JP2022109798A - Image processing apparatus, magnetic resonance imaging apparatus, and image processing system - Google Patents
Image processing apparatus, magnetic resonance imaging apparatus, and image processing system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022109798A JP2022109798A JP2021005333A JP2021005333A JP2022109798A JP 2022109798 A JP2022109798 A JP 2022109798A JP 2021005333 A JP2021005333 A JP 2021005333A JP 2021005333 A JP2021005333 A JP 2021005333A JP 2022109798 A JP2022109798 A JP 2022109798A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- time
- reference position
- image processing
- subject
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
Description
本明細書及び図面に開示の実施形態は、画像処理装置、磁気共鳴イメージング装置、及び画像処理システムに関する。 The embodiments disclosed in the specification and drawings relate to an image processing apparatus, a magnetic resonance imaging apparatus, and an image processing system.
磁気共鳴イメージング装置は、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンをラーモア周波数の高周波(RF:Radio Frequency)信号で励起し、励起に伴って被検体から発生する磁気共鳴信号(MR(Magnetic Resonance)信号)を再構成して画像を生成する撮像装置である。磁気共鳴イメージング装置では、被検体からの磁気共鳴信号を非侵襲で収集することができる。 A magnetic resonance imaging apparatus excites the nuclear spins of a subject placed in a static magnetic field with a radio frequency (RF) signal of the Larmor frequency, and emits a magnetic resonance signal (MR (Magnetic It is an imaging device that reconstructs the resonance (resonance) signal) to generate an image. A magnetic resonance imaging apparatus can noninvasively acquire magnetic resonance signals from a subject.
また、磁気共鳴イメージング装置と、光学カメラとを備えたシステムにおいて、光学カメラによって取得された画像を解析する技術が存在する。そのシステムでは、撮像に関する一連の手順を示すワークフロー情報や、画像の解析結果に基づいて、一連の手順の進行状況を識別し、次の手順に関する情報を報知する。そのシステムによれば、撮像に関する手順をより適切に提示することができる。 There is also a technique for analyzing an image acquired by an optical camera in a system that includes a magnetic resonance imaging apparatus and an optical camera. The system identifies the progress of a series of procedures based on workflow information indicating a series of procedures related to imaging and the analysis results of images, and notifies information on the next procedure. According to the system, it is possible to more appropriately present the procedure for imaging.
本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、被検体に設置されたコイルの高さを決定することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を、他の課題として位置づけることもできる。 One of the problems to be solved by the embodiments disclosed in the specification and drawings is determining the height of the coil placed on the subject. However, the problems to be solved by the embodiments disclosed in this specification and drawings are not limited to the above problems. A problem corresponding to each effect of each configuration shown in the embodiments described later can be positioned as another problem.
一実施形態の画像処理装置は、第1取得手段と、第2取得手段と、決定手段とを備える。第1取得手段は、被検体に配置されたコイルを含む画像を逐次取得する。第2取得手段は、被検体が戴置された天板が移動することによりコイルが第1基準位置を通過する第1時刻と第2基準位置を通過する第2時刻とを、第1取得手段により逐次取得された画像に基づいて取得する。決定手段は、第1時刻と第2時刻とに基づいて、コイルの高さを決定する。 An image processing apparatus according to one embodiment includes a first acquisition unit, a second acquisition unit, and a determination unit. The first acquiring means sequentially acquires images including the coils arranged on the subject. The second acquisition means acquires a first time when the coil passes through the first reference position and a second time when the coil passes through the second reference position due to movement of the top plate on which the subject is placed. Acquired based on the images sequentially acquired by The determining means determines the height of the coil based on the first time and the second time.
