JP2006000247A - Magnetic resonance imaging system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、核磁気共鳴現象(以下、NMRと略記する)を利用して被検体の任意断面を画像表示する磁気共鳴イメージング(以下、MRIと略記する)装置に係わり、特に被検体を載置する天板の移動を制御する技術に関する。 The present invention relates to a magnetic resonance imaging (hereinafter abbreviated as MRI) apparatus that displays an image of an arbitrary cross section of a subject using a nuclear magnetic resonance phenomenon (hereinafter abbreviated as NMR), and in particular, mounts the subject. The present invention relates to a technique for controlling the movement of the top plate.
MRI装置においては、被検体を撮像空間に設定するために、一般的にはガントリーの開口部または外部に位置決め用の投光器を備えている。この投光器を使った被検体の撮像空間への設定手順は以下の通りである。 In order to set the subject in the imaging space, the MRI apparatus is generally provided with a positioning projector at the opening of the gantry or outside. The procedure for setting the subject in the imaging space using this projector is as follows.
すなわち、最初に、ガントリーの開口部または外部において、被検体と受信コイルとを寝台の天板上に載せ、位置決め用投光器からの照射光の中心に被検体の撮像中心が来るように被検体及び受信コイルの配置位置を決定する。 That is, first, at the opening or outside of the gantry, the subject and the receiving coil are placed on the couch top, and the subject and the imaging center of the subject are positioned so that the center of the irradiation light from the positioning projector is at the center. The arrangement position of the receiving coil is determined.
そして、決定された被検体及び受信コイルの配置位置状態で、被検体の撮像中心が、装置の撮像空間の中心に来るように、天板を電動もしくは手動で撮像空間内に移動させる。 Then, the top plate is electrically or manually moved into the imaging space so that the imaging center of the subject comes to the center of the imaging space of the apparatus with the determined position of the subject and the receiving coil.
投光器の照射光の中心と撮像空間の中心との距離は、予め定められた固定距離となっている為、決定された配置位置での被検体の撮像中心予定位置と、装置の撮像空間の中心との距離は、上記固定距離と等しくなり、その固定距離だけ天板を移動させることで確実に被検体の撮像中心を撮像空間の中心に設定できる。 Since the distance between the center of the irradiation light of the projector and the center of the imaging space is a predetermined fixed distance, the planned imaging center position of the subject at the determined arrangement position and the center of the imaging space of the apparatus Is equal to the fixed distance, and the imaging center of the subject can be reliably set as the center of the imaging space by moving the top plate by the fixed distance.
なお、ガントリー形状が水平磁場方式であるトンネル型の場合は、天板の移動は前後方向(静磁場方向)のみとなるが、垂直磁場方式であるオープン型の場合は、天板の移動は前後左右方向(静磁場と垂直な方向)となり、肩等の被検体の体軸中心から離れた部位を撮像することも可能となる。 In the case of the tunnel type with a gantry shape that uses the horizontal magnetic field method, the top plate moves only in the front-rear direction (static magnetic field direction). It is also possible to image a part away from the body axis center of the subject, such as a shoulder, in the left-right direction (direction perpendicular to the static magnetic field).
ここで、撮影領域内で被検体の姿勢に変動が生じた場合に、撮影基準軸と傾斜磁場の基準軸とを一致させるように、天板を回転させる技術が特許文献1に記載されている。
Here,
しかし、上記のような設定手順は、元々身体に障害のある被検体は勿論の事、検査時点で障害をもっている被検体を撮影する場合における、撮影領域内への搬入前の被検体の配置位置の決定について配慮されていなかった。 However, the setting procedure as described above is not limited to a subject with a physical disability, but when a subject having a disorder at the time of examination is imaged, the position of the subject before being carried into the imaging region The decision was not taken into account.
例えば、首を曲げることが困難な被検体、或いは背中が曲がっており、伸ばすことが困難な被検体などを撮影する場合、投光器の照射中心に被検体の撮像中心をあわせる事が困難で、そのままでは撮影することができないことがあった。 For example, when imaging a subject whose neck is difficult to bend or a subject whose back is bent and difficult to stretch, it is difficult to align the imaging center of the subject with the irradiation center of the projector. In some cases, it was not possible to shoot.
また、この場合、被検体に無理な姿勢をとらせて被検体の撮像中心を照射中心に合わせることができたとしても、無理な姿勢で撮影した場合には被検体は苦痛を強いられることになる。 Also, in this case, even if the subject can be forced to take a posture and the imaging center of the subject can be aligned with the irradiation center, the subject is forced to suffer if the subject is photographed in an impossible posture. Become.
そのため、被検体が撮影中に動いてしまう傾向にあり、モーションアーチファクトが生じるなどの間題があった。ここで、被検体が撮影中に動いた場合には、特許文献1記載の技術のように天板を回転させることも考えられるが、操作者は煩わしい操作をする必要があり、撮影効率上、望ましいものではない。
Therefore, there is a problem that the subject tends to move during imaging, and motion artifacts occur. Here, when the subject moves during imaging, it is conceivable to rotate the top plate as in the technique described in
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、被検体に苦痛を強いること無く、被検体の撮像中心を撮像空間の中心となるように容易に設定することができ、操作性を向上し、操作時間を短縮できるMRI装置を実現することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can easily set the imaging center of the subject to be the center of the imaging space without forcing the subject to suffer. An object of the present invention is to realize an MRI apparatus that can improve the operation time and shorten the operation time.
