JP2013111274A - Slice position setting device, magnetic resonance apparatus, slice position setting method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被検体を撮影するときのスライス位置を設定するスライス位置設定装置、磁気共鳴装置、スライス位置設定方法、およびプログラムに関する。 The present invention relates to a slice position setting apparatus, a magnetic resonance apparatus, a slice position setting method, and a program for setting a slice position when imaging a subject.
スライス位置の自動設定技術として、スライス位置決め用の画像データを取得し、取得した画像データと、事前に用意しておいたテンプレートデータとを照合して、スライス位置を設定する技術が知られている（特許文献１参照）。 As a slice position automatic setting technique, a technique is known in which image data for slice positioning is acquired, the acquired image data is compared with template data prepared in advance, and the slice position is set. (See Patent Document 1).
特許文献１では、画像データとスライス位置とが対応付けられたテンプレートデータを事前に用意しており、このテンプレートデータと、スライス位置決め用の画像データとを照合し、スライス位置を設定している。しかし、この方法では、例えば、被検体の撮影部位に出血が生じている場合、照合の精度が低下し、スライス位置の信頼性が低下することがある。したがって、スライス位置の信頼性を向上させることが望まれている。 In Patent Document 1, template data in which image data and a slice position are associated with each other is prepared in advance, and the slice position is set by collating the template data with image data for slice positioning. However, in this method, for example, when bleeding occurs in the imaging region of the subject, the accuracy of collation may be reduced, and the reliability of the slice position may be reduced. Therefore, it is desired to improve the reliability of the slice position.
本発明の第１の態様は、被検体を撮影するときのスライス位置を設定するスライス位置設定装置であって、
人体の所定部位の表面の基準の形状を表し、スライス位置の位置情報が対応付けられた第１の点群データと、前記被検体の前記所定部位の表面の形状を表す第２の点群データとを照合し、照合結果に基づいて、前記被検体の前記所定部位のスライス位置を設定する、スライス位置設定装置である。
本発明の第２の態様は、スライス位置設定装置を備えた磁気共鳴装置である。
本発明の第３の態様は、被検体を撮影するときのスライス位置を設定するスライス位置設定方法であって、
人体の所定部位の表面の基準の形状を表し、スライス位置の位置情報が対応付けられた第１の点群データと、前記被検体の前記所定部位の表面の形状を表す第２の点群データとを照合し、照合結果に基づいて、前記被検体の前記所定部位のスライス位置を設定するステップ、を有するスライス位置設定方法である。
本発明の第４の態様は、被検体を撮影するときのスライス位置を設定するためのプログラムであって、
人体の所定部位の表面の基準の形状を表し、スライス位置の位置情報が対応付けられた第１の点群データと、前記被検体の前記所定部位の表面の形状を表す第２の点群データとを照合し、照合結果に基づいて、前記被検体の前記所定部位のスライス位置を設定する処理、を計算機に実行させるためのプログラムである。
A first aspect of the present invention is a slice position setting device for setting a slice position when imaging a subject,
First point cloud data that represents a reference shape of the surface of a predetermined part of the human body and is associated with position information of a slice position, and second point cloud data that represents the shape of the surface of the predetermined part of the subject And a slice position setting device that sets the slice position of the predetermined part of the subject based on the comparison result.
A second aspect of the present invention is a magnetic resonance apparatus including a slice position setting device.
A third aspect of the present invention is a slice position setting method for setting a slice position when imaging a subject,
First point cloud data that represents a reference shape of the surface of a predetermined part of the human body and is associated with position information of a slice position, and second point cloud data that represents the shape of the surface of the predetermined part of the subject And setting a slice position of the predetermined part of the subject based on the result of the comparison.
A fourth aspect of the present invention is a program for setting a slice position when imaging a subject,
First point cloud data that represents a reference shape of the surface of a predetermined part of the human body and is associated with position information of a slice position, and second point cloud data that represents the shape of the surface of the predetermined part of the subject And setting the slice position of the predetermined part of the subject based on the result of the comparison.
所定部位の表面の形状を表す点群データを用いているので、スライス位置を設定するときの信頼性を向上させることができる。 Since point cloud data representing the shape of the surface of the predetermined part is used, the reliability when setting the slice position can be improved.
以下、発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、以下の形態に限定されることはない。 Hereinafter, although the form for inventing is demonstrated, this invention is not limited to the following forms.
（１）第１の形態
図１は、本発明の第１の形態の磁気共鳴装置の概略図である。
磁気共鳴装置（以下、「ＭＲ装置」と呼ぶ。ＭＲ：Magnetic Resonance）１００は、マグネット２、テーブル３、受信コイル４などを有している。
(1) First Embodiment FIG. 1 is a schematic view of a magnetic resonance apparatus according to a first embodiment of the present invention.
A magnetic resonance apparatus (hereinafter referred to as “MR apparatus”, MR: Magnetic Resonance) 100 includes a magnet 2, a table 3, a receiving coil 4, and the like.
