(57)【要約】      （修正有）【課題】過去の撮像位置と同じ撮像位置で経時撮像ができ、経時的な検診や術後観測の診断をより正確、簡便に行うＭＲＩ装置を提供する。【解決手段】圧力センサーで被検体撮像位置をマップ画像にし、記憶マップ画像と比較して、経時撮像において所望した過去の撮像位置を再現する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を撮像する核磁気共鳴イメージング装置であって、
被検体を載置する寝台と、
該寝台と被検体との間に設置する圧力センサーと、
該圧力センサーからの信号を検出するセンサー信号検出部と、
該センサー信号検出部で検出した信号をマップ画像化する信号処理部と、
過去に取得したマップ画像を記憶する記憶手段とを有し、
前記信号処理部は、前記記憶手段に記憶されている過去に取得したマップ画像と新たに取得したマップ画像とを比較し画像シフト量を算出し、該画像シフト量により過去の被検体の撮像位置を再現することを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
請求項１に記載の核磁気共鳴イメージング装置であって、
さらに、前記寝台を駆動する寝台駆動部を有し、
前記画像シフト量に応じて、前記寝台駆動部により前記過去の被検体の撮像位置に前記寝台を位置合わせすることを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
請求項１に記載の核磁気共鳴イメージング装置であって、
前記信号処理部は、前記画像シフト量に応じて、撮像された被検体の撮像画像を演算処理することを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の核磁気共鳴イメージング装置であって、
前記圧力センサーは複数の単位センサーからなるセンサーシートであり、被検体の身体構造に対応した圧力分布の信号を得ることを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
核磁気共鳴イメージング装置の撮像処理方法であって、
該核磁気共鳴イメージング装置は、被検体を載置する寝台と、過去に取得した画像を記憶する記憶手段と、該寝台と被検体との間に設置した圧力センサーと、該圧力センサーの圧力変化を検出するセンサー信号検出部を有しており、
前記センサー信号検出部で検出した信号をマップ画像化するステップと、
過去に取得したマップ画像と新たに取得したマップ画像とを比較し画像シフト量を算出するステップと、
前記画像シフト量により、過去の被検体の撮像位置を再現するステップと、
を有することを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置の撮像処理方法。
【請求項６】
請求項５に記載の核磁気共鳴イメージング装置の撮像処理方法であって、
前記核磁気共鳴イメージング装置は前記寝台を駆動する寝台駆動部を有し、
前記画像シフト量に応じて前記寝台駆動部により前記過去の被検体の撮像位置に前記寝台を駆動するステップを有することを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置の撮像処理方法。
【請求項７】
請求項５に記載の核磁気共鳴イメージング装置の撮像処理方法であって、
前記画像シフト量に応じて撮像された被検体の撮像画像を演算処理するステップを有することを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置の撮像処理方法。
【請求項８】
被検体を撮像する核磁気共鳴イメージング装置であって、
被検体の圧力変化をとらえる圧力センサーと、
圧力センサーの圧力変化を検出するセンサー信号検出部と、
前記センサー信号検出部にて検出した信号を用いて造影ＭＲＩの撮像タイミングを決定する信号処理部と、
を有することを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
請求項８に記載の核磁気共鳴イメージング装置であって、
