(57)【要約】      （修正有）【課題】ランドマークを自動で設定する磁気共鳴装置を提供する。【解決手段】被検体が収容される収容空間を有するマグネット２と、被検体を支持するクレードル３ａと、クレードル３ａに敷かれるシート５と、シート５に掛かる圧力の分布を測定する測定手段と、圧力の分布を表す第１の圧力分布データに基づいて、被検体の撮影部位の位置を表すランドマークを設定する設定手段９２と、ランドマークに基づいて、被検体の撮影部位が前記収容空間に移動するようにクレードル３ａを移動させる移動手段２２とを有する磁気共鳴装置１００。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を撮影する磁気共鳴装置であって、
被検体が収容される収容空間を有するマグネットと、
被検体を支持するクレードルと、
前記クレードルに敷かれるシートと、
前記シートに掛かる圧力の分布を測定する測定手段と、
前記圧力の分布を表す第１の圧力分布データに基づいて、前記被検体の撮影部位の位置を表すランドマークを設定する設定手段と、
前記ランドマークに基づいて、前記被検体の撮影部位が前記収容空間に移動するように前記クレードルを移動させる移動手段と、
を有する磁気共鳴装置。
【請求項２】
前記設定手段は、
人間の体位に応じた圧力パターンを表す第２の圧力分布データと、前記ランドマークの位置を表す位置データとを有する複数のテンプレートデータの中から、前記ランドマークを設定するときに用いるテンプレートデータを選択し、
前記第１の圧力分布データの中から、選択されたテンプレートデータの位置データに対応する位置を検出し、検出された位置に前記ランドマークを設定する、請求項１に記載の磁気共鳴装置。
【請求項３】
前記設定手段は、
前記第１の圧力分布データと、前記複数のテンプレートデータの各々との相関係数を求め、前記相関係数に基づいて、前記ランドマークを設定するときに用いるテンプレートデータを選択する、請求項２に記載の磁気共鳴装置。
【請求項４】
前記人間の体位は、仰臥位、俯臥位、右側臥位、および左側臥位である、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】
前記測定手段は、
前記シートに掛かる圧力を表す圧力信号を検出する圧力センサと、
前記圧力信号に基づいて前記第１の圧力分布データを算出する算出手段と、
を有する、請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
【請求項６】
前記圧力センサは、前記シートに内蔵されている、請求項５に記載の磁気共鳴装置。
【請求項７】
被検体が収容される収容空間を有するマグネットと、被検体を支持するクレードルと、前記クレードルに敷かれるシートと、前記シートに掛かる圧力の分布を測定する測定手段と、前記被検体の撮影部位の位置を表すランドマークに基づいて前記被検体の撮影部位が前記収容空間に移動するように前記クレードルを移動させる移動手段とを有する磁気共鳴装置に適用されるプログラムであって、
前記圧力の分布を表す第１の圧力分布データに基づいて前記ランドマークを設定する設定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、ランドマークを設定する磁気共鳴装置、およびこの磁気共鳴装置に適用されるプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴装置で被検体を撮影する場合、オペレータは、被検体をクレードルに寝かせた後、ポジショニングライトを用いて、被検体にランドマークを設定する。ランドマークは、被検体の撮影部位の位置などを表す目印として使用される。ランドマークを設定した後、クレードルは、ランドマークがマグネットセンター（又はアイソセンター）に到達するまで移動する。したがって、被検体の撮影部位をマグネットのボアに搬入することができる。ポジショニングライトを用いて被検体をマグネットのボアに搬入する方法は、例えば、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−０７８９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の方法では、オペレータが手作業でランドマークを設定する必要があるので、オペレータに負担がかかるという問題がある。したがって、オペレータの作業負担を軽減することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の観点は、被検体を撮影する磁気共鳴装置であって、
