JP4565885B2

JP4565885B2 - 核磁気共鳴撮像装置

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Publication number: JP4565885B2
Application number: JP2004134696A
Authority: JP
Inventors: 秀和仲本; 尚子永尾
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2004-04-28
Filing date: 2004-04-28
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2024-04-28
Also published as: JP2005312698A

Description

本発明は、三次元位置検出装置とそれにより検出されるポインタを用いて被検体の任意の部位を指定し、その部位の断面像をリアルタイムにアップデートしながら、撮像・表示する機能（ISC：インタラクティブスキャンコントロール）を備えた核磁気共鳴診断装置（以下、MRI装置という）に関し、特にISC撮像を行う際の、MRI装置とポインタとの位置関係を定義する初期設定（レジストレーション）機能の改良に関わる。

最近のMRI装置の臨床適用として、心臓イメージング、手術時の穿刺モニタリング、経皮治療などにMRI装置をモニタとして使用するインターベンショナルMRIあるいはイントラオペラティブMRI（I-MRI）がある。このI-MRIでは、リアルタイムで撮像断層面を変更したいという要望があり、種々の手法が提案されている。そのうち、特許文献１や特許文献２には、断層面指示デバイスとそれを検出する赤外線カメラを用いて所望の撮像断層面を決定する手法が提案されている。断層面指示デバイスは、自ら光を発生する発光ダイオードや光を反射する反射球などを所定の配置で固定したものであり、通常、ポインタと呼ばれている。このようなポインタで指示した位置を赤外線カメラが検出し、この位置情報をMRIにおける位置情報に変換してMRI装置に渡すことにより、ISC撮像が可能となる。位置情報の変換は、赤外線カメラの出力を受け取る専用のパーソナルコンピュータ（PC）で行われ、変換後の位置情報がMRI装置に渡される。

このようなISC撮像の実施に際しては、赤外線カメラが出力する位置情報をMRI装置の座標に関連つけるために、赤外線カメラの位置座標とMRI装置の位置座標との関係をPC上に定義する、即ち、座標変換データをあらかじめ作成しておく必要がある。この座標変換データは初期化データと呼ばれ、座標変換データを作成する手続きはレジストレーションと呼ばれ、例えば特許文献３に記載されている。

従来のレジストレーションの手順を図１１に示す。図示するように、まず、I-MRIに使用する術具に赤外線カメラで検出可能なポインタを取り付けて固定し（1101）、赤外線カメラを用いて術具をPCに登録する（1102）。次いで、MRI装置の静磁場中心に登録後の術具をセットしたファントムを設置して（1103）、MRI装置による撮像を行い、得られたMRI画像を確認しながら、ファントム位置を微調整し、正確に静磁場中心に位置するようにする（1104）。このファントムに対し所定の位置に固定された術具を赤外線カメラで検出し、その位置情報をMRI装置座標に変換するための初期化データを作成する（ステップ1105）。次いでISC撮像を行い（1106）、ステップ1105で作成した初期化データが正しいことを確認する（1107）。すなわち初期化データが正しい場合には、ポインタによって指示された断層面のMRI画像が得られ、正しくない場合にはポインタが指示する位置とMRI画像とがずれるので、ステップ1104に戻り、ファントム位置の調整からやり直す。初期化データが正しい場合には、これを初期化データとして記憶する。
米国特許5365927号公報米国特許6026315号公報国際公開公報WO03/026505

上述したように、MRI装置においてISC撮像を実施するためには、三次元位置検出装置とMRI装置との座標変換のためのレジストレーションが必要であり、従来のレジストレーションではMRI装置の静磁場中心にファントムを精度良く設置しなければならない。しかし磁場中心は目視することはできないのでMRI画像から判断せざるを得ず、その判断には人的誤差も含まれることから最終的にレジストレーションが終了するまでに数１０分という長時間を要している。

