(57)【要約】【課題】撮像システムの操作者が、撮像前のセットアップを行う際に、撮像感度分布または撮像可能領域を直感的に把握できるようにする。【解決手段】操作者９１の眼前の実像の画像を取得するカメラ５１と、操作者９１がその実像と重ねて見ることができるよう、生成された画像を表示する表示部５５とを有し、操作者９１に装着されるヘッドマウントディスプレイ５と、カメラ５１で取得した画像を解析して当該画像に含まれる上記撮像システムの少なくとも一部を認識する認識手段６０１と、その認識結果に基づき撮像感度分布／撮像可能領域を特定する特定手段６０５と、表示部５５に表示させる画像を生成する手段であって、上記撮像感度分布／撮像可能領域を表しており表示部５５に表示させたときに撮像感度分布／撮像可能領域が実像と重なっているように見える画像を生成する生成手段６０９とを備えた撮像支援装置１を提供する。【選択図】図１
2015043920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の断層像を撮像する撮像システムの撮像支援装置であって、
操作者の眼前の実像の画像を取得するカメラと、前記操作者が前記実像と重ねて見ることができるよう、生成された画像を表示する表示部とを有しており、前記操作者に装着されるヘッドマウントディスプレイと、
前記カメラによって取得された画像を解析して、該画像に含まれる前記撮像システムの少なくとも一部を認識する認識手段と、
前記認識手段による認識結果に基づいて、撮像感度分布または撮像可能領域を特定する特定手段と、
前記表示部に表示させる画像を生成する生成手段であって、前記特定手段により特定された撮像感度分布または撮像可能領域を表しており、前記表示部に表示させたときに、該撮像感度分布または撮像可能領域が前記実像と重なっているように見える画像を生成する生成手段と、を備えた撮像支援装置。
【請求項２】
前記生成手段は、設定された撮像予定領域を表しており、前記表示部に表示させたときに、該撮像予定領域が前記実像と重なっているように見える画像をさらに生成する、請求項１に記載の撮像支援装置。
【請求項３】
前記ヘッドマウントディスプレイは、マイクを有しており、
前記認識手段は、前記カメラによって撮られた画像を解析して、該画像に含まれる前記操作者の手または指を認識し、
前記マイクによって得られた特定の指令音声に応答して、前記手または指の位置に基づき、前記撮像予定領域を設定する設定手段をさらに備えた、請求項１または請求項２に記載の撮像支援装置。
【請求項４】
前記生成手段は、前記被写体の位置情報に基づいて、前記被写体の内臓を表す画像を生成する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の撮像支援装置。
【請求項５】
前記生成手段は、設定された撮像条件に基づいて、前記被写体を保持する部材の配置すべき位置を表す画像を生成する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の撮像支援装置。
【請求項６】
前記撮像システムは、磁気共鳴イメージングシステムであり、
前記撮像システムの一部は、磁気共鳴信号受信用のコイルまたは該コイルが所定の位置に内蔵された寝台であり、
前記撮像可能領域は、前記コイルの感度が一定以上となるコイル感度領域である、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の撮像支援装置。
【請求項７】
前記生成手段は、設定された撮像条件に基づいて、コイルの配置すべき位置を表す画像を生成する、請求項６に記載の撮像支援装置。
【請求項８】
前記寝台は、複数のコイルを内蔵しており、
前記認識手段は、前記寝台の位置を認識し、
前記特定手段は、前記複数のコイルの中の撮像に使用するコイルに応じて、前記コイル感度領域を特定する、請求項６に記載の撮像支援装置。
【請求項９】
前記生成手段は、設定された撮像条件に基づいて、使用すべきコイルを表す画像を生成する、請求項６から請求項８に記載の撮像支援装置。
【請求項１０】
前記撮像システムは、放射線断層撮像システムであり、
前記撮像システムの一部は、寝台であり、
前記撮像可能領域は、ＦＯＶ（撮像視野）または前記被写体の体軸方向におけるスキャナブルレンジによって規定される領域である、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の撮像支援装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の撮像支援装置を備えた撮像システム。
【請求項１２】
コンピュータを、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の撮像支援装置における認識手段、特定手段及び生成手段として機能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、被写体の断層像を撮像する撮像システム（system）における撮像を支援するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁気共鳴イメージングシステム（Magnetic Resonance Imaging System）や放射線断層撮像システム（Radiation Computed Tomography System）などの撮像システムにおいては、撮像前に、被写体の配置や撮像条件に関するセットアップ（setup）を行う。
【０００３】
例えば、磁気共鳴イメージングシステムでは、磁気共鳴信号を受信するコイル（coil）を撮像部位に合わせて配置し、そのコイルの感度が一定以上となるコイル感度領域内に、撮像予定領域を設定する（特許文献１，段落［００４２］等参照）。
【０００４】
