(57)【要約】【課題】低熟練者によって実施可能であり、時間的な手間が少なく、したがってコスト的に手頃である磁気共鳴断層撮影による心臓の表示の方法を提供する。【解決手段】核磁気共鳴による磁気共鳴装置内の心臓の表示方法において、心臓の少なくとも１つの磁気共鳴概観画像が撮影され、概観画像のために磁気共鳴装置に対する相対的な予め定められた姿勢を有する画像平面が選択され、撮影された磁気共鳴概観画像が表示され、表示された磁気共鳴概観画像上において複数のマーキング点が決定され、決定されたマーキング点により心臓を表示するための他の画像平面が算出され、算出された画像平面において他のＭＲ画像が撮影される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
核磁気共鳴による磁気共鳴装置内の心臓の表示方法において、
心臓の少なくとも１つの磁気共鳴概観画像が撮影され、概観画像のために磁気共鳴装置に対して相対的に予め定められた姿勢を有する画像平面が選択され、
撮影された磁気共鳴概観画像が表示され、
表示された磁気共鳴概観画像上において複数のマーキング点が決定され、
決定されたマーキング点により心臓を表示するための他の画像平面が算出され、
算出された画像平面において他の磁気共鳴画像が撮影される
ことを特徴とする心臓の表示方法。
【請求項２】
磁気共鳴概観画像のための画像平面の予め定められた姿勢は擬似短軸断面であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
マーキング点の決定時に、左心室の底部、心尖部、右心室の底部、左心房、大動脈、右心室および左心室の交差点、のうちの少なくとも１つがマーキングされることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
マーキング点として、左心室の底部と心尖部とによって定められている直線上にある少なくとも２つの点がマーキングされることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の方法。
【請求項５】
マーキング点から自動的に心臓長軸が算出されることを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載の方法。
【請求項６】
左心室の底部、心尖部、右心室および左心室の交差点が決定され、それから二腔断面のための画像平面が決定されることを特徴とする請求項３乃至５の１つに記載の方法。
【請求項７】
少なくとも大動脈、心尖部および左心房のマーキング点が決定され、それから三腔断面のための画像平面が決定されることを特徴とする請求項３乃至６の１つに記載の方法。
【請求項８】
少なくとも左心室の心底部、心尖部、右心室の心底部のマーキング点が決定され、それから四腔断面のための画像平面が決定されることを特徴とする請求項３乃至７の１つに記載の方法。
【請求項９】
心臓長軸のための画像平面から自動的に心臓短軸のための画像平面が算出され、心臓短軸のための画像平面が心臓長軸に対して実質的に垂直方向にあることを特徴とする請求項５乃至８の１つに記載の方法。
【請求項１０】
磁気共鳴概観画像を撮影するために、被検者は特定の身体部位が磁気共鳴装置の磁石中心に搬入され、概観画像のための画像平面が磁石中心に対して相対的に予め定められた角度および予め定められた位置を有することを特徴とする請求項１乃至９の１つに記載の方法。
【請求項１１】
更に、右心室および左心室の交差点のマーキング点が決定され、これらの点の考慮のもとで心臓モデルが作成されることを特徴とする請求項３乃至１０の１つに記載の方法。
【請求項１２】
特定のマーキング点により左心室の定量的な機能決定が行なわれることを特徴とする請求項１乃至１１の１つに記載の方法。
【請求項１３】
マーキング点が、心臓の解剖学的領域の自動的セグメンテーションの際に使用されることを特徴とする請求項１乃至１２の１つに記載の方法。
【請求項１４】
解剖学的なセグメンテーションアルゴリズムが擬似短軸断面の画像上で実行され、マーキング点のための開始マーキング点が算出されて表示されることを特徴とする請求項１乃至１３の１つに記載の方法。
【請求項１５】
被検者の心臓を表示するための磁気共鳴装置において、
心臓の少なくとも１つの磁気共鳴画像を撮影するための撮像ユニットを有し、
磁気共鳴装置に対して相対的に予め定められた姿勢および角度を有する予め定められた画像平面が記憶されているメモリユニットを有し、撮像ユニットが記憶された画像平面にて被検者の磁気共鳴撮影画像を撮影し、
撮影された磁気共鳴概観画像を表示するための表示ユニットを有し、
表示された磁気共鳴概観画像上に複数のマーキング点を決定するための入力ユニットを有し、
