JPH1133013A - 磁気共鳴イメージング装置を用いた透視撮像法及び装置 - Google Patents
磁気共鳴イメージング装置を用いた透視撮像法及び装置Info
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Abstract
生検針を進める際に、穿刺位置や方向を正確に確認でき
るための磁気共鳴イメージング装置の透視撮像方法を提
供すること。 【解決手段】被検体の複数スライスについて連続的にマ
ルチスライス撮像、画像再構成、画像表示を行い、リア
ルタイムで複数画像を同時に表示する。複数スライスは
互いに直交するスライスでも、平行なスライスでも或い
はステレオ対をなすスライスでもよく、複数の画像を組
合せて立体表示する。穿刺針が1枚の画像のスライスの
連続表示画像から外れ、穿刺針が前記スライスの連続表
示画像上に見えなくなった場合でも、互いに直交する他
のスライス、または、互いに隣接する平行な他のスライ
スの連続表示画像上で穿刺位置や方向を確認できる。
Description
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
ジング装置(以下、MRI装置という)に関し、特に高
速撮像、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方法(フルオロスコピ
ー)を実現するためのMRI装置に関する。
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。
所定の断面について高速撮像、再構成、画像表示を連続
して行い、その断面の画像をリアルタイムに連続表示す
る透視法(フルオロスコピー)がある(マグネティック
レゾナンスインメディスン8,1〜15(1988)MRフ
ルオロスコピー−技術的実現性)。この透視法は、1枚
の画像に必要な撮像時間と画像再構成時間とをほぼ一致
させることにより、リアルタイムでの画像表示を可能に
したもので、術者が患者に検査や治療などの処置を施し
ながらMR撮影を行うIVR(Interventional Radiolo
gy)手技や、温熱療法などのモニタやコントロールとし
ても利用されており、例えばIVR手技では術者が患者
の病変部へ穿刺針や生検針を進める際の穿刺位置や方向
をリアルタイムに確認するために用いられている。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。
来の透視撮像方法は、特定の断面について行っているた
め、例えば術者が被検体の病変部へ穿刺針や生検針を進
める際に、穿刺針が1枚の画像のスライス断面から外れ
た場合、穿刺針が表示画像上に見えなくなり、穿刺位置
や方向を確認できなかった。
処し、穿刺位置や方向を正確に確認できるためのMRI
装置の透視撮像方法を提供することを目的とする。
に、本発明の透視撮像法は、複数のスライスについて断
層像のマルチスライス撮像、再構成及び画像表示を連続
して行い、再構成された複数スライスの画像を同時表示
する。同じスライスについて新たな画像が再構成される
毎に表示された画像を更新する。
スであっても、互いに平行なスライスであっても、また
互いにステレオ像を形成するような角度を有するスライ
ス対であってもよい。撮像のためのパルスシーケンス
(撮像パルスシーケンス)はグラディエントエコー法、
エコープレナー法など短時間で1枚の画像に必要な信号
を計測できるシーケンスであれば特に限定されないが、
1枚の画像に必要な信号計測時間と画像再構成時間とが
ほぼ一致するようなシーケンスとする。信号計測時間
は、位相エンコード数及び繰り返し時間TRを調整する
ことにより調整できる。
1回の繰り返し時間内で複数のスライスの順次励起と信
号計測を連続して行い、これを複数回繰り返すことによ
り複数のスライスについてそれぞれ1枚の画像に必要な
信号を取得する(マルチスライス撮像法)を採用する。
らずそれと交差するスライス、または、近接する平行な
スライスの画像をもほぼ同時に取得し、同時に画像表示
するようにしたので、例えば術者が被検体の病変部へ穿
刺針や生検針を進める際に、穿刺針等が1枚の画像のス
ライスの連続表示画像から外れ、穿刺針がそのスライス
の連続表示画像上に見えなくなった場合でも、互いに交
差する他のスライス、または、互いに隣接する平行な他
のスライスの連続表示画像上で穿刺位置や方向を確認で
きるなど、IVRを容易且つ確実に行うこと可能にす
る。
度で交差する1対のスライス画像を用いてステレオ画像
を構成することにより、或いは複数のスライスの断層像
