JP3519794B2 - Ｓａｔ設定方法及びｓａｔ設定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気共鳴イメージング
（ＭＲＩ）装置のプリサチュレーション（Pre Saturati
on, 以下、単にＳＡＴと言う。）設定方法及びＳＡＴ設
定装置に関し、特に、ＳＡＴのグラフィック入力が可能
なＳＡＴ設定方法及びＳＡＴ設定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＲＩ装置は、核磁気共鳴現象を利用し
て被検体中の所望の検査部位における原子核スピンの密
度分布，緩和時間分布等を計測して、その計測データか
ら被検体の断面を画像表示するものである。

【０００３】均一で強力な静磁場発生装置内に置かれた
被検体の原子核スピンは、静磁場の強さによって定まる
周波数（ラーモア周波数）で静磁場の方向を軸として歳
差運動を行う。そこで、このラーモア周波数に等しい周
波数の高周波パルスを外部より照射すると、スピンが励
起されて高いエネルギー状態に遷移する。これを核磁気
共鳴現象と言う。この高周波パルスの照射を打ち切る
と、スピンはそれぞれの状態に応じた時定数で元の低い
エネルギー状態に戻り、この時に外部に電磁波を照射す
る。これをその周波数に同調した高周波受信コイル（Ｒ
Ｆコイル）で検出する。このとき、空間内に位置情報を
付加する目的で、三軸の勾配磁場を静磁場空間に印加す
る。この結果、空間内の位置情報を周波数情報として捕
らえることができる。

【０００４】ところで、スキャン領域及び注目領域以外
の周囲の領域からのアーティファクトを緩和するため
に、このような周囲の領域をサチュレーション領域とし
て設定し、プリサチュレーション（ＳＡＴ）パルスを印
加して励起することが行なわれている。

【０００５】ここでＳＡＴ設定について図面を用いて説
明する。図１３はＦＯＶ（FieldOf View）方向（被検体
のイメージのＦＯＶ部分（以下、イメージＦＯＶと言
う）に平行な平面）についてのＳＡＴ設定を説明するた
めの説明図である。例えば、この図１３は被検体の腹部
の断面の一部が示されているものとする。

【０００６】このＳＡＴの設定を行う場合、オペレータ
コンソールの表示装置上に元画像として被検体のイメー
ジＦＯＶ部分を表示する（図１３実線部分）。この図１
３の中央部のイメージＦＯＶの領域が実際に元イメージ
としての断層像が表示された部分であり、このイメージ
ＦＯＶの領域の周囲（上下左右）のＳＡＴ部分を設定す
るためにオペレータが数値入力を行う。

【０００７】例えば、図１３のイメージＦＯＶの領域に
は被検体のイメージが表示されている。このような表示
画面上にスケールを表示して、イメージＦＯＶの大きさ
を画面上で読み取る。

【０００８】そして、その読み取った結果を参照し、各
部（イメージＦＯＶの上下左右）のＳＡＴ（図１３の破
線部分）についてイメージＦＯＶの端部からＳＡＴ端部
までの間隔（Slab Location：〜），ＳＡＴの厚み
（Slab Thickness：′〜′）を想定し、予め定めら
れた計算方法に基づいてオペレータが計算を行い、各部
の数値を求める。

【０００９】同様にして、スライス方向のイメージを表
示し、その画面を参照してスライス方向のＳＡＴの設定
を行う。例えば、図１４ではスライス方向のＳＡＴ設定
のために頭（Head）〜足（Feet）方向の被検体のイメー
ジが表示され、それにスライス位置（図１４の実線部
分）が表示されている。このような表示画面上にスケー
ルを表示して、スライスの位置，厚み等を画面から読み
取る。

【００１０】そして、その読み取った結果を参照し、各
部（スライス位置のHead方向，Feet方向）のＳＡＴ（図
１４の破線部分）についてスライスの端部からＳＡＴ端
部までの間隔（Slab Location：，），ＳＡＴの厚
み（Slab Thickness：′，′）を想定し、予め定め
られた計算方法に基づいてオペレータが計算を行い、各
部の数値を求める。