被検体が収容される収容空間を有するマグネットと、
被検体を支持するクレードルと、
前記クレードルに敷かれるシートと、
前記シートに掛かる圧力の分布を測定する測定手段と、
前記圧力の分布を表す第１の圧力分布データに基づいて、前記被検体の撮影部位の位置を表すランドマークを設定する設定手段と、
前記ランドマークに基づいて、前記被検体の撮影部位が前記収容空間に移動するように前記クレードルを移動させる移動手段と、
を有する磁気共鳴装置である。
【０００６】
本発明の第２の観点は、被検体が収容される収容空間を有するマグネットと、被検体を支持するクレードルと、前記クレードルに敷かれるシートと、前記シートに掛かる圧力の分布を測定する測定手段と、前記被検体の撮影部位の位置を表すランドマークに基づいて前記被検体の撮影部位が前記収容空間に移動するように前記クレードルを移動させる移動手段とを有する磁気共鳴装置に適用されるプログラムであって、
前記圧力の分布を表す第１の圧力分布データに基づいて前記ランドマークを設定する設定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】
ランドマークを自動的に設定することができるので、操作者の作業負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本形態の磁気共鳴装置の概略図である。
【図２】シート５の内部構造を概略的に示す図である。
【図３】ランドマークを自動的に設定するときのフローを示す図である。
【図４】被検体１３にコイル４が装着された様子を概略的に示す図である。
【図５】圧力分布データＰを概略的に示す図である。
【図６】テンプレートデータＴ１〜Ｔ８を概略的に示す図である。
【図７】テンプレートデータＴ１〜Ｔ４の各々と圧力分布データＰとの相関係数Ｃを示す図である。
【図８】テンプレートデータＴ５〜Ｔ８の各々と圧力分布データＰとの相関係数Ｃを示す図である。
【図９】ランドマークの設定方法を示す図である。
【図１０】クレードル３ａを移動させた後の様子を示す図である。
【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、コイル４、移動手段２２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を有している。また、マグネット２には、超伝導コイル、勾配コイル、ＲＦコイル（図示せず）などが内蔵されている。
【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は、クレードル３ａをｚ方向（および−ｚ方向）に移動させるための移動手段２２に連結されている。移動手段２２がｚ方向に移動することにより、クレードル３ａがｚ方向に移動し、被検体１３がボア２１内に搬入される。一方、移動手段２２が−ｚ方向に移動することにより、クレードル３ａが−ｚ方向に移動し、被検体１３がボア２１から搬出される。
【００１３】
また、クレードル３ａの上にはシート５が敷かれている。図２に、シート５の内部構造を概略的に示す。図２（ａ）は、シート５の斜視図、図２（ｂ）は、シート５の上面図である。シート５の内部には、圧力センサ５１〜５ｚが内蔵されている。圧力センサ５１〜５ｚは、シート５に掛かる圧力を表す圧力信号を検出する。シート５の役割については後述する。
【００１４】
シート５はクレードル３ａに敷かれており、被検体１３はシート５の上に寝ている。また、被検体１３には、磁気共鳴信号を受信するコイル４が装着されている。
【００１５】
ＭＲ装置１００は、更に、送信器６、勾配磁場電源７、受信器８、制御部９、操作部１０、および表示部１１を有している。
【００１６】
送信器６は、ＲＦコイルに電流を供給し、勾配磁場電源７は、勾配コイルに電流を供給する。受信器８は、コイル４で受信された信号に対して検波などの信号処理を行う。
【００１７】
制御部９は、表示部１１に必要な情報を伝送したり、受信器８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９は、算出手段９１および設定手段９２などを有している。
【００１８】
