JP5914560B2 - Magnetic resonance imaging system - Google Patents

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Description

本発明は、電磁遮蔽された撮像室内に磁気共鳴撮像装置及び自動注入器等が配置された磁気共鳴撮像システムに関し、特には、撮像室内の機器と室外のコントローラとの間で制御信号をやり取りするための通信インターフェースの配置の自由度を増し、利便性をより向上させた磁気共鳴撮像システムに関する。   The present invention relates to a magnetic resonance imaging system in which a magnetic resonance imaging apparatus, an automatic injector, and the like are arranged in an electromagnetically shielded imaging room, and in particular, exchanges control signals between equipment in the imaging room and an outdoor controller. The present invention relates to a magnetic resonance imaging system that increases the degree of freedom of arrangement of a communication interface for improving convenience.

一般に、磁気共鳴撮像装置（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）を使用する場合、外部の電磁場による影響を低減するため、磁気共鳴撮像装置は電磁遮蔽された撮像室内に配置される。また、患者に造影剤を注入するための自動注入器（インジェクター）を用いる場合には、この注入器も撮像室内に配置される。   Generally, when using a magnetic resonance imaging device (MRI), the magnetic resonance imaging device is disposed in an electromagnetically shielded imaging chamber in order to reduce the influence of an external electromagnetic field. Further, when an automatic injector (injector) for injecting a contrast medium into a patient is used, this injector is also arranged in the imaging chamber.

撮像室は、シールド壁等によって囲まれた空間である。シールド壁は、撮像に影響を及ぼしうる所定の周波数帯（例えば１ＧＨｚ以下）の電磁波を遮蔽する性能を有している。シールド壁の一部には、通常、室内を覗くための覗き窓が設けられている。   The imaging room is a space surrounded by a shield wall or the like. The shield wall has a performance of shielding electromagnetic waves in a predetermined frequency band (for example, 1 GHz or less) that can affect imaging. A part of the shield wall is usually provided with a viewing window for looking into the room.

特許文献１等には、撮像室内に配置された医療機器と、室外に置かれたコントローラ等との間の通信に関する技術が開示されている。具体的には、撮像室の観察窓を通じて制御信号をやり取りする通信インターフェースが提案されており、この通信インターフェースでは、赤外線や可視光線の電磁波が利用される。   Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-260260 discloses a technology related to communication between a medical device arranged in an imaging room and a controller or the like placed outside the room. Specifically, a communication interface for exchanging control signals through an observation window in an imaging room has been proposed. In this communication interface, electromagnetic waves of infrared rays or visible rays are used.

特許２７５２９０９号公報Japanese Patent No. 2752909

上記のような通信インターフェースによれば、撮像室内外の機器間に通信用のラインを引き回す必要がないため、機器の使用が容易になる等の利点がある。しかし、この通信インターフェースは、赤外線や可視光線等で信号をやり取りするものであるため、基本的には、通信し合うユニット（トランシーバ）同士を、窓を挟んで比較的近接させて対向配置しなければならない等の制約がある。   According to the communication interface as described above, there is no need to route a communication line between devices inside and outside the imaging room, so that there is an advantage that the device can be easily used. However, since this communication interface exchanges signals using infrared rays, visible light, or the like, basically, the communicating units (transceivers) must be placed relatively close to each other with a window in between. There are restrictions such as must.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、撮像室内の機器と室外のコントローラとの間で制御信号をやり取りするための通信インターフェースの配置の自由度を増し、利便性をより向上させた磁気共鳴撮像システムに関する。   The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to increase the degree of freedom in arranging a communication interface for exchanging control signals between a device in the imaging room and an outdoor controller. The present invention relates to a magnetic resonance imaging system with improved performance.

