JPH1133011A - Image forming method by magnetic resonance imaging - Google Patents

Image forming method by magnetic resonance imaging

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JPH1133011A
JPH1133011A JP9189594A JP18959497A JPH1133011A JP H1133011 A JPH1133011 A JP H1133011A JP 9189594 A JP9189594 A JP 9189594A JP 18959497 A JP18959497 A JP 18959497A JP H1133011 A JPH1133011 A JP H1133011A
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JP
Japan
Prior art keywords
magnetic field
tip
biopsy instrument
image
biopsy
Prior art date
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Application number
JP9189594A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Takiguchi
賢治 滝口
Hiromichi Shimizu
博道 清水
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
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Publication date
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Publication of JPH1133011A publication Critical patent/JPH1133011A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming method whereby cross sections involving the longitudinal direction of a biopsy instrument inserted in the part for diagnosis from outside the subject are photographed for display so that the biopsy instrument can be guided efficiently to the target affected part without losing sight of the position of the end of the biopsy instrument. SOLUTION: In an image forming method using an MRI, for an area 11 of interest involving a biopsy instrument 12 inserted toward the part for diagnosis from outside the subject, three echoes generated by the sequential application of inclined magnetic fields along the directions of the axes of the volume of the area 11 of interest are converted into projection signals by Fourier transform, and the positions and velocities of the passage coordinates of at least two of three points at the end of the biopsy instrument at the times when the three echoes are generated are calculated to determine the vector of the biopsy instrument in its advancing direction, to determine a cross section 23 passing through the end of the biopsy instrument and being parallel to the vector in the advancing direction, after which an MRI image is photographed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被検体の生体組織
に生起される核磁気共鳴現象を利用して診断像を得る磁
気共鳴イメージング装置(以下、MRI装置という)にお
いて、被検体の外部から診断部位に挿入した生検器具先
端部の位置と進行方向を算出し、生検器具の長手方向を
含む撮影断面の位置と方向を決定し、その断面を撮影
し、画像再構成し、表示する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus (hereinafter, referred to as an MRI apparatus) for obtaining a diagnostic image by utilizing a nuclear magnetic resonance phenomenon generated in a living tissue of a subject. Calculate the position and traveling direction of the tip of the biopsy device inserted into the diagnostic site, determine the position and direction of the imaging cross section including the longitudinal direction of the biopsy device, image the cross section, reconstruct and display the image About the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年MRI装置においても、単に被検体の
診断部位の断層像を計測して画像診断を行うだけでな
く、生検針やカテーテルなどの生検器具を診断部位に直
接挿入して各種の治療をおこなうIVR(Interventional
Radiology)手技が行われるようになってきた。このよ
うなIVR手技では、撮影したMRI画像を用いて目的の患部
を見つけ、この目的の患部に対して早く生検器具を挿入
して処置を施す必要があるが、そのためには生検器具の
先端部の位置を検出して患部へと誘導する必要がある。
これに関し、先端に核磁気共鳴物質を内蔵する生検器具
を用いて、これをEPI(エコープレナーイメージング)
法などの高速撮影法により高時間分解能でモニタするこ
とが試みられるようになってきた。
2. Description of the Related Art In recent years, an MRI apparatus has not only measured a tomographic image of a diagnostic site of a subject but performed image diagnosis, and also inserted a biopsy instrument such as a biopsy needle or a catheter directly into the diagnostic site. (Interventional)
Radiology). In such an IVR procedure, it is necessary to find a target diseased part using the captured MRI image, and to insert a biopsy device into the target diseased part and to perform a procedure immediately. It is necessary to detect the position of the tip and guide it to the affected part.
In this regard, using a biopsy device with a built-in nuclear magnetic resonance substance at the tip, this is used for EPI (echo planar imaging).
Attempts have been made to monitor at a high time resolution by a high-speed imaging method such as a method.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな手法では、MRI画像は、生検器具の動きとは無関係
に、一定方向の断面を一定の時間間隔で撮影することし
かできない。したがって最初は視野内に見えていた生検
器具が次第に視野外にずれてしまい、生検器具を確実に
追跡することができないという問題があった。
However, in such a method, the MRI image can only take a cross-section in a certain direction at a certain time interval irrespective of the movement of the biopsy instrument. Therefore, there was a problem that the biopsy device initially seen in the field of view gradually shifted out of the field of view, making it impossible to reliably track the biopsy device.

【0004】また、本出願人は、移動する生検器具の先
端位置を実時間で検出する方法及びあらかじめ計測して
おいた断面画像に先端位置を点描写する方法を提案した
(特開平9-122096号)。
Further, the present applicant has proposed a method of detecting the tip position of a moving biopsy instrument in real time and a method of stippling the tip position on a cross-sectional image measured in advance (Japanese Patent Laid-Open No. 9-1997). 122096).

【0005】しかし、この方法においては、生検器具を
確実に追跡することはできるものの、撮影断面は、生検
器具の進行方向とは無関係であって、生検器具先端部の
位置を点表示する一断面であるから、生検器具の長手方
向を表示することができなかった。従って生検器具と目
的の患部との2次元的、3次元的な位置関係が十分に把握
できないという問題を生じた。
However, in this method, although the biopsy device can be reliably tracked, the imaging section is independent of the direction of travel of the biopsy device, and the position of the tip of the biopsy device is indicated by a point. Therefore, the longitudinal direction of the biopsy device could not be displayed. Therefore, there has been a problem that the two-dimensional and three-dimensional positional relationship between the biopsy device and the target diseased part cannot be sufficiently grasped.

【0006】そこで本発明は、このような問題に対処
し、生検器具先端部の位置を見失うことなく、生検器具
の長手方向を撮影するための画像形成方法を提供するこ
とを目的とする。また本発明は、生検器具と目的の患部
との2次元的、3次元的な位置関係の把握が容易であり、
目的の患部へ効率的に生検器具を誘導できるようにする
画像形成方法を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming method for taking an image of the longitudinal direction of a biopsy instrument without losing the position of the tip of the biopsy instrument without addressing such problems. . In addition, the present invention makes it easy to grasp the two-dimensional and three-dimensional positional relationship between the biopsy device and the target diseased part,
It is an object of the present invention to provide an image forming method that enables a biopsy device to be efficiently guided to a target diseased part.

