JP5366534B2 - 磁気共鳴イメージング装置および画像診断システム - Google Patents

Description

この発明は、撮像に関する制御の手順を定義したシーケンスに基づいて被検体内を表す画像を撮像する磁気共鳴イメージング装置および画像診断システムに関し、特に、シーケンスの構造に関する変更を容易に行うことができる磁気共鳴イメージング装置および画像診断システムに関する。

従来、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にＲＦ（Radio Frequency）パルスを照射し、このＲＦパルスの照射によって被検体内の水素原子核から放射される磁気共鳴信号を検出して画像を再構成する装置である。かかる磁気共鳴イメージング装置は、ＲＦパルスの強さや波形、ＲＦパルスを照射するタイミング、傾斜磁場を印加するタイミング、磁気共鳴信号を検出するタイミングなど、撮像の手順を定義したシーケンスに基づいて撮像を行う。「シーケンス」とは、具体的には、磁気共鳴イメージング装置が有する各種ハードウェアを制御するための処理を列挙した情報である。また、シーケンスに含まれる個々の処理は「ステート」と呼ばれる。

ここで、所定の機能を実現するためのステートの連なりを「セグメント」とすると、前述したシーケンスは、セグメントを繰り返し実行するループ処理や条件分岐によって定義することができる。そして、セグメントの内容やループの繰り返し回数は、シーケンスの撮像条件によって変化する。このように、シーケンスは、ループ処理や条件分岐によって定義されることから、Ｃ言語などのプログラミング言語を用いたプログラミングによって実現されるのが一般的である（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００７−１３５６９３号公報

しかしながら、プログラミングによってシーケンスを実現した場合、以下で説明するように、シーケンスの構造に関する部分を変更することが非常に困難であった。

例えば、プログラミングによってシーケンスを実現するためには、ハードウェアやソフトウェアプラットフォームに起因する制約条件を考慮してプログラミングを行う必要がある。そのため、特にシーケンスの構造に関する部分を変更する場合、シーケンスの設計者は、これらの制約条件を熟知している必要がある。

また、プログラミングによってシーケンスを実現した場合、ループ処理や条件分岐など、シーケンスの構造に関する部分を変更する場合には、プログラムを修正したうえで、そのプログラムをコンパイルする必要がある。そのため、シーケンスの構造に関する部分の変更は非常に手間のかかる作業であった。

この発明は、上述した従来技術による課題を解決するためになされたものであり、シーケンスの構造に関する変更を容易に行うことができる磁気共鳴イメージング装置および画像診断システムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、撮像に関する制御の手順を定義したシーケンスに基づいて被検体内を表す画像を撮像する磁気共鳴イメージング装置であって、前記シーケンスの構造および当該シーケンスに関するパラメータをシーケンスの種類ごとに定義したシーケンス定義情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段によって記憶されているシーケンス定義情報を動的に読み込みし、読み込んだシーケンス定義情報に基づいて、撮像で用いられるシーケンスを生成するシーケンス生成手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明は、撮像に関する制御の手順を定義したシーケンスに基づいて被検体の撮像を行う磁気共鳴イメージング装置と、当該磁気共鳴イメージング装置によって用いられるシーケンスの設計を支援するシーケンス設計支援装置とを有する画像診断システムであって、前記シーケンス設計支援装置が、前記シーケンスの構造および当該シーケンスに関するパラメータをシーケンスの種類ごとに定義したシーケンス定義情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段によって記憶されているシーケンス定義情報を前記磁気共鳴イメージング装置に転送する転送手段とを備え、前記磁気共鳴イメージング装置が、前記シーケンス設計支援装置から転送されたシーケンス定義情報に基づいて、撮像に用いられるシーケンスを生成するシーケンス生成手段を備えたことを特徴とするを特徴とする。

本発明によれば、シーケンスの構造に関する変更を容易に行うことができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る磁気共鳴イメージング装置および画像診断システムの好適な実施例を詳細に説明する。なお、以下に示す実施例では、磁気共鳴イメージング装置を「ＭＲＩ装置」と呼ぶ。

まず、本実施例に係るＭＲＩ装置の全体構成について説明する。図１は、本実施例に係るＭＲＩ装置１００の全体構成を示す図である。図１に示すように、ＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源３、寝台４、寝台制御部５、送信用ＲＦ（Radio Frequency）コイル６、送信部７、受信用ＲＦコイル８、受信部９、シーケンス制御部１０および計算機システム２０を備える。

静磁場磁石１は、中空の円筒形状に形成されており、内部の空間に一様な静磁場を発生させる。この静磁場磁石１としては、例えば永久磁石、超伝導磁石などが用いられる。

傾斜磁場コイル２は、中空の円筒形状に形成されており、静磁場磁石１の内側に配置される。この傾斜磁場コイル２は、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの各軸に対応する３つのコイルが組み合わされて形成されている。これら３つのコイルは、傾斜磁場電源３から個別に電流供給を受けることによって、Ｘ，Ｙ，Ｚの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生させる。

かかる傾斜磁場コイル２によって発生するＸ，Ｙ，Ｚ各軸の傾斜磁場は、例えば、リードアウト用傾斜磁場Ｇｒ、位相エンコード用傾斜磁場Ｇｅおよびスライス選択用傾斜磁場Ｇｓにそれぞれ対応している。リードアウト用傾斜磁場Ｇｒは、空間的位置に応じて磁気共鳴信号の周波数を変化させるために利用される。位相エンコード用傾斜磁場Ｇｅは、空間的位置に応じて磁気共鳴信号の位相を変化させるために利用される。スライス選択用傾斜磁場Ｇｓは、任意に撮像断面を決めるために利用される。