前記信号処理部は、前記圧力センサーの圧力が造影剤注入前と比較して低下しているタイミングを用いて造影ＭＲＩの撮像タイミングを決定す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、被検体中のプロトンからの核磁気共鳴（以下、「ＮＭＲ」という）信号を測定し、プロトンの密度分布や緩和時間分布等を映像化する核磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩ装置で得られる被検体の解剖画像、機能画像は、断層像撮映装置（ＣＴ）、Ｘ線撮影装置（ＸＲ）、超音波診断装置などに比べて解像度が良く、診断情報が多いことから、医療現場に欠かせない検査ツールに成りつつある。
【０００３】
従来のＭＲＩ装置として、例えば、特開２０１２−２４５２０９号公報（特許文献１）がある。この公報には、圧力センサーを有し、被検者を載置するための載置面に加わる圧力に基づいて載置面の形状を調整するＭＲＩ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２４５２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＭＲＩ装置は、その有用性から経時的な検診、術後観察を利用するケースも多くなっている。この経時的な検診や術後観察は、撮像する期日が異なる一方、病気進展や回復を分かりやすく見るには同じ撮像位置での撮像が求められる。しかし、前記特許文献１には、過去の撮像位置を再現する機能について一切記載がなく、オペレータの経験を頼りにしているのが現状である。
【０００６】
よって、過去の撮像位置と同じ撮像位置で経時撮像ができ、経時的な検診や術後観測の診断をより正確に行う機能を提供することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、寝台と被検体との間に設置する圧力センサーと、該圧力センサーからの信号を検出するセンサー信号検出部と、該センサー信号検出部で検出した信号をマップ画像化する信号処理部と、過去に取得したマップ画像を記憶する記憶手段とを有し、前記信号処理部は、前記記憶手段に記憶されている過去に取得したマップ画像と新たに取得したマップ画像とを比較し画像シフト量を算出し、該画像シフト量により過去の被検体の撮像位置を再現する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、経時的な検診や術後観測の診断をより正確に行う機能を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１のＭＲＩ装置の構成図である。
【図２】実施例１の処理フローチャートを示す図である。
【図３】実施例１のセンサーシート構成やマップ画像を説明するイメージ図である。
【図４】実施例３の処理フローチャートを示す図である。
【図５】実施例３における造影剤の注入による血圧変化の要因を説明するイメージ図である。
【図６】実施例３におけるセンサーシートを説明するイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本実施例に関わるＭＲＩ装置の構成図である。本実施例は、ＭＲＩ装置の寝台に設置された被検体の撮像位置や撮像領域を把握、設定する技術に関する。
【００１２】
図１に示すように、本実施例のＭＲＩ装置は、被検体１０１を載せる寝台１１２と、静磁場を発生する磁石１０２と、該空間に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル１０３と、この領域に高周波磁場を発生するＲＦ送信コイル１０４と、被検体１０１が発生するＭＲ信号を検出するＲＦ受信コイル１０５と、システムの全体を制御する制御部１１１と、圧力を検知するセンサー１１７及び前記センサーからの情報を信号として検出するセンサー信号検出部１１８を有する。なお、図１において、１０２、１０３、１０４、１０５、１１７は断面図を表している。
【００１３】
寝台１１２は、磁石１０２から退避、或いは、磁石１０２内に挿入することができる。寝台１１２の動きは、寝台駆動部１１３によって行う。寝台駆動部１１３は制御部１１１から与える制御信号に応じて、少なくとも体軸方向（ｚ方向）の動きを制御する。
【００１４】
傾斜磁場コイル１０３は、ｘ、ｙ、ｚの３方向の傾斜磁場コイルで構成される。制御部１１１からの信号に応じて、傾斜磁場電源１０９から電流が傾斜磁場コイル１０３に供給され、互いに直交する傾斜磁場を発生する。それぞれの傾斜磁場は、スライス選択傾斜磁場、位相エンコード傾斜磁場、読み出し傾斜磁場を任意方向に設定することができる。スライス選択傾斜磁場がオフセット撮像の撮像位置を決める。
【００１５】
