JPH088919B2 - 生体電気/生体物理現象の表示装置 - Google Patents

生体電気/生体物理現象の表示装置

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JPH088919B2
JPH088919B2 JP5085747A JP8574793A JPH088919B2 JP H088919 B2 JPH088919 B2 JP H088919B2 JP 5085747 A JP5085747 A JP 5085747A JP 8574793 A JP8574793 A JP 8574793A JP H088919 B2 JPH088919 B2 JP H088919B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、磁気共鳴イメージン
グ(magnetic resonance imaging) 診断装置の付属装置
に関し、特に、磁気共鳴イメージング(MRI)装置を
用いて患者の画像を撮影しながら、医師がMRI室内で
当該患者の生体電気や生体物理現象などを監視できる表
示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】患者を放射線にさらすことなく、横断(A
xial) 、冠状断(Coroal)、並びに、矢状断(Sagittal)方
向における画像を作る装置として、磁気共鳴イメージン
グ(MRI)診断装置が提案されている。この装置は、
強力な磁場の中に置かれた人体に対して、電波(RFパ
ルス)を加えて原子核を共鳴させることで画像を作るも
のである。つまり、均一な磁場の中に置かれた体内の原
子核が、ある波長の電波のエネルギーを吸収すると、一
旦蓄えた電波エネルギーを再び電波の形で放出するの
で、この作用に基づいて画像を作る装置である。なお、
原子核とは、主として水素原子核をいうが、その他に13
C、19F、23Na、31Pなども該当する。
【0003】図4は、この磁気共鳴イメージング(MR
I)診断装置の使用態様を図示したものであり、MRI
室41の患者42を、技師43と医師44とで監視しつ
つ画像を求める場合を示している。ここで、磁気共鳴イ
メージング診断装置は、超電導マグネットや常電導マグ
ネットなどで形成されるMRI本体部45と、技師43
などによって操作されて画像などを表示するMRI制御
部46とで構成されている。なお、信頼性のある画像を
求める為には、MRI室41内の磁場が外乱などによっ
て乱されないようにしなければならないので、MRI室
41は厳重に磁気シールドされている。
【0004】ところで、磁気共鳴イメージング診断装置
を動作させる場合には、患者の生体状況を適切に把握し
ておく必要がある。そこで、医師44の近くには表示モ
ニター47が備えられており、心電図や、必要に応じて
脈波信号波形や血圧信号波形が表示されるようになって
いる。なお、図4の場合には、患者42の手足に装着さ
れて心筋の活動電位を検出する電極48と、電極48の
出力を増幅する前置増幅器49のみが図示されており、
脈波計や血圧計などは図示されていない。
【0005】医師44は、表示モニター47の表示波形
などに基づいて患者42の生体状況を把握して、技師4
3に対してMRI制御部46の操作の指示を与えてい
る。例えば、心臓疾患の患者の場合であれば、心電図や
血圧や脈数を常に監視しており、若し、心電図などに異
常が生じたらMRI本体部45の動作を直ちに中止させ
ている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、患者の
生体状況をMRI室とは別室で監視する図4に示す装置
構成には種々の問題点がある。すなわち、医師は、MR
I室とは別の部屋にある表示モニター47によって患者
の生体状況を監視しているので、その患者に突発的な異
常が生じても直ちに患者の元に行くことができず、適切
な措置をとるまでに時間がかかってしまうという問題点
がある。また、突発的な異常事態が生じないとしても、
患者は、騒音のあるMRI室内にたった一人で取り残さ
