(57)【要約】本発明は、人体の低解像度の全身プランスキャン画像を使用する磁気共鳴画像化システムを提供する。全身プランスキャン画像を利用して、人体の関心領域の高解像度かつ高品質な画像を取得するための取得パラメータの最適化に必要な、人体に関する複数の個別情報を集める。さらに、オペレータによる関心領域の決定と選択を容易にするために、全身プランスキャン画像を使用する。また、ＭＲＩは、患者の特定の人体部分または器官を自律的に識別する効果的手段を提供する。全身プランスキャン画像から得られる全情報をオペレータに提供するので、オペレータのワークフローを直感的に有効に簡略化する。好ましくは、低解像度全身プランスキャン画像を取得する際に、最終的な高解像度画像を取得するための必要な較正パラメータを求める。
2007525300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体の関心領域の高解像度画像を取得するための磁気共鳴画像化システムであって、
人体の低解像度全身プランスキャン画像を取得する手段と、
人体の関心領域を特定する手段と、
全身プランスキャン画像に基づいて高解像度画像の取得パラメータを決定する手段と、
決定した取得パラメータを用いて関心領域の高解像度画像を取得する手段と、を有することを特徴とするシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、
全身プランスキャン画像中の関心領域をオペレータに選択させるグラフィカルユーザインターフェイスをさらに有することを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項１または２に記載のシステムであって、
高解像度画像を取得する手段は、磁気共鳴画像化システムの最適性能の領域に人体の関心領域をさらに動かすことを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか一項に記載のシステムであって、
人体の関心領域を特定する手段は、人体の生体構造、ジオメトリ、方向、及び重量を表す人体位置決めパラメータを、全身プランスキャン画像からさらに取り出すように構成されていることを特徴とするシステム。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか一項に記載のシステムであって、
人体の関心領域を特定する手段は、関心領域と人体の一部の間の割り当てをさらに実行するように構成されていることを特徴とするシステム。
【請求項６】
請求項４または５に記載のシステムであって、
取得パラメータを決定する手段は、人体位置決めパラメータと、関心領域と人体の一部の間の割り当てとに対して取得パラメータをさらに決定するよう構成されていることを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項４ないし６いずれか一項に記載のシステムであって、
取得手段は、人体位置決めパラメータに関して、及び磁気共鳴画像化システムの最適性能領域にある人体の一部に関して、取得パラメータを動的に決定するように構成されていることを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項４ないし７いずれか一項に記載のシステムであって、
取得パラメータは、ＳＡＲモデル及び／または末梢神経刺激モデルについて最適化するものであることを特徴とするシステム。
【請求項９】
請求項１ないし８いずれか一項に記載のシステムであって、
全身プランスキャン画像に基づき人体の一部を自律的に特定するパターン認識手段をさらに有することを特徴とするシステム。
【請求項１０】
人体の関心領域の高解像度画像を取得する磁気共鳴画像化システム用のコンピュータプログラム製品であって、
人体の低解像度全身プランスキャン画像を取得するプログラム手段と、
人体の関心領域を特定するプログラム手段と、
全身プランスキャン画像に基づいて高解像度画像の取得パラメータを決定するプログラム手段と、
決定した取得パラメータを用いて関心領域の高解像度画像を取得するプログラム手段と、を有することを特徴とするコンピュータプログラム製品。
【請求項１１】
請求項１０に記載のコンピュータプログラム製品であって、
グラフィカルユーザインターフェイスによりなされるオペレータの選択を処理することにより、全身プランスキャン画像中の関心領域を特定するように構成されたコンピュータプログラム手段をさらに有することを特徴とするコンピュータプログラム製品。
