イメージング装置
【課題】呼吸同期のスキャンを実施する際に、撮影効率を向上することができる。
【解決手段】呼吸状態の被検体ＳＵの撮影領域について、その呼吸状態に同期するようにスキャンを実施する際に、その被検体ＳＵの呼吸状態を計測した計測結果に基づいて、その被検体ＳＵが睡眠状態であるか否かを判定部１３２が判定する。そして、判定部１３２によって被検体ＳＵが睡眠状態であると判定された際には、被検体ＳＵを覚醒させる覚醒動作を、制御部３０が実施する。
【解決手段】呼吸状態の被検体ＳＵの撮影領域について、その呼吸状態に同期するようにスキャンを実施する際に、その被検体ＳＵの呼吸状態を計測した計測結果に基づいて、その被検体ＳＵが睡眠状態であるか否かを判定部１３２が判定する。そして、判定部１３２によって被検体ＳＵが睡眠状態であると判定された際には、被検体ＳＵを覚醒させる覚醒動作を、制御部３０が実施する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージング装置に関し、特に、呼吸状態の被検体の撮影領域について、その呼吸状態に同期するようにスキャンを実施することによって、撮影領域についての画像を生成するイメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置などのイメージング装置は、被検体の撮影領域についてスキャンを実施することによって、その撮影領域についての画像を生成する。
【０００３】
たとえば、磁気共鳴イメージング装置においては、静磁場が形成される撮像空間において被検体の撮影領域にＲＦパルスを送信することにより、その撮影領域におけるプロトンのスピンを核磁気共鳴（ＮＭＲ：Ｎｕｃｌｅａｒ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）現象によって励起させ、その励起されたスピンにより発生する磁気共鳴（ＭＲ）信号を受信する。その後、このスキャンにより得られた磁気共鳴信号を、ローデータ（Ｒａｗ Ｄａｔａ）として、その被検体の撮影領域についてのスライス画像を生成する。
【０００４】
このようなイメージング装置においては、人体などの生体である被検体が呼吸することによって、その生成した画像に体動アーチファクトが生ずることを抑制するために、その被検体の呼吸状態に同期するように、スキャンを複数回実施し、そのスキャンにて得られたローデータに基づいて、画像を生成している（たとえば、特許文献１，特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１５８７６２号公報
【特許文献２】特開２００３−３０５０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、呼吸に同期してスキャンを複数回実施する際には、たとえば、ベローズ（ｂｅｌｌｏｗｓ）を被検体の腹部に装着し、その腹部の動きを計測することによって、呼吸の波形を監視する。そして、その監視している呼吸の波形において、安定している波形位置でトリガー信号を生じさせることによって、スキャンを実施する。たとえば、その呼吸の波形における位相が、予め定めた閾値よりも大きくなった後に、再度、その閾値よりも小さくなった際に、上記のトリガーを生じさせて、上記のように、スキャンを実施する。
【０００７】
しかしながら、上記のように複数回のスキャンを実施している際に、被検体が睡眠した場合には、その呼吸状態は、覚醒時よりも小さな振幅であって異なる波形として計測されるために、上記のようなトリガー信号を生じさせることができず、所定回数のスキャンを完了できない場合があった。このような場合には、オペレータがオペレータ室から被検体がいる撮影室へ入室し、その睡眠状態の被検体に声をかけるなどして、その被検体を覚醒させた後に、上記のスキャンを、改めて実施する。
【０００８】