傾斜磁場電源３は、傾斜磁場コイル２に電流を供給する。寝台４は、被検体Ｐが載置される天板４ａを備え、寝台制御部５による制御のもと、被検体Ｐが載置された状態で天板４ａを傾斜磁場コイル２の空洞（撮像口）内へ挿入する。通常、この寝台４は、長手方向が静磁場磁石１の中心軸と平行になるように設置される。寝台制御部５は、制御部２６による制御のもと、寝台４を駆動して天板４ａを長手方向および上下方向へ移動する。

送信用ＲＦコイル６は、傾斜磁場コイル２の内側に配置され、送信部７から高周波パルスの供給を受けて高周波磁場を発生する。

送信部７は、発振部、位相選択部、周波数変換部、振幅変調部、高周波電力増幅部などを有し、これらの各部の動作の結果として、ラーモア周波数に対応する高周波パルスを送信用ＲＦコイル６に送信する。発振部は、静磁場中における対象原子核に固有の共鳴周波数の高周波信号を発生する。位相選択部は、上記高周波信号の位相を選択する。周波数変換部は、位相選択部から出力された高周波信号の周波数を変換する。振幅変調部は、周波数変調部から出力された高周波信号の振幅を例えばｓｉｎｃ関数に従って変調する。高周波電力増幅部は、振幅変調部から出力された高周波信号を増幅する。

受信用ＲＦコイル８は、傾斜磁場コイル２の内側に配置され、送信用ＲＦコイル６によって発生した高周波磁場の影響で被検体Ｐから放射される磁気共鳴信号を受信する。

受信部９は、選択器、前段増幅器、位相検波器およびアナログデジタル変換器を有し、これらの各部の動作の結果として、受信部９は、受信用ＲＦコイル８から出力される磁気共鳴信号に基づいて磁気共鳴データを生成する。選択器は、受信用ＲＦコイル８から出力される磁気共鳴信号を選択的に入力する。前段増幅器は、選択器から出力される磁気共鳴信号を増幅する。位相検波器は、前段増幅器から出力される磁気共鳴信号の位相を検波する。アナログデジタル変換器は、位相検波器から出力される信号をデジタル信号に変換する。

シーケンス制御部１０は、計算機システム２０から送信されるシーケンス実行データに基づいて傾斜磁場電源３、送信部７および受信部９を駆動することによって被検体Ｐのスキャンを行う。そして、スキャンを行った結果として受信部９から生データが送信されると、シーケンス制御部１０は、そのｋ空間データを計算機システム２０へ転送する。

ここで、「シーケンス実行データ」とは、所定のシーケンスに基づいて撮像を実行するためのデータである。すなわち、シーケンス実行データとは、傾斜磁場電源３が傾斜磁場コイル２に供給する電源の強さや電源を供給するタイミング、送信部７が送信用ＲＦコイル６に送信するＲＦ信号の強さやＲＦ信号を送信するタイミング、受信部９が磁気共鳴信号を検出するタイミングなどを定義したデータである。

計算機システム２０は、ＭＲＩ装置１００の全体制御や、データ収集、画像再構成などを行う。この計算機システム２０は、特に、インタフェース部２１、画像再構成部２２、記憶部２３、入力部２４、表示部２５および制御部２６を有する。

インタフェース部２１は、シーケンス制御部１０との間で授受される各種信号の入出力を制御する。例えば、このインタフェース部２１は、シーケンス制御部１０に対してシーケンス実行データを送信したり、シーケンス制御部１０から生データを受信したりする。

ここで、インタフェース部２１によって受信された生データは、傾斜磁場コイル２により発生したスライス選択用傾斜磁場Ｇｓ、位相エンコード用傾斜磁場Ｇｅおよびリードアウト用傾斜磁場ＧｒによってＳＥ（Slice Encode）方向、ＰＥ（Phase Encode）方向およびＲＯ（Read Out）方向における空間周波数の情報が対応付けられたｋ空間データとして、記憶部２３に格納される。

画像再構成部２２は、記憶部２３に記憶されたｋ空間データに対してフーリエ変換等の再構成処理を施すことによって、被検体Ｐ内における所望核スピンのスペクトラムデータあるいは画像データを生成する。

記憶部２３は、インタフェース部２１によって受信された生データ（ｋ空間データ）や、画像再構成部２２によって生成された画像データなどを被検体Ｐごとに記憶する。

入力部２４は、操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける。この入力部２４としては、マウスやトラックボールなどのポインティングデバイス、モード切替スイッチ等の選択デバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスを適宜に用いられる。

表示部２５は、制御部２６による制御のもと、スペクトラムデータあるいは画像データ等の各種の情報を表示する。この表示部２５としては、液晶表示器などの表示デバイスが適宜に用いられる。

制御部２６は、ＭＲＩ装置１００全体を制御する。具体的には、制御部２６は、図示していないＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリ等を有し、操作者からの指示に基づいて各種プログラムを実行することによって、上述した各部の動作を制御する。

以上、本実施例に係るＭＲＩ装置１００の全体構成について説明した。このような構成のもと、本実施例では、計算機システム２０において、記憶部２３が、シーケンスの構造およびシーケンスに関するパラメータをシーケンスの種類ごとに定義したシーケンス定義情報を記憶する。そして、制御部２６が、記憶部２３によって記憶されているシーケンス定義情報を動的に読み込み、読み込んだシーケンス定義情報に基づいて、撮像で用いられるシーケンスを生成する。

このような構成により、本実施例では、プログラミングによってシーケンスを実現していた場合に必要であった制約条件に関する知識やコンパイルを不要にし、シーケンスの構造に関する変更を容易に行うことができるようにしている。

