(57)【要約】【課題】マルチステーション撮像手順の効率化、スループットの向上が実現できる磁気共鳴イメージング装置を提供する。【解決手段】マルチステーション撮像のパラメータが設定された時点で表示レイアウトを決定する手段と、再構成が終了した画像からすぐに表示を行う手段と、２ステーション以上の画像再構成が終了したら、すぐに前ステーション画像と位置関係を判断し、合成を行って表示する手段を有する磁気共鳴イメージング装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を複数の領域に分割し、前記複数の領域の各々に対応するステーションにおいて画像種毎に前記被検体の撮像を行ない、前記各々のステーションで撮像したステーション画像を画像種毎に合成して、前記被検体の複数の領域における画像を作成するマルチステーション撮像を行う磁気共鳴イメージング装置において、
前記ステーション画像の撮像が少なくとも２つのステーションで終了した時点で、前記各々のステーション画像の画像種毎の合成を行う手段を有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
被検体を複数の領域に分割し、前記複数の領域の各々に対応するステーションにおいて画像種毎に前記被検体の撮像を行ない、前記各々のステーションで撮像したステーション画像を画像種毎に合成して、前記被検体の複数の領域における画像を作成するマルチステーション撮像を行う磁気共鳴イメージング装置において、
前記マルチステーション撮像を実行するのに必要なパラメータが設定された時点で前記被検体の撮像画像を表示するための表示フォーマットを決定する手段と、
前記被検体から放射されるエコー信号を用いて画像再構成を行ってステーション画像を作成し、前記画像再構成が終了した画像から順次に前記表示フォーマットに従って表示画面上に表示を行う手段と、
前記画像再構成が２つ以上のステーションで終了した時点で、一つのステーション画像と他のステーション画像との位置関係を判断し、双方のステーション画像の合成を行って表示する手段とを有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記表示画面上に表示されたステーション画像が、所望の画像と異なるか否か判定し、所望の画像と異なる場合に、該ステーション画像を前記表示画面上で選択することで、該ステーション画像の再撮像が行われることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記選択された画像が、選択された時点で撮像中のステーションおよびシーケンスの画像か判断し、撮像中の画像であれば、該撮像を中止して前記選択された画像の撮像を再度開始し、同一ステーションであるがシーケンスが異なる場合は、撮像中のシーケンスが終了するのを待って、前記選択された画像の撮像を再度開始する手段を有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記所望の画像との異同の判定は、操作者または、自動判定手段により行われることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記位置関係の判断は、事前に保存された画像のステーション位置、シーケンス、スライス番号あるいは分類のために付与されるインデックス、DICOMタグなどの画像情報を用いることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記表示フォーマットは、予めフォーマットが登録され、前記マルチステーション撮像を実行するのに必要なパラメータが設定された時点で一意に決定されることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体中の水素や燐等からの核磁気共鳴(以下、「NMR」と称す)信号を測定し、核の密度分布や緩和時間分布等を画像化する核磁気共鳴イメージング(以下、「MRI」と称す)装置に関し、特に被検体の広い範囲または全身を複数領域に分割して撮像することができる磁気共鳴イメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング装置(以下、MRI装置と称す)には、被検体を複数の領域(以下、ステーションと称す)に分割して撮像(以下、マルチステーション撮像と称す)を行ない、各ステーション位置で撮像した画像(以下、ステーション画像と称す)を画像種毎に合成して、被検体の広範囲の画像を作成する、マルチステーション撮像法がある。
【０００３】