決定されたマーキング点から心臓を表示するための他の画像平面を算出する画像平面算出ユニットを有し、撮影ユニットが算出された画像平面において他の磁気共鳴画像を撮影する
ことを特徴とする磁気共鳴装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、核磁気共鳴による磁気共鳴装置内の心臓の表示方法ならびにこのための磁気共鳴装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冠状血管の心臓病は工業国における最も高い頻度の死因であるので、心臓病の診断は重要な役割を演じる。この理由から、心臓の解剖学的構造および機能の正確な表示を得ることが重要である。例えば、心臓画像化にともなって、とりわけ、「冠動脈は狭窄を有するか？」、「安静状態においておよび心筋層の供給負担のもとで心臓の血流は十分であるか？」、「心収縮期において壁厚はどのくらい強く増大するか？」（いわゆる機能予備力）、あるいは「例えば梗塞後において心筋の活力はどのような状態にあるか？」のような質問提示に答えなければならない。この種の質問への返答のために、とりわけ冠状血管撮影、核医学、コンピュータ断層撮影ならびに磁気共鳴断層撮影が利用できる。新しい画像化シーケンスの開発によって、磁気共鳴断層撮影において、必要な時間分解能で心臓画像を撮影することが可能になった。
【０００３】
磁気共鳴装置による心臓検査時に、画像平面はコロナル断面のほかに、サジタル断面またはアキシャル断面が自由に選択可能である。しかしながら、心臓の診断上証拠力のある撮影のためには、心臓の座標軸に沿って撮影された画像、すなわち心臓の長軸に沿って撮影された画像および心臓の短軸に沿って撮影された画像が必要である。磁気共鳴（ＭＲ）画像化における心臓の主方位の位置を求めることは時間がかかり、医学的熟練者を必要とする。この理由から、この種の検査は医学的熟練者によってしか行なうことができない。したがって、特に心臓検査を行なう医師でない操作スタッフの阻止閾は非常に大きい。更に心臓検査は、理想的な画像平面を見つけるために種々のステップが必要であるために、非常に高コストである。
【０００４】
図２には、ＭＲ画像が心臓の座標軸に沿って作成可能になるまでに行なわなければならないステップを模範的に示す。従来技術において心臓はたいてい４つのステップで位置を求められ、各ステップはすぐ前のステップにおいて描出された画像上で行なわれる。先ず、普通に概観画像２１，２２，２３が撮影される。すなわち、アキシャル断面での概観画像２１、コロナル断面での概観画像２２、サジタル断面での概観画像２３が撮影される。ひき続いて、画像２４に示されているように、アキシャル断面において、左心室を通って中隔に対して平行な心臓長軸の画像平面が計画可能である。画像２４において計画された画像平面の場合には、画像２５に示されているような心臓画像が得られる。この画像２５において、ひき続いて心尖部および僧帽弁の中心を通る水平長軸が計画可能である。画像２５において計画された画像平面により画像２６が生じ、それから、この画像２６上において、通常、その弁に対して平行なかつ心臓隔壁(中隔)に対して垂直な短軸に沿った画像平面が計画される。その後に、これらの画像上において、長軸に沿った３つの画像平面（いわゆる二腔断面、三腔断面、四腔断面）が計画されなければならない。それにしたがって、これらの長軸画像において、長軸に対して垂直な特定の軸（短軸と呼ばれる。）に沿った画像平面を有する画像が計画されなければならない。
【０００５】
上記の説明から分かるように、心臓を位置決めすることは時間がかかり、かつ医学的に熟練した操作者を要求する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の課題は、低熟練者によって実施可能であり、時間的な手間が少なく、したがってコスト的に手頃である磁気共鳴断層撮影による心臓の表示方法および磁気共鳴断層撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
心臓の表示方法に関する課題は、本発明によれば、核磁気共鳴による磁気共鳴装置内の心臓の表示方法において、
心臓の少なくとも１つの磁気共鳴概観画像が撮影され、概観画像のために磁気共鳴装置に対して相対的に予め定められた姿勢を有する画像平面が選択され、
撮影された磁気共鳴概観画像が表示され、
表示された磁気共鳴概観画像上において複数のマーキング点が決定され、
決定されたマーキング点により心臓を表示するための他の画像平面が算出され、
算出された画像平面において他の磁気共鳴画像が撮影される
ことによって解決される。
