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 PDF

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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
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Abstract

To determine the height of a coil installed on an analyte.SOLUTION: An image processing apparatus of one embodiment comprises first acquisition means, second acquisition means, and determination means. The first acquisition means successively acquires an image including a coil disposed on an analyte. The second acquisition means acquires a first time when the coil passes through a first reference point as a result of the movement of a top plate with the analyte placed thereon and a second time when the coil passes through the second reference point as a result of the movement, on the basis of the images successively acquired by the first acquisition means. The determination means determines the height of the coil on the basis of the first time and the second time.SELECTED DRAWING: Figure 3

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.

特開2018-183525号公報JP 2018-183525 A

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.

実施形態に係る画像処理システムの全体構成例を示す構成図。1 is a configuration diagram showing an example of the overall configuration of an image processing system according to an embodiment; FIG. (A)~(C)は、実施形態に係る画像処理システムの磁石架台のボアの中に寝台天板を進入する移動過程において取得される画像を示す図。4A to 4C are diagrams showing images acquired in the process of moving the bed top plate into the bore of the magnet pedestal of the image processing system according to the embodiment; FIG. 実施形態に係る画像処理システムの機能を示すブロック図。2 is a block diagram showing functions of the image processing system according to the embodiment; FIG. 実施形態に係る画像処理システムの動作を示すフローチャート。4 is a flowchart showing the operation of the image processing system according to the embodiment; 実施形態に係る画像処理システムにおいて、胸部コイルの高さの決定方法を説明するための図。FIG. 4 is a diagram for explaining a method of determining the height of the chest coil in the image processing system according to the embodiment; 実施形態に係る画像処理システムにおいて、胸部コイルの高さの決定方法を説明するための図。FIG. 4 is a diagram for explaining a method of determining the height of the chest coil in the image processing system according to the embodiment; 変形例に係る画像処理システムにおいて、胸部コイルの高さの決定方法を説明するための図。FIG. 11 is a diagram for explaining a method of determining the height of the chest coil in the image processing system according to the modification;

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) device 1 and an optical camera 8 . The magnetic resonance imaging apparatus 1 includes a magnet pedestal 100, a control cabinet 300, an image processing device (for example, a console) 400, a bed 500, and the like.

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 magnet pedestal 100 and bed 500 are usually placed in a shield room. On the other hand, the control cabinet 300 is arranged, for example, in a room called a machine room, and the console 400 is arranged in an operation room.

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 magnet mount 100 has a static magnetic field magnet 10, a gradient magnetic field coil 11, a WB (Whole Body) coil 12, etc., and these components are housed in a cylindrical housing. The bed 500 has a bed body 50 and a bed top plate 51 . The magnetic resonance imaging apparatus 1 also has an RF coil 20 arranged close to the subject. In the following description, the RF coil 20 is one component of the magnetic resonance imaging apparatus 1 , but the RF coil 20 may not be included in the configuration of the magnetic resonance imaging apparatus 1 . In this case, although the RF coil 20 is not included in the configuration of the magnetic resonance imaging apparatus 1, the RF coil 20 and the magnetic resonance imaging apparatus 1 are configured to be connectable to each other. More specifically, the RF coil 20 and the bed top plate 51 of the magnetic resonance imaging apparatus 1 are configured to be connectable to each other.

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 control cabinet 300 includes a gradient magnetic field power supply 31 (31x for X axis, 31y for Y axis, 31z for Z axis), RF receiver 32, RF transmitter 33, and sequence controller .

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 magnetic field magnet 10 of the magnet pedestal 100 has a substantially cylindrical shape, and generates a static magnetic field in a bore (a space inside the cylinder of the static magnetic field magnet 10), which is an imaging region of a subject (for example, a patient). The static magnetic field magnet 10 incorporates a superconducting coil, and the superconducting coil is cooled to an extremely low temperature by liquid helium. The static magnetic field magnet 10 generates a static magnetic field by applying a current supplied from a static magnetic field power supply (not shown) to the superconducting coil in the excitation mode, and then, when shifting to the persistent current mode, the static magnetic field power supply is separated. Once transferred to the persistent current mode, the static magnetic field magnet 10 continues to generate a large static magnetic field for a long time, for example, over one year. Note that the static magnetic field magnet 10 may be configured as a permanent magnet.

