JPH0984746A - 磁気共鳴観測システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】使用している内視鏡や手技に応じた最適なＭＲ
像を構成して表示することができる磁気共鳴観測システ
ムの提供を目的としている。 【解決手段】本発明の磁気共鳴観測システム１は、体内
において観察と処置の少なくとも一方を行なう内視鏡装
置９と、体内の核磁気共鳴信号を受信して体内の核磁気
共鳴像を得る磁気共鳴観測装置６と、内視鏡装置９の観
察状態と処置状態の少なくとも一方に関する情報を検出
する情報検出手段１１と、情報検出手段１１によって検
出された情報に基づいて、磁気共鳴観測装置６によって
得た核磁気共鳴像を処理する処理手段８，１０と、前記
処理手段によって処理された画像を表示する表示装置１
２とを具備している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、体内に挿入されて
観察・処置・手術を行なう内視鏡と、体内の磁気共鳴信
号を受信して患者の体内の磁気共鳴像（ＭＲ像）を得る
磁気共鳴観測装置とから成る磁気共鳴観測システムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】食道、大腸、胃などの体内に挿入されて
観察や処置を行なったり、腹腔や胸腔などに経皮的に挿
入されて外科手術を行なったりする内視鏡が広く用いら
れている。これによって、低侵襲に観察・処置・外科手
術が行なわれるようになった。一方、核磁気共鳴（以
下、ＭＲという。）現象を利用した非侵襲な人体の診断
方法が発展してきた。例えば、前記ＭＲ現象を利用した
ＭＲイメージング（以下、ＭＲＩという。）装置では、
人体を静磁場中に置き、所定の周波数の高周波磁場を与
えて人体内のスピンを持つ核を励起し、この励起した核
が元に戻る間に生じた所定の周波数のＭＲ信号を検出し
てコンピューターで処理することにより、人体の断層像
を得ている。

【０００３】また、本出願人による特開平６−３０４１
５２号公報や特開平６−３１９７１８号公報では、内視
鏡にＭＲ信号受信用コイルを設け、良好なＭＲ像を得る
ことができる装置が提案されている。さらに、リアルタ
イムにＭＲ観察が行えるとともに、従来は円筒状であっ
た静磁場を発生させるためのガントリーを２分割したＭ
ＲＩ装置も開発されている。この装置では、分割された
ガントリー間から患者の処置を行なうことができるた
め、ＭＲ像を観察しながら外科手術あるいは内視鏡下外
科手術を行なうことができる。

【０００４】以上のように、ＭＲＩ装置は、脳や鼻腔あ
るいは関節等の肉眼や内視鏡では見にくい部分の処置を
より安全に行なうことができ、また、温度の変化もとら
えて画像表示できるので、加温や焼灼等の処置において
も有効である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のようなＭＲＩ装
置を用いた診断下で内視鏡下外科手術を行なう場合、手
術において最も参考になるＭＲ像を得てこれを表示する
ことが重要である。刻々と変化する内視鏡の観察視野に
適合したＭＲ断層像を得ることができれば、ＭＲＩ装置
の利点を生かして内視鏡下外科手術を有効に行うことが
できる。

【０００６】したがって、本発明の目的は、使用してい
る内視鏡や手技に応じた最適なＭＲ像を構成して表示す
ることができる磁気共鳴観測システムを提供することで
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の磁気共鳴観測システムは、体内において観
察と処置の少なくとも一方を行なう内視鏡装置と、体内
の核磁気共鳴信号を受信して体内の核磁気共鳴像を得る
磁気共鳴観測装置と、前記内視鏡装置の観察状態と処置
状態の少なくとも一方に関する情報を検出する情報検出
手段と、前記情報検出手段によって検出された情報に基
づいて、磁気共鳴観測装置によって得た核磁気共鳴像を
処理する処理手段と、前記処理手段によって処理された
画像を表示する表示装置とを具備している。

【０００８】したがって、上記構成によれば、内視鏡装
置の観察状態と処置状態とに関する情報に基づいて、処
理手段が磁気共鳴観測装置によって得た核磁気共鳴像を
処理するため、使用している内視鏡や手技に応じた最適
な核磁気共鳴像を構成して表示することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施例について説明する。図１ないし図８は本発明
の第１の実施形態を示すものである。

【００１０】図１に示すように、本実施形態の磁気共鳴
観測システム１は、人体７の磁気共鳴観測を行ってこれ
に伴うＭＲ信号を得るＭＲ撮影手段６と、内視鏡によっ
て人体７の内視鏡観察および処置を行なう内視鏡システ
ム９と、内視鏡システム９の各種の情報を得る内視鏡シ
ステム情報検出手段１１と、ＭＲ撮影手段６からのＭＲ
データと内視鏡システム情報検出手段１１からの内視鏡
データとに基づいてＭＲ像を作成するデータ処理手段８
と、データ処理手段８からのＭＲ像データと内視鏡シス
テム情報検出手段１１からの内視鏡データと内視鏡シス
テム９からの内視鏡像とに基づいて表示画像を作成する
画像処理手段１０と、画像処理手段１０で処理・作成さ
れた画像を表示する表示装置１２とから構成されてい
る。

【００１１】各部についてさらに詳しく説明すると、ま
ず、内視鏡システム９は、内視鏡、処置具、光源装置、
ＴＶシステムなどによって構成されている。また、内視
鏡システム情報検出手段１１は、内視鏡システム９の各
種の情報、例えば、内視鏡の位置、視野方向、画角、表
示装置１２上の観察範囲、ズーム比、観察像の歪み率、
色調、処置具の位置等のデータを検出する。

【００１２】一方、データ処理手段８は、要求するＭＲ
像のモードが指示されており、内視鏡システム情報検出
手段１１からのデータに基づいてモードに応じたＭＲ像
を作成する。例えば、このモードは、内視鏡や処置具を
基準とした断面の指定や、内視鏡の観察範囲に合わせた
ＭＲ像の観察範囲指定などである。