を立体表示することにより、穿刺針等の把握を容易にで
きる。
置は、静磁場内に置かれた被検体に所定のパルスシーケ
ンスで高周波磁場および傾斜磁場を印加して被検体の選
択されたスライスからの核磁気共鳴信号を検出する撮像
手段と、撮像手段で得られた核磁気共鳴信号に基づき被
検体の断層像を画像再構成する信号処理手段と、被検体
の置かれる空間の近傍に設置され、断層像を表示する画
像表示手段とを備え、複数のスライスについて断層像の
マルチスライス撮像、再構成及び画像表示を連続して行
い、複数のスライスの断層像を同時表示する。
を参照して詳細に説明する。図9は、本発明による透視
撮像方法を実現するMRI装置の全体構成を示すブロッ
ク図である。
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、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。
その体軸方向または体軸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の周りのある広がりをも
った空間に永久磁石方式または常電導方式あるいは超電
導方式の磁場発生手段が配置されている。
向の傾斜磁場コイル10と、それぞれのコイルを駆動する
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コイルの傾斜磁場電源11を駆動
することにより、X、Y、Zの三軸方向に、傾斜磁場G
s(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に印加するようになっている。この傾斜磁場の印加方
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。
成する原子の原子核に核磁気共鳴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及び傾斜磁場発生系2並
びに受信系5に送るようになっている。
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
の原子核に核磁気共鳴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とから成り、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なっている。
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とから成り前記照射コイル15から
照射された電磁波による被検体9の応答の電磁波(NMR信
号)は、被検体9に近接して配置された受信コイル16で
検出され、増幅器17及び直交位相検波器18を介して二系
列の収集データとされ、A/D変換器19に入力してディジ
タル量に変換され、その信号が、信号処理系6に送られ
るようになっている。
0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とから成り、CPU7でフーリエ変換、補正係数
演算、画像再構成などの処理を行い、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
タに適当な演算を行い、得られた分布を画像化してディ
スプレイ22に断層像として表示するようになっている。
御情報を入力するもので、キーボードを備えている。
る静磁場空間に、傾斜磁場コイル10及び照射コイル15が
組込まれれており、この空間は医者や操作者が被検体に
近接してIVR手段、例えば穿刺針、生検針、カテーテ
ル等を操作できるように少なくとも一部が開放されてい
るタイプ(オープンガントリ型)が好ましい。
VR手段をモニタするための液晶モニタ23が設置され
る。液晶モニタ23は、磁場による歪を受けず、小型化で
きるので検査室内に設置されるモニタとして好適であ
る。液晶モニタ23には、ディスプレイ22と同じリアルタ
イムの画像が映し出され、被検体の近傍で確認すること
ができる。
透視撮像方法について説明する。
例を示す図で、この実施例では互いに平行な複数のスラ
イスS1、S2、S3について連続的に撮影、画像再構
成、表示を行う。図は、右方向に時間の経過を示してい
る。図示する例では3つのスライスを示しているが、ス
ライス数は3に限定されない。
による撮像シーケンスを複数スライスについて実行する
ために、図2に示すようなパルスシーケンスで撮像を行
う。即ち、この撮像シーケンスでは、被検体の組織を構