れることになるので不安感や恐怖感に襲われることが多
く、従って、医師が常に患者のそばに付き添っているの
が最も望ましい。
【0007】ここで、医師が患者に付き添う為には、M
RI室内で患者の生体状況が常に監視できなければなら
ないが、生体状況監視用の表示装置をMRI室に持ち込
むには以下に示す種々の困難がある。
【0008】(1)MRI室内にむやみに機器を持ち込
むと、その機器の影響で磁場などが乱されてしまい、信
頼性のある画像が得られなくなってしまうという問題点
がある。つまり、患者やMRI本体部に近接して設置さ
れる装置からは、電気的ノイズなどが発生してはならな
いのであり、この点に配慮のない表示モニターをMRI
室内に設置すると、MRI装置からは正確な画像が得ら
れないことになり、誤診の恐れが生じるのである。
【0009】(2)表示モニター47のブラウン管は磁
場の影響を直接的に受けるので、ブラウン管を用いる表
示装置をMRI室に設置したのでは、そもそも正常な波
形が表示でき得ないという問題点がある。
【0010】図5は、正常な心電図(a)と、過去に心
筋梗塞を起こし現在も続いている患者の心電図(b)
と、現在心筋梗塞を起こしている患者の心電図(c)と
を示しており、図6は、二つ山に特徴のある動脈血管内
の標準波形(a)と、大動脈弁膜症の患者の血圧波形
(b)とを示している。図5や図6から明らかなよう
に、正常波形と異常波形の違いは微妙であり、しかも異
常波形にも何通りかの種類があるので、誤診につながら
ないよう、患者から得られた心電図信号や血圧信号など
は極めて忠実に表示されなければならないのである。
【0011】(3)MRI室とMRI操作室との間の壁
は、厳重に磁気シールドされている必要があるので、M
RI室に多数の導線を引き込むことは困難であり、例え
ば、表示モニターの補助端子から出力される心電図信号
や血圧信号などを、それぞれ別々にMRI室に導出する
ことは不可能である。ここで、一本の導線を時間分割し
て複数の信号を伝送させることも考えられるが、導線を
時間分割する為に必要となるパルス信号が画像に悪影響
を与える恐れがあり、適切な方策とは言えない。また、
MRI室とMRI操作室との間の配線は、各部屋の壁に
沿った床下の磁気及び電気シールドされたボックス中に
通されているので、15メートル程の長さにまで達する
こともあり、この点からも微弱な心電図信号などを改め
てMRI室に導出することは妥当でない。
【0012】この発明は、これらの問題点に着目したも
のであって、MRI室内において正確な心電図信号や血
圧信号などを監視することができ、しかもMRI装置に
悪影響を与えることのない表示装置を提供することを目
的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段及び作用】上記の目的を達
成する為、本発明に係る生体電気/生体物理現象の表示
装置は、断層画像を作成する磁気共鳴イメージング装置
を支援して、心電図信号、血圧信号、脈波信号など、断
層画像以外の生体信号を表示する表示装置であって、 患者から得られる前記生体信号を、前記磁気共鳴イメ
ージング装置の影響を受けない場所で受け、これをデジ
タル信号に変換して記憶する信号入力手段と、このデ
ィジタル信号に適宜なデータ処理を加えることにより、
前記信号入力手段の場所において、前記生体信号の時間
的変化を表示する第1表示手段と、この第1表示手段
の表示態様について変更指示を受けると、これに応答し
て動作して前記第1表示手段の表示態様を変更させる表
示変更手段と、前記デジタル信号を映像信号周波数帯
の伝送用信号に変換して出力する信号出力手段と、こ
の伝送用信号を前記患者の近傍にまで伝送し、これを適
宜に変換することによって、前記生体信号の時間的変化
を表示する、筐体が磁気シールドされた第2表示手段と
を特徴的に備えている。
【0014】ここで、生体信号とは、MRI室内の患者
の生体状況を示すものであれば特に限定されないが、典
型的には、心電図信号や血圧信号や脈波信号が該当す
る。また、表示態様の変更とは、例えば、各信号波形の
大きさや表示位置を変更すること、また、時間軸方向に