また例えば、放射線断層撮像システムでは、寝台に被写体を載置し、被写体の体軸方向におけるスキャナブルレンジ（scan able range）やＦＯＶ（Field Of View; 撮像視野）の中にその被写体の撮像したい領域が含まれるよう、被写体の位置合せを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−５９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、磁気共鳴イメージングシステムにおけるコイル感度分布やコイル感度領域、放射線断層撮像システムにおけるスキャナブルレンジやＦＯＶ（撮像視野）などは、実際には、眼で見ることができず、直感的に把握することができない。そのため、特に、知識が不足している操作者や経験の浅い操作者の場合、設定した撮像予定領域や撮像したい領域が撮像に適した領域から外れてしまうことがある。このような場合には、撮像した画像の画質が劣化したり、撮像した画像に見たい領域が含まれていなかったりすることがあり、場合によっては撮り直しになることもある。
【０００７】
このような事情により、撮像システムの操作者が、撮像前のセットアップを行う際に、撮像に適した領域を直感的に把握することができる技術が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の観点の発明は、
被写体の断層像を撮像する撮像システムの撮像支援装置であって、
操作者の眼前の実像の画像を取得するカメラ（camera）と、前記操作者が前記実像と重ねて見ることができるよう、生成された画像を表示する表示部とを有しており、前記操作者に装着されるヘッドマウントディスプレイ（head mount display）と、
前記カメラによって取得された画像を解析して、該画像に含まれる前記撮像システムの少なくとも一部を認識する認識手段と、
前記認識手段による認識結果に基づいて、撮像感度分布または撮像可能領域を特定する特定手段と、
前記表示部に表示させる画像を生成する生成手段であって、前記特定手段により特定された撮像感度分布または撮像可能領域を表しており、前記表示部に表示させたときに、該撮像感度分布または撮像可能領域が前記実像と重なっているように見える画像を生成する生成手段と、を備えた撮像支援装置を提供する。
【０００９】
第２の観点の発明は、
前記生成手段が、設定された撮像予定領域を表しており、前記表示部に表示させたときに、該撮像予定領域が前記実像と重なっているように見える画像をさらに生成する、上記第１の観点の撮像支援装置を提供する。
【００１０】
第３の観点の発明は、
前記ヘッドマウントディスプレイが、マイク（microphone）を有しており、
前記認識手段が、前記カメラによって撮られた画像を解析して、該画像に含まれる前記操作者の手または指を認識し、
前記マイクによって得られた特定の指令音声に応答して、前記手または指の位置に基づき、前記撮像予定領域を設定する設定手段をさらに備えた、上記第１の観点または第２の観点の撮像支援装置を提供する。
【００１１】
第４の観点の発明は、
前記生成手段が、前記被写体の位置情報に基づいて、前記被写体の内臓を表す画像を生成する、上記第１の観点から第３の観点のいずれか一つの観点の撮像支援装置を提供する。
【００１２】
第５の観点の発明は、
前記生成手段が、設定された撮像条件に基づいて、前記被写体を保持する部材の配置すべき位置を表す画像を生成する、上記第１の観点から第４の観点のいずれか一つの観点の撮像支援装置を提供する。
【００１３】
第６の観点の発明は、
前記撮像システムが、磁気共鳴イメージングシステムであり、
前記撮像システムの一部が、磁気共鳴信号受信用のコイルまたは該コイルが所定の位置に内蔵された寝台であり、
前記撮像可能領域が、前記コイルの感度が一定以上となるコイル感度領域である、上記第１の観点から第５の観点のいずれか一つの観点の撮像支援装置を提供する。
【００１４】
第７の観点の発明は、
前記生成手段が、設定された撮像条件に基づいて、コイルの配置すべき位置を表す画像を生成する、上記第６の観点の撮像支援装置を提供する。
【００１５】
第８の観点の発明は、
前記寝台が、複数のコイルを内蔵しており、
前記認識手段が、前記寝台の位置を認識し、
前記特定手段が、前記複数のコイルの中の撮像に使用するコイルに応じて、前記コイル感度領域を特定する、上記第６の観点の撮像支援装置を提供する。
【００１６】
第９の観点の発明は、
前記生成手段が、設定された撮像条件に基づいて、使用すべきコイルを表す画像を生成する、上記第６の観点から第８の観点の撮像支援装置を提供する。
【００１７】
第１０の観点の発明は、
前記撮像システムが、放射線断層撮像システムであり、
前記撮像システムの一部が、寝台であり、
前記撮像可能領域が、ＦＯＶ（撮像視野）または前記被写体の体軸方向におけるスキャナブルレンジによって規定される領域である、上記第１の観点から第５の観点のいずれか一つの観点の撮像支援装置を提供する。
【００１８】
第１１の観点の発明は、
上記第１の観点から第１０の観点のいずれか一つの観点の撮像支援装置を備えた撮像システムを提供する。
【００１９】
第１２の観点の発明は、
コンピュータ（computer）を、上記第１の観点から第１０の観点のいずれか一つの観点の撮像支援装置における認識手段、特定手段及び生成手段として機能させるためのプログラム（program）を提供する。
【発明の効果】
【００２０】
上記観点の発明によれば、撮像感度分布または撮像可能領域を表しており、操作者が装着するヘッドマウントディスプレイの表示部に表示させたときに、その領域が操作者の眼前の実像と実空間において重なっているように見える画像を生成し、上記表示部に表示させるので、撮像システムの操作者は、撮像前のセットアップを行う際に、撮像に適した領域を直感的に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第一実施形態に係る磁気共鳴イメージングシステム１の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】ヘッドマウントディスプレイ５の構成例を示す図である。
【図３】磁気共鳴イメージングシステム１におけるスキャン前のセットアップの流れを示すフロー図である。
【図４】使用コイル案内画像Ｇ１が表示されたときにヘッドマウントディスプレイ５を通して見える像の一例を示す図である。