以下、図面を参照しながら、画像処理装置、磁気共鳴イメージング装置、及び画像処理システムの実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of an image processing apparatus, a magnetic resonance imaging apparatus, and an image processing system will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、実施形態に係る画像処理システムSの全体構成を示すブロック図である。実施形態の画像処理システムSは、磁気共鳴イメージング(MRI:Magnetic Resonance Imaging)装置1と、光学カメラ8とを備える。磁気共鳴イメージング装置1は、磁石架台100と、制御キャビネット300と、画像処理装置(例えば、コンソール)400と、寝台500等を備えて構成される。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an image processing system S according to the embodiment. An image processing system S of the embodiment includes a magnetic resonance imaging (MRI)
磁石架台100と寝台500は、通常、シールドルームに配置される。一方、制御キャビネット300は、例えば、機械室と呼ばれる部屋に配置され、コンソール400は操作室に配置される。
The
磁石架台100は、静磁場磁石10、傾斜磁場コイル11、WB(Whole Body)コイル12等を有しており、これらの構成品は円筒状の筐体に収納されている。寝台500は、寝台本体50と寝台天板51を有している。また、磁気共鳴イメージング装置1は、被検体に近接して配設されるRFコイル20を有している。以下の説明では、RFコイル20は磁気共鳴イメージング装置1の構成品の1つであるものとして説明するが、RFコイル20が磁気共鳴イメージング装置1の構成に含まれない場合もあり得る。この場合、RFコイル20は磁気共鳴イメージング装置1の構成には含まれないものの、RFコイル20と磁気共鳴イメージング装置1とは互いに接続可能に構成されている。より具体的には、RFコイル20と、磁気共鳴イメージング装置1の寝台天板51とが互いに接続可能に構成されている。
The
制御キャビネット300は、傾斜磁場電源31(X軸用31x、Y軸用31y、Z軸用31z)、RF受信器32、RF送信器33、及びシーケンスコントローラ34を備えている。
The
磁石架台100の静磁場磁石10は、概略円筒形状をなしており、被検体(例えば患者)の撮像領域であるボア(静磁場磁石10の円筒内部の空間)内に静磁場を発生させる。静磁場磁石10は超電導コイルを内蔵し、液体ヘリウムによって超電導コイルが極低温に冷却されている。静磁場磁石10は、励磁モードにおいて静磁場用電源(図示せず)から供給される電流を超電導コイルに印加することで静磁場を発生し、その後、永久電流モードに移行すると、静磁場用電源は切り離される。一旦永久電流モードに移行すると、静磁場磁石10は長時間、例えば1年以上に亘って、大きな静磁場を発生し続ける。なお、静磁場磁石10を永久磁石として構成してもよい。
The static
傾斜磁場コイル11も概略円筒形状をなし、静磁場磁石10の内側に固定されている。この傾斜磁場コイル11は、X軸用、Y軸用、Z軸用の3つの傾斜磁場コイルから構成されている。夫々の傾斜磁場コイルが傾斜磁場電源(31x、31y、31z)から傾斜磁場電流を供給されることにより、X軸,Y軸,Z軸の方向に傾斜磁場を発生し、被検体に印加する。
The gradient
寝台500の寝台本体50は寝台天板51を上下方向及び水平方向に移動可能であり、撮像前に寝台天板51に載った被検体を所定の高さまで移動させる。その後、撮影時には寝台天板51を水平方向に移動させて被検体をボア内に移動させる。
The bed
WBコイル12は、傾斜磁場コイル11の内側に被検体を取り囲むように概略円筒形状に固定されている。WBコイル12は、RF送信器33から伝送されるRFパルスを被検体に向けて送信する一方、水素原子核の励起によって被検体から放出される磁気共鳴信号(即ち、MR信号)を受信する。
The WB
RFコイル20は、被検体から放出されるMR信号を被検体に近い位置で受信する。RFコイル20は、例えば、複数の要素コイルを備えている。RFコイル20は、被検体の撮像部位に応じて、頭部用、胸部用、脊椎用、下肢用、或いは全身用など種々のタイプがある。そして、複数のRFコイル20を同時に被検体に載置することが可能である。図1では胸部用のRFコイル(以下、「胸部コイル」と呼ぶ)20が載置されている状態を例示している。
The
RF送信器33は、シーケンスコントローラ34からの指示に基づいて、WBコイル12にRFパルスを送信する。コイル選択回路36は、WBコイル12によって受信されたMR信号又はRFコイル20で受信されたMR信号を選択し、RF受信器32に伝送する。RF受信器32は、WBコイル12又はRFコイル20によって受信されたMR信号を検出し、検出したMR信号をデジタル化して得られる生データをシーケンスコントローラ34に送る。
The
シーケンスコントローラ34は、コンソール400による制御のもと、傾斜磁場電源31、RF送信器33およびRF受信器32をそれぞれ駆動することによって被検体のスキャンを行う。そして、シーケンスコントローラ34は、スキャンを行ってRF受信器32から生データを受信すると、その生データをコンソール400に送る。
The
シーケンスコントローラ34は、処理回路(図示を省略)を具備している。この処理回路は、例えば所定のプログラムを実行するプロセッサや、FPGA(Field Programmable Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等のハードウェアで構成される。
The
コンソール400は、処理回路40、記憶回路41、ディスプレイ42、及び入力デバイス43を有するコンピュータとして構成されている。
記憶回路41は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)の他、HDD(Hard Disk Drive)や光ディスク装置等の外部記憶装置を含む記憶媒体である。記憶回路41は、各種の情報やデータを記憶する他、処理回路40が具備するプロセッサが実行する各種のプログラムを記憶する。
The
ディスプレイ42は、液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル、有機ELパネル等の表示デバイスである。入力デバイス43は、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、タッチパネル等であり、各種の情報やデータを操作者が入力するための種々のデバイスを含む。
The