【請求項１２】
請求項１１または１０に記載のコンピュータプログラム製品であって、
高解像度画像を取得するコンピュータプログラム手段は、磁気共鳴画像化システムの最適性能の領域に対して人体の関心領域の位置をさらに制御するように構成されていることを特徴とするコンピュータプログラム製品。
【請求項１３】
磁気共鳴画像化システムを使用して人体の関心領域の高解像度画像を取得方法であって、
人体の低解像度全身プランスキャン画像を取得する段階と、
人体の関心領域を特定する段階と、
全身プランスキャン画像に基づいて高解像度画像の取得パラメータを決定する段階と、
決定した取得パラメータを用いて関心領域の高解像度画像を取得する段階と、を有することを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、
ＳＡＲモデル及び／または末梢神経刺激モデルに関して高解像度画像の取得パラメータを最適化するために、全身プランスキャン画像から人体位置決めパラメータを求めることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴画像化システムの分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴画像化システムの画像品質、すなわち信号雑音比（ＳＮＲ）や画像の解像度は、原理的に政治場の強さを強くしてグラディエントの切り換えを速くすることにより、よくすることができる。ＳＮＲをよくするために、強い静磁場を用いる磁気共鳴画像化（ＭＲＩ）システムが開発されている。しかし、静磁場が強くすると、送信ＲＦ場も線形に高くなる。
【０００３】
静磁場を例えば１．５Ｔから３Ｔに強くすると、送信ＲＦ場の人体とのインターラクションが無視できなくなる。送信ＲＦ場の有効波長はＭＲＩシステムで画像化する人体の大きさと同じか小さくなるので、送信ＲＦ場（RF  transmitting  field）と人体とのインターラクションは、例えば、絶縁共鳴効果により分かる。
【０００４】
インターラクションがこのように強いので、送信ＲＦ場の一様性とそれにより画像化品質が大幅に悪くなるだけでなく、安全性も心配になる。送信ＲＦ場が一様で無くなると、送信ＲＦ場の電場が強くなるからである。磁場が強くなると、ＳＡＲ（specific  absorption  rate）、末梢神経刺激（ＰＮＳ、peripheral  nerve  stimulation）、及び音響雑音がすぐ限界になる。
【０００５】
強磁場を用いて高解像度かつ高信号雑音比の画像を取るために、ＭＲＩシステムは、弱い磁場で動作する画像化システムと比較して、ＳＡＲ、ＰＮＳ、及び音響雑音の限界に近い領域で動作しなければならない。
【０００６】
その結果、より精巧なＳＡＲとＰＮＳのモデル、ハードウェア調整、安全対策、及び患者に応じた最適化が必要になる。結果として、プレスキャン調整（pre-scan  calibrations）の必要性が相当高い。例えば、調整を複数回、順次に実行しなければならない場合、医療的スキャン時間に対する調整のための時間の割合が高くなりすぎる。その結果、患者とオペレータにとって、大幅にスキャンセッションが時間的に長くなり複雑になる。
【０００７】
欧州特許出願ＥＰ１２２０１５３Ａ２は、関心対象（object  of  interest）の「ジャストインタイム」局所化画像を提供する方法と装置を開示している。この「ジャストインタイム」局所化画像から高解像度画像を得ることができる。この方法は、デフォルトの第２の画像と、第１の画像と、３次元ボリュームデータセットの表示の少なくとも１つに関する第２の画像を指示する。該方法は、さらに、第２の画像を取得し、それを表示し、第２の画像に関する医療的に有用な画像を指示する。第２の画像と医療的に有用な画像を指示し、取得し、画像化システムに含まれる単一のグラフィカル指示環境中に表示する。
【０００８】
特に、ＥＰ１２２０１５３Ａ２に開示されている方法と装置は、画像化対象の関心領域を比較的素早く可視化させる局所化画像を使用し、オペレータは患者の３次元空間中で方向づけ（get  oriented）でき、及び／またはさらなる画像化のために患者中の所望の関心領域を定位することができる。局所化画像は、基準フレームまたは画像も提供する。位置、方向、その他の続けて取得すべき１つ以上の目標画像と関連する画像化パラメータをその基準フレームまたは画像から指示することができる。