上記目的を達成するため、本発明の磁気共鳴撮像システムは、
磁気共鳴撮像装置による撮像に影響を及ぼしうる所定の周波数帯を遮蔽するシールド壁によって囲まれた、前記磁気共鳴撮像装置が配置される撮像室と、
前記撮像室内に配置された、患者へ薬液を注入する注入手段と、
前記撮像室外に配置された、前記注入手段の動作を制御するコントローラと、
前記注入手段と前記コントローラとの間で制御信号をやり取りするための通信インターフェースと、
を備え、
該通信インターフェースは、前記所定の周波数帯より高い周波数帯を利用して前記シールド壁越しに通信を行う無線方式である。
なお、「壁越しに通信」とは、無線電波がシールド壁を貫通し、その電波により制御信号がやり取りされることをいう。 In order to achieve the above object, a magnetic resonance imaging system of the present invention includes:
An imaging room in which the magnetic resonance imaging apparatus is disposed, surrounded by a shield wall that shields a predetermined frequency band that may affect imaging by the magnetic resonance imaging apparatus;
An injecting means for injecting a drug solution into a patient disposed in the imaging chamber;
A controller disposed outside the imaging chamber for controlling the operation of the injection means;
A communication interface for exchanging control signals between the injection means and the controller;
With
The communication interface is a wireless system that performs communication through the shield wall using a frequency band higher than the predetermined frequency band.
Note that “communication through a wall” means that radio waves pass through a shield wall and control signals are exchanged by the radio waves.

このような構成によれば、通信インターフェースが無線方式であるので、シールド壁に開口部を設けてそこに通信用のラインを通したり、床下にラインを敷設したりする必要がない。また、通信インターフェースがシールド壁越しに通信を行う無線方式であるため、特許文献１記載の構成のように通信インターフェースのユニットを窓を挟んで対向配置させたりする必要がなく、配置の自由度が改善される。   According to such a configuration, since the communication interface is a wireless system, there is no need to provide an opening in the shield wall and pass a communication line there, or lay a line under the floor. In addition, since the communication interface is a wireless system that performs communication through the shield wall, it is not necessary to arrange the communication interface units facing each other with a window interposed as in the configuration described in Patent Document 1, and the degree of freedom in arrangement is high. Improved.

上記通信インターフェースの無線方式としては、例えば、２ＧＨｚ以上の周波数帯を利用してもよい。また、ＩＥＥＥ８０２.１１ａ、８０２.１１ｂ、又は８０２.１１ｇ等の規格を利用するものであってもよい。   As a wireless method of the communication interface, for example, a frequency band of 2 GHz or more may be used. Further, a standard such as IEEE 802.11a, 802.11b, or 802.11g may be used.

上述したように、本発明によれば、撮像室内の機器と室外のコントローラとの間で制御信号をやり取りするための通信インターフェースの配置の自由度を増し、利便性をより向上させた磁気共鳴撮像システムを提供することができる。   As described above, according to the present invention, the magnetic resonance imaging that increases the degree of freedom of the arrangement of the communication interface for exchanging control signals between the equipment in the imaging room and the outdoor controller, and further improves convenience. A system can be provided.

本実施形態の磁気共鳴撮像システムを示す模式図である。It is a mimetic diagram showing the magnetic resonance imaging system of this embodiment. 図１のシステムの動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of the system of FIG.

以下、図面を参照して本発明の実施の一形態を説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の磁気共鳴撮像システムを示す模式図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a magnetic resonance imaging system of the present embodiment.

図１に示すように、この磁気共鳴撮像システム１は、磁気共鳴撮像装置１３が配置される撮像室１０を備えており、この撮像室１０は、周囲がシールド壁１１によって囲まれている。シールド壁１１に電磁遮蔽性をもたせる手段としては、特に限定されるものではないが、例えば金属製のメッシュ材等を利用することができる。シールド壁１１は、磁気共鳴撮像装置１３の撮像に影響を及ぼしうる所定の周波数帯（例えば１ＧＨｚ以下）の電磁波を遮蔽する。なお、図示は省略するが、シールド壁１１には、内部の様子を見るための覗き窓（不図示）や、室内に出入りするためのドア等が設けられている。   As shown in FIG. 1, the magnetic resonance imaging system 1 includes an imaging chamber 10 in which a magnetic resonance imaging apparatus 13 is disposed. The imaging chamber 10 is surrounded by a shield wall 11. The means for providing the shield wall 11 with electromagnetic shielding is not particularly limited. For example, a metal mesh material or the like can be used. The shield wall 11 shields electromagnetic waves in a predetermined frequency band (for example, 1 GHz or less) that can affect the imaging of the magnetic resonance imaging apparatus 13. In addition, although illustration is abbreviate | omitted, the shield wall 11 is provided with the observation window (not shown) for seeing the state of an inside, the door for entering / exiting a room | chamber interior, etc.

