(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の心拍情報又は脈波情報を含む生体信号を検出するセンサと、
前記被検体の血液が流れる部分を含む領域から、前記血液の縦磁化の大きさを反映したエコー信号を得るためのナビゲータシーケンスと、前記被検体の血液が流れる部分を含む撮影部位の画像データを得るためのイメージングシーケンスとを実行するスキャン手段とを有し、
前記エコー信号に基づいて、前記領域を流れる血液の流速の情報を含む血流信号を求める磁気共鳴装置であって、
前記血流信号のピークから前記イメージングシーケンスを実行するまでの第１の遅延時間を算出し、前記第１の遅延時間に基づいて、前記生体信号のピークから前記イメージングシーケンスを実行するまでの第２の遅延時間を算出する遅延時間算出手段を有する、磁気共鳴装置。
【請求項２】
前記遅延時間算出手段は、
前記血流信号のピークと前記生体信号のピークとの時間差を算出し、前記第１の遅延時間と前記時間差とに基づいて、前記第２の遅延時間を算出する、請求項１に記載の磁気共鳴装置。
【請求項３】
前記遅延時間算出手段は、
前記第１の遅延時間が前記時間差よりも大きい場合、前記第１の遅延時間から前記時間差を減算することにより、前記第２の遅延時間を算出し、
前記第１の遅延時間が前記時間差以下の場合、前記生体信号のピーク間隔から前記時間差を減算し、減算値に前記第１の遅延時間を加算することにより、前記第２の遅延時間を算出する、請求項２に記載の磁気共鳴装置。
【請求項４】
前記撮影部位を設定する設定手段を有する、請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
【請求項５】
前記スキャン手段は、
前記撮影部位を設定するときに使用されるローカライザ画像データを取得するためのローカライザスキャンを実行する、請求項４に記載の磁気共鳴装置。
【請求項６】
前記設定手段は、
前記ローカライザ画像データに基づいて前記領域を設定する、請求項５に記載の磁気共鳴装置。
【請求項７】
前記領域は、前記撮影部位内の血液が流れる部分を含んでいる、請求項６に記載の磁気共鳴装置。
【請求項８】
前記生体信号は、心拍信号又は脈波信号である、請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
【請求項９】
被検体の心拍情報又は脈波情報を含む生体信号を検出するセンサと、前記被検体の血液が流れる部分を含む領域から、前記血液の縦磁化の大きさを反映したエコー信号を得るためのナビゲータシーケンスと、前記被検体の血液が流れる部分を含む撮影部位の画像データを得るためのイメージングシーケンスとを実行するスキャン手段とを有し、前記エコー信号に基づいて、前記領域を流れる血液の流速の情報を含む血流信号を求める磁気共鳴装置のプログラムであって、
前記血流信号のピークから前記イメージングシーケンスを実行するまでの第１の遅延時間を算出し、前記第１の遅延時間に基づいて、前記生体信号のピークから前記イメージングシーケンスを実行するまでの第２の遅延時間を算出する遅延時間算出処理を計算機に実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の血液が流れている部位を撮影する磁気共鳴装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、心電信号や脈波信号を用いて血流を撮影する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０１０９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
