(57)【要約】【課題】  撮影空間内の被検体へ歪みのない平面的な画像を提供する。【解決手段】  磁気共鳴イメージング装置の撮影空間を形成する開口部１２４の内壁へ向けて、開口部の外に設けたプロジェクタ３００から画像情報を投影するものであって、プロジェクタと画像情報の投影面との位置関係および開口部の内壁面の曲面形状に応じて、投影する画像データに逆歪を与えるようにした。  これにより、プロジェクタから開口部内の所定の位置に投影される画像は、撮影空間に置かれる被検体の位置や姿勢などに応じて、歪のない略平面的な画像として認識できるように表示されるので、被検体に対して必要な情報を正しく伝えることができるとともに、狭い撮影空間に置かれている被検体の閉塞感も軽減することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静磁場を発生させる静磁場磁石、傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルおよび高周波磁場を発生するＲＦコイルを収容し、被検体を挿入するための開口部を有する架台と、
この架台の前記開口部を囲んで筒状に形成した壁体と、
この壁体の内壁へ向けて画像情報を投影するために、前記架台の周辺に設置した投影手段と、
この投影手段から投影する前記画像情報を蓄積しておく画像情報蓄積手段と、
前記投影手段によって投影され前記壁体の内壁に表示される前記画像情報を略平面状に表示するために、前記投影手段の設置位置および／または前記画像情報の投影される前記壁体の内壁の位置に応じて、画像を逆に歪ませる歪補正手段と、
を具備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】
前記画像情報の投影される前記壁体の内壁の位置は、前記被検体から検出する磁気共鳴信号の収集位置また前記被検体を載置する天板の送り位置によって定められることを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記歪補正手段は、前記画像情報蓄積手段に蓄積されている画像情報のデータを、前記投影手段から前記画像情報の投影される前記壁体の内壁の位置および／または前記壁体の曲面形状に応じて歪ませ、この歪ませたデータによる画像情報を前記投影手段へ供給するものであることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
磁気共鳴イメージング装置の筒状の撮影空間に置かれる被検体へ画像情報を提供するための画像表示方法であって、
画像情報蓄積手段に蓄積されている画像情報を、投影手段によって前記撮影空間の外側から前記撮影空間の壁面へ向けて投影するに際して、
前記壁面の曲面形状および前記画像情報が投影される前記壁面と前記投影手段との位置に応じて、前記画像情報蓄積手段に蓄積されている画像情報に逆歪を与えて、前記壁面に投影される画像が略平面状に観察可能となるようにしたこと
を特徴とする被検体へ画像情報を提供するための画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体内から検出される磁気共鳴信号に基づいて画像データを生成する磁気共鳴イメージング装置および撮影空間に置かれる被検体へ画像情報を提供するための画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング装置は、生体内から検出される磁気共鳴信号に基づいて画像データを生成する画像診断装置であり、解剖学的診断情報のみならず生化学的情報や機能診断情報など多くの診断情報を得ることができるため、今日の画像診断の分野では不可欠なものとなっている。すなわちこの磁気共鳴イメージング装置は、静磁場空間に配置された被検体に対し、励起用磁場（ＲＦ磁場）および静磁場に位置情報を付加するための傾斜磁場を印加することにより取得される磁気共鳴信号（ＭＲ信号）に基づき画像データを生成し、当該被検体に関する磁気共鳴画像（ＭＲ画像）を再構成している。
【０００３】
磁気共鳴イメージング装置は、ガントリと呼ばれる架台に同心円状に、静磁場空間を形成する静磁場磁石、傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル、励起用磁場を印加する励起コイルを備えており、中央部は略円筒状の空間を形成している。この略円筒状の空間はボアと呼ばれ、撮影空間になっている。従って、被検体はこのボア内に例えば３０分程度寝かされた状態に置かれて撮影を受けることになる。