【００１３】データ処理手段８で作成されたＭＲ像デー
タを受ける画像処理手段１０は、このＭＲ像と内視鏡シ
ステム９からの内視鏡像とを処理し、内視鏡システム情
報検出手段１１からの内視鏡データに基づいて、表示装
置１２における表示形態を決定する。すなわち、表示装
置１２上の画面の配置、色調の調整、輝度の調整、画像
の形状の補正などがここで行なわれる。これらの調整や
補正を内視鏡データを参照しながら行なうのは、使用す
る内視鏡システム９の固有の特性や、その時の使用状況
に応じた最適な画像表示を行なうためである。

【００１４】したがって、上記構成では、例えば、予め
表示装置１２に表示したいモードを設定しておくことに
より、内視鏡の使用状態が変化してもそのモードデータ
が内視鏡システム情報検出手段１１により検出されてデ
ータ処理手段８および画像処理手段１０に逐次送られ、
これに対応した画像が表示装置１２に表示される。例え
ば、内視鏡を物体に近づけたり遠ざけたりすれば、表示
される物体の大きさや歪みもこれに合わせて変化する
が、ＭＲ像もこれに同期して同様に変化する。

【００１５】なお、図１に示した各手段や装置は、一体
のユニットとして構成されていても、また、別体として
システム化されたものであって良い。

【００１６】ＭＲ撮影手段６の具体例としてのＭＲＩ装
置６ａが図２に示されている。このＭＲＩ装置６ａは、
ドーナツ状の２つのガントリー２，２と、これらのガン
トリー２，２内を貫通するように配置されたベッド３と
を備えている。ガントリー２，２間の上方にはＴＶカメ
ラ４が設置されている。ガントリー２の側面にはモニタ
５が取り付けられている。このようなＭＲＩ装置６ａに
よれば、術者はガントリー２，２間からベッド３上の患
者の処置を行なうことができる。

【００１７】内視鏡システム９を構成する内視鏡の一例
が図３および図４に示されている。図３は視野方向０゜
の直視型内視鏡１２´を、また、図４は視野方向が内視
鏡軸４０に対して角度θだけ傾いた斜視型内視鏡１２´
ａをそれぞれ示している。両者１２´，１２´ａとも視
野方向が異なる以外その構成は同一である。

【００１８】図３および図４に示すように、内視鏡１２
´，１２´ａの後端には撮像素子が内蔵されたＴＶカメ
ラヘッド１３が接続されている。図５に示すように、内
視鏡１２´，１２´ａとＴＶカメラヘッド１３との接続
部には、内視鏡システム情報検出手段１１を構成する電
気接点１４が設けられている。

【００１９】内視鏡１２´，１２´ａには予め視野方向
の角度（θ）、画角（θ₁ ）、有効長（Ｌ）、観察画像
の周辺部の歪み具合を表す歪み率、観察像の大きさ（例
えば−１ディオプタにおける大きさ）等のデータが記録
されている。これらのデータは、内視鏡１２´，１２´
ａとＴＶカメラヘッド１３との接続に伴う電気接点１４
のＯＮ／ＯＦＦ状態によってＴＶカメラヘッド１３を通
じて読み取ることができる。したがって、内視鏡データ
およびＴＶカメラヘッド１３自体のデータをデータ処理
手段８と画像処理手段１０とに送信するデータケーブル
１５がＴＶカメラヘッド１３から延びている。なお、Ｔ
Ｖカメラヘッド１３にはズーム機構が設けられており、
そのズーム比もデータケーブル１５を通じて送信され
る。

【００２０】また、ＴＶカメラヘッド１３の外周面には
マーカーが設けられている。このマーカーは、発光部
材、例えば複数のＬＥＤ１６…である。ＬＥＤ１６…
は、前述したガントリー２，２の上方に設置されたＴＶ
カメラ４によって観察され、このＴＶカメラ４とともに
内視鏡１２´，１２´ａの位置データを検出する内視鏡
システム情報検出手段１１を構成する。

【００２１】次に、ＭＲ撮影手段６としてＭＲＩ装置６
ａを備え、内視鏡システム９中に内視鏡１２´，１２´
ａを含んで成る図１の磁気共鳴観測システム１の作用に
ついて説明する。

【００２２】まず、内視鏡１２´，１２´ａで観察して
いる範囲におけるＭＲ像を表示するには、ＭＲ像の断面
を指定する必要がある。そのためには、内視鏡１２´の
視野方向を基準として、断面を指定してやるのが都合が
よい。これは、図３に示すように、視野方向が０゜の直
視型内視鏡１２´の場合には、視野方向と内視鏡１２´
の軸方向とが同一であるため、軸を基準として断面を指
定してもよいが、図４に示すように軸４０の方向と視野
方向とが異なる斜視型内視鏡１２´ａの場合には、軸４
０を基準として断面を指定すると、内視鏡１２´ａの視
野範囲に一致する断面を取ることができないからであ
る。

【００２３】内視鏡１２´，１２´ａの視野方向を基準
として断面を指定する場合、内視鏡１２´，１２´ａの
先端がどの位置にあり、視野方向が空間的にどの方向に
向いているかを検出する必要がある。そこで、本実施形
態では、ＴＶカメラヘッド１３のＬＥＤ１６をＴＶカメ
ラ４で観察することにより、ＬＥＤ１６の間隔と向きと
を演算処理して、内視鏡１２´，１２´ａの空間におけ
る位置と向きとを検知する。このように、ＬＥＤ１６を
ＴＶカメラ４で観察すれば、内視鏡１２´，１２´ａの
有効長Ｌと視野角θは内視鏡１２´，１２´ａとＴＶカ
メラヘッド１３との接続によって既に検出されているた
め、内視鏡１２´，１２´ａの先端位置が明確になり、
内視鏡１２´，１２´ａの視野方向の向きを３次元的に
知ることができる。

【００２４】また、臓器Ｘの３次元的データは，ＭＲＩ
装置６ａからＭＲデータとして入手され、これによっ
て、内視鏡１２´，１２´ａの先端と臓器Ｘとの位置関
係も知ることができる。