そこで本発明は、ISC撮像におけるレジストレーションを容易且つ短時間で行うことが可能なMRI装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明のMRI装置は、三次元位置検出器によって検出可能なポインタを有する術具の位置情報を前記三次元位置検出器から入力し、前記ポインタを有する術具により指定された部位を含む断面を撮像する撮像制御部を備え、前記撮像制御部は、MRI装置によって検出可能なＭＲマーカーを少なくとも３点に備えた被撮像体の三次元MR画像（３D画像）と、前記被撮像体の撮像位置において、３点のMRマーカーの各々に対し所定位置に固定された前記ポインタ付き術具の前記三次元位置検出器による検出位置とをもとに、前記核磁気共鳴撮像装置の装置座標と前記三次元位置検出器の座標の座標変換データを自動作成するレジストレーション手段を備え、前記座標変換データに基づいて前記術具の位置情報から前記断面を決定することを特徴とする。

また本発明のMRI装置は、好適には、ポインタがMRI装置によって検出可能なＭＲマーカーを内蔵し、レジストレーション手段は、前記ポインタ付き術具を所定位置に固定した前記被撮像体のMR画像をもとに前記ポインタ付き術具の種類及び前記MRマーカーとの位置関係を検出することを特徴とする。

本発明のMRI装置によれば、ＭＲマーカーを含む被撮像体の３D画像から装置座標系におけるマーカーの位置を検出し、そのマーカーと所定の関係に固定されたポインタ付き術具の三次元位置検出器における座標と関係付けることができるので、ISC撮像に必要な座標変換行列（初期化データ）を短時間で作成することができる。
またISC撮像において撮影断面を指示するためのポインタ自体がMRマーカーを内蔵している場合には、マーカーに対し所定位置にポインタ付き術具を固定した状態の３D画像からポインタ付き術具の種類をレジストレーションを行なう手段に登録することができ、術具の変更に容易に対応することができる。

以下、本発明のMRI装置の一実施形態を説明する。
図１は、本発明のMRI装置の全体概要を示す図である。このMRI装置10は、垂直方向の磁場を発生する上下一対の磁石３、５と、これら磁石３、５を連結するとともに上部磁石３を支持する支柱７、磁石３、５により形成される静磁場空間に被検体１を寝かせた状態で挿入するためのベッド11、MRI画像を表示するためのモニタ13などが備えられ、図示していないが、磁石３、５の近傍には、静磁場に勾配を与える傾斜磁場発生コイル及び被検体１の検査部位（組織）を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を起こさせる高周波磁場を発生する送信コイルが備えられ、また被検体１の検査部位近傍には、被検体１が発生するNMR信号を検出する受信コイルが設置される。傾斜磁場発生コイル及び送信コイルは、それぞれ図示しない駆動系に接続されており、制御部15の制御により所定の撮像シーケンスに従って駆動される。また受信コイルは図示しない受信系に接続され、受信系は上記撮像シーケンスに従ってNMRをサンプリングし、デジタルデータに変換し、画像再構成のための演算を行う。得られたMRI画像はベッド11の近傍に備えられたモニタ13に表示される。

またこのMRI装置は、ISC撮像を行うための機構として、操作者30が操作する術具27の位置を検出するための２台の赤外線カメラ21を搭載した三次元位置検出装置（以下、単に位置検出装置という）20と、位置検出装置20からの位置情報をＲＳ２３２ケーブル等のケーブル22を介して入力し、ＭＲＩ装置の装置座標に座標変換を行う計算機（PC:パーソナルコンピュータ）23と、MRI装置の任意の場所に固定された基準ツール25とを備えている。図示していないが、術具27には基準ツール25と同様のツール（ポインタツール）が固定されており、これらツールには赤外線カメラ21が検出可能なポインタ（例えば発光ダイオードや反射球）26が所定の配置で固定されている。

位置検出装置20は、２台の赤外線カメラ21を用いることにより、検出すべきポインタの三次元位置情報（位置と方向）を検出可能にしたもので、ポインタ26が反射球の場合には、赤外線を発生する発光部が備えられている。位置検出装置20は、MRI装置のガントリ、例えば上部磁石３の上部にアーム24を介して固定されおり、アーム24を動かすことにより、比較的広い範囲にあるポインタツールを検出することができる。従って術具（ポインタツール）27の位置が変化しても術具27に固定されたポインタを検出できるようになっている。