成する原子核スピン(以下、単にスピンという)を励起
するRFパルス101を、スライスS1を選択する傾斜磁場
パルスGx102と同時に印加し、スライスS1のスピンの
みを励起し、次いで位相エンコードパルス103を印加
し、反転する周波数エンコードパルス104を印加しつつ
所定の信号取得時間の間エコー信号105を計測する。
場印加、反転する周波数エンコード傾斜磁場印加及びエ
コー信号計測を基本単位とするシーケンスを、スライス
選択RFパルス101、201、301の周波数を変えながら、
3のスライス分実行し、これを1単位として(繰り返し
時間TRで)位相エンコードパルスの強度を変えながら
所定のプロジェクション数、例えば48回繰り返し、各
スライスS1、S2、S3について1枚の断層像に必要な
データを取得する。繰り返し時間を50msとすると約1
秒で3枚の画像に必要な信号を取得できる。
は、プロジェクション数をへらし、足りないプロジェク
ションは前の撮像シーケンスで得られたデータを共有す
ることができる。即ち、n(n>1)回の撮像シーケン
スで1枚分の画像に必要なプロジェクション数、例えば
48を得る。これにより1回の撮像シーケンスのプロジ
ェクション数および撮像時間は1/nとなり、撮像工程
を短縮することができる。nを適当に選択することによ
り、次の画像再構成工程の時間と合せることができ、ま
た画像表示の時間分解能を上げることができる。
ライス毎に取得されたデータの演算(フーリエ変換、補
正係数演算、画像再構成などの処理)S1R、S2R、S
3Rを順次行って、各スライスのスピンの密度分布を反
映した画像を再構成し、ディスプレイ22及びモニタ24に
断層像として表示する。1枚の画像についての画像再構
成及び表示の時間は、上述したように撮像工程のプロジ
ェクション数を調整することにより一致するようにでき
るので、この時間帯に上記撮像シーケンスに連続して次
の撮像シーケンスを実行する。このように連続して撮
像、画像再構成、表示を行うことにより時間遅れなくリ
アルタイムの表示が可能となる。
をほぼ同時に撮像することになるので、3つの画像間で
時間ずれのない1組の画像を得ることができる。
示する例を示す。モニタ23画面上に、スライスS1の再
構成画像29、スライスS2の再構成画像30、スライスS3
の再構成画像31をそれぞれ表示する。ここで対象核種が
プロトンの場合、穿刺針のスピン密度分布はゼロとなる
ため画像上に穿刺針は黒く抜けた領域として確認するこ
とができる。図示する例では、画像30において被検体頭
部の脳腫陽などの病変部27に、被検体へ穿刺時の、穿刺
針、生検針28などによる陰影が現れ、穿刺針等の位置を
示している。
れたデータから新たな再構成画像29'、30'、31'が作成
され次第、更新して表示される。このように被検体近傍
に設置されたモニタ23の画面に映し出されたリアルタイ
ムの画像29、30、31により、穿刺針等の位置が三次元的
に把握でき、術者による穿刺の方向がずれて一断面から
穿刺針の陰影が消えた場合でも、他の二断面での穿刺位
置が把握できるため、術者は、穿刺方向を補正し、病変
部へ穿刺針を到達させることができる。
れぞれ独立的に表示する例を示したが、図4に示すよう
にこれらの画像を組合せて立体表示させることも可能で
ある。この場合には、中心となる断面の画像を決めて、
この画像の濃度に対する他の画像の濃度を低レベルに設
定して重ねることにより、穿刺針等の立体的な把握をさ
らに容易にすることができる。或いは中心となる画像以
外の画像については、穿刺針前の画像との差分を取り、
穿刺針等のみが表示されてくるようにしてもよい。
スライスについて透視撮像法を行った実施例について説
明したが、互いに角度を有する複数のスライス、例えば
直交する断面或いはステレオ対をなす断面について連続
的に撮像、画像再構成、表示を行ってもよい。
状断面25及び矢状断面26について本発明による透視撮像
方法を適用した場合を示すもので、この場合には、図2
のパルスシーケンスにおいて、スライス選択RFパルス
と同時に印加される傾斜磁場パルス102、202、302の軸
をそれぞれX、Y、Zと変えることにより、直交する3
スライス、横断面、冠状断面及び矢状断面についてマル
チスライス撮像可能である。但し、このように励起する
断面が直交する場合には、RFパルス印加後に印加され
る傾斜磁場(位相エンコード傾斜磁場或いは周波数エン
コード傾斜磁場)の影響が、次のスライス選択時に残
る。この影響は、1つのスライスの画像の、他のスライ
スと交わる部分にシェーディングとなって現れるので、