【００２５】また、内視鏡１２´，１２´ａ（無論、Ｌ
ＥＤ１６と電気接点１４とを有する処置具であっても良
い。）をＭＲ画像上で検出するために、内視鏡１２´，
１２´ａに単数ないし複数のＭＲ造影部材（ＭＲマーカ
ー）が内蔵させてある。このＭＲ造影部材は磁気共鳴す
る原子（例えば水素原子）を大量に含む水やインクとい
ったものからなる。これによって、ＭＲマーカーによっ
て検出された内視鏡１２´，１２´ａ（あるいは処置
具）の先端を自動追尾でき、常に内視鏡１２´，１２´
ａ（あるいは処置具）の先端位置を基準にしてＭＲ撮像
することが可能となる。また、ＭＲ造影部材によって例
えばバーコードのようなＭＲ画像上で識別可能な形状な
いし配列構成を形成するようにしても良い。この場合
は、ＭＲ画像上のバーコードから器具種類を認識でき、
位置検出に加えて、器具外形のアニメーション画像をＭ
Ｒ画像上に表示することができる。

【００２６】また、内視鏡１２´，１２´ａの視野方向
を基準として、その視野方向に対する臓器Ｘの断層像の
スライス角θ₂ と、そのスライス厚さとを指定すると、
データ処理手段８は、この指定データに基づいて、内視
鏡１２´，１２´ａの視野範囲内で内視鏡１２´，１２
´ａの動きに追従した所望のＭＲ像を作成する。

【００２７】また、内視鏡１２´，１２´ａの画角θ₁
とＴＶカメラヘッド１３のズーム比とから表示装置１２
上の観察範囲を知ることができるため、データ処理手段
８は、表示装置１２上に表示されるＭＲ像の観察範囲を
内視鏡像と一致させることもできる。したがって、手術
中に内視鏡像のズーミングを行なうと、ＭＲ像もこの動
作に追従する。なお、ズーム比の検出は、例えばＴＶカ
メラヘッド１３内のレンズを移動してズーミングを行な
う場合には、レンズの移動量を検知することにより行な
える。

【００２８】図６および図７には表示装置１２に表示さ
れた画像が示されている。両図とも、（ａ）は内視鏡
像、（ｂ）はＭＲ像である。図６は大きく、図７は小さ
くズーミングした時のものである。このように、ＴＶカ
メラヘッド１３のズーム比を加味することにより、表示
装置１２上での観察範囲を一致させることができる。

【００２９】図８は各種の表示形態を示したものであ
る。これらの表示は画像処理手段１０によってコントロ
ールされる。

【００３０】図８の（ａ）は、内視鏡像とＭＲ像とを同
一モニタ上に併列に表示したものである。内視鏡像は近
点が大きく遠点が小さく写るため、ＭＲ像もこれに合わ
せて補正している。すなわち、内視鏡１２´，１２´ａ
と臓器Ｘとの位置関係を検出することは前述したように
可能であることから、内視鏡１２´，１２´ａからの距
離に対する被写体（臓器Ｘ）の観察像の大きさに関する
データを予め内視鏡１２´，１２´ａに記録しておけ
ば、これらのデータを画像処理手段１０に送ることによ
り、ＭＲ像をこれに合わせて画像処理にて補正すること
ができる。なお、図８の（ｂ）は補正前のＭＲ像であ
る。また、画像処理によりＭＲ像に擬似着色することも
でき、例えばＭＲ像を内視鏡像と同系色に着色すること
により異和感なく両画像を見ることができる。

【００３１】図８の（ｃ）は、内視鏡像とＭＲ像とを重
ね合わせたものである。この場合、ＭＲ像による断面を
はっきりさせるため、ＭＲ像を内視鏡像の色調に対して
目立つ色、例えば補色などで着色したものである。この
ように表示すれば、２つの画像を見比べることなく、処
置している部位の内部がわかり、安全に処置を行なえ
る。

【００３２】図８の（ｄ）は、ＭＲによる血管の抽出像
（ＭＲＡ像）と内視鏡像とを重ね合わせたものである。
このような表示によれば、隠れた血管の走行がわかり、
安全に処置が行なえる。

【００３３】なお、一般的なＭＲ像とＭＲＡ像では、シ
ーケンスの方法が異なっている。したがって、両方のシ
ーケンスを交互に行なうことにより、両者の画像を同時
に表示することが可能となる。

【００３４】図９は、内視鏡１２´，１２´ａとＴＶカ
メラヘッド１３との接続部に設けられる内視鏡システム
情報検出手段１１の変形例を示すものである。図示のよ
うに、内視鏡１２´，１２´ａとＴＶカメラヘッド１３
との接続部には、図５のような電気接点１４ではなく、
複数の溝１７と、複数のプッシュ式スイッチ１８とが設
けられている。すなわち、内視鏡１２´にはその軸方向
に複数の溝１７…が刻まれており、ＴＶカメラヘッド１
３にはこれらの溝１７…と対応する位置にプッシュ式ス
イッチ１８…が設けられている。溝１７…のそれぞれ
は、その長さが異なっている。つまり、内視鏡１２´の
データを長短の溝１７の配列によって記録するようにし
ている。この構成では、内視鏡１２´とＴＶカメラヘッ
ド１３とを接続すると、短い溝１７に対応するプッシュ
式スイッチ１８のみがＯＮされて、プッシュ式スイッチ
１８…のＯＮ／ＯＦＦ配列が形成され、これによって、
内視鏡１２´のデータが読み取られる。

【００３５】図１０ないし図１２は本発明の第２の実施
形態を示すものである。

【００３６】図１０中、２０は、内視鏡システム９を構
成する内視鏡であり、先端部２０ａに湾曲機構を有する
撮像素子を組込んだビデオ内視鏡である。内視鏡２０の
先端部２０ａにはＭＲ信号受信アンテナが内蔵されてお
り、これによって良好なＭＲデータを収集することがで
きる。なお、それ以外の構成は第１の実施形態と同一で
ある。

