(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の撮像したい部位を含む領域の、予め準備した複数の断層像データから成る３次元画像データの中の一部の断層像データを基準画像として表示する第１の表示ステップと、
この第１の表示ステップにより表示された前記基準画像上で３次元ＲＯＩ（関心領域）を設定する第１の設定ステップと、
この第１の設定ステップにより設定された前記３次元ＲＯＩ上を当該３次元ＲＯＩに垂直な方向及び水平な方向の少なくとも一方向から前記３次元画像データを投影したときの投影データを編集する編集ステップと、
この編集ステップにより編集された前記投影データを位置決め用の参照画像として前記３次元ＲＯＩと共に表示する第２の表示ステップと、を含むことを特徴とする磁気共鳴イメージングにおける位置決め方法。
【請求項２】
請求項１に記載の位置決め方法において、
前記第２の表示ステップにより表示された前記参照画像上で前記３次元ＲＯＩの空間位置を設定する第２の設定ステップと、を更に含むことを特徴とする磁気共鳴イメージングにおける位置決め方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の位置決め方法において、
前記第１の表示ステップは、前記複数の断層像データから成る３次元画像データの中の一部の断層像データとして、少なくとも１枚の断層像のデータを表示するステップであることを特徴とする磁気共鳴イメージングにおける位置決め方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の位置決め方法において、
前記編集ステップは、前記３次元ＲＯＩに垂直な方向及び水平の方向の両方向から前記３次元画像データを投影したときの投影データを編集するステップであることを特徴とする磁気共鳴イメージング方法。
【請求項５】
被検体の撮像したい部位を含む領域の、予め準備した複数の断層像データから成る３次元画像データの中の一部の断層像データを基準画像として表示する第１の表示手段と、
この第１の表示手段により表示された前記基準画像上で３次元ＲＯＩ（関心領域）を設定する第１の設定手段と、
この第１の設定手段により設定された前記３次元ＲＯＩ上を当該３次元ＲＯＩに垂直な方向及び水平な方向の少なくとも一方向から前記３次元画像データを投影したときの投影データを編集する編集手段と、
この編集手段により編集された前記投影データを位置決め用の参照画像として前記３次元ＲＯＩと共に表示する第２の表示手段と、を備えことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記第２の表示手段により表示された前記参照画像上で前記３次元ＲＯＩの空間位置を設定する第２の設定手段と、を更に備えた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、被検体の内部に在る原子核の磁気共鳴現象を利用して、その内部構造や流体の動態をイメージングする磁気共鳴イメージング装置、及び、当該装置でイメージングする際に事前の準備として必要な撮像部位の位置を設定する位置決め方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージングは、医用の磁気共鳴イメージングは、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンをラーモア周波数の高周波信号で磁気的に励起し、この励起に伴って発生するＦＩＤ（自由誘導減衰）信号やエコー信号から被検体の画像を得ることに基礎を置いた撮像法である。
【０００３】
この磁気共鳴イメージングにおいては、実際の撮像（本撮像）に先立って、その撮像の位置を特定する位置決め処理を行うことが多い。この位置決め処理は、既に収集してある３次元画像データを再構成して使用する場合もあるし、新たに位置決めスキャンを行なって位置決め用の画像データを収集することもある。
【０００４】
従来、磁気共鳴イメージングにおける位置決めには、例えば特許文献１に記載されているように、位置決め用の基準画像上に３次元ＲＯＩを設定することにより、次の撮像位置を設定する方法が知られている。位置決め用の基準画像は複数同時に表示することができ、それぞれの画像上にＲＯＩが表示される。