【図５】被検体配置案内画像Ｇ２が表示されたときにヘッドマウントディスプレイ５を通して見える像の一例を示す図である。
【図６】被検体９０がクレードル３１に載置されたときにヘッドマウントディスプレイ５を通して見える像の一例を示す図である。
【図７】固定パッド配置案内画像Ｇ３が表示されたときにヘッドマウントディスプレイ５を通して見える像の一例を示す図である。
【図８】臓器画像Ｇ４が表示されたときにヘッドマウントディスプレイ５を通して見える像の一例を示す図である。
【図９】ランドマーク（landmark）画像Ｇ５及びスキャン予定領域画像Ｇ６が表示されたときにヘッドマウントディスプレイ５を通して見える像の一例を示す図である。
【図１０】最終的なランドマーク及びスキャン予定領域が設定されたときにヘッドマウントディスプレイ５を通して見える像の一例を示す図である。
【図１１】コイル配置案内画像Ｇ７及びコイル感度領域画像Ｇ８が表示されたときにヘッドマウントディスプレイ５を通して見える像の一例を示す図である。
【図１２】送受信コイル４が配置されたときにヘッドマウントディスプレイ５を通して見える像一例を示す図である。
【図１３】第二実施形態に係る磁気共鳴イメージングシステム１′の構成を概略的に示すブロック図である。
【図１４】磁気共鳴イメージングシステム１′におけるセットアップの流れを示すフロー（flow）図である。
【図１５】使用コイルエレメント画像Ｇ９が表示されたときにヘッドマウントディスプレイ５を通して見える像の一例を示す図である。
【図１６】コイル感度領域画像Ｇ１０が表示されたときにヘッドマウントディスプレイ５を通して見える像の一例を示す図である。
【図１７】被検体９０がクレードル３１に載置されたときにヘッドマウントディスプレイ５を通して見える像の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、発明の実施形態について説明する。なお、これにより、発明が限定されるものではない。
【００２３】
（第一実施形態）
図１は、第一実施形態に係る磁気共鳴イメージングシステム１の構成を概略的に示すブロック（block）図である。
【００２４】
図１に示すように、磁気共鳴イメージングシステム１は、ガントリ（gantry）２と、寝台３と、送受信コイル４と、ヘッドマウントディスプレイ５と、制御部６と、操作部７とを有している。
【００２５】
ガントリ２は、空洞部２１を有している。また、ガントリ２は、マグネット（magnet）２１（もしくはマグネットコイル）を内蔵している。空洞部２２には、このマグネット２１により静磁場が形成される。空洞部２２は、撮像空間であり、被検体９０が搬送される。
【００２６】
寝台３は、被検体９０が載置されるクレードル（cradle）３１を有している。クレードル３１は、寝台３の長手方向すなわち被検体９０の体軸方向に水平移動可能である。
【００２７】
送受信コイル４は、被検体９０に装着される。送受信コイル４は、被検体９０に励起パルス（pulse）を送信し、被検体９０から発する磁気共鳴信号を受信する。送受信コイル４は、頭部用、胸部用、腹部用、下肢用など、撮像部位ごとに適したタイプ（type）のものが用意されている。
【００２８】
ヘッドマウントディスプレイ５は、ウェアラブルコンピュータ（wearable computer）の一種であり、拡張現実いわゆるＡＲ（Augmented
Reality）の画面を操作者９１に提供する。
【００２９】
図２に、ヘッドマウントディスプレイ５の構成例を示す。本例では、図２に示すように、ヘッドマウントディスプレイ５は、眼鏡型であり、操作者９１の頭部に眼鏡をかけるようにして装着される。ヘッドマウントディスプレイ５は、カメラ５１と、マイク５２と、タッチ操作部５３と、第１通信部５４と、表示部５５と、を有している。
【００３０】
カメラ５１は、操作者９１の眼前の実像の画像を取得し、その画像データを出力する。ここで、実像とは、操作者９１の視界に含まれる景色、すなわち、操作者９１が実際に眼にしている像である。マイク５２は、操作者９１の音声を集音し、その音声データを出力する。タッチ操作部５３は、操作者９１の手指のタッチ（touch）により操作が行われる操作部である。第１通信部５４は、無線で制御部６とデータ（data）通信を行う。カメラ５１から出力される画像データや、マイク５２から出力される音声データ、タッチ操作部５３から出力される操作信号等は、第１通信部５４に送られる。また、第１通信部５４は、制御部６から受信した画像データを表示部５５に送る。表示部５５は、操作者９１の眼前であって眼に近接した位置に配置されている。表示部５５は、プラスチック（plastic）やガラス（glass）などの透明な部材で構成されるスクリーン（screen）に、その画像データが表す画像（ＣＧ（Computer Graphics）や写真画像など）を、実空間における実像と重なるように表示する。
【００３１】
制御部６は、スキャンプロトコル（scan
protocol）の読出しや被検体９０のスキャンを行うべく各部を制御する。また、制御部６は、送受信コイル４が受信した磁気共鳴信号を基に画像を再構成する。さらに、制御部６は、スキャンの前に、操作者９１の撮像セッティングの支援を行うべく、ヘッドマウントディスプレイ５とデータの送受信を行う。なお、制御部６は、コンピュータに所定のプログラムを実行させることにより実現させることができる。
【００３２】
制御部６は、画像認識部６０１と、被検体配置特定部６０２と、使用コイル特定部６０３と、臓器位置特定部６０４と、コイル感度領域特定部６０５と、コイル配置特定部６０６と、スキャン予定領域特定部６０７と、固定パッド（pad）配置特定部６０８と、画像生成部６０９と、音声認識部６１０と、指令処理部６１１と、第２通信部６１２とを有している。
【００３３】
