(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦパルス送信手段と、勾配パルス印加手段と、ＮＭＲ信号受信手段と、前記各手段を駆動してデータを収集し画像を再構成する処理手段とを具備したＭＲＩ装置であって、血流撮影パルスシーケンスにより血流を撮影し血流画像を生成し表示する血流撮影画像生成表示手段と、その表示した血流画像上で画像化領域および反転領域を設定する領域設定手段と、前記画像化領域および反転領域の設定を反映させた灌流強調画像撮影シーケンスにより前記画像化領域の灌流を撮影し灌流画像を生成する灌流撮影画像生成手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＭＲＩ装置において、前記血流撮影画像生成表示手段は、３次元的に血流を撮影し、所望の視線方向から見た如き血流画像を生成し表示することを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のＭＲＩ装置において、組織撮影パルスシーケンスにより組織を撮影し組織画像を生成し表示する組織撮影画像生成表示手段とをさらに具備し、前記血流画像と前記組織画像をオーバーラップ表示することを特徴とするＭＲＩ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、ＭＲＩ（Ｍagnetic Ｒesonance Ｉmaging）装置に関し、更に詳しくは、灌流強調画像を得るための画像化領域や反転領域を的確に計画することが出来るＭＲＩ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＭＲＩ装置におけるスキャン計画では、画像化領域を囲む大きな領域について組織を撮影し、組織画像を生成し表示し、その表示した組織画像を用いて画像化領域を計画している。
灌流（Perfusion：毛細血管内の血流）を撮影する場合も、組織画像を用いて画像化領域や反転領域やコントロール領域を計画している。
前記画像化領域とは、毛細血管が存在する領域である。
前記反転領域とは、前記毛細血管に流入する血液を供給する血管が存在する領域である。ここで、反転領域では毛細血管に流入する血液の磁化に目印（タグ）をつけるための励起を行うが、その励起ＲＦパルスとして反転パルスを用いるため、この領域を反転領域という。ただし、毛細血管に流入する血液の磁化に目印をつけることが出来ればよいので、例えば飽和パルスを用いてもよい。しかし、これは本質的な違いでないため、表現上、簡単に反転領域ということとする。
前記コントロール領域とは、前記毛細血管に流入する血液を供給する血管が存在しない領域である。このコントロール領域は、磁化移動（Magnetization Transfer）の影響をキャンセルするために、前記反転領域と同様の励起を行う領域である。なお、画像化領域を含む全体をコントロール領域とする場合は特に計画する必要はない。
【０００３】
ＭＲＩ装置におけるスキャン計画の手順は、例えば特開平９−２４０３２号公報や実開平６−６６６２９号公報に開示されている。
また、ＭＲＩ装置で灌流を撮影する手法は、例えば「Radiology,1994,vol.192,pp.513-520」や「Magnetic Resonance in Medicine,1995,vol.34,pp.293-301」に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、組織画像を用いて画像化領域や反転領域を計画しているが、組織画像では血管が判然としないため、組織から経験的に血管の位置を推測し、画像化領域や反転領域を計画せざるを得ず、計画した画像化領域や反転領域が不的確になりやすい問題点があった。