【００３７】このような構成では、ＭＲ信号受信アンテ
ナが内視鏡２０の先端部２０ａに内蔵されているため、
体内における先端部２０ａの位置を３次元的なＭＲデー
タとして知ることができる。すなわち、先端部２０ａの
湾曲方向を変化させても先端部２０ａがどこを向いてい
るかを知ることができる。内視鏡２０の視野方向や画角
は予め決まっているため、内視鏡像の視野範囲が判り、
第１の実施形態で示したような各種の表示が可能とな
る。特に、先端湾曲式の内視鏡においては、視野方向を
基準にＭＲ像の断面を切るように設定しておけば、常に
内視鏡像にＭＲ像が追従して便利である。

【００３８】図１１は、食道や腸などの管腔臓器を内視
鏡２０によって観察している様子を示すものである。図
１１の（ａ）は、管腔臓器２１内に内視鏡２０を挿通し
た状態を示しており、内視鏡２０の視野方向に垂直なＭ
Ｒ断面を取ってこれを同一画面上に表示したものが図１
１の（ｂ）である。これによれば、同一画面の同一位置
で、病変部４６の外観と断面とを知ることできる。

【００３９】図１２の（ａ）は、胃２２の内部を内視鏡
２０によって観察している様子を示すものである。図１
２の（ｂ）は、ＭＲ像をメイン画面に表示し、内視鏡像
をサブ画面に表示したものである。

【００４０】図１３は本発明の第３の実施形態を示すも
のである。図中、２３は穿刺針、２４は鉗子、２５は内
視鏡である。なお、本実施形態のシステムの構成は第１
の実施形態と同一である。

【００４１】本実施形態では、穿刺針２３を基準にＭＲ
断面を取って画像表示している。その画像が図１３であ
る。穿刺針２３には図示しない３次元位置検出手段が設
けられており、穿刺針２３の３次元的位置が分かるよう
になっている。表示装置１２は、穿刺針２３の軸を基準
にしてその軸上の面でＭＲ像を取ったものをメイン画像
とし、内視鏡２５の像をサブ画像として表示する。穿刺
針２３や鉗子２４はＭＲ像では描出されず、白く抜けて
表示される。このような断面を取ることで、穿刺針２３
の深さを見ながら安全に刺入が行なえる。

【００４２】図１４は本発明の第４の実施形態を示すも
のである。本実施形態は、細い硬性鏡２６を頭部４７に
挿入していく例であり、第３の実施形態の穿刺針２３を
硬性鏡２６に置き換えただけのものである。したがっ
て、第３の実施形態と同様の効果が得られる。

【００４３】図１５および図１６は本発明の第５の実施
形態を示すものである。図１５は内視鏡システム９を構
成する立体内視鏡２７を示しており、また、図１６は表
示装置１２としてのＦＭＤ(Face Mounted Display)２８
を示している。

【００４４】図１５に示すように、立体内視鏡２７は、
２つの対物光学系２７ａ，２７ｂを有しており、対物光
学系２７ａによって内視鏡視野Ａを観察でき、また、対
物光学系２７ｂによって内視鏡視野Ｂを観察できる。

【００４５】内視鏡視野Ａの画像をＦＭＤ２８の第１の
モニタ２９ａに、内視鏡視野Ｂの画像を第２のモニタ２
９ｂに写すことにより、ＦＭＤ２８を眼鏡のように装置
すれば、内視鏡画像を立体的に見ることができる。この
時、ＭＲ画像の範囲を内視鏡視野と一致させ、ＭＲ画像
範囲Ａを第１のモニタ２９ａに、ＭＲ画像範囲Ｂを第２
のモニタ２９ｂに写せば、ＭＲ像も立体視することが可
能である。

【００４６】なお、ＭＲ画像範囲と内視鏡視野とを一致
させるには、内視鏡データとＭＲデータとを第１の実施
形態で示したと同様に処理すれば良い。

【００４７】以上のように、本実施形態によれば、ＭＲ
像を、内視鏡像の立体像と異和感のない立体像として見
ることができ、診断・処置がし易くなる。

【００４８】図１７ないし図１９は本発明の第６の実施
形態を示すものである。図１７に示すように、本実施形
態の磁気共鳴観測システム１ａは、複数の術者５０（５
０ａ，５０ｂ，５０ｃ）のそれぞれの位置を検出する術
者位置検出手段３０を図１のシステム１に付加したもの
であり、その他の構成は第１の実施形態と同一である。
この構成では、患者あるいはＭＲＩ装置６ａに対する
各術者５０（５０ａ，５０ｂ，５０ｃ）の位置が術者位
置検出手段３０によって検出され、この検出された位置
データがデータ処理手段８へ送られるようになってい
る。そして、データ処理手段８は、この位置データに基
づいて画像を処理し、術者５０（５０ａ，５０ｂ，５０
ｃ）が患者７を見る方向と同じ方向から見たＭＲ像を、
それぞれの術者５０（５０ａ，５０ｂ，５０ｃ）が見て
いる表示装置１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）上に表示
するようになっている。

【００４９】図１８に示すように、術者位置検出手段３
０は、例えば術者に取り付けられる３次元センサであ
る。この３次元センサは、発信装置３１と受信装置３２
とから構成されている。発信装置３１は、ＭＲＩ装置６
ａあるいは患者７の近傍に設置されており、Ｘ₀ ，
Ｙ₀ ，Ｚ₀ 方向に超音波を発信する。受信装置３２は、
ＦＭＤ２８に取り付けられており、発信装置３１からの
超音波を受信することによりそれ自身の位置方向を検出
することができる。これにより、それぞれの術者５０
（５０ａ，５０ｂ，５０ｃ）が装着しているＦＭＤ２８
に対して、術者の位置に対応した画像を表示することが
できる。

【００５０】図１９は、ＭＲＩ装置６ａのガントリー２
に発信装置３１を設置した例を示している。発信装置３
１はベッド３の左右に位置する術者５０ａ，５０ｂの受
信装置３２の位置を常にスキャンしており、患者７の左
側にいる術者５０ａは患者７を左側から見た際のＭＲ像
を、右側の術者５０ｂは患者７を右側から見た際のＭＲ
像をそれぞれ見ることができる。