画像認識部６０１は、カメラ５１から出力された画像データを解析し、取得された画像に含まれる磁気共鳴イメージングシステム１の少なくとも一部やその他の物体を認識する。ここでは、例えば、ガントリ２や寝台３の位置が固定された特徴部分、位置が固定されていないクレードル３１、送受信コイル４、被検体９０、操作者９１の手・指等を探索して認識する。そして、これらの認識結果から、操作者９１や操作者９１の手・指の実空間における位置及び向き（姿勢）、クレードル３１、送受信コイル４、被検体９０の実空間における位置及び向き、クレードル３１、送受信コイル４、被検体９０に対する操作者９１の相対的な位置及び向き（姿勢）などを特定する。
【００３４】
なお、画像認識には、パターン（pattern）認識や特徴部分の抽出による手法など種々の手法を用いることができる。
【００３５】
例えば、ガントリ２や寝台３の特徴的な部分、クレードル３１、送受信コイル４などに、それぞれ、互いに異なる特定の非対称なマーク（mark）ｆを、操作者９１から見えやすい位置、すなわち視界に入りやすい位置に付しておく。また、ガントリ２、寝台３、クレードル３１、受信コイル４などの３次元的な形状データと、マークｆとそのマークｆが付された物との３次元的な位置関係とを記憶しておく。そして、カメラ５１で撮像された画像において、それらのマークｆを検索して認識し、マークｆの位置、サイズ、向き、歪み等を特定する。このようにすれば、マークｆの位置、サイズ、向き、及び歪みと、記憶されている上記形状データ及び上記位置関係とから、ガントリ２、寝台３、クレードル３１や送受信コイル４に対する操作者９１の位置及び向き（姿勢）を特定することができる。つまり、ガントリ２や寝台３の位置が固定されている特徴部分、クレードル３１や送受信コイル４から見て、操作者９１がどの位置からどの向きでクレードル３１や送受信コイル４を見ているかを特定することができる。特に、ガントリ２や寝台３の位置が固定されている特徴部分は、実空間における位置が不動なので、ここから、操作者９１の実空間における位置や向きを特定することができる。なお、ガントリ２、寝台３、クレードル３１や送受信コイル４に対する操作者９１の位置及び向き（姿勢）を特定することは、操作者９１に対するガントリ２、寝台３、クレードル３１や送受信コイル４の位置及び向き（姿勢）を特定することと同義である。
【００３６】
また例えば、被検体９０となる人体の寝た状態の標準的な形状や、指を指した状態の手・指の標準的な形状を表す３次元テンプレートを用意しておく。そして、テンプレートマッチングにより被検体９０や操作者９１の手・指を認識する。
【００３７】
クレードル３１、送受信コイル４、被検体９０、操作者９１、操作者９１の手・指の位置及び向き（姿勢）を表す情報は、必要に応じて制御部６内の各部に送られる。
【００３８】
なお、操作者９１の位置及び向きについては、ヘッドマウントディスプレイ５にヘッドマウントディスプレイ５の位置及び向きを検出可能なセンサを取り付け、このセンサの出力を用いて特定してもよい。
【００３９】
被検体配置特定部６０２は、スキャンプロトコルに含まれる、撮像部位を表す情報等に基づいて、被検体９０の配置すべき向き、取るべき姿勢を特定する。特定された配置すべき向き及び取るべき姿勢を表す情報は、画像生成部６０９に送られる。
【００４０】
使用コイル特定部６０３は、スキャンプロトコルに含まれる、撮影部位を表す情報等に基づいて、使用すべき送受信コイルの種類を特定する。特定された送受信コイルの種類を表す情報は、画像生成部６０９に送られる。
【００４１】
臓器位置特定部６０４は、各臓器の互いの標準的な位置関係を表す３次元データを記憶している。臓器位置特定部６０４は、当該３次元データと、被検体９０の位置及び向きを表す情報とに基づいて、被検体９０の各臓器の概略的な位置及び向きを特定する。
【００４２】
コイル感度領域特定部６０５は、送受信コイル４とそのコイル感度領域との位置関係を表す情報を記憶している。コイル感度領域特定部６０５は、当該位置関係を表す情報と、送受信コイル４の位置及び向きを表す情報とに基づいて、コイル感度領域を特定する。ここで、コイル感度領域は、送受信コイル４の受信感度が一定以上となる領域である。コイル感度領域は、撮像した画像の画質が一定レベル以上に担保される領域であり、実質的に撮像可能領域である。特定されたコイル感度領域を表す情報は、画像生成部６０９に送られる。
【００４３】
コイル配置特定部６０６は、スキャンプロトコルに含まれる、撮像部位を表す情報に基づいて、送受信コイル４の配置すべき概略的な位置を特定する。特定された送受信コイル４の配置すべき位置を表す情報は、画像生成部６０９に送られる。
【００４４】
スキャン予定領域特定部６０７は、スキャンプロトコルに含まれる、ランドマークを基準としたときのスキャン予定領域（撮像予定領域）の範囲を表す情報と、操作者９１の指先が指し示す位置を表す情報とに基づいて、指先が指し示す位置にランドマークを設定したと仮定した場合のスキャン予定領域を特定する。また、スキャン予定領域特定部６０７は、ランドマークが設定されたときに、そのランドマークを基準としたスキャン予定領域を、最終的なスキャン予定領域として確定させる。なお、ランドマーク及びスキャン予定領域は、操作者９１の指先のほか、操作部７またはタッチ操作部５３における操作によって移動、調整及び設定できるようにしてもよい。
【００４５】
固定パッド配置特定部６０８は、スキャンプロトコルに含まれる、撮像部位やスキャン予定領域の大きさ等の情報に基づいて、固定パッドの配置すべき概略的な位置を特定する。固定パッドは、撮像中の被検体９０の体動を抑えるために、被検体９０の位置を固定するためのクッション材などの部材である。特定された固定パッドの配置すべき位置を表す情報は、画像生成部６０９に送られる。
【００４６】
画像生成部６０９は、被検体、送受信コイル、臓器、固定パッド、コイル感度領域、スキャン予定領域等について、これらの形状やパターンを表す３次元データを有している。画像生成部６０９は、これらの３次元データと、入力された各対象の位置及び向きを表す情報とを用いて、被検体、送受信コイル、臓器、固定パッド、コイル感度領域、スキャン予定領域等の画像を生成する。これらの画像は、ヘッドマウントディスプレイ５の表示部５６に表示させたときに、操作者９１から見て、実像と実空間において重なって見えるように生成される。なお、上記３次元データは、人工的に生成された標準モデルのデータであってもよいし、実際に撮影して得られた実データあるいはそれを加工して得られた準実データであってもよい。