拡大/縮小することなどを意味する。映像信号周波数帯
の伝送用信号(ビデオ信号)とは、例えば、NTSC
(National Television Syte
m Committee)ビデオ信号や、PAL(Ph
ase Alternating Line)ビデオ信
号が該当する。尚、伝送用信号は、心電図信号などの信
号波形を再現できるものであれば足りるので光信号を利
用しても良い。
【0015】伝送用信号は、磁気シールド線や光ファイ
バーケーブルなどを用いてを伝送するのが好ましいが、
請求項2に係る発明の場合には、この伝送手段の途中
に、切り換え手段を設けている。この切り換え手段は、
2つの入力部と1つの出力部を備えており、信号出力手
段の出力するビデオ信号と、別のビデオ信号のいずれか
一方を出力する。
【0016】第2表示手段は、前記伝送用信号を適宜に
変換した後、例えば、液晶パネルやプラズマディスプレ
イやELディスプレイなどに心電図信号などの信号波形
を再現する。従って、医師は、第2表示手段の表示内容
によって、患者の生体状況を常に把握することができ
る。
【0017】
【実施例】以下、本発明に係る生体電気/生体物理現象
の表示装置の一実施例を図面に基づいて説明する。図1
は、この発明の一実施例である生体電気/生体物理現象
の表示装置を説明する為の図面である。すなわち、図1
の(a)は、磁気シールドされたMRI室内で医師が患
者に付き添っている状態を示しており、図1の(b)
は、操作室において断層画像と心電図などが表示されて
いる状態を示している。
【0018】MRI室にはMRI本体部1が設置されて
おり、MRI本体部1は、インターフェースボックス2
を介して、操作室のMRI制御装置3に接続されてい
る。なお、MRI制御装置3には断層画像4が表示され
ている。MRI室内の患者には心電図用の電極5が取り
付けられており、電極5より得られた心電図信号は、前
置増幅器6で増幅された後、表示モニター7に供給され
るようになっている。なお、図示していないが、患者に
は必要に応じて血圧計や脈波計も装着されており、これ
らから得られる信号も表示モニター7に供給されるよう
になっている。
【0019】表示モニター7は、公知のものであって、
心電図や血圧信号や脈波信号をブラウン管などの表示装
置7aに表示している。また、表示モニター7の補助端
子は、ビデオ変換器8の入力端子に接続されており、こ
の補助端子から導出される心電図信号や血圧信号などは
ビデオ変換器8に供給されるようになっている。ビデオ
変換器8は、心電図信号や血圧信号などをNTSCビデ
オ信号に変換して出力すると共に、内蔵する表示部8a
に心電図信号や血圧信号などを任意の大きさで表示する
ようになっている。
【0020】変換器8から出力されるNTSCビデオ信
号は、切り換えボックス9とインターフェースボックス
2とを介して、MRI室に導出されて表示装置10に供
給される。従って、表示装置10には表示部7aや表示
部8aと同種の画像が表示されることになり、医師は、
患者の生体状況を常に把握することができることにな
る。尚、接続ケーブルは厳重にシールドされておりNT
SCビデオ信号が漏れることはない。
【0021】表示装置10は、NTSCビデオ信号を受
ける信号変換部と、表示部10aとで構成されており、
表示部10aとしては、例えば、液晶パネルやプラズマ
ディスプレイやELディスプレイなどが該当する。そし
て、信号変換部は、接続ケーブルを介してNTSCビデ
オ信号を受け、この信号を表示部10aの種類に応じた
信号に変換している。また、表示装置10の筐体は、銅
板やステンレスなどの反磁性体によって厳重に磁気シー
ルドされており、MRI本体部1が動作状態であると否
とに係わらず、表示装置10の表示画面が磁場の影響を
受けることはなく、且つ、NTSCビデオ信号がMRI
本体部1に悪影響を与えることもない。
【0022】切り換えボックス9はホームビデオ11と
も接続されており、切り換えボックス9のスイッチの切
り換えによって、表示装置10にビデオ映像を映し出す
こともできるようになっている。例えば、MRI本体部
