JPH0686770A

JPH0686770A - 磁気共鳴イメージング装置

Info

Publication number: JPH0686770A
Application number: JP4239565A
Authority: JP
Inventors: Hidefumi Kobayashi; 英史小林; Hiroyuki Sakamoto; 宏幸坂元; Yoshiro Kuroyanagi; 吉郎黒柳
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1992-09-08
Filing date: 1992-09-08
Publication date: 1994-03-29
Anticipated expiration: 2018-04-28
Also published as: JP3399985B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ディスプレイ装置に表示した位置決め用断層
像上で診断用断層像のスライス位置決めが可能な磁気共
鳴イメージング装置において、診断用断層像のスライス
位置が均一静磁場空間を外れた領域に設定されることを
予防し、画像歪のない診断用断層像を得る。【構成】位置決め用断層像上で診断用断層像のスライ
ス位置決めをする際、位置決め用断層像と共に均一静磁
場空間の表示画面上の領域をもディスプレイ装置２０に
表示する均一静磁場領域表示手段６を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、予め得ておいた位置決
め用断層像をディスプレイ装置に表示してその位置決め
用断層像上でこれとは別個の診断用断層像のスライス位
置決めが可能の磁気共鳴イメージング装置の改良に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、磁気共鳴イメージング装置は、
被検体に静磁場及び傾斜磁場を与える磁場発生手段と、
前記被検体の生体組織を構成する原子の原子核に核磁気
共鳴を起こさせるために高周波信号を照射する送信系
と、前記核磁気共鳴により放出されるエコー信号を検出
する受信系と、この受信系で検出したエコー信号を用い
て断層像再構成演算を行う信号処理系と、この信号処理
系で再構成された断層像を表示するディスプレイ装置と
を備えてなる。

【０００３】そして、このような磁気共鳴イメージング
装置では、静磁場中心との磁場強度差が一定の値（数１
０ｐｐｍ程度）以下の空間を均一静磁場空間として定義
しており、この均一静磁場空間内での断層像は画像歪が
生じていないものとみなし得る。

【０００４】また従来から、予め得ておいた位置決め用
断層像をディスプレイ装置に表示して、その位置決め用
断層像上でこれとは別個の診断用断層像のスライス位置
決め（設定）が可能の磁気共鳴イメージング装置が広く
知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のこの種の磁気共
鳴イメージング装置においては、ディスプレイ装置に表
示された位置決め用断層像上で診断用断層像のスライス
位置決めする際に、静磁場中心から外れたスライス位置
を設定してしまうことが少なくないが、このような位置
設定で撮像すると、得られた診断用断層像の一部又は全
部が前記均一静磁場空間を外れた領域における画像とな
り、画像歪を生じるという問題点があった。

【０００６】本発明の目的は、診断用断層像のスライス
位置を設定する際に、ディスプレイ装置に位置決め用断
層像と共に均一静磁場空間の領域を表示し、診断用断層
像のスライス位置が均一静磁場空間を外れた領域に設定
されることを予防して画像歪のない診断用断層像を得る
ことのできる磁気共鳴イメージング装置を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、被検体に静
磁場及び傾斜磁場を与える磁場発生手段と、前記被検体
の生体組織を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を起こ
させるために高周波信号を照射する送信系と、前記核磁
気共鳴により放出されるエコー信号を検出する受信系
と、この受信系で検出したエコー信号を用いて断層像再
構成演算を行う信号処理系と、この信号処理系で再構成
された断層像を表示するディスプレイ装置とを備え、予
め得ておいた位置決め用断層像を前記ディスプレイ装置
に表示してその位置決め用断層像上でこれとは別個の診
断用断層像のスライス位置決めが可能の磁気共鳴イメー
ジング装置において、前記位置決め用断層像上で診断用
断層像のスライス位置決めをする際、前記ディスプレイ
装置に前記位置決め用断層像と共に、均一静磁場空間の
表示画面上の領域を表示する均一静磁場領域表示手段を
設けることにより達成される。

【０００８】

【作用】均一静磁場領域表示手段は、位置決め用断層像
上で診断用断層像のスライス位置決めをする際、前記デ
ィスプレイ装置に前記位置決め用断層像と共に、均一静
磁場空間の表示画面上の領域を表示する。

【０００９】これにより、操作者は表示された均一静磁
場領域を外れないようにスライス位置決めを行える。し
たがって、静磁場中心を離れた周辺部での不均一静磁場
の影響が最小限に抑えられた画像歪のない診断用断層像
を得ることができる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明による磁気共鳴イメージング装置
の一実施例を示すブロック図である。