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 magnetic field coil 11 also has a substantially cylindrical shape and is fixed inside the static magnetic field magnet 10 . This gradient magnetic field coil 11 is composed of three gradient magnetic field coils for the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis. Gradient magnetic field currents are supplied to the respective gradient magnetic field coils from gradient magnetic field power sources (31x, 31y, 31z) to generate gradient magnetic fields in the X-, Y-, and Z-axis directions and apply them to the subject.

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 main body 50 of the bed 500 can move the bed top plate 51 vertically and horizontally, and moves the subject placed on the bed top plate 51 to a predetermined height before imaging. After that, during imaging, the patient is moved into the bore by moving the bed top plate 51 in the horizontal direction.

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 coil 12 is fixed in a substantially cylindrical shape inside the gradient magnetic field coil 11 so as to surround the subject. The WB coil 12 transmits an RF pulse transmitted from the RF transmitter 33 toward the subject, and receives magnetic resonance signals (that is, MR signals) emitted from the subject by excitation of hydrogen nuclei.

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 coil 20 receives MR signals emitted from the subject at a position close to the subject. The RF coil 20 includes, for example, multiple element coils. There are various types of RF coils 20, such as for the head, for the chest, for the spine, for the legs, or for the whole body, depending on the imaging region of the subject. A plurality of RF coils 20 can be placed on the subject at the same time. FIG. 1 illustrates a state in which a chest RF coil (hereinafter referred to as a "chest coil") 20 is placed.

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 RF transmitter 33 transmits RF pulses to the WB coil 12 based on instructions from the sequence controller 34 . A coil selection circuit 36 selects the MR signal received by the WB coil 12 or the MR signal received by the RF coil 20 and transmits it to the RF receiver 32 . The RF receiver 32 detects MR signals received by the WB coil 12 or the RF coil 20 and sends raw data obtained by digitizing the detected MR signals to the sequence controller 34 .

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 sequence controller 34 scans the subject by driving the gradient magnetic field power supply 31 , the RF transmitter 33 and the RF receiver 32 under the control of the console 400 . Then, when the sequence controller 34 scans and receives raw data from the RF receiver 32 , it sends the raw data to the console 400 .

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 sequence controller 34 has a processing circuit (not shown). This processing circuit is composed of, for example, a processor that executes a predetermined program, and hardware such as FPGA (Field Programmable Gate Array) and ASIC (Application Specific Integrated Circuit).

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。 Console 400 is configured as a computer having processing circuitry 40 , memory circuitry 41 , display 42 and input device 43 .

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 storage circuit 41 is a storage medium including a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and an external storage device such as a HDD (Hard Disk Drive) and an optical disk device. The storage circuit 41 stores various kinds of information and data, as well as various programs executed by the processor included in the processing circuit 40 .

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 display 42 is a display device such as a liquid crystal display panel, plasma display panel, or organic EL panel. The input device 43 is, for example, a mouse, keyboard, trackball, touch panel, etc., and includes various devices for the operator to input various information and data.

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 processing circuit 40 is, for example, a circuit including a CPU or a dedicated or general-purpose processor. The processor implements various functions described later by executing various programs stored in the storage circuit 41 . The processing circuit 40 may be configured by hardware such as FPGA (field programmable gate array) or ASIC (application specific integrated circuit). These hardware can also realize various functions described later. Also, the processing circuit 40 can realize various functions by combining software processing by a processor and a program and hardware processing.