1が動作状態になった時などにおいて、患者をリラック
スさせる目的に使用される。
【0023】図2は、本発明の別の実施例を図示したも
のであり、表示モニターの一例である心電図モニター
7’と本発明に係る生体電気/生体物理現象の表示装置
12との接続関係を示している。図2において、生体電
気/生体物理現象の表示装置12は、ビデオ変換器8
と、中継ボックス13と、表示装置10とで構成されて
いる。なお、表示装置10は磁気シールドされてMRI
室に設置されており、他の装置は操作室に設置されてい
る。
【0024】ビデオ変換器8は、心電図モニター7’か
ら心電図信号IN1と血圧信号IN2とを受け、これを
NSTCビデオ信号に変換して中継ボックス13に出力
している。中継ボックス13からは、表示装置用の電源
電圧と前記NSTCビデオ信号とが出力されて表示装置
10に供給されている。なお、図2では、中継ボックス
13をMRI室の外に設置しているが、中継ボックス1
3の磁気シールドが完全であればMRI室内に設けても
よい。
【0025】図3は、図1や図2に示すビデオ変換器8
の内部ブロック図を図示したものである。このビデオ変
換器8は、心電図信号IN1、血圧信号IN2、及び脈
波信号IN3を受ける入力部14と、キースイッチ操作
部15と、制御部16と、NTSC信号変換部17とで
構成されている。入力部14は、バッファアンプ18-1
〜18-3と、A/D変換器19とで構成されており、A
/D変換器19は、心電図信号IN1、血圧信号IN
2、及び脈波信号IN3をデジタルデータに変換する。
なお、バッファアンプ18-1〜18-3の利得は、適宜に
可変できるようになっている。
【0026】制御部16は、CPU20とRAM21と
ROM22などで構成されており、CPU20は、RO
M22に記憶されているプログラムに従って動作して、
この装置各部の動作を制御すると共に、A/D変換器1
9から出力されるデジタルデータをRAM21に保存す
る。また、異常事態が生じるとブザー23が鳴るように
なっている。
【0027】NTSC信号変換部17は、CRTコント
ローラ24と、グラフィックRAM25と、タイミング
補正部26と、LCD制御部27と、LCD表示部8a
と、NTSC変換部28-1,28-2とで構成されてい
る。CRTコントローラ24は、RAM21に記憶され
ているデジタルデータに基づいて動作してCRT画面表
示用のRGBデータを作成し、NTSC変換部28-1
28-2は、このRGBデータをNTSCビデオ信号に変
換して出力する。尚、NTSC変換部の一方は、予備用
として設けられている。
【0028】LCD制御部27は、RGBデータをLC
D表示用の信号に変換してLCD表示部8aを駆動す
る。つまり、LCD表示部8aには前記したNTSCビ
デオ信号に対応した心電図や血圧信号などが表示される
ことになる。
【0029】キースイッチ操作部15は、キースイッチ
29と、キースイッチ29のON/OFF状態を検出す
るキースキャナ部30とで構成されている。キースイッ
チ29は、LCD表示部8aに表示される心電図などの
大きさ(感度)や表示位置を指示する為のものであり、
操作者は、アップスイッチUPとダウンスイッチDNと
を適宜に操作して、心電図信号など(CH1〜CH3)の感度や
表示位置を指示することになる。また、キースイッチ2
9には、表示波形の時間軸方向の拡大/縮小を指示する
スイッチも備えられており、表示速度を1.25cm/
SEC、25cm/SEC、50cm/SECに設定で
きるようになっている。
【0030】CPU20は、キーボード29のON/O
FF状態に対応して装置各部を制御するので、LCD表
示部8aとMRI室内の表示装置10の表示内容は、操
作者の指示に対応して変化することになる。
【0031】ところで、操作室では、表示モニター7と
LCD表示部8aに同種類の信号波形が表示されること
になり、無駄があるとも考えられる(図1の(b)参
照)。しかし、心電図や血圧波形などは、非常に重要で
あり、波形の全体を表示モニター7に表示すると共に、
波形の一部をLCD表示部8aに拡大して表示したい場