【特許文献１】特開２０００−１８９４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、位置決め用の基準画像は複数同時に表示することができるが、それが互いに平行または垂直の関係にあることは限定されていない。そのため、ある基準画像上で３次元ＲＯＩを垂直に表示してもその他の画像上では平行または垂直になるとは限らず、またこの３次元ＲＯＩは回転も自由にできることから立体的に表示されることが多かった。これにより設定された３次元ＲＯＩが画像上のどの位置で交差されているか判断するのが困難となり、関心画像を得るまでに何度も撮像し直さなければならないなど、作業効率が低下する状況を生じていた。このような作業能率の低下を防止するには、オペレータの位置決めの技量に相当の経験と熟練が必要であった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、基準画像を用いた位置決め作業をより効率的に実行することができる磁気共鳴イメージングにおける位置決め法を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するため、その一態様として、磁気共鳴イメージングにおける位置決め方法を提供する。この位置決め方法は、被検体の撮像したい部位を含む領域の、予め準備した複数の断層像データから成る３次元画像データの中の一部の断層像データを基準画像として表示する第１の表示ステップと、この第１の表示ステップにより表示された前記基準画像上で３次元ＲＯＩ（関心領域）を設定する第１の設定ステップと、この第１の設定ステップにより設定された前記３次元ＲＯＩ上を当該３次元ＲＯＩに垂直な方向及び水平な方向の少なくとも一方向から前記３次元画像データを投影したときの投影データを編集する編集ステップと、この編集ステップにより編集された前記投影データを位置決め用の参照画像として前記３次元ＲＯＩと共に表示する第２の表示ステップと、を含む。
【０００８】
また、本発明は、前記課題を解決するため、別の態様として磁気共鳴イメージング装置を提供する。この磁気共鳴イメージング装置は、被検体の撮像したい部位を含む領域の、予め準備した複数の断層像データから成る３次元画像データの中の一部の断層像データを基準画像として表示する第１の表示手段と、この第１の表示手段により表示された前記基準画像上で３次元ＲＯＩ（関心領域）を設定する第１の設定手段と、この第１の設定手段により設定された前記３次元ＲＯＩ上を当該３次元ＲＯＩに垂直な方向及び水平な方向の少なくとも一方向から前記３次元画像データを投影したときの投影データを編集する編集手段と、この編集手段により編集された前記投影データを位置決め用の参照画像として前記３次元ＲＯＩと共に表示する第２の表示手段と、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の位置決めスキャン方法及び磁気共鳴イメージング装置によれば、例えば、被検体の診断部位について複数枚の断層像データから成る３次元画像データのうち、一部（例えば１枚又は２枚以上）の断層像が基準画像として指定されて表示される。この基準画像上で３次元ＲＯＩが設定され、３次元ＲＯＩに対し垂直及び／又は水平方向から投影された画像データが３次元画像データから更に編集される。その編集した画像データが３次元ＲＯＩと共に位置決め時の参照画像として表示される。このため、設定された３次元ＲＯＩが画像上のどの位置で交差しているのか、容易に判断できるようになる。したがって、ＲＯＩ設定、すなわち位置決めの作業効率を上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図１〜図５を参照して、本発明に係る磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置の一実施例を説明する。
【００１１】
図１は、本実施例の形態に係る磁気共鳴イメージング装置のブロック図である。この磁気共鳴イメージング装置は、静磁場発生用の磁石部と、静磁場に位置情報を与えるための傾斜磁場発生用の傾斜磁場部と、磁気励起及びＮＭＲ信号受信のための送・受信部と、システムコントロール及びデータ処理用の制御・演算部とを機能的に有する。
【００１２】
具体的には、図１に示すように、磁石部は、例えば常電導方式の磁石１と、この磁石１に電流を供給する静磁場電源２とを備え、被検体Ｐが挿入される開口部のｚ軸方向に静磁場Ｈ０を発生させる。
【００１３】
また、傾斜磁場部は、磁石１に組み込まれたｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸の各方向の３対の傾斜磁場コイル４と、これらの傾斜磁場コイル４に電流を供給する駆動回路５及び傾斜磁場制御装置６を備えた傾斜磁場電源とを備える。傾斜磁場制御装置６は、メインの制御装置７から供給されるパルスシーケンスに応じて駆動回路５を作動させる。これにより、イメージング用の位置情報を付与するため、静磁場Ｈ０に線形磁場を重畳させて、傾斜磁場が形成される。