【００１１】そして、以上のようにして手計算により求
めたＳＡＴの間隔（〜），ＳＡＴの厚み（′〜
′）の数値をキーボード等の数値入力装置を介して入
力する。例えば、図１５のような入力画面が表示されて
おり、オペレータが計算により求めた結果を数値により
順に入力する。ここでは、図１３，図１４の各部のＳＡ
Ｔの間隔（〜）及びＳＡＴの厚み（′〜′）と
図１５の入力項目の関係を明確にするために、数値入力
画面内の各入力項目に図１３，図１４の各部の対応する
番号を付してある。従って、図１３及び図１４の破線に
示したＳＡＴ領域を想定して、その数値を計算により求
めて、図１５の入力画面の〜，′〜′の部分に
数値入力装置から数値入力を行う。

【００１２】尚、以上のＳＡＴ設定はＦＯＶ端，スライ
ス端を基準として相対的に決定しているので、ＦＯＶ
Ｒｅｌａｔｉｖｅ ＳＡＴと呼ばれている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】以上のような数値入力
の場合、画面上でイメージＦＯＶやスライスの大きさ，
厚みを読み取ったうえで、更に読み取った数値を用いて
計算をしなければならず、操作が非常に面倒になる不具
合を有している。

【００１４】また、スライスの位置を任意の角度に変更
した場合や、複数の異なる角度を有するスライスを行う
場合等のＳＡＴの設定は、更に計算が面倒になる不具合
を有している。

【００１５】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、第１の目的は、設定を容易に行うことが可能なＳＡ
Ｔ設定方法並びにＳＡＴ設定装置を実現することであ
る。また、第２の目的はＳＡＴの設定データを効率良く
用いることが可能なＳＡＴ設定方法並びにＳＡＴ設定装
置を実現することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決する第
１の手段は、元画像としてイメージを表示し、表示され
たイメージを参照して、このイメージ上にプリサチュレ
ーション（ＳＡＴ）を実行する領域をグラフィック入力
により指定することでＳＡＴの設定を行うことを特徴と
するＳＡＴ設定方法である。

【００１７】前記の課題を解決する第２の手段は、ＭＲ
Ｉ装置においてプリサチュレーション（ＳＡＴ）の設定
を行うＳＡＴ設定装置であって、元画像としてイメージ
を表示する表示手段と、表示手段に表示されたイメージ
を用いて表示画面上でポインティングデバイスを用いて
グラフィック入力によりＳＡＴの設定を行う設定手段と
を備えたことを特徴とするＳＡＴ設定装置である。

【００１８】前記の課題を解決する第３の手段は、ＭＲ
Ｉ装置においてプリサチュレーション（ＳＡＴ）の設定
を行うＳＡＴ設定装置であって、元画像としてイメージ
を表示する表示手段と、表示手段に表示されたイメージ
を用いて表示画面上でポインティングデバイスを用いて
グラフィック入力によりＳＡＴの設定を行う設定手段
と、設定手段によりグラフィック入力により設定された
ＳＡＴの設定値を数値データに変換し、ＳＡＴの設定値
に基づいてスキャンを実行して得られたデータからイメ
ージを生成する処理手段と、ＳＡＴの設定に基づいてス
キャンを行って得られたイメージと関連した状態でＳＡ
Ｔの数値データを保存するデータ保存手段とを備えたこ
とを特徴とするＳＡＴ設定装置である。

【００１９】

【作用】課題を解決する第１の手段であるＳＡＴ設定方
法においては、元画像として表示されたイメージを表示
しておいて、この表示画面上でＳＡＴを実行する領域が
グラフィック入力により設定される。

【００２０】課題を解決する第２の手段であるＳＡＴ設
定装置においては、元画像として表示手段に表示された
イメージを用いて、設定手段を介して表示画面上でポイ
ンティングデバイスを用いてグラフィック入力によりＳ
ＡＴの設定が行われる。

