JPWO2006134958A1 - 磁気共鳴イメージング装置及び方法 - Google Patents

磁気共鳴イメージング装置及び方法 Download PDF

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Abstract

被検体を所定方向へ複数個の領域に分割し、前記複数個の領域毎に複数個のスライス位置の画像を各領域同士の各スライス位置が連続するように設定し、前記被検体をステップ移動させながら前記各領域を複数の撮像シーケンスで撮像する撮像手段を備え、前記撮像手段により前記領域、スライス位置、撮像シーケンスの三種類の属性を持つ複数個の画像データを得ると伴に、前記画像データを表示する表示手段を備えたＭＲＩ装置において、三種類の属性のいずれかを選択する選択手段と、前記選択手段により選択された属性について、前記選択手段により選択されていない他の２つの属性について前記表示手段上の縦方向あるいは横方向に並べて表示するための並べ替え表示手段を備える。

Description

本発明は、磁気共鳴イメージング(以下、MRIという。)装置及び方法に係り、特に、マルチステーション/マルチスライス撮像方法(以下、マルチステーション/マルチスライスMRIという。)により得られた画像を好適に表示する技術に関する。
MRIの分野において、被検体をテーブルの上に横たわらせて、該テーブルをMRI装置のガントリ内でステップ移動させながら被検体の広い範囲又は全身を撮影する技術が知られている。このような技術は、マルチステーションMRIと呼ばれ、例えばテーブル面に平行に撮影スライス断面を設定した後、テーブルを移動させながら被検体の広い範囲又は全身を撮影する(例えば、特許文献1参照。)。
米国特許第6311085号公報
一方、マルチステーションのMRIではスライスの枚数(被検体の横たわっているテーブル面に垂直な方向への枚数)は1枚でなくても良く、マルチスライスでも良い。
このような場合において、本発明者らは次の問題点があることに気がついた。すなわち、マルチステーション/マルチスライスMRIにおいては、さらに被検体の多角的な診断画像を得るために複数の撮像シーケンスにより撮像する場合がある。この場合、マルチステーション/マルチスライス、複数の撮像シーケンスにより被検体の全身の画像を得ると、多数の画像が得られるが、それらを好適に表示しなければモニタ上で多くの画像が配列され、観察者はそれぞれの画像が被検体のどの位置のどの撮像シーケンスによるものかわかりづらいという問題があった。
本発明の目的は、マルチステーション/マルチスライスMRIと、複数の撮像シーケンスを組み合わせて得られた画像を好適に表示することが可能な磁気共鳴イメージング装置及び方法を提供することにある。
上記目的を解決するために、本発明の磁気共鳴イメージング装置は、被検体を所定方向へ複数個の領域に分割し、前記複数個の領域毎に複数個のスライス位置の画像を各領域同士の各スライス位置が連続するように設定し、前記被検体をステップ移動させながら前記各領域を複数の撮像シーケンスで撮像する撮像手段を備え、前記撮像手段により前記領域、スライス位置、撮像シーケンスの三種類の属性を持つ複数個の画像データを得ると伴に、前記画像データを表示する表示手段を備えたMRI装置において、三種類の属性のいずれかを選択する選択手段と、前記選択手段により選択された属性について、前記選択手段により選択されていない他の2つの属性について前記表示手段上の縦方向あるいは横方向に並べて表示するための並べ替え表示手段を備えていることを特徴としている。
また、本発明の磁気共鳴イメージング方法は、
(1)被検体をテーブルの上に載せてステップ毎に移動させ、前記被検体の各領域について、複数枚のスライス及び複数の撮像シーケンスで撮像して、前記領域、スライス位置、撮像シーケンスの三種類の属性を持つ複数個の画像データを生成する工程を備えたMRI方法において、
(2)前記複数個の画像データを、前記三種類の属性のうちどの属性に基づいて表示の切り替えをするかを選択する工程と、
(3)前記選択された属性を除く他の属性について前記複数個の画像データを並べ替えを行う工程と、
(4)前記並べ替えられた複数個の画像データを表示する工程と、
(5)前記工程(2)で選択された属性で前記複数個の画像データを切り替えする工程を備えたことを特徴としている。
本発明を構成するMRI装置の全体構成を示すブロック図。 本発明の実施例1に係る磁気共鳴イメージング装置において、画像を並べ替えて表示処理をする工程を示すフローチャート。 マルチスライスのマルチステーションによる撮像を説明するための図。 全画像表示の表示例を説明するための図。 スライス別の並べ替え処理により、並べ替えを行った結果の表示例。 ステーション別の並べ替え処理により、並べ替えを行った結果の表示例。 シーケンス(撮像方法)別の並べ替え処理により、並べ替えを行った結果の表示例。 シーケンス(撮像方法)別に画像データを並べ替えて表示したものであるが、画面下側に合成ボタンが表示されている図。 合成ボタンを押して合成処理を行った結果を示す図。