【０００９】
ＥＰ１２２０１５３Ａ２は、画像化したい領域を見つけるための関心対象中のスキャン平面の探索と操作に主にフォーカスしている。これは、局所化画像及び／または目標画像ではなくプリカーソル画像（precursor  images）を用いて主に行われる。ここに開示された方法と操作は、ＭＲＩシステムにより求めた高解像度画像の一般的な品質向上にはフォーカスしていない。
【００１０】
本発明は、ＭＲＩシステムの画像化品質を向上し、磁気共鳴画像化される人体の関心領域の選択を容易にするＭＲＩシステム、コンピュータプログラム製品、及び方法を提供することを目的とする。
（発明の開示）
本発明は、人体の関心領域の高解像度画像を取得するためのＭＲＩシステムを提供するものである。該ＭＲＩシステムは、人体の低解像度全身プランスキャン画像を取得する手段と、人体の関心領域を特定する手段と、全身プランスキャン画像に基づいて高解像度画像の取得パラメータを決定する手段と、決定した取得パラメータを用いて関心領域の高解像度画像を取得する手段と、を有する。
【００１１】
人体の低解像度全身プランスキャン画像は、低グラディエント磁場、ゆっくり変化するグラディエント磁場、及び弱い送信ＲＦ場で取得することが好ましい。全身プランスキャン画像は、スカウト画像とも呼ばれ、高速磁場エコー（ＦＦＥ）法等の速い画像化方法を用いて取得されることが好ましい。このような速い画像化方法を用いて３次元スキャン、すなわち、例えば１分を超えない比較的短時間の患者の２次元マルチスライススキャンをする。顕著にも、全身プランスキャン画像は、頭の先から足の先までの患者の画像である。全身プランスキャン画像から、患者の全重量の正確な推測ができる。ＰＮＳ（peripheral  nerve  stimulation）限界の正しい設定を可能とするため、全身プランスキャン画像として人体の境界が示されなければならない。このようなスカウト画像を、連続したテーブルの動きまたはステップ状のベッドの動きを用いて求め、ＳＡＲが高くなったりグラディエント磁場の切り換えが急激になったりしないようにすることが好ましい。
【００１２】
本発明のさらに別の好ましい実施形態によると、ＭＲＩシステムは、全身プランスキャン画像中の関心領域をオペレータに選択させるグラフィカルユーザインターフェイス（ＧＵＩ）をさらに有する。全身プランスキャン画像すなわちスカウト画像は、磁気共鳴画像化の対象である全身の３次元ビューを提供するグラフィカルユーザインターフェイスにより可視化される。スカウト画像の３次元可視化は、一般的に、複数の異なる方法で実現できる。例えば、複数の異なる２次元スライスの表示や、全スカウト画像の単一の３次元表示による。
【００１３】
本発明のさらに別の好ましい実施形態によると、全身プランスキャン画像をパターン認識プロシージャにより分析する。パターン認識プロシージャにより器官等の潜在的な関心領域を検出する。この目的のため、パターン認識プロシージャに人体モデルを使用する。画像中の器官を定位するために、人体モデルと取得した全身プランスキャン画像との相関をとる。パターン認識プロシージャの結果は、画像中にラベルを表示するか、選択ウィンドウにより提示することができる。例えば、選択ウィンドウは、オペレータが器官を選択することができるプルダウンメニューである。あるいは、オペレータは、ラベルの１つをクリックすることにより、関心器官を選択することができる。次に、選択された関心領域の高解像度スキャンを実行する。
【００１４】
一般的に、オペレータは、示されたスカウト画像の移動、回転、拡大、再スケール等をする複数の画像操作ツールを与えられる。さらに、オペレータは、最適化された高解像度画像化の対象になる、表示されたスカウト画像中の関心領域を特定し選択することができる。ＧＵＩによるスカウト画像全体の表示は、人体の関心領域を特定する手段を表すだけでなく、オペレータのワークフローを容易かつ直感的かつ効率的にする。オペレータは、マウスクリック等のより少ない動作で、関心領域を効率的に特定して選択することができる。
【００１５】
本発明のさらに別の好ましい実施形態によると、高解像度画像を取得する手段は、磁気共鳴画像化システムの最適性能の領域に人体の関心領域を動かすようにさらに構成されている。人体の低解像度全身プランスキャン画像を取得することにより、ＭＲＩシステムは、送信ＲＦコイル、グラディエントコイル系、主磁石系に対する患者の位置の正確な情報を得る。この相対的な位置に関する知識を有するので、オペレータにより選択された関心領域を効果的に指定された関心領域の絶対的位置または相対的位置に割り当てることができる。