【００５１】なお、本実施形態の術者位置検出手段３０
を内視鏡の位置検出に応用してもよい。また、術者位置
検出手段３０は、光ジャイロや加速度センサであっても
良い。

【００５２】図２０は本発明の第７の実施形態を示すも
のである。本実施形態の磁気共鳴観測システムのＭＲ撮
影手段６は、ガントリー２が上下に分割されたＭＲＩ装
置６ｂであり、上側のガントリー２の外周に複数のモニ
タ３３が移動自在に設けられている。それ以外の構成は
第６の実施形態と同一である。

【００５３】この構成では、術者５０の頭に取り付けら
れた受信装置３２の位置すなわち術者５０の位置に応じ
て、モニタ３３がガントリー２の外周を移動し、術者５
０の位置に応じたＭＲ像を表示するようになっている。

【００５４】図２１および図２２は本発明の第８の実施
形態を示すものである。本実施形態では、図２１に示す
ように、臓器Ｘの治療目的部位であるターゲットＴ（図
２２参照）の位置と内視鏡１２´（無論、電気接点１４
とＬＥＤ１６とを有する処置具であっても良い。）の先
端からターゲットＴまでの規定距離Ｄ´とを入力するた
めのデータ入力手段６０が画像処理手段１０に接続され
ている。また、ターゲットＴと内視鏡１２´の先端との
位置関係を音や音声あるいは光などの手段（スピーカや
ＬＥＤなど）によって術者に告知する告知手段６１が画
像処理手段１０に接続されている。なお、それ以外の構
成は第１の実施形態と同一である。したがって、内視鏡
１２´の位置は第１の実施形態と同一の方法で検知され
る。

【００５５】このような構成では、まず、ＭＲ画像から
決定したターゲットＴの位置をデータ入力手段６０によ
って入力する。これによって、ＭＲＩ装置６ａ（図２参
照）はターゲットＴの空間的位置を記憶する。

【００５６】ＭＲＩ装置６ａが検出かつ認識した内視鏡
１２´の先端位置と設定されたターゲットＴの位置との
間の実際の距離Ｄ（図２参照）は、データ処理手段８に
おいて計算される。データ処理手段８で計算された距離
Ｄに関する数値情報は、画像処理手段１０を介して表示
装置１２に出力され、表示装置１０にて数値表示として
表示されるとともに、告知手段６１によって音や音声あ
るいは光等の手段で術者に告知される。なお、内視鏡１
２´の先端からターゲットＴまでの規定距離Ｄ´をデー
タ入力手段６０において入力した場合には、実際の距離
Ｄが規定距離（設定距離）Ｄ´に到達したか否かあるい
はＤ´を越えてしまったかどうかが告知手段６１によっ
て術者に告知される。

【００５７】以上のように、本実施形態では、治療目的
部位であるターゲットＴと内視鏡１２´（あるいは処置
具）の先端との距離Ｄを計測し、その計測情報を数値表
示以外にも音などで術者にフィードバックするようにし
ているため、図２２に示されるようなＭＲ断面を観察し
ながら内視鏡１２´の挿入を行なう場合（内視鏡１２´
の先端がＭＲ画像上に表示されていない場合……内視鏡
１２´の先端からターゲットＴまでの距離をＭＲ画像上
で認識できるのは、内視鏡１２´の挿入軸を含む平面の
断層像だけである。）であっても、ターゲットＴと内視
鏡１２´の先端との位置関係を知ることができ、また、
画像を観察しなくてもこれらの位置関係を告知手段６１
による告知によって知ることができる。したがって、内
視鏡１２´、特に処置具の挿入の際において避けるべき
部位を確実に避けることが可能となり、また、目的部位
への到達を確実に知ることができ、内視鏡１２´や処置
具の挿入の安全性と確実性を向上させることができる。

【００５８】図２３は本発明の第９の実施形態を示すも
のである。本実施形態では、第１の実施形態の構成に加
えて、ＭＲ画像上の関心領域（治療部位）を設定入力す
るための関心領域設定手段６５と、内視鏡システム９を
構成するレーザ装置６８や電気メス６９の出力を制御す
る治療器制御手段６６と、治療器制御手段６６の作動と
ＭＲ撮像手段６の作動との間の同期をとる同期手段６７
とが設けられている。この場合、関心領域設定手段６５
と治療器制御手段６６とが画像処理手段１０に接続さ
れ、レーザ装置６８や電気メス６９などの装置が治療器
制御手段６６に接続されている。

【００５９】このような構成では、まず、ＭＲ画像上の
関心領域を関心領域設定手段６５によって設定入力す
る。これによって、例えばレーザ装置６８からのレーザ
光が図示しないレーザプローブを介して関心領域（治療
部位）に照射され、関心領域が治療される。また、この
時、ＭＲＩ装置６ａは、設定された関心領域の温度変化
を、例えば水素原子の磁気共鳴状態の拡散係数に基づい
た造影法によりとらえる。この温度変化のデータは、各
時間毎にとられ、画像処理手段１０を介して表示装置上
に表示される。この表示は、例えば、温度上昇を数値お
よび画像上の色の変化などで表示することにより行な
う。こうした監視状態において、関心領域における所定
の温度上昇が認められた場合には、これを示す制御信号
が治療器制御手段６６に出力され、この治療器制御手段
６６によってレーザ装置６８の出力が停止される。

【００６０】また、ＭＲ撮像を行ないながら電気メス６
９を動作させる場合は、ＭＲ撮影手段６から撮像シーケ
ンスのチャート信号が同期手段６７に出力され、この同
期手段６７によってＭＲ撮像の停止期間を示す制御信号
が治療器制御手段６６に出力される。これによって、電
気メス６９の出力がＭＲ撮像休止時にのみ出力されるよ
うに制御される。