【０００８】
心臓の表示方法に関する本発明の有利な実施態様は次の通り列記される。
磁気共鳴概観画像のための画像平面の予め定められた姿勢は擬似短軸断面である（請求項２）。
マーキング点の決定時に、左心室の底部、心尖部、右心室の底部、左心房、大動脈、右心室および左心室の交差点、のうちの少なくとも１つがマーキングされる（請求項３）。
マーキング点として、左心室の底部と心尖部とによって定められている直線上にある少なくとも２つの点がマーキングされる（請求項４）。
マーキング点から自動的に心臓長軸が算出される（請求項５）。
左心室の底部、心尖部、右心室および左心室の交差点が決定され、それから二腔断面のための画像平面が決定される（請求項６）。
少なくとも大動脈、心尖部および左心房のマーキング点が決定され、それから三腔断面のための画像平面が決定される（請求項７）。
少なくとも左心室の心底部、心尖部、右心室の心底部のマーキング点が決定され、それから四腔断面のための画像平面が決定される（請求項８）。
心臓長軸のための画像平面から自動的に心臓短軸のための画像平面が算出され、心臓短軸のための画像平面が心臓長軸に対して実質的に垂直方向にある（請求項９）。
磁気共鳴概観画像を撮影するために、被検者は特定の身体部位が磁気共鳴装置の磁石中心に搬入され、概観画像のための画像平面が磁石中心に対して相対的に予め定められた角度および予め定められた位置を有する（請求項１０）。
更に、右心室および左心室の交差点のマーキング点が決定され、これらの点の考慮のもとで心臓モデルが作成される（請求項１１）。
特定のマーキング点により左心室の定量的な機能決定が行なわれる（請求項１２）。
マーキング点が、心臓の解剖学的領域の自動的セグメンテーション、特に心筋層のセグメンテーションの際に使用される（請求項１３）。
解剖学的なセグメンテーションアルゴリズムが擬似短軸断面の画像上で実行され、マーキング点のための開始マーキング点が算出されて表示される（請求項１４）。
【０００９】
磁気共鳴装置に関する課題は、本発明によれば、被検者の心臓を表示するための磁気共鳴装置において、
心臓の少なくとも１つの磁気共鳴画像を撮影するための撮像ユニットを有し、
磁気共鳴装置に対して相対的に予め定められた姿勢および角度を有する予め定められた画像平面が記憶されているメモリユニットを有し、撮像ユニットが記憶された画像平面にて被検者の磁気共鳴撮影画像を撮影し、
撮影された磁気共鳴概観画像を表示するための表示ユニットを有し、
表示された磁気共鳴概観画像上に複数のマーキング点を決定するための入力ユニットを有し、
決定されたマーキング点から心臓を表示するための他の画像平面を算出する画像平面算出ユニットを有し、撮影ユニットが算出された画像平面において他の磁気共鳴画像を撮影することによって解決される。
【００１０】
本発明によれば、磁気共鳴装置内の心臓の表示方法において、第１のステップにおいて、心臓の少なくとも１つの磁気共鳴（ＭＲ）概観画像が撮影され、この概観画像のために磁気共鳴装置に対して相対的に予め定められた姿勢を有する画像平面が選択される。引続いて、この予め定められた画像平面によりＭＲ概観画像が撮影され、引続いてこのＭＲ概観画像がＭＲ装置において操作者のために表示される。予め定められた姿勢で撮影され表示された概観画像上に複数のマーキング点が決定可能である。マーキング点が決定された後に、決定されたマーキング点の幾つかにより、心臓を表示するための他の画像平面が算出される。引続いて、算出された画像平面において、心臓の他のＭＲ画像が撮影される。本発明による方法は、図２を参照して説明したように多数の概観画像を種々の姿勢で撮影することがもはや必要でない利点を有する。１つの最初の概観撮影画像を特定の決定された姿勢で撮影することだけが必要である。調査研究の結果、患者に対して相対的に画像平面の特定方位が存在し、この方位において心臓のＭＲ画像を作成することができ、その後引続いて、これらのＭＲ画像を、数個のマーキング点の決定によって自動的に他の画像平面を決定するために使用できることが判明した。心臓方位および心臓位置は患者ごとに変動するが、しかしながら同じ断層方位は患者に依存せずに選択可能であるほど患者ごとには変動しない。
【００１１】
本発明によれば、画像平面のこのように予め定められた姿勢は全ての被検者に対して同じであり、それは心臓の擬似短軸断面である。左右の心室ならびに両心房および心臓の大きな血管を認識することができる断層スタックがこの方位において測定される。
【００１２】