マグネット２は、被検体１３が収容されるボア２１を有している。また、マグネット２には、超伝導コイル２２、勾配コイル２３、送信コイル２４などが内蔵されている。超伝導コイル２２は静磁場を印加し、勾配コイル２３は勾配パルスを印加し、送信コイル２４はＲＦパルスを送信する。尚、超伝導コイル２２の代わりに、永久磁石を用いてもよい。 The magnet 2 has a bore 21 in which the subject 13 is accommodated. The magnet 2 includes a superconducting coil 22, a gradient coil 23, a transmission coil 24, and the like. The superconducting coil 22 applies a static magnetic field, the gradient coil 23 applies a gradient pulse, and the transmission coil 24 transmits an RF pulse. In place of the superconducting coil 22, a permanent magnet may be used.
テーブル３は、クレードル３ａを有している。クレードル３ａは、ボア２１内に移動できるように構成されている。クレードル３ａによって、被検体１３はボア２１に搬送される。 The table 3 has a cradle 3a. The cradle 3a is configured to be able to move into the bore 21. The subject 13 is transported to the bore 21 by the cradle 3a.
受信コイル４は、被検体１３の頭部に取り付けられている。受信コイル４は、被検体１３からの磁気共鳴信号を受信する。 The reception coil 4 is attached to the head of the subject 13. The receiving coil 4 receives a magnetic resonance signal from the subject 13.
ＭＲ装置１００は、更に、シーケンサ５、送信器６、勾配磁場電源７、受信器８、中央処理装置９、ハードディスク１０、操作部１１、および表示部１２を有している。 The MR apparatus 100 further includes a sequencer 5, a transmitter 6, a gradient magnetic field power source 7, a receiver 8, a central processing unit 9, a hard disk 10, an operation unit 11, and a display unit 12.
シーケンサ５は、中央処理装置９の制御を受けて、パルスシーケンスの情報を送信器６および勾配磁場電源７に送る。 Under the control of the central processing unit 9, the sequencer 5 sends pulse sequence information to the transmitter 6 and the gradient magnetic field power supply 7.
送信器６は、シーケンサ５から送られた情報に基づいて、ＲＦコイル２４を駆動するための信号を出力する。 The transmitter 6 outputs a signal for driving the RF coil 24 based on the information sent from the sequencer 5.
勾配磁場電源７は、シーケンサ５から送られた情報に基づいて、勾配コイル２３を駆動するための信号を出力する。 The gradient magnetic field power supply 7 outputs a signal for driving the gradient coil 23 based on the information sent from the sequencer 5.
受信器８は、受信コイル４で受信された磁気共鳴信号を信号処理し、中央処理装置９に出力する。 The receiver 8 processes the magnetic resonance signal received by the receiving coil 4 and outputs it to the central processing unit 9.
中央処理装置９は、シーケンサ５および表示部１２に必要な情報を伝送したり、受信器８から受け取ったデータに基づいて画像を再構成するなど、ＭＲ装置１００の各種の動作を実現するように、ＭＲ装置１００の各部の動作を制御する。中央処理装置９は、例えばコンピュータ（computer）によって構成される。中央処理装置９は、点群データ作成手段９１、スライス位置設定手段９２などを有している。 The central processing unit 9 implements various operations of the MR apparatus 100 such as transmitting necessary information to the sequencer 5 and the display unit 12 and reconstructing an image based on data received from the receiver 8. The operation of each part of the MR apparatus 100 is controlled. The central processing unit 9 is constituted by a computer, for example. The central processing unit 9 includes point cloud data creation means 91, slice position setting means 92, and the like.
点群データ作成手段９１は、ローカライザ画像データ（例えば図６参照）に基づいて、点群データを作成する。 The point cloud data creating unit 91 creates point cloud data based on the localizer image data (see, for example, FIG. 6).
スライス位置設定手段は、点群データ作成手段９１により作成された点群データに基づいて、スライス位置を設定する。 The slice position setting means sets the slice position based on the point cloud data created by the point cloud data creation means 91.
中央処理装置９は、点群データ作成手段９１およびスライス位置設定手段９２を構成する一例であり、所定のプログラムを実行することにより、これらの手段として機能する。中央処理装置は、スライス位置設定装置の一例である。 The central processing unit 9 is an example constituting the point cloud data creating unit 91 and the slice position setting unit 92, and functions as these units by executing a predetermined program. The central processing unit is an example of a slice position setting device.
ハードディスク１０には、点群データが記憶されている。
図２は、ハードディスク１０に記憶されている点群データＰＧｒｅｆの説明図である。
点群データＰＧｒｅｆは、人体の頭部の表面の基準の形状を表すデータである。図２（ａ）は、頭部全体を示しており、図２（ｂ）は、頭部のサジタル断面を示している。尚、点群データＰＧｒｅｆは、黒丸で示されている。
The hard disk 10 stores point cloud data.
FIG. 2 is an explanatory diagram of the point cloud data PG ref stored in the hard disk 10.
The point cloud data PG ref is data representing the reference shape of the surface of the human head. 2A shows the entire head, and FIG. 2B shows a sagittal section of the head. Note that the point cloud data PG ref is indicated by a black circle.
点群データＰＧｒｅｆには、スライス位置ＳＬ１〜ＳＬｎの位置情報が対応付けられている。この点群データＰＧｒｅｆは、被検体１３を撮影する前に事前に作成されている。以下に、点群データＰＧｒｅｆの作成方法について説明する。 The point cloud data PG ref is associated with position information of the slice positions SL 1 to SL n . This point cloud data PG ref is created in advance before imaging the subject 13. Hereinafter, a method for creating the point cloud data PG ref will be described.
