(57)【要約】      （修正有）【課題】ＭＲ信号を計測するパルスシーケンスの実行中に、超音波画像をリアルタイム計測して超音波画像の表示ができる検査装置を提供する。【解決手段】時間区間（１）で、スライス断面を励起する。時間区間（２）で、ディフェーズ用傾斜磁場Ｇｓ、エンコード傾斜磁場２−１、３−１を印加する。時間区間（３）（ＭＲ信号の取得区間７）で、リードアウト傾斜磁場３−２を印加して、ＭＲ信号６を計測する。時間区間（４）で、ディフェーズ用傾斜磁場Ｇｓ、Ｇｐ、３−３を印加する。以下、エンコード傾斜磁場２−１の印加量を変化させ、パルスシーケンスを時間ＴＲで複数回繰返す。超音波の送受信（Ｔ／Ｒ）は、時間区間（２）９−１及び時間区間（４）９−２で行なう。１枚のＭＲ画像を得るに要するパルスシーケンスの繰返し回数を１２８回とすると、ＴＶと同等のフレームレートで、ほぼリアルタイムに超音波撮影ができる。【選択図】図２
2006075612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静磁場の中に置かれた検査対象に、高周波磁場、傾斜磁場を印加して、前記検査対象から発生する核磁気共鳴信号を検出するための所定のパルスシーケンスを、繰返し実行する核磁気共鳴装置と、前記検査対象に対して、超音波の送信、又は、前記超音波の送信及び受信を行なう超音波装置と、前記核磁気共鳴装置を駆動する制御信号に基づいて、前記所定のパルスシーケンスの中の特定の時間区間で、前記超音波の送信、又は、前記超音波の送信及び受信を繰返し行なうように、前記超音波装置を制御する手段とを有し、
前記高周波磁場を印加しない前記所定のパルスシーケンスを実行して検出された参照信号を用いて、前記所定のパルスシーケンスで検出された前記核磁気共鳴信号から、前記超音波装置の駆動に起因するノイズ信号を低減するよう構成したことを特徴とする検査装置。
【請求項２】
静磁場の中に置かれた検査対象に、高周波磁場、スライス傾斜磁場、位相エンコード傾斜磁場、リードアウト傾斜磁場の各傾斜磁場を印加する所定のパルスシーケンスを、繰返して実行する制御を行なうパルスシーケンス制御装置と、前記リードアウト傾斜磁場が印加された状態で、前記検査対象から発生する核磁気共鳴信号を検出する信号検出手段とを具備する核磁気共鳴装置と、前記検査対象に対して、超音波探触子により、超音波の送信、又は、前記超音波の送信及び受信を行なう手段と、前記超音波の送信及び受信のタイミングを制御するタイミング制御装置とを具備する超音波装置と、前記パルスシーケンス制御装置からの制御信号に基づいて、前記所定のパルスシーケンスの中の特定の時間区間で、前記超音波の送信、又は、前記超音波の送信及び受信を繰返し行なうように、前記タイミング制御手段を制御する手段とを有し、
前記高周波磁場、前記スライス傾斜磁場、及び、前記位相エンコード傾斜磁場を印加しない前記所定のパルスシーケンスを実行して検出された参照信号を用いて、前記所定のパルスシーケンスで検出された前記核磁気共鳴信号から、前記超音波装置の駆動に起因するノイズ信号を低減するよう構成したことを特徴とする検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波及び核磁気共鳴を用いた検査装置に係わり、超音波の送信、又は、超音波の送信及び受信を行なう超音波装置の駆動シーケンスと、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）装置の駆動シーケンスとを、並行して実行可能な検査装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
医療コスト低減に最も効果的な方法は入院期間を短縮することである。内視鏡下での手術、超音波加熱凝固治療等の低侵襲手術の普及により、入院期間の劇的な短縮が期待されている。
【０００３】
図１１の斜視図により示すような、広い開口部をもつオープン型ＭＲＩ装置は、開口部を通して多方向から患者にアクセスでき、かつ、放射線被曝の問題がないことから、低侵襲手術の実現のための最有力機器と目され、インターベンショナルＭＲＩ装置（術中ＭＲＩ装置）の実用化が期待されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方、超音波装置は、リアルタイム性に優れ、装置が簡便であるという特徴を有しているため、最近では超音波装置による診断のみならず、超音波装置による超音波加熱療法や音響化学療法といった非観血的治療技術への応用が進んでいる。
【０００５】
超音波装置とＭＲＩ装置の機能は相補的なものであることから、ユーザー（医師）からは超音波装置／ＭＲＩ装置の同時使用の要望が高まっている。オープン型ＭＲＩ装置は開放度が高いことから、超音波診断装置又は超音波治療装置の超音波探触子、手術道具等をマグネット内部に容易に持ち込むことが可能である。しかし、マグネット内部に持ち込む超音波装置又は超音波治療装置の超音波探触子、手術道具等が磁性体を含む物質から構成される場合、マグネット内部の静磁場の均一性を乱すため、ＭＲＩに於ける画像に著しい影響を与える。
【０００６】
これに対し、ＭＲＩ装置による画像を劣化させない超音波装置を実現するために、超音波探触子のバッキング材及び音響整合層を非磁性かつ絶縁材料で構成する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
この特許文献２の方法を用いれば、ＭＲＩ装置に於ける一連のパルスシーケンスの終了の後に時間を十分おいて、超音波装置による撮影を実行すれば、互いに干渉無く撮影できる。すなわち、ＭＲ画像の取得と、超音波画像の取得を交互に行うことができる。しかしながら、一般に、超音波の１画像の取得にかかる撮影時間は数十ミリ秒程度であるのに対して、１枚のＭＲ画像の取得にかかる撮影時間は１秒程度は必要であり、ＭＲ画像の取得時間は、超音波画像の取得時間に対して長い。ＭＲ画像の取得時間の間は、超音波装置による撮影は中断されてしまうため、超音波装置は、リアルタイム性は損なわれる。
【０００８】
また、スピン共鳴信号計測用アンテナの生体内部での位置を超音波画像から決定する方法が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００９】
この特許文献３の方法は、ＭＲＩについて画像を取得するのではなく、スピン共鳴信号を計測することを対象としている。磁気共鳴信号を利用して画像を取得する場合、その画像再構成には、傾斜磁場の印加状態を変化させて得た共鳴信号が、画像の画素の個数以上必要であるが、特許文献３では、共鳴信号の計測のみを目的としているため、特定の検出領域からの共鳴信号計測は１回の計測で良い。
【００１０】
特許文献３においても、スピン共鳴信号計測装置と超音波装置の、互いの干渉を回避するため、スピン共鳴信号を計測するための一連の動作（高周波磁場の印加や、傾斜磁場スイッチングや、信号の計測）を行う時間と、超音波装置が動作する時間を、分けて交互に行うタイミングが開示されている。具体的には、高周波磁場によりスピンを励起し、スピン信号を計測した後、再びスピンが元の状態に戻るのに要する時間、すなわち、待ち時間の間のみ超音波撮像を行うタイミングが開示されている。スピン信号を計測する際の待ち時間は通常１秒から２秒程度であるのに対して、スピン共鳴信号を計測するための一連の動作（高周波磁場の印加や、傾斜磁場スイッチングや、信号の計測）を行う時間は長くても０.２秒程度である。スピン信号を計測する際の待ち時間を１秒とし、超音波の１画像の取得にかかる撮影時間を２５ミリ秒とすると、待ち時間の間に超音波を４０スキャン取得でき、その間にスピン共鳴信号計測用アンテナの生体内部での位置を知ることができる。
【００１１】
特許文献３に記載の方法は、特定の検出領域からのスピン共鳴信号を計測する際は有効であるが、ＭＲ画像を取得する際は待ち時間の間に超音波画像を取得することは現実的でない。待ち時間の定義を、磁気共鳴信号を計測するための一連の動作（高周波磁場の印加や、傾斜磁場スイッチングや、信号の計測）を行っていない時間とすると、近年のＭＲＩ装置では、撮影全体に必要な時間を少なくする目的で、待ち時間を極力少なくするようにパルスシーケンスが設定されているためである。例えば、近年注目されている待ち時間が全く存在しないＭＲＩの高速撮影法としては、３軸補償のＳｔｅａｄｙ-Ｓｔａｔｅ-Ｆｒｅｅ-Ｐｒｅｃｅｓｓｉｏｎシーケンス（ＢＡＳＧシーケンス）がある。また、従来から臨床に用いられているスピンエコー（ＳＥ）シーケンス、グラディエントエコー（ＧＲＥ）シーケンス、グラディエントエコーシーケンスとスピンエコーシーケンスを組合わせたＧＲＡＳＥシーケンス等においても、マルチスライス撮影法と併用するなど、待ち時間を極力少なくするようにパルスシーケンスが工夫されている。