処理回路40は、例えば、CPUや、専用又は汎用のプロセッサを備える回路である。プロセッサは、記憶回路41に記憶した各種のプログラムを実行することによって、後述する各種の機能を実現する。処理回路40は、FPGA(field programmable gate array)やASIC(application specific integrated circuit)等のハードウェアで構成してもよい。これらのハードウェアによっても後述する各種の機能を実現することができる。また、処理回路40は、プロセッサとプログラムによるソフトウェア処理と、ハードウェア処理とを組み合わせて、各種の機能を実現することもできる。
The
これらの各構成品によって、コンソール400は、磁気共鳴イメージング装置1全体を制御する。処理回路40は、入力された撮像条件に基づいてシーケンスコントローラ34にスキャンを実行させる一方、シーケンスコントローラ34から入力される生データ、即ち、デジタル化されたMR信号に基づいて画像を再構成する。再構成された画像はディスプレイ42に表示され、或いは記憶回路41に保存される。
The
光学カメラ8は、例えば、磁気共鳴イメージング装置1が設置される撮像室の天井に設置される。光学カメラ8は、レンズと、イメージセンサと、増幅器と、A/D(Analog to Digital)変換器(図示省略)等を備える。レンズは、光を屈折させて集束させるための光学素子である。イメージセンサは、対物光学系(図示省略)を介して、撮影対象であるRFコイル、例えば、寝台天板51に載置される被検体に設置される胸部コイル20を撮影する。増幅器は、イメージセンサからの出力ビデオ信号を増幅させる。A/D変換器は、増幅器から出力されたアナログビデオ信号をデジタル信号に変換する。光学カメラ8は、処理回路40に接続されており、取得した画像をデジタル信号として処理回路40に出力する。
The
光学カメラ8は、磁石架台100に進入する前の寝台天板51の全部又は一部を上方から撮影し、寝台天板51に載置される被検体に設置される胸部コイル20の画像を取得する。例えば、光学カメラ8は、胸部コイル20の画像として動画像を取得することができる。
The
なお、光学カメラ8のレンズは、標準レンズでもよいが、標準レンズよりも画角の広いいわゆる広角レンズであってもよい。また、光学カメラ8は、天井に設置される場合に限定されるものではなく、磁石架台100を覆うカバー(ボア内を含む)または磁石架台100の端部等に固定されていてもよく、また、磁石架台100または磁石架台100周辺の壁に取り付けられていてもよい。さらに、撮影対象が胸部コイル20である場合について説明するが、その場合に限定されるものではなく、例えば、腹部用のRFコイル、肩関節用のRFコイル等であってもよい。
The lens of the
図2(A)~(C)は、磁石架台100のボアの中に寝台天板51を進入する移動過程において取得される画像を示す図である。
FIGS. 2A to 2C are diagrams showing images acquired during the process of moving the
図2(A)は、時刻t0において光学カメラ8が取得する画像フレームGt0を示す。画像フレームGt0は、寝台天板51に載置された被検体の像と、被検体に設置された胸部コイル20の像とを含む。胸部コイル20の像には、磁石架台100から遠い側の端部Peと、磁石架台100に近い側の端部Psとが含まれる。寝台天板51が移動を開始すると、時刻t1において光学カメラ8は画像フレームGt1を取得する(図2(B)参照)。図2(B)において、図2(A)と比較して、寝台天板51と、被検体と、胸部コイル20とがz軸負方向(磁石架台100に接近する方向)に移動されている。
FIG. 2A shows an image frame Gt0 acquired by the
さらに、寝台天板51の移動が進むと、時刻t2において光学カメラ8は画像フレームGt2を取得する(図2(C)参照)。図2(C)において、図2(B)と比較して、寝台天板51と、被検体と、胸部コイル20とがz軸負方向に移動されている。
Further, as the movement of the
図3は、画像処理システムSの機能を示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram showing functions of the image processing system S. As shown in FIG.
図3に示すように、処理回路40は、記憶回路41に記憶された、又は、処理回路40内に直接組み込まれたコンピュータプログラムを読み出して実行することで、第1取得機能F1と、第2取得機能F2と、決定機能F3と、撮像機能F4とを実現する。以下、機能F1~F4がコンピュータプログラムの実行によりソフトウェア的に機能する場合を例に挙げて説明するが、機能F1~F4の全部又は一部の機能は、ASIC等の回路により実現されてもよい。また、機能F1~F3は、撮像機能F4を有するコンソール400とは異なるコンピュータ、例えば、ダブレット型のコンピュータ等に備えられてもよい。
As shown in FIG. 3, the
第1取得機能F1は、被検体に配置されたRFコイル、例えば、寝台天板51に載置された被検体に設置された胸部コイル20を含む画像を光学カメラ8によって逐次取得する機能を含む。なお、第1取得機能F1は、第1取得手段の一例である。
The first acquisition function F1 includes a function of sequentially acquiring, by the
第2取得機能F2は、被検体が戴置された寝台天板51が移動することにより胸部コイル20が第1基準位置を通過する第1時刻と第2基準位置を通過する第2時刻とを、第1取得機能F1により逐次取得された画像に基づいて取得する機能を含む。なお、第2取得機能F2は、第2取得手段の一例である。
The second acquisition function F2 acquires a first time at which the
決定機能F3は、第2取得機能F2により取得された第1時刻と第2時刻とに基づいて、胸部コイル20の高さを決定する機能を含む。胸部コイル20は、寝台天板51の上に横臥する被検体の胸部の上に載置される。したがって、胸部コイル20の高さ、即ち、胸部コイル20の寝台天板51からの高さは、寝台天板51に横臥する被検体のy軸方向(例えば、背腹方向)の幅に該当することになる。決定機能F3は、決定手段の一例である。
The determination function F3 includes a function of determining the height of the
撮像機能F4は、決定機能F4によって決定された胸部コイル20の高さに基づいて、撮像範囲であるFOV(Field Of View)を設定する機能と、FOVに基づいて被検体のMR撮像を実行する機能とを含む。胸部コイル20の高さを決定することができれば、撮像されるべきFOVの少なくともy軸方向の幅を適切に設定することができる。なお、撮像機能F4は、撮像手段の一例である。
The imaging function F4 has a function of setting an FOV (Field Of View), which is an imaging range, based on the height of the
続いて、画像処理システムSの動作について説明する。 Next, the operation of the image processing system S will be explained.
図4は、画像処理システムSの動作を示すフローチャートである。 FIG. 4 is a flow chart showing the operation of the image processing system S. As shown in FIG.