基準ツール25は、位置検出装置20の座標系（以下、カメラ座標系という）とＭＲＩ装置10の座標系（以下、装置座標系という）とをリンクするためのものであり、位置検出装置20を移動した場合でも基準ツール25の位置情報を参照することにより、位置検出装置20は装置座標系との関係が定義されたカメラ座標系に基づく位置情報（ポインタツールの位置情報）を出力することができる。基準ツール25及びポインタツールには複数の異なる形態（形状、ポインタの配置）のものがあり、任意のものを選択し、予めPC23に登録しておく。ポインタツールを固定した術具の一例を図２に示す。図示する例では、４個のポインタ（反射球）211〜214を所定の配置で配置したツール210を棒状の術具27の端部に固定している。

PC23は、赤外線カメラ21からの位置情報を、予め初期化データとして記憶された所定の座標変換行列を用いて装置座標系の位置情報に変換し、制御部15に渡す。PC23には、座標変換に必要なデータとして、基準ツール25及びポインタツール210の属性及び初期化データが格納される。基準ツール25及びポインタツール210の属性は、ツール25を登録することにより作成される。また初期化データは後述するレジストレーション処理により自動的に作成され格納される。なお、図示する実施形態では、PC23は三次元位置検出装置専用のPCを用いているが、制御部15内に同じ機能を持たせることも可能である。

MRI装置によるISC撮像は、すでに述べたように、ベッド11に寝かせられた被検体1の所望の断面（位置と断面の方向）を、ポインタツールを固定した術具27を用いて指示し、リアルタイムでその断面を撮像する機能であり、赤外線カメラ21で検出したポインタツールの位置情報（カメラ座標系の座標）をMRI装置の装置座標に変換して、位置と断面方向を指示するDICOM形式の位置情報としてMRI装置に送り、所望断面を撮像する。レジストレーションは、このようなISC撮像の前提として行われるもので、このカメラ座標から装置座標への変換を行うために、予め位置検出装置のカメラ座標とMRI装置の装置座標とを関連つける手順であり、具体的には、座標変換行列を作成する手続である。

MRI装置10、位置検出装置20、基準ツール25及びポインタツール210の座標系（装置座標系、カメラ座標系、ポインタ座標系、及び基準座標系）とそれらの関係を図３（ａ）及び（ｂ）に示す。装置座標系は、MRI装置の磁場中心を原点とする座標系で、位置検出装置の座標系は、一対のカメラの中心を原点とするカメラ座標系で、基準ツール及びポインタツールの座標系は、それぞれ複数のポインタの一つ（中央のもの）の位置を原点とする座標系である。ここで座標変換行列を以下のように定義する。
[BQ]：カメラ座標系から基準座標系への変換行列
[PQ]：カメラ座標系からポインタ座標系への変換行列
[CM]：カメラ座標系から装置座標系への変換行列
[BM]：基準座標系から装置座標系への変換行列
[PM]：初期位置のポインタ座標系から装置座標系への変換行列

[BQ]及び[PQ]は、それぞれ基準ツールとポインタツールの位置検出装置における検出値（Quarternion）から得ることができるので、[CM]が求められるならば、[CM]と[PQ]とからポインタツールが指示した点の装置座標を知ることができる。或いは[CM]と[BQ]とから[BM]が求められるので、[BQ]、[PQ]及び[BM]から、ポインタツールが指し示した点の装置座標を知ることができる。従って、カメラが移動した場合にも、そのときの基準ツールとポインタツールの検出値[BQ]及び[PQ]と[BM]を用いて、ポインタツールが指し示した点の装置座標を知ることができる。

次に上記構成のMRI装置におけるレジストレーションについて図４〜図７を参照して説明する。図４はレジストレーションの手順を示し、図５は、図２の術具を専用ファントムに固定した状態を示す図、図６は図５の専用ファントムの３Ｄ画像を示す図、図７はレジストレーション時の制御部15のGUI表示例である。

