JPH08257010A - 磁気共鳴を用いた検査装置 - Google Patents
磁気共鳴を用いた検査装置Info
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- JPH08257010A JPH08257010A JP7065540A JP6554095A JPH08257010A JP H08257010 A JPH08257010 A JP H08257010A JP 7065540 A JP7065540 A JP 7065540A JP 6554095 A JP6554095 A JP 6554095A JP H08257010 A JPH08257010 A JP H08257010A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】磁気共鳴を用いた検査装置において、画像のＳ
／Ｎ分布に応じて空間分解能を可変とすることにより、
Ｓ／Ｎの低い部位でも高いコントラストを得る。 【効果】サーフェスコイルや内視鏡タイプのコイルを用
いた装置において、Ｓ／Ｎの低い部位でも高いコントラ
ストを得ることができ、診断上多くの情報を引き出すこ
とが可能になる。
／Ｎ分布に応じて空間分解能を可変とすることにより、
Ｓ／Ｎの低い部位でも高いコントラストを得る。 【効果】サーフェスコイルや内視鏡タイプのコイルを用
いた装置において、Ｓ／Ｎの低い部位でも高いコントラ
ストを得ることができ、診断上多くの情報を引き出すこ
とが可能になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気共鳴現象を利用した
検査装置（以下、ＭＲＩ装置と略す）において、画像の
Ｓ／Ｎに応じて空間分解能を可変とする装置に関する。
検査装置（以下、ＭＲＩ装置と略す）において、画像の
Ｓ／Ｎに応じて空間分解能を可変とする装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、人体の内部構造を非破壊的に検査
する装置として、Ｘ線ＣＴや超音波診断装置が広く利用
されている。さらに近年、磁気共鳴現象を用いて同様の
検査を行うことにより、Ｘ線ＣＴや超音波診断装置では
得られない情報を取得することが可能になってきてい
る。このような磁気共鳴を利用した検査装置では、検査
対象からの信号を物体各部に対応させて分離・識別する
必要がある。その方法としては、例えば検査対象に傾斜
磁場を印加する事で、物体各部に印加された静磁場を互
いに異ならせ、これにより位置情報を得る方法が知られ
ている。この種の装置の基本原理については、例えば、
ジャーナル・オブ・マグネティック・レゾナンス誌，第
１８巻（１９７５年），第６９頁(J. Magn. Reson.、 vo
l.18，1975，pp．69）に記載されている。このような装
置では、通常、空間分解能はリードアウト傾斜磁場と位
相エンコード傾斜磁場の印加方法、及び信号のサンプリ
ング方法により決まり、画像内では部位によらず一定で
あった。
する装置として、Ｘ線ＣＴや超音波診断装置が広く利用
されている。さらに近年、磁気共鳴現象を用いて同様の
検査を行うことにより、Ｘ線ＣＴや超音波診断装置では
得られない情報を取得することが可能になってきてい
る。このような磁気共鳴を利用した検査装置では、検査
対象からの信号を物体各部に対応させて分離・識別する
必要がある。その方法としては、例えば検査対象に傾斜
磁場を印加する事で、物体各部に印加された静磁場を互
いに異ならせ、これにより位置情報を得る方法が知られ
ている。この種の装置の基本原理については、例えば、
ジャーナル・オブ・マグネティック・レゾナンス誌，第
１８巻（１９７５年），第６９頁(J. Magn. Reson.、 vo
l.18，1975，pp．69）に記載されている。このような装
置では、通常、空間分解能はリードアウト傾斜磁場と位
相エンコード傾斜磁場の印加方法、及び信号のサンプリ
ング方法により決まり、画像内では部位によらず一定で
あった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、撮影装置の構
成によっては画像内でのＳ／Ｎは必ずしも一定とは限ら
ない。例えば、サーフェスコイルや内視鏡タイプの比較
的小型の信号検出コイルを用いる場合、コイルからの距
離に応じて画像のＳ／Ｎが著しく変化する。すなわち、
コイルに近い部位ではＳ／Ｎは高くなり、遠い部位では
その逆に低くなる。しかし、その場合でも空間分解能は
画像内で同一であった。そのため、コイルから遠く離れ
ていてＳ／Ｎが低い部位の場合でも、空間分解能は変わ