そこで、本発明の目的は、灌流強調画像を得るための画像化領域や反転領域を的確に計画することが出来るＭＲＩ装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、ＲＦパルス送信手段と、勾配パルス印加手段と、ＮＭＲ信号受信手段と、前記各手段を駆動してデータを収集し画像を再構成する処理手段とを具備したＭＲＩ装置であって、血流撮影パルスシーケンスにより血流を撮影し血流画像を生成し表示する血流撮影画像生成表示手段と、その表示した血流画像上で画像化領域および反転領域を設定する領域設定手段と、前記画像化領域および反転領域の設定を反映させた灌流強調画像撮影シーケンスにより前記画像化領域の灌流を撮影し灌流画像を生成する灌流撮影画像生成手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１の観点によるＭＲＩ装置では、組織画像を用いるのではなく、血流画像を用いて画像化領域や反転領域を計画し、その計画を灌流強調画像撮影シーケンスに反映させる。このため、毛細血管が存在する領域やその毛細血管に流入する血液を供給する血管が存在する領域やその毛細血管に流入する血液を供給する血管が存在しない領域を視認して的確に画像化領域や反転領域を計画することが出来る。
なお、別の観点では、本発明は、血流画像を表示し、その表示した血流画像を用いて画像化領域や反転領域を計画し、その計画を反映させた灌流強調画像撮影シーケンスにより前記画像化領域内の灌流を撮影することを特徴とする灌流強調画像撮像方法を提供する。
【０００６】
第２の観点では、本発明は、上記第１の観点のＭＲＩ装置において、前記血流撮影画像生成表示手段は、３次元的に血流を撮影し、所望の視線方向から見た如き血流画像を生成し表示することを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第２の観点によるＭＲＩ装置では、３次元的に撮影した血流を所望の視線方向から見た如き血流画像を生成し表示するので、画像化領域や反転領域を３次元的に視認しながら計画することが出来る。
【０００７】
第３の観点では、本発明は、上記第１または第２の観点のＭＲＩ装置において、組織撮影パルスシーケンスにより組織を撮影し組織画像を生成し表示する組織撮影画像生成表示手段とをさらに具備し、前記血流画像と前記組織画像をオーバーラップ表示することを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第３の観点によるＭＲＩ装置では、血流画像と組織画像をオーバラップさせて表示するので、血管と組織との対応を視認でき、より的確に画像化領域や反転領域などを計画することが出来る。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す本発明の実施の形態により本発明をさらに詳しく説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【０００９】
−第１の実施形態−
図１は、本発明の第１の実施形態にかかるＭＲＩ装置を示す構成ブロック図である。
このＭＲＩ装置１００において、マグネット１は、内部に被検体を挿入するためのボア（空間部分）を有し、このボアを取りまくようにして、勾配磁場を形成する勾配コイル１Ｇと、被検体内の原子核のスピンを励起するためのＲＦパルスを印加する送信コイル１Ｔと、被検体からのＮＭＲ信号を検出する受信コイル１Ｒと、静磁場を形成する永久磁石対１Ｍとを具備して構成されている。
なお、永久磁石対１Ｍの代わりに超電導マグネットを用いても良い。
【００１０】
前記勾配コイル１Ｇは、勾配コイル駆動回路３に接続されている。さらに、前記送信コイル１Ｔは、ＲＦ電力増幅器４に接続されている。また、前記受信コイル１Ｒは、前置増幅器５に接続されている。
【００１１】
シーケンス記憶回路８は、計算機７からの指令に従い、ＴＯＦ（Time Of Flight）法，ＰＣ（Phase Contrast）法等の血流画像撮像シーケンスや、ＦＡＩＲ（Flow sensitive Alternating Inversion Recovery）法，ＥＰＩＳＴＡＲ（Echo Planar Imaging and Signal Targetting with Alternating Redio frequency）法等の灌流強調画像撮像シーケンスや、グラディエント・エコー法，スポイルド・グラディエント・エコー法，スピン・エコー法等の組織画像撮像シーケンスに基づいて、前記勾配コイル駆動回路３を操作し、前記勾配コイル１Ｇにより勾配磁場を形成させると共に、ゲート変調回路９を操作し、ＲＦ発振回路１０からの高周波出力信号を所定タイミング・所定包絡線のパルス状信号に変調し、それを励起パルスとしてＲＦ電力増幅器４に加え、ＲＦ電力増幅器４でパワー増幅した後、前記マグネット１の送信コイル１Ｔに印加し、ＲＦパルスを送信する。
