JP6440980B2 - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施形態に係るMRI装置100の構成を示す機能ブロック図である。図1に示すように、MRI装置100は、静磁場磁石101と、静磁場電源102と、傾斜磁場コイル103と、傾斜磁場電源104と、寝台105と、寝台制御部106と、送信コイル107と、送信部108と、受信コイル109と、受信部110と、シーケンス制御部120と、計算機130とを備える。なお、MRI装置100に、被検体P(例えば、人体)は含まれない。また、図1に示す構成は一例に過ぎない。例えば、シーケンス制御部120及び計算機130内の各部は、適宜統合若しくは分離して構成されてもよい。
上述した第1の実施形態では、心電同期の下、1つの心位相(「拡張期」)のタイミングで、且つ呼吸時相のタイミングも合った場合にMRデータを収集する例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。シーケンス制御部120は、例えば、2つ以上の心位相のタイミングで、MRデータを収集してもよい。この場合、シーケンス制御部120は、心位相の異なる2セット分のマルチスライス像を得ることができる。
また、上述した変形例1では、「収縮期」及び「拡張期」両方のタイミングで、同一のスライスを収集する例を説明した。即ち、「収縮期」のタイミングで「スライス1」を収集した後、「拡張期」のタイミングでも、同じく「スライス1」を収集した。しかしながら、実施形態はこれに限られるものではない。図13は、第1の実施形態の変形例2におけるマルチスライス像の収集を説明するための図である。例えば、シーケンス制御部120は、図13に示すように、「収縮期」と「拡張期」とで同一のスライスを収集するのではなく、1回の収集で1スライス分を収集した後、次の収集では次のスライスを収集する。例えば、シーケンス制御部120は、「収縮期」で「スライス1」を収集した後、同じ心拍内の「拡張期」では「スライス2」を収集する。図13では、「スライス3」から「スライス16」までの図示を省略する。そして、例えば、シーケンス制御部120は、「スライス18」までの収集を終えると、今度は、「スライス18」から逆順で収集を行うことで、「収縮期」及び「拡張期」のそれぞれについて、18スライス分のマルチスライス像を収集する。
上述してきたように、第1の実施形態によれば、先に収集した3次元MRデータから横隔膜の頂点位置を自動検出し、自動検出した頂点位置に基づき動き検出パルスの印加領域を自動設定することで、自由呼吸下におけるマルチスライス像の収集を簡易に実現することができる。
上述した第1の実施形態では、1つの呼吸時相のタイミングでMRデータを収集する例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。シーケンス制御部120は、例えば、2つ以上の呼吸時相のタイミングで、MRデータを収集してもよい。この場合、シーケンス制御部120は、呼吸時相の異なる2セット分のマルチスライス像を得ることができる。
上述してきたように、第2の実施形態によれば、2以上の呼吸時相を設定し、1つのプロトコルで実行されるパルスシーケンス内で、2以上の呼吸時相分のマルチスライス像を同時に収集するので、複数の呼吸時相に対応するマルチスライス像を後段の処理に提供することができる。
なお、実施形態は、上述した第1及び第2の実施形態に限られるものではない。
上述した実施形態においては、呼吸時相設定用のGUIとして、呼吸時相として「吐き止め」若しくは「吸い止め」を選択させるチェックボックスを表示するGUIを説明した。しかしながら、実施形態はこれに限られるものではない。
また、上述した実施形態においては、心位相のうち、所望の心位相のデータが選択的に収集される例や、呼吸時相のうち所望の呼吸時相のデータが選択的に収集される例を説明してきた。しかしながら、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、シーケンス制御部120は、被検体の心周期や呼吸周期とは独立に、マルチスライス像のMRデータを連続的に収集してもよい。この場合、MRI装置100は、これと同時に、心電信号や呼吸信号のデータを併せて収集する。そして、画像生成部136が、心電信号や呼吸信号のデータを用いて、連続的に収集されたマルチスライス像のMRデータのうち所望の心位相や呼吸時相に対応するMRデータを特定し、特定したMRデータを用いて、選択的に、所望の心位相や呼吸時相におけるマルチスライス像を生成する。
また、上述した実施形態においては、右横隔膜の凸面の頂点をランドマークとして動き検出パルスの印加領域を求めたが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、脾臓上の横隔膜の頂点位置(左横隔膜(心尖部側))をランドマークとして検出して動き検出パルスの印加領域を求めてもよい。また、この場合、例えば、領域導出部133bは、複数の印加領域の候補を求めて確認画面に表示し、操作者による選択を受け付けてもよい。また、例えば、領域導出部133bは、より適切な印加領域を判定して、最適な印加領域のみを確認画面に表示するか、あるいは優先順位とともに印加領域を表示してもよい。この判定は、例えば、心臓の撮像領域との重なり具合等を基準に行うことができる。なお、複数の候補を求める点等、上述した内容は、他の実施形態においても同様に適用することができる。
また、第1の実施形態においては、対象とする臓器として心臓を想定したが、実施形態はこれに限られるものではなく、他の臓器でもよい。例えば、肝臓を対象としてもよい。