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 console 400 controls the entire magnetic resonance imaging apparatus 1 by these components. The processing circuit 40 causes the sequence controller 34 to perform scanning based on the input imaging conditions, while reconstructing an image based on raw data input from the sequence controller 34, that is, digitized MR signals. The reconstructed image is displayed on display 42 or stored in memory circuit 41 .

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 optical camera 8 is installed, for example, on the ceiling of the imaging room in which the magnetic resonance imaging apparatus 1 is installed. The optical camera 8 includes a lens, an image sensor, an amplifier, an A/D (Analog to Digital) converter (not shown), and the like. A lens is an optical element for refracting and focusing light. The image sensor images an RF coil to be imaged, for example, the chest coil 20 placed on the subject placed on the bed top plate 51 via an objective optical system (not shown). An amplifier amplifies the output video signal from the image sensor. The A/D converter converts the analog video signal output from the amplifier into a digital signal. The optical camera 8 is connected to the processing circuit 40 and outputs the captured image to the processing circuit 40 as a digital signal.

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 optical camera 8 photographs all or part of the bed top plate 51 from above before entering the magnet pedestal 100, and obtains an image of the chest coil 20 placed on the subject placed on the bed top plate 51. do. For example, optical camera 8 can acquire a moving image as an image of chest coil 20 .

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 optical camera 8 may be a standard lens, or may be a so-called wide-angle lens having a wider angle of view than the standard lens. The optical camera 8 is not limited to being installed on the ceiling, and may be fixed to a cover (including the inside of the bore) that covers the magnet pedestal 100 or an end of the magnet pedestal 100. , the magnet mount 100 or a wall around the magnet mount 100 . Furthermore, the case where the object to be imaged is the chest coil 20 will be described, but the object is not limited to that case, and may be, for example, an abdominal RF coil, a shoulder joint RF coil, or the like.

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 bed top plate 51 into the bore of the magnet pedestal 100. FIG.

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 optical camera 8 at time t0. The image frame Gt0 includes an image of the subject placed on the bed top plate 51 and an image of the chest coil 20 placed on the subject. The image of the chest coil 20 includes an end Pe farther from the magnet pedestal 100 and an end Ps closer to the magnet pedestal 100 . When the bed top plate 51 starts moving, the optical camera 8 acquires an image frame Gt1 at time t1 (see FIG. 2B). In FIG. 2B, compared to FIG. 2A, the bed top plate 51, the subject, and the chest coil 20 are moved in the z-axis negative direction (the direction toward the magnet pedestal 100). .

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 bed top plate 51 progresses, the optical camera 8 acquires an image frame Gt2 at time t2 (see FIG. 2(C)). In FIG. 2(C), the bed top plate 51, the subject, and the chest coil 20 are moved in the negative z-axis direction compared to FIG. 2(B).

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 processing circuit 40 reads and executes a computer program stored in the storage circuit 41 or directly incorporated in the processing circuit 40 to obtain the first acquisition function F1 and the second acquisition function F1. It implements an acquisition function F2, a determination function F3, and an imaging function F4. In the following, the functions F1 to F4 will be explained as an example in which the functions F1 to F4 function in software by executing a computer program, but all or part of the functions F1 to F4 may be realized by a circuit such as an ASIC. . Also, the functions F1 to F3 may be provided in a computer different from the console 400 having the imaging function F4, such as a doublet computer.

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 optical camera 8, images including the RF coil placed on the subject, for example, the chest coil 20 placed on the subject placed on the bed top plate 51. . Note that the first acquisition function F1 is an example of a first acquisition unit.

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 chest coil 20 passes through the first reference position and a second time at which the chest coil 20 passes through the second reference position as the bed 51 on which the subject is placed moves. , a function of obtaining based on the images sequentially obtained by the first obtaining function F1. Note that the second acquisition function F2 is an example of a second acquisition unit.