【００２１】課題を解決する第３の手段であるＳＡＴ設
定装置においては、元画像として表示手段に表示された
イメージを用いて、設定手段を介して表示画面上でポイ
ンティングデバイスを用いてグラフィック入力によりＳ
ＡＴの設定が行われ、設定されたＳＡＴの設定値が処理
手段で数値データに変換され、ＳＡＴの設定に基づいて
スキャンを行って処理手段で得られたイメージと関連し
た状態でＳＡＴの数値データが保存手段で保存される。

【００２２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は本発明の一実施例のＳＡＴ設定装置
の主要部の構成を示す構成図である。

【００２３】この図１において、ＭＲＩ装置１は本発明
の一実施例のＳＡＴ設定方法を実現するものであり、ま
た、本発明の一実施例のＳＡＴ設定装置を構成するもの
である。計算機２は操作卓１３からの指示に基づき、Ｍ
ＲＩ装置１全体の動作を統括的に制御する。シーケンス
記憶回路３は記憶しているシーケンスに基づいて勾配磁
場駆動回路４を動作させ、マグネットアッセンブリ５の
静磁場コイル並びに勾配磁場コイルを用いて静磁場並び
に勾配磁場を発生させる。また、このシーケンス記憶回
路３はゲート変調回路７を制御し、ＲＦ発信回路６で発
生したＲＦパルスを所定の波形に変調して、ＲＦ電力増
幅器８からマグネットアッセンブリ５の送信コイルに加
える。

【００２４】マグネットアッセンブリ５の受信コイルで
得られたＮＭＲ信号（例えばエコー信号）は、前置増幅
器９を介して位相検波器１０に入力される。位相検波器
１０はＲＦ発振回路９の出力を参照信号として、前置増
幅器５の受信信号出力を位相検波するものである。この
位相検波器１０の出力信号はＡＤ変換器１１においてデ
ィジタル信号に変換され、計算機２に入力される。計算
機２で処理された結果（再構成されたイメージ）は表示
装置１２に画像表示される。

【００２５】図２は上述のＳＡＴ設定装置の動作状態、
すなわちＳＡＴ設定方法の手順を示すフローチャートで
ある。この図２を参照して動作説明を行う。操作卓１３
に配置されたポインティングデバイス（マウス，トラッ
クボールなど）やキーを介し、表示装置１２の表示画面
上のグラフィックＳＡＴボタン（または、グラフィック
ＳＡＴの入力を意味するアイコン）が操作されることに
より、グラフィックＳＡＴの入力モードに移行する（図
２ステップ）。尚、表示画面上のボタン，アイコン以
外に、各種入力装置の選択ボタン，選択スイッチ等によ
る操作でも同様にグラフィックＳＡＴの入力モードに移
行する。

【００２６】尚、本実施例において、グラフィックＳＡ
Ｔとは、表示画面上で具体的なＳＡＴ領域の位置の設定
をポインティングデバイスにより表示画面上で行うこと
を意味し、ＳＡＴの設定の少なくとも一部の項目（例え
ば、ＳＡＴ領域のいずれか１つの領域，または１つの領
域内のいずれか１つの項目の設定）を行うことも含むも
のとする。

【００２７】グラフィックＳＡＴの入力モードに移行す
ると、元画像として被検体のイメージが表示される（図
２ステップ）。この元画像に重畳されるようにして、
２本の平行線がＳＡＴ設定ラインとして表示される。初
期状態では画面の中心付近に、所定の間隔（ＳＡＴ厚）
をもって、垂直にＳＡＴ設定ラインが表示される。この
様子を図３に示す。また、２本のＳＡＴ設定ライン中心
付近には＋印のカーソルが表示されており、ポインティ
ングデバイスの操作によってＳＡＴ設定ラインの位置を
移動させることが可能になっている。

【００２８】また、同時に、ＳＡＴ設定用の補助画面と
して図４に示すような画面が表示され、数値入力の入力
画面及びキー操作のヘルプ画面として用いることができ
るようになる。