【００４７】
音声認識部６１０は、マイク５２から出力された音声データを解析して、取得された音声において、指令を探索して認識する。そして、認識された指令を、指令処理部６１１に送る。
【００４８】
指令処理部６１１は、入力された指令に応じて、各種の処理を行う。
【００４９】
第２通信部６１２は、無線でヘッドマウントディスプレイ５とデータ通信を行う。第２通信部６１０は、カメラ５１から出力される画像データや、マイク５２から出力される音声データを、第１通信部５４から受信する。また、第２通信部６１０は、画像生成部６０９にて生成された画像データを第１通信部５４に送信する。
【００５０】
操作部７は、操作者９１の各種操作を受け付け、操作情報を制御部６に送る。
【００５１】
これより、第一実施形態に係る磁気共鳴イメージングシステム１におけるスキャン前のセットアップの流れを説明する。
【００５２】
図３は、磁気共鳴イメージングシステム１におけるスキャン前のセットアップの流れを示すフロー図である。
【００５３】
ステップ（step）Ｓ１では、スキャンプロトコルを設定する。具体的には、操作者９１が、操作部７またはタッチ操作部５３における操作により、既に用意されているスキャンプロトコルの中から所望のスキャンプロトコルを指定し、読出しの指令を入力する。指令処理部６１１は、その指令を受けて、指定されたスキャンプロトコルの読出しを行う。操作者９１は、必要に応じて、読み出されたスキャンプロトコルを一部変更するための操作を行う。制御部６は、変更の操作があった場合にはその変更を受け付けて、スキャンプロトコルを設定する。
【００５４】
ステップＳ２では、使用すべき送受信コイルを表す画像（以下、使用コイル案内画像という）を、ヘッドマウントディスプレイ５の表示部５５に表示する。具体的には、使用コイル特定部６０３が、設定されたスキャンプロトコルに含まれる、撮像部位を表す情報等に基づいて、複数種類の送受信コイルの中から、スキャンに使用すべき送受信コイルを特定する。特定された送受信コイルを表す情報は、画像生成部６０９に送られる。画像生成部６０９は、その情報に基づいて、使用すべき送受信コイルを表す使用コイル案内画像Ｇ１を生成する。この使用コイル案内画像Ｇ１を表す画像データは、第２通信部６１２、第１通信部５４を経由して、表示部５５に送信される。表示部５５は、この使用コイル案内画像Ｇ１をスクリーンに表示する。
【００５５】
図４に、使用コイル案内画像Ｇ１が表示されたときにヘッドマウントディスプレイ５を通して見える像の一例を示す。本例では、スクリーンの右上に使用コイル案内画像Ｇ１が表示されている。なお、図４〜図１２、図１５〜図１７は、理解を容易にするため、操作者９１がクレードル３１や被検体９０を真上から見下ろしているときの像を例に示しているが、実際には、クレードル３１や操作者９１を斜め上から見下ろしているときの像が一般的である。
【００５６】
ステップＳ３では、操作者９１が、表示部５５に表示された使用コイル案内画像Ｇ１を参照する。そして、その使用コイル案内画像Ｇ１が表す送受信コイルと同じタイプの送受信コイルを用意し、制御部６に接続する。
【００５７】
ステップＳ４では、被検体９０の配置すべき態様を表す画像（以下、被検体配置案内画像という）を、ヘッドマウントディスプレイ５の表示部５５に表示する。
【００５８】
具体的には、画像認識部６０１が、カメラ５１で撮られた実像の画像に基づいて、クレードル３１に付されたマークｆを認識し、操作者９１を基準とした実空間におけるクレードル３１の位置、サイズ、および向き（姿勢）を特定する。特定されたクレードル３１の位置情報は、各部に送られる。被検体配置特定部６０２は、設定されたスキャンプロトコルに含まれる、撮像部位を表す情報等に基づいて、被検体９０の配置すべき向き、取るべき姿勢を特定する。特定された配置すべき向き及び取るべき姿勢を表す情報は、画像生成部６０９に送られる。画像生成部６０９は、特定されたクレードル３１の位置情報や被検体９０の配置すべき向き及び取るべき姿勢を表す情報等に基づいて、配置すべき向き及び取るべき姿勢にある被検体を表す被検体配置案内画像Ｇ２を生成する。この被検体配置案内画像Ｇ２を表す画像データは、第２通信部６１２、第１通信部５４を経由して、表示部５５に送信される。表示部５５は、この被検体配置案内画像Ｇ２を表示部５５のスクリーンに表示する。
【００５９】
図５に、被検体配置案内画像Ｇ２が表示されたときにヘッドマウントディスプレイ５を通して見える像の一例を示す。本例では、クレードル３１の右上の隅にマークｆが付されている。画像認識部６０１は、このマークｆの形状を基に、操作者９１を基準とした実空間におけるクレードル３１の位置、サイズ、および向き（姿勢）を特定する。また、本例では、操作者９１の眼前のクレードル３１がスクリーンを透過して見えており、スクリーンの右上に被検体配置案内画像Ｇ２が表示されている。
【００６０】
ステップＳ５では、操作者９１が、表示部５５に表示された被検体配置案内画像Ｇ１を参照する。そして、被検体９０を、その被検体配置案内画像Ｇ２が表す被検体と同じ向き及び姿勢となるように、クレードル３１に載置する。
【００６１】
図６に、被検体９０がクレードル３１に載置されたときにヘッドマウントディスプレイ５を通して見える像の一例を示す。
【００６２】
ステップＳ６では、固定パッドの配置すべき概略的な位置を表す画像（以下、固定パッド配置案内画像という）を、ヘッドマウントディスプレイ５の表示部５５に表示する。具体的には、固定パッド配置特定部６０８が、スキャンプロトコルに含まれる撮像部位を表す情報や、被検体９０の位置及び向きを表す情報等に基づいて、固定パッドの配置すべき概略的な位置を特定する。特定された固定パッドの配置すべき位置を表す情報は、画像生成部６０９に送られる。画像生成部６０９は、その情報に基づいて、固定パッド配置案内画像を生成する。固定パッド配置案内画像は、操作者９１から見たときに、実空間において被検体９０などの実像と重なって見えるように生成される。この固定パッド配置案内画像を表す画像データは、第２通信部６１２、第１通信部５４を経由して、表示部５５に送信される。表示部５５は、この固定パッド配置案内画像を表示する。