撮像室１０内に配置された磁気共鳴撮像装置１３は従来公知のものであり、この例では、寝台に横になった患者の所定部位を撮像する。
撮像室１０には、また、患者に造影剤などの薬液を注入するための自動注入器１５が配置されている。この自動注入器１５は、薬液が充填されたシリンジが装着されるシリンジ保持部１４と、該シリンジのピストンをシリンダ部材に向けて押し込む駆動手段（不図示）と、その動作を制御する制御回路（不図示であるがメモリやＣＰＵ等を備える）と、を有している。なお、自動注入器１５は、キャスター付きのスタンド上に保持されているので、自由に移動させることができる。 The magnetic resonance imaging apparatus 13 disposed in the imaging room 10 is a conventionally known one. In this example, a predetermined part of a patient lying on a bed is imaged.
In the imaging room 10, an automatic injector 15 for injecting a medical solution such as a contrast medium into the patient is also arranged. The automatic injector 15 includes a syringe holding unit 14 to which a syringe filled with a chemical solution is mounted, a drive unit (not shown) that pushes a piston of the syringe toward a cylinder member, and a control circuit (not shown). Although not shown, it has a memory, a CPU, etc.). Since the automatic injector 15 is held on a stand with casters, it can be moved freely.

患者への薬液の注入は、例えば、患者の体重などに応じて予め設定されたプロトコル（注入条件）に従って自動で行われる。このような自動注入によれば、患者に対して適正な量の薬液を好ましい注入速度で注入できる。   The injection of the drug solution into the patient is automatically performed according to a protocol (injection condition) set in advance according to the weight of the patient, for example. According to such automatic injection, it is possible to inject an appropriate amount of drug solution to a patient at a preferable injection rate.

撮像室１０の外には、自動注入器１５等の動作を制御するための、モニタやキーボード等（不図示）を備えたコントローラ２１が配置されている。   A controller 21 having a monitor, a keyboard, and the like (not shown) for controlling the operation of the automatic injector 15 and the like is disposed outside the imaging chamber 10.

本実施形態の磁気共鳴撮像システム１では、コントローラ２１と自動注入器１５との間の制御信号のやり取りは、無線方式を利用した通信インターフェース１８を介して行われるようになっている。具体的には、この通信インターフェース１８は、撮像室内のユニット１８ａと室外のユニット１８ｂとで構成されている。   In the magnetic resonance imaging system 1 of the present embodiment, exchange of control signals between the controller 21 and the automatic injector 15 is performed via a communication interface 18 using a wireless system. Specifically, the communication interface 18 includes a unit 18a inside the imaging room and a unit 18b outside the room.

室内のユニット１８ａは、この例では、自動注入器１５に一体的に構成されている（自動注入器１５の一機能として注入器に組み込まれていてもよいし、又は、別部品として注入器１５に取り付けられるものであってもよい）。室外のユニット１８ｂは、一例として、コントローラ２１にライン接続されている。いずれのユニット１８ａ、１８ｂも、電波を送信する機能と、相手側から送信された電波を受信する機能とを備えている。   In this example, the indoor unit 18a is integrally formed with the automatic injector 15 (may be incorporated in the injector as a function of the automatic injector 15, or as a separate component. It may be attached to). The outdoor unit 18b is line-connected to the controller 21 as an example. Each of the units 18a and 18b has a function of transmitting radio waves and a function of receiving radio waves transmitted from the other party.

