(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を励起することにより発生する核磁気共鳴信号に空間位置情報を付与して計測する撮像シーケンスを繰り返し実行する制御手段と、前記核磁気共鳴信号に基づいて前記被検体に係る磁気共鳴画像を連続して生成して表示する画像構成手段とを備え、前記制御手段は、前記磁気共鳴画像に基づき、前記被検体に挿入された侵襲デバイスに設けられた特異な画像データを形成する少なくとも２つの特異点を検出するとともに、該２つの特異点を結ぶ直線の方向を求めて、前記侵襲デバイスの位置及び３次元の進行方向を検出する侵襲デバイス検出手段を備え、前記侵襲デバイス検出手段は、前記２つの特異点の位置を結ぶ直線と直交３軸とのなす角度から前記侵襲デバイスの３次元進行方向を検出することを特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項２】
前記特異点は、小型受信コイルであることを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項３】
前記画像構成手段は、核磁気共鳴信号を処理する信号処理系として、前記小型受信コイルからの信号を処理する信号処理系を含むことを特徴とする請求項２に記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項４】
前記特異点は、低信号材料又は高信号材料からなるマーカであることを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項５】
前記撮像シーケンスは、直交する３軸断面像を撮像する撮像シーケンスを含み、前記侵襲デバイス検出手段は、前記３軸断面像により前記特異点を結ぶ直線の方向を求めることを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項６】
前記撮像シーケンスは、３次元画像を撮像する撮像シーケンスを含み、前記侵襲デバイス検出手段は、前記３次元画像を直交する３軸のうちのいずれか２軸を含む面に投影した投影画像により前記特異点を結ぶ直線の方向を求めることを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項７】
前記侵襲デバイス検出手段により検出された前記侵襲デバイスの位置もしくは進行方向を用いて、前記侵襲デバイスを誘導すべき目標部位と該侵襲デバイスとを含む撮像断面又は撮影領域に変更するように、前記撮像シーケンスの傾斜磁場条件を変えるナビゲーション手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記撮像シーケンスのパラメータを可変設定するための入力手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の磁気共鳴撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気共鳴撮像装置に係り、具体的には、連続撮像を行ないながら被検体の生体内に挿入されたカテーテル等の侵襲デバイスの動きに追従させて撮像面を制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）装置は、生体中の所望の計測部位における原子核を励起させ、この励起により発生する核磁気共鳴信号（ＮＭＲ信号）に基いて生体内の計測部位を画像化することにより医療診断に供する装置である。通常、原子核を励起するには、生体に均一な静磁場を作用させた状態で高周波磁場パルスを照射している。また、計測部位の２次元断層像を得るために、直交３軸方向に傾斜を有する傾斜磁場を印加して、ＮＭＲ信号に２次元空間の位置情報を付与するようにしている。これらの高周波磁場パルスの照射、傾斜磁場の印加、及びＮＭＲ信号のサンプリング等のタイミング、さらに傾斜磁場の強度を制御することにより所望部位のＭＲ像を撮像する制御手順は、パルスシーケンスと称される撮像シーケンスによって定められる。
【０００３】