【００６３】
図７に、固定パッド配置案内画像Ｇ３が表示されたときにヘッドマウントディスプレイ５を通して見える像の一例を示す。固定パッド配置案内画像Ｇ３の表示は、ほぼリアルタイムで表示される。すなわち、操作者９１が移動してその視線を変化させたときには、固定パッド配置案内画像Ｇ３自体も変化する。そして、操作者９１が見たときに、実空間において固定パッドの配置すべき概略的な位置と被検体９０とが常に重なっているように見える。
【００６４】
ステップＳ７では、操作者９１が、表示部５５に表示された固定パッドの配置すべき概略的な位置の画像を参照する。そして、被検体９０と、表示部５５に表示された固定パッドの配置すべき概略的な位置に、本物の固定パッドを配置して、被検体９０を固定する。
【００６５】
ステップＳ８では、被検体９０内の臓器を表す画像（以下、臓器画像という）を、ヘッドマウントディスプレイ５の表示部５５に表示する。具体的には、臓器位置特定部６０４が、各臓器の互いの標準的な位置関係を表す３次元データと、画像認識部６０１から送られてくる被検体９０の実空間における位置情報とに基づいて、実空間における被検体９０の臓器の概略的な位置及び向きを特定する。特定された臓器の概略的な位置及び向きを表す情報は、画像生成部６０９に送られる。画像生成部６０９は、その情報に基づいて、被検体９０の臓器画像Ｇ４を生成する。臓器画像Ｇ４には、脳、肺、心臓、肝臓、腎臓などが含まれる。臓器画像Ｇ４は、操作者９１から見たときに、実空間において被検体９０と重なって見えるように生成される。この臓器画像Ｇ４を表す画像データは、第２通信部６１２、第１通信部５４を経由して、表示部５５に送信される。表示部５５は、この臓器画像Ｇ４を表示する。なお、この臓器画像Ｇ４の表示は、ほぼリアルタイムで表示される。すなわち、被検体９０や操作者９１の位置が変化したときには、臓器画像Ｇ４自体も変化する。そして、操作者９１が見たときに、実空間において臓器が被検体９０と常に重なっているように見える。臓器画像Ｇ４は、以前の撮影によって取得された被検体９０当人あるいは他人の本物の臓器を表す実際のデータを基に生成してもよいし、仮想的な臓器を表す標準モデルのデータを基に生成してもよい。
【００６６】
図８に、臓器画像Ｇ４が表示されたときにヘッドマウントディスプレイ５を通して見える像の一例を示す。
【００６７】
ステップＳ９では、暫定的なランドマーク及びスキャン予定領域を表す画像（以下、暫定ランドマーク画像及び暫定スキャン予定領域画像）を、ヘッドマウントディスプレイ５の表示部５５に表示する。具体的には、スキャン予定領域特定部６０７が、スキャンプロトコルに含まれる、ランドマークを基準としたときのスキャン予定領域の範囲を表す情報と、操作者９１の指示する指先の位置を表す情報とに基づいて、その指先の位置を暫定的なランドマークの位置と、指先の位置にランドマークを設定した場合の暫定的なスキャン予定領域とを特定する。特定された暫定的なランドマークの位置及びスキャン予定領域を表す情報は、画像生成部６０９に送られる。画像生成部６０９は、その情報に基づいて、ランドマーク画像Ｇ５及びスキャン予定領域画像Ｇ６を生成する。ランドマーク画像Ｇ５及びスキャン予定領域画像Ｇ６は、操作者９１から見たときに、実空間において被検体９０などの実像と重なって見えるように生成される。このランドマーク画像Ｇ５及びスキャン予定領域画像Ｇ６を表す画像データは、第２通信部６１２、第１通信部５４を経由して、表示部５５に送信される。表示部５５は、このランドマーク画像Ｇ５及びスキャン予定領域画像Ｇ６を表示する。
【００６８】
図９に、ランドマーク画像Ｇ５及びスキャン予定領域画像Ｇ６が表示されたときにヘッドマウントディスプレイ５を通して見える像の一例を示す。ランドマーク画像Ｇ５及びスキャン予定領域画像Ｇ６の表示は、ほぼリアルタイムで表示される。すなわち、操作者９１が指先を移動させてその位置を変化させたときには、ランドマーク画像Ｇ５及びスキャン予定領域画像Ｇ６自体も変化する。そして、操作者９１が見たときに、実空間において暫定的なランドマークＬの位置及びスキャン予定領域ＳＲが実像と常に重なっているように見える。
【００６９】
ステップＳ１０では、操作者９１が、表示部５５に表示されたランドマーク画像Ｇ５及びスキャン予定領域画像Ｇ６を参照する。そして、被検体９０あるいはその臓器と、表示部５５に表示された暫定的なスキャン予定領域との位置関係を確認しながら、ランドマークとして適正な位置に指先を合わせる。ここで、操作者９１が、ランドマークを設定するための音声指令、例えば「ランドマーク、セット。」などと発声する。すると、音声認識部６１０が、その指令を認識し、指令処理部６１１に指令を送る。指令処理部６１１は、その指令を、スキャン予定領域特定部６０７に送り、スキャン予定領域特定部６０７が、操作者９１の指先の位置を最終的なランドマークとして設定する。また、そのランドマークを基準としたときのスキャン予定領域を、最終的なスキャン予定領域として設定する。スキャン予定領域は、音声による調整のための指令により、調整可能である。なお、ランドマーク及びスキャン予定領域の設定及び調整は、指先の移動や音声による指令のほか、操作部７またはタッチ操作部５３における操作によっても可能である。
【００７０】
図１０に、最終的なランドマーク及びスキャン予定領域が設定されたときにヘッドマウントディスプレイ５を通して見える像の一例を示す。
【００７１】
ステップＳ１１では、送受信コイル４の配置すべき概略的な位置を表す画像（以下、コイル配置案内画像という）を、ヘッドマウントディスプレイ５の表示部５５に表示する。具体的には、コイル配置特定部６０６が、スキャンプロトコルに含まれる、撮像部位を表す情報に基づいて、送受信コイル４の配置すべき概略的な位置範囲を特定する。特定された位置範囲を表す情報は、画像生成部６０９に送られる。画像生成部６０９は、その情報に基づいて、コイル配置案内画像Ｇ７を生成する。コイル配置案内画像Ｇ７は、操作者９１から見たときに、実空間において被検体９０などの実像と重なって見えるように生成される。このコイル配置案内画像Ｇ７を表す画像データは、第２通信部６１２、第１通信部５４を経由して、表示部５５に送信される。表示部５５は、このコイル配置案内画像Ｇ６を表示する。
