JPH11225994A - 磁気共鳴イメージング装置を用いた透視撮像の画像表示方法 - Google Patents
磁気共鳴イメージング装置を用いた透視撮像の画像表示方法Info
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- JPH11225994A JPH11225994A JP10044275A JP4427598A JPH11225994A JP H11225994 A JPH11225994 A JP H11225994A JP 10044275 A JP10044275 A JP 10044275A JP 4427598 A JP4427598 A JP 4427598A JP H11225994 A JPH11225994 A JP H11225994A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 術者が被検体の病変部への穿刺針などの針状
体を進める際に、穿刺位置や進行方向を正確に把握する
ことが可能な、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置を
用いた透視撮像の画像表示方法を提供する。 【解決手段】 本発明では、被検体に挿入した穿刺針に
ついてＭＲＩ装置を用いて撮像，画像再構成，画像表示
をリアルタイムで行う際に、穿刺後に一定時間間隔で穿
刺針の陰影の差分画像を作り、その差分画像の重心位置
を計算し、この重心の軌跡を最小自乗法で直線フィッテ
ィングし、その直線をモニタ上に穿刺針の重心の軌跡と
して表示する。この直線の表示では、例えば先端部を赤
色の点で、他の線分を白色で表示する。更に、この直線
を外挿して、推定進行方向線を求め、この推定進行方向
線を、例えば青色で表示する。
体を進める際に、穿刺位置や進行方向を正確に把握する
ことが可能な、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置を
用いた透視撮像の画像表示方法を提供する。 【解決手段】 本発明では、被検体に挿入した穿刺針に
ついてＭＲＩ装置を用いて撮像，画像再構成，画像表示
をリアルタイムで行う際に、穿刺後に一定時間間隔で穿
刺針の陰影の差分画像を作り、その差分画像の重心位置
を計算し、この重心の軌跡を最小自乗法で直線フィッテ
ィングし、その直線をモニタ上に穿刺針の重心の軌跡と
して表示する。この直線の表示では、例えば先端部を赤
色の点で、他の線分を白色で表示する。更に、この直線
を外挿して、推定進行方向線を求め、この推定進行方向
線を、例えば青色で表示する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、核磁気共鳴（ＮＭ
Ｒ）現象を利用して被検体の任意断面を画像表示する磁
気共鳴イメージング（以下、ＭＲＩという）装置を用い
て、被検体の高速撮像，画像再構成，画像表示を連続し
て行い、リアルタイムに連続画像表示をする透視撮像の
画像表示方法に係り、特に術者が被検体の病変部へ針状
体を進める際の到達位置や進行方向を精度よく把握でき
るＭＲＩ装置を用いた透視撮像の画像表示方法に関す
る。
Ｒ）現象を利用して被検体の任意断面を画像表示する磁
気共鳴イメージング（以下、ＭＲＩという）装置を用い
て、被検体の高速撮像，画像再構成，画像表示を連続し
て行い、リアルタイムに連続画像表示をする透視撮像の
画像表示方法に係り、特に術者が被検体の病変部へ針状
体を進める際の到達位置や進行方向を精度よく把握でき
るＭＲＩ装置を用いた透視撮像の画像表示方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ＭＲＩ装置は、ＮＭＲ現象を利用して被
検体中の所望の検査部位における原子核スピンの密度分
布，緩和時間分布を計測して、その計測データから被検
体の任意断面を画像表示するものである。このＭＲＩ装
置を用いた透視撮像（フルオロスコピー）は、術者が被
検体の病変部へ穿刺針や生検針などを進める際の穿刺位
置や進行方向をリアルタイムに確認するために用いられ
ている（安藤、他：低磁場永久磁石装置によるＭＲ ｆ
ｌｕｏｒｏｓｃｏｐｙの臨床的評価、日磁医誌、Ｖｏ
ｌ．１３、Ｎｏ．７、Ｐ．３９０〜３９６、１９９３；
他）。このような穿刺は、病変部の生検，薬剤注入，レ
ーザー治療などの目的に利用されている。また、このＭ
ＲＩ装置を用いた透視撮像は、温熱療法などのモニタリ
ングやコントロールにも利用されている。
検体中の所望の検査部位における原子核スピンの密度分
布，緩和時間分布を計測して、その計測データから被検
体の任意断面を画像表示するものである。このＭＲＩ装
置を用いた透視撮像（フルオロスコピー）は、術者が被
検体の病変部へ穿刺針や生検針などを進める際の穿刺位
置や進行方向をリアルタイムに確認するために用いられ
ている（安藤、他：低磁場永久磁石装置によるＭＲ ｆ
ｌｕｏｒｏｓｃｏｐｙの臨床的評価、日磁医誌、Ｖｏ
ｌ．１３、Ｎｏ．７、Ｐ．３９０〜３９６、１９９３；
他）。このような穿刺は、病変部の生検，薬剤注入，レ
ーザー治療などの目的に利用されている。また、このＭ
ＲＩ装置を用いた透視撮像は、温熱療法などのモニタリ
ングやコントロールにも利用されている。
【０００３】また、従来のＭＲＩ装置を用いた透視撮像
での画像表示方法は、高速撮像，画像再構成，画像表示