図３は、点群データＰＧｒｅｆの作成方法の一例の説明図である。
先ず、複数の被検体ＳＵＢ１〜ＳＵＢｎの頭部を撮影し、頭部の画像データＤ１〜Ｄｎを取得する（図３（ａ１）〜（ａｎ）参照）。
FIG. 3 is an explanatory diagram of an example of a method for creating the point cloud data PG ref .
First, the heads of a plurality of subjects SUB 1 to SUB n are imaged, and head image data D 1 to D n are acquired (see FIGS. 3 (a 1) to (an)).
次に、各画像データＤ１〜Ｄｎに基づいて、各被検体ＳＵＢ１〜ＳＵＢｎの頭部の表面から点群データＰＧ１〜ＰＧｎを検出し（図３（ｂ１）〜（ｂｎ）参照）、これらの点群データＰＧ１〜ＰＧｎを平均する。点群データＰＧ１〜ＰＧｎの平均値が、人体の頭部の表面の基準の形状を表す点群データＰＧｒｅｆ（図３（ｃ）参照）となる。最後に、点群データＰＧｒｅｆに、スライス位置ＳＬ１〜ＳＬｎの位置情報を対応付ける。このようにして、図２に示すように、スライス位置ＳＬ１〜ＳＬｎの位置情報が対応付けられた点群データＰＧｒｅｆが作成される。 Then, based on the image data D 1 to D n, it detects each subject SUB 1 ~SUB n surface point cloud data PG 1 ~PG n from the head (FIG. 3 (b1) ~ (bn) Reference) and the point cloud data PG 1 to PG n are averaged. The average value of the point cloud data PG 1 to PG n becomes the point cloud data PG ref (see FIG. 3C) representing the reference shape of the surface of the human head. Finally, the point cloud data PG ref, associating the position information of the slice position SL 1 to SL n. In this way, as shown in FIG. 2, point cloud data PG ref in which the position information of the slice positions SL 1 to SL n is associated is created.
第１の形態では、点群データＰＧｒｅｆを用いて、被検体１３を撮影するときのスライス位置を設定する。点群データＰＧｒｅｆを用いてスライス位置を設定する方法については、後述する。 In the first embodiment, the slice position when imaging the subject 13 is set using the point cloud data PG ref . A method for setting the slice position using the point cloud data PG ref will be described later.
操作部１１は、オペレータにより操作され、種々の情報を中央処理装置９に入力する。表示部１２は種々の情報を表示する。
ＭＲ装置１００は、上記のように構成されている。
The operation unit 11 is operated by an operator and inputs various information to the central processing unit 9. The display unit 12 displays various information.
The MR apparatus 100 is configured as described above.
図４は、第１の形態で実行されるスキャンの一例を示す図である。
第１の形態では、ローカライザスキャンＡと、本スキャンＢを実行し、被検体１３の頭部を撮影する。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a scan executed in the first form.
In the first form, the localizer scan A and the main scan B are executed, and the head of the subject 13 is imaged.
ローカライザスキャンＡは、頭部のスライス位置を設定するときに使用されるローカライザ画像データを取得するためのスキャンである。本スキャンＢは、ローカライザ画像データを用いて設定されたスライス位置に基づいて、頭部を撮影するためのスキャンである。 The localizer scan A is a scan for acquiring localizer image data used when setting the slice position of the head. The main scan B is a scan for photographing the head based on the slice position set using the localizer image data.
次に、ＭＲ装置１００で被検体１３を撮影するときのフローについて説明する。以下では、被検体１３の頭部を手術する必要があり、手術前と手術後に頭部を撮影する場合について説明する。 Next, a flow when the subject 13 is imaged by the MR apparatus 100 will be described. Hereinafter, it is necessary to operate the head of the subject 13, and a case where the head is imaged before and after the operation will be described.
（１）手術前の頭部の撮影について
図５は、被検体の頭部を撮影するときのＭＲ装置１００の動作フローを示す図である。
(1) Imaging of head before operation FIG. 5 is a diagram showing an operation flow of the MR apparatus 100 when imaging the head of a subject.
ステップＳＴ１では、ローカライザスキャンＡを実行し、頭部のスライス位置を設定するときに使用されるローカライザ画像データを取得する（図６参照）。 In step ST1, the localizer scan A is executed to obtain localizer image data used when setting the slice position of the head (see FIG. 6).
図６は、ローカライザスキャンＡによって取得されたローカライザ画像データＤＬ１を概略的に示す図である。 FIG. 6 is a diagram schematically showing the localizer image data DL1 acquired by the localizer scan A. As shown in FIG.
図６（ａ）は、ローカライザ画像データＤＬ１の全体図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のサジタル面における断層画像データを示す図である。 FIG. 6A is an overall view of the localizer image data DL1, and FIG. 6B is a diagram showing tomographic image data on the sagittal plane of FIG. 6A.
手術前では、被検体１３の頭部には、出血部が見られているとする。ローカライザ画像データＤＬ１を取得した後、ステップＳＴ２に進む。 It is assumed that a bleeding part is seen on the head of the subject 13 before the operation. After acquiring the localizer image data DL1, the process proceeds to step ST2.