【００１６】
関心領域の相対位置は、例えば、ＭＲＩシステムの磁気コイルのいずれに関係づけてもよい。選択された人体の関心領域をＭＲＩシステムの最適性能領域に動かすように、関心領域の絶対位置または相対位置に関する知識をさらに利用することもできる。このように、レーザーマーカーを使用して患者を手動的に位置決めする必要はもはやない。要するに、取得したスカウト画像に基づいてのみ、患者を適切に位置決めしアライメント（alignment）することができる。
【００１７】
本発明のさらに別の好ましい実施形態によると、人体の関心領域を特定する手段は、全身プランスキャン画像から人体位置決めパラメータを取り出すようにさらに構成されている。これらの人体位置決めパラメータは、例えば、ＭＲＩシステム内の人体の生体構造、具体的ジオメトリ（specific  geometry）、方向、及び重量を示す。よって、システムは、原理的にスカウト画像からいかなる幾何学的データも取り出すことができる。
【００１８】
例えば、人体の平均組織／脂肪／骨密度を用いて、３次元全身スカウト画像中の全画素のボリュームを集計することにより、患者の全重量でさえ正確に決定することができる。また、患者の性別及び／または患者が大人か子供かを判断するために、求めたジオメトリデータを利用することもできる。また、スカウト画像から集めたデータは、関心領域の高解像度画像を取得するための取得パラメータの特定（specification）と最適化のために必須である。
【００１９】
本発明のさらに別の好ましい実施形態によると、人体の関心領域を特定する手段は、関心領域と人体の一部の間の割り当てをさらに実行するように構成されている。人体の大きさ、位置、及び関心領域の位置に関する知識があるので、システムに格納されている基準データと集めたデータを比較することにより、関心領域を人体部分に割り当てることができる。
【００２０】
例えば、関心領域が人体の末端位置と重なる時、及びＭＲＩシステムが人体の方向に関する情報を有する時、関心領域が患者の頭に対応するのか足に対応するのかは容易に判断することができる。好ましくは、基準データは、患者の頭または足に対する手足、胴体、腰等の位置に関する正確な情報を提供する。基準データを最大限に利用して、本発明のＭＲＩシステムは、オペレータにより選択された任意の関心領域を人体の区別可能な部分に明確に割り当てる。
【００２１】
本発明のさらに別の好ましい実施形態によると、関心領域の高解像度画像を取得するための取得パラメータを、人体位置決めパラメータ及び関心領域と人体部分との間の割り当てに基づいて決定する。取得パラメータは、印加される磁場の強さと、グラディエント磁場の切り換え周期を決める（specify）。このように、印加磁場の最適な強さを、ＳＡＲモデル及びＰＮＳモデルにより決まる限界のすぐ下に、効果的に決定することができる。例えばＲＦパワーデポジション（deposition）の限界は人体部分により変化するので、ＲＦパワー及び磁場の強さを、関心領域中にありさらにＭＲＩシステムの取得平面内にある人体部分に、個別的に適合させることができる。
【００２２】
本発明のさらに別の好ましい実施形態によると、取得手段は、人体位置決めパラメータに基づいて、及びＭＲＩシステムの最適性能領域にある人体の一部に基づいて、取得パラメータを動的に決定するようにさらに構成されている。例えば、関心領域が比較的大きく、複数の異なる人体部分や全身にわたる場合、取得パラメータは、関心領域の高解像度画像の取得中に動的に変更できる。
【００２３】
本発明のさらに別の好ましい実施形態によると、取得パラメータは、ＳＡＲ（specific  absorption  rate）モデル及び／または末梢神経刺激（ＰＮＳ）モデルに基づいて最適化する。精密化したＳＡＲ及び／またはＰＮＳモデルを使用することにより、印加磁場の最適な強さを決定し、急速に切り替わるグラディエント磁場の最適な回転（slew）レートを決定することができる。このような最適化のために、患者の大きさ、位置、方向、及び重量が必要である。全身プランスキャン画像の取得及び全身プランスキャン画像を取得からの患者情報の取り出しは、ＳＮＲが高い高解像度画像の取得のために個別に最適化されたパラメータを決定して適用する目的において、非常に有利である。
【００２４】