を連続的にリアルタイムに行っているが、得られた画像
については単に連続的に画像表示しているのみであっ
た。
での画像表示方法は、高速撮像，画像再構成，画像表示
を連続的にリアルタイムに行っているが、得られた画像
については単に連続的に画像表示しているのみであっ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなＭ
ＲＩ装置を用いた透視撮像方法は、術者が被検体の病変
部へ穿刺針や生検針を進める際に、穿刺針などの陰影の
幅が実体よりかなり広くなるために、穿刺位置や進行方
向を正確に把握するのが困難であった。
ＲＩ装置を用いた透視撮像方法は、術者が被検体の病変
部へ穿刺針や生検針を進める際に、穿刺針などの陰影の
幅が実体よりかなり広くなるために、穿刺位置や進行方
向を正確に把握するのが困難であった。
【０００５】そこで、本発明では、上記のような問題点
に対処し、穿刺針などの針状体の被検体における挿入位
置や進行方向を正確に把握できるような、ＭＲＩ装置を
用いた透視撮像の画像表示方法を提供することを目的と
する。
に対処し、穿刺針などの針状体の被検体における挿入位
置や進行方向を正確に把握できるような、ＭＲＩ装置を
用いた透視撮像の画像表示方法を提供することを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のＭＲＩ装置を用いた透視撮像の画像表示方
法は、被検体の断層像の撮像，画像再構成，画像表示を
連続して行い、撮像画像をリアルタイムに連続して画像
表示することにより被検体の透視（フルオロスコピー）
を行う、ＭＲＩ装置を用いた透視撮像の画像表示方法に
おいて、表示画像上に被検体に挿入した針状体の陰影を
表示する際に、前記針状体の陰影の重心の軌跡をリアル
タイムに表示するものである（請求項１）。
め、本発明のＭＲＩ装置を用いた透視撮像の画像表示方
法は、被検体の断層像の撮像，画像再構成，画像表示を
連続して行い、撮像画像をリアルタイムに連続して画像
表示することにより被検体の透視（フルオロスコピー）
を行う、ＭＲＩ装置を用いた透視撮像の画像表示方法に
おいて、表示画像上に被検体に挿入した針状体の陰影を
表示する際に、前記針状体の陰影の重心の軌跡をリアル
タイムに表示するものである（請求項１）。
【０００７】この構成では、被検体に挿入した穿刺針な
どの針状体の画像が幅広の陰影だけでなく、その陰影の
重心の軌跡がリアルタイムで表示されるので、針状体の
進行に合わせて、その陰影の先端部の重心の位置が時々
刻々進んで行く様子を把握することができる。このた
め、表示画像上で、針状体の動きを精度よく把握できる
ので、術者は被検体に対する手術などの施術を正確に行
うことができる。
どの針状体の画像が幅広の陰影だけでなく、その陰影の
重心の軌跡がリアルタイムで表示されるので、針状体の
進行に合わせて、その陰影の先端部の重心の位置が時々
刻々進んで行く様子を把握することができる。このた
め、表示画像上で、針状体の動きを精度よく把握できる
ので、術者は被検体に対する手術などの施術を正確に行
うことができる。
【０００８】本発明のＭＲＩ装置を用いた透視撮像の画
像表示方法では更に、前記針状体の陰影の重心の軌跡を
外挿して、前記針状体の推定進行方向線を求め、該推定
進行方向線を表示画像上にリアルタイムに表示するもの
である（請求項２）。
像表示方法では更に、前記針状体の陰影の重心の軌跡を
外挿して、前記針状体の推定進行方向線を求め、該推定
進行方向線を表示画像上にリアルタイムに表示するもの
である（請求項２）。
【０００９】この構成では、被検体に挿入した針状体の
推定進行方向線を表示画像上にリアルタイムで表示する
ことができるので、針状体が病変部などの到達目的物に
きちんと向かっているかどうかを精度よく把握すること
ができるので、術者はその施術をそのまま続行してもよ
いか、又はどのように変更したらよいかを容易に判断す
ることができる。
推定進行方向線を表示画像上にリアルタイムで表示する
ことができるので、針状体が病変部などの到達目的物に
きちんと向かっているかどうかを精度よく把握すること
ができるので、術者はその施術をそのまま続行してもよ
いか、又はどのように変更したらよいかを容易に判断す
ることができる。
【００１０】本発明のＭＲＩ装置を用いた透視撮像の画
像表示方法では更に、前記針状体の陰影の重心の軌跡，
該重心の軌跡の先端部，前記推定進行方向線のうちの少
なくとも１つをカラー表示したものである（請求項
３）。この構成では、被検体に挿入した針状体の陰影の
重心の軌跡，その先端部，その推定進行方向線がカラー
表示されるので、色分け表示することにより、上記の針
状体の挿入位置などの精度が向上するばかりでなく、各
々の部分が非常に見易くなる。
像表示方法では更に、前記針状体の陰影の重心の軌跡，
該重心の軌跡の先端部，前記推定進行方向線のうちの少
なくとも１つをカラー表示したものである（請求項
３）。この構成では、被検体に挿入した針状体の陰影の
重心の軌跡，その先端部，その推定進行方向線がカラー
表示されるので、色分け表示することにより、上記の針
状体の挿入位置などの精度が向上するばかりでなく、各
々の部分が非常に見易くなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を添付図面
に基づいて説明する。図１は、本発明による透視撮像方