ステップＳＴ２では、点群データ作成手段９１（図１参照）が、ローカライザ画像データＤＬ１に基づいて、被検体１３の頭部の表面の形状を表す点群データを作成する（図７参照）。 In step ST2, the point cloud data creating unit 91 (see FIG. 1) creates point cloud data representing the shape of the surface of the head of the subject 13 based on the localizer image data DL1 (see FIG. 7).
図７は、被検体１３の頭部の表面から検出された点群データＰＧａを概略的に示す図である。 Figure 7 is a diagram schematically showing a detection point cloud data PG a from the surface of the head portion of the subject 13.
図７（ａ）は頭部全体を示しており、図７（ｂ）は、頭部のサジタル断面を示している。尚、点群データＰＧａは、白丸で示されている。 FIG. 7A shows the entire head, and FIG. 7B shows a sagittal section of the head. Incidentally, the point group data PG a is indicated by a white circle.
被検体１３の頭部の外側は空気であるので、被検体１３の頭部の内側の領域は、被検体１３の頭部の外側の領域よりも信号値が高くなる。したがって、ローカライザ画像データＤＬ１における信号値の変化を検出することによって、被検体１３の頭部の表面の位置を特定することができるので、被検体１３の頭部の表面から点群データＰＧａを検出することができる。検出する点の数は、例えば、１０００点以上である。点群データＰＧａを検出することによって、被検体１３の頭部の表面の形状を表す形状データを得ることができる。点群データＰＧａを検出した後、ステップＳＴ３に進む。 Since the outside of the head of the subject 13 is air, the signal value is higher in the region inside the head of the subject 13 than in the region outside the head of the subject 13. Therefore, by detecting the change in signal value in localizer image data DL1, it is possible to specify the position of the surface of the head of the subject 13, the point group data PG a from the surface of the head portion of the subject 13 Can be detected. The number of points to be detected is, for example, 1000 points or more. By detecting the point group data PG a, it is possible to obtain the shape data representing the shape of the surface of the head portion of the subject 13. After detecting the point cloud data PG a, the process proceeds to step ST3.
ステップＳＴ３では、スライス位置設定手段９２（図１参照）が、後述するステップＳＴ４において被検体１３を撮影するときのスライス位置を設定する。以下に、スライス位置の設定方法について説明する。 In step ST3, the slice position setting unit 92 (see FIG. 1) sets a slice position when the subject 13 is imaged in step ST4 described later. A method for setting the slice position will be described below.
スライス位置を設定する場合、図８に示すように、ハードディスク１０に記憶されている基準の点群データＰＧｒｅｆ（図２参照）と、ローカライザ画像データＤＬ１から検出した被検体１３の点群データＰＧａ（図７参照）とを用いる。 When setting the slice position, as shown in FIG. 8, the reference point cloud data PG ref (see FIG. 2) stored in the hard disk 10 and the point cloud data PG of the subject 13 detected from the localizer image data DL1. a (see FIG. 7).
スライス位置設定手段９２は、先ず、ハードディスク１０に記憶されている基準の点群データＰＧｒｅｆと、ローカライザ画像データＤＬ１から検出した被検体１３の点群データＰＧａとを照合し、点群データＰＧｒｅｆおよびＰＧａの位置合わせを行う。 Slice position setting means 92, first, the point cloud data PG ref of the reference stored in the hard disk 10, collates the point cloud data PG a of the subject 13 detected from the localizer image data DL1, point cloud data PG to align the ref and PG a.
図９は位置合わせ後の様子を示す図である。
スライス位置設定手段９２は、点群データＰＧａおよびＰＧｒｅｆの位置ずれが最も小さくなるように、点群データの位置合わせを行う。点群データＰＧａおよびＰＧｒｅｆを照合するときのアルゴリズムとしては、例えば、Iterative Closest Point法や、Robust Point Matching法を用いることができる。基準の点群データＰＧｒｅｆには、事前に設定されたスライス位置ＳＬ１〜ＳＬｎが対応付けられているので、点群データの位置合わせを行うことによって、被検体の点群データＰＧａに対して、スライス位置ＳＬ１〜ＳＬｎを位置決めすることができる。スライス位置ＳＬ１〜ＳＬｎを設定した後、ステップＳＴ４に進む。
FIG. 9 is a diagram showing a state after alignment.
The slice position setting unit 92 aligns the point cloud data so that the positional deviation between the point cloud data PG a and PG ref is minimized. The algorithm for when matching the point cloud data PG a and PG ref, for example, can be used and Iterative Closest Point method, the Robust Point Matching method. Since the reference point cloud data PG ref is associated with slice positions SL 1 to SL n that are set in advance, the point cloud data is aligned with the reference point cloud data PG a . On the other hand, the slice positions SL 1 to SL n can be positioned. After the slice positions SL 1 to SL n are set, the process proceeds to step ST4.
ステップＳＴ４では、ステップＳＴ３で設定されたスライス位置ＳＬ１〜ＳＬｎに従って、本スキャンが行われ、フローが終了する。 In step ST4, according slice position SL 1 to SL n set in step ST3, the main scan is performed, the flow is terminated.
（２）手術後の頭部の撮影について
手術後も、図５に示すフローに従って撮影が行われる。
(2) About imaging | photography of the head after an operation | movement After imaging | photography, imaging | photography is performed according to the flow shown in FIG.