算出手段９１は、シート５の圧力センサ５１〜５ｚ（図２参照）が検出した圧力信号に基づいて、シート５に掛かる圧力の分布を表す圧力分布データを算出する。
設定手段９２は、算出手段９１により得られた圧力分布データに基づいて、ランドマークを設定する。
【００１９】
制御部９は、算出手段９１および設定手段９２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。尚、シート５に内蔵された圧力センサ５１〜５ｚと制御部９の算出手段９１とを合わせたものが、測定手段に相当する。
【００２０】
操作部１０は、オペレータにより操作され、種々の情報を制御部９に入力する。表示部１１は種々の情報を表示する。
【００２１】
ＭＲ装置１００は、上記のように構成されている。本形態のＭＲ装置１００は、シート５を用いて、被検体の撮影部位の位置を表すランドマークを自動で設定する。以下に、ランドマークを自動的に設定する方法について説明する。
【００２２】
図３は、ランドマークを自動的に設定するときのフローを示す図である。
ステップＳＴ１では、オペレータは、クレードル３ａにシート５を敷き、シート５に被検体１３を寝かせ、被検体１３にコイル４を装着する。本形態では、撮影部位は肝臓であるとする。したがって、被検体の胸部から腹部の範囲にコイル４が装着される。図４に、被検体１３にコイル４が装着された様子を概略的に示す。被検体１３にコイル４を装着した後、ステップＳＴ２に進む。
【００２３】
ステップＳＴ２では、シート５に掛かる圧力の分布を測定する。以下に、図４を参照しながら、シート５に掛かる圧力の分布を測定する方法について説明する。
【００２４】
先ず、シート５に内蔵されている圧力センサ５１〜５ｚ（図２参照）を用いて、シート５に掛かる圧力を表す圧力信号Ｓを検出する。圧力信号Ｓは制御部９に送信される。圧力信号Ｓが制御部９に送信されると、算出手段９１（図１参照）が、圧力信号Ｓに基づいて、シート５に掛かる圧力の分布を表す圧力分布データＰを算出する。図５に、算出された圧力分布データＰを概略的に示す。
【００２５】
圧力分布データＰは、主に、２つの領域ＲａおよびＲｂに分けられる。領域Ｒａは被検体１３又はコイル４がシート５に接触している領域であり、領域Ｒｂは被検体１３およびコイル４がシート５に接触していない領域である。
【００２６】
領域Ｒａは、被検体１３又はコイル４によって押圧されるので、圧力値は大きくなる。一方、領域Ｒｂは、被検体１３およびコイル４の重量の影響をほとんど受けないので、圧力値はゼロ又は十分に小さい値となる。
シート５に掛かる圧力の分布を測定した後、ステップＳＴ３に進む。
【００２７】
ステップＳＴ３では、設定手段９２（図１参照）が、ステップＳＴ２で得られた圧力分布データＰと、８つのテンプレートデータＴ１〜Ｔ８とを用いて、ランドマークを設定する。図６に、テンプレートデータＴ１〜Ｔ８を概略的に示す。テンプレートデータＴ１〜Ｔ８は、それぞれ、以下のようなデータである。
【００２８】
テンプレートデータＴ１は、圧力分布データＴＰ１と、ランドマークの位置を表す位置データＴＬ１とを有している。圧力分布データＴＰ１は、人間が頭部をマグネット側に向けて仰臥位（あおむけ）でシート５に横になり、更に、人間の胸部から腹部の部位にコイル４が装着されたときにシート５が受ける圧力の分布を表している。ランドマークの位置を表す位置データＴＬ１は、人間のみぞおち（又はみぞおちの近くの位置）に対応付けられている。
【００２９】
テンプレートデータＴ２は、圧力分布データＴＰ２と、ランドマークの位置を表す位置データＴＬ２とを有している。圧力分布データＴＰ２は、人間が頭部をマグネット側に向けて俯臥位（うつぶせ）でシート５に横になり、更に、人間の胸部から腹部の部位にコイル４が装着されたときにシート５が受ける圧力の分布を表している。ランドマークの位置を表す位置データＴＬ２は、人間のみぞおち（又はみぞおちの近くの位置）に対応付けられている。
【００３０】
テンプレートデータＴ３は、圧力分布データＴＰ３と、ランドマークの位置を表す位置データＴＬ３とを有している。圧力分布データＴＰ３は、人間が頭部をマグネット側に向けて右側臥位でシート５に横になり、更に、人間の胸部から腹部の部位にコイル４が装着されたときにシート５が受ける圧力の分布を表している。ランドマークの位置を表す位置データＴＬ３は、人間のみぞおち（又はみぞおちの近くの位置）に対応付けられている。
【００３１】