【0007】[0007]

【問題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明による画像形成方法は、被検体に静磁場を
与える静磁場発生手段と、被検体に傾斜磁場を与える傾
斜磁場発生手段と、被検体の診断部位に対して高周波信
号を照射すると共に被検体の生体組織の核磁気共鳴によ
り放出される高周波信号を受信するプローブと、プロー
ブを駆動して高周波信号の照射および受信を行う高周波
送受信部と、高周波送受信部の制御を撮像時のパルスシ
ーケンスに従って行うと共にプローブで受信した高周波
信号を用いて画像再構成演算を行う計算機と、計算機で
生成された画像信号を入力して断層像として表示する表
示器とを備えたMRI装置において、1)被検体の外部か
ら診断部位へ挿入した生検器具を含む関心領域につい
て、高周波信号の照射による関心領域の選択励起と、そ
れに続く一の傾斜磁場の印加と、それにより発生するエ
コー信号の計測とを直交する三軸について順次実行し、
2)発生した三つのエコーをフーリエ変換によって投影
信号に変換し、この投影信号の演算により、三つのエコ
ーがそれぞれ発生した時間における生検器具先端部の三
点の通過座標のうち少なくとも二点の位置及び速度を算
出し、生検器具の進行方向ベクトルを求め、3)生検器
具先端部を通り、前記進行方向ベクトルと平行な方向の
断面を決定し、この断面についてMRI画像を撮影し、表
示する。
In order to achieve the above object, an image forming method according to the present invention comprises: a static magnetic field generating means for applying a static magnetic field to a subject; and a gradient magnetic field generating means for applying a gradient magnetic field to the subject. A probe for irradiating a diagnostic site of a subject with a high-frequency signal and receiving a high-frequency signal emitted by nuclear magnetic resonance of living tissue of the subject, and a high-frequency for driving the probe to irradiate and receive the high-frequency signal A transmitting and receiving unit, a computer that performs control of the high-frequency transmitting and receiving unit according to a pulse sequence at the time of imaging and performs an image reconstruction operation using a high-frequency signal received by a probe, and inputs an image signal generated by the computer as a tomographic image 1) Irradiation of a high-frequency signal to a region of interest including a biopsy device inserted into a diagnostic site from outside the subject And selective excitation of a region of interest by the application of one of the gradient magnetic field that follows, thereby sequentially performed for three axes orthogonal to the measurement of the echo signals generated,
2) The three generated echoes are converted into projection signals by Fourier transform, and by calculating the projection signals, at least two of the passing coordinates of the three points at the tip of the biopsy instrument at the time when the three echoes are generated, respectively. Calculate the position and speed, determine the direction of travel of the biopsy device, 3) determine the cross-section in the direction parallel to the direction of travel, passing through the tip of the biopsy device, take an MRI image of this cross-section, indicate.

【0008】また本発明の画像形成方法は、生検器具先
端部を通り、前記進行方向ベクトルと平行な方向の断面
と、この平面と任意の角度を有する他の平面(たとえ
ば、直交平面)を撮影する。生検器具の進行ベクトルか
らの断面の決定とこれらの撮影の過程を交互に繰り返す
ことにより、これら二つの撮影断面を表示器上に並べて
表示することが可能となり、患部における生検器具の位
置関係が、より一層把握しやすいものとなる。任意の角
度を有する他の平面の決め方によっては、ステレオ画像
等の形成も可能となる。
Further, according to the image forming method of the present invention, a cross section passing through the tip of the biopsy instrument and parallel to the traveling direction vector and another plane having an arbitrary angle with respect to this plane (for example, an orthogonal plane) are formed. Shoot. By alternately repeating the process of determining the cross section from the progression vector of the biopsy device and these imaging processes, it is possible to display these two imaging cross-sections side by side on a display, and the positional relationship of the biopsy device in the affected area However, it becomes easier to grasp. Depending on how another plane having an arbitrary angle is determined, a stereo image or the like can be formed.

【0009】本発明の画像形成方法は、より具体的に
は、上記1)及び2)の工程で(a)被検体の外部から診
断部位へ挿入した生検器具を含む関心領域について、高
周波信号の照射と傾斜磁場の印加を同時に行って関心領
域を選択励起し、X軸方向に磁場強度が変化する傾斜磁
場を印加して、エコーを発生させ、受信したエコーをフ
ーリエ変換によって投影信号に変換し、この投影信号の
位相分布から、生検器具の先端部の時間tlにおけるX軸
方向位置及びX軸方向速度成分を求め、(b)関心領域に
ついて、高周波信号の照射と傾斜磁場の印加を同時に行
って関心領域を選択励起し、Y軸方向に磁場強度が変化
する傾斜磁場を印加して、エコーを発生させ、受信した
エコーをフーリエ変換によって投影信号に変換し、この
投影信号の位相分布から、生検器具の先端部の時間t2に
おけるY軸方向位置及びY軸方向速度成分を求め、(c)
関心領域について、高周波信号の照射と傾斜磁場の印加
を同時に行って関心領域を選択励起し、Z軸方向に磁場
強度が変化する傾斜磁場を印加して、エコーを発生さ
せ、受信したエコーをフーリエ変換によって投影信号に
変換し、この投影信号の位相分布から、生検器具の先端
部の時間t3におけるZ軸方向位置及びZ軸方向速度成分
を求める。ここで、(a)(b)(c)の順番は、任意に設定す
ることができ、たとえば、(c)(b)(a)の順で行ってもか
まわない。
More specifically, the image forming method of the present invention provides a high-frequency signal for a region of interest including a biopsy instrument inserted into a diagnostic site from outside of a subject in the above steps 1) and 2). Simultaneously irradiates and applies a gradient magnetic field to selectively excite the region of interest, apply a gradient magnetic field whose magnetic field intensity changes in the X-axis direction, generate echoes, and convert the received echoes to projection signals by Fourier transform Then, from the phase distribution of the projection signal, the X-axis direction position and the X-axis direction velocity component at the time tl of the tip of the biopsy device are obtained, and (b) irradiation of a high-frequency signal and application of a gradient magnetic field are performed for the region of interest. Simultaneously, the region of interest is selectively excited, a gradient magnetic field whose magnetic field intensity changes in the Y-axis direction is applied to generate an echo, and the received echo is converted into a projection signal by Fourier transform, and the phase distribution of the projection signal Or , Obtains a Y-axis direction position and the Y-axis direction speed component at time t2 of the distal end portion of the biopsy instrument, (c)
For the region of interest, high-frequency signal irradiation and application of a gradient magnetic field are simultaneously performed to selectively excite the region of interest, apply a gradient magnetic field whose magnetic field intensity changes in the Z-axis direction, generate an echo, and Fourier transform the received echo. It is converted into a projection signal by the conversion, and the Z-axis direction position and the Z-axis direction velocity component at the time t3 of the tip of the biopsy instrument are obtained from the phase distribution of the projection signal. Here, the order of (a), (b), and (c) can be set arbitrarily. For example, the order of (c), (b), and (a) may be performed.

【0010】(a)(b)(c)の各過程で得られた各軸方向の
位置及び速度成分から、時間tl、t2、t3における三つの
通過座標のうち少なくとも二点の位置座標及び生検器具
先端部の平均速度を算出して、生検器具の進行方向ベク
トルを求める。
[0010] From the position and velocity components in each axial direction obtained in each process of (a), (b) and (c), at least two of the three passing coordinates at time tl, t2 and t3, The average speed of the tip of the biopsy device is calculated to determine the traveling direction vector of the biopsy device.