法を適用するＭＲＩ装置の全体構成を示すブロック図で
ある。図１に示すＭＲＩ装置は、ＮＭＲ現象を利用して
被検体中の所望の検査部位における原子核スピンの密度
分布，緩和時間分布を計測して、その計測データから被
検体の任意断面を画像表示するものである。図１におい
て、ＭＲＩ装置は、静磁場発生磁石１と，傾斜磁場発生
系２と，シーケンサ３と，送信系４と，受信系５と，信
号処理系６と，中央処理装置（ＣＰＵ）７と，操作部８
とを備えている。
に基づいて説明する。図１は、本発明による透視撮像方
法を適用するＭＲＩ装置の全体構成を示すブロック図で
ある。図１に示すＭＲＩ装置は、ＮＭＲ現象を利用して
被検体中の所望の検査部位における原子核スピンの密度
分布，緩和時間分布を計測して、その計測データから被
検体の任意断面を画像表示するものである。図１におい
て、ＭＲＩ装置は、静磁場発生磁石１と，傾斜磁場発生
系２と，シーケンサ３と，送信系４と，受信系５と，信
号処理系６と，中央処理装置（ＣＰＵ）７と，操作部８
とを備えている。
【００１２】静磁場発生磁石１は、テーブルに寝載され
た被検体９のまわりに、その体軸方向（水平方向）又は
体軸と直交する方向（垂直方向）に均一な静磁場を発生
するもので、被検体９のまわりのある広がりをもった空
間に永久磁石方式又は常電導方式或いは超電導方式の磁
場発生手段が配置されている。
た被検体９のまわりに、その体軸方向（水平方向）又は
体軸と直交する方向（垂直方向）に均一な静磁場を発生
するもので、被検体９のまわりのある広がりをもった空
間に永久磁石方式又は常電導方式或いは超電導方式の磁
場発生手段が配置されている。
【００１３】傾斜磁場発生系２は、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸方
向の傾斜磁場コイル１０と，それぞれの傾斜磁場コイル
１０を駆動する傾斜磁場電源１１とから成り、後述のシ
ーケンサ３からの命令に従ってそれぞれの傾斜磁場コイ
ル１０の傾斜磁場電源１１を駆動することにより、Ｘ，
Ｙ，Ｚの３軸方向に、傾斜磁場Ｇｓ（スライス方向傾斜
磁場），Ｇｐ（位相エンコード方向傾斜磁場），Ｇｆ
（周波数エンコード方向傾斜磁場）を被検体９に印加す
るように構成されている。このような傾斜磁場の印加方
法により被検体９に対するスライス位置や断面を設定す
ることができる。
向の傾斜磁場コイル１０と，それぞれの傾斜磁場コイル
１０を駆動する傾斜磁場電源１１とから成り、後述のシ
ーケンサ３からの命令に従ってそれぞれの傾斜磁場コイ
ル１０の傾斜磁場電源１１を駆動することにより、Ｘ，
Ｙ，Ｚの３軸方向に、傾斜磁場Ｇｓ（スライス方向傾斜
磁場），Ｇｐ（位相エンコード方向傾斜磁場），Ｇｆ
（周波数エンコード方向傾斜磁場）を被検体９に印加す
るように構成されている。このような傾斜磁場の印加方
法により被検体９に対するスライス位置や断面を設定す
ることができる。
【００１４】シーケンサ３は、被検体９の生体組織を構
成する原子の原子核にＮＭＲ現象を起こさせる高周波パ
ルスと傾斜磁場をある所定のパルスシーケンスで繰り返
し印加し、計測データを収集する制御手段であり、ＣＰ
Ｕ７の制御で動作し、被検体９の断層像のデータ収集に
必要な種々の命令を、送信系４，傾斜磁場発生系２及び
受信系５に送るように構成されている。
成する原子の原子核にＮＭＲ現象を起こさせる高周波パ
ルスと傾斜磁場をある所定のパルスシーケンスで繰り返
し印加し、計測データを収集する制御手段であり、ＣＰ
Ｕ７の制御で動作し、被検体９の断層像のデータ収集に
必要な種々の命令を、送信系４，傾斜磁場発生系２及び
受信系５に送るように構成されている。
【００１５】受信系４は、シーケンサ３から命令される
高周波パルスにより被検体９の生体組織を構成する原子
の原子核にＮＭＲ現象を起こさせるために高周波パルス
を照射するもので、高周波発振器１２と，変調器１３
と，高周波増幅器１４と，照射コイル１５とから成る。
送信系４においては、高周波発振器１２から出力された
高周波パルスをシーケンサ３の命令に従って変調器１３
で振幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを高周
波増幅器１４で増幅した後に、被検体９に近接して配置
された照射コイル１５に供給することにより、電磁波が
被検体９に照射されるように構成されている。
高周波パルスにより被検体９の生体組織を構成する原子
の原子核にＮＭＲ現象を起こさせるために高周波パルス
を照射するもので、高周波発振器１２と，変調器１３
と，高周波増幅器１４と，照射コイル１５とから成る。
送信系４においては、高周波発振器１２から出力された
高周波パルスをシーケンサ３の命令に従って変調器１３
で振幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを高周
波増幅器１４で増幅した後に、被検体９に近接して配置
された照射コイル１５に供給することにより、電磁波が
被検体９に照射されるように構成されている。
【００１６】受信系５は、被検体９の生体組織の原子核
の磁気共鳴により放出されるエコー信号（ＮＭＲ信号）
を検出するもので、受信コイル１６と，増幅器１７と，
直交位相検波器１８と，Ａ／Ｄ変換器１９とから成る。
受信系５においては、上記照射コイル１５から照射され
た電磁波に応答して被検体９から放出される電磁波（Ｎ
ＭＲ信号）が、被検体９に近接して配置された受信コイ