このような撮像シーケンスとして、スピンエコー法及びグラディエントエコー法等の基本的なものに加え、高速撮像法としてエコープラナー（ＥＰＩ： Echo Planar Imaging）法や、高速スピンエコー（ＦＳＥ：Fast Spin Echo）法、等が提案されている。このＦＳＥ法は、従来のＲＡＲＥ法を複数のシーケンス列に分割することにより、従来のＳＥ法に近い画質を有する実用的な高速シーケンスとして実現した方法である。ここで、ＲＡＲＥ（rapid acquisition with relaxation enhancement:緩和増強による急速撮像）法は、９０°パルスによる励起で発生した横磁化を、高周波（ＲＦ）による反転を繰り返すことで多量のエコー信号（ＮＭＲ信号）を発生させるマルチエコー法を応用し、それぞれのエコー信号に異なる位相エンコードを付与して、１枚の画像を高速に得られるようにした撮像シーケンスである。一方、ＥＰＩ法は、ＲＦによる反転を用いないで、読み出し傾斜磁場を高速で反転させて１個の励起パルスで複数のエコー信号を取得する方法である。このＥＰＩ法によれば、数十ｍｓという高速の撮像が可能であるが、静磁場不均一に極めて敏感である。
【０００４】
これらの高速撮像シーケンスを応用して、フルオロスコピー（透視撮像）と呼ばれるリアルタイム動態画像化法が臨床に応用されつつある。フルオロスコピーは、１秒以下程度の短時間撮像とリアルタイム画像再構成とを繰り返し、あたかもＸ線の透視撮像のように体内組織の動態描出や、体内に外部からカテーテル等の侵襲デバイスを挿入する際の位置把握に用いることができる。特に、最近は、患者に対する侵襲性を最小化するために、インターベンショナル  ＭＲＩ（Ｉ−ＭＲＩ）と総称される術中撮像での応用が行なわれつつある。
【０００５】
Ｉ−ＭＲＩにおけるフルオロスコピーの用途として最も期待されているのは、穿刺針やカテーテル等の侵襲デバイスを患部に誘導する際の画像化手段である。通常の２次元撮像ではカテーテルの３次元的な位置までは検出することができないから、進行方向などの情報を得ることは困難である。この点、カテーテルの位置と進入方向とを３次元的に検出する方法が、文献「マグネッティック  リーゾナンス  イン  メディシン（Magnetic Resonance in Medicine）44、pp.56〜65（2000）、Active MR Guidance of Interventional Devices With Target-Navigation」に提案されている。これによれば、カテーテルの長手方向に間隔を空けて複数のＲＦ受信コイルを埋め込み、それらのコイルのＭＲ画像に基づいてカテーテルの進入方向を検出し、検出したカテーテルの進入方向と患部などの目的組織の位置とを含むスキャン断面を自動的に決定してナビゲーション用のＭＲ撮像を行なうようにしている。つまり、常に目的組織とカテーテルを含むように撮像断面が決められるから、カテーテルを見失うことはない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記文献に記載されたカテーテルのアクティブ誘導方式は、直交する３軸断面（例えば、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸断面）を２回づつ撮像してカテーテルの位置及び方向を検出した後、目的組織とカテーテルを含む撮像断面を決定して実際のスキャン撮像を行なっている。つまり、カテーテルのトラッキングとナビゲーション画像を２段階に分けて時分割法で撮像していることから、カテーテルを検出するまでタイムラグがあり、ナビゲーションとしてのリアルタイム性に問題があり実用的ではない。
【０００７】
本発明は、トラッキング対象の侵襲デバイスを見失うことなく追従でき、リアルタイム性に優れたナビゲーションを実現することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、次に述べる手段により、上記課題を解決するものである。まず、本発明は、静磁場空間に置かれた被写体に高周波パルスと傾斜磁場とを印加して前記被写体を励起し、該励起により発生するエコー信号を収集する撮像シーケンスを繰り返し実行し、収集したエコー信号に基づいて前記被検体の所望部位に係る２次元又は３次元画像を再構成し、再構成された画像をディスプレイに連続して表示する磁気共鳴撮影装置を基本手段とする。