【００６１】以上のように、本実施形態では、第１とし
て、ＭＲ画像の変化に基づいて検出した治療部位の温度
上昇データによって、熱的治療装置の出力を制御するよ
うにしているため、ＭＲ画像上から治療部位の温度上昇
を観測でき、これに基づいて治療部位の焼灼治療を確実
かつ安全に行なうことができる。

【００６２】また、本実施形態は、第２として、ＭＲＩ
の撮像シーケンスと電気メス６９の出力とを同期制御し
て、電気メス６９の出力時のＲＦ放射ノイズによるＭＲ
画像乱れをなくすようにしている。これは、ＭＲＩが電
磁波を使って信号のやり取りを行なうものであるため、
電気メス６９からの放射ノイズによってＭＲ信号が乱さ
れるからである。したがって、ＭＲ画像を撮りながら電
気メス６９を出力することを避けるようにしている。す
なわち、ＭＲ画像を撮る時には電気メス６９の出力を停
止し、電気メス６９を出力する時にはＭＲ画像を撮らな
いよう同期手段６７によって電気メス６９とＭＲ撮影手
段６とを同期させて作動させている。これにより、電気
メス６９の出力時のＲＦ放射ノイズによるＭＲ画像乱れ
をなくし、安全確実にＭＲ撮像下での電気メス処置を行
なうことが可能となる。

【００６３】なお、以上説明してきた態様により、以下
の項で示す各種の構成が得られる。 １．体内において観察と処置の少なくとも一方を行なう
内視鏡装置と、体内の核磁気共鳴信号を受信して体内の
核磁気共鳴像を得る磁気共鳴観測装置と、前記内視鏡装
置の観察状態と処置状態の少なくとも一方に関する情報
を検出する情報検出手段と、前記情報検出手段によって
検出された情報に基づいて、磁気共鳴観測装置によって
得た核磁気共鳴像を処理する処理手段と、前記処理手段
によって処理された画像を表示する表示装置と、を具備
することを特徴とする磁気共鳴観測システム。

【００６４】２．前記情報検出手段は、前記内視鏡装置
を構成する内視鏡の位置、視野方向、画角、前記表示装
置上における観察範囲、ズーム比、観察像の歪み率、色
調、内視鏡装置を構成する処置具の位置のうちの少なく
とも一つを検出することを特徴とする第１項に記載の磁
気共鳴観測システム。

【００６５】（第２項の効果）内視鏡像とＭＲ像の相関
を明示するには、内視鏡像の視野範囲とＭＲ像の観察範
囲とを一致させる方法がある。近年の内視鏡はズーム機
能を持ったものもあり、固定倍率の内視鏡のみならず、
ズーム機能を持ったものに対しても容易に両視の視野、
観察範囲を一致させて表示することができる。

【００６６】３．前記情報検出手段は、内視鏡装置を構
成する内視鏡または処置具に設けられたＲＦ受信手段で
あることを特徴とする第１項または第２項に記載の磁気
共鳴観測システム。

【００６７】４．前記情報検出手段は、内視鏡装置に予
め記録されたデータと、このデータを読み取るデータ読
み取り手段とからなることを特徴とする第１項または第
２項に記載の磁気共鳴観測システム。

【００６８】５．前記データ読み取り手段は、内視鏡
と、内視鏡に接続される接続手段の双方に設けられた電
気的接点を有することを特徴とする第４項に記載の磁気
共鳴観測システム。

【００６９】６．前記データ読み取り手段は、内視鏡に
設けられた凹凸部と、内視鏡に接続される接続手段に設
けられ前記凹凸部に係合するスイッチング手段とを有す
ることを特徴とする第４項に記載の磁気共鳴観測システ
ム。

【００７０】７．前記情報検出手段は、３次元位置検出
手段を有することを特徴とする第１項または第２項に記
載の磁気共鳴観測システム。

【００７１】８．前記３次元位置検出手段は、超音波発
信手段、受信手段を有することを特徴とする第７項に記
載の磁気共鳴観測システム。

【００７２】９．前記３次元位置検出手段は、加速度セ
ンサを有することを特徴とする第７項に記載の磁気共鳴
観測システム。

【００７３】１０．前記３次元位置検出手段は、ジャイ
ロ手段を有することを特徴とする第７項に記載の磁気共
鳴観測システム。

【００７４】１１．前記３次元位置検出手段は、内視鏡
に設けたマーカーと、このマーカーの位置を観察する観
察手段とを有することを特徴とする第７項に記載の磁気
共鳴観測システム。

【００７５】１２．前記マーカーが複数の発光手段から
なることを特徴とする第１１項に記載の磁気共鳴観測シ
ステム。

【００７６】１３．前記観察手段がＴＶカメラであるこ
とを特徴とする第１１項に記載の磁気共鳴観測システ
ム。

【００７７】（第１項ないし第１５項の効果）内視鏡装
置の個有の特徴や、その時々の使用状況に合わせたＭＲ
像を描出するために、それらの情報を検出することがで
きる。

【００７８】１４．前記核磁気共鳴像は内視鏡の位置に
基づいて表示されることを特徴とする第１項ないし第１
３項のいずれか１項に記載の磁気共鳴観測システム。

【００７９】１５．前記情報検出手段からの情報に基づ
いて、必要な核磁気共鳴像を表示するための核磁気共鳴
データを処理するデータ処理手段を有することを特徴と
する第１項ないし第１４項のいずれか１項に記載の磁気
共鳴観測システム。

【００８０】１６．前記データ処理手段は、観察断面を
選択し、核磁気共鳴像を構成するためのデータ処理を行
なうことを特徴とする第１５項に記載の磁気共鳴観測シ
ステム。

【００８１】１７．前記データ処理手段は、核磁気共鳴
像が内視鏡先端部の軸方向を基準にした任意断面となる
ようにデータ処理を行なうことを特徴とする第１５項ま
たは第１６項に記載の磁気共鳴観測システム。

【００８２】１８．前記データ処理手段は、核磁気共鳴
像が内視鏡の視野方向軸を基準とした任意断面となるよ
うにデータ処理を行なうことを特徴とする第１５項また
は第１６項に記載の磁気共鳴観測システム。