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 chest coil 20 based on the first time and the second time acquired by the second acquisition function F2. The chest coil 20 is placed on the chest of the subject lying on the bed top plate 51 . Therefore, the height of the chest coil 20, that is, the height of the chest coil 20 from the bed top 51 corresponds to the width of the subject lying on the bed top 51 in the y-axis direction (for example, dorsal-abdominal direction). It will be. The decision function F3 is an example of decision means.

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 chest coil 20 determined by the determination function F4, and performs MR imaging of the subject based on the FOV. Including functions. If the height of the chest coil 20 can be determined, the width of the FOV to be imaged can be appropriately set, at least in the y-axis direction. Note that the imaging function F4 is an example of imaging means.

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 bed top plate 51 of the bed 500 . In step ST11, the subject is placed on the bed top plate 51 at the lowered position, and the height of the bed top plate 51 is adjusted by raising the bed top plate 51 on which the subject is placed. be.

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 chest coil 20 is installed on the subject placed on the bed top plate 51. FIG. In step ST12, the chest coil 20 is placed on the chest of the subject, the cable of the chest coil 20 is connected to the coil port, and the chest coil 20 is fixed to the subject.

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 optical camera 8. FIG. As a result, the first acquisition function F1 finishes capturing the image frame including the RF coil placed on the subject, for example, the chest coil 20 placed on the subject placed on the bed top plate 51 (step ST22). can be obtained sequentially. Further, in step ST14, the imaging function F4 starts moving the bed top plate 51 into the bore of the magnet pedestal 100. As shown in FIG. The first acquisition function F1 acquires an image frame including the chest coil 20 placed on the subject (step ST15).

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 chest coil 20 described later) based on the image frame acquired in step ST15 while the bed 51 on which the subject is placed is moving, It is determined whether or not the chest coil 20 has reached the first reference position (step ST16). If the determination in step ST16 is NO, that is, if it is determined that the chest coil 20 has not reached the first reference position, the second acquisition function F2 acquires the chest coil based on the image frame corresponding to the next frame. 20 has reached the first reference position (step ST16). That is, the second acquisition function F2 repeats the determination in step ST16 until the chest coil 20 reaches the first reference position.

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 chest coil 20 has reached the first reference position, the second acquisition function F2 sets the time at which the frame was acquired to the first reference position. It is obtained as the first passing time (step ST17).

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 chest coil 20 placed on the subject for the next frame (step ST18). The second acquisition function F2 detects the chest coil 20 (the end part Pe of the chest coil 20 described later) based on the image frame acquired in step ST18 while the bed 51 on which the subject is placed is moving, It is determined whether or not the chest coil 20 has reached the second reference position (step ST19). If the determination in step ST19 is NO, that is, if it is determined that the chest coil 20 has not reached the second reference position, the second acquisition function F2 acquires the chest coil based on the image frame corresponding to the next frame. 20 has reached the second reference position (step ST19). That is, the second acquisition function F2 repeats the determination in step ST19 until the chest coil 20 reaches the second reference position.

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 chest coil 20 has reached the second reference position, the second acquisition function F2 sets the time at which the frame was acquired to the second reference position. It is acquired as the second time to pass through (step ST20).

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 chest coil 20 based on the first time acquired in step ST17 and the second time acquired in step ST20 (step ST21). A method of determining the height of the chest coil 20 in step ST20 will be described later with reference to FIGS. 5 and 6. FIG.

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 chest coil 20. FIG. FIG. 5 is an external side view showing the image processing system S. As shown in FIG.

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 optical camera 8 is defined as "θ", the distance from the focal point of the optical camera 8 to the upper surface of the bed top plate 51 is defined as "H0", and the distance from the optical camera 8 to the chest coil 20 is defined as "θ". is "H'", the length of the bed top plate 51 in the z-axis direction is "L0", and the visual range of the height of the chest coil 20 is "L'". The distance H′ from the optical camera 8 to the chest coil 20 is the distance from the optical camera 8 to the center of the thickness of the chest coil 20, but is considered synonymous with the distance from the optical camera 8 to the upper surface of the chest coil 20. be able to.