図1は、本発明を構成するMRI装置の全体構成を示すブロック図である。図1に示すように、このMRI装置は、主として、静磁場発生系1と、傾斜磁場発生系2と、送信系3と、受信系4と、信号処理系5と、制御系(シーケンサ6とCPU7)とを備えている。
静磁場発生系1は、被検体8の周りの空間(撮影空間)に均一な静磁場を発生させるもので、永久磁石方式、常電導方式或いは超電導方式等の磁石装置からなる。
傾斜磁場発生系2は、例えば静磁場の方向をZ方向とし、それと直交する2方向をX，Yとするとき、これら3軸方向に傾斜磁場パルスを発生する3つの傾斜磁場コイル9と、それらをそれぞれ駆動する傾斜磁場電源10とからなる。傾斜磁場電源10を駆動することにより、X，Y，Zの3軸あるいはこれらを合成した方向に傾斜磁場パルスを発生することができる。傾斜磁場パルスは、被検体8から発生するNMR信号に位置情報を付与するために印加される。
送信系3は、高周波発振器11と、変調器12と、高周波増幅器13と、送信用の高周波照射コイル14とから成る。高周波発振器11が発生したRFパルスを変調器12で所定のエンベロープの信号に変調した後、高周波増幅器13で増幅し、高周波照射コイル14に印加することにより、被検体を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を起こさせる電磁波(高周波信号、RFパルス)が照射される。高周波照射コイル14は、通常、被検体に近接して配置されている。
受信系4は、受信用の高周波受信コイル15と、増幅器16と、直交位相検波器17と、A/D変換器18とから成る。送信用の高周波照射コイル14から照射されたRFパルスの応答として被検体から発生されたNMR信号は、受信用の高周波受信コイル15により検出され、増幅器16で増幅された後、直交位相検波器を17介してA/D変換器18によりデジタル量に変換され、二系列の収集データとして信号処理系5に送られる。
信号処理系5は、CPU7と、記憶装置19と、操作部20とから成り、CPU7において受信系4によって受信されたデジタル信号にフーリエ変換、補正係数計算、画像再構成等の種々の信号処理を行う。記憶装置19は、ROM21、RAM22、光ディスク23、磁気ディスク24等を備え、例えば、経時的な画像解析処理および計測を行うプロブラムやその実行において用いる不変のパラメータなどをROM21に、全計測で得られた計測パラメータや受信系で検出されたエコー信号などをRAM22に、再構成された画像データを光ディスク23や磁気ディスク24にそれぞれ格納する。操作部20は、トラックボール或いはマウス25、キーボード26などの入力手段と、入力に必要なGUIを表示するとともに信号処理系5における処理結果などを表示するディスプレイ27とを備えている。CPU7が行う各種処理や制御に必要な情報は、操作部20を介して入力される。また撮影により得られた画像はディスプレイ27に表示される。
制御系は、シーケンサ6とCPU7とから成り、上述した傾斜磁場発生系2、送信系3、受信系4および信号処理系5の動作を制御する。特に傾斜磁場発生系2および送信系3が発生する傾斜磁場パルスおよびRFパルスの印加タイミングならびに受信系4によるエコー信号の取得タイミングは、シーケンサ6を介して撮影シーケンスによって決まる所定のタイムチャートにより制御される。
次に図2を用い、本発明の実施例1を説明する。図2は、本発明の実施例1に係る磁気共鳴イメージング装置において、画像を並べ替えて表示処理をする工程を示すフローチャートである。ただし、図2では画像を並べ替えて表示処理をする工程の前段階として、マルチステーション/マルチスライスによる撮像を複数個の撮像シーケンスで行っていて、それらによる撮像結果が画像データとして光ディスク23や磁気ディスク24に記憶されている。
ここで、マルチステーション/マルチスライスによる撮像とは、図3のようにテーブル30に寝かせられた被検体8を図上横方向(体軸方向)に4つに分割して4つのステーション41、42、43、44として、図上縦方向(体厚方向)に5つに分割して各ステーション5つのスライス45、46、47、48、49により撮像をする場合をいう。この場合、各ステーションに設定されるスライスはステーション同士で同一面となっている。
また、複数の撮像方法を実施する場合とは、例えば転移性腫瘍のメタ検索のためにT1強調像、T2強調像、STIR像を撮像して診断する場合と、腫瘍の悪性度を判定するためにT2強調とDWI像を撮像する場合とを組み合わせるといった場合が考えられる。以下、フローチャートの図2の各ステップを順に説明する。
(ステップ31)
前段階で複数個の撮像方法により得られた画像データのすべて光ディスク23からCPU7へ読み込む。
(ステップ32)