【００７２】
ステップＳ１２では、コイル感度領域を表す画像（以下、コイル感度領域画像という）を、ヘッドマウントディスプレイ５の表示部５５に表示する。具体的には、コイル感度領域特定部６０５は、送受信コイル４とそのコイル感度領域との位置関係を表す情報と、送受信コイル４の実空間における位置及び向きを表す情報とに基づいて、実空間におけるコイル感度領域を特定する。特定されたコイル感度領域を表す情報は、画像生成部６０９に送られる。画像生成部６０９は、その情報に基づいて、コイル感度領域画像Ｇ８を生成する。コイル感度領域画像Ｇ８は、操作者９１から見たときに、実空間において被検体９０などの実像と重なって見えるように生成される。このコイル感度領域画像Ｇ８を表す画像データは、第２通信部６１２、第１通信部５４を経由して、表示部５５に送信される。表示部５５は、このコイル感度領域画像Ｇ８を表示する。
【００７３】
図１１に、コイル配置案内画像Ｇ７及びコイル感度領域画像Ｇ８が表示されたときにヘッドマウントディスプレイ５を通して見える像の一例を示す。コイル配置案内画像Ｇ７の表示は、ほぼリアルタイムで表示される。すなわち、被検体９０や操作者９１が移動したときには、コイル配置案内画像Ｇ７自体も変化する。そして、操作者９１が見たときに、実空間においてコイルの配置すべき位置が実像と常に重なっているように見える。また、操作者９１が手９１ｈに持った送受信コイル４の位置は、ほぼリアルタイム（real time）で認識され、その位置に追従するようにコイル感度領域画像Ｇ８がスクリーン上に表示される。すなわち、操作者９１が送受信コイル４を移動させてその位置を変化させたときには、コイル感度領域画像Ｇ８自体も変化する。そして、操作者９１が見たときに、実空間においてコイル感度領域が実像と常に重なっているように見える。
【００７４】
ステップＳ１３では、操作者９１が、表示部５５に表示された臓器画像Ｇ４、ランドマーク画像Ｇ５、スキャン予定領域画像Ｇ６、コイル配置案内画像Ｇ７、及びコイル感度領域画像Ｇ８を参照する。そして、これらの画像が表す、臓器、ランドマーク、スキャン予定領域、コイルの配置すべき位置及びコイル感度領域の互いの位置関係を確認しながら、送受信コイル４を被検体９０の適正な位置に設置する。すなわち、コイルの配置すべき位置を確認し、その近傍において、撮像部位に対応した臓器とスキャン予定領域とがコイル感度領域内に収まるよう、送受信コイル４を配置する。
【００７５】
図１２に、送受信コイル４が配置されたときにヘッドマウントディスプレイ５を通して見える像一例を示す。
【００７６】
（第二実施形態）
図１３は、第二実施形態に係る磁気共鳴イメージングシステム１′の構成を概略的に示すブロック図である。
【００７７】
図１３に示すように、磁気共鳴イメージングシステム１′は、ガントリ２と、寝台３′と、ヘッドマウントディスプレイ５と、制御部６′と、操作部７とを有している。
【００７８】
寝台３′は、クレードル３１′を有している。クレードル３１′には、複数の送受信コイルエレメント（coil element）４ｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）が内蔵されている。送受信に用いる複数のコイルエレメント４ｉは、少なくともクレードル３１′の長手方向すなわち被検体９０の体軸方向に並べて配置されている。複数のコイルエレメント４ｉの各々は、被検体９０の大きさや撮影部位に応じて、選択的に使用することができるようになっている。
【００７９】
制御部６′は、画像認識部６０１と、被検体配置特定部６０２と、使用コイルエレメント特定部６１３と、臓器位置特定部６０４と、コイル感度領域特定部６０５と、スキャン予定領域特定部６０７、固定パッド配置特定部６０８と、画像生成部６０９と、音声認識部６１０と、指令処理部６１１と、第２通信部６１２とを有している。
【００８０】
使用コイルエレメント特定部６１３は、設定されたスキャンプロトコルに含まれる、撮像部位やスキャン予定領域の大きさを表す情報と、被検体９０の位置及び向きを表す情報とに基づいて、複数のコイルエレメント４ｉの中から、スキャンに使用する１つ以上のコイルエレメントを特定する。特定されたコイルエレメントを表す情報は、画像生成部６０９に送られる。
【００８１】
コイル感度領域特定部６０５は、使用するコイルエレメントに応じて、コイル感度領域を特定する。特定されたコイル感度領域を表す情報は、画像生成部６０９に送られる。
【００８２】
制御部６′における他の各部は、第一実施形態と同様に機能する。
【００８３】
これより、第二実施形態に係る磁気共鳴イメージングシステム１′におけるスキャン前のセットアップの流れを説明する。
【００８４】
図１４は、磁気共鳴イメージングシステム１′におけるセットアップの流れを示すフロー図である。
【００８５】
ステップＴ１では、スキャンプロトコルを設定する。
【００８６】
ステップＴ２では、使用するコイルエレメントを表す画像（以下、使用コイルエレメント画像という）を、ヘッドマウントディスプレイ５の表示部５５に表示する。
【００８７】
図１５に、使用コイルエレメント画像Ｇ９が表示されたときにヘッドマウントディスプレイ５を通して見える像の一例を示す。本例では、クレードル３１′に内蔵されている複数のコイルエレメントのうち、使用するコイルエレメントが実線で表され、使用しないコイルエレメントが破線で表されている。
【００８８】
ステップＴ３では、コイル感度領域を表す画像であるコイル感度領域画像Ｇ１０を、ヘッドマウントディスプレイ５の表示部５５に表示する。
【００８９】
図１６に、コイル感度領域画像Ｇ１０が表示されたときにヘッドマウントディスプレイ５を通して見える像の一例を示す。コイル感度領域画像Ｇ１０は、使用するコイルエレメントに応じて変化する。
【００９０】