上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。
(1)本発明の磁気共鳴イメージング装置は、静磁場空間を形成するための静磁場発生源と、上記静磁場空間内に被検体を挿入するための天板を有する寝台と、上記静磁場空間の外部位置で上記天板に配置された上記被検体に照射されるマーカー光を発生する光照射手段と、上記マーカー光の上記被検体への照射位置を制御して上記被検体の撮影位置を指定する撮影位置指定手段と、この撮影位置指定手段からの指示に基づいて上記天板を移動させる天板制御手段と、上記撮影位置を核磁気共鳴現象に基づいて撮影する撮影手段を備える。
上記磁気共鳴イメージング装置において、上記撮影位置指定手段は、複数の撮影位置とそれらの撮影順序を指定できるように、上記光照射手段を制御し、上記天板制御手段は、上記複数の撮影位置のそれぞれが上記静磁場空間の略中心と一致するように上記撮影順序に従って上記天板の移動を制御する。
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
(1) The magnetic resonance imaging apparatus of the present invention includes a static magnetic field generation source for forming a static magnetic field space, a bed having a top plate for inserting a subject into the static magnetic field space, and the static magnetic field space. A light irradiating means for generating marker light to be irradiated to the subject arranged on the top plate at an external position, and an imaging position of the subject by controlling the irradiation position of the marker light to the subject. An imaging position specifying means for specifying, a top plate control means for moving the top board based on an instruction from the imaging position specifying means, and an imaging means for imaging the imaging position based on a nuclear magnetic resonance phenomenon.
In the magnetic resonance imaging apparatus, the imaging position specifying means controls the light irradiation means so that a plurality of imaging positions and their imaging order can be specified, and the top panel control means is configured to control the plurality of imaging positions. The movement of the top plate is controlled according to the imaging sequence so that each coincides with the approximate center of the static magnetic field space.
(2)好ましくは、上記(1)において、上記天板制御手段は、所望の2つの撮影位置を通る線分が上記静磁場空間の略中心を通るように上記天板の移動を制御する。 (2) Preferably, in the above (1), the top plate control means controls the movement of the top plate so that a line segment passing through two desired imaging positions passes through the approximate center of the static magnetic field space.
(3)また、好ましくは、上記(1)において、上記撮影位置指定手段は、上記複数の撮影位置の内の少なくとも2つを通る曲線を指定する手段を有し、上記天板制御手段は、上記曲線が上記静磁場空間の略中心を通るように上記天板の移動を制御する。 (3) Preferably, in the above (1), the imaging position specifying means includes means for specifying a curve passing through at least two of the plurality of imaging positions, and the top panel control means is The movement of the top plate is controlled so that the curve passes through the approximate center of the static magnetic field space.
(4)また、好ましくは、上記(1)、(2)において、上記被検体の断層画像を表示する表示手段を備え、この表示手段の表示画面中心位置が、上記被検体の断層画像の中心位置となるように、上記断層画像を移動させる画像移動手段を備える。 (4) Preferably, in the above (1) and (2), a display means for displaying the tomographic image of the subject is provided, and the display screen center position of the display means is the center of the tomographic image of the subject. Image moving means for moving the tomographic image so as to be positioned is provided.
(5)また、好ましくは、上記(2)において、上記撮影手段は、スライス傾斜磁場と位相エンコード傾斜磁場と読み出し傾斜磁場を有する傾斜磁場を上記被検体に印加する手段を有し、上記スライス傾斜磁場と位相エンコード傾斜磁場と読み出し傾斜磁場を印加する方向のいずれか一つを上記線分の方向と一致させる。 (5) Preferably, in the above (2), the imaging means includes means for applying a gradient magnetic field having a slice gradient magnetic field, a phase encoding gradient magnetic field, and a readout gradient magnetic field to the subject, and the slice gradient Any one of the directions in which the magnetic field, the phase encoding gradient magnetic field, and the readout gradient magnetic field are applied is made to coincide with the direction of the line segment.
(6)また、好ましくは、上記(1)〜(5)において、上記静磁場発生源は、一対の静磁場発生源を上記静磁場空間を挟んで上下に対向して構成されて上下方向に静磁場を発生し、上記天板は、上記静磁場空間内を上記静磁場方向と垂直な平面内で任意の方向に移動できるように構成される。 (6) Preferably, in the above (1) to (5), the static magnetic field generation source is configured by vertically opposing a pair of static magnetic field generation sources with the static magnetic field space interposed therebetween. A static magnetic field is generated, and the top plate is configured to be able to move in any direction within a plane perpendicular to the static magnetic field direction in the static magnetic field space.
本発明によれば、被検体に苦痛を強いること無く、被検体の撮像中心を撮像空間の中心となるように容易に設定することができ、操作性を向上し、操作時間を短縮できるMRI装置を実現することができる。 According to the present invention, the MRI apparatus can easily set the imaging center of the subject to be the center of the imaging space without imposing pain on the subject, improving operability and shortening the operation time. Can be realized.
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In all the drawings, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof is omitted.
図1は、本発明が適用される垂直磁場方式(開放型)におけるMRI装置の全体概略斜視図である。 FIG. 1 is an overall schematic perspective view of an MRI apparatus in a vertical magnetic field system (open type) to which the present invention is applied.