【０００９】
本発明の特徴は、侵襲デバイスの長手方向に間隔を離してＭＲ画像で他の部分と区別できる特異な画像となる少なくとも２つの特異点が設けた侵襲デバイスを用い、再構成された画像に基づいて、被検体に挿入される侵襲デバイスの特異点を検出するとともに、その２つの特異点を結ぶ直線の方向を求めて、侵襲デバイスの位置と３次元進入方向を検出する侵襲デバイス検出手段を設けることにある。
【００１０】
２次元画像を撮像する撮像シーケンスの場合は、直交する３軸断面像を撮像することにより、侵襲デバイス検出手段は、３軸断面像により特異点を結ぶ直線の方向を求めることができる。ここで、３軸断面像とは、例えば、横臥している状態の患者の水平方向断面（ＣＯＲ）、垂直縦断面（ＳＡＧ）及び垂直横断面（ＴＲＳ）である。ところで、進入方向が変わらなければ、直交２軸断面像で追跡でき、３軸断面像を撮像する必要はないから、撮像シーケンスを切り換えることにより、撮像時間を短縮することができる。また、３軸断面像を用いていることにより、１つの軸断面像において侵襲デバイスを検出していれば、その位置情報をフィードバックして次の撮像シーケンスによる撮像部位を修正して、追従性を向上できる。つまり、侵襲デバイスを全く見失ってしまうことはなく、おおよその位置がわかっていれば、軸断面像で詳細な位置が分かってしまうのである。
【００１１】
また、３次元画像を撮像する撮像シーケンスの場合は、侵襲デバイス検出手段は３次元画像を直交する３軸を含む面に投影した投影画像により、特異点を結ぶ直線の方向を求めることができる。投影画像は、周知の最大値投影処理（ＭＩＰ）により求めることができる。
【００１２】
このように、本発明によれば、３次元的に変化する侵襲デバイスの進入方向を検出することができるから、侵襲デバイスの進入方向が３次元的に変化しても、トラッキング対象の侵襲デバイスを見失うことなく追従できる。また、撮像スキャンと同一の撮像シーケンスにより侵襲デバイスを追跡していることから、リアルタイム性に優れたナビゲーションを実現することができる。
【００１３】
また、特異点は、例えば、侵襲デバイスの先端部に小型のＲＦ受信コイルを埋め込むことによって形成する他、磁性体などの低信号材料又は高信号材料からなるマーカをカテーテルの樹脂に混入したりすることにより形成できる。
【００１４】
本発明の磁気共鳴撮像装置は、侵襲デバイス検出手段により検出された侵襲デバイスの位置もしくは進行方向を用いて、侵襲デバイス誘導の目標部位と侵襲デバイスとを含む撮像断面又は撮影領域に変更するために、撮像シーケンスの傾斜磁場条件を変えるナビゲーション手段を設けることができる。この場合、従来例のように侵襲デバイス位置検出のための撮像をすることなく、組織画像や血管画像の撮像を連続的に行ない、その画像情報をフィードバックして侵襲デバイスの位置と進行方向を検出することができる。これによれば、撮像時間及び画像処理の時間を短縮することができるから、侵襲デバイスを目標部位に誘導するナビゲーションのリアルタイム性を改善できる。この場合、手術前に目標部位周囲の組織画像や血管画像を撮像して記憶しておき、この画像に侵襲デバイスのトラッキング画像を重ねて表示することにより、侵襲デバイスを目標部位に誘導するナビゲーションのリアルタイム性を一層改善できる。
【００１５】
【実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図１〜図４を用いて説明する。図１は、本発明の特徴に係る３軸断面像を用いて侵襲デバイスの一例であるカテーテルの進入方向を検出する実施形態を説明する模式図である。図２は、本発明を適用することができる磁気共鳴撮像装置の全体のブロック構成図である。図３は、カテーテルの一例を示す斜視図である。図４は、血管内に挿入されたカテーテルの状態を示す模式図である。図５は、本発明に用いる撮像シーケンスの一例を示す図である。
【００１６】