ステップＳＴ１では、ローカライザスキャンＡを実行し、頭部のスライス位置を設定するときに使用されるローカライザ画像データを取得する（図１０参照）。 In step ST1, the localizer scan A is executed to obtain localizer image data used when setting the slice position of the head (see FIG. 10).
図１０は、ローカライザスキャンＡによって取得されたローカライザ画像データＤＬ２を概略的に示す図である。 FIG. 10 is a diagram schematically showing localizer image data DL2 acquired by the localizer scan A. As shown in FIG.
図１０（ａ）は、ローカライザ画像データＤＬ２の全体図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のサジタル面における断層画像データを示す図である。 FIG. 10A is an overall view of the localizer image data DL2, and FIG. 10B is a diagram showing tomographic image data on the sagittal plane of FIG. 10A.
手術後では、手術前に見られた出血部（図６（ｂ）参照）は取り除かれているとする。ローカライザ画像データＤＬ２を取得した後、ステップＳＴ２に進む。 It is assumed that the bleeding part (see FIG. 6B) seen before the operation is removed after the operation. After acquiring the localizer image data DL2, the process proceeds to step ST2.
ステップＳＴ２では、点群データ作成手段９１が、ローカライザ画像データＤＬ２に基づいて、被検体１３の頭部の表面の形状を表す点群データを作成する。図１１に、被検体１３の頭部の表面から検出された点群データＰＧｂを概略的に示す。点群データＰＧｂは白丸で示されている。点群データＰＧｂを検出した後、ステップＳＴ３に進む。 In step ST2, the point cloud data creating unit 91 creates point cloud data representing the shape of the surface of the head of the subject 13 based on the localizer image data DL2. Figure 11 schematically illustrates a detected point cloud data PG b from the surface of the head portion of the subject 13. Point group data PG b are indicated by white circles. After detecting the point cloud data PG b, the process proceeds to step ST3.
ステップＳＴ３では、スライス位置設定手段９２が、後述するステップＳＴ４において被検体１３を撮影するときのスライス位置を設定する。スライス位置を設定する場合、図１２に示すように、ハードディスク１０に記憶されている基準の点群データＰＧｒｅｆ（図２参照）と、手術後のローカライザ画像データＤＬ２から検出した被検体１３の点群データＰＧｂ（図１１参照）とを用いる。 In step ST3, the slice position setting unit 92 sets a slice position when imaging the subject 13 in step ST4 described later. When the slice position is set, as shown in FIG. 12, the points of the subject 13 detected from the reference point cloud data PG ref (see FIG. 2) stored in the hard disk 10 and the localizer image data DL2 after the operation. Group data PG b (see FIG. 11) is used.
スライス位置設定手段９２は、先ず、ハードディスク１０に記憶されている基準の点群データＰＧｒｅｆと、ローカライザ画像データＤＬ２から検出した被検体１３の点群データＰＧｂとを照合し、点群データＰＧｒｅｆおよびＰＧｂの位置合わせを行う。 First, the slice position setting unit 92 collates the reference point cloud data PG ref stored in the hard disk 10 with the point cloud data PG b of the subject 13 detected from the localizer image data DL2, and the point cloud data PG. to align the ref and PG b.
図１３は位置合わせ後の様子を示す図である。
基準の点群データＰＧｒｅｆには、事前に設定されたスライス位置ＳＬ１〜ＳＬｎが対応付けられているので、点群データの位置合わせを行うことによって、被検体の点群データＰＧｂに対して、スライス位置ＳＬ１〜ＳＬｎを位置決めすることができる。スライス位置ＳＬ１〜ＳＬｎを設定した後、ステップＳＴ４に進む。
FIG. 13 is a diagram showing a state after alignment.
Since the reference point cloud data PG ref is associated with slice positions SL 1 to SL n set in advance, the point cloud data PG b is aligned with the point cloud data PG b of the subject. On the other hand, the slice positions SL 1 to SL n can be positioned. After the slice positions SL 1 to SL n are set, the process proceeds to step ST4.
ステップＳＴ４では、ステップＳＴ３で設定されたスライス位置ＳＬ１〜ＳＬｎに従って、本スキャンが行われ、フローが終了する。
以上のようにして、手術前の撮影、手術後の撮影が実行される。
In step ST4, according slice position SL 1 to SL n set in step ST3, the main scan is performed, the flow is terminated.
As described above, imaging before surgery and imaging after surgery are executed.
第１の形態では、被検体１３の頭部の表面の形状を表す点群データＰＧａを作成し（ステップＳＴ２、図７参照）、事前に用意した人体の頭部の表面の基準の形状を表す点群データＰＧｒｅｆ（図２参照）と、被検体の頭部の表面の形状を表す点群データＰＧａとを照合している（ステップＳＴ３、図９参照）。したがって、被検体１３の頭部の内側に出血部が見られても、基準の点群データＰＧｒｅｆと、被検体１３の頭部の表面の形状を表す点群データＰＧａとの位置合わせを精度よく行うことができるので、スライス位置を設定するときの信頼性を向上させることができる。 In the first embodiment, to create a point cloud data PG a representative of the shape of the surface of the head of the subject 13 (step ST2, the reference 7), the reference in the form of pre-prepared human body surface of the head The point cloud data PG ref (see FIG. 2) to be represented is collated with the point cloud data PG a representing the shape of the surface of the subject's head (see step ST3 and FIG. 9). Therefore, even if a bleeding part is seen inside the head of the subject 13, the reference point cloud data PG ref and the point cloud data PG a representing the shape of the surface of the head of the subject 13 are aligned. Since this can be performed with high accuracy, the reliability when setting the slice position can be improved.