このMRI装置は、NMR現象を利用して被検体の断層画像を得るものであり、図1に示すように、被検体にNMR現象を誘起してNMR信号を受信するための各種装置を収容するガントリー31と、被検体が配置される天板36を有する寝台(テーブル)32と、ガントリー31内の各種装置を駆動する電源や各種制御装置を収納した筐体33と、被検体から受信したNMR信号を処理して被検体の断層画像を再構成する処理装置34とを備え、それぞれが電源・信号線35に接続されている。
This MRI apparatus uses a NMR phenomenon to obtain a tomographic image of a subject, and houses various devices for inducing a NMR phenomenon in a subject and receiving NMR signals as shown in FIG. A
また、ガントリー31とテーブル32とは図示してない高周波電磁波と静磁場とを遮蔽するシールドルーム内に配置される。筐体33と処理装置34とはシールドルーム外に配置される。
The
図2は、図1に示したMRI装置の機能ブロック図である。
図2において、MRI装置は、静磁場発生系2と、傾斜磁場発生系3と、送信系5と、受信系6と、信号処理系7と、シーケンサ4と、中央処理装置(CPU)8とを備えている。
FIG. 2 is a functional block diagram of the MRI apparatus shown in FIG.
In FIG. 2, the MRI apparatus includes a static magnetic
静磁場発生系2は、被検体1の周りの空聞にその体軸方向(水平磁場方式)又は、その体軸と直交する方向(垂直磁場方式)に均一な静磁場を発生させるもので、被検体1の周りに、永久磁石方式、常電導方式あるいは超電導方式の静磁場発生源が配置されている。この静磁場発生系2は、ガントリー31内に収容される。
The static magnetic
また、傾斜磁場発生系3は、互いに直交するX軸、Y軸、Z軸の3軸方向に巻かれた傾斜磁場コイル9と、それぞれの傾斜磁場コイル9を駆動する傾斜磁場電源10とを備える。そして、傾斜磁場発生系3は、後述するシーケンサ4からの命令に従ってそれぞれの傾斜磁場コイル9の傾斜磁場電源10を駆動することにより、X軸、Y軸、Z軸の3軸方向の傾斜磁場Gx、Gy、Gzを被検体1に印加する。
The gradient magnetic
具体的には、X軸、Y軸、Z軸のいずれかの軸方向にスライス方向傾斜磁場パルス(Gs)を印加して被検体1に対するスライス面を設定し、残り2つの軸方向に位相エンコード方向傾斜磁場パルス(Gp)と周波数エンコード方向傾斜磁場パルス(Gf)とを印加して、エコー信号にそれぞれの方向の位置情報をエンコードする。
Specifically, a slice direction gradient magnetic field pulse (Gs) is applied in any of the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions to set a slice plane for the
傾斜磁場コイル9は、ガントリー31内に収容され、傾斜磁場電源10は、筐体33にそれぞれ収容される。
The gradient
シーケンサ4は、高周波磁場パルス(以下、RFパルスという)と傾斜磁場パルスを所定のパルスシーケンスで繰り返し印加する制御手段であり、CPU8の制御で動作し、被検体1の断層画像のデータ収集に必要な種々の命令を送信系5、傾斜磁場発生系3、および受信系6に送る。
The
さらに、本発明のMRI装置では、シーケンサ4はRFパルスの出力を変化させながら計測できる手段を備える。なお、シーケンサ4は筐体33内に収容される。
Further, in the MRI apparatus of the present invention, the
送信系5は、被検体1の生体組織を構成する原子の原子核スピンに核磁気共鳴を起こさせるためにRFパルス信号を照射するもので、高周波発振器11と、変調器12と、高周波増幅器13と、送信側の高周波コイル14aとを備える。
The transmission system 5 irradiates an RF pulse signal in order to cause nuclear magnetic resonance to occur in the nuclear spins of the atoms constituting the living tissue of the
高周波発振器11から出力された高周波パルスはシーケンサ4からの指令によるタイミングで変調器12により振幅変調される。この振幅変調された高周波パルス信号は高周波増幅器13で増幅された後に被検体1に近接して配置された高周波コイル14aに供給され、この高周波コイル14aからRFパルス信号が被検体1に照射される。
The high frequency pulse output from the high frequency oscillator 11 is amplitude-modulated by the modulator 12 at a timing according to a command from the
一般的に、高周波コイル14aはガントリー31内に収容され、送信系5の他の構成手段は、筐体33内に収容される。
In general, the high frequency coil 14 a is accommodated in the
受信系6は、被検体1の生体組織を構成する原子核スピンの核磁気共鳴により放出されるエコー信号(NMR信号)を検出するものであり、受信側の高周波コイル14bと、信号増幅器15と、直交位相検波器16と、A/D変換器17とを備える。
The receiving
送信側の高周波コイル14aから照射された電磁波によって誘起される被検体1からのNMR信号が、被検体1に近接して配置された高周波コイル14bで検出され、信号増幅器15で増幅され、直交位相検波器16に供給される。
An NMR signal from the subject 1 induced by the electromagnetic wave irradiated from the high-frequency coil 14a on the transmission side is detected by the high-frequency coil 14b arranged close to the
そして、NMR信号は、シーケンサ4からの指令によるタイミングで直交位相検波器16により直交する二系統の信号に分割され、それぞれがA/D変換器17でディジタル量に変換され、信号処理系7に送られる。
The NMR signal is divided into two orthogonal signals by the quadrature phase detector 16 at a timing according to a command from the
一般的に、受信系6を構成する上述した装置群は、ガントリー31内に収容される。
Generally, the above-described device group constituting the
信号処理系7は、光ディスク19と、磁気ディスク18等の外部記憶装置と、CRT等からなるディスプレイ20とを有する。そして、受信系6からのデータがCPU8に入力されると、CPU8が信号処理、画像再構成等の処理を実行し、その結果である被検体1の断層画像をディスプレイ20に表示すると共に、外部記憶装置の磁気ディスク18等に記録する。この信号処理系7は、処理装置34内に収容される。
The
なお、図2において、送信側の高周波コイル14と傾斜磁場コイル9とは、被検体1が挿入される静磁場発生系2の静磁場空間内に被検体1に対向して設置される。また、受信側の高周波コイル14bは、被検体1に対向して、或いは取り囲むように設置されている。
In FIG. 2, the high-
現在のMRI装置の撮像対象核種は、臨床で普及しているものとしては、被検体の主たる構成物質である水素原子核(プロトン)である。プロトン密度の空間分布や、励起状態の緩和時間の空間分布に関する情報を画像化することで、人体頭部、腹部、四肢等の形態または、機能を2次元もしくは3次元的に撮像する。 The radionuclide to be imaged by the current MRI apparatus is a hydrogen nucleus (proton) that is a main constituent material of a subject as widely used clinically. Information on the spatial distribution of the proton density and the spatial distribution of the relaxation time of the excited state is imaged, thereby imaging the form or function of the human head, abdomen, limbs, etc. two-dimensionally or three-dimensionally.