【0011】尚、本発明において生検器具は非磁性物質
からなり、少なくとも生検器具先端部には磁場空間中で
高周波磁場によって核磁気共鳴を生じる物質が含有され
ていることが好ましい。
In the present invention, the biopsy device is preferably made of a non-magnetic substance, and at least the tip of the biopsy device preferably contains a substance that generates nuclear magnetic resonance by a high-frequency magnetic field in a magnetic field space.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0013】図1は本発明の実施に用いるMRI装置を示
すブロック図である。このMRI装置は、被検体の生体組
織に生起される核磁気共鳴現象を利用して診断部位の断
層像を得るもので、図1に示すように、静磁場発生手段
1と、傾斜磁場発生手段2と、傾斜磁場電源3と、プロー
ブ4と、高周波送受信部5と、計算機6と、表示器7とを有
している。
FIG. 1 is a block diagram showing an MRI apparatus used for implementing the present invention. This MRI apparatus obtains a tomographic image of a diagnostic site by using a nuclear magnetic resonance phenomenon generated in a living tissue of a subject. As shown in FIG.
1, a gradient magnetic field generating means 2, a gradient magnetic field power supply 3, a probe 4, a high frequency transmitting / receiving unit 5, a computer 6, and a display 7.

【0014】静磁場発生手段1は、テーブル8に寝載され
た被検体9の周りにその体軸方向と直交する方向に均一
な静磁場を発生させるもので、被検体9を寝載するテー
ブル8の周りのある広がりをもった空間に配置され、例
えば永久磁石又は磁界発生コイルからなる。
The static magnetic field generating means 1 generates a uniform static magnetic field around the subject 9 placed on the table 8 in a direction perpendicular to the body axis direction. It is arranged in a spacious space around 8 and consists, for example, of permanent magnets or magnetic field generating coils.

【0015】傾斜磁場発生手段2は被検体9にX、Y、Zの3
軸方向の傾斜磁場Gx、Gy、Gzを与えるもので、テーブル
8の周りのある広がりをもった空間に配置されている。
傾斜磁場電源3は、傾斜磁場発生手段2を駆動するもので
ある。
The gradient magnetic field generating means 2 applies X, Y, Z
It gives the gradient magnetic field Gx, Gy, Gz in the axial direction, and the table
It is arranged in a space with a certain extent around 8.
The gradient magnetic field power supply 3 drives the gradient magnetic field generating means 2.

【0016】プローブ4は、被検体9の診断部位に対して
高周波磁場を照射すると共に、被検体9の生体組織のNMR
現象により放出される高周波信号を受信するもので、内
部に照射コイルと受信コイルを有している(照射コイル
と受信コイルとは物理的に隔離されていてもよい)。高
周波送受信部5は、前記プローブ4より被検体9に対して
高周波信号の照射および受信を行うものである。
The probe 4 irradiates a high-frequency magnetic field to a diagnostic site of the subject 9, and also performs NMR analysis of the living tissue of the subject 9.
It receives a high-frequency signal emitted by the phenomenon, and has an irradiation coil and a reception coil inside (the irradiation coil and the reception coil may be physically separated). The high-frequency transmitting / receiving section 5 irradiates and receives a high-frequency signal from the probe 4 to the subject 9.

【0017】計算機6は、傾斜磁場電源3および高周波送
受信部5の制御を撮像時のパルスシーケンスにしたがっ
て行うと共に、プローブ4で受信した信号の画像再構成
処理を行うものである。さらに表示器7は、計算機6で生
成された画像信号を入力して断層像として表示するもの
である。
The computer 6 controls the gradient magnetic field power supply 3 and the high-frequency transmission / reception unit 5 in accordance with a pulse sequence at the time of imaging, and performs image reconstruction processing of a signal received by the probe 4. Further, the display 7 receives the image signal generated by the computer 6 and displays it as a tomographic image.

【0018】次にこのようなMRI装置を使用して実施す
る本発明の画像形成方法について説明する。この方法で
はまず、被検体に挿入した生検器具の先端位置および進
行方向ベクトルを検出し、次に生検器具の進行方向ベク
トルから、生検器具の長手方向を視野に含むように撮影
断面方向を決定し、これにより、移動する生検器具に追
従して常に撮影視野内に生検器具が見える画像を得る。
Next, an image forming method of the present invention which is performed using such an MRI apparatus will be described. In this method, first, the tip position and the traveling direction vector of the biopsy instrument inserted into the subject are detected, and then the imaging section direction is determined from the traveling direction vector of the biopsy instrument so that the longitudinal direction of the biopsy instrument is included in the field of view. , Thereby obtaining an image in which the biopsy device is always visible in the field of view following the moving biopsy device.

【0019】図2において、被検体の外部から診断部位
へ向けて挿入した生検器具12を含む関心領域を11とし、
生検器具先端部が関心領域内を一定速度vで移動してい
るものとする。なお、生検器具12は非磁性物質から成
り、かつその先端部には磁場空間中で高周波磁場の照射
によってNMR現象を生じる物質、たとえば水素、炭素等
を含む物質を含有している。
In FIG. 2, the region of interest including the biopsy device 12 inserted from the outside of the subject toward the diagnosis site is denoted by 11,
It is assumed that the tip of the biopsy instrument is moving at a constant speed v in the region of interest. The biopsy instrument 12 is made of a non-magnetic substance, and its tip portion contains a substance that causes an NMR phenomenon by irradiation of a high-frequency magnetic field in a magnetic field space, for example, a substance containing hydrogen, carbon, or the like.

【0020】このような状態で、図3の時刻toにおいて
高周波磁場31とZ軸方向に磁場強度が変化する傾斜磁場
Gz32とを同時に印加して関心領域11を選択励起する。こ
のとき生検器具12の先端部12aは図2の13の位置にあ
る。次にX軸方向に磁場強度が変化する傾斜磁場33を時
間Tだけ印加し、さらに傾斜磁場33の振幅の極性を反転
させて時間2Tだけ印加し、再度振幅の極性を反転させて
時間Tだけ印加する。このとき傾斜磁場33を印加してか
ら2T時間後の時刻tlにおいてこの傾斜磁場の振幅の時間
積分値が0となるので、エコー34が発生する。
In such a state, the gradient magnetic field whose magnetic field intensity changes in the Z-axis direction with the high-frequency magnetic field 31 at time to in FIG.
Gz32 is simultaneously applied to selectively excite the region of interest 11. At this time, the tip 12a of the biopsy device 12 is at the position 13 in FIG. Next, a gradient magnetic field 33 whose magnetic field intensity changes in the X-axis direction is applied for a time T, and the polarity of the amplitude of the gradient magnetic field 33 is inverted for 2T, and the polarity of the amplitude is inverted again for a time T. Apply. At this time, at time tl, which is 2T time after the application of the gradient magnetic field 33, the time integrated value of the amplitude of the gradient magnetic field becomes 0, so that the echo 34 is generated.

【0021】このエコー34は図1に示すプローブ4により
検出され、高周波送受信機6を介して計算機6に格納され
る。ここで時刻toからtlの間に、生検器具12の先端部は
図2に示すように符号13の位置から14の位置に移動す
る。
The echo 34 is detected by the probe 4 shown in FIG. 1 and stored in the computer 6 via the high frequency transceiver 6. Here, between the times to and tl, the distal end of the biopsy device 12 moves from the position 13 to the position 14 as shown in FIG.