ステップ31で読み込んだ画像を全画像表示する。全画像表示とは、得られた画像をディスプレイ27上に左上から順番に右下へ表示する表示方法をいう。全画像表示の表示例を図4に示す。図4において、51はディスプレイ画面上の画像表示部であり、左上(52)から順番に右方へ被検体の頭部の画像が5スライス分表示され、次に2行目の左から2列目(53)から順次被検体の胸部の画像が5スライス分表示され、次に3行目の左から3列目(54)から順次被検体の腹部の画像が5スライス分表示され、次に4行目の右端(55)から順次、被検体の脚部が5スライス分表示されている。
56はステップ32において読み込んだ画像データをいくつかのグループに分けてSeriesとしてまとめたときのインデックス表示欄である。図4ではSeries1、2、3、4、・・・といくつかのグループに分けられていて、操作者は所望のSeriesインデックスをクリックすることにより、目的とする画像データ群を画像表示部51上に表示させることができる。また、57は削除ボタンであり、ステップ32で読み込んだ全画像表示による画像データの中に不必要なものがあれば、その画像と削除ボタン57とをクリックすることでそれを削除するためのボタンである。
更に、58は、ステップ33において操作者がどの方法により整列処理を行うように指令するかを入力するためのボタンであり、上から順番に、シーケンス別表示ボタン58a、ステーション別表示ボタン58b、スライス別表示ボタン58c、全画像表示ボタン58dより成っている。
(ステップ33)
本ステップでは、操作者がどの方法で画像の並べ替え処理を行うかに関する入力を行い、並べ替え処理の開始の指令を送る。より具体的には、図4におけるボタン58によりどの並べ替え処理を行うかを選択し、該当するボタン58a〜58dのいずれかを押す。
(ステップ34)
本ステップでは、CPU7により、ステップ33でどの並べ替え処理を行うよう指令されたかを判断する。そして、どの並べ替え処理を行うかに応じて、ステップ35〜37へ移行するための処理をする。
(ステップ35)
本ステップでは、スライス別の並べ替え処理を行う。並べ替え処理を終了すると、ステップ39へ移行してスライス別により表示する。
(ステップ36)
本ステップでは、ステーション別の並べ替え処理を行う。並べ替え処理を終了すると、ステップ39へ移行してステーション別により表示する。
(ステップ37)
本ステップでは、シーケンス別の並べ替え処理を行う。並べ替え処理を終了すると、ステップ39へ移行してシーケンス別により表示する。
(ステップ38)
本ステップでは、全画像表示のための並べ替え処理を行う。並べ替え処理を終了すると、ステップ32へ移行して全画像表示を行う。
(ステップ39)
本ステップでは、ステップ35〜37の各ステップの並べ替え処理に従って、表示を行う。先ず、図5はステップ35におけるスライス別の並べ替え処理により、並べ替えを行った結果の表示例である。図5において、61像表示部51上に表示される画面(ページ)を、何スライス目のものとするかを切り替えるためのタブであり、左から第1番目のスライス、第2番目のスライス、第3番目のスライス、第4番目のスライス、第5番目のスライスのページを切り替えて表示できるようになっている。そして、それぞれのスライスのページの表示において、縦に1番目から4番目までのステーションによる画像、横に1番目から3番目までのシーケンス(撮像方法)による画像がそれぞれ並ぶようになっている。図5では、スライス＃1が選択され、縦方向にステーション(41)〜ステーション(44)が、そして横方向にシーケンス1〜シーケンス3の組合せによる画像が表示されている。
次に図6はステップ36におけるステーション別の並べ替え処理により、並べ替えを行った結果の表示例である。図6において、62は画像表示部51上に表示される画面(ページ)が、何ステーション目のものであるかを切り替えるためのタブであり、左から第1番目のステーション、第2番目のステーション、第3番目のステーション、第4番目のステーションが切り替えて表示できるようになっている。そして、それぞれのステーションのページの表示において、縦に1番目から3番目までのシーケンス(撮像方法)による画像、横に1番目から5番目までのスライスによる画像がそれぞれ並ぶようになっている。図6はステーション1(41)が選択され、スライスNo毎にシーケンス1〜シーケンス3の画像がグループ化して表示されている。
次に、図7はステップ37におけるシーケンス(撮像方法)別の並べ替え処理により、並べ替えを行った結果の表示例である。図7において、63は画像表示部51上に表示される画面が、何シーケンス(撮像方法)目のものであるかを切り替えるためのタブであり、左から第1番目のシーケンス、第2番目のシーケンス、第3番目のシーケンスが切り替えて表示できるようになっている。そして、それぞれのステーションのページの表示において、縦に1番目から4番目までのステーションによる画像、横に1番目から5番目までのスライスによる画像がそれぞれ並ぶようになっている。図7では、シーケンス1が選択され、スライス1〜スライス5毎にステーション1〜ステーション4の画像がグループ化されて表示されている。なお、図5、図6、図7に示す画面の表示フォーマット、並びに画面の切り替えソフトは、予めプログラミングされ、光ディスク又は磁気ディスク24にインストールされている。