まず、ステップST11において、寝台500の寝台天板51に被検体が載置される。ステップST11では、下降された位置の寝台天板51に対して被検体が載置され、被検体が載置された寝台天板51を上昇させることで、寝台天板51の高さが調整される。
First, in step ST<b>11 , the subject is placed on the
続いて、ステップST12において、寝台天板51に載置された被検体に、RFコイル、例えば、胸部コイル20が設置される。ステップST12において、被検体の胸部に、胸部コイル20が載置され、胸部コイル20のケーブルがコイルポートに接続され、胸部コイル20が被検体に固定される。
Subsequently, in step ST12, an RF coil, for example, the
続いて、ステップST13において、第1取得手段F1は、光学カメラ8による撮影、例えば、動画撮影を開始させる。これにより、第1取得機能F1は、被検体に配置されたRFコイル、例えば、寝台天板51に載置された被検体に設置された胸部コイル20を含む画像フレームを撮影終了(ステップST22)まで逐次取得することができる。また、ステップST14において、撮像機能F4は、磁石架台100のボアの中に寝台天板51を進入する移動を開始させる。第1取得機能F1は、被検体に設置された胸部コイル20を含む画像フレームを取得する(ステップST15)。
Subsequently, in step ST13, the first obtaining means F1 starts photographing, for example, moving image photographing by the
第2取得機能F2は、被検体が戴置された寝台天板51の移動中、ステップST15によって取得された画像フレームに基づいて胸部コイル20(後述する胸部コイル20端部Pe)を検出し、胸部コイル20が第1基準位置に到達したか否かを判断する(ステップST16)。ステップST16の判断にてNO、つまり、胸部コイル20が第1基準位置に到達していないと判断される場合、第2取得機能F2は、次のフレームに対応する画像フレームに基づいて、胸部コイル20が第1基準位置に到達したか否かを判断する(ステップST16)。つまり、第2取得機能F2は、胸部コイル20が第1基準位置に到達するまでステップST16による判断を繰り返す。
The second acquisition function F2 detects the chest coil 20 (the end part Pe of the
一方、ステップST16の判断にてYES、つまり、胸部コイル20が第1基準位置に到達したと判断される場合、第2取得機能F2は、当該フレームが取得された時刻を、第1基準位置を通過する第1時刻として取得する(ステップST17)。
On the other hand, if the determination in step ST16 is YES, that is, if it is determined that the
続いて、第1取得機能F1は、次のフレームについて、被検体に設置された胸部コイル20を含む画像フレームを取得する(ステップST18)。第2取得機能F2は、被検体が戴置された寝台天板51の移動中、ステップST18によって取得された画像フレームに基づいて胸部コイル20(後述する胸部コイル20端部Pe)を検出し、胸部コイル20が第2基準位置に到達したか否かを判断する(ステップST19)。ステップST19の判断にてNO、つまり、胸部コイル20が第2基準位置に到達していないと判断される場合、第2取得機能F2は、次のフレームに対応する画像フレームに基づいて、胸部コイル20が第2基準位置に到達したか否かを判断する(ステップST19)。つまり、第2取得機能F2は、胸部コイル20が第2基準位置に到達するまでステップST19による判断を繰り返す。
Subsequently, the first acquisition function F1 acquires an image frame including the
一方、ステップST19の判断にてYES、つまり、胸部コイル20が第2基準位置に到達したと判断される場合、第2取得機能F2は、当該フレームが取得された時刻を、第2基準位置を通過する第2時刻として取得する(ステップST20)。
On the other hand, if the determination in step ST19 is YES, that is, if it is determined that the
決定機能F3は、ステップST17により取得された第1時刻と、ステップST20により取得された第2時刻とに基づいて、胸部コイル20の高さを決定する(ステップST21)。なお、ステップST20による胸部コイル20の高さの決定方法については、図5及び図6を用いて後述する。
The determination function F3 determines the height of the
図5及び図6は、決定機能F3による胸部コイル20の高さの決定方法を説明するための図である。図5は、画像処理システムSを示す外観側面図である。
5 and 6 are diagrams for explaining how the determination function F3 determines the height of the
図5に示す画像処理システムSは、磁石架台100と、寝台500(寝台本体50及び寝台天板51)と、光学カメラ8とを含む。ここで、光学カメラ8の画角の1/2の角度を「θ」とし、光学カメラ8の焦点から寝台天板51の上面までの距離を「H0」とし、光学カメラ8から胸部コイル20までの距離を「H´」とし、寝台天板51のz軸方向の長さを「L0」とし、胸部コイル20の高さの視野範囲を「L´」とする。なお、光学カメラ8から胸部コイル20までの距離H´は、光学カメラ8から胸部コイル20の厚みの真中までの距離とするが、光学カメラ8から胸部コイル20の上面までの距離と同義と考えることができる。
The image processing system S shown in FIG. Here, the half angle of the field angle of the
決定機能F3は、胸部コイル20の寝台天板51からの高さ(単に、「胸部コイル20の高さ」と呼ぶ)Hを、「H0-H´」から決定することができる。つまり、光学カメラ8の焦点から寝台天板51の上面までの距離H0は既知であるので、決定機能F3は、光学カメラ8から胸部コイル20までの距離H´を求めることができれば、胸部コイル20の高さHを「H0-H´」から求めることができる。
The determining function F3 can determine the height H of the
ここで、光学カメラ8の角度θを用いると、次の式(1)が導き出せる。そして、式(1)に基づいて、光学カメラ8から胸部コイル20までの距離H´を、次の式(2)から求めることができる。
そして、決定機能F3は、光学カメラ8の角度θで決まる視野範囲における、胸部コイル20の移動範囲L´を求める。その方法について、図6を用いて説明する。
Then, the determination function F3 obtains the movement range L' of the
決定機能F3は、寝台天板51の移動により胸部コイル20の特徴点が第1基準位置と第2基準位置とを通過するまでにかかる時間を以下のようにして求める。例えば、図6の上段(時刻t0)に示すように、胸部コイル20の、磁石架台100から遠い側の端部Peを特徴点とする。また、例えば、第1基準位置を、寝台天板51の移動方向(つまり、z軸方向)における画像フレームの中央(寝台天板51に対して光学カメラ8は垂直に取り付けられているものとする)とし、第2基準位置を、寝台天板51の移動方向における画像フレームの端部(磁石架台100側)とする。