【００１２】
【特許文献１】特開平１０−５７３４４号公報
【特許文献２】特開２００２−１３６５１４号公報
【特許文献３】特開平７−１８４８７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述したように、特許文献３に記載の方法は、特定の検出領域からのスピン共鳴信号を計測する際は有効であるが、ＭＲ画像を取得する際は待ち時間の間に超音波画像を取得することは現実的でない。特に近年注目されているＢＡＳＧシーケンスには待ち時間が存在しないため全く適用できない。
【００１４】
また、特許文献２に記載の方法では、超音波の送信（照射）、又は、超音波の送信及び受信を行なう超音波装置の駆動シーケンスと、ＭＲＩ装置の駆動シーケンスとを、並行して同時に実行する場合、即ち、超音波装置及びＭＲＩ装置による撮影とをほぼリアルタイムで行なう場合、超音波装置とＭＲＩ装置との干渉により、ＭＲＩに於ける画像（ＭＲ画像）及び超音波画像は、共に劣化するという課題がある。超音波を照射（送信）中に、核磁気共鳴信号（ＭＲ信号）を受信するとＭＲ画像にスパイク状のノイズが混入するという課題がある。
【００１５】
また、超音波信号の受信中にＭＲＩ装置によりＲＦパルスを照射すると超音波画像にノイズが混入するという課題がある。更に、ＭＲＩ装置による撮影の期間中に、超音波探触子のケーブルの信号線又はグランド線が、ＭＲＩ装置と切り離されていないと、ＭＲ画像のＳＮ比が劣化するという課題がある。ＭＲＩ装置による撮影と超音波装置による撮影をほぼリアルタイムで行なう場合に、双方の装置による画像の劣化を防ぐことが大きな課題である。
【００１６】
本発明の目的は、上記の課題を解決し、ＭＲＩ装置によりＭＲ画像を得るための核磁気共鳴信号を計測するパルスシーケンスの実行中に、超音波画像をリアルタイム計測して超音波画像の表示ができる検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明では、ＭＲＩ装置による撮影のパルスシーケンスと超音波装置による撮影のパルスシーケンスを同期させて制御する手段を備えることにより、ＭＲＩ装置で、励起用ＲＦパルスを照射する時間区間、１８０度ＲＦパルスを照射する時間区間、及び、ＭＲ信号を受信する時間区間を除いた時間区間で、超音波の送信（送波）、又は、超音波の送受信（送信（送波）及び受信（受波））を行なう。更に、一定時間間隔毎に１回、ＭＲＩ装置で、励起用ＲＦパルス、１８０度ＲＦパルスを照射せずに、ＭＲ信号を参照信号として受信する。超音波装置のデジタル制御系に起因するノイズ信号を含む参照信号を、計測された検査対象からのＭＲ信号から参照信号を減算する。
【００１８】
本発明による、超音波及び核磁気共鳴を用いた検査装置は、以下の特徴を有する。
【００１９】
本発明の検査装置は、静磁場の中に置かれた検査対象に、高周波磁場、傾斜磁場を印加して、検査対象から発生する核磁気共鳴信号を検出するための所定のパルスシーケンスを、繰返し実行する核磁気共鳴装置と、検査対象に対して、超音波の送信、又は、超音波の送信及び受信を行なう超音波装置と、から構成される。超音波装置は、制御手段により、核磁気共鳴装置を駆動する制御信号に基づいて、超音波の送信、又は、超音波の送信及び受信を繰返し行なうように、次のように制御される。
（１）上記の所定のパルスシーケンスの実行中に制御される。
（２）上記の所定のパルスシーケンスの中の、特定の時間区間で制御される。
（３）上記の所定のパルスシーケンスの実行中に、所定のパルスシーケンスの中の、特定の時間区間で制御される。
【００２０】
特定の時間区間は、所定のパルスシーケンスの中の次の何れかの時間区間である。
（ａ）高周波磁場が印加される時間区間及び核磁気共鳴信号が検出される時間区間を除く少なくとも１つの時間区間。
（ｂ）高周波磁場が印加される時間区間と核磁気共鳴信号が検出される時間区間により挟まれる少なくとも１つの時間区間。
（ｃ）核磁気共鳴信号が検出される時間区間の直前及び／又は直後の少なくとも１つの時間区間。
（ｄ）核磁気共鳴信号が検出される時間区間の前及び／又は後の時間区間で、且つ、高周波磁場が印加される時間区間を除く時間区間。
【００２１】
超音波装置の駆動に起因するノイズ信号が検出される核磁気共鳴信号に及ぼす影響は、次のようにして、低減できる。超音波装置の駆動に起因するノイズ信号は、デジタル制御系に起因するノイズ信号である。高周波磁場が印加されない所定のパルスシーケンス、又は、高周波磁場、スライス傾斜磁場、及び、位相エンコード傾斜磁場が印加されない所定のパルスシーケンスを、実行して検出された核磁気共鳴信号を参照信号とする。
【００２２】
この参照信号を、所定のパルスシーケンスで検出された核磁気共鳴信号から減算することにより、検出された核磁気共鳴信号に含まれる、超音波装置の駆動に起因するノイズ信号を低減できる。この結果、ＭＲ画像のＳＮ比の劣化が防止できる。
【００２３】
一般に、１枚のＭＲ画像を得るに必要な撮影時間は、超音波の送信及び受信により、１枚の画像を得る１スキャンに必要な撮影時間よりも長い。
【００２４】
従って、本発明の検査装置では、１枚のＭＲ画像を得る撮影時間中に、超音波画像をリアルタイム計測して、少なくとも１枚以上の超音波画像の表示を行なうことが可能である。
【００２５】
本発明の検査装置によれば、ＭＲ画像を得るためのＭＲ信号を計測するパルスシーケンスの実行中に、リアルタイム性を損なうことなく、超音波撮像を並行して同時に実行でき、超音波画像をリアルタイム計測して超音波画像の表示ができる。
【００２６】
また、本発明の検査装置によれば、検査対象への超音波の送信中、及び、検査対象から反射された超音波信号の受信中に、ＭＲＩ装置はＲＦパルス（高周波磁場）を照射しない構成とするので、ＲＦパルスに起因するノイズ信号は、超音波の送信信号、又は、送信信号及び受信信号に混入しないという効果がある。また、ＭＲ信号の受信中に、超音波の送信、又は、送信及び受信をしない構成とするので、超音波の送信、又は、送信及び受信に起因するノイズ信号は、ＭＲ信号に混入しないという効果がある。従って、ＭＲ画像、超音波画像の双方のＳ／Ｎが劣化しない撮像を実行できる。
【００２７】
本発明の検査装置の代表的な構成を、図２を参照して以下に説明する。
【００２８】
時間区間（１）で、スライス傾斜磁場４−１と同時に励起用ＲＦパルス１を照射して、スライス断面の原子核を励起する。
【００２９】
時間区間（２）で、ディフェーズ用傾斜磁場Ｇｓ、エンコード傾斜磁場２−１、ディフェーズ用傾斜磁場３−１を印加する。
【００３０】
時間区間（３）（ＭＲ信号の取得区間７）で、リードアウト傾斜磁場３−２を印加して、ＭＲ信号６を計測する。
【００３１】
時間区間（４）で、ディフェーズ用傾斜磁場Ｇｓ、ディフェーズ用傾斜磁場Ｇｐ、ディフェーズ用傾斜磁場３−３を印加する。
【００３２】
以下、エンコード傾斜磁場２−１の印加量を変化させ、パルスシーケンスを繰返し時間ＴＲで複数回繰返す。
【００３３】
超音波の送受信（Ｔ／Ｒ）は、時間区間（１）及び時間区間（３）を除いた、時間区間（２）９−１及び時間区間（４）９−２で行なう。
【００３４】
１ラインの超音波ビームの送受信に要する時間を０.１４ｍｓとし、１枚の超音波画像を得るための１スキャンが９６ラインで構成され、１枚のＭＲ画像を得るに要するパルスシーケンスの繰返し回数を１２８回とすると、ＴＶと同等のフレームレートで、ほぼリアルタイムに超音波撮影が可能である。
【００３５】
本発明の、超音波及び核磁気共鳴を用いた検査方法は、以下に記載する特徴を有する。
【００３６】