【0022】続いて、時刻t2において高周波磁場35とZ
軸方向に磁場強度が変化する傾斜磁場Gz36とを同時に印
加して同じ関心領域を選択励起する。このとき生検器具
12の先端部は14の位置より更に進んで15の位置にある。
次にY軸方向に磁場強度が変化する傾斜磁場37を時間T
だけ印加し、さらに傾斜磁場37の振幅の極性を反転させ
て時間2Tだけ印加し、再度振幅の極性を反転させて時間
Tだけ印加する。このとき傾斜磁場37を印加してから 2T
時間後の時刻t3においてこの傾斜磁場の振幅の時間積分
値が0となるので、エコー38が発生する。このエコー38
は図1に示すプローブ4より検出され高周波送受信機5を
介して計算機 6に格納される。ここで時刻t2からt3の間
に、生検器具12の先端部が図2に示すように15の位置か
ら16の位置に移動する。
Subsequently, at time t2, the high frequency magnetic field 35 and Z
A gradient magnetic field Gz36 whose magnetic field strength changes in the axial direction is simultaneously applied to selectively excite the same region of interest. At this time the biopsy device
The tip of 12 is further advanced than the position of 14 and is at the position of 15.
Next, a gradient magnetic field 37 in which the magnetic field strength changes in the Y-axis direction is set for a time T.
And then invert the polarity of the amplitude of the gradient magnetic field 37, apply for 2T, and then invert the polarity of the
Apply T only. At this time, 2T after applying the gradient magnetic field 37
At time t3 after the time, the time integrated value of the amplitude of the gradient magnetic field becomes 0, so that the echo 38 is generated. This echo 38
Are detected by the probe 4 shown in FIG. 1 and stored in the computer 6 via the high-frequency transceiver 5. Here, between the times t2 and t3, the tip of the biopsy device 12 moves from the position 15 to the position 16 as shown in FIG.

【0023】時刻t4において高周波磁場39とZ軸方向に
磁場強度が変化する傾斜磁場Gz40とを同時に印加して同
じ関心領域を選択励起する。このとき生検器具12の先端
部は16の位置より更に進んで17の位置にある。次にZ軸
方向に磁場強度が変化する傾斜磁場41を時間Tだけ印加
し、さらに傾斜磁場41の振幅の極性を反転させて時間2T
だけ印加し、再度振幅の極性を反転させて時間Tだけ印
加する。このとき傾斜磁場41を印加してから2T時間後の
時刻t5においてこの傾斜磁場の振幅の時間積分値が0と
なるので、エコー42が発生する。このエコー42も図1に
示すプローブ4より高周波送受信機5を介して計算機6に
格納される。ここで時刻t4からt5の間に、生検器具12の
先端部が図2に示すように17の位置から18の位置に移動
する。
At time t4, a high-frequency magnetic field 39 and a gradient magnetic field Gz40 whose magnetic field intensity changes in the Z-axis direction are simultaneously applied to selectively excite the same region of interest. At this time, the distal end of the biopsy device 12 is further advanced from the position 16 and is at the position 17. Next, a gradient magnetic field 41 in which the magnetic field intensity changes in the Z-axis direction is applied for a time T, and the polarity of the amplitude of the gradient magnetic field 41 is inverted for a time 2T.
And then invert the polarity of the amplitude again and apply for the time T only. At this time, at time t5, which is 2T time after the application of the gradient magnetic field 41, the time integrated value of the amplitude of the gradient magnetic field becomes 0, so that the echo 42 is generated. This echo 42 is also stored in the computer 6 via the high frequency transceiver 5 by the probe 4 shown in FIG. Here, between the times t4 and t5, the tip of the biopsy device 12 moves from the position 17 to the position 18 as shown in FIG.

【0024】次にこのように格納された3つのエコー3
4、38、42の演算により、生検器具12の先端部の位置座
標と速度を求める。
Next, the three echoes 3 stored in this way are
The position coordinates and speed of the tip of the biopsy device 12 are obtained by the calculations of 4, 38, and 42.

【0025】まず、時刻toからtlの間に、生検器具12の
先端部が13の位置から14の位置に移動する時、先端部に
格納された物質の磁気スピンの位相はX軸方向の傾斜磁
場を受けることによりX軸方向の速度に比例した大きさ
で回転する。そのX軸方向の速度vはγを磁気回転比と
し、Gを傾斜磁場の振幅とし、θを位相の大きさとする
と式(1)により表わされる。
First, when the tip of the biopsy device 12 moves from the position 13 to the position 14 between the times to and tl, the phase of the magnetic spin of the substance stored at the tip changes in the X-axis direction. By receiving the gradient magnetic field, the motor rotates with a magnitude proportional to the speed in the X-axis direction. The velocity v in the X-axis direction is represented by Expression (1), where γ is the gyromagnetic ratio, G is the amplitude of the gradient magnetic field, and θ is the magnitude of the phase.

【0026】[0026]

【数1】 この式によれば、生検器具12の先端部の移動は磁気スピ
ンの位相変化に置き換えることが可能であり、計算機に
格納されたエコー34、38、42の位相を調べることにより
先端部の位置、さらには先端部の移動速度を検出するこ
とができる。
(Equation 1) According to this equation, the movement of the tip of the biopsy instrument 12 can be replaced with a phase change of the magnetic spin, and the position of the tip is determined by examining the phases of the echoes 34, 38, and 42 stored in the computer. Further, the moving speed of the tip can be detected.

【0027】このため、計算機に格納されたエコー34を
X軸方向に沿ってフーリエ変換し、その実部の値と虚部
の値を用いて位相分布を求める。ここで、位相の大きさ
θは、式(2)によって表される。
For this purpose, the echo 34 stored in the computer is Fourier-transformed along the X-axis direction, and the phase distribution is obtained using the real part value and the imaginary part value. Here, the magnitude θ of the phase is represented by Expression (2).

【0028】[0028]

【数2】 X軸方向に沿ったフーリエ変換の結果は、X軸方向への
投影を表わしており、図2の19に示すように位相が大き
く変化しているところが速度vで移動する先端部に対応
し、横軸がX軸方向の位置rxを表す。その位置におけ
る位相の大きさと式(1)から先端部のX軸方向速度v
xが求められる。
(Equation 2) The result of the Fourier transform along the X-axis direction represents the projection in the X-axis direction, and the place where the phase is largely changed corresponds to the tip moving at the speed v as shown in FIG. The horizontal axis represents the position rx in the X-axis direction. From the magnitude of the phase at that position and Expression (1), the velocity v in the X-axis direction at the tip is
x is required.

【0029】同様に時刻t2からt3の間に、生検器具の先
端部が15の位置から16の位置に移動する時、先端部に格
納された物質の磁気スピンの位相はY軸方向の傾斜磁場
を受けることによりY軸方向の速度に比例した大きさで
回転する。計算機に格納されたエコー38をY軸方向に沿
ってフーリエ変換し、その実部の値と虚部の値を用いて
式(2)により位相分布を求める。またY軸方向に沿っ
たフーリエ変換の結果(Y軸方向の投影)から、図2の
20に示すように先端部のY軸方向位置ryが求められ、
その位置における位相の大きさと式(1)から先端部の
Y軸方向速度vyが求められる。
Similarly, when the tip of the biopsy device moves from the position 15 to the position 16 between times t2 and t3, the phase of the magnetic spin of the substance stored at the tip is inclined in the Y-axis direction. By receiving the magnetic field, the motor rotates with a magnitude proportional to the velocity in the Y-axis direction. The echo 38 stored in the computer is Fourier-transformed along the Y-axis direction, and the phase distribution is obtained by the equation (2) using the real part value and the imaginary part value. Also, from the result of the Fourier transform along the Y-axis direction (projection in the Y-axis direction), FIG.
As shown in FIG. 20, the position ry of the tip in the Y-axis direction is obtained,
From the magnitude of the phase at that position and Expression (1), the velocity vy in the Y-axis direction at the tip is obtained.