本発明の第1の実施形態について、図3、図4を参照して説明する。
図3は、垂直磁場方式のMRI装置の概略斜視図である。この垂直磁場方式のMRI装置においては、静磁場発生源が互いに上下に対向配置され、その間に静磁場空間(撮影空間)が形成される。そして、この撮影空間に被検体が挿入されて診断のための撮像が行えるようになっている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is a schematic perspective view of a vertical magnetic field type MRI apparatus. In this vertical magnetic field type MRI apparatus, static magnetic field generation sources are arranged to face each other vertically, and a static magnetic field space (imaging space) is formed therebetween. A subject is inserted into the imaging space so that imaging for diagnosis can be performed.
図3に示すように、XYレーザー投光器40からの位置決め用レーザー光はX軸、Y軸方向に照射され、Zレーザー投光器47から位置決め用レーザー光はZ軸方向に照射される。図3において、操作パネル37(撮像位置指定手段)はガントリー31に形成され、操作者はこの操作パネル37を操作して、天板36の移動動作等を設定する。
As shown in FIG. 3, the positioning laser light from the
一般的に、静磁場空間の中心に近いほど静磁場均一度が高くなる。静磁場均一度が低くなると画像歪やボケ、S/N比低下等の画質劣化を伴うアーチファクトが発生し、特に最近開発された高速撮像法等ではそのようなアーチファクトが顕著に現れる。 Generally, the closer to the center of the static magnetic field space, the higher the static magnetic field uniformity. When the static magnetic field uniformity is lowered, artifacts accompanying image quality degradation such as image distortion, blurring, and S / N ratio decrease occur, and such artifacts are particularly prominent in recently developed high-speed imaging methods.
このようなことから、被検体1の位置決めは高速撮像においては特に重要である。 For this reason, the positioning of the subject 1 is particularly important in high-speed imaging.
図4は、図3における撮像位置を決める位置決め用XYレーザー投光器40の拡大構成図である。図3に示したように、XYレーザー投光器40は、ガントリー31のA部内に設置され、XY方向制御装置41により投光位置が制御される。
FIG. 4 is an enlarged configuration diagram of the positioning
また、XYレーザー投光器40は、左右動ラック44に回転用モーター42を介して固定されており、左右動ラック44は、左右動モーターギヤ43と連結している。回転用モーター42と左右動モーターギヤ43とは、XY方向制御装置41と電源、信号ケーブル45で接続されている。
Further, the
また、Z方向用レーザー投光器47、Z方向制御装置48(後述する)も、XYレーザー投光器40と同様の構成で図3に示したガントリー31のB部内に設置されている。
A Z-direction laser projector 47 and a Z-direction control device 48 (described later) are also installed in the portion B of the
図5は、XYレーザー投光器40、Zレーザー投光器47の動作制御系の構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of an operation control system of the
図5において、ガントリー操作パネル37からの操作信号は、処理装置34内(信号処理系内)の操作卓46に供給されると共に、XYレーザー投光器方向制御装置41及びZレーザー投光器方向制御装置48に供給される。また、信号処理系内操作卓46からの操作信号も、XYレーザー投光器方向制御装置41及びZレーザー投光器方向制御装置48に供給される。
In FIG. 5, the operation signal from the
XYレーザー投光器方向制御装置41からのXYレーザー投光位置指令信号がXYレーザー投光器40に供給され、Zレーザー投光器方向制御装置48からのZレーザー投光位置指令信号がZレーザー投光器47に供給される。
An XY laser projection position command signal from the XY laser projector direction control device 41 is supplied to the
ガントリー操作パネル37からの操作信号は、XYレーザー投光器方向制御装置41又はZレーザー投光器方向制御装置48を介して、天板制御ユニット39に供給される。
An operation signal from the
図6は、図3における被検体1を載せる寝台32と受信コイル14b部との水平断面であり、Z方向から見た図である。
FIG. 6 is a horizontal section of the
図6において、寝台32には、被検体1が配置された天板36をガントリー31内の撮影空間内でモーター等により前後左右斜めに移動させるための天板制御ユニット39が装備されている。
In FIG. 6, the
また、天板制御ユニット39は、被検体1の乗り心地を改善するために、天板36の移動量や速度等を制御する。この天板制御ユニット39は寝台32内部に装備する場合もあるが、MRI装置のデザイン性やメンテナンス性を重視し、寝台32の外部に装備しても構わない。
The top
レーザー投光器40及び天板36の移動を操作する操作パネル37は、上述したように、ガントリー31開口部の上側側面に配置され、レーザー投光器40、47の投光位置を制御するための横方向用スイッチと斜め方向用スイッチとを備えている。
As described above, the
被検体1の撮像部位には被検体1から放出されるNMR信号を受信するための受信コイル14bが取り付けられる。この受信コイル14bは被検体1の撮像部位に密着するほど被検体1から放出されるNMR信号のS/N比が高くなる。
A receiving coil 14 b for receiving an NMR signal emitted from the
また、受信コイル14bの感度中心と撮像部位の中心とを一致させた方が、感度ムラのないS/N比が高い画像が得られる。このため、被検体1の頭部撮像時には頭部用受信コイル、頚椎には頚椎用受信コイル、腰椎用には腰椎用受信コイルというように、撮像部位毎にその部位にフィットした受信コイルが多数準備されている。 In addition, when the sensitivity center of the receiving coil 14b is matched with the center of the imaging part, an image with a high S / N ratio without sensitivity unevenness can be obtained. For this reason, when imaging the head of the subject 1, there are a large number of receiving coils fitted to each imaging region, such as a receiving coil for the head, a receiving coil for the cervical spine for the cervical spine, and a receiving coil for the lumbar spine for the lumbar spine. Have been prepared.