また、第１の形態では、被検体１３の頭部の表面の形状を表す点群データＰＧａおよびＰＧｂを作成しているので（ステップＳＴ２、図７および図１１参照）、後頭部など、解剖学的な特徴点が少ない部位にも、表面の形状を表すための多数の点が設定される。したがって、解剖学的な特徴点が少ない部位にスライス位置を設定する場合でも、点群データの位置合わせを精度よく行うことができる。 In the first embodiment, since the generated data PG a and PG b point cloud representing the shape of the surface of the head of the subject 13 (step ST2, the see FIGS. 7 and 11), such as occipital, dissection A large number of points for representing the shape of the surface are also set in a portion having a small number of scientific feature points. Therefore, even when the slice position is set at a site having few anatomical feature points, the point cloud data can be accurately aligned.
また、第１の形態では、手術前には出血による患部黒変が見られていたが（図６および図７参照）、手術後には患部黒変が見られなくなっているので（図１０および図１１参照）、手術前と手術後では、脳の表面付近の画像コントラストが変化する。したがって、画像データとスライス位置とが対応付けられたテンプレートデータを用いてスライス位置を設定する方法や、脳の特徴点（例えば、脳の前端や後端、脳室の前端や後端など）とスライス位置とが対応付けられたテンプレートを用いてスライス位置を設定する方法では、画像コントラストの変化の影響を受けて、手術前のスライス位置と、手術後のスライス位置との位置ずれが大きくなり、手術後の経過観察の妨げになる恐れがある。これに対して、第１の形態では、頭部の表面の形状を表す点群データを検出し、スライス位置を設定しているので、手術前と手術後で頭部の内側に画像コントラストの変化が見られても、画像コントラストの変化の影響を受けずに、スライス位置を設定することができる。したがって、手術後の撮影を行う場合に、手術前のスライス位置を精度よく再現することができるので、手術後の経過観察においても、より的確な診断を行うことができる。 In the first embodiment, the affected area blackening due to bleeding was observed before the operation (see FIGS. 6 and 7), but the affected area blackening was not observed after the operation (FIG. 10 and FIG. 10). 11), the image contrast near the surface of the brain changes before and after the operation. Therefore, a method for setting a slice position using template data in which image data and a slice position are associated with each other, and brain feature points (for example, the front and rear ends of the brain, the front and rear ends of the ventricle, etc.) In the method of setting the slice position using the template in which the slice position is associated, the positional deviation between the slice position before the operation and the slice position after the operation is increased due to the influence of the change in the image contrast. May obstruct follow-up after surgery. On the other hand, in the first embodiment, point cloud data representing the shape of the surface of the head is detected and the slice position is set, so that the image contrast changes before and after the operation on the inside of the head. Even if the image is seen, the slice position can be set without being affected by the change in the image contrast. Therefore, when imaging after surgery is performed, the slice position before surgery can be accurately reproduced, so that more accurate diagnosis can be performed even during follow-up after surgery.
また、病変部を手術した場合、手術前と手術後では、画像コントラストの変化だけでなく、局所的な形状変化が見られることもある（例えば、手術前には脳室の拡大が見られていたが、手術後には脳室の大きさが元に戻った場合に生じる局所的な形状変化）。このような局所的な形状変化が生じても、第１の形態では、頭部の表面の形状を表す点群データを検出し、スライス位置を設定しているので、局所的な形状変化の影響を受けずに、スライス位置を設定することができる。したがって、手術後の撮影を行う場合に、手術前のスライス位置を精度よく再現することができるので、手術後の経過観察においても、より的確な診断を行うことができる。 In addition, when a lesion is operated, a local shape change may be observed in addition to a change in image contrast before and after the operation (for example, enlargement of the ventricle is observed before the operation). However, a local shape change that occurs when the size of the ventricle returns to its original size after surgery). Even if such a local shape change occurs, in the first embodiment, the point cloud data representing the shape of the surface of the head is detected and the slice position is set, so the influence of the local shape change The slice position can be set without receiving. Therefore, when imaging after surgery is performed, the slice position before surgery can be accurately reproduced, so that more accurate diagnosis can be performed even during follow-up after surgery.
（２）第２の形態
第１の形態では、頭部の表面の基準の形状を表す点群データＰＧｒｅｆ（図２参照）を用いて、スライス位置を設定する方法について説明したが、第２の形態では、頭部の表面の基準の形状を表す点群データの他に、延髄および橋の表面の基準の形状を表す点群データを用いて、スライス位置を設定する方法について説明する。
(2) Second Embodiment In the first embodiment, the method for setting the slice position using the point cloud data PG ref (see FIG. 2) representing the reference shape of the surface of the head has been described. In this embodiment, a method of setting the slice position using point cloud data representing the reference shape of the medullary and bridge surfaces in addition to the point cloud data representing the reference shape of the head surface will be described.