本発明のさらに別の好ましい実施形態によると、本システムは、全身プランスキャン画像に基づき人体の部分を自律的に識別するパターン認識手段をさらに有する。例えば、全身プランスキャン画像の異なるスライスを相関させ、及び異なるスライス及び相関出力を基準データと比較することにより、特定の人体部分及び特定の器官を識別して定位することができる。このように、本システムは、例えば人体の頭に対する心臓や肺の位置や、これらの器官の絶対位置でさえ自律的に決定することができる。
【００２５】
識別された人体部分や器官を全身プランスキャン画像のグラフィカル表示内にラベルとして示すこともできる。オペレータの仕事は、全身プランスキャン画像に基づき認識された器官を選択するだけになる。要するに、オペレータは、関心領域を繰り返し手動的に見つけて決定する必要が無くなる。
【００２６】
さらに、スカウト画像を用いて、ＭＲＩシステム全体の構成を実行することもできる。ボディ送信コイル（ＱＢＣ）と局所受信コイルとを同時に使用して低解像度スカウト画像を得ることができる。これにより、患者の人体、患者テーブル、及び／またはＱＢＣに対する局所受診ＲＦコイルの位置を同時に決定することができる。
【００２７】
他の態様において、本発明は、人体の関心領域の高解像度画像を取得する磁気共鳴画像化システム用のコンピュータプログラム製品を提供する。該コンピュータプログラム製品は、  人体の低解像度全身プランスキャン画像を取得するプログラム手段と、人体の関心領域を特定するプログラム手段と、全身プランスキャン画像に基づいて高解像度画像の取得パラメータを決定するプログラム手段と、決定した取得パラメータを用いて関心領域の高解像度画像を取得するプログラム手段と、を有する。
【００２８】
本発明の好ましい実施形態によると、本コンピュータプログラム製品は、人体の生体構造、ジオメトリ、方向、及び重量を表す人体位置決めパラメータを、全身プランスキャン画像から取り出すようにさらに構成されたプログラム手段を有する。
【００２９】
本発明の好ましい実施形態によると、本コンピュータプログラム製品は、関心領域と人体の部分の間の割り当てを実行するように構成されたプログラム手段を有する。
【００３０】
本発明の好ましい実施形態によると、本コンピュータプログラム製品は、人体位置決めパラメータと、関心領域と人体部分との間の割り当てとに基づいて取得パラメータを決定するように構成されたプログラム手段を有する。
【００３１】
本発明の好ましい実施形態によると、本コンピュータプログラム製品は、人体位置決めパラメータに基づいて、及び磁気共鳴画像化システムの最適性能領域にある人体の一部に基づいて、取得パラメータを動的に決定するように構成されたプログラム手段を有する。
【００３２】
本発明の好ましい実施形態によると、本コンピュータプログラム製品は、ＳＡＲモデル及び／または末梢神経刺激モデルに基づき取得パラメータの最適化を行うように構成されたプログラム手段を有する。
【００３３】
本発明の好ましい実施形態によると、本コンピュータプログラム製品は、全身プランスキャン画像に基づき人体の部分を自律的に識別するパターン認識するプログラム手段をさらに有する。
【００３４】
さらに別の態様によると、本発明は、磁気共鳴画像化システムを使用して人体の関心領域の高解像度画像を取得方法を提供する。該方法は、人体の低解像度全身プランスキャン画像を取得する段階と、人体の関心領域を特定する段階と、全身プランスキャン画像に基づいて高解像度画像の取得パラメータを決定する段階と、決定した取得パラメータを用いて関心領域の高解像度画像を取得する段階と、を有する。
【００３５】
本発明は、ＭＲＩシステムにより関心領域の高解像度画像を生成する効果的アプローチを提供する。ＳＮＲが高い高解像度画像は、高解像度画像の取得用の取得パラメータの最適化に必要な個別の患者情報を決定するために、低解像度全身プランスキャン画像を使用することにより得られる。さらに、全身プランスキャン画像は、グラフィカルに可視化され、オペレータは関心領域を容易に直感的に選択することができる。また、全身プランスキャン画像をＭＲＩシステムの較正にさらに利用することができる。
（発明の詳細な説明）
【００３６】
図１は、磁気共鳴画像化システム１を示す。該システムは、安定した磁場を生成する主磁石システム２と、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向で傾きを有する付加的磁場を生成するグラディエントコイルシステム３に含まれるグラディエントコイルとを含む。図示した座標系のＺ方向は、慣例により、主磁石システム２中の安定磁場の方向に一致している。Ｚ軸は、主磁石システム２の貫通穴の軸と共通であり、Ｘ軸は、磁場の中心から伸びる垂直軸であり、Ｙ軸は、Ｚ軸とＸ軸に直交する対応する水平軸である。