(ステップ40)
本実施例による画像を並べ替えて表示する処理を終了するかを判断する。終了する場合は終了ボタン59をクリックし、終了しない場合は、再びステップ33へ移行する。
上記実施例によれば、マルチステーション/マルチスライスMRIにおいて、複数の撮像方法により得られた画像を好適に表示することが可能となった。より具体的には、スライス番号の属性、ステーション番号の属性、シーケンスの属性のうちいずれか1つを選択し、他の2つの属性による画像を2次元に並べて配置し、選択した1つの属性を切り替える手段を備えた。これにより操作者(あるいは画像観察者)が3つの属性のいずれの画像が表示されているかを理解しやすくなった。
次に、図8及び図9を用い、本発明の実施例2を説明する。図8は、図7と同様にシーケンス(撮像方法)別に画像データを並べ替えて表示したものであるが、画面下側に合成ボタン66が表示されている。この合成ボタンは、縦方向に並べられたステーション毎の画像を接続して1つの画像のように見せる画像合成処理を行うためのボタンである。図9は、この合成ボタン66を押して合成処理を行った結果である。合成ボタン66は、一度クリックすると、合成解除(67)表示に切り替わるようになっている。この合成処理を行うことにより、各画像相互の境界部分が連続した画像となるように歪補正処理がなされ、被検体の全身が1つとして表示されるようになり、観察しやすくなる。本実施例における合成処理は、図7のようにシーケンス(撮像方法)別に画像データを並べ替えて表示した場合のみならず、図5のようにスライス別の並べ替え処理を行った場合にも適用できる。
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変形して実施できる。例えば、上記図5〜図7の表示形式において、縦方向と横方向の整列属性を入れ替える機能を設けても良い。例えば、図5において、縦方向にシーケンスの種類を並べ、横方向に各ステーションの画像を順番に並べるように変更する機能を設けても良いことは言うまでもない。

Claims (20)

  1. 被検体を所定方向へ複数個の領域に分割し、前記複数個の領域毎に複数個のスライス位置の画像を各領域同士の各スライス位置が連続するように設定し、前記被検体をステップ移動させながら前記各領域を複数の撮像シーケンスで撮像する撮像手段を備え、前記撮像手段により前記領域、スライス位置、撮像シーケンスの三種類の属性を持つ複数個の画像データを得ると伴に、前記画像データを表示する表示手段を備えた磁気共鳴イメージング装置において、三種類の属性のいずれかを選択する選択手段と、前記選択手段により選択された属性について、前記選択手段により選択されていない他の2つの属性について前記表示手段上の縦方向あるいは横方向に並べて表示するための並べ替え表示手段を備えていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  2. 前記選択手段による三種類の属性のいずれかの選択は、前記表示手段上に配置された3つのボタンをクリックすること、或いは操作卓上のボタンを押すことにより実行されることを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。
  3. 前記切り替え表示手段による画像データの切り替えは、前記表示手段のモニタ上に設けられたタブをクリックすることにより実行されることを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。
  4. 前記表示手段上には、前記切り替え表示手段により切り替えられた各画面において、 前記選択手段により選択されていない2つの属性の内のいずれか一方を縦方向に配置し、前記選択手段により選択されていない2つの属性の内の他の一つを横方向に配置し、2次元に複数個の画像を配置して観察可能になっていることを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。
  5. 前記選択手段により前記属性の領域が選択された前記各画面において、前記縦方向あるいは前記横方向に前記属性のスライス位置あるいは撮像方法のいずれかが配列されることを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。
  6. 前記選択手段により前記属性のスライス位置が選択された前記各画面において、前記縦方向あるいは前記横方向に前記属性の領域あるいは撮像方法のいずれかが配列されることを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。
  7. 前記選択手段により前記属性の撮像方法が選択された前記各画面において、前記縦方向あるいは前記横方向に前記属性の領域あるいはスライス位置のいずれかが配列されることを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。