また、上述した実施形態においては、マルチスライス像の収集対象となる呼吸時相を、操作者からの設定によって受け付ける手法を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、撮像条件設定時には、撮像条件設定部133aが、撮像条件設定用のGUIを表示し、操作者から、プロトコルの指定を受け付ける場合がある。例えば、MRI装置100は、ここで受け付けた、イメージングスキャンのプロトコルの指定に基づいて、所望の呼吸時相を判定し、その判定結果を、シーケンス制御部120によるタイミングの制御や、画像生成部136によって事後的に選択的に画像が生成される場合の制御に反映させてもよい。
また、上述した実施形態においては、領域導出用に収集したMRデータから、撮像領域の他に、動き検出パルスの印加領域を導出する例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。領域導出部133bは、領域導出用に収集したMRデータから、空間的な位置の設定を伴う各種パルスの印加領域を導出することができる。例えば、領域導出部133bは、サチュレーションパルスや他のASLパルスの(1つ、又は複数の)印加領域を導出することができる。
また、領域導出のための画像処理は、上述した実施形態に限られるものではない。上述した実施形態では、入力画像がモデル画像に一致するようにレジストレーションする手法を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、モデル画像を変形させて入力画像とレジストレーションさせることにより各領域を導出する手法でもよい。また、例えば、領域導出部133bは、モデル画像を用いない手法によって、撮像領域や関連領域を導出してもよい。例えば、領域導出部133bは、3次元画像に対して閾値処理を施すことによって、空気領域と空気以外の領域とにセグメンテーションする。続いて、領域導出部133bは、空気領域の境界に、横隔膜面モデルや、心臓を模した球体のモデルをあてはめることで、心臓や、横隔膜の凸面の頂点位置を検出する。そして、領域導出部133bは、これをランドマークとして、心臓の撮像領域や、動き検出パルスの印加領域を導出する。
また、上述した実施形態においては、マルチスライス像収集に先行して3次元MRデータを収集し、この3次元MRデータから検出された位置情報に基づき、マルチスライス像収集のための各種領域(例えば、動き検出パルスの印加領域)を自動設定する手法を説明した。しかしながら、実施形態はこれに限られるものではない。3次元MRデータの収集は、必須の構成ではなく、マルチスライス像収集のための各種領域の自動設定も、必須の構成ではない。
また、上述した実施形態において例示した具体的な数値や処理の順序は、原則として、一例に過ぎない。例えば、各種領域の導出に用いたランドマークは、任意に変更することができる。また、処理の順序についても、例えば、確認画面を表示しない処理手順等、任意に変更することができる。例えば、図2に示した処理手順では、呼吸時相の設定をステップS101で行う例を説明したが、これに限られるものではなく、マルチスライス像の収集タイミング(ステップS106)までに設定されればよい。また、具体的なパルスシーケンスについても、任意に変更することができる。
また、上述した第2の実施形態では、2以上の呼吸時相でマルチスライス像を収集する場合の例を説明したが、この場合には、前述したように、複数の呼吸時相に対応するマルチスライス像を後段のイメージングスキャンに提供することができる。例えば、イメージングスキャンの実行において、撮像データを収集する呼吸時相を適宜に切り替えることができるようになる。以下では、2以上の呼吸時相でマルチスライス像を収集した場合について、イメージングスキャンにおける呼吸時相の制御に関する実施形態を説明する。
また、上述した実施形態では、心電同期下でマルチスライス像を収集する際に、例えば、「吐き止め」及び「吸い止め」の一方又は両方というように、所定の心位相でマルチスライス像を収集する場合の例を説明した。ここでいう所定の心位相の設定は、例えば、撮像計画時に操作者によって指定されたプロトコルや、他のシステムから取得した被検体に関する情報などに基づいて行ってもよい。
また、上述した実施形態においては、医用画像診断装置であるMRI装置100が各種処理を実行する場合を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、MRI装置100と画像処理装置とを含む画像処理システムが、上述した各種処理を実行してもよい。ここで、画像処理装置とは、例えば、ワークステーション、PACS(Picture Archiving and Communication System)の画像保管装置(画像サーバ)やビューワ、電子カルテシステムの各種装置等である。この場合、例えば、MRI装置100は、シーケンス制御部120による収集を行う。一方、画像処理装置は、MRI装置100によって収集されたMRデータやk空間データを、MRI装置100から、若しくは、画像サーバからネットワーク経由で受信することで、あるいは、記録媒体を介して操作者から入力されること等で受け付けて、記憶部に記憶する。そして、画像処理装置は、記憶部に記憶したこのMRデータやk空間データを対象として、上述した各種処理(例えば、画像生成部136による処理や、領域導出部133bによる処理)を実行すればよい。
また、上述した実施形態の中で示した処理手順に示された指示は、ソフトウェアであるプログラムに基づいて実行されることが可能である。汎用コンピュータが、このプログラムを予め記憶しておき、このプログラムを読み込むことにより、上述した実施形態のMRI装置100による効果と同様の効果を得ることも可能である。上述した実施形態で記述された指示は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク(フレキシブルディスク、ハードディスクなど)、光ディスク(CD−ROM、CD−R、CD−RW、DVD−ROM、DVD±R、DVD±RWなど)、半導体メモリ、又はこれに類する記録媒体に記録される。コンピュータ又は組み込みシステムが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。コンピュータは、この記録媒体からプログラムを読み込み、このプログラムに基づいてプログラムに記述されている指示をCPUで実行させれば、上述した実施形態のMRI装置100と同様の動作を実現することができる。また、コンピュータがプログラムを取得する場合又は読み込む場合は、ネットワークを通じて取得又は読み込んでもよい。