（１）静磁場の中に置かれた検査対象に、高周波磁場、傾斜磁場を印加して、前記検査対象から発生する核磁気共鳴信号を検出する所定のパルスシーケンスを、所定のパルスシーケンス制御信号に基づいて、繰返し実行する第１の工程と、前記所定のパルスシーケンス制御信号に基づいて、前記検査対象に対して、超音波の送信、又は、前記超音波の送信及び受信を繰返し行なう第２の工程とを有することを特徴とする検査方法。
【００３７】
（２）静磁場の中に置かれた検査対象に、高周波磁場、傾斜磁場を印加して、前記検査対象から発生する核磁気共鳴信号を検出する所定のパルスシーケンスを、所定のパルスシーケンス制御信号に基づいて、繰返し実行する第１の工程と、前記所定のパルスシーケンス制御信号に基づいて、前記所定のパルスシーケンスの実行中に、前記検査対象に対して、超音波の送信、又は、前記超音波の送信及び受信を繰返し行なう工程とを有することを特徴とする検査方法。
【００３８】
（３）静磁場の中に置かれた検査対象に、高周波磁場、傾斜磁場を印加して、前記検査対象から発生する核磁気共鳴信号を検出する所定のパルスシーケンスを、所定のパルスシーケンス制御信号に基づいて、繰返し実行する第１の工程と、前記所定のパルスシーケンス制御信号に基づいて、前記所定のパルスシーケンスの中の特定の時間区間で、前記検査対象に対して、超音波の送信、又は、前記超音波の送信及び受信を繰返し行なう第２の工程とを有することを特徴とする検査方法。
【００３９】
（４）前記（３）に記載の検査方法において、前記特定の時間区間が、前記所定のパルスシーケンスの中の、（ａ）前記高周波磁場を印加する時間区間及び前記核磁気共鳴信号を検出する時間区間を除く少なくとも１つの時間区間、（ｂ）前記高周波磁場を印加する時間区間と前記核磁気共鳴信号を検出する時間区間により挟まれる少なくとも１つの時間区間、（ｃ）前記核磁気共鳴信号を検出する時間区間の直前及び／又は直後の少なくとも１つの時間区間、（ｄ）前記核磁気共鳴信号を検出する時間区間の前及び／又は後の時間区間で、且つ、前記高周波磁場を印加する時間区間を除く時間区間、のうちの何れかの時間区間であることを特徴とする検査方法。
【００４０】
（５）前記（３）に記載の検査方法において、前記高周波磁場を印加しない前記所定のパルスシーケンスを実行して、前記核磁気共鳴信号を参照信号として検出する第３の工程と、前記参照信号を用いて、前記所定のパルスシーケンスで検出された前記核磁気共鳴信号から、前記超音波の送信、又は、前記超音波の送信及び受信に起因するノイズ信号を低減する第４の工程とを有することを特徴とする検査方法。
【００４１】
（６）静磁場の中に置かれた検査対象に、高周波磁場、傾斜磁場を印加して、前記検査対象から発生する核磁気共鳴信号を検出する所定のパルスシーケンスを、所定のパルスシーケンス制御信号に基づいて、繰返し実行する第１の工程と、検出された前記核磁気共鳴信号から核磁気共鳴画像に変換する第２の工程と、前記所定のパルスシーケンス制御信号に基づいて、前記検査対象の患部に超音波を繰返し照射する第３の工程と、検出された前記核磁気共鳴信号から変換された、前記患部の前記核磁気共鳴画像を、時系列に表示する第４の工程とを有することを特徴とする検査方法。
【００４２】
（７）静磁場の中に置かれた検査対象に、正の極性のスライス傾斜磁場と共に高周波磁場を印加する第１の時間区間と、前記検査対象に、負の極性の前記スライス傾斜磁場、位相エンコード傾斜磁場、及び、負の極性のリードアウト傾斜磁場の各傾斜磁場を印加する第２の時間区間と、正の極性の前記リードアウト傾斜磁場が印加された状態で、前記検査対象から発生する核磁気共鳴信号を検出する第３の時間区間と、前記検査対象に、負の極性の前記スライス傾斜磁場、前記第２の時間区間で印加した前記位相エンコード傾斜磁場の極性と反対の極性をもつ前記位相エンコード傾斜磁場、及び、負の極性の前記リードアウト傾斜磁場の各傾斜磁場を印加する第４の時間区間とを具備する所定のパルスシーケンスを、所定のパルスシーケンス制御信号に基づいて、前記位相エンコード傾斜磁場の大きさを変化させて複数回繰返して実行する第１の工程と、前記所定のパルスシーケンス制御信号に基づいて、前記第２の時間区間及び／又は前記第４の時間区間で、前記検査対象に対して、超音波探触子により、超音波の送信、又は、前記超音波の送信及び受信を繰返し行なう第２の工程とを有することを特徴とする検査方法。
【００４３】
（８）前記（７）に記載の検査方法において、前記高周波磁場、前記スライス傾斜磁場、及び、前記位相エンコード傾斜磁場を印加しない前記所定のパルスシーケンスを実行して、前記核磁気共鳴信号を参照信号として検出する第３の工程と、前記参照信号を用いて、前記所定のパルスシーケンスで検出された前記核磁気共鳴信号から、前記超音波の送信、又は、前記超音波の送信及び受信に起因するノイズ信号を低減する第４の工程とを有することを特徴とする検査方法。
【００４４】
（９）静磁場の中に置かれた検査対象に、正の極性のスライス傾斜磁場と共に第１の高周波磁場を印加する第１の時間区間と、前記検査対象に、負の極性の前記スライス傾斜磁場を印加する第２の時間区間と、前記検査対象に、正の極性の前記スライス傾斜磁場と共に第２の高周波磁場を印加する第３の時間区間と、前記検査対象に、位相エンコード傾斜磁場、及び、負の極性のリードアウト傾斜磁場を印加する第４の時間区間と、正の極性の前記リードアウト傾斜磁場が印加された状態で、前記検査対象から発生する核磁気共鳴信号を検出する第５の時間区間と、核磁化の回復をまつための第６の時間区間とを具備する所定のパルスシーケンスを、所定のパルスシーケンス制御信号に基づいて、前記位相エンコード傾斜磁場の大きさを変化させて複数回繰返して実行する第１の工程と、前記所定のパルスシーケンス制御信号に基づいて、前記第２の時間区間、前記第４の時間区間、及び、前記第６の時間区間の少なくとも１つの時間区間で、前記検査対象に対して、前記超音波探触子により、超音波の送信、又は、前記超音波の送信及び受信を繰返し行なう第２の工程とを有することを特徴とする検査方法。
【００４５】
（１０）前記（９）に記載の検査方法において、前記第１の高周波磁場、前記第２の高周波磁場、前記スライス傾斜磁場、及び、前記位相エンコード傾斜磁場を印加しない前記所定パルスシーケンスを実行して前記核磁気共鳴信号を参照信号として検出する第３の工程と、前記参照信号を用いて、前記所定のパルスシーケンスで検出された前記核磁気共鳴信号から、前記超音波の送信、又は、前記超音波の送信及び受信に起因するノイズ信号を低減する第４の工程とを有することを特徴とする検査方法。
【発明の効果】
【００４６】
本発明によれば、ＭＲＩ装置によりＭＲ画像を得るためのＭＲ信号を計測するパルスシーケンスの実行中に、超音波画像をリアルタイム計測して超音波画像の表示ができる検査装置が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
本発明の検査装置は、核磁気共鳴装置と超音波装置を具備する。核磁気共鳴装置は、静磁場の中に置かれた検査対象に、高周波磁場、傾斜磁場を印加して、検査対象から発生する核磁気共鳴信号を検出する所定のパルスシーケンスを繰返して実行する制御を行なう第１の制御装置を具備する。
【００４８】
超音波装置は、検査対象に対して、超音波の送信、又は、超音波の送信及び受信を制御する第２の制御装置を具備する超音波装置とを具備する。
【００４９】
第２の制御装置は、制御手段より、第１の制御装置からの制御信号に基づいて、所定のパルスシーケンスの中の特定の時間区間で、超音波の送信、又は、超音波の送信及び受信を繰返し行なうように、制御される。所定のパルスシーケンスの中の特定の時間区間は、前述した時間区画である。
【００５０】
本発明の検査装置は、静磁場の中に置かれた検査対象に、高周波磁場、傾斜磁場を印加して、検査対象から発生する核磁気共鳴信号を検出する所定のパルスシーケンスを、繰返し実行する制御を行なうパルスシーケンス制御装置と、検査対象の患部に超音波を照射する超音波装置と、を具備する。
【００５１】
超音波装置は、制御手段より、パルスシーケンス制御装置からの制御信号に基づいて、超音波の送信を繰返し行なうように、制御される。超音波の送信を繰返しの後に、検出された核磁気共鳴信号から、変換手段により変換された患部の核磁気共鳴画像は、時系列に表示手段に表示される。
【００５２】