図2に示すように、磁気共鳴撮像装置は、静磁場発生磁石２、傾斜磁場発生系３、シーケンサ４、送信系５、受信系６、信号処理系７、及び中央処理装置（ＣＰＵ）８等を備えて構成される。静磁場発生磁石２は、被検体１が置かれる空間に均一な静磁場を発生させるものである。その静磁場の方向は、通常、被検体１の体軸方向又は体軸に直交する方向である。また、静磁場発生磁石２は、永久磁石又は常電導あるいは超電導磁石を用いて形成されている。この静磁場発生磁石２に囲まれる静磁場空間内に傾斜磁場発生系３の傾斜磁場コイル９、送信系５の高周波コイル１４ａ、受信系６の高周波コイル１４ｂが設置されている。傾斜磁場発生系３は、直交３軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ）方向の傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル９と、その傾斜磁場コイル９の駆動電流を供給する傾斜磁場電源１０を有して構成されている。傾斜磁場電源１０は、シーケンサ４の命令に従って直交３軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ）方向の傾斜磁場Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚを被検体１に印加するようになっている。この傾斜磁場の与え方によって断層像のスライス面を設定することができる。
【００１７】
シーケンサ４は、ＣＰＵ８の制御により動作し、被検体１の生体組織を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を起こさせる高周波磁場パルスを、ある所定のパルスシーケンスと称される撮像シーケンスに従って繰り返し印加するものである。また、傾斜磁場発生系３、送信系５、受信系６等に命令を送り、断層像を撮像するのに必要な制御を実行するものである。
【００１８】
送信系５は、シーケンサ４の制御により被検体１の生体組織を構成する原子核に核磁気共鳴を起こさせるために高周波磁場パルスを照射するもので、高周波発振器１１、変調器１２、高周波増幅器１３及び高周波コイル１４ａを有して構成されている。そして、送信系５は、シーケンサ４の命令に従って、高周波発振器１１から出力される高周波パルスを変調器１２で振幅変調し、さらに高周波増幅器１３で増幅した後、高周波照射コイル１４ａに供給して高周波磁場パルス（ＲＦパルス）を被検体１に照射するようになっている。
【００１９】
受信系６は、被検体１の生体組織の原子核の核磁気共鳴により放出されるエコー信号（ＮＭＲ信号）を検出するもので、受信側の高周波コイル１４ｂ、増幅器１５、直交位相検波器１６及びＡ／Ｄ変換器１７を有して構成される。高周波コイル１４ｂにより受波された磁気共鳴信号は増幅器１５で増幅され、直交位相検波器１６で検波された後、Ａ／Ｄ変換器１７でディジタル信号の計測データに変換される。なお、シーケンサ４の制御によるタイミングで直交位相検波器１６によりサンプリングされた二系列の計測データは、信号処理系７に送られる。なお、受信系６を複数系統設け、それぞれの受信コイル（高周波コイル）により受信した信号を合成して、画像の再構成を行なうことによりＳ／Ｎ比を向上して、あるいは視野の広い撮像を可能にすることができる。
【００２０】
信号処理系７は、ＣＰＵ８、磁気ディスク１８、磁気テープ１９及びＣＲＴなどのディスプレイ２０を有して構成される。ＣＰＵ８は、受信系６から入力される計測データをフーリエ変換処理を含む画像再構成処理を行い、任意断面の信号強度分布あるいは所定の処理をした画像を作成して、ディスプレイ２０に断層像として表示するようになっている。磁気ディスク１８及び磁気テープ１９は、ＣＰＵ８により再構成された画像のデータを記録する。ディスプレイ２０は、磁気ディスク１８及び磁気テープ１９に格納されている画像データを映像化して断層像として表示する。また、信号処理系７は、ＣＰＵ８の機能として、画像データに対する差分処理及び重み付けを行なう機能を備えている。これらの処理の選択及び設定は、ＣＰＵ８の入力手段（図示せず）を介して行なう。また、ディスプレイ２０は、信号処理系７の機能に対応して、通常の画像に代えて、あるいは通常の画像に加えて、差分画像あるいは累積加算画像を表示する機能を備えている。