マルチステーション撮像法では、ベッドを移動させながら、各ステーションで複数の画像種、例えばT1強調画像、T2強調画像、プロトン密度画像などの撮像を行ない、各ステーションで取得したステーション画像を合成することで、画像種毎に被検体の広範囲の画像を作成する(例えば、非特許文献１を参照)。
【０００４】
広範囲の撮像を行うマルチステーション撮像法では、得られる画像枚数が多くなるため、操作者の撮像後の画像確認の負担が増える。その負担を軽減する方法として、特許文献１には、シーケンス別、ステーション別、或いは、スライス別に複数のステーション画像を、画面の上部が頭部画像に、画面の下部が脚部画像となるように、表示する例が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、画像に付随した種々の情報を利用し、画面表示のレイアウト変更を実現する技術が記載されている。
【０００６】
さらに、特許文献３には、複数撮像部位のシリーズデータを効率よく選択して表示する技術が記載されている。
【０００７】
【特許文献１】ＷＯ２００６−１３４９５８号公報
【特許文献２】特開２００４−３３３８１号公報
【特許文献３】特開２００７−２４４６２４号公報
【非特許文献１】日本医放会誌第６１巻第１０号２１〜２２頁、２００１年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１、２、３、非特許文献１はマルチステーション撮像をすべて終了した後の画像に対する処理技術である。従来技術では、全ステーションの撮像終了まで待って、表示、合成処理を行なう。そのため、撮像終了を待つ時間が必ず発生する。
【０００９】
さらに、撮像種類、ステーション数、マルチスライス数が増えればその分撮像時間が延長するので、ステーション画像の表示、合成可能になるまでの操作者の待ち時間も延長する。
【００１０】
そこで、本発明は、マルチステーション撮像手順の効率化、スループットの向上が実現できるMRI装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明のMRI装置は、マルチステーション撮像のパラメータが設定された時点で表示レイアウトを決定する手段と、再構成が終了した画像からすぐに表示を行う手段と、２ステーション以上の画像再構成が終了したら、すぐに前ステーション画像と位置関係を判断し、合成を行って表示する手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、画像取得から画像整列表示までの時間が短縮でき、マルチステーション撮像全体のスループットの向上が可能となる。また、再構成が終わった画像から順番に合成表示することで、すぐに全身画像をモニタできる。さらに、体動などの原因で画像取得が失敗した場合もすぐに失敗であることが確認できるため、撮り直しなどの対処も早急に出来るようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面に従って本発明のMRI装置の好ましい実施形態について説明する。なお、発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００１４】
最初に、本発明に係るMRI装置の一例の全体概要を図１に基づいて説明する。
図１は、本発明に係るMRI装置の一実施例の全体構成を示すブロック図である。このMRI装置は、NMR現象を利用して被検体の断層画像を得るもので、図２に示すように、MRI装置は静磁場発生系2と、傾斜磁場発生系3と、送信系5と、受信系6と、信号処理系7と、シーケンサ4と、中央処理装置(CPU)8とを備えて構成される。
【００１５】
静磁場発生系2は、垂直磁場方式であれば、被検体1の周りの空間にその体軸と直交する方向に、水平磁場方式であれば、体軸方向に均一な静磁場を発生させるもので、被検体1の周りに永久磁石方式、常電導方式あるいは超電導方式の静磁場発生源が配置されている。
【００１６】
傾斜磁場発生系3は、MRI装置の座標系(静止座標系)であるX、Y、Zの３軸方向に巻かれた傾斜磁場コイル9と、それぞれの傾斜磁場コイルを駆動する傾斜磁場電源10とから成り、後述のシーケンサ4からの命令に従ってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源10を駆動することにより、X、Y、Zの３軸方向に傾斜磁場Gx、Gy、Gzを印加する。撮像時には、スライス面(撮像断面)に直交する方向にスライス方向傾斜磁場パルス(Gs)を印加して被検体1に対するスライス面を設定し、そのスライス面に直交して且つ互いに直交する残りの２つの方向に位相エンコード方向傾斜磁場パルス(Gp)と周波数エンコード方向傾斜磁場パルス(Gf)を印加して、エコー信号にそれぞれの方向の位置情報をエンコードする。