心電信号や脈波信号を用いて血流を撮影する場合、心電信号や脈波信号のピークからシーケンスを実行するまでの遅延時間を設定している。例えば、脈波信号を用いて、血流が遅い間（心拡張期）にデータを収集したい場合、脈波のピークからシーケンスを実行するまでの遅延時間を、３００ｍｓ〜４００ｍｓの間で経験的に設定する方法がある。しかし、この方法では、設定された遅延時間によっては、血流が遅い間にデータを収集することができない場合があるので、画質が劣化することがある。そこで、画質の劣化ができるだけ生じないような遅延時間を設定する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様は、被検体の心拍情報又は脈波情報を含む生体信号を検出するセンサと、
前記被検体の血液の流速の情報を含む血流信号を取得するためのナビゲータシーケンスと、前記被検体の血管を含む撮影部位の画像データを取得するためのイメージングシーケンスとを実行するスキャン手段と、
前記ナビゲータシーケンスにより取得された血流信号のピークから前記イメージングシーケンスを実行するまでの第１の遅延時間を算出し、前記第１の遅延時間に基づいて、前記生体信号のピークから前記イメージングシーケンスを実行するまでの第２の遅延時間を算出する遅延時間算出手段とを有する、磁気共鳴装置である。
【０００６】
本発明の第２の態様は、被検体の心拍情報又は脈波情報を含む生体信号を検出するとともに、前記被検体の血液の流速の情報を含む血流信号を取得するためのナビゲータシーケンスと、前記被検体の血液が流れている撮影部位の画像データを取得するためのイメージングシーケンスとを実行する磁気共鳴装置のプログラムであって、
前記ナビゲータシーケンスにより取得された血流信号のピークから前記イメージングシーケンスを実行するまでの第１の遅延時間を算出し、前記第１の遅延時間に基づいて、前記生体信号のピークから前記イメージングシーケンスを実行するまでの第２の遅延時間を算出する遅延時間算出処理を計算機に実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【０００７】
血流信号のピークからイメージングシーケンスを実行するまでの第２の遅延時間を設定し、第２の遅延時間に基づいて、本スキャンにおいて生体信号のピークからイメージングシーケンスを実行するまでの第１の遅延時間を設定している。したがって、血液の流速の情報を考慮して第１の遅延時間が設定されるので、画質の劣化を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一形態の磁気共鳴装置の概略図である。
【図２】本形態で実行されるスキャンの説明図である。
【図３】撮影部位Ｒｉｍの概略図である。
【図４】図２に示すスキャンを実行するときのフローを示す図である。
【図５】ローカライザ画像データＬＯの一例を示す図である。
【図６】撮影部位Ｒｉｍの一例を示す図である。
【図７】ナビゲータ領域Ｒｎａｖの一例を示す図である。
【図８】プリスキャンＢの説明図である。
【図９】ナビゲータシーケンスＮＡＶの一例を示す図である。
【図１０】ステップＳＴ５の各ステップの説明図である。
【図１１】ＴＤｑ≦Δｔの場合の一例を示す図である。
【図１２】血液の流速が速いときにイメージングシーケンスＩＳを実行するときの脈波信号用の遅延時間の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、以下の形態に限定されることはない。
【００１０】
図１は、本発明の一形態の磁気共鳴装置の概略図である。
磁気共鳴装置（以下、「ＭＲ装置」と呼ぶ。ＭＲ：Magnetic Resonance）１００は、マグネット２、テーブル３、受信コイル４などを有している。
【００１１】