本発明の検査装置は、核磁気共鳴装置と超音波装置を具備する。核磁気共鳴装置は、静磁場の中に置かれた検査対象に、高周波磁場、スライス傾斜磁場、位相エンコード傾斜磁場、リードアウト傾斜磁場の各傾斜磁場を印加する所定のパルスシーケンスを、繰返して実行する制御を行なうパルスシーケンス制御装置と、リードアウト傾斜磁場が印加された状態で、検査対象から発生する核磁気共鳴信号を検出する信号検出手段とを具備する。
【００５３】
超音波装置は、検査対象に対して、超音波探触子により、超音波の送信、又は、超音波の送信及び受信を行なう手段と、超音波の送信及び受信のタイミングを制御するタイミング制御装置とを具備する。
【００５４】
タイミング制御手段は、制御手段により、パルスシーケンス制御装置からの制御信号に基づいて、所定のパルスシーケンスの中の特定の時間区間で、超音波の送信、又は、超音波の送信及び受信を繰返し行なうように、制御される。所定のパルスシーケンスの中の特定の時間区間は、前述した時間区画である。
【００５５】
上記で説明した本発明の検査装置は、検出された核磁気共鳴信号を核磁気共鳴画像に変換する手段と、核磁気共鳴画像を表示する第１の表示手段とを具備する。
【００５６】
また、超音波装置は、受信された超音波の信号を超音波画像に変換する手段と、超音波画像を表示する第２の表示手段とを具備する。
【００５７】
そして、所定のパルスシーケンスの繰返しにより検出された核磁気共鳴信号から得られる１枚の核磁気共鳴画像が、第１の表示手段に表示される以前に、少なくとも１枚の超音波画像が第２の表示手段に表示される。
【００５８】
また、上記で説明した本発明の検査装置では、核磁気共鳴装置は、検出された核磁気共鳴信号を核磁気共鳴画像に変換する手段を具備する。
【００５９】
また、超音波装置は、受信された反射超音波の信号を超音波画像に変換する手段と、超音波画像を表示する表示手段とを具備する。
【００６０】
そして、１枚の核磁気共鳴画像を得るための所定のパルスシーケンスの繰返しの中で、少なくとも１枚の超音波画像が表示手段に表示される。
【００６１】
本発明の検査装置は、核磁気共鳴装置と超音波装置を具備する。核磁気共鳴装置は、所定のパルスシーケンスを、複数回繰返して実行する制御を行なうパルスシーケンス制御装置と、核磁気共鳴信号を検出する信号検出手段とを具備する。
【００６２】
所定のパルスシーケンスは、第１の時間区間、第２の時間区間、第３の時間区間、及び、第４の時間区間から、構成される、高速撮影シーケンスである。
【００６３】
第１の時間区間では、静磁場の中に置かれた検査対象に、正の極性のスライス傾斜磁場と共に高周波磁場が印加される。
【００６４】
第２の時間区間では、検査対象に、負の極性のスライス傾斜磁場、位相エンコード傾斜磁場、及び、負の極性のリードアウト傾斜磁場の各傾斜磁場が印加される。
【００６５】
第３の時間区間では、正の極性のリードアウト傾斜磁場が印加された状態で、検査対象から発生する核磁気共鳴信号が検出される。
【００６６】
第４の時間区間では、検査対象に、負の極性のスライス傾斜磁場、第２の時間区間で印加した位相エンコード傾斜磁場の極性と反対の極性をもつ位相エンコード傾斜磁場、及び、負の極性のリードアウト傾斜磁場の各傾斜磁場が印加される。
【００６７】
所定のパルスシーケンスは、位相エンコード傾斜磁場の大きさを変化させて複数回繰返して実行される。
【００６８】
超音波装置は、検査対象に対して、超音波探触子により、超音波の送信、又は、超音波の送信及び受信を行なう手段と、超音波の送信、又は、超音波の送信及び受信のタイミングを制御するタイミング制御装置とを具備する。
【００６９】
タイミング制御装置は、制御手段により、パルスシーケンス制御装置からの制御信号に基づいて、第２の時間区間及び／又は第４の時間区間で、超音波の送信、又は、超音波の送信を行なうように、制御される。
【００７０】
本発明の検査装置は、核磁気共鳴装置と超音波装置を具備する。核磁気共鳴装置は、所定のパルスシーケンスを、複数回繰返して実行する制御を行なうパルスシーケンス制御装置と、核磁気共鳴信号を検出する信号検出手段とを具備する。
【００７１】
所定のパルスシーケンスは、第１の時間区間、第２の時間区間、第３の時間区間、第４の時間区間、第５の時間区間、及び、第６の時間区間、から構成される、高速撮影シーケンスである。
【００７２】
第１の時間区間では、静磁場の中に置かれた検査対象に、正の極性のスライス傾斜磁場と共に第１の高周波磁場が印加される。
【００７３】
第２の時間区間では、検査対象に、負の極性のスライス傾斜磁場が印加される。
【００７４】
第３の時間区間では、検査対象に、正の極性のスライス傾斜磁場と共に第２の高周波磁場が印加される。
【００７５】
第４の時間区間では、検査対象に、位相エンコード傾斜磁場、及び、負の極性のリードアウト傾斜磁場が印加される。
【００７６】
第５の時間区間では、正の極性のリードアウト傾斜磁場が印加された状態で、検査対象から発生する核磁気共鳴信号が検出される。
【００７７】
第６の時間区間は、核磁化の回復をまつための時間である。所定のパルスシーケンスは、位相エンコード傾斜磁場の大きさを変化させて複数回繰返して実行される。
【００７８】
超音波装置は、検査対象に対して、超音波探触子により、超音波の送信、又は、超音波の送信を行なう手段と、超音波の送信のタイミングを制御するタイミング制御装置とを具備する。
【００７９】
タイミング制御装置は、制御手段により、パルスシーケンス制御装置からの制御信号に基づいて、第２の時間区間、第４の時間区間、及び、第６の時間区間の少なくとも１つの時間区間で、超音波の送信、又は、超音波の送信を行なうように、制御される。
【００８０】
上記で説明した検査装置では、第１の時間区間から第４の時間区間から構成される所定のパルスシーケンス、又は、第１の時間区間から第６の時間区間から構成される所定のパルスシーケンスが実行されるが、上記で説明した検査装置では、高周波磁場（励起用ＲＦパルス、１８０度ＲＦパルス）、スライス傾斜磁場、及び、位相エンコード傾斜磁場を印加しない所定のパルスシーケンスを実行して検出された核磁気共鳴信号を参照信号とする。
【００８１】
この参照信号を、所定のパルスシーケンスで検査対象から検出された核磁気共鳴信号から減算することにより、超音波装置の駆動に起因するノイズ信号を低減することができる。
【００８２】
以下の説明で使用する図２、図７、図８、図９に示す検査装置の撮影シーケンスの横軸は時間ｔであり、図３、図４、図５に示す撮影シーケンスのタイミングチャートの横軸は時間ｔである。
【００８３】
図１は、本発明の実施例に於ける検査装置の構成例を示す図である。被写体（検査対象）１０３は、静磁場を発生する静磁場発生装置１０１、傾斜磁場コイル１０２の近隣に置かれる。ＭＲＩ制御系（パルルシーケンサ）１０４は、傾斜磁場電源１０５、高周波磁場（ＲＦパルス）発生器１０６に命令を送り、傾斜磁場を傾斜磁場コイル１０２より発生させ、ＲＦパルスを照射用コイル１０７より発生させる制御を行なう。
【００８４】
通常、ＲＦパルスは、ＲＦパルス発生器１０６の出力をＲＦパワーアンプ１１５により増幅し、照射用コイル１０７から検査対象１０３に印加される。検査対象１０３から発生した核磁気共鳴信号は、受信用コイル（プローブ）１１６により受波される。受信用コイル１１６は、検査対象１０３の検査対象部位（撮影部位）に近接する空間に配置される。受信用コイル１１６は、検査対象１０３の内部に挿入される場合もある。
【００８５】
受信用コイル１１６により受波された信号は、受信器１０８により、Ａ／Ｄ変換（サンプリング）、検波が行われる。検波の基準とする中心周波数（磁気共鳴周波数）は、シーケンサ１０４によりセットされる。検波された信号は計算機１０９に送られ、ここでリサンプリング処理された後、画像再構成等の信号処理が行われる。画像再構成等の結果はディスプレイ１１０に表示される。
【００８６】
通常、傾斜磁場コイルと、照射用／受信用コイルの電磁気的干渉を低減するために、空間的な両者の間に、ＲＦシールド１１９が設置される。ＲＦシールド１１９は空中を伝搬する電磁気的ノイズを遮断し、受信用コイルへ伝えない役目も持っている。
【００８７】