【００２１】
本実施形態では、本発明の特徴である被検体１の体内に挿入される侵襲デバイスであるカテーテル２１を追跡するトラッキング機能と、追跡結果をディスプレイ２０の画像に表示して術者の挿入操作を誘導するナビゲーション機能を、ＣＰＵ８に備えている。また、カテーテルの描画性を向上するため、カテーテル２１には２個の受信コイル２２ａ、２２ｂが設けられており、それらにより受信されたエコー信号は、受信系２３を介してＣＰＵ８に取り込まれ、画像再構成などの処理において受信系６の画像と合成されるようになっている。
【００２２】
次に、上記実施形態の磁気共鳴撮像装置を用いてカテーテル２１の追跡と誘導に係る構成について、動作とともに説明する。図３に、カテーテル２１の模式図を示す。本実施形態のカテーテル２１は、血管内に挿入可能な円筒状に形成され、その先端部に間隔を空けて２つの受信コイル２２ａ、２２ｂが埋め込まれている。受信コイル２２ａ、２２ｂの間隔は、典型的には、３〜５ｃｍである。なお、受信コイル２２ａ、２２ｂにより受信されるエコー信号は図示していない信号線を通して受信系２３に伝送されるようになっている。
【００２３】
被検体１を、磁気共鳴撮像装置の静磁場内の測定空間に配置し、図４に示すように、カテーテル２１を血管２５内を通して必要な治療部位にまで挿入する。個の挿入過程で、例えば、図５に示すマルチショットＥＰＩ法による撮像シーケンスにしたがってＭＲ画像を取得する。図５は上から順に、高周波パルスＲＦ、スライス傾斜磁場Ｇｓ、位相エンコード傾斜磁場Ｇｐ、リードアウト傾斜磁場Ｇｒ、エコー信号Signalを示している。そして、横軸は時間を示し、縦軸は強度を表わしている。図示のように、この撮像シーケンスは、スライス傾斜磁場パルス１０２を印加しながら高周波パルスＲＦ１０１により励起する。この高周波パルスＲＦ１０１は９０°以下の適当なフリップ角α°である。次いで、位相エンコード傾斜磁場パルス１０３とリードアウト方向の傾斜磁場パルス１０４を印加後、リードアウト傾斜磁場パルス１０５、１０６、１０７を反転しながら繰り返し印加して、複数のエコー信号１０８、１０９、１１０を計測する。また、リードアウト傾斜磁場パルス１０５と１０６の間及びリードアウト傾斜磁場パルス１０６と１０７間に、位相エンコード方向にブリップ１１１、１１２を印加してそれらのエコー信号の位相エンコードをずらすようにしている。このような撮像シーケンスを繰り返し時間ＴＲで繰り返し、１枚の画像を構成するのに必要なエコー信号を計測する。いま、ＴＲを１０ｍｓとし、エコー間隔ＴＥが４ｍｓ、ＦＯＶが２６０ｍｍ、読み出し方向のデータ数が１２８、位相エンコード量が１２０、ショット数が４０、エコートレイン数が３（図６の１０８〜１１０）と設定すると、１枚の２次元画像の更新時間を約０．４秒（１０×１２０／３＝４００ｍｓ）にすることができる。続いて、スライス傾斜磁場パルス２０２及び位相エンコード傾斜磁場パルス２０３を印加するとともにリードアウト方向の傾斜磁場パルス２０４を印加して、次の画像を取得する撮像シーケンスを繰返す。
【００２４】
このようなＥＰＩ撮像シーケンスを繰り返し実行し、計測されるエコー信号をフーリエ変換等の画像再構成を行なって２次元又は３次元の画像を取得する。その間、信号処理系７は、各エコー信号のデータを各フレームメモリに格納し、３次元（３Ｄ）撮像においては最大値投影（ＭＩＰ）処理を行ない、時系列画像を連続的に表示する。
【００２５】
次に、上述のようにして撮像されるＭＲ画像に基づいて、カテーテル２１の位置及び進行方向を検出する一実施形態を説明する。まず、撮像領域内にカテーテル２１が存在する場合、図４のような２次元画像が表示される。しかし、２次元画像１枚では、カテーテル２１の方向は分からない。そこで、本実施形態では、図５の撮像シーケンスを用いて、まず３軸断面、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を含む３断面をスライス軸として撮像する。この撮像に要する時間は、前述例では、０．４秒×３断面＝１．２秒である。