受信コイル14bの感度中心と被検体1の撮像部位の中心とは、通常一致させることから、受信コイル14bの感度中心を静磁場空間の中心(撮像空間の中心)に一致させるために、天板36を撮像空間内に送り込むことで被検体1のセッテイングが完了することになる。 Since the sensitivity center of the receiving coil 14b and the center of the imaging region of the subject 1 are normally matched, the top plate is used to match the sensitivity center of the receiving coil 14b with the center of the static magnetic field space (the center of the imaging space). By sending 36 into the imaging space, the setting of the subject 1 is completed.
ガントリー31の開口部または外部において被検体1と受信コイル14bとを寝台32の天板36上に配置する。次に、目的の撮像部位に被検体1の体型に合わせてX方向、Y方向、Z方向の3軸にレーザー投光器40、47からの照射光を合わせる。
The
そして、被検体1の撮像中心がMRI装置の撮像空間の中心に来るように天板36が電動にて移動される。 Then, the top plate 36 is electrically moved so that the imaging center of the subject 1 comes to the center of the imaging space of the MRI apparatus.
レーザー投光器40、47からの照射光の中心(交点)と、撮像空間の中心との前後左右方向距離は、位置制御装置つまりCPU8によって計算することができるため、被検体1の撮像中心とMRI装置の撮像空間中心との前後左右方向距離も自動的に計算される。
The distance between the center (intersection) of the irradiation light from the
そして、計算した距離及び方向だけ天板32を移動させることで確実に被検体1を撮像空間内に設定することができる。 The subject 1 can be reliably set in the imaging space by moving the top 32 by the calculated distance and direction.
具体的には、目的とする撮像部位が、図6に示す点線ラインの交点Cのように、天板36の中心線からずれた位置の場合には、ガントリー操作パネル37のレーザー投光器スイッチを操作することによって、XYレーザー投光器方向制御装置41が、左右動モーターギヤ43及び回転用モーター42を制御し、XYレーザー投光器40を移動させ、X方向レーザー光とY方向レーザー光との交点を、被検体1の撮像位置Cに合わせる。
Specifically, when the target imaging region is at a position deviated from the center line of the top plate 36 as shown by the intersection C of the dotted line shown in FIG. 6, the laser projector switch on the
次に、ガントリー操作パネル37内の撮像スイッチまたは信号処理系にある操作卓46の撮像スイッチを操作することによって、XYレーザー投光器方向制御装置41からの信号が天板制御ユニット39に送られる。
Next, by operating the imaging switch in the
天板制御ユニット39は、撮像位置Cと、静磁場空間の中心位置までの前後左右方向距離を計算し、撮像位置Cと静磁場空間の中心とが一致するように天板36を計算した距離及び方向に移動させる。そして、撮像位置Cと静磁場空間の中心とを一致させた後に撮像が開始される。
The top
なお、ガントリー31開口部に取り付けられたレーザー投光器40から静磁場空間の中心までの前後方向距離はガントリー31の構造によって決まる固定長となる。このため、天板36を静磁場空間の中心に送り込むための天板36の前後方向移動量は、その固定長にレーザー光交点とレーザー投光器40の間隔長とを加えた量となる。そこで、その固定長を天板制御ユニット39にあらかじめ設定しておく。上記間隔長は天板制御ユニット39がその都度、計算して求める。
The longitudinal distance from the
撮像が終了して被検体1をガントリー31外に引き出す場合は、操作パネル37を操作して天板36をガントリー31外に移動するように指示する。撮像位置Cの位置を示す位置情報信号が、信号処理系操作卓46から天板制御ユニット39に送信される。天板制御ユニット39は、送信されてきた位置情報から、天板36をガントリー31外に移動させるための移動量を算出し、その移動量と移動速度を制御し、天板36を挿入前の寝台32上の所定位置に戻す。
When the imaging is finished and the
以上のように、本発明の第1の実施形態においては、天板36上に配置された被検体の撮像予定位置に、被検体1を移動するのではなく、レーザー投光器からのレーザー光の交点位置を移動して一致させる。そして、撮像予定位置と一致させた交点位置と、静磁場空間の中心位置との前後左右方向距離を算出し、算出した距離だけ、天板36を移動して撮像予定位置と静磁場空間の中心位置とを一致させ、撮像を開始する。 As described above, in the first embodiment of the present invention, instead of moving the subject 1 to the imaging target position of the subject arranged on the top plate 36, the intersection of the laser beams from the laser projector. Move position to match. Then, the front / rear / left / right direction distance between the intersection position matched with the scheduled imaging position and the center position of the static magnetic field space is calculated, and the top plate 36 is moved by the calculated distance to move the planned imaging position and the center of the static magnetic field space. Match the position and start imaging.