らないので、診断においてその空間分解能の高さが十分
には活かされないと言う問題があった。
成によっては画像内でのＳ／Ｎは必ずしも一定とは限ら
ない。例えば、サーフェスコイルや内視鏡タイプの比較
的小型の信号検出コイルを用いる場合、コイルからの距
離に応じて画像のＳ／Ｎが著しく変化する。すなわち、
コイルに近い部位ではＳ／Ｎは高くなり、遠い部位では
その逆に低くなる。しかし、その場合でも空間分解能は
画像内で同一であった。そのため、コイルから遠く離れ
ていてＳ／Ｎが低い部位の場合でも、空間分解能は変わ
らないので、診断においてその空間分解能の高さが十分
には活かされないと言う問題があった。
【０００４】本発明の目的は、上記問題を解決すること
にある。
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｓ／Ｎが高い
部位では空間分解能を高め、Ｓ／Ｎが低い部位では逆に
空間分解能を低くする。
部位では空間分解能を高め、Ｓ／Ｎが低い部位では逆に
空間分解能を低くする。
【０００６】
【作用】Ｓ／Ｎの高低に応じて空間分解能を設定するの
で、Ｓ／Ｎの低い部位でも高いコントラストを得ること
ができ、診断上有利になる。
で、Ｓ／Ｎの低い部位でも高いコントラストを得ること
ができ、診断上有利になる。
【０００７】
【実施例】図２に本発明が適用されるＭＲＩ装置の一般
的な構成図を示す。図において、１は制御部、２は高周
波パルス発生器、３は高周波電力増幅器、４は検査対象
１２から生ずる信号を検出すると共に、高周波磁場を発
生するコイル、５は信号検出系、６はＡ／Ｄ変換器、７
は信号処理装置、８は表示装置を示している。なお、図
において、コイルはその中心を通るｙｚ平面と交差する
断面の形状を模式的に示している。以下、特に断わらな
い限り、この表記法を用いることとする。９は直交する
３つの方向の傾斜磁場を発生するコイル、１０は前記コ
イルを駆動する電流増幅器を示している。１１は検査対
象１２に均一な静磁場を発生する磁石であり、静磁場の
方向はｚ方向とする。
的な構成図を示す。図において、１は制御部、２は高周
波パルス発生器、３は高周波電力増幅器、４は検査対象
１２から生ずる信号を検出すると共に、高周波磁場を発
生するコイル、５は信号検出系、６はＡ／Ｄ変換器、７
は信号処理装置、８は表示装置を示している。なお、図
において、コイルはその中心を通るｙｚ平面と交差する
断面の形状を模式的に示している。以下、特に断わらな
い限り、この表記法を用いることとする。９は直交する
３つの方向の傾斜磁場を発生するコイル、１０は前記コ
イルを駆動する電流増幅器を示している。１１は検査対
象１２に均一な静磁場を発生する磁石であり、静磁場の
方向はｚ方向とする。
【０００８】制御装置１は各装置に種々の命令を一定の
タイミングで出力する機能を有するものである。高周波
パルス発生器２の出力は、高周波電力増幅器３で増幅さ
れ、コイル４を励起する。コイル４で受信された信号
は、信号検出系５を通り、Ａ／Ｄ変換器６でＡ／Ｄ変換
された後、信号処理装置７で画像に変換され、表示装置
８で表示される。検査対象である人体１２は、ベッド１
３上に載置され、前記ベッド１３は支持台１４上を移動
可能なように構成されている。
タイミングで出力する機能を有するものである。高周波
パルス発生器２の出力は、高周波電力増幅器３で増幅さ
れ、コイル４を励起する。コイル４で受信された信号
は、信号検出系５を通り、Ａ／Ｄ変換器６でＡ／Ｄ変換
された後、信号処理装置７で画像に変換され、表示装置
８で表示される。検査対象である人体１２は、ベッド１
３上に載置され、前記ベッド１３は支持台１４上を移動
可能なように構成されている。
【０００９】次に、図３を用いて従来装置による検査例
を説明する。図３はサーフェスコイルを用いた撮影法の
様子を示す。サーフェスコイル４は、ベッド１３上の人
体１２の腹部上に置かれ、コイル４の近傍の部位を、高
いＳ／Ｎで撮影するのに用いられる。このようにコイル
としてサーフェスコイル４を用いた場合、そのＳ／Ｎの
分布は図４に示す等高線１５のように、コイルの中心近
傍から離れるに従い低下する。
を説明する。図３はサーフェスコイルを用いた撮影法の
様子を示す。サーフェスコイル４は、ベッド１３上の人
体１２の腹部上に置かれ、コイル４の近傍の部位を、高
いＳ／Ｎで撮影するのに用いられる。このようにコイル
としてサーフェスコイル４を用いた場合、そのＳ／Ｎの
分布は図４に示す等高線１５のように、コイルの中心近
傍から離れるに従い低下する。
【００１０】図５は、図３のコイル４の代りに内視鏡タ
イプのコイルを用いた場合を示す。図５は筒状内視鏡の