このようにして撮像されたカテーテル２１を含む画像の概念を表わす斜視図を図１に示す。図１において、（Ａ）はＺ軸に沿った断層像であるＴＲＳ像３１、（Ｂ）はＹ軸に沿った断層像であるＳＡＧ像３２、（Ｃ）はＸ軸に沿った断層像であるＣＯＲ像３３を示す。それらの図は、撮像領域のスライス厚みを考慮して示している。それらの図に示すように、得られる画象において、カテーテル２１の受信コイル２２ａ、２２ｂに対応する部位が、それぞれの画像に特異点Ｐ１、Ｐ２として、他の部位とは著しく異なる輝度の画像として表示される。この３軸断面像に基いて、ＣＰＵ８はカテーテルの位置及び進行方向を検出する。例えば、各画像における特異点Ｐ１と特異点Ｐ２を結ぶ直線が各軸Ｘ、Ｙ、Ｚと成す傾きθｘ、θｙ、θｚを幾何学的に算出し、それらの角度を合成して３次元的な進行方向を求めることができる。なお、３次元の進行方向を求める際は、周知の極座標系又は円柱座標系を用いるのが便利である。また、図中に矢印で示すカテーテルの全体的な進行方向は、時系列的に以前に撮像された画像比較して検出する。
【００２６】
このように、本実施形態では、撮像スキャンと同一の撮像シーケンスにより２次元のＩ−ＭＲＩ画像の３軸断面像を撮像しながら、それらの画像からカテーテルの位置と進行方向を３次元で検出でき、かつ１．２秒間隔で検出できるから、リアルタイム性に優れたナビゲーションを実現することができる。つまり、検出されたカテーテルの位置と進行方向に従ってＣＰＵ８により、例えばスライス位置及びスライス方向等の撮像条件を自動的に変更する指令をシーケンサ４に出力することにより、画像上でカテーテルを見失うことなく目標部位まで誘導することができる。
【００２７】
なお、カテーテルの進行方向が大きく変化しない状態の場合は、３軸の断面像を撮像しなくてもカテーテルを見失うことが少ない。この場合は、２軸断面像に基いてカテーテルの位置と進行方向を検出するようにすることにより、検出時間を短縮して、一層リアルタイム性を向上できる。また、３軸断面像を用いていることにより、１つの軸断面像において侵襲デバイスを検出していれば、その位置情報をフィードバックして次の撮像シーケンスによる撮像部位を修正して、追従性を向上できる。つまり、侵襲デバイスを全く見失ってしまうことはなく、おおよその位置がわかっていれば、軸断面像で詳細な位置が分かってしまう。
【００２８】
次に、３次元のＩ−ＭＲＩ画像を撮像しながらカテーテル２１の位置及び進行方向を検出する本発明の他の実施形態を図６〜図８を用いて説明する。図６はカテーテルを含む対象部位の３次元撮像例であり、カテーテル２１が血管２５内に挿入されている状態を模式的に示している。この３次元画像の画像データに基づいてＣＰＵ８において３軸断面の投影処理を行ない、その最大値画素により画像を構成する最大値投影処理（ＭＩＰ）を行なう。これにより、図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すＣＯＲ像４１、ＳＡＧ像４２、ＴＲＳ像４３を得る。また、同図（Ｄ）は、カテーテル挿入前に撮像しておいた対象部位を含む断層像に、検出したカテーテルの特異点Ｐ１、Ｐ２を重ねて表示した合成像４４の例である。なお、これらの画像は、ＭＰＲ（Multi Planar Projection）像である。
【００２９】
ＣＰＵ８は、図７のＣＯＲ像４１、ＳＡＧ像４２、ＴＲＳ像４３に基いて、カテーテルの位置及び進行方向を検出する。例えば、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、各画像における特異点Ｐ１と特異点Ｐ２を結ぶ直線が各軸Ｘ、Ｙ、Ｚと成す傾きθｘ、θｙ、θｚを幾何学的に算出し、それらの角度を合成して３次元的な進行方向Ｓ（θｘ、θｙ、θｚ）を求めることができる。ここでは、わかり易いために直交座標系を用いて説明したが、一般には３次元の進行方向を求める際、周知の極座標系を用いるのが便利である。
【００３０】
この実施形態の場合も、３次元によるＩ−ＭＲＩ撮像のスラブ枚数（スライス枚数）を３枚に設定すれば、前述の例と同様、１．２秒ごとにカテーテルのＭＩＰ画像及び位置、進行方向を連続的に求めて表示することができる。また、必要に応じて、カテーテルの進んだ距離や進行速度を求めて画像に表示してもよい。