【００８３】（第１８項の効果）内視鏡で見ている視野
におけるＭＲ断面を容易に設定できる。

【００８４】１９．前記データ処理手段は、核磁気共鳴
像を処置具の位置に基づいて表示するようにデータ処理
を行なうことを特徴とする第１５項または第１６項に記
載の磁気共鳴観測システム。

【００８５】２０．前記データ処理手段は、核磁気共鳴
像を処置具先端の位置に基づいて表示するようにデータ
処理を行なうことを特徴とする第１項ないし第１６項ま
たは第１９項のいずれか１項に記載の磁気共鳴観測シス
テム。

【００８６】２１．前記データ処理手段は、核磁気共鳴
像を処置具先端部の軸方向を基準とした任意断面で表示
するようにデータ処理を行なうことを特徴とする第１項
ないし第１６項または第１９項または第２０項のいずれ
か１項に記載の磁気共鳴観測システム。

【００８７】（第１７項ないし第２１項の効果）内視鏡
像とＭＲ像を見ながら手術を進める場合、内視鏡像が示
している部位と、ＭＲ像の示している部位の相関が容易
につく必要がある。ＭＲＩは任意の断面の像を表示する
ことが可能であるが、どの断面の像を表示するか設定し
てやる必要がある。しかし、内視鏡で見ている部分は終
始変化しており、これに合わせていちいち設定をし直す
のは繁雑である。しかし、これらの項に記載された構成
によれば、容易に適切な断面を選択できる。

【００８８】２２．前記核磁気共鳴像の観察範囲は、内
視鏡の観察範囲と同等であることを特徴とする第１項な
いし第２１項のいずれか１項に記載の磁気共鳴観測シス
テム。

【００８９】（第２２項の効果）内視鏡像とＭＲ像の相
関を明示するには、内視鏡像の視野範囲とＭＲ像の観察
範囲を一致させる方法がある。近年の内視鏡はズーム機
能を持ったものもあり、固定倍率の内視鏡のみならず、
ズーム機能を持ったものに対しても容易に両視の視野、
観察範囲を一致させて表示することができる。

【００９０】２３．内視鏡像、核磁気共鳴像の少なくと
も１画像を表示する際に、内視鏡像、磁気共鳴像の画像
処理を行なう画像処理手段を有することを特徴とする第
１項ないし第２２項のいずれか１項に記載の磁気共鳴観
測システム。

【００９１】２４．前記画像処理手段は、内視鏡装置の
情報に基づいて画像処理することを特徴とする第２３項
に記載の磁気共鳴観測システム。

【００９２】２５．前記画像処理手段は、内視鏡像と核
磁気共鳴像とを重ね合わせて表示するよう画像処理する
ことを特徴とする第２３項または第２４項に記載の磁気
共鳴観測システム。

【００９３】２６．前記画像処理手段は、内視鏡像と核
磁気共鳴像とを表示装置に併示するよう画像処理するこ
とを特徴とする第２３項または第２４項に記載の磁気共
鳴観測システム。

【００９４】（第２５項および第２６項の効果）内視鏡
像とＭＲ像とを同時に同一表示装置に表示することがで
き、内視鏡像とＭＲ像とを同時に確認することができ
る。

【００９５】２７．前記画像処理手段は、内視鏡像の歪
みと遠近感とに合わせて、核磁気共鳴像の補正を行なう
ことを特徴とする第２３項ないし第２６項のいずれか１
項に記載の磁気共鳴観測システム。

【００９６】（第２７項の効果）内視鏡像は近くの物は
大きく遠くのものは小さく写るとともに、両面の歪みを
有している。しかし、ＭＲ像は断面であるため、このよ
うな遠近感も画面の歪みもない。この第２７項の構成に
よれば、内視鏡像に合わせてＭＲ像を補正して表示する
ことができる。

【００９７】２８．前記画像処理手段は、核磁気共鳴像
に任意の色をつけて表示するよう画像処理することを特
徴とする第２３項ないし第２７項のいずれか１項に記載
の磁気共鳴観測システム。

【００９８】（第２８項の効果）モノクロ表示であるＭ
Ｒ像をカラー化し、観察、処置の向上を図ることができ
る。

【００９９】２９．前記画像処理手段は、内視鏡像の色
調に合わせて核磁気共鳴像に同系統色をつけるよう画像
処理することを特徴とする第２８項に記載の磁気共鳴観
測システム。

【０１００】３０．前記画像処理手段は、内視鏡像の色
調に対して目立つ色調に、核磁気共鳴像を着色するよう
画像処理することを特徴とする第２８項に記載の磁気共
鳴観測システム。

【０１０１】３１．前記画像処理手段は、内視鏡像と核
磁気共鳴像の輝度を変化させるよう画像処理することを
特徴とする第２３項ないし第３０項のいずれか１項に記
載の磁気共鳴観測システム。

【０１０２】３２．前記画像処理手段は、処置具が組織
と離れているときは内視鏡像の方が明るく、処置具が組
織に近接もしくは接触した際には核磁気共鳴像の方が明
るくなるよう輝度を変化させることを特徴とする第３１
項に記載の磁気共鳴観測システム。

【０１０３】３３．前記内視鏡装置は二つの対物系を有
する立体内視鏡を備えているとともに、それぞれの対物
イメージ系に基づいた観察範囲に相当する二つの核磁気
共鳴像を表示することを特徴とする第１項ないし第３２
項のいずれか１項に記載の磁気共鳴観測システム。

【０１０４】３４．内視鏡像、核磁気共鳴像を表示する
装置は、顔面に取り付けるディスプレイ装置（ＦＭＤ）
であることを特徴とする第１項ないし第３３項のいずれ
か１項に記載の磁気共鳴観測システム。

【０１０５】（第３３項および第３４項の効果）３次元
内視鏡と併用するためにＭＲ像を３次元表示することが
できる。

【０１０６】３５．核磁気共鳴画像シーケンスと核磁気
共鳴アンギオッグラフィシーケンスとを交互に行ない、
同時に表示することを特徴とする核磁気共鳴診断装置。

【０１０７】３６．核磁気共鳴画像シーケンスと核磁気
共鳴アンギオッグラフィシーケンスとを交互に行ない、
任意にいずれかの画像表示を行なうことを特徴とする核
磁気共鳴診断装置。