必要に応じて、記憶媒体１１１に信号や測定条件を記憶させることもできる。静磁場均一度を調整する必要がある時は、シムコイル１１２を使う。シムコイル１１２は複数のチャネルからなり、シム電源１１３により電流が供給される。静磁場均一度の調整時には、複数のチャネルの各コイルに流れる電流をシーケンサ１０４により制御する。シーケンサ１０４はシム電源１１３に命令を送り、静磁場の不均一を補正する付加的な磁場をシムコイル１１２より発生させる。
【００８８】
なお、ＭＲＩ制御系１０４は、プログラムされた所定のタイミングで、核磁気共鳴装置の、傾斜磁場電源１０５、高周波磁場（ＲＦパルス）発生器１０６、受信器１０８の各部を、所定のパルスシーケンス（撮影シーケンス）でを制御する。ＭＲＩ制御系（パルルシーケンサ）１０４は、静磁場発生装置１０１による静磁場の発生を制御することもできる。
【００８９】
図１において、ＭＲＩ制御系１０４から送られる時間制御用トリガー２０１により、超音波装置の駆動シーケンスの時間が制御されている。超音波制御系（デジタル制御系）２２６をＭＲＩ制御系１０４に同期制御させることより、超音波装置の駆動シーケンス及びＭＲＩ装置の駆動シーケンスの時間が、共通の時間軸で制御されている。
【００９０】
図１において、超音波制御系２２６は、送波ビームフォーマ２２２に命令を送る。送波ビームフォーマ２２２は、送波波形メモリ２２１から送波波形を読み出して、超音波探触子２１０の超音波素子の送波駆動を行なうための駆動信号を生成し、送波側に切り替えられている送受波切り替えＳＷ（スイッチ）２２３へ出力する。
【００９１】
この駆動信号は、超音波探触子２１０のケーブル２３３、オン（接続）状態にある探触子切り離しＳＷ（スイッチ）２３２を通して、超音波探触子２１０の超音波素子へ伝達され、超音波探触子２１０の超音波素子から超音波が発生され、検査対象１０３に送波される。超音波探触子２１０は検査対象１０３の内部に挿入される場合もある。
【００９２】
検査対象１０３から反射された超音波信号は、超音波探触子２１０の超音波素子により受波される。受波された超音波信号は、超音波探触子２１０のケーブル２３３、オン（接続）状態にある探触子切り離しＳＷ２３２、受波側に切り替えている送受波切り替えＳＷ２２３を通して、超音波制御系２２６の制御下にある、ＴＧＣＡＭＰ（時間・ゲイン増幅器）２２４及び受波ビームフォーマ２２５を経て、検波回路２０８によりＡ／Ｄ変換（サンプリング）され、検波が行われる。
【００９３】
検波された受波信号は、計算機２０９に送られ、画像再構成等の信号処理が行われる。画像再構成された超音波画像は、図示しない表示装置に表示される。超音波画像をディスプレイ１１０に表示する構成としてもよい。
【００９４】
なお、ＭＲＩ制御系１０４が行なう各部の制御を計算機１０９で実行することもでき、超音波制御系２２６が行なう各部の制御を計算機２０９で実行することもできる。更に、計算機１０９、２０９は、同一の計算機で構成することもできる。
【００９５】
（第１の実施例）
第１の実施例では、ＭＲＩ装置の高速撮影法の１つであるＢＡＳＧシーケンスによるＭＲ撮像と同時に、超音波撮像をする場合について説明する。
【００９６】
図２は、本発明の第１の実施例の検査装置に於ける撮影シーケンスの例を示す図であり、ＭＲＩ装置による撮影シーケンス（パルスシーケンス）と超音波の送受信のタイミングを説明する図である。
【００９７】
Ｇｓはスライス傾斜磁場であり、Ｇｐはエンコード傾斜磁場であり、Ｇｒはリードアウト傾斜磁場である。以下の説明では、再構成される２次元画像の位相エンコード方向の画素数を１２８とする。従って、ＭＲＩ装置では、時間区間（１）から時間区間（４）からなる図２のパルスシーケンスを、繰返し時間ＴＲで１２８回繰返す。時間区間（１）から時間区間（４）の長さはそれぞれ１ｍｓである。図２のパルスシーケンス繰返し時間ＴＲは４ｍｓである。
【００９８】
時間区間（１）で、静磁場の中に置かれた検査対象に、スライス方向の傾斜磁場（スライス傾斜磁場Ｇｓ）４−１と同時に励起用ＲＦパルス１を照射して、所定の位置で所定の厚さをもつスライス断面の内部に存在する原子核を励起する。
【００９９】
時間区間（２）で、検査対象に、時間区間（１）で印加したスライス傾斜磁場Ｇｓ４−１と逆の極性をもつディフェーズ用傾斜磁場Ｇｓ、エンコード傾斜磁場（Ｇｐ）２−１、負の極性をもつディフェーズ用傾斜磁場（Ｇｒ）３−１を印加する。
【０１００】
時間区間（３）（ＭＲ信号の取得区間７）で、検査対象に、正の極性をもつリードアウト方向の傾斜磁場（リードアウト傾斜磁場Ｇｒ）３−２を印加して、検査対象から発生するＭＲ信号６を、受信用コイル１１６を用いて計測する。
【０１０１】
時間区間（４）で、検査対象に、負の極性をもつディフェーズ用傾斜磁場Ｇｓ、時間区間（２）で印加したエンコード傾斜磁場（Ｇｐ）２−１と逆の極性をもつディフェーズ用傾斜磁場Ｇｐ、負の極性をもつディフェーズ用傾斜磁場（Ｇｒ）３−３を印加する。
【０１０２】
以下、エンコード傾斜磁場（Ｇｐ）２−１の印加量を変化させ、図２のパルスシーケンスを、繰返し時間ＴＲで１２８回繰返し、繰返し時間ＴＲ毎にＭＲ信号６の受信（計測）を行なう。計測された１２８個の信号を２次元フーリエ変換することにより、２次元画像を得る。
【０１０３】
図２に示すように、繰返し時間ＴＲを４ｍｓにすると、４ｍｓ×１２８＝５１２ｍｓで２次元画像を再構成するためのＭＲ信号６が得られる。あるＧｐ印加量について新たに計測したデータを、同じＧｐ印加量で１巡前に計測されたデータと入れ替えながら撮影すれば、準リアルタイムに動画を表示することもできる。
【０１０４】
超音波の送受信（Ｔ／Ｒ）は、励起用ＲＦパルス１を照射する時間区間（１）及びＭＲ信号を受信する時間区間（３）を除いた、時間区間（２）９−１及び時間区間（４）９−２で行なう。超音波の生体内部での伝播速度は約１５００ｍ／ｓであり、生体表面から１０ｃｍの領域を撮影対象とすると、この領域を超音波が往復するには約０．１４ｍｓを要する。
【０１０５】
１ラインの超音波ビームの送受信に必要な時間を０．１４ｍｓとすると、時間区間（２）９−１、時間区間（４）９−２のそれぞれ１ｍｓの間で、７ラインの超音波ビームの送受信が可能である。即ち、ＴＲ（４ｍｓ）の間に１４ラインの超音波ビームの送受信が可能である。超音波探触子は、超音波素子の１次元アレイ又は２次元アレイから構成され、１枚の超音波画像を得るための１スキャンでは、超音波素子を切り替えながら複数ラインの超音波ビームの送受信を行ない、受信信号を画像化する。
【０１０６】
９６ラインで１スキャンが構成されるとすると、１スキャンに７×ＴＲ＝２８ｍｓの時間が必要である。つまり、ＴＶのフレームレートと同等のフレームレートで、ほぼリアルタイムに超音波撮影が可能である。このため、ＭＲ信号を取得するパルスシーケンスを実行しながら、リアルタイム性を損なうことなく、超音波撮像を並行して同時に実行できる。
【０１０７】
図３は、本発明の第１の実施例における、ＭＲＩ装置での送信（Ｔ）及び受信（Ｒ）のタイミング、超音波の送信（Ｔ）及び受信（Ｒ）のタイミングを、より理解しやすいように、簡略化して示すタイミングチャートである。ＭＲＩ装置で、励起用ＲＦパルスを照射する時間区間（１）及びＭＲ信号を受信する時間区間（３）を除いた、時間区間（２）及び時間区間（４）で、超音波の送受信を行なっている。時間区間（２）及び時間区間（４）では、時間区間５１−１、５１−２、…、５１−７に示すように、超音波を送信して検査対象から反射された超音波信号を受信する。時間区間５１−１、５１−２、…、５１−７の各時間区間が、１ライン分の超音波ビームによる計測の時間単位である。
【０１０８】
図４は、本発明の第１の実施例におけるＭＲ画像と超音波画像の更新タイミングの例を示すタイミングチャートである。図４では、ＭＲ画像及び超音波画像が形成されるタイミングと、図２に示すパルスシーケンスの繰返し時間ＴＲとの関係を、理解しやすいように、タイミングチャートで示している。超音波画像は７×ＴＲ＝２８ｍｓ毎に、ＭＲ画像は４ｍｓ×１２８＝５１２ｍｓＲ毎に、それぞれ更新されていく。
【０１０９】
ＵＳ−ｉ（ｉ＝１、２、…、３７、…）はそれぞれ、ｉ番目のスキャンの超音波画像が形成されていく時間区間を示している。ｉ（ｉ＝１、２、…、３７、…）番目のスキャンによる超音波画像は、ｉ×２８ｍｓ後に、画像形成が完了し表示装置に表示される（ＵＩ−ｉ）。ＭＲ−ｊ（ｊ＝１、２、３、…）はそれぞれ、ｊ枚目のＭＲ画像が形成されていく時間区間を示している。ｊ（ｊ＝１、２、３、…）枚目のＭＲ画像それぞれ、ｊ×５１２ｍｓ後に、画像形成が完了し表示装置に表示される（ＭＩ−ｊ）。第１の実施例では、ＭＲ画像が更新される間に、超音波画像は約１８回更新される。