【００１１】磁気共鳴イメージング装置は、核磁気共鳴
（ＮＭＲ）現象を利用して被検体の断層像を得るもの
で、図１に示すように、静磁場発生磁気回路２と、傾斜
磁場発生系３と、送信系４と、受信系５と、信号処理系
６と、シーケンサ７と、ＣＰＵ（中央処理装置）８とを
備えてなる。

【００１２】前記静磁場発生磁気回路２は、被検体１の
周りにその体軸方向又は体軸と直交する方向に均一な静
磁場を発生させるもので、前記被検体１の周りのある広
がりをもった空間に永久磁石方式又は常電導方式あるい
は超電導方式の磁場発生手段が配置されてなる。

【００１３】傾斜磁場発生系３は、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸方
向に巻かれた傾斜磁場コイル群９ａ〜９ｃ（９ｃは図示
省略）と、それら傾斜磁場コイル群９ａ〜９ｃを駆動す
る傾斜磁場電源１０とからなり、後述のシーケンサ７か
らの命令に従ってそれぞれの傾斜磁場コイル群９ａ〜９
ｃの傾斜磁場電源１０を駆動することにより、Ｘ，Ｙ，
Ｚの３軸方向の傾斜磁場Ｇｓ，Ｇｐ，Ｇｆを被検体１に
印加するようになっている。この傾斜磁場の加え方によ
り、被検体１に対するスライス面を設定することができ
る。

【００１４】送信系４は、後述のシーケンサ７から送出
される高周波磁場パルスにより被検体１の生体組織を構
成する原子の原子核に核磁気共鳴を起こさせるために高
周波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
とからなり、前記高周波発振器１１から出力された高周
波パルスをシーケンサ７の命令に従って変調器１２で振
幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを高周波増
幅器１３で増幅した後に被検体１に近接して配置された
高周波コイル１４ａに供給することにより、電磁波が前
記被検体１に照射されるようになっている。

【００１５】受信系５は、被検体１の生体組織の原子核
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、受信側の高周波コイル１４ｂと
増幅器１５と直交位相検波器１６とＡ／Ｄ変換器１７と
からなり、前記送信側の高周波コイル１４ａから照射さ
れた電磁波による被検体１の応答の電磁波（ＮＭＲ信
号）は被検体１に近接して配置された高周波コイル１４
ｂで検出され、増幅器１５及び直交位相検波器１６を介
してＡ／Ｄ変換器１７に入力してディジタル量に変換さ
れ、更にシーケンサ７からの命令によるタイミングで直
交位相検波器１６によりサンプリングされた二系列の収
集データとされ、その信号が信号処理系６に送られるよ
うになっている。

【００１６】この信号処理系６は、ＣＰＵ８と、磁気デ
ィスク装置１８及び磁気テープ装置１９などのデータ記
録装置と、ＣＲＴ装置などのディスプレイ装置２０とか
らなり、前記ＣＰＵ８でフーリエ変換、補正係数計算、
断層像再構成などの処理を行い、任意断面の信号強度分
布あるいは複数の信号に適当な演算を行って得られた分
布を画像化してディスプレイ装置２０に断層像として表
示するようになっている。

【００１７】シーケンサ７は、前記被検体１の生体組織
を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を起こさせる高周
波磁場パルスを所定のパルスシーケンスで繰り返し印加
する制御手段となるもので、ＣＰＵ８ので制御され、被
検体１の断層像のデータ収集に必要な種々の命令を送信
系４及び傾斜磁場発生系３並びに受信系５に送るように
なっている。

【００１８】図２は、前記静磁場発生磁気回路２の磁場
発生手段をなす永久磁石を用いたガントリ２７の斜視
図、図３は図２の一部切断側面図である。

【００１９】両図に示すように、ガントリ２７（永久磁
石式静磁場発生手段）は、互いに対向して配置された円
板状の永久磁石２１ａ，２１ｂを備えてなる。この場
合、永久磁石２１ａ，２１ｂは、それぞれ平板状の継鉄
２２ａ，２２ｂのほぼ中央部に固定されている。

【００２０】これら継鉄２２ａ，２２ｂは、相互間に均
一静磁場空間２８を形成させるために、４本の柱状の継
鉄２３によって一定間隔離れた位置に対向，保持されて
いる。ここで４本の柱状の継鉄２３は、それぞれ、各継
鉄２２ａ，２２ｂの前記永久磁石２１ａ，２１ｂが固定
されていない位置、すなわち継鉄２２ａ，２２ｂの四隅
においてそれらを対向，保持している。