次に、計算機システム２０の詳細な構成について説明する。なお、ここでは、記憶部２３および制御部２６を中心に説明する。図２は、計算機システム２０の詳細な構成を示す機能ブロック図である。

図２に示すように、計算機システム２０において、記憶部２３は、特に、撮像条件情報２３ａ、シーケンス構造定義情報２３ｂ、パラメータ定義情報２３ｃおよびパルス定義情報２３ｄを記憶する。なお、本実施例では、シーケンス構造定義情報２３ｂ、パラメータ定義情報２３ｃおよびパルス定義情報２３ｄそれぞれを「シーケンス定義情報」と呼ぶ。

撮像条件情報２３ａは、撮像に際して、放射線技師等によって設定される撮像条件に関する情報である。この撮像条件情報２３ａには、撮像に用いられるシーケンスの種類や、シーケンスに関する各種撮像パラメータが含まれる。

ここで、シーケンスの種類とは、例えば、ＳＥ（Spin Echo）やＩＲ（Inversion Recovery）、ＧＦＥ（Gradient Field Echo）、ＦＡＳＥ（Fast Advanced Spin Echo）、ＥＰＩ（Echo Planner Imaging）など、各種撮像法に対応したシーケンスの種類である。

また、撮像パラメータとは、例えば、ＲＦパルスの照射間隔を示すＴＲ（Repetition Time：繰り返し時間）、ＲＦパルスのピークからエコーのピークまでの時間を示すＴＥ（Echo Time：エコー時間）、反転回復法による撮像において１８０°パルスから９０°パルスまでの時間を示すＴＩ（Inversion Time：反転回復時間）、ＲＦパルスのＦＡ（Flip Angle：フリップ角）などである。

シーケンス構造定義情報２３ｂは、シーケンスの構造をシーケンスごとに定義した情報である。具体的には、シーケンス構造定義情報２３ｂは、撮像時に動作するハードウェアを制御するステートの連なりであるセグメント、セグメントの繰り返しを表すループ、セグメントとループとの組み合わせを定義するリンクコマンドによって、シーケンス構造を定義する。

図３は、シーケンス構造定義情報２３ｂの一例を示す図である。図３に示す例は、ｘｍｌ（eXtensible Markup Language）を用いてシーケンス構造定義情報２３ｂを定義した場合を示している。

図３において、<SeqStruct>タグは、シーケンスの種類を定義している。各シーケンスは、<SeqStruct>タグに設定されたシーケンス名「Name」によって識別される。例えば、図３に示す例では、シーケンス名が「SE2D」であるシーケンスが定義されている。

そして、<SeqStruct>タグ〜</SeqStruct>タグで囲まれた各要素は、<SeqStruct>タグによって定義されるシーケンスの構造を定義している。

まず、<Loop>タグは、ループを定義している。各ループは、それぞれ<Loop>タグに設定された識別子「id」によって識別される。例えば、図３に示す例では、識別子が「Sat」、「Slice」、「Slab」、「Avg」、「PE」、「Echo」である６つのループがそれぞれ定義されている。

また、<Segment>タグは、セグメントの属性を定義している。各セグメントは、それぞれ<Segment>タグに設定された識別子「id」によって識別される。例えば、図３に示す例では、識別子が「E1」、「E2」、「Wait」、「Inv」、「Gate」、「Sat」である６つのセグメントが定義されている。

そして、<Segment>タグ〜</Segment>タグで囲まれた要素は、それぞれステートを定義している。各ステートは、それぞれハードウェアの種類ごとに決められたタグによって定義されており、タグに設定された識別子「id」によって識別される。例えば、図３に示す例では、識別子が「exite」である<RFSeg>タグや、識別子が「tune0」である<State>タグ、識別子が「show0」である<ADCSeg>タグなどが定義されている。ここで、例えば、<RFSeg>タグは、ＲＦパルスの照射に関するステートを定義するためのタグであり、<State>タグは、傾斜磁場の印加に関するステートを定義するためのタグである。

また、<LinkCommand>タグは、リンクコマンドの属性を定義している。各リンクコマンドは、それぞれ<LinkCommand>タグに設定された識別子「id」によって識別される。例えば、図３に示す例では、識別子が「E1」であるリンクコマンドが定義されている。

そして、<LinkCommand>タグ〜</LinkCommand>タグで囲まれた要素は、セグメントとループとの組み合わせを定義している。具体的には、セグメントとループとの組み合わせは、セグメントの識別子、ループの識別子、ループの開始位置を示す「(」、ループの終了位置を示す「)」を順番に並べることによって表されている。

例えば、図３に示すリンクコマンドにおいて、「(PE,(Cond・・・))」は、ループ「PE」の中でループ「Cond」が繰り返されることを表している。また、「(Slice,Inv,(Sat,Sat,SatSpoil)・・・)」は、ループ「Slice」の中でセグメント「Inv」およびループ「Sat」が繰り返され、ループ「Sat」の中でセグメント「Sat」および「SatSpoil」が繰り返されることを表している。

かかるリンクコマンドにおいて、セグメントの識別子、ループの識別子、ループの開始位置を示す「(」、ループの終了位置を示す「)」の順番を適宜に入れ替えることによって、さまざまなシーケンス構造を定義することが可能である。

図２にもどって、パラメータ定義情報２３ｃは、シーケンスに関するパラメータをシーケンスごとに定義した情報である。具体的には、パラメータ定義情報２３ｃは、シーケンス構造定義情報２３ｂによって定義されているセグメントに含まれる各ステートの処理に関するパラメータを定義する。