  8. 前記選択手段では前記属性の内にスライス位置あるいは撮像方法が選択され、前記各画面において隣に配置された画像データを接続して、被検体の全身画像を表示する手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。
  9. 前記各画面において、前記縦方向への配列と前記横方向への配列を入れ替える手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。
  10. 前記被検体を移動させながら撮像を行うための移動手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。
  11. (1)被検体をテーブルの上に載せてステップ毎に移動させ、前記被検体の各領域について、複数枚のスライス及び複数の撮像シーケンスで撮像して、前記領域、スライス位置、撮像シーケンスの三種類の属性を持つ複数個の画像データを生成する工程を備えた磁気共鳴イメージング方法において、
    (2)前記複数個の画像データを、前記三種類の属性のうちどの属性に基づいて表示の切り替えをするかを選択する工程と、
    (3)前記選択された属性を除く他の属性について前記複数個の画像データを並べ替えを行う工程と、
    (4)前記並べ替えられた複数個の画像データを表示する工程と、
    (5)前記工程(2)で選択された属性で前記複数個の画像データを切り替えする工程
    を備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング方法。
  12. 前記工程(4)における画像データの表示は、前記工程(2)において選択された属性以外の二種類の属性を縦方向あるいは横方向に二次元に並べたものであり、
    (6)前記二次元に並べられた画像データの縦方向と横方向を入れ替える工程
    を備えたことを特徴とする請求項11記載の磁気共鳴イメージング方法。
  13. 前記工程(2)では、前記三種類の属性のうちスライス位置あるいは撮像方法が選択され、
    (7)隣に配置された画像データを接続して、被検体の全身画像を表示する工程
    を備えたことを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング方法。
  14. (8)前記工程(1)により得られた前記三種類の属性を持つ複数個の画像データを順番に全画像表示として表示する工程を備えたことを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング方法。
  15. (9)前記工程(8)により表示された全画像表示のうちの任意の画像の表示を削除する工程を備えたことを特徴とする請求項14記載の磁気共鳴イメージング方法。
  16. 前記工程(2)における三種類の属性の選択は、前記表示手段のモニタ上に配置された3つのボタンをクリックすること或いは磁気共鳴イメージングに備えられた操作卓上のボタンを押すことにより実行されることを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング方法。
  17. 前記工程(5)における画像データの切り替えは、前記表示手段のモニタ上に設けられたタブをクリックすることにより実行されることを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング方法。
  18. 前記工程(2)において、前記三種類の属性の内の領域が選択され、前記工程(4)において、前記工程(5)で切り替えられた各画面において、前記縦方向あるいは横方向に前記三種類の属性の内のスライス位置あるいは撮像方法のいずれかが配列されることを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング方法。
  19. 前記工程(2)において、前記三種類の属性の内のスライス位置が選択され、前記工程(4)において、前記工程(5)で切り替えられた各画面において、前記縦方向あるいは横方向に前記三種類の属性の内の領域あるいは撮像方法のいずれかが配列されることを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング方法。
  20. 前記工程(2)において、前記三種類の属性の内の撮像位置が選択され、前記工程(4)において、前記工程(5)で切り替えられた各画面において、前記縦方向あるいは横方向に前記三種類の属性の内の領域あるいはスライス位置のいずれかが配列されることを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング方法。
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