シーケンサ4は、高周波磁場パルス(以下、「RFパルス」と称す)と傾斜磁場パルスをある所定のパルスシーケンスで繰り返し印加する制御手段で、CPU8の制御で動作し、被検体1の断層画像のデータ収集に必要な種々の命令を送信系5、傾斜磁場発生系3、および受信系6に送る。
【００１７】
送信系5は、被検体1の生体組織を構成する原子の原子核スピンに核磁気共鳴を起こさせるために、被検体1にRFパルスを照射するもので、高周波発振器11と変調器12と高周波増幅器13と送信側の高周波コイル(送信コイル)14aとから成る。高周波発振器訓から出力された高周波パルスをシーケンサ4からの指令によるタイミングで変調器12により振幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを高周波増幅器13で増幅した後に被検体1に近接して配置された高周波コイル14aに供給することにより、RFパルスが被検体1に照射される。
【００１８】
受信系6は、被検体1の生体組織を構成する原子核スピンの核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、受信側の高周波コイル(受信コイル)14bと信号増幅器15と直交位相検波器16と、A/D変換器17とから成る。送信側の高周波コイル14aから照射された電磁波によって誘起された被検体1の応答のNMR信号が被検体1に近接して配置された高周波コイル14bで検出され、信号増幅器15で増幅された後、シーケンサ4からの指令によるタイミングで直交位相検波器16により直交する二系統の信号に分割され、それぞれがA/D変換器17でディジタル量に変換されて、信号処理系7に送られる。
【００１９】
信号処理系7は、各種データ処理と処理結果の表示及び保存等を行うもので、光ディスク19、磁気ディスク18等の外部記憶装置と、CRT等からなるディスプレイ20とを有し、受信系6からのデータがCPU8に入力されると、CPU8が信号処理、画像再構成等の処理を実行し、その結果である被検体1の断層画像をディスプレイ20に表示すると共に、外部記憶装置の磁気ディスク18等に記録する。
【００２０】
操作部25は、MRI装置の各種制御情報や上記信号処理系7で行う処理の制御情報を入力するもので、トラックボール又はマウス23、及び、キーボード24から成る。この操作部25はディスプレイ20に近接して配置され、操作者がディスプレイ20を見ながら操作部25を通してインタラクティブにMRI装置の各種処理を制御する。
【００２１】
なお、図１において、送信側の高周波コイル14aと傾斜磁場コイル9は、被検体1が挿入される静磁場発生系2の静磁場空間内に、垂直磁場方式であれば被検体1に対向して、水平磁場方式であれば被検体1を取り囲むようにして設置されている。また、受信側の高周波コイル14bは、被検体1に対向して、或いは取り囲むように設置されている。
【００２２】
現在MRI装置の撮像対象核種は、臨床で普及しているものとしては、被検体の主たる構成物質である水素原子核(プロトン)である。プロトン密度の空間分布や、励起状態の緩和時間の空間分布に関する情報を画像化することで、人体頭部、腹部、四肢等の形態または、機能を２次元もしくは３次元的に撮像する。
【００２３】
＜実施例１＞
次に、本発明を使用したマルチステーション撮像の流れを説明する。
図２は、マルチステーション撮像の流れの一例を示すフローチャートである。
ステップ１：操作者が撮像を行う患者の情報を登録する。
ステップ２：操作者がマルチステーション撮像のプロトコルをセットする。
ステップ３：操作者がスキャノグラム撮像をスタートする。
ステップ４：操作者がマルチステーション分の位置決め、パラメータの確認・変更を行う。
ステップ５：装置が、プロトコル情報から、表示フォーマットを決定する。
ステップ６：操作者が本撮像をスタートする。
ステップ７：装置が、信号計測、再構成を行い、画像を取得する。
ステップ８：装置が、再構成画像を表示フォーマットの所定位置に表示する。
表示フォーマットが合成表示である場合は、前ステーションまでの再構成画像あるいはそれらの合成画像と合成して表示する。
ステップ９：装置が、全ての撮像が終了か判断する。
ステップ１０：装置が、撮像終了まで、計測、再構成、表示を繰り返す。
【００２４】
ステップ２のマルチステーション撮像のプロトコルとは、被検体1の広範囲の領域を撮像するために、準備された撮像シーケンスのまとまりで、画像種、ステーション位置が設定されており、設定された順序で撮像を行なうことで所望の画像を得ることができる。
【００２５】
プロトコルは大きく分けて、位置決めに用いる画像を取得するスキャノグラム撮像と、スキャノグラム撮像で得られたスキャノ画像上での位置決めに従い、各ステーションを撮像する本撮像で構成される。