これらユニット１８ａ、１８ｂ間の通信には、シールド壁１１越しに通信可能な無線方式が利用され、シールド壁１１が遮蔽しうる所定の周波数帯（例えば１ＧＨｚ）よりも高い周波数帯（例えば２ＧＨｚ以上、好ましくは２．４ＧＨｚ、５ＧＨｚ）が利用されている。一般に、磁気共鳴撮像装置１３が撮像に利用する周波数帯は数百ＭＨｚであることが多い（これに対応してシールド壁１１が例えば１ＧＨｚ以下を遮蔽できるようになっている）。これに対して、本実施形態の通信インターフェース１８はそれよりも高い周波数帯域を使用するものであるため、この電波が撮像に影響を及ぼすことはない。   For the communication between the units 18a and 18b, a wireless method capable of communicating through the shield wall 11 is used, and a frequency band higher than a predetermined frequency band (for example, 1 GHz) that can be shielded by the shield wall 11 (for example, 2 GHz or more, 2.4 GHz and 5 GHz) are preferably used. In general, the frequency band used for imaging by the magnetic resonance imaging apparatus 13 is often several hundred MHz (correspondingly, the shield wall 11 can shield, for example, 1 GHz or less). On the other hand, since the communication interface 18 of this embodiment uses a higher frequency band, this radio wave does not affect imaging.

なお、上記のような周波数帯を利用する場合、ＩＥＥＥ８０２.１１ａ、８０２.１１ｂ、又は８０２.１１ｇ等の無線規格を利用してもよいし、又は、３〜４ＧＨｚの周波数帯を使用する無線ＵＳＢなどのインターフェースを用いることもできる。   In addition, when using the frequency band as described above, a wireless standard such as IEEE 802.11a, 802.11b, or 802.11g may be used, or a wireless USB that uses a frequency band of 3 to 4 GHz. It is also possible to use an interface such as

次に、上記のように構成された本実施形態の磁気共鳴撮像システムの動作について説明する。図２は、上記磁気共鳴撮像システムの動作の例を示すフローチャートである。   Next, the operation of the magnetic resonance imaging system of the present embodiment configured as described above will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an example of the operation of the magnetic resonance imaging system.

ステップＳ１において、オペレータはコントローラ２１を操作して、同コントローラ２１に所定の注入プロトコル（患者への薬液注入条件）を読み込ませ、必要に応じて、この注入条件に修正を加える。例えば、患者の現在の体重や、注入する薬液の種類などに応じて、注入条件を適宜修正することができる。   In step S1, the operator operates the controller 21 to cause the controller 21 to read a predetermined injection protocol (a condition for injecting a drug solution to a patient), and correct the injection condition as necessary. For example, the injection conditions can be corrected as appropriate according to the current weight of the patient, the type of chemical to be injected, and the like.

この注入条件のデータは、次いで、コントローラ２１側から、通信インターフェース１８を介して自動注入器１５へと送信される（ステップＳ２）。自動注入器１５では、このデータを受信して、内臓するメモリ（不図示）でこれを保持する。   The injection condition data is then transmitted from the controller 21 side to the automatic injector 15 via the communication interface 18 (step S2). The automatic injector 15 receives this data and holds it in a built-in memory (not shown).

次いで、ステップＳ３において、自動注入器１５はこの注入条件にしたがって注入動作を実施する（ステップＳ３）。注入動作を実施中、自動注入器１５は、注入の状況に関するデータ（現時点でどれだけの量の薬液が患者に注入されたか等のデータ）を、随時、通信インターフェース１８を介してコントローラ２１に送る。
コントローラ２１はこれを受信し、モニタ（不図示）に注入状況としてリアルタイムに表示する。 Next, in step S3, the automatic injector 15 performs an injection operation according to the injection conditions (step S3). While performing the injection operation, the automatic injector 15 sends data relating to the state of the injection (data such as how much drug solution has been injected into the patient at this time) to the controller 21 via the communication interface 18 as needed. .
The controller 21 receives this and displays it as an injection status in real time on a monitor (not shown).