ＲＦ送信コイル１０４は、ＲＦ送信部１１０の信号に応じて高周波磁場を発生し、被検体１０１内のプロトンをラーモア周波数の高周波磁場で励起する。励起されたプロトンの核磁化は、ＦＩＤ（自由誘導減衰）信号、或はエコー信号として、ＲＦ受信コイル１０５で受信され、信号検出部１０６で検出される。検出された信号は信号処理部１０７でＦＦＴ（高速フーリエ変換）などの処理を行い、画像信号に変換される。画像は表示部１０８で表示される。
【００１６】
制御部１１１は、入力部１１４と信号処理部１０７からの命令や信号に応じて、傾斜磁場電源１０９、ＲＦ送信部１１０、信号検出部１０６、寝台駆動部１１３および表示部１０８、センサー信号検出部１１８の制御を担う。センサー信号検出部１１８はセンサー１１７からの情報を信号として検出する。センサーの設定位置は、図示の寝台１１２とする。また、センサー信号検出部１１８が検出した信号を信号処理部１０７に送る。信号処理部１０７が処理結果によって記憶部１１６への記憶をしたり、表示部１０８への表示をしたり、制御部１１１へ制御の指示を行う。
【００１７】
本実施例において、センサー信号検出部１１８がセンサー１１７からの圧力信号を検出し、検出した信号を撮像位置として記憶、または過去の撮像位置の比較対象として比較に用いることで経時撮像においても過去と同じ撮像位置の画像が得られる。
【００１８】
図２に処理のフローチャートを示す。図２（Ａ）はフローチャートの概略であり、ステップ２０１にて、入力部１１４にて撮像パラメータを設定する。その後、ステップ２０２にて、経時撮像における過去の撮像位置を再現し、撮像の位置を決める。その後に、ステップ２０３にて、決めた撮像位置で所望なＭＲＩ画像を撮像する本撮像を行う。
【００１９】
図２（Ａ）のステップ２０２の詳細を図２（Ｂ）に示す。図２（Ｂ）において、先ず、ステップ３０１において、寝台と被検体の間に設置した圧力センサー１１７から被検体による圧力分布を示すマップ画像を取得する。以降、ステップ３０１で得られたマップ画像を取得マップ画像とする。
【００２０】
ここで前記圧力センサーについて、好適には図３（Ａ）に示すようなセンサーシートを用いる。センサーシートは複数の単位センサー４０１から構成し、各単位センサーの位置情報は予め用意しておく。被検体がセンサーシート上に居る時に、その被検体の骨や肉などの身体構造により単位センサーに与える圧力が異なるため、センサー信号検出部１１８により検出する圧力信号を信号処理部１０７にて処理することによって、図３（Ｂ）の例のような被検体の身体構造に対応したマップ画像４０２が得られる。例えば、単位センサーにおいて、最も高い圧力を受ける箇所を黒４０４、全く圧力を受けてない箇所を白とし、その他の圧力を受ける単位センサーを異なる諧調輝度、１例として灰色４０３とする（図面上は、都合上、斜線で表示している）。
【００２１】
前記マップ画像４０２は、表示部１０８での表示や記憶部１１６で記憶することを可能とする。記憶する場合は、今後呼び出しなどを簡便化するために、被検体を特定できるＩＤ番号、例えば患者ＩＤをタグとして付ける。また、マップ画像の寸法は、本撮像の  FOV（Field Of View）撮映視野等としてもよいし、本撮像における撮像位置きめを行う際の被検体体軸方向の撮像領域としてもよい。
【００２２】
次に、図２（Ｂ）のステップ３０２で、患者ＩＤなどの検索により前記記憶部１１６に過去のマップ画像（以降記憶マップ画像と称する）があるかを調べる。
【００２３】
記憶マップ画像が有った場合、前記ステップ３０１の取得マップ画像と比較して、過去の撮像位置を再現するステップ３０３を行う。過去の撮像位置の再現については、記憶マップ画像として例えば図３（Ｄ）の４０６と、取得マップ画像として例えば図３（Ｃ）の４０５とを用いて説明すると、パターン認識、マッチング計算による一致性の評価などを用いれば、記憶マップ画像４０６に対する画像シフト量が簡単に算出できる。前記画像シフト量が取得マップ画像を得るときの被検体における撮像位置と過去の撮像位置とのずれ量であり、過去の撮像位置に対する移動量でもあるので、画像シフト量を寝台、または被検体の移動量に反映すれば、過去の撮像位置を再現することができる。具体的には、画像シフト量により、寝台駆動部１１３で寝台を駆動し、位置合わせを行うことにより撮像位置を調整する。その後、ステップ３０４で再現された撮像位置を本撮像の撮像位置として決定する。
【００２４】