まず、例えば図２に示したように、手術に使用する術具27に位置検出装置20で検出可能なポインタツール210を取り付け固定した後（ステップ101）、この術具を位置検出装置20に登録する（ステップ102）。術具の登録は、ポインタ座標系と術具との関係を登録する手続であり、登録専用の器具に術具27をセットし、ポインタツール210の各ポインタを位置検出装置20で読み取ることにより行われ、例えばポインタ211の位置を原点としたときの、原点から術具先端の位置及び方向ベクトル、他のポインタ212〜214の位置などの情報がPC23に登録される。このステップ102は、次のステップ103とは独立した手続きであり、いずれを先に行ってもよい。また後述するが、ポインタ211〜214及び術具先端の２箇所以上にMRI装置で検出可能なマーカー（造影剤）を取り付けて撮像することにより、上述した登録専用の器具を用いることなく、MR画像をもとに登録することも可能である。

次に術具を固定するための穴を有する専用ファントム（被撮像体）をMRI装置の静磁場空間（撮像空間）に設置する（ステップ103）。専用ファントムの形状は、特に限定されないが、例えば２０cm×２０cm×２０cmの箱型で、術具先端を差込み固定するための穴が複数形成されている。座標変換マトリクスを作成するためには少なくとも３点の位置情報が必要であり、穴の数は３以上とする。穴の位置は特に限定されないが、互いの位置関係は固定され、予め求められていることが必要である。また登録術具及び専用ファントムのいずれかはMRI装置で検出可能なマーカー（MRマーカー、或いは単にマーカーともいう）を有しており、いずれの場合にも登録術具を専用ファントムに取り付けたときに、MRマーカーと登録術具のポインタ27とが一定の位置関係となるようになっている。専用ファントムの具体例を図５（ａ）に示す。

図５（ａ）に示す例は、専用ファントムにMR信号を発するMRマーカーを内蔵した例であり、専用ファントム501の３箇所に登録術具27を固定するための穴が形成されている。各穴には、先端と末端にMRマーカー502、504、506、503、505、507が配置されている。またこの例では、術具の方向を統一できるように、各穴は互いに平行に形成されている。

次に専用ファントム501の３D撮像を行う（ステップ104）。３D撮像は公知の３D撮像方法を採用できる。これにより図６に示すような３D画像データ601が得られるので、これをスライス毎にスキャンし、MR信号を発するマーカー位置（602〜607）を検出する（ステップ105）。この各MRマーカーの画像上の座標をMRI装置の座標系に変換し、MRマーカーの座標情報を位置検出装置20のPC23に記憶させる（ステップ106）。

一方、専用ファントム501をMRI装置の撮像空間に設置した後、図５（ｂ）に示すようにファントム501の一つの穴に登録術具27を、その先端が穴の末端503に当接するように差し込んで固定し、専用ファントム501に固定された登録術具27のポインタ211〜214の位置を赤外線カメラ21により検出する。登録術具を専用ファントム501に固定するのは、専用ファントム501が撮像空間に設置されていれば、３D撮像の前後いずれでもよい。PC23は、この位置検出装置20が検出した位置情報と、先に記録したＭＲマーカーの位置情報とを用いて位置検出装置の座標系とMRI装置の座標系とを関係付ける（ステップ107）。専用ファントム501に固定する登録術具27の位置を異ならせて、３箇所について座標の関連付け（上記ステップ107）を行い（ステップ108）、座標変換行列を初期化データとして作成する（ステップ109）。

以下、位置検出装置の座標系とMRI装置の座標系との関係付け、即ち座標変換行列作成アルゴリズムを説明する。
MRI装置で検出可能なマーカーがある点ｐの、装置座標系での座標をMp(Mx,My,Mz)、カメラ座標系の座標をCｐ(Cx,Cy,Cz)とする。装置座標系での座標は、上述のように３D画像から算出し、PC23に記憶されているものである。カメラ座標系の座標Cｐは、点ｐにツールの先端を一致させた状態で位置検出装置により検出されたポインタのカメラ座標系の座標から、次式（１）により求めることができる。

式（１）中、[PQ]はカメラ座標系からポインタ座標系への変換行列であり、位置検出装置によるポインタの検出値から求められる。またC0fは術具先端のポインタ座標の原点C0からのオフセット値である。装置座標系の座標Mp(Mx,My,Mz)とカメラ座標系の座標Cｐ(Cx,Cy,Cz)とは、変換行列[CM]が次式（２）であると、式（３）の関係になる。