ル１６にて検出され、増幅器１７及び直交位相検波器１
８を介して二系列の収集データに分けられ、Ａ／Ｄ変換
器１９に入力されてディジタル量に変換された後、その
信号が信号処理系６に送られるように構成されている。
の磁気共鳴により放出されるエコー信号（ＮＭＲ信号）
を検出するもので、受信コイル１６と，増幅器１７と，
直交位相検波器１８と，Ａ／Ｄ変換器１９とから成る。
受信系５においては、上記照射コイル１５から照射され
た電磁波に応答して被検体９から放出される電磁波（Ｎ
ＭＲ信号）が、被検体９に近接して配置された受信コイ
ル１６にて検出され、増幅器１７及び直交位相検波器１
８を介して二系列の収集データに分けられ、Ａ／Ｄ変換
器１９に入力されてディジタル量に変換された後、その
信号が信号処理系６に送られるように構成されている。
【００１７】信号処理系６は、ＣＰＵ７と，磁気ディス
ク２０及び光ディスク２１などの記録装置と，ＣＲＴな
どのディスプレイ２２とから成る。信号処理系６におい
ては、ＣＰＵ７にて被検体９の任意断面の原子核スピン
の密度分布，緩和時間分布の計測データに対し、適当な
演算、例えばフーリェ変換，補正係数演算，画像再構成
などの処理が行われ、得られた分布は画像化されて、デ
ィスプレイ２２に断層像として表示されると共に、画像
データは記録装置に記録される。
ク２０及び光ディスク２１などの記録装置と，ＣＲＴな
どのディスプレイ２２とから成る。信号処理系６におい
ては、ＣＰＵ７にて被検体９の任意断面の原子核スピン
の密度分布，緩和時間分布の計測データに対し、適当な
演算、例えばフーリェ変換，補正係数演算，画像再構成
などの処理が行われ、得られた分布は画像化されて、デ
ィスプレイ２２に断層像として表示されると共に、画像
データは記録装置に記録される。
【００１８】また、操作部８は、信号処理系６で行う処
理の制御情報を入力するもので、キーボード２３などを
備えている。
理の制御情報を入力するもので、キーボード２３などを
備えている。
【００１９】本発明のＭＲＩ装置の透視画像の画像表示
方法は、上記構成のＭＲＩ装置を用いて、被検体９に挿
入した穿刺針や生倹針などの針状体を画像表示する際
に、表示画像上に針状体による陰影の重心の軌跡を表示
するものである。更に、針状体の陰影の重心の軌跡の外
挿を行い、その外挿線を針状体の推定進行方向線として
表示画像上に表示するものである。
方法は、上記構成のＭＲＩ装置を用いて、被検体９に挿
入した穿刺針や生倹針などの針状体を画像表示する際
に、表示画像上に針状体による陰影の重心の軌跡を表示
するものである。更に、針状体の陰影の重心の軌跡の外
挿を行い、その外挿線を針状体の推定進行方向線として
表示画像上に表示するものである。
【００２０】図２に、本発明のＭＲＩ装置の透視撮像の
画像表示例を示す。図２は、被検体の頭部に穿刺針を挿
入した場合の透視撮像を表示したものである。２４はデ
ィスプレイ２２上に表示された透視撮像の表示画像であ
り、２５は被検体９の頭部の断層像（Ｓａｇｉｔｔａｌ
面（矢状断面）画像）であり、２６は脳腫瘍などの病変
部であり、２７は穿刺時に被検体９に挿入された穿刺針
の陰影であり、２８は穿刺針の陰影２７の重心の軌跡及
びその外挿線である。このＭＲＩ装置を用いた透視撮像
の画像表示においては、直径１ｍｍ程度の穿刺針は、幅
１０ｍｍ前後の陰影２７として表示されている。図２に
おいては、穿刺針２７は病変部２６の手前まで挿入さ
れ、穿刺針２７の重心の軌跡２８のうちの外挿線である
推定進行方向線が病変部２６を通ることを示している。
画像表示例を示す。図２は、被検体の頭部に穿刺針を挿
入した場合の透視撮像を表示したものである。２４はデ
ィスプレイ２２上に表示された透視撮像の表示画像であ
り、２５は被検体９の頭部の断層像（Ｓａｇｉｔｔａｌ
面（矢状断面）画像）であり、２６は脳腫瘍などの病変
部であり、２７は穿刺時に被検体９に挿入された穿刺針
の陰影であり、２８は穿刺針の陰影２７の重心の軌跡及
びその外挿線である。このＭＲＩ装置を用いた透視撮像
の画像表示においては、直径１ｍｍ程度の穿刺針は、幅
１０ｍｍ前後の陰影２７として表示されている。図２に
おいては、穿刺針２７は病変部２６の手前まで挿入さ
れ、穿刺針２７の重心の軌跡２８のうちの外挿線である
推定進行方向線が病変部２６を通ることを示している。
【００２１】次に、図３に、本発明のＭＲＩの装置の透
視撮像の画像表示方法の手順に関する概略のフローチャ
ートの一例を示す。図３のフローチャートは、図２の被
検体に穿刺針を挿入する際のものである。以下、図３及
び図２に基づき、被検体への穿刺針挿入時の透視撮像の
画像表示手順について説明する。
視撮像の画像表示方法の手順に関する概略のフローチャ
ートの一例を示す。図３のフローチャートは、図２の被
検体に穿刺針を挿入する際のものである。以下、図３及
び図２に基づき、被検体への穿刺針挿入時の透視撮像の
画像表示手順について説明する。
【００２２】ステップＡ：被検体９の穿刺前の画像を撮
像し、病変部２６の確認，穿刺針の挿入口２９の位置決
め、透視撮像を行う断面（穿刺断面）の決定などを行
う。 ステップＢ：穿刺断面の画像の撮像（フルオロスコピ
ー）を行う。 ステップＣ：ステップＢで撮像した穿刺断面の画像再構
成を行う。 ステップＤ：穿刺断面画像をモニタ２２に画像表示す
る。 ステップＥ：一定時間間隔で、ステップＦ以降の手順を
行うので、一定時間の計時を行い、一定時間が経過する