【０００４】
この撮影中の比較的長い時間は、被検体にとって精神的な負担は少なくない。この被検体の負担を軽減するために、従来からボア内に照明を設置したり、爽やかな風を送ったりして環境の改善が進められている。狭い空間に置かれる被検体の閉塞感を軽減するためには、ボアの短縮化、大口径化などが求められるが、より良いＭＲ画像を得るためには、励起する磁場強度や均一性などの関係から、ボアの長さを長く、直径を小さくする必要があり、被検体の閉塞感を軽減することとは相反するものとなる。
【０００５】
そこで、ボア内に置かれる被検体に対して、画像などの視覚情報を提示することによって、検査情況を知らせて安心感を与えるようにするものとして、ボア内壁に液晶ディスプレーを埋め込むもの（例えば、特許文献１参照。）、クレードル（寝台天板）に取り付けた支持部に液晶ディスプレーを設けたもの（例えば、特許文献２参照。）などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１０２２０３号公報
【特許文献２】特開２００３−１９０１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１に開示されたものは、ボア内壁に液晶ディスプレーを埋め込むものであるため、液晶ディスプレーの位置は固定されることになり、被検体の身長や頭、腹部などの撮影部位によって、液晶ディスプレーに表示される内容が見難くなるものであった。また特許文献２に開示されたものは、クレードルとともに液晶ディスプレーがボア内を移動するので、被検体にとって表示の見易さは改善されるものの、液晶ディスプレーがボア内に置かれるので、ボアの径を大きくする必要があり、各種コイルに流す電流を増大させなければならず磁気共鳴イメージング装置として消費電力が飛躍的に増大することになる。また、ボアの径を変えずにボア内に液晶ディスプレーを設置すれば、被検体に対して閉塞感をより強めることになるとの問題があった。
【０００８】
本発明はこのような課題を解決することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、静磁場を発生させる静磁場磁石、傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルおよび高周波磁場を発生するＲＦコイルを収容し、被検体を挿入するための開口部を有する架台と、この架台の前記開口部を囲んで筒状に形成した壁体と、この壁体の内壁へ向けて画像情報を投影するために、前記架台の周辺に設置した投影手段と、この投影手段から投影する前記画像情報を蓄積しておく画像情報蓄積手段と、前記投影手段によって投影され前記壁体の内壁に表示される前記画像情報を略平面状に表示するために、前記投影手段の設置位置および／または前記画像情報の投影される前記壁体の内壁の位置に応じて、画像を逆に歪ませる歪補正手段と、を具備することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置である。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、磁気共鳴イメージング装置の筒状の撮影空間に置かれる被検体へ画像情報を提供するための画像表示方法であって、画像情報蓄積手段に蓄積されている画像情報を、投影手段によって前記撮影空間の外側から前記撮影空間の壁面へ向けて投影するに際して、前記壁面の曲面形状および前記画像情報が投影される前記壁面と前記投影手段との位置に応じて、前記画像情報蓄積手段に蓄積されている画像情報に逆歪を与えて、前記壁面に投影される画像が略平面状に観察可能となるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、投影手段（プロジェクタ）から開口部内の所定の位置に投影される画像は、被検体の置かれる位置や姿勢などに応じて歪のない平面的な画像として認識できるように表示されるので、被検体に対して必要な情報を正しく伝えることができるとともに、狭い空間に置かれている被検体の閉塞感も軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の全体的な構成を説明するために示したブロック図である。
【図２】本発明の考え方を説明するために示した説明図である。