【0030】同様に時刻t4からt5の間に、生検器具の先
端部が17の位置から18の位置に移動する時、先端部に格
納された物質の磁気スピンの位相はZ軸方向の傾斜磁場
を受けることによりZ軸方向の速度に比例した大きさで
回転する。計算機に格納されたエコー42をZ軸方向に沿
ってフーリエ変換し、その実部の値と虚部の値を用いて
位相分布を求める。またZ軸方向に沿ったフーリエ変換
の結果であるZ軸方向の投影から、図2の21に示すよう
に先端部のZ軸方向位置rzが求められる。その位置に
おける位相の大きさと式(1)から先端部のZ軸方向速
度vzが求められる。
Similarly, when the tip of the biopsy device moves from the position 17 to the position 18 between times t4 and t5, the phase of the magnetic spin of the substance stored at the tip is inclined in the Z-axis direction. By receiving a magnetic field, the motor rotates with a magnitude proportional to the velocity in the Z-axis direction. The echo 42 stored in the computer is Fourier-transformed along the Z-axis direction, and a phase distribution is obtained using the real part value and the imaginary part value. From the projection in the Z-axis direction, which is the result of the Fourier transform along the Z-axis direction, the Z-axis position rz of the tip is obtained as shown in FIG. From the magnitude of the phase at that position and equation (1), the Z-axis direction velocity vz of the tip is obtained.

【0031】以上述べたように、図3のシーケンスを実
行することによって得られた3つのエコーをそれぞれフ
ーリエ変換することにより、一定速度で移動する生検器
具先端部の時刻tlにおける位置と速度の各X軸方向成分
(rx、vx)、時刻t3における位置と速度の各Y軸方向
成分(ry、vy)、時刻t5における位置と速度の各Z軸
方向成分(rz、vz)を得ることができる。ここで生検
器具が一定速度で移動していると仮定すると、上述の時
刻、位置、速度の関係から、時刻tl、t3、t5における位
置の完全な情報、すなわちX、Y、Z軸方向全ての位置
成分からなる位置座標を求めることができる。なお実際
の適用において、t1とt3との間、t3とt5との間は数ms〜
数十msと非常に短時間なので、この間、生検器具先端部
は等速度直線運動で移動すると近似できる。
As described above, the three echoes obtained by executing the sequence shown in FIG. 3 are each subjected to Fourier transform, so that the position and speed of the tip of the biopsy instrument moving at a constant speed at time tl are obtained. It is possible to obtain each X-axis direction component (rx, vx), each Y-axis direction component (ry, vy) of the position and speed at time t3, and each Z-axis direction component (rz, vz) of the position and speed at time t5. it can. Here, assuming that the biopsy device is moving at a constant speed, from the relationship between the time, the position, and the speed described above, complete information of the position at the times tl, t3, and t5, that is, all of the X, Y, and Z axis directions Can be obtained. In an actual application, the interval between t1 and t3 and the interval between t3 and t5 are several ms to
Since it is a very short time of several tens of milliseconds, it can be approximated that the tip of the biopsy instrument moves by linear motion at a constant speed during this time.

【0032】即ち、時刻tlにおいては x1=rx yl=ry−vy(t3−tl) zl=rz−vz(t5−tl) となり、時刻t3においては x3=rx+vx(t3−tl) y3=ry z3=rz−vz(t5−t3) となり、時刻t5においては x5=rx+vx(t5−tl) y5=ry+vy(t5−t3) z5=rz となる。以上の計算によって時刻tlにおける生検器具の
先端部の位置座標(xl、yl、zl)、時刻t3における
生検器具の先端部の位置座標(x3、y3、z3)、時刻t
5における生検器具の先端部の位置座標(x5、y5、z
5)が求められる。
That is, at time tl, x1 = rx yl = ry-vy (t3-tl) zl = rz-vz (t5-tl), and at time t3, x3 = rx + vx (t3-tl) y3 = ry z3 = Rz−vz (t5−t3), and at time t5, x5 = rx + vx (t5−tl) y5 = ry + vy (t5−t3) z5 = rz By the above calculations, the position coordinates (xl, yl, zl) of the tip of the biopsy device at time tl, the position coordinates (x3, y3, z3) of the tip of the biopsy device at time t3, and time t
Position coordinates (x5, y5, z) of the tip of the biopsy device at 5
5) is required.

【0033】これらの三点の座標のうち、いずれかの二
点の位置座標からベクトル22が決まる。このベクトル
22は生検器具12の進行方向を表すものであり、時刻
t5における生検器具の位置とこの進行方向から、生検
器具12先端を含み且つ時刻t5以降に生検器具が進行
すると予測される領域を含む撮影断面(図4(a))を
決定することができる。このような撮像断面は、ベクト
ル22を軸として360度の方向の断面が採り得るが、
目的の患部との関係で生検器具が最も把握しやすいよう
に適宜選択する。尚、生検器具が進行すると予測される
領域は、時間にして数m秒〜数100m秒の範囲であ
る。
A vector 22 is determined from the position coordinates of any two of these three points. This vector 22 indicates the traveling direction of the biopsy device 12, and it is predicted from the position of the biopsy device at time t5 and this traveling direction that the biopsy device includes the tip of the biopsy device 12 and advances after time t5. The imaging cross section (FIG. 4A) including the region to be performed can be determined. Such an imaging section may be a section in the direction of 360 degrees with the vector 22 as an axis,
The biopsy device is appropriately selected so that the biopsy device is most easily grasped in relation to the target diseased part. The region where the biopsy device is predicted to advance is in the range of several milliseconds to several hundred milliseconds in terms of time.

【0034】撮影断面の位置と方向が決まると、公知の
撮像法によりその断面を撮影する。撮像方法としては、
SE法、GFE法等の従来の撮影方法、あるいはEPI法、FSE
法等の高速撮影方法が採用できるが、生検器具の移動を
実時間で追跡する場合には高速撮影方法を採用すること
が好ましい。撮像シーケンスの実行により計測した信号
を、計算機6に格納し、再像再構成処理し、得られた画
像を表示器7に表示する。この表示された画像は生検器
具の長手方向に沿った画像であるので、その2次元的な
把握が容易となり、且つ進行方向が表示されるので患部
との関係も把握しやすい。
When the position and direction of the section to be photographed are determined, the section is photographed by a known imaging method. As the imaging method,
Conventional imaging methods such as SE method and GFE method, or EPI method, FSE
Although a high-speed imaging method such as a scanning method can be employed, it is preferable to employ a high-speed imaging method when tracking the movement of the biopsy instrument in real time. The signal measured by the execution of the imaging sequence is stored in the computer 6, the image is reconstructed, and the obtained image is displayed on the display 7. Since the displayed image is an image along the longitudinal direction of the biopsy device, it is easy to grasp it two-dimensionally, and since the traveling direction is displayed, it is easy to grasp the relationship with the affected part.