までは、ステップＢ〜ステップＤを繰り返す。 ステップＦ：一定時間経過前後の穿刺針の画像（陰影）
２７について差分画像を作成する。 ステップＧ：穿刺針の差分画像の重心位置を計算する。 ステップＨ：上記重心位置の軌跡を最小自乗法により直
線フィッティングを行う。 ステップｉ：上記直線をモニタ２２上で白色の直線とし
て表示する。 ステップＪ：上記直線の先端を赤色の点で表示する。 ステップＫ：上記直線を外挿して、穿刺針の推定進行方
向を計算する。 ステップＬ：上記推定進行方向の直線をモニタ２２上で
青色の直線として表示する。 ステップＭ：透視撮像の停止命令があるまで、ステップ
Ｂ〜ステップＬを繰り返す。
像し、病変部２６の確認，穿刺針の挿入口２９の位置決
め、透視撮像を行う断面（穿刺断面）の決定などを行
う。 ステップＢ：穿刺断面の画像の撮像（フルオロスコピ
ー）を行う。 ステップＣ：ステップＢで撮像した穿刺断面の画像再構
成を行う。 ステップＤ：穿刺断面画像をモニタ２２に画像表示す
る。 ステップＥ：一定時間間隔で、ステップＦ以降の手順を
行うので、一定時間の計時を行い、一定時間が経過する
までは、ステップＢ〜ステップＤを繰り返す。 ステップＦ：一定時間経過前後の穿刺針の画像（陰影）
２７について差分画像を作成する。 ステップＧ：穿刺針の差分画像の重心位置を計算する。 ステップＨ：上記重心位置の軌跡を最小自乗法により直
線フィッティングを行う。 ステップｉ：上記直線をモニタ２２上で白色の直線とし
て表示する。 ステップＪ：上記直線の先端を赤色の点で表示する。 ステップＫ：上記直線を外挿して、穿刺針の推定進行方
向を計算する。 ステップＬ：上記推定進行方向の直線をモニタ２２上で
青色の直線として表示する。 ステップＭ：透視撮像の停止命令があるまで、ステップ
Ｂ〜ステップＬを繰り返す。
【００２３】次に、上記手順のうちの、ステップＧの重
心位置の算出方法及びステップＨの重心の軌跡の直線フ
ィッティングについて詳細に説明する。
心位置の算出方法及びステップＨの重心の軌跡の直線フ
ィッティングについて詳細に説明する。
【００２４】先ず、穿刺針の陰影２７の重心位置の計算
方法の一実施例について説明する。図４は、穿刺後一定
時間（Ｔ１）経過までの穿刺針の陰影２７の差分画像２
７Ａを示したものである。この画像２７Ａは、穿刺後の
時刻Ｔ１の画像から、穿刺直前の画像を差し引いたもの
で、穿刺針の先端部が穿刺針の挿入口２９から一定時間
Ｔ１の間に進んだ場所だけが画像として表示されてい
る。また、図５は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２（Ｔ２＝Ｔ１
＋Ｔ１）までの穿刺針の陰影２７の差分画像２７Ｂを示
したものである。この画像２７Ｂは、穿刺後の時刻Ｔ２
の画像から、時刻Ｔ１の画像を差し引いたものであり、
時刻Ｔ１からＴ２の間に穿刺針の先端部が進んだ場所だ
けが画像として表示されている。時刻Ｔ２以降の穿刺針
の陰影２７の差分画像についても同様に表示することが
できる。
方法の一実施例について説明する。図４は、穿刺後一定
時間（Ｔ１）経過までの穿刺針の陰影２７の差分画像２
７Ａを示したものである。この画像２７Ａは、穿刺後の
時刻Ｔ１の画像から、穿刺直前の画像を差し引いたもの
で、穿刺針の先端部が穿刺針の挿入口２９から一定時間
Ｔ１の間に進んだ場所だけが画像として表示されてい
る。また、図５は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２（Ｔ２＝Ｔ１
＋Ｔ１）までの穿刺針の陰影２７の差分画像２７Ｂを示
したものである。この画像２７Ｂは、穿刺後の時刻Ｔ２
の画像から、時刻Ｔ１の画像を差し引いたものであり、
時刻Ｔ１からＴ２の間に穿刺針の先端部が進んだ場所だ
けが画像として表示されている。時刻Ｔ２以降の穿刺針
の陰影２７の差分画像についても同様に表示することが
できる。
【００２５】図４において、時刻０からＴ１までの穿刺
針の陰影の差分画像２７Ａの重心位置を求めることにす
る。差分画像２７Ａを通る線分Ｐ1Ｐｎを引く。ここで
は簡単のため、１次元座標系で重心位置を求める。２次
元座標系で重心位置を求める場合には、線分Ｐ1Ｐｎと
直交する線分を引いて、１次元座標系の場合と同様に、
線分Ｐ1Ｐｎに直交する座標系についても重心位置を求
めればよい。線分Ｐ1Ｐｎの引き方としては、差分画像
２７Ａにおける穿刺針の陰影の進行方向に直交し、ほぼ
中央部を通るように引く。線分Ｐ1Ｐｎ上に等間隔に点
Ｐ1から点Ｐｎまでのｎ個の点をとる。次に、差分画像
２７Ａの画像信号の線分Ｐ1Ｐｎへの投影を求める。図
６は、図４の線分Ｐ1Ｐｎ上への差分画像２７Ａの画像
信号の投影のプロファイルを示したものである。横軸は
線分Ｐ1Ｐｎ上の位置Ｐｉ，縦軸は位置Ｐｉにおける画
像信号の投影量Ｓｉである。画像上において、差分画像
２７Ａの位置Ｐ１からＰｎまでの画像信号のプロファイ
ルの重心Ｃ（Ｐ1，Ｐｎ）は、式（１）で算出される。
針の陰影の差分画像２７Ａの重心位置を求めることにす
る。差分画像２７Ａを通る線分Ｐ1Ｐｎを引く。ここで
は簡単のため、１次元座標系で重心位置を求める。２次
元座標系で重心位置を求める場合には、線分Ｐ1Ｐｎと
直交する線分を引いて、１次元座標系の場合と同様に、
線分Ｐ1Ｐｎに直交する座標系についても重心位置を求
めればよい。線分Ｐ1Ｐｎの引き方としては、差分画像