断面を示しており、内視鏡１６の両側にはコイル１７が
設置されている。コイル１７としては鞍型コイルの場合
を示すが、その他にもソレノイド型を用いることもでき
る。内視鏡型の場合にも、図５に示す等高線１５のよう
に、そのＳ／Ｎはコイル１７の中心から遠ざかるに従い
低下する。
イプのコイルを用いた場合を示す。図５は筒状内視鏡の
断面を示しており、内視鏡１６の両側にはコイル１７が
設置されている。コイル１７としては鞍型コイルの場合
を示すが、その他にもソレノイド型を用いることもでき
る。内視鏡型の場合にも、図５に示す等高線１５のよう
に、そのＳ／Ｎはコイル１７の中心から遠ざかるに従い
低下する。
【００１１】空間分解能及びＳ／Ｎと検出能との間に
は、図６に示す関係が知られている。すなわち、図６は
検出能が一定である曲線を示すが、空間分解能が高い場
合には高いＳ／Ｎにおいて、空間分解能が低い場合には
低いＳ／Ｎにおいて、両者の検出能が等しいことを示
す。ここで、検出能とは２つの物体を識別できる能力を
表しており、例えば、コントラストや濃度分解能に相当
する。
は、図６に示す関係が知られている。すなわち、図６は
検出能が一定である曲線を示すが、空間分解能が高い場
合には高いＳ／Ｎにおいて、空間分解能が低い場合には
低いＳ／Ｎにおいて、両者の検出能が等しいことを示
す。ここで、検出能とは２つの物体を識別できる能力を
表しており、例えば、コントラストや濃度分解能に相当
する。
【００１２】本発明の原理を前記サーフェスコイル４ま
たは内視鏡タイプのコイル１７に適用した例を図１およ
び図７に示す。図１はサーフェスコイル４に適用した場
合であり、コイル４の近傍１８−１では高い空間分解能
に、コイルから離れた部位１８−２では低い空間分解能
にする。図１の格子はその分解能を模式的に示す。この
格子は具体的には画素の大きさと考えても良い。
たは内視鏡タイプのコイル１７に適用した例を図１およ
び図７に示す。図１はサーフェスコイル４に適用した場
合であり、コイル４の近傍１８−１では高い空間分解能
に、コイルから離れた部位１８−２では低い空間分解能
にする。図１の格子はその分解能を模式的に示す。この
格子は具体的には画素の大きさと考えても良い。
【００１３】図７は内視鏡タイプに適用した場合であ
る。コイル１７の近傍でＳ／Ｎが高い部位１９−１では
高い空間分解能に、コイルから離れた部位１９−２では
低い分解能にする。図７の格子は、図１と同様に空間分
解能を模式的に示す。
る。コイル１７の近傍でＳ／Ｎが高い部位１９−１では
高い空間分解能に、コイルから離れた部位１９−２では
低い分解能にする。図７の格子は、図１と同様に空間分
解能を模式的に示す。
【００１４】図８に空間分解能を画像のＳ／Ｎに応じて
変化させるフローを示す。最初の処理は、Ｓ／Ｎを画素
毎に求めるステップである（２０−１）。この方法とし
ては、（１）画像全体にスムージングなどのローパスフ
ィルタ処理を施し、画像の低周波成分だけを抽出する方
法、（２）検出信号に演算を施し画像を得る段階、すな
わち像再構成の段階で、位相空間の中心近傍の信号デー
タだけを用いて像再構成を行う方法、（３）信号検出コ
イルの感度分布を計算あるいは計測により求め、その分
布を利用する方法、の３通りがある。
変化させるフローを示す。最初の処理は、Ｓ／Ｎを画素
毎に求めるステップである（２０−１）。この方法とし
ては、（１）画像全体にスムージングなどのローパスフ
ィルタ処理を施し、画像の低周波成分だけを抽出する方
法、（２）検出信号に演算を施し画像を得る段階、すな
わち像再構成の段階で、位相空間の中心近傍の信号デー
タだけを用いて像再構成を行う方法、（３）信号検出コ
イルの感度分布を計算あるいは計測により求め、その分
布を利用する方法、の３通りがある。
【００１５】次の処理は、求めたＳ／Ｎに応じてフィル
タの定数を決定するステップである（２０−２）。フィ
ルタとしては、局所平均フィルタやメディアンフィルタ
などが利用できる。局所平均フィルタを用いた場合、各
画素の値はその画素を含む特定領域Ｄ内の画素の平均値
で与えられる。すなわち、 Ｇ(Ｉ，Ｊ)＝｛ΣΣｆ(Ｉ′，Ｊ′)｝／Ｎ ここで、Ｇ（Ｉ，Ｊ）は画素（Ｉ，Ｊ）における値（平
均値）を、ｆ（Ｉ′,Ｊ′）は各画素（Ｉ′，Ｊ′）で
の値を、Ｎは特定領域Ｄ内に含まれる画素の数を表す。
タの定数を決定するステップである（２０−２）。フィ
ルタとしては、局所平均フィルタやメディアンフィルタ
などが利用できる。局所平均フィルタを用いた場合、各
画素の値はその画素を含む特定領域Ｄ内の画素の平均値
で与えられる。すなわち、 Ｇ(Ｉ，Ｊ)＝｛ΣΣｆ(Ｉ′，Ｊ′)｝／Ｎ ここで、Ｇ（Ｉ，Ｊ）は画素（Ｉ，Ｊ）における値（平