図４は、パラメータ定義情報２３ｃの一例を示す図である。図４に示す例は、すでに説明したシーケンス構造定義情報２３ｂと同様に、ｘｍｌを用いてパラメータ定義情報２３ｃを定義した場合を示している。

図４において、<SeqParams>タグは、シーケンスの種類を定義している。各シーケンスは、<SeqParams>タグに設定された識別子「id」によって識別される。例えば、図４に示す例では、識別子が「SE2D」であるシーケンスが定義されている。

なお、ここで定義されるシーケンスの識別子は、それぞれ、シーケンス構造定義情報２３ｂにおいて定義されているシーケンスのシーケンス名に対応している。

そして、<SeqParams>タグ〜</SeqParams>タグで囲まれた各要素は、<SeqParams>タグによって定義されるシーケンスに関するパラメータを定義している。

まず、<params>タグは、パラメータのグループを定義している。各グループは、<params>タグに設定された属性によって識別される。例えば、図４に示す例では、属性が「TE1="4000" TE2="0"」、「TE1="8000" TE2="0"」であるの２つのグループがそれぞれ定義されている。

そして、<params>タグ〜</params>タグで囲まれた要素は、ステートごとのパラメータを定義している。各ステートは、それぞれハードウェアの種類ごとに決められたタグによって定義されており、タグに設定された識別子「id」によって識別される。例えば、図４に示す例では、識別子が「exite」である<RFSeg>タグや、識別子が「tune0」である<Grad>タグ、識別子が「show0」である<ADCSeg>タグなどが定義されている。ここで、例えば、<RFSeg>タグは、ＲＦパルスの照射に関するステートを定義するためのタグであり、<Grad>タグは、傾斜磁場の印加に関するステートを定義するためのタグである。

なお、ここで定義されるステートの識別子は、それぞれ、シーケンス構造定義情報２３ｂにおいて定義されていたステートの識別子に対応している。

そして、<RFSeg>タグ〜</RFSeg>タグで囲まれた要素や、<Grad>タグ〜</Grad>タグで囲まれた要素、<ADCSeg>タグ〜</ADCSeg>タグで囲まれた要素は、それぞれ、各ステートの処理で必要となるパラメータを定義している。以下に示す表は、ステートごとに定義されるパラメータの一例を示している。

例えば、<RFSeg>タグによって定義されるステートに関するパラメータのうち、<rfiWaveform>は、ＲＦパルスの波形を定義している。例えば、図４に示す例では、ＲＦパルスの波形として「sinc41」で示される波形が定義されている。また、<riseTime>は、ＲＦパルスの立ち上がり時間を定義している。例えば、図４に示す例では、ＲＦパルスの立ち上がり時間として「500」が定義されている。

図２にもどって、パルス定義情報２３ｄは、特定のパルスに関するパラメータを定義した定義情報である。具体的には、パルス定義情報２３ｄは、シーケンス構造定義情報２３ｂによって定義されているセグメントに含まれる各ステートの処理に関するパラメータのうち、撮像時に用いられる頻度が高いパルスである。

図５は、パルス定義情報２３ｄの一例を示す図である。図５に示す例は、すでに説明したシーケンス構造定義情報２３ｂやパラメータ定義情報２３ｃと同様に、ｘｍｌを用いてパルス定義情報２３ｄを定義した場合を示している。

図５において、<PlusParams>タグは、パルスの分類を定義している。各分類は、<PlusParams>タグに設定された識別子「id」によって識別される。例えば、図４に示す例では、識別子が「common」である分類が定義されている。

そして、<PlusParams>タグ〜</PlusParams>タグで囲まれた各要素は、<PlusParams>タグによって定義される分類に属するパルスのパラメータを定義している。

なお、<params>タグによるパラメータのグループの定義、および、<params>タグ〜</params>タグで囲まれた要素によるステートごとのパラメータの定義については、シーケンス構造定義情報２３ｂと同様であるので、ここでは説明を省略する。

こうして、特定のパルスに関するパラメータをパラメータ定義情報２３ｃとは別にパルス定義情報２３ｄとして定義しておくことによって、パラメータ定義情報２３ｃにおいて何度も同じステートのパラメータを定義する必要がなくなる。したがって、ステートのパラメータを効率よく管理することができる。

なお、前述したように、シーケンス構造定義情報２３ｂにおけるシーケンスのシーケンス名は、パラメータ定義情報２３ｃおよびパルス定義情報２３ｄにおけるシーケンスの識別子に対応している。また、シーケンス構造定義情報２３ｂにおけるステートの識別子は、パラメータ定義情報２３ｃおよびパルス定義情報２３ｄにおけるステートの識別子に対応している。したがって、撮像時に指定されるシーケンスの種類に応じて、各シーケンス定義情報からステートごとにパラメータを抽出して、撮像に用いられるシーケンスを動的に生成することができる。

また、本実施例では、各シーケンス定義情報を定義するための言語としてｘｍｌを用いた場合を説明したが、データの論理構造や意味を定義可能な他のマークアップ言語を用いてもよい。

図２にもどって、計算機システム２０において、制御部２６は、特に、撮像条件設定部２６ａ、定義情報編集部２６ｂ、シーケンス検証部２６ｃおよびシーケンス生成部２６ｄを有する。

撮像条件設定部２６ａは、撮像に際して放射線技師等によって入力される情報をもとに撮像条件を設定する。具体的には、撮像条件設定部２６ａは、入力部２４を介して撮像の種類や撮像パラメータを含む撮像条件の入力を受け付け、受け付けた撮像条件を記憶部２３の撮像条件情報２３ａに登録する。