したがって、本発明の第1の実施形態によれば、被検体に苦痛を強いること無く、被検体の撮像中心を撮像空間の中心となるように容易に設定することができ、操作性を向上し、操作時間を短縮できるMRI装置を実現することができる。 Therefore, according to the first embodiment of the present invention, it is possible to easily set the imaging center of the subject to be the center of the imaging space without causing pain to the subject, thereby improving operability. An MRI apparatus that can shorten the operation time can be realized.
図7は、本発明の第2の実施形態の説明図である。なお、この第2の実施形態と第1の実施形態とは、基本的な構成は同等であるので図示及びその詳細な説明は省略する。 FIG. 7 is an explanatory diagram of the second embodiment of the present invention. The basic configuration of the second embodiment and the first embodiment is the same, and therefore illustration and detailed description thereof are omitted.
上述した第1の実施形態においては、被検体1の撮像部位が一箇所での撮影の場合であるが、第2の実施形態は、被検体1の撮像部位が複数箇所であり、これら複数箇所の撮像部位を連続して撮像する場合の例である。 In the first embodiment described above, the imaging region of the subject 1 is imaged at one location. However, in the second embodiment, the imaging region of the subject 1 is a plurality of locations, and these multiple locations. It is an example in the case of image-capturing continuously.
図7において、第1の撮像部位C1と、XY方向レーザー光の交点とが一致するように、第1の実施形態と同様にして、操作パネル37を操作する。そして、第1の撮像部位C1と、XY方向レーザー光の交点とを一致させた後、操作パネル37により、その位置を第1の撮像位置情報として、記憶手段(図示せず)に記憶させる。
In FIG. 7, the
続いて、上述した第1の撮影部位C1の位置設定と同様にして、第2の撮影部位C2と、XY方向レーザー光の交点とが一致するように、操作パネル37を操作する。そして、第2の撮像部位C2と、XY方向レーザー光の交点とを一致させた後、操作パネル37により、その位置を第2の撮像位置情報として、記憶手段に記憶させる。
Subsequently, in the same manner as the position setting of the first imaging region C1 described above, the
次に、ガントリー操作パネル37内の撮像スイッチまたは信号処理系にある操作卓46の撮像スイッチを操作することによって、XYレーザー投光器方向制御装置41からの信号が天板制御ユニット39に送られる。
Next, by operating the imaging switch in the
天板制御ユニット39は、撮像位置C1と、静磁場空間の中心位置までの前後左右方向距離を計算し、撮像位置C1と静磁場空間の中心とが一致するように天板36を計算した距離及び方向に移動させる。そして、撮像位置C1と静磁場空間の中心とが一致させた後に撮像が開始される。
The top
次に、天板制御ユニット39は、撮像位置C2と、静磁場空間の中心位置までの前後左右方向距離を計算し、撮像位置C2と静磁場空間の中心とが一致するように天板36を計算した距離及び方向に移動させる。そして、撮像位置C2と静磁場空間の中心とを一致させた後に撮像が開始される。
Next, the top
撮像が終了して被検体1をガントリー31外に引き出す場合は、操作パネル37を操作して天板36をガントリー31外に移動するように指示する。撮像位置C2の位置を示す位置情報信号が、信号処理系操作卓46から天板制御ユニット39に送信される。天板制御ユニット39は、送信されてきた位置情報から、天板36をガントリー31外に移動させるための移動量を算出し、その移動量と移動速度を制御し、天板36を挿入前の寝台32上の所定位置に戻す。
When the imaging is finished and the
以上のように、本発明の第2の実施形態によれば、被検体に苦痛を強いること無く、被検体に複数の撮像中心を設定して、これら複数の撮像中心を、連続して撮像空間の中心となるように天板を移動制御することができ、操作性を向上し、操作時間を短縮できるMRI装置を実現することができる。 As described above, according to the second embodiment of the present invention, a plurality of imaging centers are set on the subject without causing pain to the subject, and the plurality of imaging centers are continuously set in the imaging space. The MRI apparatus can be realized that can control the movement of the top plate so as to be at the center, improve the operability and shorten the operation time.
ここで、上述した第1及び第2の実施形態において、被検体1の撮像位置C(C1、C2)は、被検体1の体軸に沿ったものとは限らない。このため、被検体1のディスプレイ(表示手段)20に表示される断層画像は、撮像中心Cが画面中心となるため、全体としては、図8に示した破線49bのように、ディスプレイ20に偏った状態で表示される。
Here, in the first and second embodiments described above, the imaging position C (C1, C2) of the subject 1 is not necessarily along the body axis of the
そこで、本発明においては、図8に示すように、XY方向レーザー光の初期交点位置Pは予め定められているので、この初期交点位置Pと、設定した撮像位置、つまり、静磁場中心Cとなる位置とのオフセット量SをCPU8(画像移動手段)が演算する。 Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 8, since the initial intersection position P of the XY direction laser light is determined in advance, the initial intersection position P and the set imaging position, that is, the static magnetic field center C The CPU 8 (image moving means) calculates the offset amount S with respect to the position.