【００２９】以下、図４の補助画面に示したキー操作の
一例に従ってＳＡＴ設定の具体例を説明する。但し、キ
ー操作の割り当ては単なる一例であり、これ以外のキー
操作も可能である。

【００３０】例えば、操作卓１３に配置されたトラック
ボール，マウス等のポインティングデバイスにより表示
画面上のカーソル（図３の中心の十字（＋）の部分）を
移動させることで、図５に示すようにＳＡＴ設定ライン
の位置を変えることができる。

【００３１】また、操作卓１３に配置されたキー入力装
置を用いた数値による入力で図６に示すようにＳＡＴ厚
を変更することもできる。このような場合、図４のThic
hness の入力項目に数値が表示されると共に、図６のＳ
ＡＴ厚も変化する。

【００３２】そして、カーソル移動キーを一定の時間以
上押しつづけることで、図７に示すようにＳＡＴ設定ラ
インの中心位置（＋印）を回転中心としてＳＡＴ設定ラ
インを任意の角度に回転させることもできる。更に、図
４の補助画面に示したように、「．」キーを押下するこ
とで、表示カーソルの位置を０°／９０°というように
直角に角度を変更することも可能である。

【００３３】また、所定のキーを操作することで、１つ
前の設定状態（Prior Sat）に戻り、最新の設定を無効
にすることができる。そして、操作卓１３上のキー入力
部等の確定用のキー（図４の補助画面で指示されるEnte
r キー等）を押下することでＳＡＴの設定が確定する。
このように、１つ項目の設定を行って確定すると、次の
設定項目が入力状態になる。このようにして、表示画面
の元画像を参照しつつ、任意の位置でＳＡＴの設定を行
う。また、END キーを押下することでＳＡＴ設定を終了
する（図２ステップ）。

【００３４】ＳＡＴ設定が終了すると、計算機２がグラ
フィックＳＡＴによる設定から各項目のデータを算出
し、数値入力の場合と同様なデータとしてシーケンス記
憶回路３に指示を与える。また、この各項目のデータは
図８に示す画面の（ａ）及び（ｃ）に数値として表示さ
れる。

【００３５】尚、この図８に一例として示す画面では、
（ａ）はグラフィック／数値併用の項目であり、（ｂ）
は数値専用の項目であり、（ｃ）はグラフィック専用の
項目である。すなわち、この図８に示した画面は、入力
の容易さに応じて数値入力とグラフィック入力とが併用
できるシステムを想定している。但し、グラフィック入
力専用とすることも当然可能であり、そのような場合に
は数値入力の項目が無くなる。

【００３６】この図８の各項目とＳＡＴとの関係を図９
及び図１０に示す。すなわち、図８の各項目について
は、イメージＦＯＶの端部からＳＡＴ端部までの間隔
（FOVoffset：〜），ＳＡＴの厚み（Slab Thicknes
s：′〜′），ＳＡＴの位置（Absolute offset：
”〜”）は図９及び図１０のようになっている。ま
た、図８のチルト（Tilt）については、傾きを有するス
ライスを行う場合の、ＳＡＴの傾き（チルト角）を意味
している。ここで、ＬＲ，ＡＰ，ＨＦとは、それぞれ左
右（Left-Right）方向の傾き，上下（Anterior-Posteri
or）方向の傾き，頭−足（Head-Feet）方向の傾きを意
味している。

【００３７】以上で、一通りのグラフィックＳＡＴ設定
は完了するが、異なる元画像を表示して再度グラフィッ
クＳＡＴ設定を繰り返すことも可能である（図２ステッ
プ→）。例えば、元画像を任意の角度で回転させる
等して、再度グラフィックＳＡＴ設定を繰り返すことが
可能である。

【００３８】そして、グラフィックＳＡＴ設定が完了し
た時点でスキャンが実行される（図２ステップ）。こ
のスキャンにおいては、グラフィックＳＡＴ設定により
定められた領域でＳＡＴパルスが印加されて励起が行な
われる。