定義情報編集部２６ｂは、入力部２４を介してシーケンスの構造およびパラメータを編集する操作を受け付け、受け付けた操作に基づいて、記憶部２３によって記憶されている各定義情報を更新する。

具体的には、定義情報編集部２６ｂは、操作者からの要求に応じて、シーケンス構造定義情報２３ｂを編集するための「セグメント編集画面」、パラメータ定義情報２３ｃを編集するための「バーチャルシーケンス編集画面」、パルス定義情報２３ｄを編集するための「パルス編集画面」を表示部２５に表示する。これらの画面は、各画面が１つずつ表示されてもよいし、複数の画面が並べられて同時に表示されてもよい。

まず、セグメント編集画面について説明する。図６〜９は、セグメント編集画面の一例を示す図である。図６〜９に示すように、例えば、セグメント編集画面３０は、メニューバー３１、ツールバー３２、ツリービュー３３、エディタビュー３４などを有する。

メニューバー３１には、各種定義情報の読み込みや保存を行うための「Ｆｉｌｅ」メニューや、各種ツールを起動するための「Ｔｏｏｌ」メニューや、各種操作に関する情報を提供するための「Ｈｅｌｐ」メニューなどが含まれている。

ツールバー３２には、各種画面を起動するためのアイコンが含まれている。具体的には、ツールバーには、セグメント編集画面を起動するための「ＳＥ」アイコン、バーチャルシーケンス編集画面を起動するための「ＶＳＥ」アイコン、パルス編集画面を起動するための「ＰＥ」アイコン、後述するシーケンス検証画面を起動するための「ＳＩＶ」アイコンが含まれる。

そして、定義情報編集部２６ｂは、操作者によって「ＳＥ」が押された場合はセグメント編集画面を起動し、「ＶＳＥ」アイコンが押された場合はバーチャルシーケンス編集画面を起動し、「ＰＥ」アイコンが押された場合にはパルス編集画面を起動する。また、定義情報編集部２６ｂは、「ＳＩＶ」アイコンが押された場合には、後述するシーケンス検証部２６ｃにシーケンス検証画面を起動するよう指示する。

ツリービュー３３には、シーケンス構造定義情報２３ｂの内容がツリー形式で階層的に表示される。また、エディタビュー３４には、ツリービュー３３で選択された要素に応じて、シーケンス構造定義情報２３ｂの内容を編集するための各種ＧＵＩ（Graphical User Interface）が表示される。

そして、定義情報編集部２６ｂは、シーケンス構造定義情報２３ｂの読み込みを指示する操作を操作者から受け付けた場合には、記憶部２３からシーケンス構造定義情報２３ｂを読み出し、読み出した情報の内容をツリー形式にしてツリービュー３３に表示する。

その後、図６に示すように、ツリービュー３３上でリンクコマンドを選択する操作を受け付けた場合には、定義情報編集部２６ｂは、エディタビュー３４にリンクコマンド表示領域３４ｃを表示するとともに、そのリンクコマンド表示領域３４ｃに、読み出したシーケンス構造定義情報２３ｂに含まれているリンクコマンドの内容を表示する。

このとき、定義情報編集部２６ｂは、あらかじめ装置に登録されているループおよびセグメントのリスト３４ａおよび３４ｂ、リンクコマンド内でセグメントを移動するためのボタン３４ｄおよび３４ｅ、リンクコマンドに含まれるループまたはセグメントを削除するための削除ボタン３４ｆもエディタビュー３４にそれぞれ表示する。これにより、操作者は、エディタビュー３４上でリンクコマンドを編集することができる。

例えば、操作者は、リスト３４ａの中からいずれかのループを選択し、選択したループをドラッグ＆ドロップ等の操作でリンクコマンド表示領域３４ｃ内の所望の位置に移動することによって、リンクコマンドに新たなループを追加することができる。

同様に、操作者は、リスト３４ｂの中からいずれかのセグメントを選択し、選択したセグメントをドラッグ＆ドロップ等の操作でリンクコマンド表示領域３４ｃ内の所望の位置に移動することによって、リンクコマンドに新たなセグメントを追加することができる。

さらに、操作者は、リンクコマンド表示領域３４ｃに表示されたリンクコマンドの中からループまたはセグメントを選択し、そのうえで削除ボタン３４ｆを押すことで、所望のループまたはセグメントを削除することができる。

また、図７に示すように、ツリービュー３３上でループを選択する操作を受け付けた場合には、定義情報編集部２６ｂは、ループの属性を編集するためのループ属性編集領域３４ｇなどをエディタビュー３４に表示する。これにより、操作者は、エディタビュー３４上でループの属性を編集することができる。

また、図８に示すように、ツリービュー３３上でセグメントを選択する操作を受け付けた場合には、定義情報編集部２６ｂは、記憶部２３から読み出されたシーケンス構造定義情報２３ｂに含まれているセグメントの内容を表すタイムチャート３４ｈをエディタビュー３４に表示する。

また、このとき、定義情報編集部２６ｂは、選択されたセグメントの属性を編集するためのセグメント属性編集領域３４ｉなどもエディタビュー３４に表示する。これにより、操作者は、エディタビュー３４上でセグメントの属性を編集することができる。

また、図９に示すように、ツリービュー３３上でセグメントのステートを選択する操作を受け付けた場合には、定義情報編集部２６ｂは、エディタビュー３４に表示されたタイムチャート３４ｈ上で、選択されたステートを強調表示するとともに、選択されたステートの属性を編集するためのステート属性編集領域３４ｊをエディタビュー３４に表示する。これにより、操作者は、エディタビュー３４上でステートの属性を編集することができる。