これらの予め定められた画像平面は、身体の特定領域が磁気共鳴装置の磁石の中心に運ばれることによって得ることができる。磁石中心への被検者の正確な位置決めの後に、この磁石中心に対して相対的に予め定められた位置および予め定められた角度で、画像平面が自動的に決定される。この画像平面の姿勢は例えば磁気共鳴装置において予め設定されて記憶されているので、操作者は、概観画像を作成するのに、この姿勢の画像平面を呼び出すだけでよい。もちろん、更なる検査中に必要であるならば、更に通常のように付加的にアキシャル、コロナルおよびサジタルの概観画像を作成することも可能である。しかしながら、これらのキシャル、サジタルまたはコロナル概観画像はもはや必ずしも必要ではない。
【００１３】
本発明の他の実施態様によれば、擬似短軸断面の画像平面において撮影されたＭＲ画像上にマーキング点が決定される。例えば、次の点、すなわち、左心室の心底部、心尖部、右心室の心底部、左心房および／または大動脈、ならびに右心室および左心室の交差点、の幾つかまたは全てが画像上でマーキングされる。これらのマーキング点から、心臓長軸の画像平面が自動的に算出される。例えば左心室の心底部、心尖部のマーキング点により二腔断面のための画像平面の位置が決定され、右心室および左心室の交差点の接続線からその画像平面の方位が決定される。しかしながら、好ましくは、二腔断面の方位は２つの接続ベクトルＡ，Ｂの平均によって生じる１つのベクトルに対して直角方向に選ばれる（ただし、Ａ＝左心室から右心室の心底部に向けて、Ｂ＝左心室から大動脈に向けて）。二腔断面において、左心室および左心房が断面表示される。
【００１４】
更に、大動脈、心尖部および左心房のマーキング点により、三腔断面のための画像平面を決定することができる。左心室の心底部、心尖部、右心室の心底部のマーキング点により、例えば四腔断面（右心室、左心室、右心房および左心房）のための画像平面を決定することができる。
【００１５】
算出された長軸画像平面において、自動的に短軸画像の画像平面が算出される。これらの画像平面は心底部から心尖部までの長軸に対してほぼ垂直方向にある。
【００１６】
更に、上述のマーキング点は左心室の機能を定量的に分析するための心筋層のセグメンテーションに使用されるとよい。同様に、別の２つの点（右心室および左心室の交差点）の決定によって心臓モデルを作成することができる。
【００１７】
マーキング点は自動セグメンテーションアルゴリズムを改善するためにも使用されるとよい。多くの用途において、例えば心筋層がセグメント化される。これらのマーキング点の幾つかの位置が既知である場合に、これらのマーキングされた解剖学上の点の幾つかが決定しているならば、セグメンテーションアルゴリズムは改善することができる。他方では、擬似短軸断面の画像において自動セグメンテーションアルゴリズムを実行し、かつ自動セグメンテーションの結果に基づいて個々のマーキング点のための開始値としてのマーキングを算出して表示することも可能であり、それによってマーキング点の最終的な決定が操作者にとって簡略化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下において、添付図面を参照しながら本発明を更に詳細に説明する。
図１は本発明による磁気共鳴装置の構成を概略的に示し、
図２は従来技術に基づいて心臓を画像化するための種々のステップを示し、
図３は本発明による心臓を表示するためのステップを有するフローチャートを示し、
図４は擬似短軸断面における模範的画像を示し、
図５は他の画像平面を算出するためのマーキング点のマーキングを模範的に示し、
図６は異のマーキング点により算出された長軸に沿った種々の心臓画像を示す。
【００１９】
図１は磁気共鳴装置を概略的に示す。例えば静磁場磁石、傾斜磁場コイル、高周波アンテナを有する高周波照射要素、受信アンテナなどの磁気共鳴装置の種々の構成要素の基本的構成および協働は当業者に知られており、これらは本発明の理解のためには重要でないので、ここではこれ以上の説明はしない。本発明の理解に必要である構成要素のみを説明する。図１に概略的に示された磁気共鳴装置は、磁気共鳴（ＭＲ）画像、ここでは特に概観画像を撮影するために撮像ユニット１１を有する。もちろん、撮像ユニット１１により、他のＭＲ画像も撮影される。更に、少なくとも共鳴装置の磁石の中心に対する相対的な画像平面の予め定められた姿勢および位置を記憶しているメモリユニット１２が設けられている。撮像ユニット１１により撮影されたＭＲ画像は表示ユニット１３に表示される。更に、操作者が表示されたＭＲ画像上に種々のマーキング点を決定することができる入力装置１４が設けられている。更に、操作者によってマーキングされたマーキング点から心臓のＭＲ画像を撮影するための他の画像平面を算出する画像平面算出ユニット１５が設けられている。
【００２０】