【0035】この場合、生検器具先端部の位置及び速度
を決定するためのシーケンス(図3)は、100m秒程
度の極めて短い時間で実行することができ、その後の計
算機による演算時間を合せても数100m秒以内で断面
を決定することができる。従って、撮像方法として数1
00m秒で撮像可能な高速撮像方法を採用し、上記断面
決定と撮像及び表示とを交互に行うことにより、実時間
で生検器具の動きをモニタすることができる。図5
(a)は、このように生検器具先端部の位置と進行方向
を算出し、撮影断面の位置と方向を決定する過程51と、
断面を撮影し、画像再構成し、表示する過程52を交互に
繰り返す場合を示すもので、これにより生検器具先端部
の位置を確認しながら生検器具先端部を目標とする位置
に誘導することが可能となる。
In this case, the sequence (FIG. 3) for determining the position and speed of the tip of the biopsy instrument can be executed in a very short time of about 100 msec, and the subsequent calculation time by the computer is combined. The cross section can be determined within several hundred milliseconds. Therefore, Equation 1 is used as an imaging method.
The movement of the biopsy instrument can be monitored in real time by adopting a high-speed imaging method capable of imaging in 00 ms and alternately performing the cross-section determination and the imaging and display. FIG.
(A) calculating the position and the direction of travel of the tip of the biopsy instrument in this way, and determining the position and direction of the imaging section 51;
This shows a case where the process 52 of taking a cross section, reconstructing an image, and displaying the image is alternately repeated, thereby guiding the biopsy device tip to a target position while confirming the position of the biopsy device tip. It becomes possible.

【0036】尚、図3のシーケンスの実行によって得ら
れたデータは、生検器具を挿入しない状態で同様のシー
ケンスを実行して得られたデータとの差分をとって背景
雑音を除去してもよい。これによって傾斜磁場印加中の
生検器具先端部の移動によって引き起こされる位相変化
を強調することができる。このように差分をとる方法
は、撮影断面に血流などの磁気スピンの位相の回転を生
じさせる要素を含み、生検器具先端部の識別が困難な場
合に好適である。
It should be noted that the data obtained by executing the sequence shown in FIG. 3 is different from the data obtained by executing the same sequence without inserting a biopsy device, and the background noise is removed. Good. Thereby, the phase change caused by the movement of the tip of the biopsy instrument during the application of the gradient magnetic field can be emphasized. The method of taking the difference in this way includes an element that causes the phase of a magnetic spin such as a blood flow to rotate in the imaging cross section, and is suitable when it is difficult to identify the tip of the biopsy instrument.

【0037】次に本発明の第二の実施例を説明する。こ
の実施例では、第一の実施例で求めた生検器具器具の進
行方向を表す方向ベクトル以外に、それと直交する方向
ベクトルを求め、それによって決まる断面についても撮
影し画像再構成する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, in addition to the direction vector indicating the traveling direction of the biopsy device obtained in the first embodiment, a direction vector orthogonal to the direction vector is obtained, and a cross section determined thereby is photographed and an image is reconstructed.

【0038】即ち、この実施例でも、図3のパルスシー
ケンスを実行し、生検器具の進行方向を表す方向ベクト
ルを求めることは同じである。このように生検器具の進
行方向を表す方向ベクトル22(及びそれを含む撮像断
面23)を決定した後、図4(b)に示すように、生検
器具先端を通り、生検器具の進行方向と直交する方向の
ベクトル24を決定する。ベクトル24はベクトル22
との直交関係から求めることができる。この方向ベクト
ル24から、断面23と直交する撮像断面25を決定す
る。
That is, in this embodiment as well, the pulse sequence shown in FIG. 3 is executed, and the direction vector representing the traveling direction of the biopsy device is obtained in the same manner. After the direction vector 22 (and the imaging section 23 including the direction vector) representing the direction of travel of the biopsy device is determined in this way, as shown in FIG. A vector 24 in a direction orthogonal to the direction is determined. Vector 24 is vector 22
From the orthogonal relationship with From this direction vector 24, an imaging section 25 orthogonal to the section 23 is determined.

【0039】ここで、断面25を決めるための生検器具
先端の座標としては、時刻t5における座標(x5、y
5、z5)を用いることもできるが、ベクトル22から決
定される撮像断面23の撮像時刻と、ベクトル24から
決定される撮像断面25の撮像時刻とのずれを考慮し、
この時間差の間に生検器具先端が進むと予測される点の
座標を用いることが好ましい。断面23と断面25の撮
影時刻のずれは撮影条件によりあらかじめ分かっている
ので、断面25を撮影する位置は、既に算出した生検器
具先端部の位置と速度から、断面25を計測する時刻に
先端部が通過する位置を予測して決定する。このように
予測した位置と24の方向ベクトルの情報を用いて断面
25を撮影することにより、断面23内に見い出される
生検器具12の先端位置を通り、断面23と同一時刻に撮
影した画像と等価の画像を得ることができる。
Here, the coordinates of the tip of the biopsy instrument for determining the cross section 25 are the coordinates (x5, y) at time t5.
5, z5) can also be used, but in consideration of the difference between the imaging time of the imaging section 23 determined from the vector 22 and the imaging time of the imaging section 25 determined from the vector 24,
It is preferable to use the coordinates of the point where the tip of the biopsy instrument is predicted to advance during this time difference. Since the difference between the imaging times of the cross section 23 and the cross section 25 is known in advance by the imaging conditions, the position at which the cross section 25 is imaged is determined at the time when the cross section 25 is measured from the calculated position and speed of the biopsy instrument tip. The position where the section passes is predicted and determined. By photographing the cross section 25 using the position thus predicted and the information of the direction vector of 24, the image taken at the same time as the cross section 23 passes through the tip position of the biopsy instrument 12 found in the cross section 23. An equivalent image can be obtained.

【0040】このようにして撮像された角度の異なる断
面25の画像は、図6に示すように、表示器7に同時に
表示することにより生検器具の位置関係がより立体的に
把握できるようになる。
As shown in FIG. 6, the images of the cross-sections 25 having different angles are displayed simultaneously on the display 7 so that the positional relationship between the biopsy instruments can be more three-dimensionally grasped. Become.

【0041】この第二の実施例でも、第一の実施例と同
様に、図5(b)に示すように、生検器具先端部の位置
と進行方向を算出し、撮影断面の位置と方向(ベクト
ル)を決定する過程51と、決定された断面23を撮影
し、画像再構成し、表示する過程52と、断面23と直交
する断面25を撮影し、画像再構成し、表示する過程53
を交互に繰り返す。これにより、関心領域における生検
器具先端部の位置をより多角的視野から把握できるた
め、生検器具先端部を目標とする位置に効率的に誘導す
ることが可能となる。
In the second embodiment, as in the first embodiment, as shown in FIG. 5B, the position and the traveling direction of the tip of the biopsy instrument are calculated, and the position and direction of the imaging section are calculated. A step 51 of determining (vector), a step 52 of photographing the determined section 23, reconstructing and displaying an image, and a step 53 of photographing a section 25 orthogonal to the section 23, reconstructing and displaying the image 53
Is alternately repeated. Thereby, the position of the tip of the biopsy device in the region of interest can be grasped from a more diversified visual field, so that the tip of the biopsy device can be efficiently guided to the target position.