【図３】プロジェクタとスクリーンとの関係を説明するために示した側面図である。
【図４】本発明の他の実施例を説明するために示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置および被検体へ画像情報を提供するための画像表示方法の一実施例について、図１ないし図４を参照して詳細に説明する。なお、これらの図において同一部分には同一符号を付して示してある。
【００１４】
先ず、本発明について詳細に説明するのに先立ち、図１に示したブロック図により、磁気共鳴イメージング装置の全体的な構成について説明する。
【００１５】
磁気共鳴イメージング装置（以下、ＭＲＩ装置と記載する。）２００は、被検体ＰのＭＲＩ撮影を行うための、被検体Ｐから磁気共鳴信号（ＭＲ信号）を収集し、収集したＭＲ信号を演算処理するＭＲＩ撮影部１００と、ＭＲＩ撮影部１００の撮影位置に被検体Ｐを設定するための寝台部１０と、ＭＲＩ撮影部１００及び寝台部１０を操作する操作部８と、操作部８からの信号に基づいてＭＲＩ撮影部１００及び寝台部１０を制御するシステム制御部９とを備えている。
【００１６】
ＭＲＩ撮影部１００は、被検体Ｐに磁場を発生させる架台部（ガントリとも呼称される）１２０と、架台部１２０内部の磁場を制御する架台制御部１３０と、架台部１２０から出力された信号を処理して画像データを生成し表示する信号処理部１４０とを備えている。
【００１７】
架台部１２０の略中央部には、被検体Ｐを挿入してそのＭＲＩ撮影を行うための筒状の開口部１２４（ボア）が形成されている。この開口部１２４の周りは、例えばアクリル樹脂のような非磁性材料から成る壁体で囲まれており、底面１２６には寝台部１０の一部を導くためのレール１２５が設けられている。架台部１２０の内部には、開口部１２４を軸として囲むように、静磁場発生用の磁石１２１と、静磁場に位置情報を付加するために傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル１２２と、高周波信号を送受信するＲＦコイル１２３とが配置されている。
【００１８】
磁石１２１は、架台部１２０内部の外周側に配置され、例えば超伝導方式により、開口部１２４内に設定された被検体Ｐに静磁場を発生する。この時、磁石１２１の静磁場電源（図示せず）は架台制御部１３０によって制御される。
【００１９】
傾斜磁場コイル１２２は、磁石１２１の内周側に配置され、開口部１２４内の被検体Ｐに傾斜磁場を発生する。この時、傾斜磁場コイル１２２の傾斜磁場電源（図示せず）は架台制御部１３０によって制御される。
【００２０】
ＲＦコイル１２３は、傾斜磁場コイル１２２と被検体Ｐの間に配置され、被検体Ｐ内部の水素原子核を励起するために高周波磁場を発生し、被検体Ｐから放出される磁気共鳴信号（ＭＲ信号）を受信し、架台制御部１３０に出力する。なお、図示しないが、ＭＲＩ装置では、寝台部１０側にもＲＦコイル１２３に相当する機能をもった受信コイルが配置されることがあり、この受信コイルで受信したＭＲ信号も、同様に架台制御部１３０へ出力する。
【００２１】
架台制御部１３０は、傾斜磁場制御部１３１、静磁場制御部１３２及びＲＦ送受信部１３３により構成されている。そして、傾斜磁場制御部１３１は傾斜磁場コイル１２２に供給する傾斜磁場電源を制御し、静磁場制御部１３２は磁石１２１に供給する静磁場電源を制御する。
【００２２】
また、ＲＦ送受信部１３３はＲＦコイル１２３への高周波を送信する送信回路と、ＲＦコイル１２３及び図示しない受信コイルからの信号を受信し信号処理を施す受信回路と、送信回路と受信回路を制御するＲＦシーケンサを備え、受信回路から出力された信号を信号処理部１４０に送る。
【００２３】
信号処理部１４０は、演算部１４１と表示部１４２とを備えている。そして、演算部１４１は、架台制御部１３０のＲＦ送受信部１３３から送られてきた信号を画像処理して画像データを生成し、その画像データをＣＲＴなどの表示部１４２に表示する。
【００２４】
寝台部１０は、寝台移動部１と機構部２とから構成されている。
【００２５】
寝台移動部１は、被検体Ｐが載置される天板５、及び天板５をＭＲＩ撮影部１００に移動するためのミドルフレーム６を有する水平移動部１１と、水平移動部１１を支持する寝台支持部１２とを備え、さらに天板５に前述の図示しない受信コイルが配置される。
【００２６】