２７Ａにおける穿刺針の陰影の進行方向に直交し、ほぼ
中央部を通るように引く。線分Ｐ1Ｐｎ上に等間隔に点
Ｐ1から点Ｐｎまでのｎ個の点をとる。次に、差分画像
２７Ａの画像信号の線分Ｐ1Ｐｎへの投影を求める。図
６は、図４の線分Ｐ1Ｐｎ上への差分画像２７Ａの画像
信号の投影のプロファイルを示したものである。横軸は
線分Ｐ1Ｐｎ上の位置Ｐｉ，縦軸は位置Ｐｉにおける画
像信号の投影量Ｓｉである。画像上において、差分画像
２７Ａの位置Ｐ１からＰｎまでの画像信号のプロファイ
ルの重心Ｃ（Ｐ1，Ｐｎ）は、式（１）で算出される。
【数１】
【００２６】また、図５の差分画像２７Ｂの場合にも、
図４の場合と同様に線分Ｑ1Ｑｎを引き、差分画像２７
Ｂの画像信号の線分Ｑ1Ｑｎへの投影を求め、そのプロ
ファイルから画像信号のプロファイルの重心Ｃ（Ｑ1，
Ｑｎ）を式（１）を用いて求めることができる。この場
合、ＰｉをＱｉに置き換える必要がある。時刻Ｔ２以降
の差分画像の重心位置についても同様に求めることがで
きる。式（１）による演算は図１のＣＰＵ７によって行
われる。
図４の場合と同様に線分Ｑ1Ｑｎを引き、差分画像２７
Ｂの画像信号の線分Ｑ1Ｑｎへの投影を求め、そのプロ
ファイルから画像信号のプロファイルの重心Ｃ（Ｑ1，
Ｑｎ）を式（１）を用いて求めることができる。この場
合、ＰｉをＱｉに置き換える必要がある。時刻Ｔ２以降
の差分画像の重心位置についても同様に求めることがで
きる。式（１）による演算は図１のＣＰＵ７によって行
われる。
【００２７】また、２次元座標系で重心位置を求める場
合には、上述の線分Ｐ1Ｐｎ，Ｑ1Ｑｎなどに直交する線
分上での画像信号の投影のプロファイルを求め、式
（１）を用いて線分Ｐ1Ｐｎ，Ｑ1Ｑｎなどに直交する座
標系での重心位置を算出することにより、直交方向の重
心位置の座標を求めることができる。
合には、上述の線分Ｐ1Ｐｎ，Ｑ1Ｑｎなどに直交する線
分上での画像信号の投影のプロファイルを求め、式
（１）を用いて線分Ｐ1Ｐｎ，Ｑ1Ｑｎなどに直交する座
標系での重心位置を算出することにより、直交方向の重
心位置の座標を求めることができる。
【００２８】次に、穿刺針の陰影２７の重心の軌跡の直
線フィッティングの一実施例について説明する。図７
は、上記の重心位置の算出方法で求めた穿刺針の陰影２
７の重心を結んだ曲線３２の一例を示したものである。
点３０は時刻０からＴ１までの差分画像２７Ａの重心Ｃ
（Ｐ1，Ｐｎ）であり、点３１は時刻Ｔ１からＴ２まで
の差分画像２７Ｂの重心Ｃ（Ｑ1，Ｑｎ）であり、曲線
３２は各時刻での差分画像の重心を結んだ曲線である。
このように、各時刻での差分画像の重心を結んだ線は直
線ではなく、曲線３２となる。
線フィッティングの一実施例について説明する。図７
は、上記の重心位置の算出方法で求めた穿刺針の陰影２
７の重心を結んだ曲線３２の一例を示したものである。
点３０は時刻０からＴ１までの差分画像２７Ａの重心Ｃ
（Ｐ1，Ｐｎ）であり、点３１は時刻Ｔ１からＴ２まで
の差分画像２７Ｂの重心Ｃ（Ｑ1，Ｑｎ）であり、曲線
３２は各時刻での差分画像の重心を結んだ曲線である。
このように、各時刻での差分画像の重心を結んだ線は直
線ではなく、曲線３２となる。
【００２９】しかし、穿刺針などは直線状のものである
ので、本発明では、上記の図７の差分画像の重心を結ん
だ曲線３２を直線でフィッティングすることにしたもの
である。図８は、重心を結んだ曲線３２への直線フィッ
ティングの適用を説明するための図である。図８におい
て、直線フィッティングとして、差分画像２７Ａ，２７
Ｂなどの重心Ｃ（Ｐ1，Ｐｎ）３０，Ｃ（Ｑ1，Ｑｎ）３
１などの複数個の重心の座標に対し、最小自乗法を適用
して、重心の軌跡を直線近似している。すなわち、重心
を結んだ曲線３２を直線２８で近似し、この直線を穿刺
針の陰影２７の重心の軌跡２８としている。この直線フ
ィッティングの方法は、最小自乗法に限定されることな
く、他の簡易方法でもよい。
ので、本発明では、上記の図７の差分画像の重心を結ん
だ曲線３２を直線でフィッティングすることにしたもの
である。図８は、重心を結んだ曲線３２への直線フィッ
ティングの適用を説明するための図である。図８におい
て、直線フィッティングとして、差分画像２７Ａ，２７
Ｂなどの重心Ｃ（Ｐ1，Ｐｎ）３０，Ｃ（Ｑ1，Ｑｎ）３
１などの複数個の重心の座標に対し、最小自乗法を適用
して、重心の軌跡を直線近似している。すなわち、重心
を結んだ曲線３２を直線２８で近似し、この直線を穿刺
針の陰影２７の重心の軌跡２８としている。この直線フ
ィッティングの方法は、最小自乗法に限定されることな
く、他の簡易方法でもよい。
【００３０】上記の穿刺針の陰影２７の重心の計算及び
重心の軌跡の直線フィッティングにより、穿刺針の挿入
の軌跡を透視撮像の画像上に、リアルタイムに、精度良
く表示することができる。
重心の軌跡の直線フィッティングにより、穿刺針の挿入
の軌跡を透視撮像の画像上に、リアルタイムに、精度良
く表示することができる。
【００３１】本発明では、更に、穿刺針の進行方向を明
示するために、上記の直線フィッティングにより求めた
穿刺針の陰影２７の重心の直線状の軌跡２８を直線で外
挿し、推定進行方向線２８Ａとして表示することにした
ものである。この推定進行方向線２８Ａは通常被検体９
の頭部の脳腫瘍などの病変部２７まで延長される。この
とき、直線フィッティングや推定進行方向線の延長にお