【００１４】
送・受信部は、磁石１の開口部内で、被検体Ｐに対向して配設される送信コイル８ａ及び受信コイル８ｂと、この送信コイル８ａ及び受信コイル８ｂに個々に接続された送信機９及び受信機１０とを備える。送信機９は、ＮＭＲ（核磁気共鳴）を励起するための高周波パルスを制御装置７の指令の基に発生する。受信機１０は、受信コイル８ｂで得られたＮＭＲ信号を被波・増幅し、そのＮＭＲ信号を制御装置７の指令の基に記憶装置１１に送る。
【００１５】
さらに、制御・演算部は、送信機９、受信機１０、及び傾斜磁場制御装置６に接続された制御装置７と、ＮＭＲ信号を記憶する記憶装置１１と、制御装置７から動作指令を受けると共に、記憶装置１１の記憶信号を加工処理する演算装置１２と、表示用の表示装置１３とを備える。制御装置７には、キーボード、マウスなどの入力器１４が接続されている。また、この制御装置７は、実際の撮像（本スキャン）に必要なパルスシーケンスを送信機９、受信機１０、及び傾斜磁場制御装置６に指示するとともに、入力器１４及び表示装置１３と協働して、本スキャンの位置を決める位置決め処理をインターラクティブに実行するようになっている。この位置決め処理には、後述する３次元ＲＯＩ（関心領域）の設定処理をも含む。
【００１６】
演算装置１２は、取り込んだＮＭＲ信号をフーリエ変換などを含む膨大な量の演算処理にかけて画像データを生成する。この画像データは必要に応じて表示装置１３にて表示される。このようにして磁気共鳴イメージングは実行され、画像データ、すなわち磁気共鳴イメージングにより得られた画像が表示装置１３で表示されるとともに、記憶装置１１に記憶される。
【００１７】
磁気共鳴イメージングを実行するには、被検体のどの部分を撮像するのか、実際の撮像（本スキャン）に先立って、その撮像位置を決める、所謂、位置決めを行なう必要がある。この位置決めには、位置決め用の磁気共鳴イメージング（位置決めスキャン、プリスキャン、準備用スキャンなどと呼ぶ）を実行して位置決め用の画像データが得られる。本実施例では、この位置決め用の磁気共鳴スキャンにより、被検体の撮影部位の３次元画像データ（ボリュームデータ）又は異なる方向から撮影された複数組の画像データが位置決め画像として収集されている。この位置決め画像のデータは予め記憶装置１１に格納されており、位置決め作業のときに制御装置７の制御下において読み出され、表示装置１３に表示されるようになっている。
【００１８】
次に、図２〜図５を参照して、３次元状のＲＯＩ（関心領域）を用いた位置決め処理を中心に、本実施例に係る磁気共鳴イメージング装置の作用効果を説明する。
【００１９】
図２に、制御装置７により実行される位置決め処理の概要を示す。制御装置７は、入力器４からオペレータの所定の操作情報を受けて同図に示す位置決め処理を行う。
【００２０】
同図に示すように、制御装置７は、その処理開始に伴って、記憶装置１１から位置決めの基準画像として使用する画像データ（基準画像データ）を読み出す（ステップＳ１）。この基準画像データは、予め準備されている３次元画像データまたは異なる方向から撮像されたデータの組である。本実施例では、例えば、サジタルＳ，アキシャルＡ、及びコロナルＣという３つの方向から撮像又は再構成された３つの断層像が基準画像として採用されている例を示すが（図３参照）、少なくとも１つの断層像が基準画像として採用されていればよい。
【００２１】
次いで、制御装置７は、その３つの断層像を表示装置１３に表示する（ステップＳ２）。そして、この表示した画像を基準画像としてよいか否か、操作情報に基づいて判断する（ステップＳ３）。オペレータが表示した画像を別の基準画像に取り替えたいと思っている場合、制御装置７はその処理をステップＳ２に戻す。これにより、オペレータは、既に撮像済みの画像群から基準画像を自由に選択することができる。
【００２２】
このように基準画像が決まると、制御装置７は３次元ＲＯＩをその初期位置に設定し表示する（ステップＳ４：図３を参照）。３次元ＲＯＩは、ここでは厚みを持った板状のＲＯＩを採用しているが、他の立体的な形状のＲＯＩであってもよい。この３次元ＲＯＩは、この後にスキャンする本撮像のための撮像位置を設定するためのものである。
【００２３】
制御装置７は、次いで、入力器１４から到来するオペレータの操作情報を参照しながら、その３次元ＲＯＩの位置を変更（移動、回転）する必要があるか否かを判断する（ステップＳ５）。このため、オペレータが位置変更を望んでいる場合、その操作情報の内容に応じて、表示されている３次元ＲＯＩを移動及び／又は回転させことで移動させる（ステップＳ６）。この移動操作は、３つのサジタル画像Ｓ，アキシャル画像Ａ、及びコロナル画像Ｃの何れかで行なわれ、１つの画像上で行なわれた処理は残りの２つの画像上の３次元ＲＯＩの位置にも即座に反映される図４参照）。この一連の処理はインターラクティブに行われて、最終的にオペレータが望む３次元の空間位置に３次元ＲＯＩが置かれる（ステップＳ７）。