図１４は、第２の形態において、ハードディスク１０に記憶されている点群データＰＧｒｅｆの説明図である。 FIG. 14 is an explanatory diagram of the point cloud data PG ref stored in the hard disk 10 in the second embodiment.
第２の形態では、点群データＰＧｒｅｆは、人体の頭部の表面の基準の形状を表す点群データと、頭部に含まれる延髄および橋の表面の基準の形状を表す点群データとを含んでいる。点群データＰＧｒｅｆには、スライス位置ＳＬ１〜ＳＬｎの位置情報が対応付けられている。この点群データＰＧｒｅｆは、図３に示す被検体ＳＵＢ１〜ＳＵＢｎの画像データにおいて、頭部の表面の基準の形状を表す点群データの他に、延髄および橋の表面の基準の形状を表す点群データを設定し、点群データを平均することによって求めることができる。 In the second embodiment, the point cloud data PG ref includes point cloud data representing the reference shape of the surface of the human head, point cloud data representing the reference shape of the medulla and the surface of the bridge included in the head, and Is included. The point cloud data PG ref is associated with position information of the slice positions SL 1 to SL n . This point cloud data PG ref represents the reference shape of the medulla and the surface of the bridge in addition to the point cloud data indicating the reference shape of the head surface in the image data of the subjects SUB1 to SUBn shown in FIG. It can be obtained by setting point cloud data and averaging the point cloud data.
次に、第２の形態において、被検体を撮影するときの手順について、図５のフローを参照しながら説明する。尚、手術前の撮影、手術後の撮影に関わらず、ＭＲ装置の動作フローは同じであるので、以下では、手術前の撮影をするときのフローを取り上げて、第２の形態を説明する。 Next, a procedure for imaging a subject in the second embodiment will be described with reference to the flow of FIG. Note that the operation flow of the MR apparatus is the same regardless of imaging before surgery and imaging after surgery, and therefore the second embodiment will be described below by taking up the flow when imaging before surgery.
ステップＳＴ１は、第１の形態と同じであるので、説明は省略する。ローカライザ画像データＤＬ１を取得した後、ステップＳＴ２に進む。 Step ST1 is the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. After acquiring the localizer image data DL1, the process proceeds to step ST2.
ステップＳＴ２では、点群データ作成手段９１（図１参照）が、ローカライザ画像データＤＬ１に基づいて、被検体の頭部の表面の形状を表す点群データと、延髄および橋の表面の形状を表す点群データとを作成する（図１５参照）。図１５に、作成された点群データＰＧａを概略的に示す。図１５（ａ）は頭部全体を示しており、図１５（ｂ）は、頭部のサジタル断面を示している。尚、点群データＰＧａは、白丸で示されている。点群データＰＧａを作成した後、ステップＳＴ３に進む。 In step ST2, the point cloud data creating unit 91 (see FIG. 1) represents the point cloud data representing the shape of the surface of the head of the subject and the shapes of the surfaces of the medulla and the bridge based on the localizer image data DL1. Point cloud data is created (see FIG. 15). Figure 15 shows a data PG a point cloud is created schematically. FIG. 15A shows the entire head, and FIG. 15B shows a sagittal section of the head. Incidentally, the point group data PG a is indicated by a white circle. After you create a point cloud data PG a, the process proceeds to step ST3.
ステップＳＴ３では、スライス位置設定手段９２が、ハードディスク１０に記憶されている点群データＰＧｒｅｆ（図１４参照）と、ローカライザ画像データＤＬ１から検出した被検体１３の点群データＰＧａ（図１５参照）とを照合し、点群データＰＧｒｅｆおよびＰＧａの位置合わせを行う。 In step ST3, the slice position setting means 92 performs the point cloud data PG ref (see FIG. 14) stored in the hard disk 10 and the point cloud data PG a of the subject 13 detected from the localizer image data DL1 (see FIG. 15). ) And the point cloud data PG ref and PG a are aligned.
図１６は、位置合わせ後の様子を示す図である。
スライス位置設定手段９２は、点群データＰＧａおよびＰＧｒｅｆの位置ずれが最も小さくなるように、点群データの位置合わせを行う。点群データＰＧｒｅｆには、事前に設定されたスライス位置ＳＬ１〜ＳＬｎが対応付けられているので、点群データの位置合わせを行うことによって、被検体の点群データＰＧａに対して、スライス位置ＳＬ１〜ＳＬｎを位置決めすることができる。スライス位置ＳＬ１〜ＳＬｎを設定した後、ステップＳＴ４に進む。
FIG. 16 is a diagram illustrating a state after alignment.
The slice position setting unit 92 aligns the point cloud data so that the positional deviation between the point cloud data PG a and PG ref is minimized. Since the slice positions SL 1 to SL n set in advance are associated with the point cloud data PG ref , the point cloud data is aligned with respect to the point cloud data PG a of the subject. , Slice positions SL 1 to SL n can be positioned. After the slice positions SL 1 to SL n are set, the process proceeds to step ST4.
ステップＳＴ４では、ステップＳＴ３で設定されたスライス位置ＳＬ１〜ＳＬｎに従って、本スキャンが行われ、フローが終了する。 In step ST4, according slice position SL 1 to SL n set in step ST3, the main scan is performed, the flow is terminated.