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 chest coil 20 from the bed top plate 51 (simply referred to as "the height of the chest coil 20") from "H0-H'". In other words, since the distance H0 from the focal point of the optical camera 8 to the upper surface of the bed top plate 51 is known, the determination function F3 can determine the distance H' from the optical camera 8 to the chest coil 20. can be obtained from "H0-H'".

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。

Figure 2022109798000002
Here, using the angle θ of the optical camera 8, the following equation (1) can be derived. Based on the equation (1), the distance H' from the optical camera 8 to the chest coil 20 can be obtained from the following equation (2).
Figure 2022109798000002

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 chest coil 20 within the visual field range determined by the angle θ of the optical camera 8. FIG. The method will be described with reference to FIG.

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 chest coil 20 to pass through the first reference position and the second reference position due to the movement of the bed top plate 51 as follows. For example, as shown in the upper part of FIG. 6 (time t0), the end Pe of the chest coil 20 farther from the magnet mount 100 is set as a feature point. Further, for example, the first reference position is assumed to be the center of the image frame in the movement direction (ie, z-axis direction) of the bed top plate 51 (the optical camera 8 is attached perpendicularly to the bed top plate 51). ), and the second reference position is the end of the image frame in the moving direction of the bed top plate 51 (on the magnet gantry 100 side).

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 bed top plate 51 moves at the speed v, the end Pe of the chest coil 20 reaches the position of the chest coil 20 when it passes the first reference position, as shown in the middle part of FIG. When the second acquisition function F2 determines that the end Pe of the chest coil 20 has reached the first reference position (image center) based on the image frame, the end Pe of the chest coil 20 passes through the first reference position. A first time t1 is stored.

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 bed top plate 51 moves at the speed v, as shown in the lower part of FIG. 6, the end Pe of the chest coil 20 reaches the position of the chest coil 20 when it passes the second reference position. When the second acquisition function F2 determines that the end Pe of the chest coil 20 has reached the second reference position (image end) based on the image frame, the end Pe of the chest coil 20 reaches the second reference position. A passing second time t2 is stored.

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。

Figure 2022109798000003
A first time t1 when the end Pe of the chest coil 20 passes the first reference position (image center) and a second time t1 when the end Pe of the chest coil 20 passes the second reference position (image end) Using t2, the following equation (3) can be derived. Then, based on the equation (3), the visual field range L' of the height of the chest coil 20 can be obtained from the following equation (4). Further, by substituting the visual field range L' of the height of the chest coil 20 in the formula (4) into the above formula (2), the following formula (5) can be obtained.
Figure 2022109798000003

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 optical camera 8 to the chest coil 20 as the moving speed v of the bed top plate 51, the first time t1, the second time t2, and the angle of the optical camera 8. It shows that it can be formulated with θ. Since the moving speed v of the bed top plate 51 and the angle θ of the optical camera 8 are known (because the angle of view is known), if the first time t1 and the second time t2 are obtained based on the image frame, , the distance H' from the optical camera 8 to the chest coil 20 can be determined. Thereby, the height H of the chest coil 20 can be obtained from "H0-H'".

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 chest coil 20 farther from the magnet pedestal 100 is set as a feature point, the first reference position is set as the center of the image of the optical camera 8, and the second reference position is set as the image edge on the magnet pedestal 100 side. It is not limited to those cases. However, it is preferable to use the first reference position as the center of the angle of view, because detection accuracy of the end Pe of the chest coil 20 based on the image frame is better when the first reference position is the center of the angle of view. Therefore, it is preferable to set the image end portion on the side of the magnet gantry 100 where the end portion Pe of the chest coil 20 passes after the center of the angle of view as the second reference position.

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 bed top 51 started in step ST14 (step ST22). The imaging function F4 sets the FOV as the imaging range, for example, the FOV in the y direction, based on the height H of the chest coil 20 determined in step ST21 (step ST23).