【０１１０】
図５は、本発明の第１の実施例の検査装置における、ＭＲＩ装置での送信（Ｔ）及び受信（Ｒ）のタイミング、超音波の送信（Ｔ）のタイミングを、より理解しやすいように、簡略化して示すタイミングチャートである。超音波による撮像ではなく、超音波加熱療法や音響化学療法といった超音波による治療を行なう場合は、図５に示すように、超音波は送信（Ｔ）のみを行なう。ＭＲＩ装置では、時間区間（１）から時間区間（４）からなる図２のパルスシーケンスを、繰返し時間ＴＲで繰返す。超音波の送信（Ｔ）は、励起用ＲＦパルス１を照射する時間区間（１）及びＭＲ信号を受信する時間区間（３）を除いた、時間区間（２）及び時間区間（４）で行なう。
【０１１１】
図６は、本発明の第１の実施例の検査装置を用いる超音波加熱凝固治療に於いて撮影されるＭＲ画像を模式的に示す図である。時間１でＭＲ画像はある臓器の治療前の画像であり、腫瘍部位１０−１が見られる。超音波加熱凝固治療を行ないながら、時間ｋ（ｋ＝２、３、４、…）で、連続してＭＲ画像の撮影を行なっていく。ＭＲ画像は５１２ｍｓＲ毎に更新されていく。時間ｋ（ｋ＝２、３、４、…）でのＭＲ画像はそれぞれ、ｋ×１０２４ｍｓ後に、画像形成が完了し表示装置に表示されていく。
【０１１２】
超音波加熱凝固治療を行なうと、加熱凝固した部分１０−２の組織コントラストが、治療前の組織コントラストと変化していくので、治療の済んだ場所を確認できる。時間３、時間４でのＭＲ画像では、治療の済んだ部分（加熱凝固した部分１０−２）が広がっていくことを示している。医師は、患部の治療による状態の変化を、約０．５ｓ毎のＭＲ画像の観察により効率よく把握でき、患部の状態の変化に応じた適切な処置を行なうことができる。
【０１１３】
超音波の送信、又は、超音波の送信及び受信を行なう時間区間を、ＭＲＩ装置で、励起用ＲＦパルスを照射する時間区間（１）及びＭＲ信号を受信する時間区間（３）を除いた、時間区間（２）及び時間区間（４）に設定するためには、超音波制御系２２６とＭＲＩ制御系１０４を同期制御する必要がある。これら２つの制御系を同期させる構成として、以下の４種類（Ａ）〜（Ｄ）がある。
【０１１４】
（Ａ）ＭＲＩ装置から超音波装置へ時間制御用トリガーを送る構成とする。
【０１１５】
（Ｂ）超音波装置からＭＲＩ装置へ時間制御用トリガーを送る構成とする。
【０１１６】
（Ｃ）ＭＲＩ装置と超音波装置の双方の装置と独立した時間制御用系を設け、双方の装置へ時間制御用トリガーを送る構成とする。
【０１１７】
（Ｄ）一定時間間隔毎に１回、ＭＲＩ装置で励起用ＲＦパルス、１８０度ＲＦパルスを照射せずに、ＭＲ信号を参照信号として受信して、図２に示すパルスシーケンスにより計測される検査対象からのＭＲ信号から、この参照信号を減算することにより、超音波装置のデジタル制御系に起因するノイズ信号を低減する構成とする。
【０１１８】
（Ａ）の構成では、ＭＲＩ装置制御系１０４は、高周波磁場（ＲＦパルス）発生器１０６にＲＦパルスの照射命令を送ると同時に、超音波制御系２２６に、ＭＲＩ装置のパルスシーケンスの時間区間（２）内で、超音波の送信、又は、超音波の送受信を行なう命令を送る。また、ＭＲＩ装置制御系１０４は、受信器１０８にＭＲ信号を計測する命令を送ると同時に、超音波制御系２２６に、ＭＲＩ装置のパルスシーケンスの時間区間（４）内で、超音波の送信、又は、超音波の送受信を行なう命令を送る。
【０１１９】
図１に示す構成では、Ａの構成により、ＭＲＩ制御系１０４から送られる時間制御用トリガー２０１により、超音波装置の駆動シーケンスの時間が制御されている。超音波制御系２２６をＭＲＩ制御系１０４に同期制御させることより、超音波装置の駆動シーケンス及びＭＲＩ装置の駆動シーケンスの時間が、共通の時間軸で制御されている。
【０１２０】
（Ｂ）の構成では、超音波制御系２２６からＭＲＩ装置制御系１０４に、ＭＲＩ装置のパルスシーケンスの繰返し時間ＴＲ毎に、ＭＲＩ装置のパルスシーケンスの開始を行なう命令を送る。
【０１２１】
（Ｃ）の構成では、超音波制御系２２６とＭＲＩ装置制御系１０４の双方と独立した、時間制御用トリガーを発生する時間制御用系から、ＭＲＩ装置制御系１０４に、ＭＲＩ装置のパルスシーケンスの繰返し時間ＴＲ毎に、ＭＲＩ装置のパルスシーケンスの開始を行なう命令を送り、さらに、時間制御用系から超音波制御系２２６に、ＭＲＩ装置のパルスシーケンスの時間区間（２）内及び時間区間（４）内で、超音波の送信、又は、超音波の送受信を行なう命令を送る。
【０１２２】
以上説明した構成により、検査対象から反射された超音波信号の受信中に、ＭＲＩ装置は励起用ＲＦパルス、１８０度ＲＦパルスを照射しない構成とするので、超音波画像に、ＭＲＩ装置の励起用ＲＦパルス、１８０度パルスに起因するノイズ信号は混入しないという効果がある。また、ＭＲ信号６の受信中に超音波を照射（送信）しない構成とするので、ＭＲ画像に、超音波の照射に起因するノイズ信号は混入しないという効果がある。
【０１２３】
超音波撮像装置のデジタル制御系（超音波制御系２２６）が発生する電磁ノイズが超音波探触子２１０のケーブル２３３を伝わってＭＲ信号に混入するため、上記の構成のみでは、ＭＲＩ装置のパルスシーケンスのＭＲ信号６の取得区間７（時間区間（３））で、超音波探触子２１０のケーブル２３３の信号線又はグランド線が、ＭＲＩ装置と切り離されていないと、ＭＲ画像のＳＮ比が劣化する。
【０１２４】
ＭＲＩ装置のパルスシーケンスのＭＲ信号６を取得する時間区間（３）の開始の前の時点で、ＭＲＩ制御系１０４から送られる時間制御用トリガー２０１により、探触子切り離しＳＷ２３２に入力して、探触子切り離しＳＷ２３２を構成するダイオードスイッチをオフ状態とする。この結果、探触子切り離しＳＷ２３２はオフ状態となる。探触子切り離しＳＷ２３２は、図１に示しているように、ＲＦシールド１１９の外側に設置する必要がある。ＲＦシールド１１９の内側に探触子切り離しＳＷ２３２を設置すると、送受切り替えＳＷ２２３と探触子切り離しＳＷ２３２を結ぶケーブル２３３から、超音波撮像装置のデジタル制御系起因の電磁ノイズが、ＲＦシールド１１９内へ伝わり、結果としてＭＲ画像のＳＮ比が劣化する。ＲＦシールド１１９の外側に探触子切り離しＳＷ２３２を設置すると、探触子切り離しＳＷ２３２と超音波探触子２１０を結ぶケーブル２３３には、超音波撮像装置のデジタル制御系起因の電磁ノイズは伝わらないため、ＭＲ画像のＳＮ比劣化を防ぐことができる。
【０１２５】
なお、超音波の送信、又は超音波の送信及び受信を行なう場合には、ＭＲＩ制御系１０４から送られる時間制御用トリガー２０１により、超音波の送信、又は超音波の送信及び受信に先だって、探触子切り離しＳＷ２３２はオン状態に制御されている。
【０１２６】
ＭＲＩ装置のパルスシーケンスのＭＲ信号６の時間区間（３）で、超音波探触子２１０のケーブル２３３の信号線又はグランド線を、ダイオードスイッチから構成される探触子切り離しＳＷ２３２を用いて、ＭＲＩ装置から切り離すことにより、ＭＲ画像のＳＮ比劣化を低減できる。
【０１２７】
しかし、ダイオードスイッチによる超音波探触子とＭＲＩ装置の切り離しは、超音波探触子を構成する超音波素子の全てに結線された信号線並びにグランド線にダイオードスイッチを接続する必要があり、更に、これらのダイオードスイッチを高速にオンオフ制御するためのハードウェア構成が必要であり、コストの増加を招く。
【０１２８】
（Ｄ）の構成では、ハードウェアの追加無しで、ダイオードスイッチによる超音波探触子のケーブルの切り離しによる構成と、同様の効果を得ることができる。
【０１２９】
図７は、本発明の第１の実施例の検査装置に於いて、超音波装置のデジタル制御系に起因するノイズ信号を含む参照信号を計測する時の、ＭＲＩ装置のパルスシーケンスと超音波の送受信のタイミングを説明する図である。図７に示すＭＲＩ装置のパルスシーケンスと、図２に示すＭＲＩ装置のパルスシーケンスとの相違点について、以下、説明する。
【０１３０】