120 シーケンス制御部
133 制御部
133a 撮像条件設定部
133b 領域導出部
136 画像生成部
Claims (11)
- 対象及び横隔膜を含む範囲の第1撮像データを収集する第1撮像と、呼吸時相を検出する動き検出パルスの印加を伴いながら、第1呼吸時相における前記対象を含む第2撮像データ及び前記第1呼吸時相とは異なる第2呼吸時相における前記対象を含む第3撮像データを収集する第2撮像と、第4撮像データを収集する第3撮像とを実行する制御部と、
前記第1撮像データから前記横隔膜の位置を検出し、検出した位置に基づき、前記動き検出パルスの印加領域を導出する導出部と、
前記第2撮像データから前記第1呼吸時相の画像を生成し、前記第3撮像データから前記第2呼吸時相の画像を生成することで、複数の呼吸時相それぞれにおいて複数の画像を生成する生成部と、
を備え、
前記制御部は、前記第2撮像の実行において、前記動き検出パルスの印加によって呼吸時相を検出し、検出された呼吸時相に基づいて、前記第2撮像データ及び前記第3撮像データの収集タイミングを制御する、磁気共鳴イメージング装置。 - 前記制御部は、前記第2撮像データ、及び、前記第3撮像データの両方を、1つのプロトコルで実行されるパルスシーケンス内で収集する、請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記第1呼吸時相及び前記第2呼吸時相の設定を受け付ける設定部を更に備え、
前記制御部は、受け付けられた前記設定に基づいて、前記第2撮像データ、及び、前記第3撮像データを収集する、請求項1又は2に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記設定部は、前記第2撮像データから生成された前記第1呼吸時相の画像と、前記第3撮像データから生成された前記第2呼吸時相の画像とを表示部に表示し、少なくとも一方の画像上で、前記第3撮像で収集される前記第4撮像データの位置決めを受け付ける、請求項3に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記第3撮像は、前記第1呼吸時相及び前記第2呼吸時相の少なくとも一方において前記第4撮像データを収集するものであって、
前記制御部は、前記第3撮像の実行において、前記第1呼吸時相で前記第4撮像データを収集する場合には、前記第2撮像データから生成された前記第1呼吸時相の画像を用いて行われた位置決めに関する情報に基づいて前記第4撮像データを収集し、前記第2呼吸時相で前記第4撮像データを収集する場合には、前記第3撮像データから生成された前記第2呼吸時相の画像を用いて行われた位置決めに関する情報に基づいて前記第4撮像データを収集する、請求項3に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記設定部は、前記第1呼吸時相及び前記第2呼吸時相のいずれか一方を、前記第4撮像データを収集する呼吸時相として設定し、
前記制御部は、前記第3撮像の実行において、前記設定部によって設定された呼吸時相で前記第4撮像データを収集する、
請求項5に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記第3撮像は、複数のプロトコルを順次実行するものであって、
前記設定部は、前記プロトコルごとに、前記第4撮像データを収集する呼吸時相を設定し、
前記制御部は、前記第3撮像の実行において、前記プロトコルごとに、前記設定部によって設定された呼吸時相で前記第4撮像データを収集する、
請求項6に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記複数のプロトコルは、自由呼吸下で撮像された前記第4撮像データを収集するプロトコルを含む、請求項7に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記制御部は、前記第2撮像を心電同期下で行い、所定の心位相であって、且つ、検出された呼吸時相が前記第1呼吸時相である場合に、前記第2撮像データを収集し、前記所定の心位相であって、且つ、検出された呼吸時相が前記第2呼吸時相である場合に、前記第3撮像データを収集する、請求項1又は2に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記導出部は、前記第1撮像データから、心臓の上端位置及び下端位置を更に検出し、検出した位置に基づき、マルチスライス像の撮像領域を導出する、請求項1〜9のいずれか1つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 対象及び横隔膜を含む範囲の第1撮像データを収集する第1撮像と、呼吸時相を検出する動き検出パルスの印加を伴いながら前記対象を含む第2撮像データを連続的に収集する第2撮像と、第3撮像データを収集する第3撮像とを実行する制御部と、
前記第1撮像データから前記横隔膜の位置を検出し、検出した位置に基づき、前記動き検出パルスの印加領域を導出する導出部と、
連続的に収集された前記第2撮像データのうち所定の呼吸時相に対応する第2撮像データを、前記第2撮像の実行において前記動き検出パルスの印加によって検出された呼吸時相を用いて特定し、特定した第2撮像データを用いて画像を生成することで、複数の呼吸時相それぞれにおいて複数の画像を生成する生成部と
を備える、磁気共鳴イメージング装置。
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