マグネット２は、被検体１３が収容されるボア２１、超伝導コイル２２、勾配コイル２３、ＲＦコイル２４などを有している。超伝導コイル２２は静磁場を印加し、勾配コイル２３は勾配磁場を印加し、ＲＦコイル２４はＲＦパルスを送信する。尚、超伝導コイル２２の代わりに、永久磁石を用いてもよい。
【００１２】
テーブル３は、被検体１３を支持するためのクレードル３ａを有している。クレードル３ａがボア２１に移動することによって、被検体１３がボアに搬入される。
【００１３】
受信コイル４は被検体１３の腹部に取り付けられている。
脈波センサ５は被検体１３の指に取り付けられている。脈波センサ５は、被検体１３の脈波を検出する。
【００１４】
ＭＲ装置１００は、更に、シーケンサ６、送信器７、勾配磁場電源８、受信器９、制御部１０、操作部１１、および表示部１２などを有している。
【００１５】
シーケンサ６は、制御部１０の制御を受けて、パルスシーケンスを実行するための情報を送信器７および勾配磁場電源８に送る。
【００１６】
送信器７は、ＲＦコイル２４に信号を供給する。
勾配磁場電源８は、勾配コイル２３に信号を供給する。
【００１７】
受信器９は、受信コイル４で受信された磁気共鳴信号を信号処理し、制御部１０に出力する。
【００１８】
制御部１０は、シーケンサ６および表示部１２に必要な情報を伝送したり、受信器９から受け取ったデータに基づいて画像を再構成するなど、ＭＲ装置１００の各種の動作を実現するように、ＭＲ装置１００の各部の動作を制御する。制御部１０は、例えばコンピュータ（computer）によって構成される。制御部１０は、設定手段１０１および遅延時間算出手段１０２などを有している。
【００１９】
設定手段１０１は、撮影部位およびナビゲータ領域を設定する。
遅延時間算出手段１０２は、イメージングシーケンスを実行するときの遅延時間を算出する。
【００２０】
制御部１０は、設定手段１０１および遅延時間算出手段１０２を構成する一例であり、所定のプログラムを実行することにより、これらの手段として機能する。
【００２１】
操作部１１は、オペレータにより操作され、種々の情報を制御部１０に入力する。表示部１２は種々の情報を表示する。
ＭＲ装置１００は、上記のように構成されている。
【００２２】
図２は、本形態で実行されるスキャンの説明図、図３は、撮影部位Ｒｉｍの概略図である。
本形態では、ローカライザスキャンＡ、プリスキャンＢ、および本スキャンＣが実行される。
【００２３】
本スキャンＣは、撮影部位Ｒｉｍの画像データを取得するためのイメージングシーケンスＩＳを有している。
【００２４】
本スキャンＣが実行されている間、脈波センサ５によって脈波信号ＰＳが取得される。脈波信号ＰＳの脈波ピークｐから遅延時間ＴＤｐが経過した時点で、イメージングシーケンスＩＳが実行される。遅延時間ＴＤｐは、血流が遅いときにイメージングシーケンスＩＳが実行されるように設定されている。本形態では、遅延時間ＴＤｐは、ローカライザスキャンＡおよびプリスキャンＢにより得られたデータに基づいて設定されている。以下に、遅延時間ＴＤｐの設定方法について、図４を参照しながら説明する。
【００２５】
図４は、図２に示すスキャンを実行するときのフローを示す図である。
ステップＳＴ１では、ローカライザスキャンＡを実行する。ローカライザスキャンＡでは、本スキャンＣを実行するときの撮影部位Ｒｉｍを設定するときに使用されるローカライザ画像データを取得する。図５に、ローカライザ画像データＬＯの一例を示す。ローカライザスキャンＡを実行した後、ステップＳＴ２に進む。
【００２６】
ステップＳＴ２では、本スキャンＣを実行するときの撮影部位Ｒｉｍを設定する。オペレータは、表示部１２にローカライザ画像データＬＯを表示させ、ローカライザ画像データＬＯに基づいて、撮影部位Ｒｉｍを設定する。図６に、設定された撮影部位Ｒｉｍを概略的に示す。オペレータは、操作部１１を操作して、撮影部位Ｒｉｍを設定するための情報（例えば、スライス枚数、スライス位置、スライス厚など）を入力する。設定手段１０１（図１参照）は、操作部１１から入力された情報に基づいて、撮影部位Ｒｉｍを設定する。撮影部位Ｒｉｍを設定した後、ステップＳＴ３に進む。