【００３９】以上詳細に説明したように、グラフィック
によるＳＡＴ設定を行うようにしたことで、設定操作が
極めて簡単になる。また、元画像を回転させた場合にも
何等面倒な作業は発生しない。

【００４０】また、スキャンが終了して作成されたイメ
ージは記憶装置１４に格納される。この際に、上述のグ
ラフィックＳＡＴ設定データをイメージと関連付けて格
納しておくようにする。例えば、図１１（ａ），（ｂ）
に示すようなデータ形式により格納する。

【００４１】ここで図１１（ａ）はＡｂｓｏｌｕｔｅ
ＳＡＴが指定された場合であり、図１１（ｂ）はＦＯＶ
Ｒｅｌａｔｉｖｅ ＳＡＴが指定された場合のデータ
形式を示している。ここで、Ａｂｓｏｌｕｔｅ ＳＡＴ
とは本願発明によるグラフィックＳＡＴ設定により絶対
値としての座標が指定された場合であり、また、ＦＯＶ
Ｒｅｌａｔｉｖｅ ＳＡＴとはＦＯＶ端，スライス端
を基準として相対的に数値入力により座標が指定された
従来方法による場合を意味している。

【００４２】また、図１１（ａ）において、「Ｈ：Ｐ
Ｓ」は頭（Head）方向のＳＡＴの位置（ポジション：Ab
solute offset ，絶対値のため±の符号を有する）を示
しており、同様に、Ｆ，Ａ，Ｐ，Ｌ，Ｒはそれぞれ足
（Feet），上（Anterior），下（Posterior），左（Lef
t），右（Right）方向についての各項目を示している。
また、「ＴＨ」は頭方向のＳＡＴ厚（Slab thicknes
s）、「ＬＲ」，「ＡＰ」，「ＨＦ」は上述のＬＲ，Ａ
Ｐ，ＨＦ方向のチルト角を示している。そして、図中の
****で示した部分に設定された数値が格納される。ま
た、図１１（ｂ）において、Ｈ，Ｆ，Ａ，Ｐ，Ｌ，Ｒは
図１１（ａ）と同様な意味を有し、この場合は相対値で
あるので±の符号は無く、必要に応じて内側か外側かを
示すＩ，Ｏの符号と共にデータが格納される。

【００４３】そして、図１２に示すように、グラフィッ
クＳＡＴ設定（図１２ステップ〜），スキャン（図
１２ステップ）の後に、手術が行なわれたような場合
に、再度手術前と同一条件でスキャンを行いたい場合も
存在する。

【００４４】そのような場合に、再度、同一条件のグラ
フィックＳＡＴ設定をポインティングデバイスを用いて
行うことは不可能に近い。そこで、イメージデータと関
連して格納されたグラフィックＳＡＴ設定データを読み
出し、従来の場合の数値入力データと同様にして扱い、
前回のスキャンと同一条件でのスキャン（図１２ステッ
プ）を実行することが可能になる。

【００４５】以上詳細に説明したように、グラフィック
画面上でグラフィック的にＳＡＴ領域を設定してスキャ
ンを行ない、このようにして得られたイメージと関連し
た状態でグラフィックＳＡＴ設定データを格納するよう
にしたことで、グラフィックＳＡＴの設定データを効率
良く用いて再現性の良いスキャンを実行することが可能
になる。

【００４６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、グラフィッ
クによるＳＡＴ設定を行うようにしたことで、設定操作
が極めて簡単になり、また、元画像を回転させた場合に
も何等面倒な作業を必要とせずに、容易に設定が行える
ＳＡＴ設定方法並びにＳＡＴ設定装置を実現できる。

【００４７】また、グラフィックＳＡＴ設定されてスキ
ャンが行なわれて得られたイメージと関連した状態でＳ
ＡＴ設定データを関連付けて格納するようにしたこと
で、グラフィックＳＡＴの設定データを効率良く用いて
再現性の良いスキャンを複数回実行することが可能なＳ
ＡＴ設定方法並びにＳＡＴ設定装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のＳＡＴ設定装置の構成例を
示す構成図である。