ここで変換行列[CM]の未知数は９個であるため、３組のCp、Mpを得ることにより、変換行列[CM]を求めることができる。ここで、装置座標系での３点をM1(M1x,M1y,M1z)、M2(M2x,M2y,M2z)、M3(M3x,M3y,M3z)とし、カメラ座標系の座標C1(C1x,C1y,C1z)、C2(C2x,C2y,C2z)、C3(C3x,C3y,C3z)とすると、M1とC1の関係は、式（４）及び（５）で表される。

他の２点についても同様に次のようになる。

上記式（５）、（６）、（７）は、式（８）、（９）、（１０）となり、行列式（１１）にまとめることができる。

行列[C]の逆行列を式（１１）のそれぞれに左からかけることにより、変換行列[CM]求めることができる。このカメラ座標から装置座標への変換[CM]は、カメラ座標から基準座標への変換[BQ]＋基準座標から装置座標への変換[BM]であるので、次式（１２）より、[BM]を算出することができる。
[CM]=[BQ] [BM]
[BM]=[CM] [BQ]^-1 （１２）
これら変換行列[CM]、[BM]が初期化データである。

こうして初期化データが作成されたならば、試験的にＩＳＣ撮像を行い（ステップ110）、初期化データが正しいか否かを確認する（ステップ111）。即ち、登録術具27を用いてファントム或いは被検体の所望の断面を術具で指示して撮像を行い、実際に得られた断層像が術具で指示された点を含み指示された方向に直交する面であるかを確認する。その結果、術具を含む撮像断面を見ながら明瞭に術具を抽出できる断面を探すという断面の微調整で対応できる場合には、微調整して（ステップ112、113）、再確認する。微調整で対応できない場合には、マーカーの登録（ステップ105）からレジストレーション手順をやり直す。

以上の手順を実行するためのGUIの一例を図７に示す。本実施形態では、レジストレーションの実行が開始されると、図示するような画面700が専用PC23のモニタに表示される。画面700は、ガイド表示部701、画像表示部702、操作部703、手順説明部704などからなり、ガイド表示部701には、レジストレーションに必要な手順が表示されるとともに現在実行中の手順が識別可能な状態で（例えば他の手順と異なる色で）表示される。ここでは、術具の登録（図１：ステップ101）、３D撮像（ステップ104）、画像によるマーカー登録（ステップ105、106）、レジストレーション（ステップ107〜109）、ISC確認（ステップ110〜113）が表示されている。また画像表示部702は、３D撮像によってMRI装置で得られた画像（撮像断面とそれに直交する面及びボリュームレンダリング像）が表示される。操作部703は、３D撮像開始のための操作ボタン（T1強調画像用、T2強調画像用）7031、7032、マーカー登録のための操作ボタン7033、レジストレーション開始のための操作ボタン7034などが設けられている。説明部704には、MRI座標系におけるマーカーの位置と操作に必要な説明が表示される。

ユーザーは、ガイド表示部701の表示に従い、まずツールを固定した術具を専用の登録器具にセットして赤外線カメラで検出して登録を行う。一方、専用ファントムをMRI装置にセットし、操作ボタン7031或いは7032を操作して３D撮像を開始する。３D撮像後の画像データはPC23に転送され、画像表示部702に所定のスライスの断層像、その面と直交する断面の画像、及びボリュームレンダリング画像が表示される。次いで、マーカー位置を検出するために画像データをスライス毎に自動又は手動でスキャンする。画像データのスキャンは断層像について行なってもよいが、ボリュームレンダリング表示や三次元的に収集された画像情報の任意断面を抽出、表示する多断面再構成法（MPR：Multi Planar Reconstruction）で行なってもよい。３D画像データのスキャンにより検出されたマーカー位置（装置座標）を順次、カーソル等で選択し、マーカー登録の操作ボタン7033を操作してPC23に登録する。説明部704には、上述した手動スキャンや登録に必要な手順の説明が表示されるとともにMRI座標系におけるマーカーの位置が表示される。