【００２７】
ステップＳＴ３では、オペレータは、ローカライザ画像データＬＯに、ナビゲータ領域Ｒｎａｖを設定する。図７に、設定されたナビゲータ領域Ｒｎａｖの一例を示す。ナビゲータ領域Ｒｎａｖは、プリスキャンＢのときに励起される領域であり、撮影部位Ｒｉｍ内の血管を含むように設定される。オペレータは、操作部１１を操作して、ナビゲータ領域Ｒｎａｖを設定するための情報を入力する。設定手段１０１は、操作部１１から入力された情報に基づいて、ナビゲータ領域Ｒｎａｖを設定する。ナビゲータ領域Ｒｎａｖを設定した後、ステップＳＴ４に進む。
【００２８】
ステップＳＴ４では、プリスキャンＢが実行される。
図８は、プリスキャンＢの説明図である。
【００２９】
プリスキャンＢでは、ナビゲータシーケンスＮＡＶが繰り返し実行される。図９に、ナビゲータシーケンスＮＡＶの一例を示す。ナビゲータシーケンスＮＡＶは、ナビゲータ領域Ｒｎａｖを流れる血液の流速の情報を含む血流信号を取得するためのシーケンスである。図８には、ナビゲータシーケンスＮＡＶを実行することにより取得された血流信号ＳＢの一例が概略的に示されている。
【００３０】
ナビゲータ領域ＲｎａｖではナビゲータシーケンスＮＡＶが繰り返し実行されるので、ナビゲータ領域Ｒｎａｖを流れる血液の流速が遅い場合、ナビゲータ領域Ｒｎａｖ内の血液の縦磁化は、ナビゲータ領域Ｒｎａｖから流出するまでの間にかなり小さくなる。この場合、ナビゲータシーケンスＮＡＶにより得られるエコー信号は低信号になるので、血流信号ＳＢは小さい値になる（時点ｔｓ参照）。
【００３１】
一方、ナビゲータ領域Ｒｎａｖを流れる血液の流速が速い場合、ナビゲータ領域Ｒｎａｖを流れる血液は、縦磁化が十分に小さくなる前に、ナビゲータ領域Ｒｎａｖの外側に流出する。したがって、ナビゲータ領域Ｒｎａｖを流れる血液は、ある程度大きい縦磁化を保持している。この場合、ナビゲータシーケンスＮＡＶにより得られるエコー信号は高信号になるので、血流信号ＳＢは大きい値になる（時点ｔｆ参照）。
【００３２】
したがって、プリスキャンＢを実行することによって、ナビゲータ領域Ｒｎａｖを流れる血液の流速の情報を含む血流信号ＳＢを得ることができる。
【００３３】
尚、プリスキャンＢが実行されている間、脈波センサ５によって脈波信号ＰＳも取得される。プリスキャンＢを実行した後、ステップＳＴ５に進む。
【００３４】
ステップＳＴ５では、ステップＳＴ４で得られた血流信号ＳＢと脈波信号ＰＳとに基づいて、本スキャンＣにおいてイメージングシーケンスＩＳを実行するときの遅延時間ＴＤｐ（図２参照）を設定する。以下に、ステップＳＴ５の各ステップ５１〜ＳＴ５５について説明する。
【００３５】
図１０は、ステップＳＴ５の各ステップの説明図である。
本形態では、血流が遅いときにイメージングシーケンスＩＳを実行する必要がある。そこで、ステップＳＴ５１では、先ず、血流信号ＳＢのピーク間隔の間で、血流が最も遅くなる時点ｔｓを算出する。そして、血流が最も遅くなる時点ｔｓを基準にして、血流信号ＳＢ上に、イメージングシーケンスＩＳを位置決めする。ここでは、算出した時点ｔｓが、イメージングシーケンスＩＳの中心時点ｔｃに一致するように、イメージングシーケンスＩＳを位置決めする。次に、遅延時間算出手段１０２（図１参照）が、血流信号ＳＢの血流ピークｑからイメージングシーケンスＩＳが実行されるまでの血流信号用の遅延時間ＴＤｑを算出する。
【００３６】