【図２】本発明の一実施例のＳＡＴ設定方法の手順を示
すフローチャートである。

【図３】本発明の一実施例のグラフィックＳＡＴ設定に
よる設定時の表示画面の一例を示す説明図である。

【図４】本発明の一実施例のグラフィックＳＡＴ設定に
よる表示画面の一例を示す説明図である。

【図５】本発明の一実施例のグラフィックＳＡＴ設定に
よる設定時の表示画面の一例を示す説明図である。

【図６】本発明の一実施例のグラフィックＳＡＴ設定に
よる設定時の表示画面の一例を示す説明図である。

【図７】本発明の一実施例のグラフィックＳＡＴ設定に
よる設定時の表示画面の一例を示す説明図である。

【図８】本発明の一実施例のグラフィックＳＡＴ設定に
よる設定データの表示画面の一例を示す説明図である。

【図９】図８における各項目の位置関係を説明するため
の説明図である。

【図１０】図８における各項目の位置関係を説明するた
めの説明図である。

【図１１】本発明の一実施例のグラフィックＳＡＴ設定
により得られた設定データの格納時のデータ形式の一例
を示す説明図である。

【図１２】本発明の他の実施例のＳＡＴ設定方法の手順
を示すフローチャートである。

【図１３】従来のＳＡＴ設定の様子を示す説明図であ
る。

【図１４】従来のＳＡＴ設定の様子を示す説明図であ
る。

【図１５】従来の数値入力によるＳＡＴ設定の様子を示
す説明図である。

【符号の説明】

１ ＭＲＩ装置 ２ 計算機 ３ シーケンス記憶回路 ４ 勾配磁場駆動回路 ５ マグネットアセンブリ ６ ＲＦ発振回路 ７ ゲート変調回路 ８ ＲＦ電力増幅器 ９ 前置増幅器 １０ 位相検波器 １１ ＡＤ変換器 １２ 表示装置 １３ 操作卓 １４ 記憶装置

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−269113（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 5/055

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 元画像として被検体のイメージを表示
   し、 前記表示された被検体のイメージを参照して、ポインテ
   ィングデバイスを用いて表示画面上のカーソルを移動さ
   せてＳＡＴ設定ラインを指定し、キー入力装置を用いて
   数値による入力でＳＡＴ厚を指定し、カーソル移動キー
   を一定時間以上押しつづけてＳＡＴ設定ラインを任意の
   角度に回転させることにより、前記イメージ上にプリサ
   チュレーション（ＳＡＴ）を実行する領域を指定してＳ
   ＡＴの設定を行うことを特徴とするＳＡＴ設定方法。
2. 【請求項２】 ＭＲＩ装置においてプリサチュレーショ
   ン（ＳＡＴ）の設定を行うＳＡＴ設定装置であって、 元画像として被検体のイメージを表示する表示手段と、 ポインティングデバイスを用いて表示画面上のカーソル
   を移動させてＳＡＴ設定ラインを指定し、キー入力装置
   を用いて数値による入力でＳＡＴ厚を指定し、カーソル
   移動キーを一定時間以上押しつづけてＳＡＴ設定ライン
   を任意の角度に回転させることにより、前記表示手段に
   表示されたイメージ上にプリサチュレーション（ＳＡ
   Ｔ）を実行する領域を指定してＳＡＴの設定を行う設定
   手段とを備えたことを特徴とするＳＡＴ設定装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のＳＡＴ設定装置であっ
   て、 前記設定手段により設定されたＳＡＴの設定値を数値デ
   ータに変換し、ＳＡＴの設定値に基づいてスキャンを実
   行して得られたデータからイメージを生成する処理手段
   と、 ＳＡＴの設定に基づいてスキャンを行って得られたイメ
   ージと関連した状態でＳＡＴの数値データを保存するデ
   ータ保存手段とを備えたことを特徴とするＳＡＴ設定装
   置。