【０１０８】（第３５項および第３６項の効果）血管の
走行や出血点を明示し、安全な処置や止血を容易に行え
る。

【０１０９】３７．観察者に取り付け可能な３次元位置
検出手段を有し、観察者の位置に従って核磁気共鳴像の
断面を選択することを特徴とする核磁気共鳴診断装置。

【０１１０】（第３７項の効果）手術を行う際、自分の
位置から患者を見た時と同方向から見た内視鏡像やＭＲ
像を見たいが、複数の人間で手術を行う場合、必ずしも
すべての人がこの様な画像を見ることができるわけでは
ない。この第３７項の構成によれば、それぞれの人が患
者に向っているのと同方向から見たＭＲ像を表示するこ
とができる。

【０１１１】３８．治療目的部位（ターゲット）と処置
具（または内視鏡）先端との距離を計測し、その計測情
報を数値表示するとともに音などによって術者に告知す
ることを特徴とする第１項に記載の核磁気共鳴診断装
置。

【０１１２】３９．処置具または内視鏡に単数ないし複
数のＭＲ造影部材（ＭＲマーカー）を内蔵させたことを
特徴とする第１項に記載の核磁気共鳴診断装置。

【０１１３】４０．前記ＭＲ造影部材が例えばバーコー
ドのようなＭＲ画像上で識別可能な形状ないし配列構成
を形成しており、ＭＲ画像上のバーコードから器具種類
を認識するとともに位置検出を行なって、器具外形のア
ニメーション画像をＭＲ画像上に表示することを特徴と
する第３９項に記載の核磁気共鳴診断装置。

【０１１４】４１．ＭＲ画像の変化に基づいて検出した
治療部位の温度上昇データによって、熱的治療装置の出
力を制御することを特徴とする第１項に記載の核磁気共
鳴診断装置。

【０１１５】４２．ＭＲＩの撮像シーケンスと電気メス
の出力とを同期制御して、電気メス出力時のＲＦ放射ノ
イズによるＭＲ画像乱れをなくすようにしたことを特徴
とする第１項に記載の核磁気共鳴診断装置。

【０１１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の磁気共鳴
観測システムによれば、使用している内視鏡や手技に応
じた最適なＭＲ像を構成して表示することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る磁気共鳴観測シ
ステムのブロック図である。

【図２】図１の磁気共鳴観測システムを構成するＭＲＩ
装置の概略図である。

【図３】図１の磁気共鳴観測システムを構成する直視型
内視鏡の観察状態を示す図である。

【図４】図１の磁気共鳴観測システムを構成する斜視型
内視鏡の観察状態を示す図である。

【図５】図１の磁気共鳴観測システムを構成する内視鏡
システム情報検出手段の一例を示す図である。

【図６】図１の磁気共鳴観測システムを構成するデータ
処理手段によって処理された表示画像を示し、大きくズ
ームした状態の図である。

【図７】図１の磁気共鳴観測システムを構成するデータ
処理手段によって処理された表示画像を示し、小さくズ
ームした状態の図である。

【図８】図１の磁気共鳴観測システムを構成する画像処
理手段によって処理された表示形態の一例を示す図であ
る。

【図９】図５の内視鏡システム情報検出手段の変形例を
示す図である。

【図１０】本発明の第２の実施形態に係る磁気共鳴観測
システムを構成する内視鏡の斜視図である。

【図１１】（ａ）は図１０の内視鏡によって管腔臓器を
観察する様子を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の観察によ
って得られる画像を示す図である。

【図１２】（ａ）は図１０の内視鏡によって胃の内部を
観察する様子を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の観察によ
って得られる画像を示す図である。

【図１３】本発明の第３の実施形態に係る磁気共鳴観測
システムによって得られる画像を示す図である。

【図１４】本発明の第４の実施形態に係る磁気共鳴観測
システムによって得られる画像を示す図である。

【図１５】本発明の第５の実施形態に係る磁気共鳴観測
システムを構成する内視鏡の断面図である。

【図１６】本発明の第５の実施形態に係る磁気共鳴観測
システムを構成する表示装置の斜視図である。

【図１７】本発明の第６の実施形態に係る磁気共鳴観測
システムのブロック図である。

【図１８】図１７のシステムを構成する位置検出手段の
一例を示す斜視図である。

【図１９】図１７のシステムの使用態様を示す平面図で
ある。

【図２０】本発明の第７の実施形態に係る磁気共鳴観測
システムの概略図である。

【図２１】本発明の第８の実施形態に係る磁気共鳴観測
システムのブロック図である。

【図２２】図２１の磁気共鳴観測システムを構成する直
視型内視鏡の観察状態を示す図である。

【図２３】本発明の第９の実施形態に係る磁気共鳴観測
システムのブロック図である。

【符号の説明】

１，１ａ…磁気共鳴観測システム、６…ＭＲ撮影手段
（磁気共鳴観測装置）、８…データ処理手段（処理手
段）、９…内視鏡システム（内視鏡装置）、１０…画像
処理手段（処理手段）、１１…内視鏡システム情報検出
手段（情報検出手段）、１２…表示装置。

フロントページの続き (72)発明者 高橋 裕史 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 増渕 良司 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 鈴木 克哉 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 体内において観察と処置の少なくとも一
   方を行なう内視鏡装置と、 体内の核磁気共鳴信号を受信して体内の核磁気共鳴像を
   得る磁気共鳴観測装置と、 前記内視鏡装置の観察状態と処置状態の少なくとも一方
   に関する情報を検出する情報検出手段と、 前記情報検出手段によって検出された情報に基づいて、
   磁気共鳴観測装置によって得た核磁気共鳴像を処理する
   処理手段と、 前記処理手段によって処理された画像を表示する表示装
   置と、 を具備することを特徴とする磁気共鳴観測システム。