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 bed top plate 51 is pulled out from the bore of the magnet pedestal 100 and retracted, and the chest coil 20 is removed from the subject. Then, the subject placed on the bed top plate 51 is withdrawn from the bed top plate 51 .

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 chest coil 20 is installed in step ST12, or after the movement of the bed board 51 is started in step ST14. Further, the end of optical imaging in step ST22 may be after the end of MR imaging in step ST24. Further, the optical imaging is not limited to starting and ending before one MR imaging, and optical imaging may be continuously performed over a plurality of MR imagings.

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 console 400, the magnetic resonance imaging apparatus 1, and the image processing system S, it is possible to acquire the height H of the RF coil, for example, the chest coil 20 placed on the subject. That is, according to the console 400, the magnetic resonance imaging apparatus 1, and the image processing system S, it is possible to acquire the body type information (for example, thickness in the ventral-dorsal direction) of the subject on which the FR coil, for example, the chest coil 20 is installed. .

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 chest coil 20 is horizontally placed on the subject. However, there are cases where the chest coil 20 is placed on the subject so as to be inclined according to the shape of the subject. In that case, if a feature point is set at the lower end of the tilted chest coil 20 (the end closer to the bed top plate 51), the height of the chest coil 20 is determined to be lower. The FOV for imaging is set narrow. Therefore, this modification is characterized in that the height of the chest coil 20 is determined based on the characteristic point of the tilted upper end of the chest coil 20 (the end farther from the bed top plate 51). As a result, the FOV for MR imaging can be appropriately set when the chest coil 20 is placed on the subject with an inclination.

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 chest coil 20 is installed tilted by rotating about the x-axis, the height of the chest coil 20 is determined when the predetermined feature point is one point, so the height of the chest coil 20 is determined. Unable to detect location. Since the height is the highest on the side closer to or farther from the magnet mount 100, the chest coil 20 is considered as a flat plate, and in addition to the end Pe of the chest coil, the end Ps on the side closer to the magnet mount 100 is defined as a feature point. set as

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 chest coil 20 based on the first time, the second time, and the third time acquired by the second acquisition function F2.

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 chest coil 20. FIG.

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 chest coil 20 farther from the magnet pedestal 100 and the end Ps closer to the magnet pedestal 100 are defined as feature points (see the uppermost part of FIG. 7). Further, for example, the first reference position can be set to the center of the image of the optical camera 8 (assuming that the optical camera 8 is attached perpendicularly to the bed top plate 51), and the second reference position can be set to It can be the image edge of the optical camera 8 (the side closer to the magnet mount 100).

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 chest coil 20 when the end Pe of the chest coil 20 passes through the first reference position. When the second acquisition function F2 determines that the end Pe of the chest coil 20 has reached the first reference position (image center) based on the image frame, the end Pe of the chest coil 20 passes through the first reference position. A first time t1 is stored. Note that the first time t1 is equivalent to the first time t1 described using the middle part of FIG.

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 chest coil 20 when the end Ps of the chest coil 20 passes through the second reference position. When the second acquisition function F2 determines that the end Ps of the chest coil 20 has reached the second reference position (image end) based on the image frame, the end Ps of the chest coil 20 reaches the second reference position. The passing third time t3 is stored.

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 chest coil 20 when the end Pe of the chest coil 20 passes through the second reference position. When the second acquisition function F2 determines that the end Pe of the chest coil 20 has reached the second reference position (image end) based on the image frame, the end Pe of the chest coil 20 reaches the second reference position. A passing second time t2 is stored. Note that the second time t2 is equivalent to the second time t2 described using the lower part of FIG.