【００３７】
グラディエントコイルシステム３のグラディエントコイルのパワーは、電源部４により供給される。ＲＦトランスミッタコイル５は、ＲＦ磁場を生成するように機能し、ＲＦトランスミッタ及びモジュレータ６に接続されている。
【００３８】
レシーバコイルを用いて、検査すべきオブジェクト７（例えば、人間や動物の体）中のＲＦ磁場により生成した磁気共鳴信号を受信する。このコイルは、ＲＦトランスミッタコイル５と同じコイルであってもよい。さらにまた、主磁石システム２は、検査すべき人体７の一部を収容するくらい大きい検査空間を有する。ＲＦコイル５は、検査空間中で検査すべき人体７の一部の周囲またはその上に配置される。ＲＦトランスミッタコイル５は、送受信回路９を介して信号アンプ及び復号部１０に接続されている。
【００３９】
制御部１１は、ＲＦトランスミッタ及びモジュレータ６と電源部４とを制御し、ＲＦパルスとグラディエントを含む特殊なパルスシーケンスを生成する。復調部１０から得られる位相と振幅は処理部１２に送られる。処理部１２は、与えられた信号値を処理して、変換により画像を形成する。この画像を例えばグラフィカルユーザインターフェイス８により可視化することができる。
【００４０】
ＭＲＩシステム１の処理部１２、制御部１１、及びグラフィカルユーザインターフェイス８の動作を以下により詳細に説明する。
【００４１】
図２は、グラフィカルユーザインターフェイス８の典型的な実施形態を示す図である。ＧＵＩ８は３つの異なるウィンドウ２０、２２、２４を有する。各ウィンドウは、患者の低解像度取得プロシージャで得られた３次元の全身プランスキャン画像の異なるスライスを表している。図示した実施形態では、３つのウィンドウ２０、２２、２４は、患者の人体の３つの互いに直交するスライスを表す。ウィンドウ２０は患者の人体のＺＸ平面のスライスを表し、ウィンドウ２２はＺＹ平面のスライスを表し、ウィンドウ２４はＹＸ平面のスライスを表す。これらの互いにほぼ直交するスライスは、冠状（coronal）、矢状（sagittal）、軸性（axial）とよばれ、人体を３次元で表す１つの方法に過ぎない。この他にもスライスは任意に取り得る。
【００４２】
各ウィンドウ内で、すなわちプランスキャン画像の各スライス内で関心領域を指定することができる。オペレータは、一般的には何らかのポインター２６等の入力手段を用いて、ウィンドウ２０の関心領域２１、ウィンドウ２２の関心領域２３、及びウィンドウ２４の関心領域２５を指定する。システムは、選択された関心領域２１、２３、２５から３次元の関心領域を計算する。この関心領域が高解像度画像化の対象となる。原理的には、オペレータは、表示されたスカウト（scout）画像内の対応する位置にポインター２６を動かすだけで、関心領域２１、２３、２５のいずれかがスキャンすべき生体構造（anatomy）を指定していることを示すことができる。
【００４３】
例えば、ＭＲＩシステムがパターン認識手段を効果的に使用して患者に関する位置決めパラメータを決定する場合、ＭＲＩシステムにより特定される人体の部分を表示されたスカウト画像内でラベルづけすることができる。関心領域の選択には必ずしもマウスポインタ２６を使用する必要はなく、それ以外に音声制御や解剖学的タッチセンシティブマップ（anatomical  touch  sensitive  map）、さらにリモートコントロールハンドセットにより実現することもできる。
【００４４】
図３は、単一ウィンドウ２８を使用するだけである、ＧＵＩ８の他の実施形態を示す図である。この単一ウィンドウ２８は、患者のプランスキャン画像の完全な３次元ビューを提示するように構成されている。図２を参照してすでに説明したのと同様に、オペレータは関心領域２９を決定して選択するために、ポインター２６を使用することができる。ＧＵＩ８は、ＭＲＩシステムにより解剖学的に識別され定位された人体のいろいろな部分及び／または器官のリストを提示する人体部分選択ウィンドウ３０も提示している。人体の部分及び／または器官の識別及び位置の決定するため、ウィンドウ２８により表示されるスカウト画像から人体位置決めパラメータを取り出す。人体位置決めパラメータは、例えば人体の大きさ、絶対的または相対的位置、方向、及び全重量等を表すものである。
【００４５】