次に説明部704に表示される複数のマーカーの一つを選択し、この選択したマーカーの実空間における位置を登録術具を用いて指示し、レジストレーション操作ボタン7034を操作する。これによって登録術具（ポインタ）の位置が検出され、その検出値からマーカーのカメラ座標が求められる。カメラ座標が求められたマーカーはレジストレーションマーカーであることがわかる表示に変更される。このような操作を説明部704に表示されたすべて（３つ）の登録マーカーについて行うことにより、最終的に初期化データが作成される。

以上説明したように本実施形態によれば、MRI装置で検出可能なマーカーを備えた専用ファントムを３D撮像し、その画像におけるマーカーのMRI座標と、マーカーに対し所定の位置関係で固定されたポインタ付き術具のカメラ座標とからレジストレーションを行うことができるので、専用ファントムを撮像空間内であればどこに設置しても簡単にレジストレーションを行うことができる。

なお上記実施形態では、専用ファントムに、ポインタを固定した術具を固定するための穴を設け、この穴にMRI装置で検出可能なマーカーを付けた場合を説明したが、レジストレーションのためには、MRI装置による３D撮像の際にMRマーカーとポインタとの位置関係が固定されていればよく、種々の変更が可能である。
例えば、図８に示すように、ポインタツール210を固定した術具27の先端にMRマーカー805、806を付けておいてもよい。２点のMRマーカー805、806を用いることにより術具先端の位置及び術具のベクトル（向き）の情報が得られる。この場合には、専用ファントム801には登録術具27を固定するための穴802、803、804のみを設けておき、この穴に登録術具27を挿入して固定した状態で３D撮像を行なう。これを３点について行ない、それぞれの点について３D撮像で得た画像からのMRマーカー805、806の位置（装置座標系の位置とベクトル）と、その位置におけるポインタ211〜214の検出値（カメラ座標）とから座標変換行列を作成することができる。

また図９に示すファントム901は、ポインタツール210及びマーカー903、904を着脱可能に固定できるようにしたもので、ポインタツール210の固定位置に応じてマーカー903、904の位置を変更することができる。ポインタツール210の固定位置とマーカー903、904の位置は一定の関係にあり、これらの固定位置を異ならせて３回撮像を行なうことにより、上記実施例と同様に座標変換行列を作成することができる。

さらにポインタツールとして、三次元位置検出装置20で検出可能なだけでなくポインタ内にMR装置で検出可能なＭＲマーカーを内蔵したものを採用してもよい。この場合には、図４のステップ102で専用の登録器具を用いてポインタツールを登録するのではなく、MRマーカーを備えたファントムを撮像する際に、ポインタツールをファントムに固定した状態で撮像することにより、得られる３D画像からそのポインタツールのポインタの種類、形状、マーカーの配置を認識することができる。

また以上の実施形態では、レジストレーション専用のファントムを用いてレジストレーションを行なう場合を説明したが、本発明のMRI装置ではレジストレーションを短時間（例えば３D撮像を含め15分以内）で行なうことができるので、ＩＳＣ撮像の対象である患者毎に行なうことも可能である。その場合には、図１０に示すように所定の位置関係にある複数のマーカー911〜913を患者910の撮像部位に設置した状態で３D撮像を行い（図２：ステップ103、104）、得られた３D画像915を元にマーカーの位置を専用PC23に登録し（ステップ105、106）、次いで登録されたマーカーを順次ポインタツール921を固定した術具920で指し示し、その際、赤外線カメラ21で検出した術具（ポインタ）920の位置（カメラ座標）と画像から求めたマーカーの装置座標とを関係付け（ステップ107）、これを全てのマーカーについて実施して初期化データを作成する（ステップ108）。
この場合にも前提として、ポインタツール921を固定した術具920を予めレジストレーションを行なう演算部（専用のPC23或いはMRI装置の制御部）に登録しておくこと（図２のステップ101、102）が必要である。この場合、ポインタ及び術具先端の２箇所以上にMRI装置で検出可能なマーカー（造影剤）を取り付けて撮像することにより、登録専用の器具を用いることなく、３Ｄ画像をもとに登録することも可能である。