合も多いので、2種類の表示画面を備えることは有効で
ある。また、MRI室内の医師の指示に基づいて、医師
の望む信号波形を表示したい場合も多く、更に、変換器
8の故障を発見する上からも、2種類の表示画面を備え
ることは有益である。なお、操作室内の操作者とMRI
室内の医師とを音声回線で接続して、両者が自由に会話
できるようにしても良い。この場合、音声信号とNTS
Cビデオ信号とは、同一の導線で伝送することができる
ので、インターフェースボックス2に関する制約や、磁
気シールドに関する問題が生じることはない。
【0032】
【0033】
【0034】
【0035】以上、複数の実施例について説明してきた
が、本発明に係る生体電気/生体物理現象の表示装置
は、これらの実施例に限定されることなく適宜に設計変
更が可能である。例えば、図1〜図3の実施例では、既
存の表示モニター7の補助端子から導出される心電図信
号や血圧信号を利用する場合を例にしたが、患者の電極
から得られる心電図信号などを直接ビデオ変換器8に供
給するようにしても良い。もっとも、この場合は、ビデ
オ変換器8と患者とが直結されることになるので、漏洩
電流による患者のショック死を防止する為の装置などが
必要となり、これら安全性の要請により回路構成上に種
々の条件が加重されることになり、結果として、製造コ
ストなどが高騰してしまうことになり必ずしも妥当でな
い。つまり、図1〜図3に示したように、既存の表示モ
ニターを活用すれば、簡易な回路構成でありながらMR
I室内で患者の生体状況を確実に監視することができる
ことになり非常に有効なのである。
【0036】また、ビデオ変換器からは、NTSCビデ
オ信号を出力するとして説明したが、これに限定される
必要はなく、例えば、PALビデオ信号であっても良
い。また、患者の生体状況を示す心電図信号や血圧信号
などをサンプリングコード化して、PCM(pulse code
modulation) 方式などで伝送するようにしても良い。な
お、この場合、表示装置10には通信方式に対応した認
識回路を設けておく必要がある。更にまた、電気信号に
限定される必要もないので、光信号を心電図信号や血圧
信号などによって変調して、ファイバーケーブルを用い
て表示装置10に伝送するものでも良い。
【0037】以上、磁気シールド線やファイバーケーブ
ルについて説明したが、配線を不要にした光伝送方式で
も良い。例えば、MRI室と操作室と間には、患者監視
用の窓が存在するので、この窓を介して光送信装置と光
受信装置を設置して、心電図信号や血圧信号などを伝送
するようにすることもできる。なお、ここで利用する光
信号としては、例えば、赤外線やレーザ光線が該当し、
この通信方式では電気的ノイズが発生しないので、MR
I本体部への悪影響はない。なお、本発明にかかる生体
電気/生体物理現象の表示装置は、磁気共鳴スペクトル
装置(MRS)にも応用可能である。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る生体
電気/生体物理現象の表示装置は、断層画像を作成する
磁気共鳴イメージング装置を支援して、心電図信号、血
圧信号、脈波信号など、断層画像以外の生体信号を表示
する装置であって、信号入力手段、第1表示手段、表示
変更手段、信号出力手段、及び第2表示手段を特徴的に
備えるものであり以下に示す特有の効果を奏する。
【0039】すなわち、磁気共鳴イメージング装置を用
いて患者の画像を作る際に、これと並行して、MRI室
内において当該患者の生体状況を把握できるので、医師
は常に患者のそばに居ることができ、従って、患者の状
態に即した適切な処置が可能となる。
【0040】また、MRI室内で医師が患者に付き添う
ことができるので、例えば、患者に適宜な運動負荷を与
えた後で撮影を開始することもでき、更に、MRI室内
での治療行為も可能となり非常に有益である。更にま
た、既設の心電図モニターなどを活用できるという有益
性があり、設備の改修にかかるコストも低廉に抑えるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る生体電気/生体物理現象の表示装