【0042】尚、上述した第二の実施例では、生検器具
の進行方向のベクトルから決まる断面と直交する断面に
ついて撮像する場合を説明したが、第2の撮像断面とし
ては直交する断面のみならず、任意の角度を持った断面
としてもよい。例えば、生検器具の進行方向のベクトル
から互いに所定の角度を持つ断面を決定し、この2つの
断面について撮像し、表示するようにしてもよい。この
場合、2つの断面の角度をステレオ視可能な角度(例え
ば5〜7度程度)に設定することにより、ステレオ画像
を形成することが可能である。
In the above-described second embodiment, a case has been described where an image is taken of a section orthogonal to a section determined by a vector in the direction of travel of the biopsy instrument. Instead, the cross section may have an arbitrary angle. For example, a cross section having a predetermined angle from each other may be determined from a vector in the traveling direction of the biopsy instrument, and the two cross sections may be imaged and displayed. In this case, it is possible to form a stereo image by setting the angle of the two cross sections to an angle that allows stereo viewing (for example, about 5 to 7 degrees).

【0043】また、生検器具先端部の通過座標を求める
方法としては、上述した方法の他、生検器具そのものと
被検体の生体組織との間の境界部分に生じる磁化率の差
異によって引き起こされる位相変化を利用する方法(Ra
diology(May, 1990)の561から565ページに掲載
の論文「Evaluation of the Susceptibility Effecton
the Phase Images of a Simple Gradient Echo」)を採
用することもできる。この場合、図3のシーケンスを実
施して発生したエコーの位相投影図において、位相段差
のある位置が生検器具先端部の位置を示すことになる。
In addition to the above-described method, the method of obtaining the passing coordinates of the tip of the biopsy instrument is caused by a difference in magnetic susceptibility generated at the boundary between the biopsy instrument itself and the living tissue of the subject. Method using phase change (Ra
"Evaluation of the Susceptibility Effecton," published on pages 561 to 565 of diology (May, 1990).
The Phase Images of a Simple Gradient Echo ”). In this case, in the phase projection diagram of the echo generated by executing the sequence of FIG. 3, a position having a phase step indicates the position of the tip of the biopsy instrument.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明によるMRI装置による画像形成方
法によれば、傾斜磁場印加中の生検器具先端部の移動に
よって引き起こされる位相変化の位置及び位相の大きさ
から、移動する生検器具の先端部の少なくとも2点の通
過座標と速度を求めて、この二点を結ぶ進行方向ベクト
ルを求め、このベクトルから決定される少なくとも1の
断面を撮像することにより、生検器具先端部の位置を見
失うことなく、生検器具の長手方向を表示することがで
きる。特に撮像断面として複数の断面を決定し、撮像、
表示することにより、生検器具と目的の患部との2次元
的、3次元的な位置関係が十分に把握できるようにな
り、目的の患部へ効率的に生検器具を誘導できるように
なる。
According to the image forming method using the MRI apparatus according to the present invention, the position of the phase change caused by the movement of the tip of the biopsy instrument during the application of the gradient magnetic field and the magnitude of the phase change allow the biopsy instrument to move. By obtaining the passing coordinates and speeds of at least two points of the tip, obtaining a traveling direction vector connecting the two points, and imaging at least one cross section determined from this vector, the position of the biopsy instrument tip can be determined. The longitudinal direction of the biopsy device can be displayed without loss. In particular, a plurality of cross sections are determined as the imaging cross section, and imaging,
By displaying the information, the two-dimensional and three-dimensional positional relationship between the biopsy device and the target diseased part can be sufficiently grasped, and the biopsy device can be efficiently guided to the target diseased part.

【0045】更に生検器具の先端部を含む断面の決定過
程と撮像過程とを交互に繰り返すことにより、実時間で
先端部を追跡することができる。
Further, by alternately repeating the process of determining the cross section including the tip of the biopsy device and the imaging process, the tip can be tracked in real time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明が適用されるMRI装置の構成を表わすブ
ロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an MRI apparatus to which the present invention is applied.

【図2】本発明の実施例を説明するための関心領域と生
検器具の模式図。
FIG. 2 is a schematic diagram of a region of interest and a biopsy device for explaining an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例に用いられるパルスシーケンス
を示すタイミング図。
FIG. 3 is a timing chart showing a pulse sequence used in the embodiment of the present invention.

【図4】(a)及び(b)はそれぞれ本発明の実施例に
おいて決定される撮影断面と生検器具の模式図。
FIGS. 4 (a) and (b) are schematic views of an imaging section and a biopsy device determined in an embodiment of the present invention, respectively.

【図5】(a)及び(b)はそれぞれ本発明の実施例に
よる工程の流れを表わす模式図。
FIGS. 5A and 5B are schematic diagrams each showing a process flow according to an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の画像形成方法により表示される画像の
一例を示す模式図。
FIG. 6 is a schematic view showing an example of an image displayed by the image forming method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・・・静磁場コイル(静磁場発生手段) 2・・・・・・傾斜磁場コイル(傾斜磁場発生手段) 4・・・・・・プローブ 5・・・・・・高周波送受信部 6・・・・・・計算機 7・・・・・・表示器 9・・・・・・被検体 11・・・・・関心領域 12・・・・・生検器具 1 ... Static magnetic field coil (static magnetic field generating means) 2 ... Gradient magnetic field coil (gradient magnetic field generating means) 4 ... Probe 5 ... High frequency transmitter / receiver 6 Computer 7 Display 9 Subject 11 Area of interest 12 Biopsy device