テンプレートデータＴ４は、圧力分布データＴＰ４と、ランドマークの位置を表す位置データＴＬ４とを有している。圧力分布データＴＰ４は、人間が頭部をマグネット側に向けて左側臥位でシート５に横になり、更に、人間の胸部から腹部の部位にコイル４が装着されたときにシート５が受ける圧力の分布を表している。ランドマークの位置を表す位置データＴＬ４は、人間のみぞおち（又はみぞおちの近くの位置）に対応付けられている。
【００３２】
テンプレートデータＴ５は、圧力分布データＴＰ５と、ランドマークの位置を表す位置データＴＬ５とを有している。圧力分布データＴＰ５は、人間が脚部をマグネット側に向けて仰臥位（あおむけ）でシート５に横になり、更に、人間の胸部から腹部の部位にコイル４が装着されたときにシート５が受ける圧力の分布を表している。ランドマークの位置を表す位置データＴＬ５は、人間のみぞおち（又はみぞおちの近くの位置）に対応付けられている。
【００３３】
テンプレートデータＴ６は、圧力分布データＴＰ６と、ランドマークの位置を表す位置データＴＬ６とを有している。圧力分布データＴＰ６は、人間が脚部をマグネット側に向けて俯臥位（うつぶせ）でシート５に横になり、更に、人間の胸部から腹部の部位にコイル４が装着されたときにシート５が受ける圧力の分布を表している。ランドマークの位置を表す位置データＴＬ６は、人間のみぞおち（又はみぞおちの近くの位置）に対応付けられている。
【００３４】
テンプレートデータＴ７は、圧力分布データＴＰ７と、ランドマークの位置を表す位置データＴＬ７とを有している。圧力分布データＴＰ７は、人間が脚部をマグネット側に向けて右側臥位でシート５に横になり、更に、人間の胸部から腹部の部位にコイル４が装着されたときにシート５が受ける圧力の分布を表している。ランドマークの位置を表す位置データＴＬ７は、人間のみぞおち（又はみぞおちの近くの位置）に対応付けられている。
【００３５】
テンプレートデータＴ８は、圧力分布データＴＰ８と、ランドマークの位置を表す位置データＴＬ８とを有している。圧力分布データＴＰ８は、人間が脚部をマグネット側に向けて左側臥位でシート５に横になり、更に、人間の胸部から腹部の部位にコイル４が装着されたときにシート５が受ける圧力の分布を表している。ランドマークの位置を表す位置データＴＬ８は、人間のみぞおち（又はみぞおちの近くの位置）に対応付けられている。
【００３６】
これらのテンプレートデータＴ１〜Ｔ８は、被検体１３を撮影する前に、事前に作成されているデータである。テンプレートデータＴ１〜Ｔ８の圧力分布データは、例えば、様々な体形の人間に、仰臥位、俯臥位、右側臥位、左側臥位でシート５に寝てもらい、体位ごとに圧力分布データを求め、求められた圧力分布データを平均化することにより得ることができる。
【００３７】
ステップＳＴ３では、上記のテンプレートデータＴ１〜Ｔ８に基づいて、ランドマークを設定する。尚、ステップＳＴ３は、ステップＳＴ３１およびＳＴ３２を有しているので、各ステップについて順に説明する。
【００３８】
ステップＳＴ３１では、設定手段９２が、テンプレートデータＴ１〜Ｔ８の中から、ランドマークの設定に適したテンプレートデータを選択する（図７および図８参照）。
【００３９】
図７および図８は、テンプレートデータを選択するときの説明図である。
先ず、設定手段９２は、圧力分布データＰとテンプレートデータＴ１〜Ｔ８の各々とのレジストレーションを行い、圧力分布データＰとテンプレートデータＴ１〜Ｔ８の各々との相関係数Ｃを算出する。図７には、圧力分布データＰとテンプレートデータＴ１〜Ｔ４の各々との相関係数Ｃ（＝Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、およびＣ４）が示されており、図８には、圧力分布データＰとテンプレートデータＴ５〜Ｔ８の各々との相関係数Ｃ（＝Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、およびＣ８）が示されている。レジストレーションの方法としては、アフィン（affine）変換などを使用することができる。
【００４０】
次に、設定手段９２は、得られた相関係数Ｃ１〜Ｃ８の中から、最も大きい値を特定する。相関係数の最大値を特定することによって、テンプレートデータＴ１〜Ｔ８の中から、圧力分布データＰに最も近いテンプレートデータを特定することができる。ここでは、図７に示すＣ＝Ｃ１が最も大きいとする。したがって、テンプレートデータＴ１〜Ｔ８の中でテンプレートデータＴ１が圧力分布データＰに最も近いことが分かる。テンプレートデータＴ１を特定した後、ステップＳＴ３２に進む。