【００３１】
また、利用者が入力手段を介してＣＰＵ８に、撮像シーケンスのＴＲ／ＴＥ等のパラメータ、スライス方向、スラブ枚数、その他の条件を可変設定できるようにすれば、Ｉ−ＭＲＩ中に測定部位や状況判断により、例えば好みのスライス方向やコントラストのナビゲーション画像を表示させることができる。
【００３２】
また、以上の説明では、カテーテルの位置及び進行方向を検出することを中心に説明したが、本発明はこれに止まるものではなく、利用者の設定に応じて、自動的に撮像位置を変えて、カテーテルを追従しながら撮像するナビゲーション撮像手段を備えることができる。つまり、検出されたカテーテルの位置と進行方向を用いて、目標部位とカテーテルとを含む撮像断面又は撮影領域に変更するため、撮像シーケンスの傾斜磁場条件を変えるナビゲーション手段を設ける。この場合、従来例のようにカテーテル位置検出のための撮像をすることなく、組織画像の撮像を連続的に行ない、その画像情報をフィードバックしてカテーテルの位置と進行方向を検出することができる。そのため、撮像時間及び画像処理の時間を短縮することができるから、カテーテルを目標部位に誘導するナビゲーションのリアルタイム性を改善できる。特に、手術前に目標部位周囲の組織画像を撮像して記憶しておき、この組織画像にカテーテルのトラッキング画像を重ねて表示することにより、カテーテルを目標部位に誘導するナビゲーションのリアルタイム性を確保しつつ、Ｉ−ＭＲ画像の視認性を向上できる。
【００３３】
上記の実施形態において、カテーテルに埋め込む受信コイルは、小型ループ状のコイルでも、線状のコイルでもよい。また、受信コイルに代えて、磁性体などの低信号材料又は高信号材料からなるマーカをカテーテルに取り付けたり、カテーテルの樹脂に混入したものでもよい。要は、カテーテルの長手方向に間隔を離してＭＲ画像で他の部分と区別できる特異な画像となる少なくとも２つの特異点を設ければよい。
【００３４】
また、侵襲デバイスとしてカテーテルを例に説明したが、これに限らず、穿刺針などのような体内に挿入してもといるデバイスのトラッキングおよびナビゲーションに適用できる。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、トラッキング対象の侵襲デバイスを見失うことなく追従でき、リアルタイム性に優れたナビゲーションを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の特徴に係る３軸断面像を用いて侵襲デバイスの一例であるカテーテルの進入方向を検出する一実施形態を説明する模式図である。
【図２】本発明を適用することができる磁気共鳴撮像装置の全体のブロック構成図である。
【図３】カテーテルの一例を示す斜視図である。
【図４】血管内に挿入されたカテーテルの状態を示す模式図である。
【図５】本発明に用いる撮像シーケンスの一例を示す図である。
【図６】カテーテルを含む対象部位の３次元撮像により得られるＩ−ＭＲ像を模式的に示す斜視図である。
【図７】図６の３次元画像を最大値投影処理して得られるＣＯＲ像、ＳＡＧ像、ＴＲＳ像及びカテーテルの特異点Ｐ１、Ｐ２を重ねて表示した合成画像の一例である。
【図８】３次元撮像の画像を処理してより得られたＣＯＲ像、ＳＡＧ像、ＴＲＳ像に基いてカテーテルの位置及び進入方向を検出する一実施形態を説明する模式図である。
【符号の説明】
２１  カテーテル
２２ａ、２２ｂ  受信コイル
２５  血管
３１  ＴＲＳ像
３２  ＳＡＧ像
３３  ＣＯＲ像
【図１】
0003911602.tif 000002
【図２】
0003911602.tif 000003
【図３】
0003911602.tif 000004
【図４】
0003911602.tif 000005
【図５】
0003911602.tif 000006
【図６】
0003911602.tif 000007
【図７】
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【図８】
0003911602.tif 000009