【００２６】
操作者は、まずスキャノグラム撮像をスタートさせる(ステップ３)。
スキャノグラム撮像は、ベッドを移動させながら各ステーションをスキャノグラム用のシーケンスで撮像する。
【００２７】
すべての撮像が終了後、位置決め用の画面に、得られた画像が表示され、操作者はその画像上で撮像位置を入力する。さらに、本撮像のパラメータ変更が必要な場合は、新パラメータを入力する(ステップ４)。
【００２８】
操作者によって入力された撮像位置、パラメータから、本撮像をスタートさせることによって得られる画像の枚数、画像種、ステーション数が決まる。その情報から、撮像画像の表示フォーマットを決める(ステップ５)。
例えば、ステーション数が４、各ステーション毎に、T1強調像、T2強調像、プロトン像をマルチスライス５枚撮像するという設定がされている場合、表示フォーマットを図３のような、縦にステーション(頭→足)を並べ、横にシーケンス別(T1→T2→プロトン)、タブの切替でマルチスライスを表示するものに決定する。
本決定により、ディスプレイ上の表示が切り替わる。
【００２９】
操作者が本撮像をスタートさせる(ステップ６)。
【００３０】
装置がプロトコルに従い、撮像シーケンスを実行し、信号計測、再構成を行い画像を取得する(ステップ７)。
【００３１】
得られた画像は、ステーション位置と画像種、スライス番号が既知である。従って、表示フォーマット内における画像表示位置が一意に決定できるので、即座にその位置へ表示する(ステップ８)。
【００３２】
画像表示位置を決定するための情報は、再構成画像に付与するために装置が生成する画像情報や、分類のために付与されるインデックス、DICOMタグなどを参照してもよいし、撮像される順番が既知であるため、撮像順に表示する方法を用いてもよく、当該位置に画像が表示されればその手段に制約はない。
【００３３】
図３に示したフォーマットは、ステーション毎に分かれているが、表示フォーマットとして合成表示も設定可能である。例えば、図４に示すような合成表示フォーマットをあらかじめ設定しておけば、２ステーション以降の撮像が行なわれて画像が得られた場合は、前ステーションとの位置関係を判断し、合成処理を行なって、既に表示されている画像と置き換えて表示を行なう。
【００３４】
装置は、プロトコルに設定された撮像がすべて完了しているか判断し(ステップ９)、撮像と表示をプロトコルに設定された撮像が終了するまで繰り返す(ステップ１０)。
具体的な表示イメージを説明する。
図５−１は１ステーションのT1強調撮像が終了した時点での表示例である。
図５−２は１ステーションのT2強調撮像が終了した時点での表示例である。
図５−３は１ステーションの全撮像が終了し、２ステーションのT1強調撮像が終了した時点の表示例である。
図５−４は合成表示フォーマットを設定した場合の表示例である。再構成終了後、逐次合成処理し、自動的に更新表示する。
【００３５】
ステップ５の表示フォーマットの決定は、あらかじめフォーマットを登録することで、一意に決定できるようにする。
例えば、事前に以下のケースからデフォルトを設定しておく。
図６−１：ステーション毎にマルチスライス、複数シーケンスを表示。
図６−２：１つのシーケンスの全身画像をマルチスライス表示。
図６−３：図６−２の合成表示。
図６−４：同一スライスの全身画像を複数シーケンス並べて表示。
図６−５：図６−４の合成表示。
あるいは、撮像条件から得られる複数の条件の組み合わせで、図６−１〜図６−５の中から自動的にフォーマットを決定できるようにしても良い。
【００３６】
また、フォーマットは前記例に示したものだけでなく、比較したい対象をあらかじめ登録しておくことで、診断用途にあわせて様々なフォーマットが設定可能である。
例えば、同一シーケンスでTEを変えて撮像した画像を比較する、などの用途がある場合は、図６−６のような同一スライスの全身画像を複数TE並べて表示するようなレイアウトも可能である。
【００３７】
＜実施例２＞
次に、実施例２について図を用いて説明する。実施例１と異なる点は、撮り直しの指示である。以下、異なる箇所のみ説明し、同じ箇所の説明は省略する。
図２のステップ８において表示フォーマットへ表示された画像が、被検体の体動などの原因により撮像失敗であることがわかった時、操作者が失敗画像の指定を行なうことで、その位置の撮像を再度やり直す。
【００３８】
実施例２における撮り直し指示の流れを図７を用いて説明する。
表示フォーマット上に表示された画像を操作者が確認する(ステップ２１)。
失敗画像を確認したら(ステップ２２)、その画像をマウスクリックする(ステップ２３)。
装置は、選択された画像のステーション位置、シーケンス、スライス番号をリストに保存する(ステップ２４)。