【００２１】また、前記永久磁石２１ａ，２１ｂに対向
する面には、それぞれ均一静磁場空間２８を発生させる
ための磁極片２５ａ，２５ｂが配置されている。この磁
極片２５ａ，２５ｂは円板状をなし、その周辺部には環
状突起部２４が設けられている。

【００２２】そして、各磁極片２５ａ，２５ｂにおい
て、環状突起部２４に囲まれた領域には、それぞれ前記
傾斜磁場コイル群９ａ，９ｂが配置されている。この傾
斜磁場コイル群９ａ，９ｂは、前記均一静磁場空間２８
に置かれる被検体１からエコー信号を取り出す位置を選
択させるために駆動されるものである。

【００２３】更に、傾斜磁場コイル群９ａ下（図３中、
上側）の磁極片２５ａ内には補償コイル群２６ａが、ま
た傾斜磁場コイル群９ｂ下（図３中、下側）の磁極片２
５ｂ内には補償コイル群２６ｂが配置されている。

【００２４】このような構成において、被検体１に静磁
場発生磁気回路２及び傾斜磁場発生系３で静磁場及び傾
斜磁場を与えつつ、送信系４で高周波信号を照射し、ま
た被検体１より放出されるエコー信号を受信系５で検出
し、検出したエコー信号を用いて信号処理系６で断層像
再構成演算を行い、再構成された断層像をディスプレイ
装置２０に表示する。この際、予め得ておいた位置決め
用断層像をディスプレイ装置２０に表示してその位置決
め用断層像上でこれとは別個の診断用断層像のスライス
位置決め（設定）が可能である。

【００２５】以上は従来装置と特に変わるところはない
が、本発明では、これに加えて、前記位置決め用断層像
上で診断用断層像のスライス位置決めをする際、前記デ
ィスプレイ装置２０に前記位置決め用断層像と共に、均
一静磁場空間の表示画面上の領域を表示する均一静磁場
領域表示手段が設けられてなる。この均一静磁場領域表
示手段は、図１の例では、信号処理系６中にＲＯＭ３
１、ＲＡＭ３２、キーボード３３及びトラックボール３
４を付加し、信号処理系６と一体化して構成されてい
る。ここで、ＲＯＭ３１には均一静磁場領域表示を行う
プログラムやその実行において用いる不変のパラメータ
などが記憶されている。またＲＡＭ３２は各種パラメー
タ、位置決め用断層像４１の一時保管などを行う。キー
ボード３３及びトラックボール３４は、各種パラメータ
やコマンドを入力する。なお、均一静磁場領域表示に必
要な各種演算、プログラムの実行はＣＰＵ８が行う。

【００２６】ＲＯＭ３１、ＲＡＭ３２、キーボード３３
及びトラックボール３４などが他の用途で既に備わって
いるときは、それを共用してもよい。また、ここでは、
均一静磁場空間が球形の場合を例にとっているので、均
一静磁場空間の表示画面上の領域は円形表示となってい
る。

【００２７】すなわち、図４は、ほぼ球形の均一静磁場
空間２８（図４（ａ）はその平面図を示し、円形で表わ
されている。）と位置決め用断層像４１（図４（ｂ）参
照。ここでは断層像の実体は図示省略してある。）と、
この位置決め用断層像４１と共に前記ディスプレイ装置
２０に表示される前記均一静磁場空間２８の表示画面上
の領域表示、ここでは円形表示４２との関係を示す。な
お、図４において、４３は静磁場中心を示し、Ａ−Ａ´
線４４は位置決め用断層像４１のスライス位置（位置決
め用断層像撮像位置）を示す。また、ｒ0 は均一静磁場
空間２８の半径、ｄは静磁場中心４３からスライス位置
４４までの距離、ｒ1 は円形表示４２の半径で、半径ｒ
1 は次式（１）で求められる。

【００２８】ｒ1 ＝（ｒ0²−ｄ²）^1/2 …（１）なお、均一静磁場空間２８の形状は、実際には球形では
ないが、ここではこれを近似して球形で表わすものとし
ている。

【００２９】図４（ｂ）に示すように、ディスプレイ装
置２０に、位置決め用断層像４１と共に均一静磁場空間
２８の表示画面上の領域を示す円形表示４２を示したの
で、位置決め用断層像４１を用いて診断用断層像のスラ
イス位置（撮像位置）を設定する場合、前記円形表示４
２を視認しつつそれを行えば、診断用断層像のスライス
位置が均一静磁場空間２８を外れた領域に設定されるこ
とがなくなり、画像歪のない診断用断層像が得られるこ
とになる。