一方、記憶マップ画像が無い場合、ステップ３０５で取得マップ画像を記憶する処理を行い、ステップ３０４へ進む。この場合は、取得マップ画像の撮像位置がそのまま本撮像の撮像位置となる。取得マップ画像を記憶するかしないかは、自動的に行ってもよいし、サジェスチョンとしてオペレータに表示し判断を委ねることでもよい。これにより、自動的に行う場合は毎回分析等の計算が必要であったのに対して、判断を委ねることで、不要な計算がいらないという効果がある。
以上のように、本実施例では、圧力センサーと前記圧力センサーの圧力変化を検出するセンサー信号検出部、前記センサー信号検出部で検出した信号をマップ画像化する処理を有し、過去の記憶マップ画像と取得マップ画像とを比較して、その画像シフト量により経時撮像において所望した過去の撮像位置を再現できる。従って、経時的な検診や術後観測の診断をより正確、簡便に行う機能を提供することができる。
なお、本実施例では、過去の撮像位置を再現し、本撮像の撮像位置として決定するようにしたが、それに限定されず、過去の記憶マップ画像と取得マップ画像とを比較して、その画像シフト量を用いて撮像位置に反映させればよいので、例えば、取得マップ画像を取得した撮像位置のままで本撮像を行ない、その撮像画像に、先に求めた画像シフト量に応じてシフトした撮像画像を画像処理で演算処理により行うようにしても良い。
【実施例２】
【００２５】
本実施例では、マルチモダリティフュージョンにおける同じ撮像位置への設定に関する説明を行う。
【００２６】
図示しないが、例えば、ＣＴとＭＲＩとのフュージョン画像を得る時に、ＣＴにもＭＲＩ装置と同様に前記センサー１１７とセンサー信号検出部１１８を設置した上で行う。ＣＴとＭＲＩが前記記憶マップを共有することにすれば、図２に示すステップに従って、何れの装置を用いても同じ撮像位置での画像が得られる。
【００２７】
これにより、ＣＴとＭＲＩでの撮像位置設定が簡便にでき、ＣＴとＭＲＩで取得された画像を合成することが可能となり、マルチモダリティのフュージョン画像を取るときに有効となる。
【実施例３】
【００２８】
本実施例では、圧力センサーを利用する他の実施例として、撮像タイミングに関する例を説明する。
【００２９】
ＭＲＩ装置において、より鮮明に病原場所を捉えるために造影ＭＲＩを用いる撮像も多くなっている。造影ＭＲＩは造影剤の注人後の撮像タイミングを決めることが重要である。造影ＭＲＩの画質は撮像タイミングに影響され、撮像タイミングの設定方法にも左右される。
【００３０】
現在、使われている撮像タイミングの設定方法は、平均的タイミング撮像法、test injection 法、bolus tracking 法などが挙げられる。平均的タイミング撮像法は平均的な至適時間で撮像する方法であり、test injection法は少量の造影剤を検査時と同じ注入速度で注入し、時間濃度曲線を作成して、撮影タイミングを判断するものであり、bolus tracking法は指定した断面において、造影剤の流入をリアルタイムにモニタリングする手法である。
【００３１】
しかし、非特許文献：長尾 他, “当院における肝臓ＭＲＩ検査の現状について”臨床経験, VOL.１７ NO.１ MARCH（2012）、に記載のように、被検体の循環動態には個人差があるため、平均的タイミング撮像法は適切な動脈相のタイミングがずれる可能性が高い。また、test injection法は手間がかかり，少量の造影剤が事前に注入されるので臓器が染まってしまうという問題がある。また、bolus tracking 法は血流が速い人に対してタイミングが遅れるという問題点がある。
【００３２】
そのため、造影ＭＲＩにおいて個人差によらない撮像タイミングの設定ができる手法が必要である。本実施例では、造影ＭＲＩの撮像タイミング設定を実現させることを課題とし、線形信号を用いて撮像タイミングを判断するプロセスを実現する。
【００３３】
図４は、本実施例の、処理フローを示す。図４（Ａ）はフローチャートの概略であり、ステップ５０１にて撮像パラメータを設定する処理を行った後、ステップ５０２で造影ターゲットの撮像部位に圧力センサーを装着する。ただし、この順番は逆でもよい。ステップ５０２に用いる圧力センサーは血圧の変化を測るものであり、好適には、図６の８０１に示すような、装着し易い帯状が望ましく、例えば、指や足、腕などに巻いて装着する。
【００３４】
ステップ５０２の後に、造影ＭＲＩの撮像タイミングを決定するステップ５０３を行う。その後に、ステップ５０４にて、決定された撮像タイミングで造影ＭＲＩ画像の本撮像を行う。