【００４１】
ステップＳＴ３２では、設定手段９２がランドマークを設定する。
図９はランドマークの設定方法を示す図である。
設定手段９２は、圧力分布データＰの中から、テンプレートデータＴ１のランドマークの位置データＴＬ１に対応する位置を検出する。このようにして検出された位置に、被検体をボアに移動させるときに使用されるランドマークＬＭが設定される。ランドマークＬＭを設定した後、ステップＳＴ４に進む。
【００４２】
ステップＳＴ４では、移動手段２２（図１参照）が、ランドマークＬＭがマグネットセンターに移動するように、クレードル３ａを移動させる。図１０に、クレードル３ａを移動させた後の様子を示す。クレードル３ａを移動させた後、ステップＳＴ５に進み、スキャンを行い、フローを終了する。
【００４３】
本形態では、テンプレートデータＴ１〜Ｔ８の中から、圧力分布データＰとの相関が最も大きいテンプレートデータＴ１を特定し、圧力分布データＰの中から、テンプレートデータＴ１のランドマークに対応する位置を検出している。したがって、ランドマークを自動的に設定することができるので、オペレータの作業負担を軽減することができる。
【００４４】
尚、圧力分布データＰに現れる圧力の最大値と、テンプレートデータＴ１〜Ｔ８に表される圧力の最大値との差が大きすぎると、計算した相関係数の信頼性が低くなる恐れがある。したがって、圧力の最大値の差が大きすぎる場合は、圧力の最大値の差が小さくなるように、圧力分布データＰ又はテンプレートデータＴ１〜Ｔ８に現れる圧力値を規格化する処理を行えばよい。
【００４５】
また、本形態では、テンプレートデータとして、頭部をマグネット側に向けたときのテンプレートデータＴ１〜Ｔ４と、脚部をマグネット側に向けたときのテンプレートデータＴ５〜Ｔ８とが用意されている。しかし、頭部をマグネット側に向けたときのテンプレートデータＴ１〜Ｔ４のみを用意し、テンプレートデータＴ１〜Ｔ４の頭部と脚部とを反転させた後のデータを、テンプレートデータＴ５〜Ｔ８として用いてもよい。また、脚部をマグネット側に向けたときのテンプレートデータＴ５〜Ｔ８のみを用意し、テンプレートデータＴ５〜Ｔ８の頭部と脚部とを反転させた後のデータを、テンプレートデータＴ１〜Ｔ４として用いてもよい。
【００４６】
また、本形態では、肝臓を撮影する例について説明したが、本発明は、撮影部位は肝臓に限定されることはなく、ランドマークの設定が必要な撮影に適用することができる。しかし、撮影部位に応じて、撮影に使用されるコイルやランドマークの位置が異なる場合がある。したがって、様々な撮影部位に対処するために、テンプレートデータは撮影部位ごとに用意される。撮影部位が、例えば、脳の場合、コイルは頭部に装着される。したがって、脳を撮影するときのテンプレートデータは、コイルが頭部に装着されたときの圧力分布データと、頭部の位置に対応付けられたランドマークの位置データとを有している。このように、撮影部位に応じてテンプレートデータを用意しておくことにより、任意の撮影部位に対してランドマークを自動的に設定することができる。
【００４７】
本形態では、相関係数を用いているが、相関係数の代わりに相互情報量（Mutual Information）を用いてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
２  マグネット
３  テーブル
３ａ  クレードル
４  受信コイル
５  シート
６  送信器
７  勾配磁場電源
８  受信器
９  制御部
１０  操作部
１１  表示部
１２  被検体
１３  被検体
２１  ボア
２２  移動手段
９１  算出手段
９２  設定手段
１００  ＭＲ装置
【図１】
2015084982.tif 000003
【図２】
2015084982.tif 000004
【図３】
2015084982.tif 000005
【図４】
2015084982.tif 000006
【図５】
2015084982.tif 000007
【図６】
2015084982.tif 000008
【図７】
2015084982.tif 000009
【図８】
2015084982.tif 000010
【図９】
2015084982.tif 000011
【図１０】
2015084982.tif 000012