【００３０】実際は、診断用断層像のスライス位置設定
の際、ディスプレイ装置２０には更に、スライス位置中
心５１、スライス有効視野５２及びスライス厚さ５３な
どを表わしたスライス設定カーソル５４を表示し、画像
歪の生じないスライス位置設定の簡易化が図られる。な
お、図４（ｂ）に示す例では、スライス設定カーソル５
４の位置から見て、このスライス位置では均一静磁場空
間２８を外れた領域に設定されることが予測される。

【００３１】図５はスライス位置設定の様子をより具体
的に示した図で、この図５において、５５は位置決め用
断層像４１中の患部、その他、図４と同一符号は同一又
は相当部分を示す。図示するように、スライス位置の設
定に際しては、まず、Ａ−Ａ´線における位置決め用断
層像４１を磁気ディスク装置１８からＲＡＭ３１に読み
出してディスプレイ装置２０上で表示させる。この位置
決め用断層像４１にＲＯＭ３１に記憶されたプログラム
をＣＰＵ８が実行することで上式（１）に従った円形表
示４２をディスプレイ装置２０上に実行する。

【００３２】次に、スライス設定カーソル５４もディス
プレイ装置２０上に表示し、位置決め用断層像４１及び
円形表示４２を視認しつつ、キーボード３３やトラック
ボール３４を操作してスライス設定カーソル５４中に示
すスライス位置中心５１、スライス有効視野５２及びス
ライス厚さ５３などを調整する。例えば、図示するよう
に患部５５近傍にスライス位置中心５１を合わせ、スラ
イス有効視野５２を円形表示４２内に収め、かつ、患部
５５をスライス厚さ５３内に収まるようにスライス設定
カーソル５４を調整し、診断用断層像のスライス位置
（撮像位置）を設定する。

【００３３】これによれば、診断用断層像のスライス位
置は均一静磁場空間２８内に設定され、歪のない診断用
断層像が得られることになる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、位
置決め用断層像をディスプレイ装置に表示してその位置
決め用断層像上で診断用断層像のスライス位置決めする
場合に、その際、位置決め用断層像と共に均一静磁場空
間の表示画面上の領域を表示するようにしたので、診断
用断層像のスライス位置が均一静磁場空間を外れた領域
に設定されることが予防され、画像歪のない診断用断層
像を得ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の一実施例を示すブロック図であ
る。

【図２】同上装置の静磁場発生磁気回路の磁場発生手段
をなす永久磁石を用いたガントリの斜視図である。

【図３】図２の一部切断側面図である。

【図４】均一静磁場空間と、位置決め用断層像と、位置
決め用断層像と共にディスプレイ装置に表示される均一
静磁場空間の表示画面上の領域表示（円形表示）との関
係を示す図である。

【図５】スライス位置設定の様子をより具体的に示した
図である。

【符号の説明】

１被検体２静磁場発生磁気回路３傾斜磁場発生系４送信系５受信系６信号処理系（均一静磁場領域表示手段）７シーケンサ８ＣＰＵ１８磁気ディスク装置１９磁気テープ装置２０ディスプレイ装置２８均一静磁場空間３１ＲＯＭ３２ＲＡＭ３３キーボード３４トラックボール４１位置決め用断層像４２円形表示４３静磁場中心４４位置決め用断層像のスライス位置５１スライス位置中心５２スライス有効視野５３スライス厚さ５４スライス設定カーソル５５患部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 9219−2ＪＧ０１Ｎ 24/02 Ｊ 8203−2ＧＧ０１Ｒ 33/22 Ｙ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体に静磁場及び傾斜磁場を与える磁
場発生手段と、前記被検体の生体組織を構成する原子の
原子核に核磁気共鳴を起こさせるために高周波信号を照
射する送信系と、前記核磁気共鳴により放出されるエコ
ー信号を検出する受信系と、この受信系で検出したエコ
ー信号を用いて断層像再構成演算を行う信号処理系と、
この信号処理系で再構成された断層像を表示するディス
プレイ装置とを備え、予め得ておいた位置決め用断層像
を前記ディスプレイ装置に表示してその位置決め用断層
像上でこれとは別個の診断用断層像のスライス位置決め
が可能の磁気共鳴イメージング装置において、前記位置
決め用断層像上で診断用断層像のスライス位置決めをす
る際、前記ディスプレイ装置に前記位置決め用断層像と
共に、均一静磁場空間の表示画面上の領域を表示する均
一静磁場領域表示手段を具備することを特徴とする磁気
共鳴イメージング装置。