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。

Figure 2022109798000004
The third stage from the top of FIG. 7 will be described. If the chest coil 20 is not tilted, the third time when the end Ps of the chest coil 20 passes the image end of the optical camera 8 is "t30". The third time t30 is represented by the following equations (6) to (7). Note that W is the length of the chest coil 20 .
Figure 2022109798000004

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 chest coil 20 is known, it represents the third time t30 from the second time t2 when the end Pe of the chest coil 20 passes the second reference position to the third time t30 when the end Ps passes the second reference position. be able to.

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 chest coil 20 is tilted, the time at which the end Ps of the chest coil 20 passes through the second reference position changes. Specifically, when the height of the chest coil 20 is lower at the end Ps than at the end Pe, the time to pass the second reference position is delayed, while the height of the chest coil 20 is higher than at the end Pe. When the part Ps is higher, the time to pass the second reference position is hastened.

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。

Figure 2022109798000005
If these are formulated, (a) when the actual passing time t of the second reference position is compared with the passing time t30 when the chest coil 20 is not tilted and "t>t30", the following equation (8 ) to (10). On the other hand, in the case of (b) "t<t30", the following equations (11) to (12) can be defined. Note that equations (10) and (12) are equivalent.
Figure 2022109798000005

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 console 400, the magnetic resonance imaging apparatus 1, and the image processing system S, the inclination of the chest coil 20 is considered based on the two characteristic points Pe and Ps of the chest coil 20. The height H of the thoracic coil 20 can be determined.

(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 chest coil 20 with respect to the movement speed of the bed top plate 51 will be described. For example, assume that the moving speed of the bed top plate 51 is 400 [mm/sec]. On the other hand, if the frame rate of the optical camera 8 is 20 [fps] (20 frames per second), the moving bed top 51, that is, the chest coil 20 is detected with an accuracy of 20 [mm/frame]. be able to. This numerical value means that the image acquired by the optical camera 8 may be shifted horizontally by 2 [mm].

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。

Figure 2022109798000006
Convert the horizontal displacement into height accuracy. Assuming that the optical camera 8 is installed at a ceiling height of 3 m, the height of the bed top plate 51 from the floor surface is 1 m, and the length of the bed top plate 51 is 2 m, the bed top plate The angle of the optical camera 8 with respect to 51 is 45°. Therefore, if the displacement in the horizontal direction is ΔL, the displacement in the height direction ΔH is represented by the following equation (13).
Figure 2022109798000006

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 console 400, the magnetic resonance imaging apparatus 1, and the image processing system S, the height H of the RF coil, for example, the chest coil, placed on the subject can be obtained. That is, according to the console 400, the magnetic resonance imaging apparatus 1, and the image processing system S, it is possible to acquire the body type information (for example, thickness in the ventral-dorsal direction) of the subject on which the FR coil, for example, the chest coil 20 is installed. .

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 Resonance Imaging Device 8 Optical Camera 20 Chest Coil 40 Processing Circuit 51 Bed F1 First Acquisition Function F2 Second Acquisition Function F3 Decision Function F4 Imaging Function S Image Processing System

Claims (8)

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1取得手段と、
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1基準位置は、前記天板の移動方向における前記画像の中央であり、
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.
前記コイルの、架台から遠い方の端部が基準位置を通過する時刻を使う、
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.
前記第2取得手段は、前記第1時刻と前記第2時刻とに加え、前記被検体が戴置された前記天板が移動することにより前記コイルが第3基準位置を通過する第3時刻を、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し、
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.
前記第2取得手段は、前記コイルの、前記コイルの遠い方の端部が前記第1基準位置を通過する前記第1時刻と、前記コイルの、近い方の端部が前記第2基準位置を通過する第3時刻と、前記端部が前記第2基準位置を通過する前記第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、
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.
前記決定手段によって決定されたコイルの高さに基づいて、撮像範囲であるFOV(Field Of View)を設定し、前記FOVに基づいて被検体のMR撮像を実行する撮像手段をさらに備える、
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.
磁石架台と、
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.
光学撮影により前記画像を取得するための光学カメラと、
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
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