そして、演算したオフセット量Sに対応する画面移動量をCPU8が演算し、断層画像をその画面移動量だけ移動させて、ディスプレイ20の中央に断層画像を表示させる(実線の画像49a)。
Then, the
このように、断層画像をディスプレイ20の中央に表示させれば、観察者は違和感無く、画像を観察することができる。
In this way, if the tomographic image is displayed in the center of the
また、上述したように、被検体1の撮像位置C(C1、C2)は、被検体1の体軸に沿ったものとは限らないのでオブリーク画像となってしまうことが考えられる。 In addition, as described above, the imaging position C (C1, C2) of the subject 1 is not necessarily along the body axis of the subject 1, and may be an oblique image.
そこで、本発明においては、図9に示すように、XY方向レーザー光の初期交点方向は予め定められているので、この初期方向と、設定した撮像位置におけるXYレーザー光の方向とのオブリーク量mをCPU8(画像修正手段)が演算する。 Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 9, since the initial intersection direction of the XY direction laser light is determined in advance, the amount of oblique m between this initial direction and the direction of the XY laser light at the set imaging position. Is calculated by the CPU 8 (image correction means).
図9に示した例の場合には、例えば、図に示した点線に平行にスライス軸、位相エンコード軸又は読み出し軸のいずれか一つを割り当てるように、オブリークすることができる。 In the case of the example shown in FIG. 9, for example, the oblique can be performed so that any one of the slice axis, the phase encode axis, and the readout axis is assigned in parallel to the dotted line shown in the figure.
その結果、図9に示した点線に垂直にアキシャル面を設定したり、点線に平行にサジタル面を設定することができる。 As a result, an axial plane can be set perpendicular to the dotted line shown in FIG. 9, or a sagittal plane can be set parallel to the dotted line.
演算したオブリーク量mに対応する量だけ、傾斜磁場をオブリークすることにより、ディスプレイ20には、図9に示すように、オブリーク画像50b(破線図示)ではない、画像50a(実線図示)が表示される。
As shown in FIG. 9, an image 50a (solid line) is displayed on the
このように、断層画像をディスプレイ20に表示させれば、観察者は違和感無く、画像を観察することができる。
In this way, if the tomographic image is displayed on the
なお、意識的にオブリークさせる場合であっても、表示画像は、体軸方向から見た画像とすることも可能である。 Even in the case of intentionally making the oblique, the display image can be an image viewed from the body axis direction.
図10は、図8及び図9に示した例を実行するための動作フローチャートである。
図10のステップ100において、被検体1を天板36上に配置する。次に、ステップ101において、天板36上に配置された被検体1の撮像部位を、レーザー光を用いて、操作パネル37により設定する。そして、ステップ102において、オブリークを行う場合や複数箇所の連続撮影を行う場合等の撮影条件を設定する。
FIG. 10 is an operation flowchart for executing the example shown in FIGS.
In
次に、ステップ103、104において、被検体1の撮像を開始し、画像を再構成してディスプレイ20に表示する。ここで、図8に示したように画像シフトする場合や、図9に示したように画像を修正する場合には、周波数エンコード方向オフセンタに対応する周波数シフト、位相エンコード方向オブリークに対応する位相回転を行なったり、傾斜磁場のオブリークを行なう。
Next, in
そして、ステップ105において、撮影終了したか否か、つまり、連続して他の部位を撮像するか否かを判断し、撮影を終了しないのであれば、ステップ102に戻る。
Then, in
ステップ105において、撮影を終了するのであれば、ステップ106に進み、天板32上の被検体1を撮影空間から取り出す。
If the imaging is to be terminated in
なお、上述した第2の実施形態においては、複数の撮像位置として、2つの位置C1、C2を示したが、2つには限らず、撮像位置を3つ以上とすることが可能である。撮影位置を3つ以上とする場合、撮影位置の指定と共に、撮影順序も指定することが可能である。例えば、位置C1からC2に続いてC3、さらにその他の位置と指定したり、位置C1からC3に続いてC2、・・・という撮影順序を指定することができる。 In the second embodiment described above, two positions C1 and C2 are shown as a plurality of imaging positions. However, the number is not limited to two, and the number of imaging positions can be three or more. When there are three or more shooting positions, it is possible to specify the shooting order as well as the shooting position. For example, it is possible to specify the shooting order of C3 from the positions C1 to C2, and further other positions, or C2,... Following the positions C1 to C3.
つまり、天板を前後左右の正負いずれの方向にもランダムに移動設定を行なうことができる。これは、特に血管造影の際に造影剤の流れる経路に従って撮影箇所を指定する際に有用である。 That is, the top plate can be set to move randomly in any of the front, rear, left and right directions. This is particularly useful when an imaging location is designated according to the path through which the contrast agent flows during angiography.
C1を撮影開始位置とし、C2を撮影終了位置として2点を指定し、位置C1とC2とを通る直線が常に静磁場中心を通るように天板を移動して、C1からC2まで連続的又は断続的に天板を移動させ、必要に応じて撮影する。これは、全身撮影において有用である。 Two points are designated with C1 as the imaging start position and C2 as the imaging end position, and the top plate is moved so that the straight line passing through the positions C1 and C2 always passes through the center of the static magnetic field. Move the top plate intermittently and take pictures as necessary. This is useful in whole body photography.