【００３５】
次に、ステップ５０３の詳細を図４（Ｂ）と図５を用いて説明する。先ずは、図５を用いて造影剤の注入による血圧変化の要因を説明する。造影剤は高浸透圧性であり、血液より浸透圧の高い造影剤が血管内に注入されると、血管外から血管内に水分が移動するために血管が拡張する。その結果、血圧が下がる。図５（Ａ）の７０１を血管、７０２を赤血球、７０３を水分、７０４を造影剤とすると、造影剤の流入端においては、造影剤７０４の濃度増加に伴い、血管内の水分７０３が増加することにより血管の圧力が下がる。これをある断層で造影剤が通過することを考えると、造影剤の流入開始から流出完了までの間で、例えば図５（Ａ）の７０７は圧力センサーの測定位置であるが、その血圧の変化が、図５（Ｂ）の７０５のように示すことができる。造影剤の通過が多い時間帯には血圧が低下するので、図５（Ｂ）の血圧が低下している７０６に示すタイミングで撮像を行えば、造影剤の通過が多いところを造影することができ、ベストな造影画像が得られる。
【００３６】
前記時間帯の決定方法については図４（Ｂ）を用いて説明する。図４（Ｂ）において、まず、ステップ６０１として圧力センサーで造影剤注入前の血圧を測定し、その値を初期値Ｐ０として、記憶部１１６に記憶する。その後、ステップ６０２で造影剤を注入する。その後、ステップ６０３で、リアルタイムに血圧を測定し、その値を測定値Ｐｒとする。ステップ６０４でＰｒとＰ０のα倍とを比較し、ＰｒがＰ０のα倍以下であれば、撮像タイミングとして、本撮像を行うステップ５０４へ進む。Ｐ０とＰｒは被検体の状態に応じるため、本撮像タイミングの決定が他の方法よりもその被検体に合致し、精度が高いことになる。ステップ６０４で得た撮像タイミングにより、図５（Ｂ）の撮像時間帯７０６が得られる。前記αは経験値でもよいし、統計的に得られた結果でもよいし、ユーザによる設定が可能である。また、Ｐ０とＰｒはモニタリング可能とする。
【００３７】
なお、ＭＲＩの撮像場所と圧力センサーによる血圧測定点が異なる場合には、造影剤の血圧測定点から撮像部位への到達時間は、その造影剤の種類と撮像部位に応じて特定できるので、その時間を加味して撮像タイミングを決めることができる。例えば、造影剤プリモビスト（登録商標）を用いた肝臓撮像の場合には、造影剤の上腕静脈注入から肝臓に到達するまで大凡１２秒である。よって、上腕静脈部に設けた圧力センサーによりステップ６０４で得た撮像タイミングから、１２秒経過後に肝臓を撮像することにより、ベストな肝臓の造影画像が得られる。
【００３８】
以上のように、造影ＭＲＩにおいて、造影剤注入後の血圧変化を圧力センサーにより検出し、撮像タイミングを決めることにより、造影ＭＲＩにおいて個人差に寄らず正確に撮像タイミングの設定が可能となる。
【実施例４】
【００３９】
本実施例では、圧力センサーと温度センサーを併用する被検体モニタリングを実施する例を説明する。
本実施例は圧力センサーと温度センサーをほぼ同様の場所に設定し、同時に被検体の脈圧変化と体温を捉え、被検体がガントリにいる身体状態をリアルタイムでモニタリングし、脈圧と体温変化のクローズチェック（同時チェック）を行い、オペレータに知らせる。
また、造影ＭＲＩの撮像において、撮像タイミングは実施例３と温度センサーの併用により、造影剤注入後の血圧変化の曲線と体温変化の曲線の両方から決めることにより、より精度を高めることが出来る。
【符号の説明】
【００４０】
１０７・・・信号処理部、１０８・・・表示部、１１１・・・制御部、
１１２・・・寝台、１１４・・・入力部、１１６・・・記憶部、
１１７・・・圧力センサー、１１８センサー信号検出部
４０２・・・マップ画像のイメージ図、４０３、４０４・・・圧力による輝度表示のイメージ図、４０５・・・新たに取得したマップ画像のイメージ図、
４０６・・・記憶部にある過去のマップ画像イメージ図
７０１・・・血管、７０２・・・赤血球、７０３・・・水分、７０４・・・造影剤、
７０５・・・圧力センサーから検出した圧力変化量、
７０６・・・造影ＭＲＩの撮像時間帯、
７０７・・・血圧を測定する圧力センサーの測定位置
８０１・・・血圧を測定する圧力センサーのイメージ例
【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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