図７に示すように、時間区間（１）では、図２に示す、スライス傾斜磁場（Ｇｓ）４−１の印加、励起用ＲＦパルス１の照射はしない。時間区間（２）では、図２に示す、ディフェーズ用傾斜磁場Ｇｓ、エンコード傾斜磁場（Ｇｐ）２−１を印加せず、負の極性をもつディフェーズ用傾斜磁場（Ｇｒ）３−１のみを印加する。時間区間（３）（ＭＲ信号の取得区間７）では、図２に示すように、正の極性をもつリードアウト傾斜磁場（Ｇｒ）３−２を印加して、発生するＭＲ信号６−１を、受信用コイル１１６を用いて計測する。
【０１３１】
時間区間（４）では、図２に示す、負の極性をもつディフェーズ用傾斜磁場Ｇｓ、ディフェーズ用傾斜磁場Ｇｐを印加せず、負の極性をもつディフェーズ用傾斜磁場Ｇｒ３−３のみを印加する。超音波の送受信（Ｔ／Ｒ）は、図２に示すように、時間区間（１）及び時間区間（３）を除いた、時間区間（２）及び時間区間（４）で行なう。
【０１３２】
以下、図７に示すＭＲＩ装置のパルスシーケンスを複数回繰返す。複数回計測された信号の平均値を求め、この平均値を、超音波装置のデジタル制御系から伝播するノイズ信号を含む参照信号とする。図７に示すパルスシーケンスによる参照信号の計測は、図２に示す撮影シーケンスを予め定めた回数だけ繰返す毎に、即ち、予め定めた一定時間間隔毎に、１回行なう。
【０１３３】
図７に示すパルスシーケンスによる参照信号の計測の後に、図２に示す撮影シーケンスを繰返し実行する。図２に示す撮影シーケンスで計測されるＭＲ信号には、超音波装置のデジタル制御系に起因するノイズ信号を含む前述の参照信号が、含まれている。
【０１３４】
図２に示す撮影シーケンスで計測されるＭＲ信号から、参照信号を減算することにより、超音波装置のデジタル制御系に起因するノイズ信号に基づく、ＭＲ画像のＳＮ比の劣化を低減できる。また、ＭＲ信号と参照信号に対して用いる演算処理は減算に限らず、統計的演算処理等の別の演算処理を用いても同様の効果をもたらすことができる。
【０１３５】
（第２の実施例）
第２の実施例では、ＭＲＩ装置の最も基本的な撮影法の１つであるスピンエコーシーケンスによるＭＲ撮像と並行して同時に、超音波撮像をする場合について説明する。
【０１３６】
図８は、本発明の第２の実施例の検査装置における撮影シーケンスの例を示す図であり、ＭＲＩ装置によるスピンエコーシーケンスと超音波の送受信のタイミングを説明する図である。
【０１３７】
Ｇｓはスライス傾斜磁場であり、Ｇｐはエンコード傾斜磁場であり、Ｇｒはリードアウト傾斜磁場である。以下の説明では、再構成される２次元画像の位相エンコード方向の画素数を１２８とする。従って、ＭＲＩ装置では、時間区間（１）から時間区間（６）からなる図８のパルスシーケンスを、繰返し時間ＴＲで１２８回繰返す。時間区間（１）、時間区間（３）の長さはそれぞれ４ｍｓであり、時間区間（２）１９−２、時間区間（５）の長さはそれぞれ１２ｍｓであり、時間区間（４）１９−２の長さは８ｍｓであり、核磁化の回復の待ち時間である時間区間（６）１９−３の長さは２０ｍｓである。図８のパルスシーケンス繰返し時間ＴＲは６０ｍｓである。
【０１３８】
時間区間（１）で、静磁場の中に置かれた検査対象に、スライス傾斜磁場（Ｇｓ）４−１と同時に励起用ＲＦパルス１を照射して、所定の位置で所定の厚さをもつスライス断面の内部に存在する原子核を励起する。
【０１３９】
時間区間（２）１９−１で、検査対象に、時間区間（１）で印加したスライス傾斜磁場（Ｇｓ）４−１と逆の極性をもつディフェーズ用傾斜磁場Ｇｓを印加する。
【０１４０】
時間区間（３）で、検査対象に、１８０度ＲＦパルス７１を照射し、スライス断面内部に存在する磁化を反転させる。
【０１４１】
時間区間（４）１９−２で、検査対象に、エンコード傾斜磁場（Ｇｐ）２−１、負の極性をもつディフェーズ用傾斜磁場（Ｇｒ）３−１を印加する。
【０１４２】
時間区間（５）（ＭＲ信号の取得区間７）で、検査対象に、正の極性をもつリードアウト傾斜磁場（Ｇｒ）３−２を印加して、検査対象から発生するＭＲ信号６を、受信用コイル１１６を用いて計測する。
【０１４３】
以下、エンコード傾斜磁場（Ｇｐ）２−１の印加量を変化させ、図８のパルスシーケンスを、繰返し時間ＴＲで１２８回繰返し、繰返し時間ＴＲ毎にＭＲ信号６の受信（計測）を行なう。計測された１２８個の信号を２次元フーリエ変換することにより、２次元画像を得る。
【０１４４】
図８に示すように、繰返し時間ＴＲを６０ｍｓにすると、６０ｍｓ×１２８＝７６８０ｍｓで２次元画像を再構成するためのＭＲ信号６が得られる。
【０１４５】
超音波の送受信（Ｔ／Ｒ）は、励起用ＲＦパルス１を照射する時間区間（１）、１８０度ＲＦパルスを照射する時間区間（３）、及び、ＭＲ信号を受信する時間区間（５）を除いた、時間区間（２）１９−１、時間区間（４）１９−２、及び、時間区間（６）１９−３で行なう。
【０１４６】
超音波の送信、又は、超音波の送信及び受信を行なう時間区間を、ＭＲＩ装置で、励起用ＲＦパルスを照射する時間区間（１）、１８０度ＲＦパルス７１を照射する時間区間（３）、及び、ＭＲ信号を受信する時間区間（５）を除いた、時間区間（２）、時間区間（４）、及び、時間区間（６）に設定するためには、超音波制御系２２６とＭＲＩ制御系１０４を同期制御する必要がある。これら２つの制御系を同期させる構成として、前述のＡの構成を用いる。
【０１４７】
超音波の生体内部での伝播速度は約１５００ｍ／ｓであり、生体表面から１０ｃｍの領域を撮影対象とすると、この領域を超音波が往復するには約０．１４ｍｓを要する。
【０１４８】
１ラインの超音波ビームの送受信に必要な時間を０．１４ｍｓとすると、時間区間（２）１９−１、時間区間（４）１９−２、時間区間（６）１９−３の長さを合計した４０ｍｓの間に、２８５ラインの超音波ビームの送受信が可能である。
【０１４９】
即ち、ＴＲ（６０ｍｓ）の間に２８５ラインの超音波ビームの送受信が可能である。第１の実施例と同様に、超音波探触子は、超音波素子の１次元アレイ又は２次元アレイから構成され、１枚の超音波画像を得るための１スキャンでは、超音波素子を切り替えながら複数ラインの超音波ビームの送受信を行ない、受信信号を画像化する。
【０１５０】
９５ラインで１スキャンが構成されるとすると、ＴＲ（６０ｍｓ）の間に３スキャンできる。つまり、ＴＶのフレームレートと同等のフレームレートで、ほぼリアルタイムに超音波撮影が可能である。このため、ＭＲ信号を取得するパルスシーケンスを実行しながら、リアルタイム性を損なうことなく、超音波撮像を並行して同時に実行できる。
【０１５１】
検査対象から反射された超音波信号の受信中に、ＭＲＩ装置は、励起用ＲＦパルス、１８０度ＲＦパルスを照射しない構成とするので、超音波画像に、ＭＲＩ装置のＲＦパルスに起因するノイズ信号は混入しないという効果がある。また、ＭＲ信号６の受信中に超音波を照射（送信）しない構成とするので、ＭＲ画像に、超音波の照射に起因するノイズ信号は混入しないという効果がある。
【０１５２】
また、第１の実施例と同様に、一定時間間隔毎に１回、ＭＲＩ装置で励起用ＲＦパルス、１８０度ＲＦパルスを照射せずに、ＭＲ信号を参照信号として受信する。超音波装置のデジタル制御系に起因するノイズ信号を含む参照信号を、計測された検査対象からのＭＲ信号から参照信号を減算することにより、超音波装置のデジタル制御系に起因するノイズ信号を低減できる（前述のＤの構成）。
【０１５３】
図９は、本発明の第２の実施例の検査装置に於いて、超音波装置のデジタル制御系に起因するノイズ信号を含む参照信号を計測する時の、ＭＲＩ装置のパルスシーケンスと超音波の送受信のタイミングを説明する図である。図９に示すＭＲＩ装置のパルスシーケンスと、図８に示すＭＲＩ装置のパルスシーケンスとの相違点について、以下、説明する。
【０１５４】
図９に示すように、時間区間（１）では、図８に示す、スライス傾斜磁場（Ｇｓ）４−１の印加、励起用ＲＦパルス１の照射はしない。時間区間（２）では、図８に示す、ディフェーズ用傾斜磁場Ｇｓを印加しない。時間区間（３）では、図８に示す、１８０度ＲＦパルス７１は照射しない。時間区間（４）では、図８に示す、エンコード傾斜磁場（Ｇｐ）２−１を印加せず、ディフェーズ用傾斜磁場（Ｇｒ）３−１を印加する。
【０１５５】
時間区間（５）（ＭＲ信号の取得区間７）では、図８に示すように、正の極性をもつリードアウト傾斜磁場（Ｇｒ）３−２を印加して、発生するＭＲ信号６−１を、受信用コイル１１６を用いて計測する。
【０１５６】