機構部２は、天板５を含む水平移動部１１を水平移動する水平移動機構部４と、水平移動部１１の位置を検出する位置検出器３と、寝台移動部１を上下移動する上下移動機構部７とを備え、寝台移動部１を水平方向及び上下方向に移動して、ＭＲＩ撮影部位に応じて被検体Ｐを、架台部１２０の開口部１２４内の所望の位置に設定する。
【００２７】
操作部８は、図示しないキーボードなどの入力デバイスや表示パネルなどを有し、ＭＲＩ撮影を行うための撮影条件の入力などＭＲＩ撮影部１００の操作や、天板５上に載置された被検体Ｐを架台部１２０の開口部１２４に設定するための入力など寝台部１０の操作を行う操作部８ａと、寝台部１０だけの操作を行う操作部８ｂとを備えている。そして、架台部１２０の開口部１２４に寝台部１０の天板５に載置された被検体Ｐを移動する際に、被検体Ｐの近くでの操作が可能なように、操作部８ｂは架台部１２０に配置される。
【００２８】
システム制御部９は、図示しないＣＰＵや記憶回路などを有し、操作部８からの入力信号に基づいて、ＭＲＩ撮影部１００の架台制御部１３０及び信号処理部１４０のＭＲＩ撮影に関する制御や、寝台部１０の機構部２の移動動作に関する制御などシステム全体の制御を行なう。さらに、詳細は後述するが、本発明において、架台部１２０の開口部１２４の周壁に画像情報を投影するためのプロジェクタ３００が、開口部１２４の外側となる架台部１２０の周辺に設けられており、システム制御部９はこのプロジェクタ３００の動作や、このプロジェクタ３００へ供給する画像情報の制御なども行う。
【００２９】
上述のように構成されているＭＲＩ装置において、本発明は、ＭＲＩ撮影を受ける被検体Ｐの閉塞感を軽減するために、撮影の状況や残りの撮影時間を知らせる文字や図形、或いは癒しを与える映像などを、筒状の開口部１２４の内壁面に投影して表示できるようにし、そのためのプロジェクタ３００を架台部１２０の外側付近に設置したものである。
【００３０】
図２は、本発明の考え方を説明するために示した説明図であり、架台部１２０の開口部１２４内に、天板５に載置されて送られてきた被検体Ｐに対して、架台部１２０の外側に設置したプロジェクタ３００によって、開口部１２４の内壁面に視覚情報を投影する様子を表したものである。
【００３１】
この開口部１２４の大きさは、例えば直径が６００ｍｍ〜７００ｍｍ、長さが１５００ｍｍ程度の筒状ものである。このような開口部１２４内に置かれる被検体Ｐの撮影位置は、頭部、胸部、腹部、腰部、脚部などその撮影部位によって異なるし、被検体Ｐの身長や体重などの体形によっても微妙に位置が異なることになる。また、全身撮影を行う場合は被検体Ｐを開口部１２４内に移動させることになる。さらに、撮影時の姿勢も、横臥位であったり側臥位であったりすることがある。従って、被検体Ｐが開口部１２４内のどのような位置にあっても、またどのような姿勢であっても、それらに応じて開口部１２４の長手方向、左右方向など被検体Ｐの見易い位置や方向に、プロジェクタ３００から筒状の開口部１２４の内壁面へ、種々の情報を投影する必要がある。
【００３２】
図３は、プロジェクタ３００とスクリーン３３０の関係を側面図で示したものである。図３（ａ）は、スクリーン３３０が平板状であり、このスクリーン３３０に対して正面に設置したプロジェクタ３００から画像を投影する場合を示している。この場合は、スクリーン３３０に歪のない画像が表示されるので、通常はこのような状態で画像を観察することになる。
【００３３】
次に図３（ｂ）は、スクリーン３３０が上下方向に湾曲しており、この湾曲したスクリーン３３０に対して正面に設置したプロジェクタ３００から画像を投影する場合を示している。この場合は、投影された画像はスクリーン３３０の上下でかなり歪んだものとなる。このような場合は、スクリーン３３０の湾曲の程度に応じて、プロジェクタ３００から投影される画像に光学的に逆の歪を与えることによって、スクリーン３３０に表示される画像の歪を打ち消して、ほぼ歪のない平面的な画像として観察することができる。
【００３４】
さらに図３（ｃ）は、スクリーン３３０が図３（ｂ）と同様に上下方向に湾曲しており、このスクリーン３３０に対してさらに斜め方向に設置したプロジェクタ３００から画像を投影する場合を示したものである。この場合は、プロジェクタ３００の位置が固定されていても、画像を投影するスクリーン３３０上の位置に応じて、画像の歪み方はそれぞれ異なるものとなる。これは、投影された画像の位置Ａと位置Ｂとでは、プロジェクタ３００からの光軸の長さと角度が変わるためである。このような場合は、光学的に一義的な逆歪を与えて投影しても、スクリーン３３０上の任意の位置に表示される画像の歪を吸収することは極めて困難である。