また、このとき、定義情報編集部２６ｂは、選択されたステートの特性を表す情報をエディタビュー３４に表示する。例えば、図９に示すように、選択されたステートがパルスに関するものであった場合には、定義情報編集部２６ｂは、パルスの波形を表すパルス情報３４ｋを表示する。これにより、操作者は、ステートの特性を視覚的に確認しつつ、パラメータを編集することができる。

そして、定義情報編集部２６ｂは、編集した情報の保存を指示する操作を受け付けた場合には、記憶部２３によって記憶されているシーケンス構造定義情報２３ｂにエディタビュー３４上で編集された内容を上書きする。

次に、バーチャルシーケンス編集画面について説明する。図１０は、バーチャルシーケンス編集画面の一例を示す図である。図１０に示すように、例えば、バーチャルシーケンス編集画面４０は、メニューバー４１、ツールバー４２、ツリービュー４３、エディタビュー４４などを有する。なお、メニューバー４１およびツールバー４２の機能は、基本的にはセグメント編集画面３０のメニューバー３１およびツールバー３２と同様であるので、ここでは説明を省略する。

ツリービュー４３には、パラメータ定義情報２３ｃの内容がツリー形式で階層的に表示される。また、エディタビュー４４には、ツリービュー４３で選択された要素に応じて、パラメータ定義情報２３ｃの内容を編集するための各種ＧＵＩが表示される。

ここで、定義情報編集部２６ｂは、パラメータ定義情報２３ｃの読み込みを指示する操作を操作者から受け付けた場合には、記憶部２３からパラメータ定義情報２３ｃを読み出し、読み出した情報の内容をツリー形式にしてツリービュー４３に表示する。

そして、図１０に示すように、ツリービュー４３上でステートを選択する操作を受け付けた場合には、定義情報編集部２６ｂは、選択されたステートのパラメータを編集するためのパラメータ編集領域４４ａをエディタビュー４４に表示する。これにより、操作者は、エディタビュー４４上でステートのパラメータを編集することができる。

また、このとき、定義情報編集部２６ｂは、選択されたステートのパラメータの特性を表す情報をエディタビュー４４に表示する。例えば、図１０に示すように、選択されたステートがパルスに関するものであった場合には、定義情報編集部２６ｂは、パルスの波形を表すパルス情報４４ｂを表示する。これにより、操作者は、パラメータの特性を視覚的に確認しつつ、パラメータを編集することができる。

そして、定義情報編集部２６ｂは、編集した情報の保存を指示する操作を受け付けた場合には、記憶部２３によって記憶されているパラメータ定義情報２３ｃにエディタビュー４４上で編集された内容を上書きする。

次に、パルス編集画面について説明する。パルス編集画面は、基本的にはバーチャルシーケンス編集画面と同様の構成を有し、編集の対象である情報がパルス定義情報２３ｄである点のみが異なる。操作者は、パルス編集画面を用いて、撮像時に用いられる頻度が高いパルスを登録することができる。

図２にもどって、シーケンス検証部２６ｃは、定義情報編集部２６ｂによって更新された定義情報をもとに、当該定義情報に基づいて生成されるシーケンスを検証する。具体的には、シーケンス検証部２６ｃは、定義情報編集部２６ｂからの指示に応じて、シーケンスを検証するための「シーケンス検証画面」を起動する。

図１１は、シーケンス検証画面の一例を示す図である。図１１に示すように、例えば、シーケンス検証画面５０は、メニューバー５１、ツールバー５２、ツリービュー５３、カウンタビュー５４、スナップショットビュー５５などを有する。なお、メニューバー５１およびツールバー５２の機能は、基本的にはセグメント編集画面３０のメニューバー３１およびツールバー３２と同様であるので、ここでは説明を省略する。

ツリービュー５３には、操作者によって指定されたシーケンスに含まれるセグメントおよびループがツリー形式で階層的に表示される。また、指定されたシーケンスに含まれるループの名称と、それぞれの繰り返し回数を入力するための数値入力ボックスが表示される。また、スナップショットビュー５５には、ツリービュー５３で選択されたセグメントまたはループに関する検証結果が表示される。

ここで、シーケンス検証部２６ｃは、操作者から特定のシーケンスが指定されると、記憶部２３によって記憶されているシーケンス構造定義情報２３ｂ、パラメータ定義情報２３ｃおよびパルス定義情報２３ｄを参照して、指定されたシーケンスに関する情報を読み出す。そして、定義情報編集部２６ｂは、読み出した情報の内容をツリー形式にしてツリービュー５３に表示する。また、シーケンス検証部２６ｃは、入力部２４を介して操作者から撮像時に撮像条件として設定される撮像パラメータ（例えば、ＴＲやＴＥなど）の入力を受け付ける。

そして、図１１に示すように、ツリービュー５３上でセグメントまたはループを選択する操作を受け付けた場合には、シーケンス検証部２６ｃは、操作者によって入力された撮像パラメータと、各定義情報から取得した情報とに基づいて、選択されたセグメントまたはループに関するシーケンスを仮想的に生成する。

その後、シーケンス検証部２６ｃは、仮想的に生成したシーケンスを表す情報をシミュレーション結果としてスナップショットビュー５５に表示する。例えば、図１１に示すように、シーケンス検証部２６ｃは、シミュレーション結果として、傾斜磁場などのパルスの波形を表示する。

なお、シーケンス検証部２６ｃは、操作者によって他のセグメントまたはループが指定されたり、カウンタビュー５４の繰り返し回数が変更されたりした場合には、その都度、シーケンスを生成しなおして、スナップショットビュー５５の表示を更新する。