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】被検体に静磁場を与える静磁場発生手段
と、前記被検体に、直交する三軸方向の傾斜磁場をそれ
ぞれ与える傾斜磁場発生手段と、前記被検体の診断部位
に対して高周波信号を照射すると共に前記被検体の生体
組織の核磁気共鳴により放出される高周波信号を受信す
るプローブと、前記プローブを駆動して前記高周波信号
の照射および受信を行う高周波送受信部と、高周波送受
信部の制御を所定のパルスシーケンスに従って行うと共
に前記プローブで受信した高周波信号を用いて画像再構
成演算を行う計算機と、前記計算機で生成された画像信
号を入力して断層像として表示する表示器とを備えた磁
気共鳴イメージング装置において、前記被検体の外部か
ら診断部位へ挿入した生検器具を含む関心領域につい
て、画像を形成する方法であって、 1)前記パルスシーケンスとして、高周波信号の照射に
よる前記関心領域の選択励起と、それに続く一の傾斜磁
場の印加と、それにより発生するエコー信号の計測とを
直交する三軸について順次実行し、 2)発生した三つのエコーをフーリエ変換によって投影
信号に変換し、これら投影信号の演算により、前記三つ
のエコーがそれぞれ発生した時間における前記生検器具
先端部の三点の通過座標のうち少なくとも二点の位置及
び速度を算出し、前記生検器具の進行方向ベクトルを求
め、 3)前記生検器具先端部を通り、前記進行方向ベクトル
と平行な方向の断面を決定し、該断面について磁気共鳴
イメージング画像を撮影、表示することを特徴とする磁
気共鳴イメージング装置による画像形成方法。
A static magnetic field generating means for applying a static magnetic field to a subject; a gradient magnetic field generating means for applying a gradient magnetic field in three orthogonal directions to the subject; A probe that irradiates a signal and receives a high-frequency signal emitted by nuclear magnetic resonance of the living tissue of the subject; a high-frequency transmitting and receiving unit that drives and drives the probe to irradiate and receive the high-frequency signal; A computer that performs the control according to a predetermined pulse sequence and performs an image reconstruction operation using the high-frequency signal received by the probe, and a display that inputs the image signal generated by the computer and displays it as a tomographic image A method for forming an image of a region of interest including a biopsy instrument inserted into a diagnostic site from outside the subject in a magnetic resonance imaging apparatus provided with 1) As the pulse sequence, selective excitation of the region of interest by irradiation of a high-frequency signal, application of one subsequent gradient magnetic field, and measurement of an echo signal generated thereby are sequentially performed on three axes orthogonal to each other. 2) convert the three generated echoes into projection signals by Fourier transform, and calculate the projection signals to calculate the passing coordinates of the three points at the tip of the biopsy instrument at the time when the three echoes are generated. Calculating the positions and velocities of at least two points of the biopsy device to determine the traveling direction vector of the biopsy device; 3) determining a cross section passing through the biopsy device tip and being parallel to the traveling direction vector; An image forming method using a magnetic resonance imaging apparatus, characterized in that a magnetic resonance imaging image is taken and displayed.
【請求項2】前記進行方向ベクトルから、前記生検器具
先端部を通り、前記進行方向ベクトルと平行な方向の断
面に対して任意の角度を有する方向の断面を決定し、複
数の断面について磁気共鳴イメージング画像を撮影、表
示することを特徴とする請求項1に記載の磁気共鳴イメ
ージング装置による画像形成方法。
2. A cross-section in a direction passing through the tip of the biopsy instrument and having an arbitrary angle with respect to a cross-section in a direction parallel to the traveling-direction vector is determined from the advancing direction vector. The image forming method according to claim 1, wherein a resonance imaging image is taken and displayed.
【請求項3】(a)前記被検体の外部から診断部位へ挿入
した前記生検器具を含む関心領域について、高周波信号
の照射と傾斜磁場の印加を同時に行って前記関心領域を
選択励起し、X軸方向に磁場強度が変化する傾斜磁場を
印加して、エコーを発生させ、受信したエコーをフーリ
エ変換によって投影信号に変換し、この投影信号の位相
分布から、前記生検器具の先端部の時間tlにおけるX軸
方向位置及びX軸方向速度成分を求める過程と、 (b)前記関心領域について、高周波信号の照射と傾斜磁
場の印加を同時に行って前記関心領域を選択励起し、Y
軸方向に磁場強度が変化する傾斜磁場を印加して、エコ
ーを発生させ、受信したエコーをフーリエ変換によって
投影信号に変換し、この投影信号の位相分布から、前記
生検器具の先端部の時間t2におけるY軸方向位置及びY
軸方向速度成分を求める過程と、 (c)前記関心領域について、高周波信号の照射と傾斜磁
場の印加を同時に行って前記関心領域を選択励起し、Z
軸方向に磁場強度が変化する傾斜磁場を印加して、エコ
ーを発生させ、受信したエコーをフーリエ変換によって
投影信号に変換し、この投影信号の位相分布から、前記
生検器具の先端部の時間t3におけるZ軸方向位置及びZ
軸方向速度成分を求める過程、 の(a)乃至(c)の三つの過程を任意の順序で行い、続い
て、 得られた各軸方向の位置及び速度成分から、時間tl、t
2、t3における三つの通過座標のうち少なくとも二点の
位置座標及び前記生検器具先端部の平均速度を算出し
て、前記生検器具の進行方向ベクトルを求め、前記生検
器具先端部を通り前記進行方向ベクトルに平行な断面を
決定し、該断面について磁気共鳴イメージング画像を撮
影、表示することを特徴とする請求項1に記載の磁気共
鳴イメージング装置による画像形成方法。
And (a) simultaneously irradiating a high-frequency signal and applying a gradient magnetic field to a region of interest including the biopsy instrument inserted into a diagnostic site from outside the subject to selectively excite the region of interest; A gradient magnetic field whose magnetic field intensity changes in the X-axis direction is applied to generate an echo, and the received echo is converted into a projection signal by Fourier transform. From the phase distribution of the projection signal, the tip of the biopsy device is obtained. (B) simultaneously irradiating a high-frequency signal and applying a gradient magnetic field to the region of interest to selectively excite the region of interest,
Applying a gradient magnetic field in which the magnetic field intensity changes in the axial direction to generate an echo, convert the received echo into a projection signal by Fourier transform, and determine the time of the tip of the biopsy instrument from the phase distribution of the projection signal Y-axis position at t2 and Y
(C) simultaneously irradiating a high-frequency signal and applying a gradient magnetic field to the region of interest to selectively excite the region of interest,
Applying a gradient magnetic field in which the magnetic field intensity changes in the axial direction to generate an echo, convert the received echo into a projection signal by Fourier transform, and determine the time of the tip of the biopsy instrument from the phase distribution of the projection signal Z-axis position and Z at t3
The process of determining the axial speed component, the three processes (a) to (c) are performed in an arbitrary order, and then, from the obtained axial position and speed components, time tl, t
2.Calculate the position coordinates of at least two of the three passing coordinates at t3 and the average speed of the biopsy device tip, obtain the traveling direction vector of the biopsy device, and pass through the biopsy device tip. The image forming method according to claim 1, wherein a cross section parallel to the traveling direction vector is determined, and a magnetic resonance imaging image is taken and displayed for the cross section.
【請求項4】前記生検器具先端部の少なくとも二点の通
過座標と、このときの生検器具先端部の平均速度を算出
して、進行方向ベクトルを算出する過程と、前記生検器
具先端部を通り、前記進行方向ベクトルと平行な方向の
断面を決定し、該断面の磁気共鳴イメージング画像を撮
影する過程を交互に繰り返すこと特徴とする請求項1又
は2に記載の磁気共鳴イメージング装置による画像形成
方法。
4. A step of calculating a traveling direction vector by calculating passing coordinates of at least two points of the biopsy instrument tip and an average speed of the biopsy instrument tip at this time; 3. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein a cross section in a direction parallel to the traveling direction vector is determined, and a process of capturing a magnetic resonance imaging image of the cross section is alternately repeated. 4. Image forming method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007325787A (en) * 2006-06-08 2007-12-20 Hitachi Medical Corp Multislice x-ray ct system
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WO2012147652A1 (en) * 2011-04-27 2012-11-01 株式会社デージーエス・コンピュータ Puncture treatment support method, puncture treatment support device, and program for puncture treatment support device

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