ける直線の長さは、固定長でもよく、また装置の操作者
が適宜設定してもよい。
示するために、上記の直線フィッティングにより求めた
穿刺針の陰影２７の重心の直線状の軌跡２８を直線で外
挿し、推定進行方向線２８Ａとして表示することにした
ものである。この推定進行方向線２８Ａは通常被検体９
の頭部の脳腫瘍などの病変部２７まで延長される。この
とき、直線フィッティングや推定進行方向線の延長にお
ける直線の長さは、固定長でもよく、また装置の操作者
が適宜設定してもよい。
【００３２】穿刺針の陰影２７の重心の直線状の軌跡２
８及び推定進行方向線２８Ａについては、モニタ２２上
で見易くするために色分けしてカラー表示している。上
記の図３のフローチャートでも説明したように、穿刺針
の陰影２７の重心の直線状の軌跡２８については、例え
ば白色で表示し、重心の軌跡２８の先端点３３について
は、例えば赤色で表示し、推定進行方向線２８Ａについ
ては、例えば青色で表示するという具合に、色分け表示
することにより、各々の位置の表示が見易くなる。この
カラー表示は、重心の軌跡２８，先端点３３，推定進行
方向線２８Ａの全てに行ってもよいが、これらのうちの
２つ、又は１つのみに行ってもよい。また、重心の軌跡
２８の先端点３３としては、穿刺針の陰影２７の最新の
差分画像の重心位置で代用することも可能である。
８及び推定進行方向線２８Ａについては、モニタ２２上
で見易くするために色分けしてカラー表示している。上
記の図３のフローチャートでも説明したように、穿刺針
の陰影２７の重心の直線状の軌跡２８については、例え
ば白色で表示し、重心の軌跡２８の先端点３３について
は、例えば赤色で表示し、推定進行方向線２８Ａについ
ては、例えば青色で表示するという具合に、色分け表示
することにより、各々の位置の表示が見易くなる。この
カラー表示は、重心の軌跡２８，先端点３３，推定進行
方向線２８Ａの全てに行ってもよいが、これらのうちの
２つ、又は１つのみに行ってもよい。また、重心の軌跡
２８の先端点３３としては、穿刺針の陰影２７の最新の
差分画像の重心位置で代用することも可能である。
【００３３】以上の説明については、被検体９への挿入
物としては、穿刺針を上げて説明したが、これに限定さ
れず、生検針やカテーテルなどの針状体で、ＭＲＩ装置
での透視撮像において、透視撮像の陰影の幅が広くなる
ものについては、本発明が適用可能である。また、針状
体の形状については直線状のものについて説明したが、
この形状は直線状のものに限定されず、例えば円弧状の
ものなど曲線のものでも本発明の適用は可能である。す
なわち、針状体の陰影の重心を結んだ曲線３２を円弧に
近似することによって重心の軌跡を求めることができ
る。
物としては、穿刺針を上げて説明したが、これに限定さ
れず、生検針やカテーテルなどの針状体で、ＭＲＩ装置
での透視撮像において、透視撮像の陰影の幅が広くなる
ものについては、本発明が適用可能である。また、針状
体の形状については直線状のものについて説明したが、
この形状は直線状のものに限定されず、例えば円弧状の
ものなど曲線のものでも本発明の適用は可能である。す
なわち、針状体の陰影の重心を結んだ曲線３２を円弧に
近似することによって重心の軌跡を求めることができ
る。
【００３４】
【発明の効果】本発明は、以上で説明した如く構成され
ているので、術者が被検体の病変部などへ穿刺針や生検
針などの針状体を挿入して行く際に、針状体の陰影の幅
が広い場合でも、その陰影の重心の軌跡をＭＲＩ装置の
表示画像上にリアルタイムに表示し、さらにその重心の
軌跡を外挿し、推定進行方向線を表示画像上にリアルタ
イムに表示することができるので、針状体の挿入位置及
び進行方向を正確に把握することができる。また、上記
重心の軌跡，推定進行方向線などを色分け表示している
ので、非常に見易くなっている。そのため、針状体が病
変部の方向に向かっているかどうかが容易に確認でき
る。
ているので、術者が被検体の病変部などへ穿刺針や生検
針などの針状体を挿入して行く際に、針状体の陰影の幅
が広い場合でも、その陰影の重心の軌跡をＭＲＩ装置の
表示画像上にリアルタイムに表示し、さらにその重心の
軌跡を外挿し、推定進行方向線を表示画像上にリアルタ
イムに表示することができるので、針状体の挿入位置及
び進行方向を正確に把握することができる。また、上記
重心の軌跡，推定進行方向線などを色分け表示している
ので、非常に見易くなっている。そのため、針状体が病
変部の方向に向かっているかどうかが容易に確認でき
る。
【図１】本発明による透視撮像方法を適用するＭＲＩ装
置の全体構成を示すブロック図。
置の全体構成を示すブロック図。
【図２】本発明のＭＲＩ装置の透視撮像の画像表示例。
【図３】本発明のＭＲＩ装置の透視撮像の画像表示方法
の手順を関する概略のフローチャートの一例。
の手順を関する概略のフローチャートの一例。
【図４】穿刺後一定時間（Ｔ１）経過までの穿刺針の陰
影の差分画像を示したもの。
影の差分画像を示したもの。
【図５】時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの穿刺針の陰影の差
分画像を示したもの。
分画像を示したもの。
【図６】図４の線分Ｐ1Ｐｎ上への差分画像の画像信号
の投影のプロファイルを示したもの。
の投影のプロファイルを示したもの。
【図７】重心位置の算出方法で求めた穿刺針の陰影の重
心を結んだ曲線の一例。
心を結んだ曲線の一例。