シーケンス生成部２６ｄは、記憶部２３によって記憶されている定義情報を動的に読み出し、読み出した定義情報に基づいて、撮像で用いられるシーケンスを生成する。

具体的には、シーケンス生成部２６ｄは、入力部２４を介して操作者から撮像の開始指示を受け付けると、まず、撮像条件設定部２６ａによって設定された撮像条件を記憶部２３から取得する。さらに、シーケンス生成部２６ｄは、記憶部２３からシーケンス構造定義情報２３ｂ、パラメータ定義情報２３ｃおよびパルス定義情報２３ｄを読み込む。

そして、シーケンス生成部２６ｄは、取得した撮像条件および読み込んだ各定義情報に基づいてシーケンス実行データを動的に生成し、生成したシーケンス実行データをシーケンス制御部１０に送信する。これにより、シーケンス制御部１０や画像再構成部２２などによって一連の撮像が行われる。

次に、本実施例に係るＭＲＩ装置１００による撮像の処理手順について説明する。図１２は、本実施例に係るＭＲＩ装置１００による撮像の処理手順を示すフローチャートである。

図１２に示すように、ＭＲＩ装置１００では、まず、撮像条件設定部２６ａが、撮像に際して操作者によって入力される情報をもとに撮像条件を設定する（ステップＳ１０１）。続いて、シーケンス生成部２６ｄが、入力部２４を介して操作者から撮像の開始指示を受け付けた場合に（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、撮像条件設定部２６ａによって設定された撮像条件を記憶部２３から取得する（ステップＳ１０３）。

さらに、シーケンス生成部２６ｄは、記憶部２３に記憶されているシーケンス定義情報を読み込む（ステップＳ１０４）。その後、シーケンス生成部２６ｄは、撮像条件およびシーケンス定義情報に基づいてシーケンス実行データを動的に生成し（ステップＳ１０５）、生成したシーケンス実行データをシーケンス制御部１０に送信する。

そして、シーケンス制御部１０が、シーケンス実行データに基づいて被検体のスキャンを行うことによってｋ空間データを収集し（ステップＳ１０６）、画像再構成部２２が、収集されたｋ空間データから画像を再構成する（ステップＳ１０７）。

上述してきたように、本実施例では、記憶部２３が、シーケンスの構造および当該シーケンスに関するパラメータをシーケンスの種類ごとに定義したシーケンス定義情報を記憶する。また、シーケンス生成部２６ｄが、記憶部２３によって記憶されているシーケンス定義情報を動的に読み込み、読み込んだシーケンス定義情報に基づいて、撮像で用いられるシーケンスを生成する。

プログラミングによってシーケンスを実現する従来の実装方法でも、ＲＦパルスの波形やサンプルピッチなどの基本的な条件をプログラムの外部から取り込むことによって、シーケンスを動的に変更する技術は存在した。しかし、セグメントの内容やループなど、シーケンスの構造自体を変更する場合には、プログラムの修正およびコンパイルが必須であった。本実施例では、シーケンスの構造自体を定義した情報を外部から動的に取り込んでシーケンスを生成するので、シーケンスの構造に関するプログラムの修正やコンパイルが不要になる。

すなわち、本実施例によれば、プログラミングによってシーケンスを実現していた場合に必要であった制約条件に関する知識やコンパイルが不要になるので、シーケンスの構造に関する変更を容易に行うことができる。

また、本実施例では、シーケンス定義情報は、シーケンスの構造として、撮像時に動作するハードウェアを制御するステートの連なりであるセグメントとセグメントの繰り返しを表すループとの組み合わせを定義した情報である。したがって、本実施例によれば、セグメントやループの内容を容易に変更することができる。

また、本実施例では、定義情報編集部２６ｂが、シーケンスの構造を編集する操作を受け付け、受け付けた操作に基づいて、記憶部２３によって記憶されているシーケンス定義情報を更新する。したがって、本実施例によれば、シーケンスの構造を容易に変更することができる。

また、本実施例では、定義情報編集部２６ｂが、パラメータの内容を編集する操作をさらに受け付け、受け付けた操作に基づいて、記憶部２３によって記憶されているシーケンス定義情報を更新する。したがって、本実施例によれば、シーケンスに関するパラメータの内容を容易に変更することができる。

また、本実施例では、定義情報編集部２６ｂが、記憶部２３によって記憶されているシーケンス定義情報によって定義されるシーケンスの構造を表す情報を表示部２５に表示する。したがって、本実施例によれば、シーケンスの構造を視覚的に確認しながら、そのシーケンスの構造を変更することが可能になるので、効率よくシーケンスの構造を変更することができる。

また、本実施例では、定義情報編集部２６ｂが、記憶部２３によって記憶されているシーケンス定義情報によって定義されるパラメータの特性を表す情報を表示部２５に表示する。したがって、本実施例によれば、シーケンスに関するパラメータの特性を視覚的に確認しながら、そのパラメータの内容を変更することが可能になるので、効率よくパラメータの内容を変更することができる。

また、本実施例では、シーケンス検証部２６ｃが、定義情報編集部２６ｂによって更新されたシーケンス定義情報をもとに、そのシーケンス定義情報に基づいて生成されるシーケンスを検証する。したがって、本実施例によれば、変更内容の妥当性を確認しながら効率よくシーケンスの構造を変更することができる。

なお、上記実施例において図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示のように構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示したものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。

例えば、上記実施例ではＭＲＩ装置について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、たとえば、各種画像を保存する画像サーバ装置と、画像を表示するクライアント装置とがネットワークを介して接続された画像表示システム（ＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）など）にも同様に適用することができる。