超音波の送受信（Ｔ／Ｒ）は、図８に示すように、時間区間（１）、時間区間（３）、及び、時間区間（５）を除いた、時間区間（２）、時間区間（４）、及び、時間区間（６）で行なう。なお、超音波加熱療法や音響化学療法といった超音波による治療を行なう場合には、図８、図９において、超音波の送受信（Ｔ／Ｒ）の代わりに、超音波の送信（Ｔ）のみを行なう。
【０１５７】
以下、図９に示すＭＲＩ装置のパルスシーケンスを複数回繰返す。複数回計測された信号の平均値を求め、この平均値を、超音波装置のデジタル制御系から伝播するノイズ信号を含む参照信号とする。図９に示すパルスシーケンスによる参照信号の計測は、図８に示す撮影シーケンスを予め定めた回数だけ繰返す毎に、即ち、予め定めた一定時間間隔毎に、１回行なう。
【０１５８】
図９に示すパルスシーケンスによる参照信号の計測の後に、図８に示す撮影シーケンスを繰返し実行する。図８に示す撮影シーケンスで計測されるＭＲ信号には、超音波装置のデジタル制御系に起因するノイズ信号を含む前述の参照信号が、含まれている。図８に示す撮影シーケンスで計測されるＭＲ信号から、参照信号を減算することにより、超音波装置のデジタル制御系に起因するノイズ信号に基づく、ＭＲ画像のＳＮ比の劣化を低減できる。
【０１５９】
次に、本発明の検査装置に使用可能なＭＲＩ装置の例について説明する。ＭＲＩ装置として、円筒状の空間に静磁場が発生されるトンネル型ＭＲＩ装置、図１１の斜視図に示すようなオープン型ＭＲＩ装置が周知である。図１１に示すオープン型ＭＲＩ装置は、本発明の検査装置に好適に使用可能である。
【０１６０】
図１０は、本発明の検査装置により好適に使用可能なフラット型ＭＲＩ装置の一例を示す斜視図である。フラット型ＭＲＩ装置では、ベットの上に搭載される患者の上部の空間に静磁場が形成さる。フラット型ＭＲＩ装置を術中ＭＲＩ装置として使用する場合、患者の上部の空間には何も存在しないので、医師は、オープン型ＭＲＩ装置よりも、より広い領域、より多方向から患者にアクセスできる。
【０１６１】
更に、本発明の第１の実施例の検査装置において、フラット型ＭＲＩ装置を術中ＭＲＩ装置として使用すると、ＴＶと同等のフレームレートで、ほぼリアルタイムに超音波撮影ができ、複数のＭＲ画像を取得しながら複数の超音波画像を並行して同時に取得して、ＭＲ画像及び超音波画像を同時に観察できるので、医師は、手術の進行中で患部の状態の変化を効率よく観察できる。
【０１６２】
また、医師は、患者の上部の空間の任意の方向から患者にアクセスして、患部の状態の変化に応じた適切な処置を行なうことができる。
【０１６３】
以上、本発明の実施例を特定の形態について説明したが、第１の実施例及び第２の実施例以外の実施の形態についても同様に、本発明の検査装置は適用可能であることは言うまでもない。また、本発明の検査装置に使用するＭＲＩ装置のパルスシーケンスとして、ＢＡＳＧシーケンス、ＳＥシーケンス以外に、周知のＧＲＥシーケンス、ＧＲＡＳＥシーケンス等も利用可能であることは言うまでもない。
【０１６４】
また、図２、図８に示した撮影シーケンスでは、２次元画像撮影について説明したが、ＭＲＩ装置の分野で公知技術により、容易に３次元画像撮影に拡張できることは言うまでもない。
【０１６５】
更に、本発明の検査装置に使用する超音波装置として、血流計測を行なうドップラー超音波装置を使用可能であることは言うまでもない。ドップラー超音波装置による血流の状態を表すドップラー血流画像により、患部の血流の状態を詳細に観察できるので、高コントラストなＭＲ画像と、ドップラー血流画像とを合わせて同時に観察することにより、患部の診断に有用な情報を得ることができる。
【０１６６】
本発明の検査装置では、超音波装置の超音波制御系２２６と、ＭＲＩ装置のＭＲＩ制御系１０４とを同期制御する、前述の（Ａ）の構成からなる手段を備える。
【０１６７】
また、超音波の送信、又は、超音波の送信及び受信を行なう時間区間を、ＭＲＩ装置で、励起用ＲＦパルスを照射する時間区間、１８０度ＲＦパルスを照射する時間区間、及び、ＭＲ信号を受信する時間区間を除いた、時間区間に設定する。
【０１６８】
更に、前述の（Ｄ）の構成により、超音波装置のデジタル制御系に起因するノイズ信号を含む前述の参照信号を計測し、検査対象から計測されるＭＲ信号から参照信号を減算して、超音波装置のデジタル制御系に起因するノイズ信号に基づく、ＭＲ画像のＳＮ比の劣化を低減できる。
【０１６９】
以上、実施例で詳述したように、本発明の検査装置によれば、ＭＲＩ装置によりＭＲ画像を得るためのＭＲ信号を計測するパルスシーケンスの実行中に、超音波画像をリアルタイム計測して超音波画像の表示ができる検査装置が実現できる。換言すると、ＭＲ画像の撮像を行ないながら、リアルタイム性を損なうことなく、超音波撮像を並行して同時に実行できる。更に、ＭＲ画像、超音波画像の双方のＳ／Ｎが劣化しない撮像を実行できる。
【図面の簡単な説明】
【０１７０】
【図１】本発明の実施例における検査装置の構成例を示す図。
【図２】本発明の第１の実施例になる検査装置における撮影シーケンスの例を示す図。
【図３】第１の実施例の検査装置における、ＭＲＩ装置での送信及び受信のタイミング、超音波の送信及び受信のタイミングを簡略化して示すタイミングチャート。
【図４】第１の実施例における画像の更新タイミングの例を示すタイミングチャート。
【図５】第１の実施例の検査装置における、ＭＲＩ装置での送信及び受信のタイミング、超音波の送信のタイミングを簡略化して示すタイミングチャート。
【図６】第１の実施例の検査装置を用いた超音波加熱凝固治療において撮影されるＭＲ画像を模式的に示す図。
【図７】第１の実施例の検査装置において、超音波装置のデジタル制御系に起因するノイズ信号を含む参照信号を計測する時の、ＭＲＩ装置のパルスシーケンスと超音波の送受信のタイミングを説明する図。
【図８】本発明の第２の実施例になる検査装置における撮影シーケンスの例を示す図。
【図９】第２の実施例の検査装置において、超音波装置のデジタル制御系に起因するノイズ信号を含む参照信号を計測する時の、ＭＲＩ装置のパルスシーケンスと超音波の送受信のタイミングを説明する図。
【図１０】本発明の検査装置により好適に使用可能なフラット型ＭＲＩ装置の一例を示す斜視図。
【図１１】広い開口部をもつ従来技術におけるＭＲＩ装置の例を示す斜視図。
【符号の説明】
【０１７１】
１…励起用ＲＦパルス、２−１…位相エンコード方向の傾斜磁場、３−１、３−３…ディフェーズ用傾斜磁場、３−２…リードアウト方向の傾斜磁場、４−１…スライス方向の傾斜磁場、６、６−１…ＭＲ信号、７…ＭＲ信号の取得区間、９−１…時間区間（２）、９−２…時間区間（４）、１９−１…時間区間（２）、１９−２…時間区間（４）、１９−３…時間区間（６）、７１…１８０度ＲＦパルス、１０１…静磁場発生装置、１０２…傾斜磁場コイル、１０３…被写体、１０４…ＭＲＩ制御系、１０５…傾斜磁場電源、１０６…高周波パルス発生器、１０７…照射用コイル、１０８…受信器、１０９…計算機、１１０…ディスプレイ、１１１…記憶媒体、１１２…シムコイル、１１３…シム電源、１１５…ＲＦパワーアンプ、１１６…受信用コイル、２０１…時間制御用トリガー、２０８…検波回路、２０９…計算機、２１０…超音波探触子、２２１…送波波形メモリ、２２２…送波ビームフォーマ、２２３…送受波切り替えＳＷ、２２４…ＴＧＣＡＭＰ、２２５…受波ビームフォーマ、２２６…超音波制御系、２３１…漏洩電波フリーズ信号、２３２…探触子切り離しＳＷ、２３３…超音波探触子のケーブル。
【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】
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【図６】
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【図７】
2006075612.tif 000009
【図８】
2006075612.tif 000010
【図９】
2006075612.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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