均値）を、ｆ（Ｉ′,Ｊ′）は各画素（Ｉ′，Ｊ′）で
の値を、Ｎは特定領域Ｄ内に含まれる画素の数を表す。
【００１６】この場合、フィルタの定数としてはＮで与
える。Ｎが大きい程、広い領域の平均値を求めることに
なり、ローパスフィルタの遮断周波数は低くなる。その
逆に、Ｎが小さい程、狭い領域の平均値を求めることに
なり、遮断周波数は高くなる。従って、画素のＳ／Ｎに
応じてＮを決めてやれば、フィルタの遮断周波数が変化
し、空間分解能がそれに従い変化することになる。すな
わち、Ｓ／Ｎが高い部位ではＮを小さくし、Ｓ／Ｎが低
い部位ではＮを大きくする。
える。Ｎが大きい程、広い領域の平均値を求めることに
なり、ローパスフィルタの遮断周波数は低くなる。その
逆に、Ｎが小さい程、狭い領域の平均値を求めることに
なり、遮断周波数は高くなる。従って、画素のＳ／Ｎに
応じてＮを決めてやれば、フィルタの遮断周波数が変化
し、空間分解能がそれに従い変化することになる。すな
わち、Ｓ／Ｎが高い部位ではＮを小さくし、Ｓ／Ｎが低
い部位ではＮを大きくする。
【００１７】フィルタとしてメディアンフィルタを用い
た場合、各画素の値はその画素を含む特定領域内の画素
を大きさの順に並べ替えて、その中央の値を代表値とし
て置き換える。この場合のフィルタの定数は、局所平均
フィルタと同様に領域に含まれる画素の数に選ばれる。
なお、フィルタとしてはここに述べたフィルタに限ら
ず、その他のフィルタを利用できることは明らかであ
る。
た場合、各画素の値はその画素を含む特定領域内の画素
を大きさの順に並べ替えて、その中央の値を代表値とし
て置き換える。この場合のフィルタの定数は、局所平均
フィルタと同様に領域に含まれる画素の数に選ばれる。
なお、フィルタとしてはここに述べたフィルタに限ら
ず、その他のフィルタを利用できることは明らかであ
る。
【００１８】最後のステップでは、フィルタを全ての画
素に対して実行し、処理を終了する（２０−３）。
素に対して実行し、処理を終了する（２０−３）。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、画像のＳ／Ｎ分布に応
じて空間分解能を可変とすることにより、Ｓ／Ｎの低い
部位でも高いコントラストを得ることができ、診断上多
くの情報を引き出すことが可能になるという効果があ
る。
じて空間分解能を可変とすることにより、Ｓ／Ｎの低い
部位でも高いコントラストを得ることができ、診断上多
くの情報を引き出すことが可能になるという効果があ
る。
【図１】本発明の実施例を示す説明図。
【図２】本発明を適用するＭＲＩ装置の一般的な構成を
示すブロック図。
示すブロック図。
【図３】磁気共鳴検査の説明図。
【図４】高周波磁場検出コイルの特性を示す説明図。
【図５】高周波磁場検出コイルの特性を示す説明図。
【図６】核磁気共鳴におけるＳ／Ｎおよび空間分解能と
検出能との関係を示す説明図。
検出能との関係を示す説明図。
【図７】本発明の他の実施例の説明図。
【図８】本発明の一実施例の処理の流れを示すフロー
図。
図。
４…検出コイル、１２…被検査体、１８−１…検出コイ
ルに近い部位の空間分解能、１８−２…検出コイルから
遠い部位の空間分解能。
ルに近い部位の空間分解能、１８−２…検出コイルから
遠い部位の空間分解能。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野寺 由香里 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 尾藤 良孝 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 越智 久晃 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 谷口 陽 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 平田 智嗣 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 竹内 文也 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 板垣 博幸 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 鍋島 貴之 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】静磁場，傾斜磁場及び高周波磁場の各磁場
発生手段と，検査対象からの磁気共鳴信号を検出する信
号検出手段と，信号検出手段の検出信号に対し演算を行