本発明によれば、従来のISC撮像において３次元位置検出装置の座標系と装置座標系との関連付けのためのレジストレーションに要していた時間を大幅に短縮することができる。これにより患者によって術具を変更した場合でも、簡便にISC撮像を行なうことができ、ISC撮像の利便性を向上できる。

本発明が適用されるMRI装置の全体概要を示す図ポインタツールを固定した術具の一例を示す図 MRI装置及び三次元位置検出装置の各座標系の関係を示す図本発明のよるレジストレーションの手順を示すフロー図専用ファントムと、専用ファントムに登録術具を固定した状態を示す図専用ファントムの３D画像データを示す図レジストレーションのためのGUIの一例を示す図専用ファントムの別の実施例を示す図専用ファントムのさらに別の実施例を示す図被検体を用いたレジストレーションを説明する図従来のレジストレーションの手順を示すフロー図

符号の説明

10・・・ＭＲＩ装置、15・・・制御部、20・・・三次元位置検出装置、21・・・赤外線カメラ、23・・・ＰＣ、25・・・基準ツール、27・・・術具、210・・・ポインタツール、211〜214・・・ポインタ、502〜506・・・ＭＲマーカー、601・・・３Ｄ画像データ

Claims

三次元位置検出器によって検出可能なポインタを有する術具の位置情報を前記三次元位置検出器から入力し、前記ポインタを有する術具により指定された部位を含む断面を撮像する撮像制御部を備えた核磁気共鳴撮像装置において、
前記ポインタは、核磁気共鳴撮像装置によって検出可能なＭＲマーカーを内蔵し、
前記撮像制御部は、核磁気共鳴撮像装置によって検出可能なＭＲマーカーを少なくとも３点に備えた被撮像体の三次元ＭＲ画像と、前記被撮像体の撮像位置において、３点のＭＲマーカーの各々に対し所定位置に固定された前記ポインタ付き術具の前記三次元位置検出器による検出位置とをもとに、前記核磁気共鳴撮像装置の装置座標と前記三次元位置検出器の座標の座標変換データを自動作成するレジストレーション手段を備え、前記座標変換データに基づいて前記術具の位置情報から前記断面を決定し、
前記レジストレーション手段は、前記ポインタ付き術具を所定位置に固定した前記被撮像体のＭＲ画像をもとに前記ポインタ付き術具の種類及び前記ＭＲマーカーとの位置関係を検出することを特徴とする核磁気共鳴撮像装置。
請求項１に記載の核磁気共鳴撮像装置であって、
前記被撮像体は、３以上の異なる位置にＭＲマーカーが配置された穴を有するファントムであって、前記三次元ＭＲ画像は、前記穴の位置情報を含むファントム画像であり、
前記レジストレーション手段は、前記３以上の穴に順次挿入されたポインタ付き術具を前記三次元位置検出器で検出した３以上の検出位置を用いて、前記座標変換データを自動作成することを特徴とする核磁気共鳴撮像装置。
請求項１に記載の核磁気共鳴撮像装置であって、
前記被撮像体は、前記核磁気共鳴撮像装置の撮像対象であり、前記三次元ＭＲ画像は、前記撮像対象の撮像部位に設置したＭＲマーカーの位置情報を含む画像であり、
前記レジストレーション手段は、前記撮像対象の撮像部位に設置したＭＲマーカーを指示するポインタ付き術具の、前記三次元位置検出器で検出した検出位置を用いて、前記座標変換データを自動作成することを特徴とする核磁気共鳴撮像装置。
請求項１乃至３いずれか１項に記載の核磁気共鳴撮像装置であって、
前記撮像制御部は、ユーザーからの指令を受け付けるとともに前記三次元ＭＲ画像を表示する入出力手段を備え、
前記レジストレーション手段は、前記入出力手段を介して前記三次元ＭＲ画像上の３以上のマーカー位置の一つが選択されたときに、そのマーカーに対し所定の位置に固定されたポインタ付き術具の、前記三次元位置検出器からの検出位置を読み込み、前記座標変換データを自動作成することを特徴とする核磁気共鳴撮像装置。