この場合には、XYレーザーで撮影開始位置C1と天板の移動方向とを指定し、操作パネル37又は操作卓46で天板移動量を指定することにより、撮影開始位置C1から指定された方向に指定された移動量まで天板を連続的又は断続的に移動させ、必要に応じて撮影する。
In this case, the imaging start position C1 and the movement direction of the top board are designated by the XY laser, and the movement amount of the top board is designated by the
また、XYレーザーで、撮影開始位置C1から撮影終了位置C2までの所望の曲線を指定し、その曲線が常に静磁場中心に来るように天板を連続的又は断続的に移動させ、必要に応じて撮影する。曲線の指定は、例えば、操作パネル37にジョイスティックを備えて、これを操作することにより曲線を指定することができる。
In addition, a desired curve from the imaging start position C1 to the imaging end position C2 is designated with the XY laser, and the top board is continuously or intermittently moved so that the curve is always at the center of the static magnetic field, and as necessary. To shoot. For example, the curve can be designated by providing a joystick on the
1 被検体
2 静磁場発生系
3 傾斜磁場発生系
4 シーケンサ
5 送信系
6 受信系
7 信号処理系
8 中央処理装置(CPU)
9 傾斜磁場コイル
10 傾斜磁場電源
11 高周波発振器
12 変調器
13 高周波増幅器
14a、14b 高周波コイル
15 信号増幅器
16 直交位相検波器
17 A/D変換器
18 磁気ディスク
19 光ディスク
20 ディスプレイ
31 ガントリー
32 寝台
33 筐体
34 処理装置
35 電源信号線
36 天板
37 操作パネル
39 天板制御ユニット
40、47 レーザー投光器
41 XYレーザー投光器方向制御装置
48 Zレーザー投光器方向制御装置
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上記撮影位置指定手段は、複数の撮影位置とそれらの撮影順序を指定できるように、上記光照射手段を制御し、
上記天板制御手段は、上記複数の撮影位置のそれぞれが上記静磁場空間の略中心と一致するように上記撮影順序に従って上記天板の移動を制御することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 A static magnetic field generation source for forming a static magnetic field space, a bed having a top plate for inserting a subject into the static magnetic field space, and the above-mentioned plate placed on the top plate at an external position of the static magnetic field space A light irradiating means for generating marker light applied to the subject; an imaging position specifying means for controlling the irradiation position of the marker light on the subject to specify the imaging position of the subject; and In a magnetic resonance imaging apparatus comprising: a top plate control means for moving the top board based on an instruction from the means; and an imaging means for imaging the imaging position based on a nuclear magnetic resonance phenomenon.
The photographing position specifying means controls the light irradiation means so that a plurality of photographing positions and their photographing order can be designated,
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the top plate control means controls the movement of the top plate according to the photographing order so that each of the plurality of photographing positions coincides with a substantially center of the static magnetic field space.
上記天板制御手段は、所望の2つの撮影位置を通る線分が上記静磁場空間の略中心を通るように上記天板の移動を制御することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the top plate control means controls the movement of the top plate so that a line segment passing through two desired imaging positions passes through a substantially center of the static magnetic field space.
上記撮影位置指定手段は、上記複数の撮影位置の内の少なくとも2つを通る曲線を指定する手段を有し、
上記天板制御手段は、上記曲線が上記静磁場空間の略中心を通るように上記天板の移動を制御することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
The shooting position specifying means has means for specifying a curve passing through at least two of the plurality of shooting positions,
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the top plate control means controls the movement of the top plate so that the curve passes through a substantially center of the static magnetic field space.
上記撮影手段は、スライス傾斜磁場と位相エンコード傾斜磁場と読み出し傾斜磁場を有する傾斜磁場を上記被検体に印加する手段を有し、
上記スライス傾斜磁場と位相エンコード傾斜磁場と読み出し傾斜磁場を印加する方向のいずれか一つを上記線分の方向と一致させることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 2.
The imaging means includes means for applying a gradient magnetic field having a slice gradient magnetic field, a phase encoding gradient magnetic field, and a readout gradient magnetic field to the subject,
A magnetic resonance imaging apparatus characterized in that any one of the directions in which the slice gradient magnetic field, the phase encoding gradient magnetic field, and the readout gradient magnetic field are applied coincides with the direction of the line segment.
上記静磁場発生源は、一対の静磁場発生源を上記静磁場空間を挟んで上下に対向して構成されて上下方向に静磁場を発生し、
上記天板は、上記静磁場空間内を上記静磁場方向と垂直な平面内で任意の方向に移動できるように構成されたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The static magnetic field generation source is configured to vertically oppose a pair of static magnetic field generation sources across the static magnetic field space, and generates a static magnetic field in the vertical direction,
2. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the top plate is configured to move in the static magnetic field space in an arbitrary direction within a plane perpendicular to the static magnetic field direction.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004177750A JP2006000247A (en) | 2004-06-16 | 2004-06-16 | Magnetic resonance imaging system |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006106855A1 (en) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Bed device and mri device |
US8466681B2 (en) | 2007-08-30 | 2013-06-18 | Hitachi Medical Corporation | Open-type MRI apparatus, and open-type superconducting MRI apparatus |
-
2004
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JP5243437B2 (en) * | 2007-08-30 | 2013-07-24 | 株式会社日立メディコ | Open type MRI system and open type superconducting MRI system |
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