注入動作を実施中、コントローラ２１は、所定の時間間隔で、通信インターフェース１８が通信可能な状態に維持されているかどうかを確認する（ステップＳ４）。何らかの原因で、通信インターフェース１８が通信不能となっていた場合、コントローラ２１は、所定のアラームをそのモニタ（不図示）上に表示する（ステップＳ５）。このような構成によれば、このアラームを確認したオペレータが所定の処置（例えば、自動注入器の緊急停止のための操作を行う等）をすることで、薬液の注入を停止することができる。
通信インターフェース１８が正常である場合、薬液注入が継続され、所定量の薬液が注入された時点で注入動作が終了する（ステップＳ６）。 During the injection operation, the controller 21 checks whether or not the communication interface 18 is maintained in a communicable state at a predetermined time interval (step S4). If the communication interface 18 is unable to communicate for some reason, the controller 21 displays a predetermined alarm on its monitor (not shown) (step S5). According to such a configuration, the operator who has confirmed this alarm can stop the injection of the chemical solution by performing a predetermined treatment (for example, performing an operation for emergency stop of the automatic injector).
When the communication interface 18 is normal, the chemical solution injection is continued, and the injection operation is terminated when a predetermined amount of the chemical solution is injected (step S6).

以上説明したように、本実施形態の磁気共鳴撮像システムによれば、電磁遮蔽された撮像室１０の外に配置されたコントローラ２１と、中に配置された自動注入器１５との間のやり取りを、無線方式を採用した通信インターフェース１８を介して行うことができる。そのため、シールド壁１１に開口部を設けてそこに通信用のライン（ケーブル）を通したり、床下にラインを敷設したりする必要が無いので、システムを構築する作業が簡素化する。また、本システムの通信インターフェース１８によれば、赤外線や可視光を利用するものではないため、通信インターフェース１８のユニット１８ａ、１８ｂ同士を窓を挟んで対向配置する等の必要もなく、機器の配置の自由度を向上させることができる。   As described above, according to the magnetic resonance imaging system of the present embodiment, the exchange between the controller 21 arranged outside the imaging chamber 10 that is electromagnetically shielded and the automatic injector 15 arranged therein is performed. The communication interface 18 adopting a wireless method can be used. Therefore, there is no need to provide an opening in the shield wall 11 and pass a communication line (cable) there, or lay a line under the floor, so that the work for constructing the system is simplified. Further, according to the communication interface 18 of the present system, since infrared or visible light is not used, it is not necessary to arrange the units 18a and 18b of the communication interface 18 to face each other with a window interposed therebetween. The degree of freedom can be improved.

なお、上記の例では、通信インターフェース１８のユニット１８ａが自動注入器１５に組み込まれた形態について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、自動注入器１５に有線接続されるものであってもよい。
あるいは、自動注入器１５の電源として撮像室１０内にバッテリーが配置される場合、ユニット１８ａがこのバッテリーと一体的に構成され、撮像室内の隅付近に置かれる構成としてもよい。
（付記）
１．磁気共鳴撮像装置による撮像に影響を及ぼしうる所定の周波数帯を遮蔽するシールド壁によって囲まれた、前記磁気共鳴撮像装置が配置される撮像室と、
前記撮像室内に配置された、患者へ薬液を注入する注入手段と、
前記撮像室外に配置された、前記注入手段の動作を制御するコントローラと、
前記注入手段と前記コントローラとの間で制御信号をやり取りするための通信インターフェースと、を備え、
該通信インターフェースは、前記所定の周波数帯より高い周波数帯を利用して前記シールド壁越しに通信を行う無線方式である、磁気共鳴撮像システム。
２．前記無線方式が、２ＧＨｚ以上の周波数帯を利用する、上記１に記載の磁気共鳴撮像システム。
３．前記無線方式が、ＩＥＥＥ８０２.１１ａ、８０２.１１ｂ、又は８０２.１１ｇ規格である、上記１又は２に記載の磁気共鳴撮像システム。
４．前記コントローラは、前記通信インターフェースにおける通信が正常に実施されているか否かの判断を行い、正常にされていない場合にはアラームを発する、上記１〜３のいずれかに記載の磁気共鳴撮像システム。
In the above example, the configuration in which the unit 18a of the communication interface 18 is incorporated in the automatic injector 15 has been described. However, the present invention is not limited to this and is connected to the automatic injector 15 by wire. There may be.
Alternatively, when a battery is disposed in the imaging chamber 10 as a power source for the automatic injector 15, the unit 18a may be configured integrally with the battery and placed near the corner in the imaging chamber.
(Appendix)
1. An imaging room in which the magnetic resonance imaging apparatus is disposed, surrounded by a shield wall that shields a predetermined frequency band that may affect imaging by the magnetic resonance imaging apparatus;
An injecting means for injecting a drug solution into a patient disposed in the imaging chamber;
A controller disposed outside the imaging chamber for controlling the operation of the injection means;
A communication interface for exchanging control signals between the injection means and the controller,
The magnetic resonance imaging system, wherein the communication interface is a wireless system that performs communication through the shield wall using a frequency band higher than the predetermined frequency band.
2. 2. The magnetic resonance imaging system according to 1 above, wherein the wireless system uses a frequency band of 2 GHz or more.
3. 3. The magnetic resonance imaging system according to 1 or 2 above, wherein the wireless method is an IEEE 802.11a, 802.11b, or 802.11g standard.
4). 4. The magnetic resonance imaging system according to any one of 1 to 3, wherein the controller determines whether or not communication in the communication interface is normally performed, and issues an alarm if the communication is not normal.