このようにして、血流信号用の遅延時間ＴＤｑが算出される。しかし、本スキャンＣの遅延時間ＴＤｐは、図２に示すように、脈波ピークｐからの遅延時間である。したがって、血流信号用の遅延時間ＴＤｑを、そのまま本スキャンＣの遅延時間ＴＤｐとして採用することはできない。そこで、血流信号用の遅延時間ＴＤｑを算出した後、脈波信号用の遅延時間ＴＤｐを算出する。脈波信号用の遅延時間ＴＤｐを算出するために、ステップＳＴ５２〜ステップＳＴ５５に進む。
【００３７】
ステップＳＴ５２では、遅延時間算出手段１０２は、血流ピークｑと、血流ピークｑの直後に発生する脈波ピークｐとの時間差Δｔを算出する。時間差Δｔを算出した後、ステップＳＴ５３に進む。
【００３８】
ステップＳＴ５３では、遅延時間算出手段１０２が、血流信号用の遅延時間ＴＤｑと、時間差Δｔとを比較する。そして、ＴＤｑ＞Δｔの場合、ステップＳＴ５４に進み、ＴＤｑ≦Δｔの場合、ステップＳＴ５５に進む。図１０では、ＴＤｑ＞Δｔであるので、ステップＳＴ５４に進む。
【００３９】
ステップＳＴ５４では、脈波ピークｐからイメージングシーケンスＩＳを開始するまでの脈波信号用の遅延時間ＴＤｐを算出する。脈波信号用の遅延時間ＴＤｐは、以下の式で算出される。
ＴＤｐ＝ＴＤｑ−Δｔ  ・・・（１）
【００４０】
血流信号用の遅延時間ＴＤｑはステップＳＴ５１で設定されており、時間差Δｔは、ステップＳＴ５２で算出されている。したがって、血流信号用の遅延時間ＴＤｑおよび時間差Δｔを式（１）に代入することにより、脈波信号用の遅延時間ＴＤｐを算出することができる。
【００４１】
脈波信号用の遅延時間ＴＤｐを算出した後、ステップＳＴ６に進む。
ステップＳＴ６では、本スキャンＣを実行する。本スキャンＣでは、図２に示すように、脈波信号ＰＳの脈波ピークｐから、ステップＳＴ５４で算出した脈波信号用の遅延時間ＴＤｐが経過した時点で、イメージングシーケンスＩＳを開始する。そして、画像再構成に必要なデータを収集したら、フローを終了する。
【００４２】
本形態では、本スキャンＣの前に、血流信号ＳＢを取得するためのプリスキャンＢを実行し（図８参照）、血流信号ＳＢの時間変化に基づいて、血流が遅くなる時点ｔｓを検出する（図１０参照）。次に、検出した時点ｔｓに基づいて、血流が遅いときにイメージングシーケンスＩＳが実行されるように、イメージングシーケンスＩＳを設定し、血流信号用の遅延時間ＴＤｑを算出する。そして、血流ピークｑと脈波ピークｐとの時間差Δｔを求め、血流信号用の遅延時間ＴＤｑと時間差Δｔとに基づいて、脈波信号用の遅延時間ＴＤｐを算出している。したがって、本スキャンＣでは、血液の流速が遅くなるときのタイミングに合わせてイメージングシーケンスＩＳを実行することができるので、画質を向上させることができる。
【００４３】
尚、上記の例では、ステップＳＴ５３において、ＴＤｑ＞Δｔの場合について説明した。次に、ＴＤｑ≦Δｔの場合について説明する。
【００４４】
図１１は、ＴＤｑ≦Δｔの場合の一例を示す図である。
図１１では、ＴＤｑ≦Δｔであるので、ステップＳＴ５５に進む。
【００４５】
ステップＳＴ５５では、脈波ピークｐのひとつ前の脈波ピークｐ′からイメージングシーケンスＩＳを開始するまでの脈波信号用の遅延時間ＴＤｐを算出する。脈波信号用の遅延時間ＴＤｐは、以下の式で算出される。
ＴＤｐ＝ＴＤｑ＋（Ｇ−Δｔ）  ・・・（２）
ここで、Ｇ：脈波信号ＰＳのピーク間隔
【００４６】
血流信号用の遅延時間ＴＤｑはステップＳＴ５１で設定されており、時間差Δｔは、ステップＳＴ５２で算出されている。また、脈波信号ＰＳのピーク間隔Ｇは、脈波信号ＰＳから求めることができる。したがって、血流信号用の遅延時間ＴＤｑ、時間差Δｔ、および脈波信号ＰＳのピーク間隔Ｇを式（２）に代入することにより、脈波信号用の遅延時間ＴＤｐを算出することができる。
【００４７】
脈波信号用の遅延時間ＴＤｐを算出した後、ステップＳＴ６に進む。