The determination function F3 obtains the time required for the characteristic point of the
寝台天板51が速度vにより移動すると、図6の中段に示すように、胸部コイル20の端部Peは、第1基準位置を通過する時点の胸部コイル20の位置に到達する。第2取得機能F2は、画像フレームに基づいて胸部コイル20の端部Peが第1基準位置(画像中央)に到達したと判断する場合、胸部コイル20の端部Peが第1基準位置を通過する第1時刻t1を記憶する。
When the
さらに、寝台天板51が速度vにより移動すると、図6の下段に示すように、胸部コイル20の端部Peが、第2基準位置を通過する時点の胸部コイル20の位置に到達する。第2取得機能F2は、画像フレームに基づいて胸部コイル20の端部Peが第2基準位置(画像端部)に到達したと判断する場合、胸部コイル20の端部Peが第2基準位置を通過する第2時刻t2を記憶する。
Further, when the
そして、胸部コイル20の端部Peが第1基準位置(画像中央)を通過する第1時刻t1と、胸部コイル20の端部Peが第2基準位置(画像端部)を通過する第2時刻t2とを用いると、次の式(3)が導き出せる。そして、式(3)に基づいて、胸部コイル20の高さの視野範囲L´を、次の式(4)から求めることができる。また、式(4)の胸部コイル20の高さの視野範囲L´を、上記式(2)に代入すると、次の式(5)を取得することができる。
上記式(5)は、光学カメラ8の焦点から胸部コイル20までの距離H´を、寝台天板51の移動速度vと、第1時刻t1と、第2時刻t2と、光学カメラ8の角度θで定式化できることを示している。寝台天板51の移動速度vと、光学カメラ8の角度θは既知であるため(画角が既知であるため)、画像フレームに基づき第1時刻t1と、第2時刻t2とが得られれば、光学カメラ8から胸部コイル20までの距離H´を求めることができる。それにより、胸部コイル20の高さHを、「H0-H´」から求めることができる。
The above equation (5) defines the distance H′ from the focal point of the
なお、胸部コイル20の磁石架台100から遠い方の端部Peを特徴点とし、第1基準位置を光学カメラ8の画像中央とし、第2基準位置を磁石架台100側の画像端部としたがそれらの場合に限定されるものではない。但し、第1基準位置を画角中心とする方が画像フレームに基づく胸部コイル20の端部Peの検出精度が良いことから、第1基準位置を画角中心とすることが好適である。そのため、胸部コイル20の端部Peが画角中心より後に通過する磁石架台100側の画像端部を第2基準位置とすることが好適である。
The end Pe of the
図4の説明に戻って、第1取得機能F1は、ステップST13により開始された光学撮影を終了させるとともに、撮像機能F4は、ステップST14により開始された寝台天板51の移動を終了させる(ステップST22)。撮像機能F4は、ステップST21によって決定された胸部コイル20の高さHに基づいて、撮像範囲としてのFOV、例えばy方向のFOVを設定する(ステップST23)。
Returning to the description of FIG. 4, the first acquisition function F1 ends the optical photography started in step ST13, and the imaging function F4 ends the movement of the
撮像機能F4は、ステップST23によって設定されたFOVに基づいて、例えば、y方向の位相エンコードのステップ量やステップ数等の撮像条件を決定し、被検体のMR撮像を実行する(ステップST24)。撮像終了の後、磁石架台100のボアから寝台天板51を引き出すように移動させて退避させ、胸部コイル20を被検体から取り外す。そして、寝台天板51に載置された被検体を寝台天板51から退避させる。
The imaging function F4 determines imaging conditions such as the step amount and number of steps of phase encoding in the y direction based on the FOV set in step ST23, and executes MR imaging of the subject (step ST24). After imaging is completed, the
なお、ステップST13による光学撮影の開始は、ステップST12による胸部コイル20の設置前でもよく、ステップST14による寝台天板51の移動の開始後であってもよい。また、ステップST22による光学撮影の終了は、ステップST24によるMR撮像の終了後であってもよい。さらに、1つのMR撮像の前に光学撮影を開始して終了する場合に限定されるものではなく、複数のMR撮像に跨って継続して光学撮影を行ってもよい。
Note that the optical imaging in step ST13 may be started before the
以上のように、コンソール400、磁気共鳴イメージング装置1、及び画像処理システムSによれば、被検体に設置されたRFコイル、例えば、胸部コイル20の高さHを取得することができる。つまり、コンソール400、磁気共鳴イメージング装置1、及び画像処理システムSによれば、FRコイル、例えば胸部コイル20が設置された被検体の体型情報(例えば、腹背方向の厚み)を取得することができる。
As described above, according to the
例えば、アキシャル断面のFOVを設定する場合、y方向のFOVの大きさを被検体のy方向(腹背方向)の厚みよりも小さく設定すると、画像のy方向に折り返し歪(即ち、エイリアシング)が発生する。これを避けるために、被検体の動きなども考慮し、通常、y方向のFOVの大きさを被検体のy方向(腹背方向)の厚みよりも、例えば50mm程度大きく設定する。このため、従来は、例えは、被検体の腹背方向)の厚みを予め測定する必要があったが、本実施形態によれば、そのような作業は不要となる。 For example, when setting the FOV of the axial section, if the size of the FOV in the y direction is set smaller than the thickness of the subject in the y direction (the ventral-back direction), folding distortion (that is, aliasing) occurs in the y direction of the image. do. In order to avoid this, the size of the FOV in the y-direction is usually set to be larger than the thickness of the subject in the y-direction (ventral-dorsal direction) by, for example, about 50 mm, taking into consideration the movement of the subject. For this reason, conventionally, for example, it was necessary to measure the thickness in the ventral-dorsal direction of the subject in advance, but according to the present embodiment, such work becomes unnecessary.