基準データとの比較と組み合わせて３次元全身プランスキャン画像の異なるスライスを相関させることにより、及びパターン認識手段を用いて、人体のいろいろな部分及び／または器官を識別して定位することができる。ＧＵＩは、全身プランスキャン画像から集めた全情報をオペレータに提示するようにさらに構成されている。オペレータは、人体部分選択ウィンドウ３０により提示された人体部分の１つを選択して人体の部分または器官を特定することと、またはグラフィカルなインターラクション手段とのいずれかにより、関心領域を選択することができる。このように、オペレータは、例えば、特定の器官（例えば心臓）が磁気共鳴画像化の対象であることを指定することができる。ＭＲＩシステムは、全身プランスキャン画像を用いて、オペレータにより特定された器官及び／または人体部分を特定して定位することができる。システムは、次のステップにおいて、指定された器官の高解像度画像取得のために取得パラメータを個別に適合させる。
【００４６】
オペレータは、図２と３に示したＧＵＩ８に限定されず、ＧＵＩ８のウィンドウの機能と外観をここに指定することができる。さらに、オペレータは、スカウト画像を回転、移動、拡大、サイズ変更等するためにいろいろな画像操作ツールを使用することができる。
【００４７】
図４は、信号増幅器１０とＧＵＩ８に接続された処理部１２を示すブロック図である。処理部１２は、人体特定モジュール４０、人体位置決めパラメータモジュール４１、取得パラメータモジュール４２、中央処理部４３、最適化モジュール４４、およびパターン認識モジュール４５を有する。送受信部９から受け取り復調部１０で増幅及び復調された位相・振幅信号は、処理部１２に入力される。
【００４８】
ＭＲＩシステムが高速に人体の全身プランスキャン画像を取得ための低解像度モードで動作しているとき、処理部１２は、復調部１０から受け取った電気的位相・振幅信号を処理して、ＧＵＩ８が低解像度の全身プランスキャン画像を可視化する。低解像度プランスキャン画像の可視化に応じたオペレータの選択は、中央処理部４３で処理される。処理部１２は、ＲＦ送信、磁場グラディエント、及び患者７の動きを修正するための電気信号を制御部１１に送信するように構成されている。
【００４９】
復調部１０から処理部１２に送信される電気信号は、患者のスカウト画像を示し、人体特定モジュール４０、人体位置決めパラメータモジュール４１、取得パラメータモジュール４２、中央処理部４３，最適化モジュール４４、及びパターン認識モジュール４５により、さらに調べられる。
【００５０】
人体特定モジュール４０は、ＧＵＩ８により処理部１２に供給されたオペレータの選択を処理するように構成されている。選択手段は、その選択を特定して３次元空間中の相対的または絶対的位置にその選択を割り当てる。相対的位置は、一般的に、人体の特定部位、またはＭＲＩシステムの主磁石系２またはＲＦ送信コイル５に対する関心領域の位置を参照する。
【００５１】
人体位置決めパラメータモジュール４１は、患者のスカウト画像を示す電気信号に基づき、患者に関するデータを取り出すように構成されている。人体位置決めパラメータモジュール４１により、ＭＲＩシステムは、例えば患者の大きさ、位置、方向、全重量に関する情報を取り出すことができる。この情報取り出しの結果を記憶しておいて、その後の高解像度スキャンの際に使用したり患者データと共にアーカイブしたりできる。
【００５２】
取得パラメータモジュール４２は、人体の関心領域の高解像度画像を取得するために用いる取得パラメータを決定するように構成されている。人体位置決めパラメータモジュール４２により求められ格納された人体位置決めパラメータと、特定された人体部分と関心領域の間の割り当てとに基づいて、取得パラメータモジュール４２により取得パラメータが決定される。取得パラメータモジュール４２は、さらに、最適化モジュール４４と互いに作用し合うように構成されている。最適化モジュール４４は、人体位置決めパラメータと、関心領域に割り当てられた人体部分または器官と、ＲＦ送信コイル５の位置に対する患者７の位置とに基づき、例えばグラディエントの強さとＲＦ送信パワーの最適化を行う。
【００５３】
パターン認識モジュール４５は、全身プランスキャン画像に基づきパターン認識を行うように構成されている。パターン認識モジュールは、一般的に、相関手法を使用して、プランスキャン画像から求めた画像データをパターン認識モジュールに格納された基準データと比較するようにさらに構成されている。このように、処理部１２は、患者の低解像度全身プランスキャン画像に基づき、人体の特定部分及び／または器官を自律的に識別して定位することができる。