このシェーディングを軽減するための補正が必要とな
る。
構成画像は、図6に示すように独立的に表示しても、ま
た図7に示すように立体的に組合せて表示してもよい。
この場合にも中心となる断面の画像、例えば目的とする
穿刺位置を含み穿刺針の進行方向に沿った断面24(図で
は横断面)の画像を決め、この画像と他の画像との濃度
差を設けることにより、穿刺針等を立体的に映し出すこ
とができる。この場合にも、穿刺の方向がずれて一断面
から穿刺針の陰影が消えた場合でも、その近傍の二断面
で穿刺位置が把握できるため、術者は、穿刺方向を補正
し、病変部へ穿刺針を到達させることができる。
スライスは斜の面(Oblique面)であってもよい。この
場合、2つの断面がステレオ対をなすとすることができ
る。ステレオ対をなすスライスとは、図8に示すように
5゜〜7゜の角度をなす1対のスライス32、33で、これ
らの画像を組合せることにより、奥行感のある画像(ス
テレオビュー)を表示することができる。ステレオビュ
ーの実現方法としては公知の方法が採用でき、例えばス
テレオ対をなす画面をサイクリック表示させて残像現象
を利用して奥行感をだす方法、ステレオ対をなす画像を
もとにCG(コンピュータグラフィックス)手法で遠近
感を加えた画像を表示する方法などが採用でき、これに
より穿刺位置が立体的把握が容易となる。
グラディエントエコー法によるシーケンスを例として説
明したが、撮像シーケンスは1〜数回のRFパルス照射
に対し反転するリードアウト傾斜磁場を繰り返し印加し
て複数のエコー信号を計測するEPI法或いはマルチシ
ョットEPI法や、複数のRFパルスと180度RFパ
ルスを組合せて複数のRFパルスと同数のエコー信号を
計測するバーストシーケンスなど短時間で1枚の画像に
必要な信号を取得できる種々の撮像シーケンスを採用す
ることができる。
は、複数のスライスについて連続的にマルチショット撮
像、画像再構成、表示を繰り返すことにより、殆ど同時
に撮像された複数の断面の画像を同時に且つリアルタイ
ムで表示することができる。また得られた連続画像を被
検体近傍に設置されたモニタに映し出すことにより、I
VR等を行う場合に、被検体内に挿入される穿刺針、生
検針、カテーテル等のIVR手段の位置を立体的に把握
し、確認しながら処置を施すことができる。これにより
MRI装置におけるIVRを容易にすることができる。
図。
ケンスの一実施例を示す図。
を示す図。
例を示す図。
す図。
を示す図。
を示す図。
ライスの一例を示す図。
示すブロック図。
Claims (5)
- 【請求項1】磁気共鳴イメージング装置を用いて被検体
の断層像の撮像、画像再構成及び表示を連続して行い、
リアルタイムに連続画像表示を行う透視撮像法におい
て、 複数のスライスについて断層像のマルチスライス撮像、
再構成及び画像表示を連続して行い、複数のスライスの
断層像を同時表示することを特徴とする透視撮像法。 - 【請求項2】前記複数のスライスが、互いに交差するス
ライスであることを特徴とする請求項1記載の透視撮像
法。 - 【請求項3】前記複数のスライスは、ステレオ対をなす
所定の角度で交差していることを特徴とする請求項2記
載の透視撮像方法。 - 【請求項4】前記複数のスライスが、互いに平行なスラ
イスであることを特徴とする請求項1記載の透視撮像
法。 - 【請求項5】静磁場内に置かれた被検体に所定のパルス
シーケンスで高周波磁場および傾斜磁場を印加して前記
被検体の選択されたスライスからの核磁気共鳴信号を検
出する撮像手段と、前記撮像手段で得られた核磁気共鳴
信号に基づき前記被検体の断層像を画像再構成する信号
処理手段と、前記被検体の置かれる空間の近傍に設置さ
れ、前記断層像を表示する画像表示手段とを備え、 複数のスライスについて断層像のマルチスライス撮像、
再構成及び画像表示を連続して行い、複数のスライスの
断層像を同時表示することを特徴とする磁気共鳴イメー
ジング装置。
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JPH1133013A true JPH1133013A (ja) | 1999-02-09 |
JP3976845B2 JP3976845B2 (ja) | 2007-09-19 |
Family
ID=16341554
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP (1) | JP3976845B2 (ja) |
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