例えば、上記実施例ではＭＲＩ装置について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、ＭＲＩ装置と、ＭＲＩ装置によって用いられるシーケンスの設計を支援するシーケンス設計支援装置とを有する画像診断システムにも同様に適用することができる。

その場合には、シーケンス設計支援装置が、シーケンスの構造および当該シーケンスに関するパラメータをシーケンスの種類ごとに定義したシーケンス定義情報を記憶し、記憶しているシーケンス定義情報をＭＲＩ装置に転送する。そして、ＭＲＩ装置が、シーケンス設計支援装置から転送されたシーケンス定義情報に基づいて、撮像に用いられるシーケンスを生成する。

また、これと同様に、ＭＲＩ装置などのモダリティと、各種画像を保存するサーバ装置と、画像を表示するクライアント装置とがネットワークを介して接続された画像表示システム（ＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）など）にも適用することができる。その場合には、サーバ装置あるいはクライアント装置が、前述したシーケンス設計支援装置として動作する。

以上のように、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置および画像診断システムは、撮像に関する制御の手順を定義したシーケンスの構造を変更する場合に有用であり、特に、シーケンスの構造を容易に変更することが求められる場合に適している。

本実施例に係るＭＲＩ装置の全体構成を示す図である。 計算機システムの詳細な構成を示す機能ブロック図である。 シーケンス構造定義情報の一例を示す図である。 パラメータ定義情報の一例を示す図である。 パルス定義情報の一例を示す図である。 セグメント編集画面の一例を示す図（１）である。 セグメント編集画面の一例を示す図（２）である。 セグメント編集画面の一例を示す図（３）である。 セグメント編集画面の一例を示す図（４）である。 バーチャルシーケンス編集画面の一例を示す図である。 シーケンス検証画面の一例を示す図である。 本実施例に係るＭＲＩ装置による撮像の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ ＭＲＩ装置（磁気共鳴イメージング装置）
１ 静磁場磁石
２ 傾斜磁場コイル
３ 傾斜磁場電源
４ 寝台
４ａ 天板
５ 寝台制御部
６ 送信用ＲＦコイル
７ 送信部
８ 受信用ＲＦコイル
９ 受信部
１０ シーケンス制御部
２０ 計算機システム
２１ インタフェース部
２２ 画像再構成部
２３ 記憶部
２３ａ 撮像条件情報
２３ｂ シーケンス構造定義情報
２３ｃ パラメータ定義情報
２３ｄ パルス定義情報
２４ 入力部
２５ 表示部
２６ 制御部
２６ａ 撮像条件設定部
２６ｂ 定義情報編集部
２６ｃ シーケンス検証部
２６ｄ シーケンス生成部

Claims (6)

1. 撮像に関する制御の手順を定義したシーケンスに基づいて被検体内を表す画像を撮像する磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記シーケンスの構造および当該シーケンスに関するパラメータをシーケンスの種類ごとに定義したシーケンス定義情報であって、前記シーケンスの構造として、撮像時に動作する各部を制御する処理の連なりであるセグメントとセグメントの繰り返しを表すループとの組み合わせによって定義した情報を含んだシーケンス定義情報を記憶する記憶手段と、
   前記シーケンスの構造を編集する操作を受け付け、受け付けた操作に基づいて、前記記憶手段によって記憶されているシーケンス定義情報を更新する定義情報編集手段と、
   前記記憶手段によって記憶されているシーケンス定義情報を読み込み、読み込んだシーケンス定義情報に基づいて、撮像で用いられるシーケンスを生成するシーケンス生成手段と
   を備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
2. 前記定義情報編集手段は、前記パラメータの内容を編集する操作をさらに受け付け、受け付けた操作に基づいて、前記記憶手段によって記憶されているシーケンス定義情報を更新することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
3. 前記定義情報編集手段は、前記記憶手段によって記憶されているシーケンス定義情報によって定義されるシーケンスの構造を表す情報を表示部に表示することを特徴とする請求項１または２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
4. 前記定義情報編集手段は、前記記憶手段によって記憶されているシーケンス定義情報によって定義されるパラメータの特性を表す情報を表示部に表示することを特徴とする請求項１、２または３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
5. 前記定義情報編集手段によって更新されたシーケンス定義情報をもとに、当該シーケンス定義情報に基づいて生成されるシーケンスを検証するシーケンス検証手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
6. 撮像に関する制御の手順を定義したシーケンスに基づいて被検体の撮像を行う磁気共鳴イメージング装置と、当該磁気共鳴イメージング装置によって用いられるシーケンスの設計を支援するシーケンス設計支援装置とを有する画像診断システムであって、
   前記シーケンス設計支援装置が、
   前記シーケンスの構造および当該シーケンスに関するパラメータをシーケンスの種類ごとに定義したシーケンス定義情報であって、前記シーケンスの構造として、撮像時に動作する各部を制御する処理の連なりであるセグメントとセグメントの繰り返しを表すループとの組み合わせによって定義した情報を含んだシーケンス定義情報を記憶する記憶手段と、
   前記シーケンスの構造を編集する操作を受け付け、受け付けた操作に基づいて、前記記憶手段によって記憶されているシーケンス定義情報を更新する定義情報編集手段と、
   前記記憶手段によって記憶されているシーケンス定義情報を前記磁気共鳴イメージング装置に転送する転送手段とを備え、
   前記磁気共鳴イメージング装置が、
   前記シーケンス設計支援装置から転送されたシーケンス定義情報に基づいて、撮像に用いられるシーケンスを生成するシーケンス生成手段を備えた
   ことを特徴とする画像診断システム。

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