【００５４】
処理部１２の中央処理部４３は、処理部１２の個々のモジュール４０、４１、４２、４４、４５の間でデータの交換を制御するように構成されている。中央処理部４３は、さらに、処理部１２と復調部１０の間の電気信号の伝送と、処理部１２とＧＵＩ８の間のデータトラフィックを制御するように構成されている。
【００５５】
図５は、全身プランスキャン画像の取得と、その後の高解像度画像の取得する方法を示すフローチャートである。最初のステップ５０において、全身プランスキャン画像を取得する。その後のステップ５１において、そのプランスキャン画像をＧＵＩ８を使用するオペレータに提供する。ステップ５２において、オペレータが関心領域２１、２３、２５、２９を選択すると、ＭＲＩシステムは、患者の関心領域が磁気共鳴画像化システム１の最適性能領域内に入るように、患者をその位置に動かす。
【００５６】
さらに、続くステップ５３において、選択された関心領域を人体部分に割り当てる。これは、例えば患者の大きさ、位置、方向、及び全重量を示している、事前に求められた人体位置決めパラメータを利用することにより効果的にできる。ステップ５４において、患者の位置決めパラメータと、関心領域と患者の特定部分及び／または器官の間の割り当てとに関する知識を有するので、対応する取得パラメータを決定することができる。
【００５７】
取得パラメータは、好ましくは、ＳＡＲ（specific  absorpotion  rate）モデル及び／または末梢神経刺激モデルに基づき最適化される。これにより、静磁場の強さと送信ＲＦ場のパワーを、ＳＡＲモデル及び／またはＰＮＳモデルが指定する最大許容値より少し下にすることができる。このように、ステップ５５において、最終画像のＳＮＲを高くして、それゆえ取得する高解像度画像の画像品質を最大化する最適取得パラメータを用いて、高解像度画像を取得することができる。また、全身プランスキャン画像をオペレータに提供することにより、関心領域の選択が直感的にやりやすくなる。さらに、患者の手動的位置決めがもはや必要でなく、ＭＲＩシステムの較正を全身プランスキャン画像の取得中に行うことができる。
【００５８】
図６は、取得パラメータの最適化を示すフローチャートである。最初のステップ６０において、全身プランスキャン画像を取得する。続くステップ６１において、取得した全身プランスキャン画像に基づいて、人体位置決めパラメータを決定する。人体位置決めパラメータは患者の大きさ、方向、位置、及び重量を示すので、ステップ６２において、ＭＲＩシステムは、プランスキャン画像中の患者の人体部分を特定するために、これらの人体位置決めパラメータを基準パラメータと比較する。次のステップ６３において、特定された人体部分と事前に決定された人体位置決めパラメータ都に基づいて、位置依存取得パラメータを決定する。すなわち、取得パラメータは、人体位置決めパラメータとＭＲＩシステムの最適性能領域にある人体部分とに基づいて、静的または動的に決定される。最後に、最後のステップ６４において、決定した取得パラメータを用いて、高解像度画像を取得する。
【００５９】
図６は、オペレータの介入なしに高解像度画像を取得する方法のフローチャートである。ここで、該方法は、全身プランスキャン画像から求めた個々のジオメトリ（geometry）及び幾何学的データを考慮する取得パラメータの最適化にフォーカスしている。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】従来技術によるＭＲＩシステムを示す図である。
【図２】グラフィカルユーザインターフェイスの典型的な実施形態を示す図である。
【図３】グラフィカルユーザインターフェイスの別の実施形態を示す図である。
【図４】ＭＲＩシステムの処理部を示すブロック図である。
【図５】全身プランスキャン画像の取得と、その後の関心領域の高解像度画像の取得とを示すフローチャートである。
【図６】取得パラメータの最適化を示すフローチャートである。
【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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【国際調査報告】
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