置を説明するための図面である。
【図2】本発明の別の実施例を図示したものである。
【図3】図1に示す表示装置の一部であるビデオ変換器
のブロック図である。
【図4】従来の装置によって断層撮影を行っている状態
を図示したものである。
【図5】心電図波形を図示したものである。
【図6】血圧信号波形を図示したものである。
【符号の説明】
1 磁気共鳴イメージング装置(MRI)本体部 2 インターフェースボード 3 MRI制御装置 4 断層画像 5 電極 6 前置増幅器 7 表示モニター 8 ビデオ変換器 9 切り換えボックス 10 表示装置 14 入力部 15 キースイッチ操作部 16 制御部 17 NTSC信号変換部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 断層画像を作成する磁気共鳴イメージン
    グ装置を支援して、心電図信号、血圧信号、脈波信号な
    ど、断層画像以外の生体信号を表示する表示装置であっ
    て、 患者から得られる前記生体信号を、前記磁気共鳴イメー
    ジング装置の影響を受けない場所で受け、これをデジタ
    ル信号に変換して記憶する信号入力手段(14,16)
    と、 このディジタル信号に適宜なデータ処理を加えることに
    より、前記信号入力手段の場所において、前記生体信号
    の時間的変化を表示する第1表示手段(16,17)
    と、 この第1表示手段の表示態様について変更指示を受ける
    と、これに応答して動作して前記第1表示手段の表示態
    様を変更させる表示変更手段(15,16,17)と、 前記デジタル信号を映像信号周波数帯の伝送用信号に変
    換して出力する信号出力手段(17)と、 この伝送用信号を前記患者の近傍にまで伝送し、これを
    適宜に変換することによって、前記生体信号の時間的変
    化を表示する、筐体が磁気シールドされた第2表示手段
    (9,2,10)と を備えることを特徴とする生体電気/生体物理現象の表
    示装置。
  2. 【請求項2】 断層画像を作成する磁気共鳴イメージン
    グ装置を支援して、心電図信号、血圧信号、脈波信号な
    ど、断層画像以外の生体信号を表示する表示装置であっ
    て、 患者から得られる前記生体信号を、前記磁気共鳴イメー
    ジング装置の影響を受けない場所で受け、これをデジタ
    ル信号に変換して記憶する信号入力手段(14,16)
    と、 このディジタル信号に適宜なデータ処理を加えることに
    より、前記信号入力手段の場所において、前記生体信号
    の時間的変化を表示する第1表示手段(16,17)
    と、 この第1表示手段の表示態様について変更指示を受ける
    と、これに応答して動作して前記第1表示手段の表示態
    様を変更させる表示変更手段(15,16,17)と、 前記デジタル信号を映像信号周波数帯のビデオ信号に変
    換して出力する信号出力手段(17)と、 このビデオ信号を第1の入力部に受けると共に、別のビ
    デオ信号を第2の入力部に受け、いずれか一方のビデオ
    信号のみを出力する切り換え手段(9)と、 この切り換え手段の出力を前記患者の近傍にまで伝送
    し、これを適宜に変換することによって、前記生体信号
    の時間的変化を表示する、筐体が磁気シールドされた第
    2表示手段(2,10)と を備えることを特徴とする生体電気/生体物理現象の表
    示装置。
  3. 【請求項3】 前記第2表示手段は、液晶パネル、プラ
    ズマディスプレイ、またはELディスプレイのいずれか
    に前記生体信号の時間的変化を表示している請求項1ま
    たは請求項2に記載の生体電気/生体物理現象の表示装
    置。
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Cited By (1)

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