【００１２】
前記前置増幅器５は、前記マグネット１の受信コイル１Ｒで検出された被検体からのＮＭＲ信号を増幅し、位相検波器１２に入力する。位相検波器１２は、前記ＲＦ発振回路１０の出力を参照信号とし、前記前置増幅器５からのＮＭＲ信号を位相検波して、Ａ／Ｄ変換器１１に与える。前記Ａ／Ｄ変換器１１は、位相検波後のアナログ信号をデジタル信号のＭＲデータに変換して、計算機７に入力する。
【００１３】
計算機７は、ＭＲデータに対して画像再構成演算を行い、画像化領域の画像を生成する。この画像は、表示装置６の画面に表示される。
また、計算機７は、操作卓１３からの入力された情報を受け取るなどの全体的制御を受け持つ。
【００１４】
図２は、本発明の第１の実施形態にかかる灌流強調画像撮像手順を示すフロー図である。
ステップＦ１では、推定した画像化領域を囲む大きな領域について３Ｄ血流画像撮像シーケンスまたは２Ｄマルチスライス血流画像撮像シーケンスによりスキャンし、３Ｄ血流画像データを得る。
ステップＦ２では、計画しやすい視線方向を操作者が指定し、その視線方向から見た如き血流画像を生成し、表示する。
ステップＦ３では、操作者は、マウスやトラックボールなどを用いて、図３に示すように、表示された血流画像上に、画像化領域Ａｉおよび反転領域Ａｒを設定する。また、必要に応じてコントロール領域Ａｃを設定する。
ステップＦ４では、別の視線方向を操作者が指定し、その視線方向から見た如き血流画像を生成し、設定された画像化領域Ａｉ，反転領域Ａｒおよびコントロール領域Ａｃを反映させて表示する。または、異なる複数の視線方向からそれぞれ見た如きを血流画像を連続的に表示するシネ表示を行い、設定された画像化領域Ａｉ，反転領域Ａｒおよびコントロール領域Ａｃを反映させて表示する。
ステップＦ５では、操作者は、設定を変更するか否かを指令する。変更するなら前記ステップＦ２に戻り、変更しないならステップＦ６へ進む。
【００１５】
ステップＦ６では、設定された画像化領域Ａｉおよび反転領域Ａｒを反映させたパルスシーケンスによりスキャンし、第１画像データを得る。
図４の（ａ）に、このときのパルスシーケンスを示す。
まず、反転領域Ａｒを選択して反転励起し、次いでスポイラを加え、その後、適当な撮像シーケンス（例えばＥＰＩ法）で画像化領域Ａｉをスキャンし、第１画像データを得る。
【００１６】
ステップＦ７では、設定された画像化領域Ａｉおよびコントロール領域Ａｃを反映させたパルスシーケンスによりスキャンし、第２画像データを得る。
図４の（ｂ）に、このときのパルスシーケンスを示す。
まず、コントロール領域Ａｃを選択して反転励起し、次いでスポイラを加え、その後、適当な撮像シーケンス（例えばＥＰＩ法）で画像化領域Ａｉをスキャンし、第２画像データを得る。
【００１７】
ステップＦ８では、第１画像データから第１画像を生成し、第２画像データから第２画像を生成し、差を取り、灌流強調画像を得る。差を取るのは、反転領域Ａｒに加える反転励起パルスによる磁化移動の影響を、コントロール領域Ａｃに加える反転励起パルスによる磁化移動の影響でキャンセルするためである。
【００１８】
上記第１の実施形態のＭＲＩ装置１００によれば、血流画像を用いて画像化領域Ａｉ，反転領域Ａｒおよびコントロール領域Ａｃを計画し、その計画を灌流強調画像撮影シーケンスに反映させるため、毛細血管が存在する領域やその毛細血管に流入する血液を供給する動脈が存在する領域を視認して的確に画像化領域Ａｉや反転領域Ａｒやコントロール領域Ａｃを計画でき、好適に灌流強調画像を撮像することが出来る。また、３次元的に撮影した血流を所望の視線方向から見た如き血流画像を生成し表示するので、画像化領域Ａｉや反転領域Ａｒやコントロール領域ａＣを３次元的に視認しながら計画することが出来る。
【００１９】
−第２の実施形態−
第２の実施形態にかかるＭＲＩ装置の構成は第１の実施形態にかかるＭＲＩ装置１００と基本的に同じである。
【００２０】