ステップＳＴ６では、本スキャンＣを実行する。本スキャンＣでは、図２に示すように、脈波信号ＰＳの脈波ピークｐから、ステップＳＴ５５で算出した脈波信号用の遅延時間ＴＤｐが経過した時点で、イメージングシーケンスＩＳを開始する。そして、画像再構成に必要なデータを収集したら、フローを終了する。
【００４８】
ＴＤｑ≦Δｔの場合、式（２）を用いて遅延時間ＴＤｐを算出することにより、血液の流速が遅くなるときのタイミングに合わせてイメージングシーケンスＩＳを実行することができるので、画質を向上させることができる。
【００４９】
尚、上記の例では、血液の流速が遅くなるときのタイミングに合わせてイメージングシーケンスＩＳが実行されるように、脈波信号用の遅延時間ＴＤｐを設定する例について説明されている。しかし、イメージングシーケンスは、任意の流速のときに実行することができる。例えば、撮影方法によっては、血液の流速が速い間にイメージングシーケンスＩＳを実行したい場合がある。図１２に、血液の流速が速いときにイメージングシーケンスＩＳが実行されるように、脈波信号用の遅延時間を設定する例を示す。図１２の場合は、ＴＤｑ＞Δｔであるので、式（１）を用いて遅延時間が算出される。したがって、所望の流速のときにイメージングシーケンスＩＳを実行することができるので、画質を向上させることができる。
【００５０】
本形態では、撮影部位Ｒｉｍおよびナビゲータ領域Ｒｎａｖは、図７に示すように設定されている。しかし、撮影部位Ｒｉｍおよびナビゲータ領域Ｒｎａｖは、図７に示す位置に限定されることはない。
【００５１】
また、本形態では、撮影部位Ｒｉｍの内側にナビゲータ領域Ｒｎａｖを設定している。しかし、画質を十分に向上させることができるのであれば、撮影部位Ｒｉｍの外側にナビゲータ領域Ｒｎａｖを設定してもよい。例えば、撮影部位Ｒｉｍの外側を流れる血液であっても、撮影部位Ｒｉｍ内を流れる血液と似たような血流信号を得ることができるのであれば、十分な精度で遅延時間を算出することができるので、撮影部位Ｒｉｍの外側にナビゲータ領域Ｒｎａｖを設定してもよい。
【００５２】
尚、上記の形態では、脈波センサにより検出された脈波信号に同期して本スキャンＣを実行する例について説明されているが、本発明は、心拍情報を含む心拍信号（例えば、心電信号）に同期して本スキャンＣを実行する場合にも適用することができる。この場合は、上記の説明において、「血流信号」を「心拍信号」に読み替え、「血流ピーク」を「心拍信号のピーク」に読み替えることにより、心拍信号を用いた場合の遅延時間を算出することができる。
【符号の説明】
【００５３】
２  マグネット
３  テーブル
３ａ  クレードル
４  受信コイル
５  脈波センサ
６  シーケンサ
７  送信器
８  勾配磁場電源
９  受信器
１０  制御部
１１  操作部
１２  表示部
１３  被検体
２１  ボア
２２  超伝導コイル
２３  勾配コイル
２４  ＲＦコイル
１００  ＭＲ装置
１０１  設定手段
１０２  遅延時間算出手段
【図１】
0005922399.tif 000002
【図２】
0005922399.tif 000003
【図３】
0005922399.tif 000004
【図４】
0005922399.tif 000005
【図５】
0005922399.tif 000006
【図６】
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【図７】
0005922399.tif 000008
【図８】
0005922399.tif 000009
【図９】
0005922399.tif 000010
【図１０】
0005922399.tif 000011
【図１１】
0005922399.tif 000012
【図１２】
0005922399.tif 000013