【図８】重心を結んだ曲線への直線フィッティングの適
用を説明するための図。
用を説明するための図。
１ 静磁場発生磁石 ２ 傾斜磁場発生系 ３ シーケンサ ４ 送信系 ５ 受信系 ６ 信号処理系 ７ 中央処理装置（ＣＰＵ） ８ 操作部 ９ 被検体 １０ 傾斜磁場コイル １１ 傾斜磁場電源 １２ 高周波発振器 １３ 変調器 １４ 高周波増器 １５ 照射コイル １６ 受信コイル １７ 増幅器 １８ 直交位相検波器 １９ Ａ／Ｄ変換器 ２０ 磁気ディスク ２１ 光ディスク ２２ ディスプレイ ２３ キーボード ２４ 表示画像 ２５ 頭部断層像 ２６ 病変部 ２７ 穿刺針の陰影 ２７Ａ，２７Ｂ 差分画像 ２８ 重心の軌跡 ２８Ａ 推定進行方向線 ２９ 挿入口 ３０ 重心Ｃ（Ｐ1，Ｐｎ） ３１ 重心Ｃ（Ｑ1，Ｑｎ） ３２ 重心を結んだ曲線 ３３ 重心の軌跡の先端点
Claims (3)
- 【請求項１】 被検体の断層像の撮像，画像再構成，画
像表示を連続して行い、撮像画像をリアルタイムに連続
して画像表示することにより被検体の透視を行う、磁気
共鳴イメージング装置を用いた透視撮像の画像表示方法
において、表示画像上に被検体に挿入した針状体の陰影
を表示する際に、前記針状体の陰影の重心の軌跡をリア
ルタイムに表示することを特徴とする磁気共鳴イメージ
ング装置を用いた透視撮像の画像表示方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の磁気共鳴イメージング装
置を用いた透視撮像の画像表示方法において、前記針状
体の陰影の重心の軌跡を外挿して、前記針状体の推定進
行方向線を求め、該推定進行方向線を表示画像上にリア
ルタイムに表示することを特徴とする磁気共鳴イメージ
ング装置を用いた透視撮像の画像表示方法。 - 【請求項３】 請求項１及び２記載の磁気共鳴イメージ
ング装置を用いた透視撮像の画像表示方法において、前
記針状体の陰影の重心の軌跡，該重心の軌跡の先端部，
前記推定進行方向線のうちの少なくとも１つをカラー表
示したことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置を用
いた透視撮像の画像表示方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10044275A JPH11225994A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 磁気共鳴イメージング装置を用いた透視撮像の画像表示方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10044275A JPH11225994A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 磁気共鳴イメージング装置を用いた透視撮像の画像表示方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11225994A true JPH11225994A (ja) | 1999-08-24 |
Family
ID=12686968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10044275A Pending JPH11225994A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 磁気共鳴イメージング装置を用いた透視撮像の画像表示方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11225994A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002058658A (ja) * | 2000-06-05 | 2002-02-26 | Toshiba Corp | インターベンショナルｍｒｉ用の磁気共鳴イメージング装置及びその準備方法 |
| JP2012066148A (ja) * | 2000-06-05 | 2012-04-05 | Toshiba Corp | インターベンショナルｍｒｉ用の磁気共鳴イメージング装置 |
| JP2013154161A (ja) * | 2012-06-14 | 2013-08-15 | Toshiba Corp | Ｘ線ｃｔ装置 |
-
1998
- 1998-02-12 JP JP10044275A patent/JPH11225994A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002058658A (ja) * | 2000-06-05 | 2002-02-26 | Toshiba Corp | インターベンショナルｍｒｉ用の磁気共鳴イメージング装置及びその準備方法 |
| JP2012066148A (ja) * | 2000-06-05 | 2012-04-05 | Toshiba Corp | インターベンショナルｍｒｉ用の磁気共鳴イメージング装置 |
| JP2013154161A (ja) * | 2012-06-14 | 2013-08-15 | Toshiba Corp | Ｘ線ｃｔ装置 |
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