ステップＴ４では、被検体９０の配置すべき態様を表す画像である被検体配置案内画像Ｇ２を、ヘッドマウントディスプレイ５の表示部５５に表示する。
【００９１】
ステップＴ５では、被検体９０の臓器を表す画像である臓器画像Ｇ４を、ヘッドマウントディスプレイ５の表示部５５に表示する。
【００９２】
ステップＴ６では、操作者９１が、コイル感度領域画像Ｇ１０や臓器画像Ｇ４を参照して、被検体９０をクレードル３１に載置する。
【００９３】
図１７に、被検体９０をクレードル３１に載置したときにヘッドマウントディスプレイ５を通して見える像の一例を示す。
【００９４】
ステップＴ７では、固定パッドの配置すべき位置を表す画像である固定パッド配置案内画像Ｇ３を、ヘッドマウントディスプレイ５の表示部５５に表示する。
【００９５】
ステップＴ８では、ステップＴ９の固定パッド配置案内画像Ｇ３を参照して、固定パッドを配置する。
【００９６】
ステップＴ９では、ランドマークＬ及びスキャン予定領域ＳＲを表す画像であるランドマーク画像Ｇ５及びスキャン予定領域画像Ｇ６を、暫定的なものとして、ヘッドマウントディスプレイ５の表示部５５に表示する。
【００９７】
ステップＴ１０では、操作者９１が、表示された各画像を参照して、被検体９０の配置を確認・調整し、ランドマークＬ及びスキャン予定領域ＳＲを設定する。
【００９８】
以上、上記の実施形態によれば、スキャン前のセットアップを行う際に、操作マニュアル等では理解しにくいセットアップに必要な情報を、目に見える形で提供することができ、セットアップ作業を効率的に行うことができる。
【００９９】
また、上記の実施形態によれば、肉眼では見えないコイル感度領域を画像から把握することができ、送受信コイルもしくは被検体を適切な位置に配置したり、スキャン領域を適切な領域に設定したりすることができる。その結果、スキャン領域をコイル感度領域から外れた位置に設定して実施してしまうことによる画質劣化の懸念や撮り直しを回避することができる。
【０１００】
また、上記の実施形態によれば、コイル感度領域を、いわゆる拡張現実による手法を用いて表示しているので、操作者９１の視点によらず、コイル感度領域を立体的に見せることができ、コイル感度領域を直感的に把握することができる。
【０１０１】
また、上記の実施形態によれば、参照する画像は、ヘッドマウントディスプレイの表示部に表示されるので、操作者９１の両手は常に使うことができ、被検体９０のケア（care）や各種操作を支障なく行うことができる。
【０１０２】
また、上記の実施形態によれば、被検体９０の体内の臓器の位置を画像から把握することができ、解剖学的な知識が不足している操作者であっても、ランドマーク（スキャン領域の基準位置）の設定を容易に行うことができる。
【０１０３】
また、上記の実施形態によれば、固定パッドの配置すべき位置を画像から把握することができ、被検体の固定パッドによる固定について専門的な知識や経験が不足している操作者であっても、被検体の固定パッドによる固定を効率的に行うことができる。
【０１０４】
なお、上記の実施形態において、コイル感度領域特定部６０５は、送受信コイル４とそのコイル感度分布との位置関係を記憶し、コイル感度領域とは別に、あるいは、コイル感度領域に代えて、コイル感度分布（撮像感度分布）を特定するようにしてもよい。この場合、特定されたコイル感度分布を表す情報は、画像生成部６０９に送られる。画像生成部６０９は、この情報を基に、コイル感度分布画像を生成し、当該画像が表示部５５に表示される。
【０１０５】
また、上記実施形態は、発明を磁気共鳴イメージングシステムに適用した例であるが、発明は放射線断層撮像システムに適用することもできる。この場合、例えば、コイル感度領域の画像に代えて、ＦＯＶ（撮像視野）や被検体の体軸方向におけるクレードル上でのスキャン可能領域を表す画像を表示するようにしてもよい。この画像は、例えば、円柱形状または円筒形状の領域を表す画像とする。
【０１０６】
また、上記実施形態は、磁気共鳴イメージングシステムという撮像システムであるが、コンピュータをこのシステムにおける制御部として機能させるためのプログラムもまた発明の実施形態の一例である。
【符号の説明】
【０１０７】
１，１′  磁気共鳴イメージングシステム（撮像システム）
２  ガントリ
３，３′  寝台
４  送受信コイル
５  ヘッドマウントディスプレイ
６，６′  制御部（設定手段）
７  操作部
２１  マグネット
２２  空洞部
３１，３１′  クレードル
４ｉ  送受信コイルエレメント
５１  カメラ
５２  マイク
５３  タッチ操作部
５４  第１通信部
５５  表示部
９０  被検体（被写体）
９１  操作者
６０１  画像認識部（認識手段）
６０２  被検体配置特定部
６０３  使用コイル特定部
６０４  臓器位置特定部、
６０５  コイル感度領域特定部（特定手段）
６０６  コイル配置特定部
６０７  スキャン予定領域特定部
６０８  固定パッド配置特定部
６０９  画像生成部（生成手段）、
６１０  音声認識部
６１１  指令処理部
６１２  第２通信部
６１３  使用コイルエレメント特定部（特定手段）
【図１】
2015043920.tif 000003
【図２】
2015043920.tif 000004
【図３】
2015043920.tif 000005
【図４】
2015043920.tif 000006
【図５】
2015043920.tif 000007
【図６】
2015043920.tif 000008
【図７】
2015043920.tif 000009
【図８】
2015043920.tif 000010
【図９】
2015043920.tif 000011
【図１０】
2015043920.tif 000012
【図１１】
2015043920.tif 000013
【図１２】
2015043920.tif 000014
【図１３】
2015043920.tif 000015
【図１４】
2015043920.tif 000016
【図１５】
2015043920.tif 000017
【図１６】
2015043920.tif 000018
【図１７】
2015043920.tif 000019