尚、上記の説明では、手術前の撮影におけるフローが説明されているが、手術前の撮影のフローも同様の手順で実行される。 In the above description, the flow of photographing before surgery is described, but the flow of photographing before surgery is executed in the same procedure.
第２の形態では、被検体の頭部の表面の形状を表す点群データだけでなく、橋および延髄の表面の形状を表す点群データも用いて、スライス位置を設定している。橋および延髄は外科手術が行われにくい部位であるので、頭部の手術を行った場合でも、手術の前後で、橋および延髄の形状にはほとんど変化は見られない。したがって、橋および延髄の表面の形状を表す点群データも用いて、スライス位置を設定することによって、スライス位置の位置決めの精度を更に高めることができる。尚、点群データＰＧｒｅｆおよびＰＧａの各々に、橋および延髄の表面の点群データだけでなく、脊髄の表面の点群データを含めてもよい。脊髄の点群データも含めることにより、スライス位置の位置決めの精度を更に高めることが可能となる。 In the second embodiment, the slice position is set using not only point cloud data representing the shape of the surface of the head of the subject but also point cloud data representing the shape of the surface of the bridge and medulla oblongata. Since the bridge and medulla are difficult to perform surgery, there is little change in the shape of the bridge and medulla before and after surgery even when the head is operated. Therefore, the accuracy of positioning the slice position can be further increased by setting the slice position using the point cloud data representing the shape of the surface of the bridge and the medulla oblongata. Each of the point cloud data PG ref and PG a may include not only the point cloud data on the surface of the bridge and the medulla but also the point cloud data on the surface of the spinal cord. By including the point cloud data of the spinal cord, it is possible to further improve the positioning accuracy of the slice position.
また、本形態では、ＭＲ装置で被検体の経過観察をする場合について説明したが、本発明は、ＭＲ装置に限定されることはなく、ＣＴ装置など、スライス位置を設定する医用装置を用いて被検体を撮影する場合に適用することができる。 Further, in this embodiment, the case where the subject is observed with the MR apparatus has been described. However, the present invention is not limited to the MR apparatus, and a medical apparatus that sets a slice position, such as a CT apparatus, is used. It can be applied when imaging a subject.
２ マグネット
３ テーブル
３ａ クレードル
５ シーケンサ
６ 送信器
７ 勾配磁場電源
８ 受信器
９ 中央処理装置
１０ ハードディスク
１１ 操作部
１２ 表示部
１３ 被検体
１００ ＭＲ装置
2 Magnet 3 Table 3a Cradle 5 Sequencer 6 Transmitter 7 Gradient magnetic field power supply 8 Receiver 9 Central processing unit 10 Hard disk 11 Operation unit 12 Display unit 13 Subject 100 MR apparatus
Claims (7)
人体の所定部位の表面の基準の形状を表し、スライス位置の位置情報が対応付けられた第１の点群データと、前記被検体の前記所定部位の表面の形状を表す第２の点群データとを照合し、照合結果に基づいて、前記被検体の前記所定部位のスライス位置を設定する、スライス位置設定装置。 A slice position setting device for setting a slice position when imaging a subject,
First point cloud data that represents a reference shape of the surface of a predetermined part of the human body and is associated with position information of a slice position, and second point cloud data that represents the shape of the surface of the predetermined part of the subject And a slice position setting device that sets the slice position of the predetermined part of the subject based on the comparison result.
前記ローカライザ画像データに基づいて、前記第２の点群データを作成する点群データ作成手段と、
前記第１の点群データと、前記第２の点群データとを照合し、照合結果に基づいて、前記被検体の前記所定部位のスライス位置を設定するスライス位置設定手段と、
を有する、請求項４に記載の磁気共鳴装置。 Scanning means for executing a localizer scan for acquiring localizer image data used when setting a slice position of the predetermined portion;
Point cloud data creating means for creating the second point cloud data based on the localizer image data;
A slice position setting means for collating the first point cloud data and the second point cloud data, and setting a slice position of the predetermined part of the subject based on a collation result;
The magnetic resonance apparatus according to claim 4, comprising:
人体の所定部位の表面の基準の形状を表し、スライス位置の位置情報が対応付けられた第１の点群データと、前記被検体の前記所定部位の表面の形状を表す第２の点群データとを照合し、照合結果に基づいて、前記被検体の前記所定部位のスライス位置を設定するステップ、を有するスライス位置設定方法。 A slice position setting method for setting a slice position when imaging a subject,
First point cloud data that represents a reference shape of the surface of a predetermined part of the human body and is associated with position information of a slice position, and second point cloud data that represents the shape of the surface of the predetermined part of the subject And setting the slice position of the predetermined part of the subject based on the result of the comparison.
人体の所定部位の表面の基準の形状を表し、スライス位置の位置情報が対応付けられた第１の点群データと、前記被検体の前記所定部位の表面の形状を表す第２の点群データとを照合し、照合結果に基づいて、前記被検体の前記所定部位のスライス位置を設定する処理、を計算機に実行させるためのプログラム。
A program for setting a slice position when imaging a subject,
First point cloud data that represents a reference shape of the surface of a predetermined part of the human body and is associated with position information of a slice position, and second point cloud data that represents the shape of the surface of the predetermined part of the subject And a program for causing the computer to execute processing for setting the slice position of the predetermined part of the subject based on the result of the comparison.
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