また、安全上の観点から、SAR(Specific Absorption Rate)の上限値を設定するさいに、被検体の体重の情報が必要となる場合がある。本実施形態によれば、被検体のy方向(腹背方向)の厚みの情報が得られるため、被検体の体重を推定することが可能となり、ユーザによる体重の測定や装置への設定作業が不要となる。 Moreover, from the viewpoint of safety, information on the body weight of the subject may be required when setting the upper limit of the SAR (Specific Absorption Rate). According to this embodiment, since information on the thickness of the subject in the y direction (ventral-dorsal direction) can be obtained, the weight of the subject can be estimated, and the user does not need to measure the weight or set the device. becomes.
(変形例)
ここまで、胸部コイル20が被検体上に水平に設置されるものと仮定して説明した。しかしながら、胸部コイル20は、被検体上に、被検体の形状に合わせて傾いて設置される場合がある。その場合に、傾いた胸部コイル20の下端部(寝台天板51に近い方の端部)に特徴点が設定されると、胸部コイル20の高さが低くなるように決定されるため、MR撮像のFOVが狭く設定されてしまう。そこで、本変形例では、傾いた胸部コイル20の上端部(寝台天板51から遠い方の端部)の特徴点に基づいて胸部コイル20の高さを決定することを特徴としている。それにより、胸部コイル20が、被検体上に傾いて設置される場合に、MR撮像のFOVを適切に設定することができる。
(Modification)
So far, the description has been made on the assumption that the
胸部コイル20がx軸を中心として回転して傾いて設置される場合、予め定められた特徴点が1点であると、胸部コイル20の高さが決定されるため、胸部コイル20の最も高い位置を検出することができない。磁石架台100に近い側または遠い側どちらかが最も高さが高くなるので、胸部コイル20を平板と考え、胸部コイルの端部Peに加え、磁石架台100に近い側の端部Psを特徴点として設定する。
When the
図3に示す第2取得機能F2は、前述の第1時刻と第2時刻とに加え、被検体が戴置された寝台天板51が移動することにより胸部コイル20が第3基準位置を通過する第3時刻を、第1取得機能F1により逐次取得された画像に基づいて取得する機能を含む。決定機能F3は、第2取得機能F2により取得された第1時刻と第2時刻と第3時刻とに基づいて、胸部コイル20の高さを決定する機能を含む。
In addition to the first time and the second time, the second acquisition function F2 shown in FIG. It includes a function of acquiring the third time to be set based on the images sequentially acquired by the first acquisition function F1. The determination function F3 includes a function of determining the height of the
図7は、決定機能F3による胸部コイル20の高さの決定方法を説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining how the determination function F3 determines the height of the
例えば、胸部コイル20の、磁石架台100から遠い側の端部Peと、磁石架台100に近い側の端部Psとを特徴点とする(図7の最上段参照)。また、例えば、第1基準位置を、光学カメラ8の画像中央(寝台天板51に対して光学カメラ8は垂直に取り付けられているものとする)とすることができ、第2基準位置を、光学カメラ8の画像端部(磁石架台100に近い側)とすることができる。
For example, the end Pe of the
図7の最上段から2段目は、胸部コイル20の端部Peが、第1基準位置を通過する時点の胸部コイル20の位置を示す。第2取得機能F2は、画像フレームに基づいて胸部コイル20の端部Peが第1基準位置(画像中央)に到達したと判断する場合、胸部コイル20の端部Peが第1基準位置を通過する第1時刻t1を記憶する。なお、第1時刻t1は、図6の中段を用いて説明した第1時刻t1と同等である。
The second row from the top in FIG. 7 shows the position of the
図7の最上段から3段目は、胸部コイル20の端部Psが、第2基準位置を通過する時点の胸部コイル20の位置を示す。第2取得機能F2は、画像フレームに基づいて胸部コイル20の端部Psが第2基準位置(画像端部)に到達したと判断する場合、胸部コイル20の端部Psが第2基準位置を通過する第3時刻t3を記憶する。
The third row from the top in FIG. 7 shows the position of the
図7の最下段は、胸部コイル20の端部Peが、第2基準位置を通過する時点の胸部コイル20の位置を示す。第2取得機能F2は、画像フレームに基づいて胸部コイル20の端部Peが第2基準位置(画像端部)に到達したと判断する場合、胸部コイル20の端部Peが第2基準位置を通過する第2時刻t2を記憶する。なお、第2時刻t2は、図6の下段を用いて説明した第2時刻t2と同等である。
7 shows the position of the
図7の最上段から3段目について説明する。仮に、胸部コイル20が傾いていない場合、胸部コイル20の端部Psが光学カメラ8の画像端部を通過する第3時刻を、「t30」とする。第3時刻t30は、次の式(6)から次の式(7)のように表される。なお、胸部コイル20の長さを、Wとする。