１ 磁気共鳴撮像システム
１０ 撮像室
１１ シールド壁
１３ 磁気共鳴撮像装置
１５ 自動注入器
１８ 通信インターフェース
１８ａ、１８ｂ ユニット
２１ コントローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnetic resonance imaging system 10 Imaging room 11 Shield wall 13 Magnetic resonance imaging device 15 Automatic injector 18 Communication interface 18a, 18b Unit 21 Controller

Claims (6)

シリンジのピストンを押し込むピストン駆動機構を有する自動注入器と、
前記自動注入器の電源と、
前記自動注入器と、その自動注入器の動作を制御するコントローラとの間の通信を可能とする通信手段と、
を備える薬液注入システムであって、
前記通信手段は、
前記自動注入器側から前記コントローラ側に無線方式でデータを送信する第１のユニットと、
前記コントローラ側から前記自動注入器側に無線方式でデータを送信する第２のユニットと、
を有し、
前記電源および前記第１のユニットは一体的に構成され、かつ、前記自動注入器および前記コントローラとは別体に構成されている、薬液注入システム。 An automatic injector having a piston drive mechanism for pushing a piston of a syringe;
A power supply for the automatic injector;
Communication means for enabling communication between the auto-injector and a controller that controls the operation of the auto-injector;
A chemical injection system comprising:
The communication means includes
A first unit for transmitting data wirelessly from the auto-injector side to the controller side;
A second unit for transmitting data wirelessly from the controller side to the auto-injector side;
Have
Said power supply and said first unit is integrally formed, and Ru Tei is configured separately from the said injector and the controller, chemical liquid injection system. さらに、前記自動注入器の動作を制御するコントローラを備える、
請求項１に記載の薬液注入システム。 And a controller for controlling the operation of the automatic injector.
The chemical injection system according to claim 1. 前記自動注入器は撮像室内に配置され、
前記コントローラは撮像室外に配置される、
請求項２に記載の薬液注入システム。 The automatic injector is disposed in an imaging chamber;
The controller is disposed outside the imaging room,
The chemical injection system according to claim 2. 前記自動注入器は、薬液として造影剤を注入するものである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の薬液注入システム。   The said automatic injector is a chemical | medical solution injection system as described in any one of Claims 1-3 which inject | pours a contrast agent as a chemical | medical solution. 前記自動注入器は、２つのシリンジを保持するように構成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の薬液注入システム。   The chemical injection system according to any one of claims 1 to 4, wherein the automatic injector is configured to hold two syringes. 前記自動注入器は、前記コントローラ側で設定された注入条件のデータを、前記通信手段経由で受信するように構成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の薬液注入システム。
The chemical injection system according to any one of claims 1 to 5, wherein the automatic injector is configured to receive injection condition data set on the controller side via the communication means.
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