図５は、本発明の第２の実施形態にかかる灌流強調画像撮像手順を示すフロー図である。
ステップＳ１では、推定した画像化領域を囲む大きな領域について３Ｄ血流画像撮像シーケンスまたは２Ｄマルチスライス血流画像撮像シーケンスによりスキャンし、３Ｄ血流画像データを得る。
ステップＳ２では、推定した画像化領域を囲む大きな領域について３Ｄ組織画像撮像シーケンスまたは２Ｄマルチスライス組織画像撮像シーケンスによりスキャンし、３Ｄ組織画像データを得る。
ステップＳ３では、計画しやすい視線方向を操作者が指定し、その視線方向から見た如き血流画像を生成し、表示する。
ステップＳ４では、前記視線方向から見た如き組織画像を生成し、前記血流画像とオーバラップして表示する。
ステップＳ５では、操作者は、マウスやトラックボールなどを用いて、図６に示すように、表示された血流画像および組織画像上に、画像化領域Ａｉおよび反転領域Ａｒを設定する。
ステップＳ６では、別の視線方向を操作者が指定し、その視線方向から見た如き血流画像および組織画像を生成し、設定された画像化領域Ａｉおよび反転領域Ａｒを反映させて表示する。または、異なる複数の視線方向からそれぞれ見た如きを血流画像および組織画像を連続的に表示するシネ表示を行い、設定された画像化領域Ａｉおよび反転領域Ａｒを反映させて表示する。
ステップＳ７では、操作者は、設定を変更するか否かを指令する。変更するなら前記ステップＳ３に戻り、変更しないならステップＳ８へ進む。
【００２１】
ステップＳ８では、設定された画像化領域Ａｉおよび反転領域Ａｒを反映させたパルスシーケンスによりスキャンし、第１画像データを得る。
【００２２】
ステップＳ９では、設定された画像化領域Ａｉおよびコントロール領域Ａｃを反映させたパルスシーケンスによりスキャンし、第２画像データを得る。
【００２３】
ステップＳ１０では、第１画像データから第１画像を生成し、第２画像データから第２画像を生成し、差を取り、灌流強調画像を得る。
【００２４】
上記第２の実施形態のＭＲＩ装置によれば、血流画像と組織画像をオーバラップさせて表示するので、血管と組織との対応を視認でき、より的確に画像化領域Ａｉや反転領域Ａｒなどを計画でき、好適に灌流強調画像を撮像することが出来る。
【００２５】
なお、血流画像と組織画像をオーバラップするのではなく、横に並べて表示し、血流画像上で設定された画像化領域Ａｉおよび反転領域Ａｒを、組織画像上に反映させて表示してもよい。
また、操作者の指示により、組織画像の表示をオン／オフできるようにしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の灌流強調画像撮像方法およびＭＲＩ装置によれば、血流画像を用いて画像化領域を計画し、その計画を灌流強調画像撮影シーケンスに反映させるため、毛細血管が存在する領域やその毛細血管に流入する血液を供給する動脈が存在する領域を視認して的確に画像化領域を計画でき、好適に灌流強調画像を撮像することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるＭＲＩ装置を示す構成ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる灌流強調画像撮像手順を示すフロー図である。
【図３】血流画像上で画像化領域および反転領域を設定する画面の例示図である。
【図４】画像化領域および反転領域を反映させたパルスシーケンスの概念図である。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかる灌流強調画像撮像手順を示すフロー図である。
【図６】血流画像および組織画像上で画像化領域および反転領域を設定する画面の例示図である。
【符号の説明】
７                    計算機
１００                ＭＲＩ装置
Ａｉ                  画像化領域
Ａｒ                  反転領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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