胸部コイル20の長さWは既知であるので、胸部コイル20の端部Peが第2基準位置を通過する第2時刻t2から端部Psが第2基準位置を通過する第3時刻t30を表すことができる。
Since the length W of the
一方で、胸部コイル20が傾いている場合、胸部コイル20の端部Psが第2基準位置を通過する時刻が変化する。具体的には、胸部コイル20の高さが端部Peより端部Psの方が低い場合、第2基準位置を通過する時間は遅れる一方で、胸部コイル20の高さが端部Peより端部Psの方が高い場合、第2基準位置を通過する時間は早まる。
On the other hand, when the
これらを定式化すると、(a)第2基準位置の現実の通過時刻tが、胸部コイル20が傾いていない場合の通過時刻t30と比較して「t>t30」の場合、次の式(8)~(10)と定義することができる。一方、(b)「t<t30」の場合、次の式(11)~(12)と定義することができる。なお、式(10)と式(12)とは等価である。
以上より、コンソール400、磁気共鳴イメージング装置1、及び画像処理システムSの変形例によれば、胸部コイル20の2つの特徴点である端部Pe,Psに基づいて、胸部コイル20の傾きが考慮された胸部コイル20の高さHを決定することができる。
As described above, according to the modification of the
(検出精度)
寝台天板51の移動速度に対する胸部コイル20の高さの検出精度について説明する。例えば、寝台天板51の移動速度が400[mm/sec]であるとする。それに対して、光学カメラ8のフレームレートが20[fps](1秒間に20枚)とすると、20[mm/flame]の精度で移動中の寝台天板51、つまり、胸部コイル20を検出することができる。この数値は、光学カメラ8により取得された画像は、水平方向に2[mm]ずれる可能性があるということを意味している。
(detection accuracy)
The detection accuracy of the height of the
水平方向のずれを高さ方向の精度に換算する。光学カメラ8を天井高さ3[m]の位置据え付け、寝台天板51の床面からの高さを1[m]、寝台天板51の長さを2[m]とすると、寝台天板51に対する光学カメラ8の角度は45°となる。そのため、水平方向のずれ△Lとすると、高さ方向のずれ△Hは次の式(13)のように表される。
上記(13)に示すように、高さ方向のずれ△Hは20[mm]程度となる。前述したように、通常のMR撮像では被検体の動き、画像の折り返しを考慮し、被検体の体型よりも50[mm]程度広めにFOVを設定するため、上記の20[mm]程度のずれは許容範囲であると考えることができる。 As shown in (13) above, the displacement ΔH in the height direction is approximately 20 [mm]. As described above, in normal MR imaging, the FOV is set to be about 50 [mm] wider than the body shape of the subject, considering the movement of the subject and the folding back of the image. can be considered acceptable.
以上のように、コンソール400、磁気共鳴イメージング装置1、及び画像処理システムSによれば、被検体に設置されたRFコイル、例えば、胸部コイルの高さHを取得することができる。つまり、コンソール400、磁気共鳴イメージング装置1、及び画像処理システムSによれば、FRコイル、例えば胸部コイル20が設置された被検体の体型情報(例えば、腹背方向の厚み)を取得することができる。
As described above, according to the
以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、被検体に設置されたコイルの高さを決定することができる。 According to at least one embodiment described above, the height of the coil placed on the subject can be determined.
なお、第1取得機能F1は、第1取得手段の一例である。第2取得機能F2は、第2取得手段の一例である。決定機能F3は、決定手段の一例である。撮像機能F4は、撮像手段の一例である。 Note that the first acquisition function F1 is an example of a first acquisition unit. The second acquisition function F2 is an example of a second acquisition means. The decision function F3 is an example of decision means. The imaging function F4 is an example of imaging means.
いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、実施形態同士の組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 While several embodiments have been described, these embodiments are provided by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and combinations of embodiments can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention, as well as the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.