【００２４】
このとき、基準画像が異なる方向から撮像された断面のデータであるので、位置変更した３次元ＲＯＩは立体に表示されることになる。
【００２５】
そこで、制御装置は、かかる３次元ＲＯＩの垂直及び／又は水平方向から投影し被検体の画像を予め準備してある３次元画像データから生成して、３次元ＲＯＩと共に表示する（ステップＳ８，Ｓ９、図５参照）。本実施例では、再投影の方向として、サジタル画像Ｓの上にて、３次元ＲＯＩに水平な２つの方向Ｈ１，Ｈ２を設定し、これらの方向から見た画像を再構成し、その再構成画像を参照画像として表示する。すなわち、参照画像は、一方の水平方向Ｈ１に沿って投影したときの画像であり、３次元ＲＯＩと共に表示されてもよい。参照画像は、もう一方の水平方向Ｈ２に沿って投影したときの画像であり、３次元ＲＯＩと共に表示されてもよい。
【００２６】
なお、この投影画像を生成するときの投影方向は、３次元ＲＯＩの垂直な方向であってもよいし、その投影方向を決める画像は、サジタル画像Ｓに限られず、アキシャル画像Ａやコロナル画像Ｃを用いてもよい。
【００２７】
制御装置７は再び、３次元ＲＯＩの位置が現状のものでよいか否かを、オペレータからの操作情報に基づいて判断する（ステップＳ１０）。オペレータは、既に表示されている基準画像上の３次元ＲＯＩ、及び、今回新たに投影した方向に沿った画像上の３次元ＲＯＩの両方を観察して、３次元ＲＯＩが所望の位置に在るのか否かを判断することができる。
【００２８】
このため、現在の３次元ＲＯＩの位置が適当では無いと判断される場合、操作情報に基づいて基準画像上で３次元ＲＯＩを再設定するか（ステップＳ１１）、投影画像上で３次元ＲＯＩを再設定する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。基準画像上で３次元ＲＯＩを再設定する場合、制御装置７はその処理をステップＳ４に戻す。一方、投影画像上で３次元ＲＯＩを再設定する場合、制御装置７はその処理をステップＳ１３に移行させ、投影画像上で３次元ＲＯＩの再設定及び表示を行なう。
【００２９】
これらの処理を経て最終的に決まる３次元ＲＯＩの空間位置座標がＲＯＩの位置、すなわち本撮像時のスキャン位置として記憶装置１１に取り込まれる（ステップＳ１４）。
【００３０】
以上説明したように、予め準備した３次元画像データから断面変換技術を利用して位置決め時における３次元ＲＯＩに対し、垂直又は水平方向の画像を編集して表示する。このため、オペレータは、互いに平行または垂直でない複数枚の基準画像に表示された３次元ＲＯＩが立体に表示されたとしても、３次元ＲＯＩに対して垂直または水平方向から投影されたように編集された画像を追加的に参照することができる。さらに、その参照画像上で３次元ＲＯＩを設定することもできる。
【００３１】
この結果、これまで予測が困難であった３次元ＲＯＩと基準画像の交差位置が目視により確認することができ、従来の如く感に頼って位置決めする必要も無く、所望の位置決めを適確に行うことができる。したがって、磁気共鳴イメージングにおける位置決めスキャンのスループットを著しく改善することができると共に、オペレータの操作上の負担も大幅に軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施例に係る磁気共鳴イメージング装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】実施例の制御装置で実行される位置決めのためのＲＯＩ設定処理の概要を説明するフローチャート。
【図３】基準画像及び３次元ＲＯＩを表示した図。
【図４】３次元ＲＯＩを回転した場合の図。
【図５】３次元ＲＯＩの水平方向を示した図。
【符号の説明】
【００３３】
１  磁石
４  傾斜磁場コイル
５  駆動回路
６  傾斜磁場制御装置
７  制御装置
８ａ  送信コイル
８ｂ  受信コイル
９  送信機
１０  受信機
１１  記憶装置
１２  演算装置
１３  表示装置
１４  入力器
【図１】
0005337383.tif 000002
【図２】
0005337383.tif 000003
【図３】
0005337383.tif 000004
【図４】
0005337383.tif 000005
【図５】
0005337383.tif 000006