図３には、本発明にしたがって心臓のＭＲ画像を作成するために必要である部分ステップがフローチャートにて示されている。第１のステップ３１において、被検者が正確に磁石内の中心に置かれる。なお、被検者は心臓が磁石の中心に存在するように磁石内に置かれる。このために胸骨の下端が磁石中心に位置決めされる。概観画像のための画像平面が磁石に対する相対的に規定されている場合、これは磁石内において寝かせられた被検者に対してのみ当てはまることが考慮されなければならない。一般的に心臓撮影時に被検者は頭が先ず仰向けになるように磁石内に寝かせられる。被検者を先ず足のほうから磁石内に搬入する場合には、もちろん予め定められる姿勢が相応に変更されなければならない。ひき続いて、ステップ３２において、メモリ１２に記憶されている画像平面により概観画像が撮影される。この概観画像はいわゆる擬似短軸断面である。擬似短軸断面にて撮影されたこのＭＲ画像もしくは擬似短軸断面にて撮影されたＭＲ画像群がステップ３３において表示ユニット１３に表示される。磁気共鳴装置の操作者は、その後ステップ３４において、図５に関連して説明するように、画像内の複数の特定の解剖学的部位をマーキングする。図５において画像５１に示されているように、例えば擬似短軸概観画像において大動脈ａの根元および左心房ｂの根元がマーキングされるとよい。同様に画像５２に示されているように、右心室ｃの底部および左心室ｄの底部がマーキングされるとよい。図５に示されているように、同様に心尖部ｅがマーキングされるとよい。これらのマーキングされた点ａ〜ｅから、図６に示されているように、長軸の種々の姿勢が算出される。例えばマーキング点ｄ，ｅ，ｃを用いて、すなわち左心室の底部、心尖部および右心室の底部を用いて、画像６１に示されているように、四腔断面の画像平面を算出することができる。左心室ｄの底部および心尖部ｅのマーキング点を用いて、画像６２に示されているように、二腔断面の位置を算出し、交差点ｆ，ｇを用いて二腔断面の方位を算出することができる。大動脈根元ａ、心尖部ｅおよび左心房ｂのマーキング点により、画像６３に示されている三腔断面のための画像平面を算出することができる。再び図３を参照するに、ステップ３５に他の画像平面の算出が示されている。他の画像平面がマーキング点ａ〜ｅにより算出されたならば、引続いては自動的にステップ３６においてこれらの画像平面において撮影される。画像６１〜６３を生じる長軸についての画像平面が算出された後、心底部から心尖部までの長軸に対して垂直な短軸についての画像平面（図示されていない）が算出される。
【００２１】
他の実施形態では、例えば画像５３に示されているように、右心室、左心室の交差点ｆ，ｇがマーキングされる。結局、これらの他の点により、心臓モデルの作成が可能である。
【００２２】
要約するに、本発明は簡単かつ高速の心臓を位置決めする（すなわち心臓を位置を求める）ことを可能にし、簡単に発見できる解剖学的なマーキングの入力に基づいて心臓長軸および心臓短軸を自動的に見つけ出すことができる。画像平面のこの自動的な算出によって磁気共鳴断層撮影による心臓検査を低熟練者によっても実施することができる。更に、図２において説明したような従来において使用された方法に比べて明白な時間節約が得られる。上述の方法により核磁気共鳴による心臓画像化を臨床上の日常業務に取り入れることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による磁気共鳴装置の構成を示す概略図
【図２】従来技術に基づいて心臓を画像化するための種々のステップを示す図
【図３】本発明による心臓を表示するためのステップを有するフローチャート
【図４】擬似短軸断面における模範的画像を示す図
【図５】他の画像平面を算出するためのマーキング点のマーキングを模範的に示す図
【図６】異のマーキング点により算出された長軸に沿った種々の心臓画像を示す図
【符号の説明】
【００２４】
１１              撮像ユニット
１２              メモリユニット
１３              表示ユニット
１４              入力ユニット
１５              画像平面算出ユニット
２１〜２６        画像
３１〜３６        ステップ
５１〜５３，５５  画像
６１〜６３        画像
【図１】
2007319689.tif 000003
【図３】
2007319689.tif 000004
【図２】
2007319689.tif 000005
【図４】
2007319689.tif 000006
【図５】
2007319689.tif 000007
【図６】
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