【００３５】
円筒状の開口部１２４の内壁をスクリーンとして、その外部から画像を投影して、開口部１２４内に横たわっている被検体Ｐにその画像を観察してもらおうとすれば、まさに図３（ｂ）と同様の状況となる。
【００３６】
そこで本発明では、開口部１２４の大きさ、湾曲の程度、プロジェクタ３００の設置位置、開口部１２４内の画像を投影する位置（プロジェクタ３００から投影面までの光軸の長さと角度）に応じて、予め画像データに歪を与え、この歪みの与えられた画像データをプロジェクタ３００へ供給して投影することにより、開口部１２４内に横たわっている被検体Ｐが、略平面的な画像を観察できるようになるものである。
【００３７】
すなわち、ＭＲＩ撮影を行う際に操作部８から入力される撮影条件のうち、撮影部位、被検体Ｐの身長、被検体Ｐを開口部１２４へ挿入する方向が頭方向からなのか脚方向からなのか、被検体Ｐの姿勢は横臥位か側臥位かなどの情報に基づき、開口部１２４内に置かれる被検体Ｐの位置が決まる。このことから、開口部１２４内において被検体Ｐが最も見易くなる画像の投影位置が決まり、これによって、プロジェクタ３００から投影面までの光軸の長さと方向および角度が定まる。
【００３８】
これらのことから、開口部１２４内の画像表示面で、画像がどのように歪むのかを演算によって求めることが可能である。そして、被検体Ｐへ提供するために開口部１２４内へ投影すべき画像は、デジタルデータとして、システム制御部９のデータ格納領域例えば投影データ格納部に格納されている。そこで、この歪を補正して平面画像にするために必要な逆歪量を演算して、格納されている画像データを補正する。そして、この補正された画像データをプロジェクタ３００へ供給する。
【００３９】
このようにすれば、プロジェクタ３００から開口部１２４内に投影される画像は、被検体Ｐの置かれる位置や姿勢などに応じて歪のない略平面的な画像として認識できるように表示することができる。よって、被検体Ｐに対して必要な情報を正しく伝えることができるとともに、狭い空間に置かれている被検体Ｐの閉塞感も軽減することができる。また、被検体Ｐの全身撮影をするために、開口部１２４内に被検体Ｐを移動させる場合には、水平移動機構部４によって水平移動する天板５の位置が、位置検出器３で検出されるので、ここで得た値を参照して被検体Ｐの撮影部位の変化に合わせて、自動的に最適な投影位置が決まり、その位置に合わせて画像データの逆歪量も演算される。
【００４０】
なお、このような補正技術を駆使することによって、例えば、近くにあるものを遠くにあるように見せることが可能となる。従って、開口部１２４内の壁面に表示される画像について、被検体Ｐの近くに表示されるものをあたかも遠くにあるように歪ませて表示することによって、被検体Ｐに対して狭い開口部１２４内を広く感じさせることができる。また、プロジェクタ３００が有するレンズの歪量が予め測定してわかっていれば、このレンズの歪分も含めて画像データに逆歪を与えることによって、よりシャープな画像を被検体Ｐに提供することができる。
【００４１】
本発明は、上述の一実施例に限定されることなく、要旨の範囲内で種々の形態での実施が可能である。例えば、投影する画像が横に細長いものになるような場合は、焦点距離の調整が難しくなることもある。このようなときは、例えば元の画像を横に２つに分割し、図４に示すようにプロジェクタ３００を２台設けて、プロジェクタ３００ａから左側の画像を投影し、プロジェクタ３００ｂから右側の画像を投影して両方の画像が投影面で合成されるようにすれば、２つのプロジェクタ３００ａ、３００ｂの焦点距離を等長化することができる。
【００４２】
また、２つのプロジェクタ３００ａ、３００ｂを横臥位用と側臥位用とに分けて、プロジェクタ３００ａからは開口部１２４の上面に画像を投影し、プロジェクタ３００ｂからは開口部１２４の側面に画像を投影するように使用しても良い。さらに、プロジェクタ３００ａ、３００ｂを開口部１２４の両側に夫々設置しても良いし、プロジェクタ３００は天板５の長手方向の端部に設置しても良い。
【符号の説明】
【００４３】
５  天板
１２０  架台部
１２４  開口部
３００  プロジェクタ
Ｐ  被検体
【図１】
2011056121.tif 000003
【図２】
2011056121.tif 000004
【図３】
2011056121.tif 000005
【図４】
2011056121.tif 000006