う計算機及び該計算機による演算結果の出力手段とを有
し、該演算により得られた画像の空間分解能が、信号検
出手段のＳ／Ｎ分布に応じて可変としたことを特徴とす
る磁気共鳴を用いた検査装置。 - 【請求項２】Ｓ／Ｎの高い部位においては高い空間分解
能とし、Ｓ／Ｎの低い部位においては低い空間分解能と
することを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴を用いた
検査装置。 - 【請求項３】請求項１記載のＳ／Ｎ分布は、画像信号に
ローパスフィルタを施すことにより得ることを特徴とす
る磁気共鳴を用いた検査装置。 - 【請求項４】請求項１記載のＳ／Ｎ分布は、予め計測あ
るいは理論計算により求めることを特徴とする磁気共鳴
を用いた検査装置。 - 【請求項５】請求項１記載のＳ／Ｎ分布は、位相空間の
中心近傍の低周波成分を主に含んだデータから求めるこ
とを特徴とする磁気共鳴を用いた検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7065540A JPH08257010A (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 磁気共鳴を用いた検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7065540A JPH08257010A (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 磁気共鳴を用いた検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08257010A true JPH08257010A (ja) | 1996-10-08 |
Family
ID=13289960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7065540A Pending JPH08257010A (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 磁気共鳴を用いた検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08257010A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7362889B2 (en) | 2002-05-10 | 2008-04-22 | Massachusetts Institute Of Technology | Elastomeric actuator devices for magnetic resonance imaging |
| US7411331B2 (en) | 2002-05-10 | 2008-08-12 | Massachusetts Institute Of Technology | Dielectric elastomer actuated systems and methods |
| JP2009011810A (ja) * | 2007-06-07 | 2009-01-22 | Toshiba Corp | データ処理装置および医用診断装置 |
-
1995
- 1995-03-24 JP JP7065540A patent/JPH08257010A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7362889B2 (en) | 2002-05-10 | 2008-04-22 | Massachusetts Institute Of Technology | Elastomeric actuator devices for magnetic resonance imaging |
| US7411331B2 (en) | 2002-05-10 | 2008-08-12 | Massachusetts Institute Of Technology | Dielectric elastomer actuated systems and methods |
| JP2009011810A (ja) * | 2007-06-07 | 2009-01-22 | Toshiba Corp | データ処理装置および医用診断装置 |
| JP2013099680A (ja) * | 2007-06-07 | 2013-05-23 | Toshiba Corp | データ処理装置 |
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