1 磁気共鳴イメージング装置
8 光学カメラ
20 胸部コイル
40 処理回路
51 寝台天板
F1 第1取得機能
F2 第2取得機能
F3 決定機能
F4 撮像機能
S 画像処理システム
1 Magnetic
Claims (8)
前記被検体が戴置された天板が移動することにより前記コイルが第1基準位置を通過する第1時刻と第2基準位置を通過する第2時刻とを、前記第1取得手段により逐次取得された画像に基づいて取得する第2取得手段と、
前記第1時刻と前記第2時刻とに基づいて、前記コイルの高さを決定する決定手段と、を備える、
画像処理装置。 a first acquisition means for sequentially acquiring images including the coils placed on the subject;
A first time at which the coil passes through the first reference position and a second time at which the coil passes through the second reference position as the table on which the subject is placed moves, are sequentially obtained by the first obtaining means. a second acquiring means for acquiring based on the obtained image;
determining means for determining the height of the coil based on the first time and the second time;
Image processing device.
前記第2基準位置は、前記天板の移動方向における前記画像の端部である、
請求項1に記載の画像処理装置。 the first reference position is the center of the image in the moving direction of the tabletop;
wherein the second reference position is an edge of the image in the moving direction of the tabletop;
The image processing apparatus according to claim 1.
請求項1又は2に記載の画像処理装置。 using the time at which the end of the coil farther from the cradle passes through a reference position;
The image processing apparatus according to claim 1 or 2.
前記決定手段は、前記第1時刻と前記第2時刻と前記第3時刻とに基づいて、前記コイルの高さを決定する、
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像処理装置。 The second acquisition means obtains, in addition to the first time and the second time, a third time when the coil passes through a third reference position due to movement of the top plate on which the subject is placed. , based on the images sequentially acquired by the first acquisition means,
The determination means determines the height of the coil based on the first time, the second time, and the third time.
The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 3.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像処理装置。 The second obtaining means obtains the first time when the far end of the coil passes the first reference position, and the near end of the coil passes the second reference position. Acquiring a third time of passing and the second time of passing the end portion through the second reference position based on the images sequentially acquired by the first acquiring means;
The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 4.
請求項1乃至5のいずれか一項に記載の画像処理装置。 Based on the height of the coil determined by the determining means, the FOV (Field Of View) is set as an imaging range, and imaging means for performing MR imaging of the subject based on the FOV.
The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 5.
請求項1乃至6のいずれか一項に記載の前記画像処理装置と、
を備える磁気共鳴イメージング装置。 a magnet mount;
The image processing device according to any one of claims 1 to 6;
A magnetic resonance imaging apparatus comprising.
請求項7に記載の前記磁気共鳴イメージング装置と、
を備える画像処理システム。 an optical camera for acquiring the image by optical photography;
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 7;
An image processing system comprising
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021005333A JP2022109798A (en) | 2021-01-15 | 2021-01-15 | Image processing apparatus, magnetic resonance imaging apparatus, and image processing system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021005333A JP2022109798A (en) | 2021-01-15 | 2021-01-15 | Image processing apparatus, magnetic resonance imaging apparatus, and image processing system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022109798A true JP2022109798A (en) | 2022-07-28 |
Family
ID=82560349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021005333A Pending JP2022109798A (en) | 2021-01-15 | 2021-01-15 | Image processing apparatus, magnetic resonance imaging apparatus, and image processing system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022109798A (en) |
-
2021
- 2021-01-15 JP JP2021005333A patent/JP2022109798A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7612562B2 (en) | Magnetic resonance imaging apparatus, setting supporting apparatus, and setting supporting method | |
US7768263B2 (en) | Magnetic resonance imaging apparatus and method | |
US7379573B2 (en) | Method and apparatus for processing images using three-dimensional ROI | |
JP2009509613A (en) | System and method for acquiring magnetic resonance imaging (MRI) data | |
US7787935B2 (en) | System and method for correcting motion artifacts in imaging | |
US20210121092A1 (en) | Magnetic resonance imaging system and position display method | |
US11719774B2 (en) | Image processing apparatus, MRI apparatus, and image processing system | |
US10180471B2 (en) | Magnetic resonance imaging apparatus | |
CN108968960A (en) | Localization method and magnetic resonance system for magnetic resonance system | |
KR20030047790A (en) | Method for operating a imaging medical diagnosis device | |
JPWO2006041084A1 (en) | Magnetic resonance imaging apparatus and method | |
JP2024001297A (en) | Medical data processing device, medical image diagnostic apparatus, medical data processing method and medical data processing program | |
JP7274972B2 (en) | MEDICAL IMAGE DIAGNOSTIC APPARATUS, MEDICAL IMAGING APPARATUS, AND MEDICAL IMAGING METHOD | |
US11933871B2 (en) | MRI apparatus and MRI method | |
JP2022109798A (en) | Image processing apparatus, magnetic resonance imaging apparatus, and image processing system | |
JP2008054738A (en) | Magnetic resonance imaging apparatus | |
JP6996865B2 (en) | Magnetic resonance imaging device | |
CN115003222A (en) | Measurement device, detection device, and measurement method | |
US20240255598A1 (en) | Mri apparatus, control method for mri apparatus, and non-transitory computer-readable storage medium storing control program of mri apparatus | |
JP2023045877A (en) | Medical image processing device and medical image processing program | |
US20240210501A1 (en) | Mri apparatus | |
US11698432B2 (en) | Magnetic resonance imaging system, and main magnetic field correction method therefor and storage medium | |
JP2022124553A (en) | Magnetic resonance imaging apparatus, image output method, and image output program | |
CN118259212A (en) | Magnetic resonance imaging apparatus | |
JP2024094279A (en) | Magnetic resonance imaging apparatus |