【００３９】
選択された画像が、今現在撮像中のステーション、シーケンスのものか判断し(ステップ２５)、そうであれば、撮像をすぐに中止する(ステップ２６)。リストを参照し、再撮像すべきステーション、シーケンスを確認した後に、再度撮像を開始する(ステップ２７)。再撮像後の画像は、撮り直し前の画像と置き換えて表示フォーマットに表示する。
選択された画像が、今現在撮像中のステーションと同一であるか判断し(ステップ２８)、同一であるがシーケンスが違う場合は、撮像中のシーケンスが終了するのを待ち(ステップ２９)、再撮像を行なう。
【００４０】
現在撮像中のステーションと違うステーションであった場合は、現在のステーションの撮像がすべて終了するまで待ち(ステップ３０)、終了後ベッド移動を行い、再撮像を行なう。
合成表示上で失敗画像の選択を行なう場合は、合成後の画像上で、失敗部分をマウスクリックする。クリックされた位置から、選択された画像のステーション位置、シーケンス、スライス番号を判定し、その後はステップ２４以下の流れと同様である。
再撮像後、撮り直し前の画像と再撮像の画像とを置き換えて合成処理を行って表示を更新する。
【００４１】
尚、失敗画像の判定は、操作者の指示だけでなく、装置が自動で行なう場合も考えられる。
例えば、合成表示に着目した場合、体の輪郭を抽出して前ステーションとのつながりを検出し、閾値以上のずれを検出した場合に撮像失敗と判定する、などが考えられる。その場合も、判定後の処理はステップ２４以下の流れと同様である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係るMRI装置の一実施例における全体基本構成の斜視図。
【図２】本発明を使用したマルチステーション撮像の流れを説明する図。
【図３】本発明の表示フォーマットの一例を示す図。
【図４】本発明の表示フォーマットの一例を示す図。
【図５−１】本発明の撮像中の画像表示のイメージを説明する図。
【図５−２】本発明の撮像中の画像表示のイメージを説明する図。
【図５−３】本発明の撮像中の画像表示のイメージを説明する図。
【図５−４】本発明の撮像中の画像表示のイメージを説明する図。
【図６−１】本発明のデフォルト表示フォーマットの一例を示す図。
【図６−２】本発明のデフォルト表示フォーマットの一例を示す図。
【図６−３】本発明のデフォルト表示フォーマットの一例を示す図。
【図６−４】本発明のデフォルト表示フォーマットの一例を示す図。
【図６−５】本発明のデフォルト表示フォーマットの一例を示す図。
【図６−６】本発明のデフォルト表示フォーマットの一例を示す図。
【図７】本発明の再撮像指示を実現する流れを説明する図。
【符号の説明】
【００４３】
1…被検体、2…静磁場発生系、3…傾斜磁場発生系、4…シーケンサ、5…送信系、6…受信系、7…信号処理系、8…中央処理装置(CPU)、9…傾斜磁場コイル、10…傾斜磁場電源、11…高周波発信器、12…変調器、13…高周波増幅器、14a…高周波コイル(送信コイル)、14b…高周波コイル(受信コイル)、15…信号増幅器、16…直交位相検波器、17…〃D変換器、18…磁気ディスク、19…光ディスク、20…ディスプレイ、21…ROM、22…RAM、23…トラックボール又はマウス、24…キーボード、51…ガントリ、52…テーブル、53…筐体、54…処理装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図５−３】
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【図５−４】
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【図６−１】
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【図６−２】
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【図６−３】
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【図６−４】
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【図６−５】
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【図６−６】
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【図７】
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