すなわち、呼吸同期のスキャンを実施する際には被検体の呼吸状態において呼吸の深さが一定であることが必要となるが、その被検体が睡眠した場合には、その呼吸の深さが変化しトリガー信号が生成されないために、呼吸に同期させてスキャンを実施できない場合があるため、撮影効率が低下する場合があった。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、呼吸同期のスキャンを実施する際に、撮影効率を向上することができるイメージング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明のイメージング装置は、呼吸状態の被検体の撮影領域について、前記呼吸状態に同期するようにスキャンを実施することによって、前記撮影領域についての画像を生成するイメージング装置であって、前記呼吸状態を計測した計測結果に基づいて、前記被検体が睡眠状態であるか否かを判定する判定部と、前記判定部によって前記被検体が睡眠状態であると判定された際に、前記被検体を覚醒させるように動作を実施する覚醒動作部とを有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、呼吸同期でのスキャンを実施する際に、撮影効率を向上することができるイメージング装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜実施形態１＞
本発明にかかる実施形態１について説明する。
【００１３】
（装置構成）
図１は、本発明にかかる実施形態１において、磁気共鳴イメージング装置１の構成を示す構成図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１は、スキャン部２と、操作コンソール部３とを有する。
【００１５】
スキャン部２について説明する。
【００１６】
スキャン部２は、図１に示すように、静磁場マグネット部１２と、勾配コイル部１３と、ＲＦコイル部１４と、被検体移動部１５と、照明部２１ａと、音声出力部２１ｂと、ＲＦ駆動部２２と、勾配駆動部２３と、データ収集部２４とを有している。スキャン部２は、静磁場が形成された撮像空間Ｂの内部において、被検体ＳＵの撮影領域のスピンを励起するように被検体ＳＵにＲＦパルスを送信すると共に、そのＲＦパルスが送信された被検体ＳＵに勾配パルスを送信することによって、被検体ＳＵにおいて発生する磁気共鳴信号を得るスキャンを実施する。本実施形態においては、スキャン部２は、呼吸状態の人体である被検体ＳＵの撮影領域について、その呼吸状態に同期するようにスキャンを実施する。
【００１７】
スキャン部２の各構成要素について、順次、説明する。
【００１８】
静磁場マグネット部１２は、たとえば、超伝導磁石（図示なし）により構成されており、被検体ＳＵが収容される撮像空間Ｂに静磁場を形成する。ここでは、静磁場マグネット部１２は、被検体移動部１５に載置される被検体ＳＵの体軸方向（ｚ方向）に沿うように静磁場を形成する。なお、静磁場マグネット部１２は、一対の永久磁石により構成されていてもよい。
【００１９】
勾配コイル部１３は、静磁場が形成された撮像空間Ｂに勾配磁場を形成し、磁気共鳴信号に空間位置情報を付加する。ここでは、勾配コイル部１３は、静磁場方向に沿ったｚ方向と、ｘ方向と、ｙ方向との互いに直交する３軸方向に対応するように３系統からなる。これらは、撮像条件に応じて、周波数エンコード方向と位相エンコード方向とスライス選択方向として、それぞれに勾配パルスを送信することによって勾配磁場を形成する。具体的には、勾配コイル部１３は、被検体ＳＵのスライス選択方向に勾配磁場を印加し、ＲＦコイル部１４がＲＦパルスを送信することによって励起させる被検体ＳＵのスライスを選択する。また、勾配コイル部１３は、被検体ＳＵの位相エンコード方向に勾配磁場を印加し、ＲＦパルスにより励起されたスライスからの磁気共鳴信号を位相エンコードする。そして、勾配コイル部１３は、被検体ＳＵの周波数エンコード方向に勾配磁場を印加し、ＲＦパルスにより励起されたスライスからの磁気共鳴信号を周波数エンコードする。
【００２０】
ＲＦコイル部１４は、静磁場マグネット部１２によって静磁場が形成される撮像空間Ｂ内において、電磁波であるＲＦパルスを被検体ＳＵの撮影領域に送信して高周波磁場を形成し、被検体ＳＵのイメージング領域におけるプロトンのスピンを励起する。そして、ＲＦコイル部１４は、その励起された被検体ＳＵの撮影領域内のプロトンから発生する電磁波を磁気共鳴信号として受信する。本実施形態においては、ＲＦコイル部１４は、図１に示すように、第１ＲＦコイル１４ａと、第２ＲＦコイル１４ｂとを有する。ここで、第１ＲＦコイル１４ａは、たとえば、バードゲージ型のボディコイルであり、被検体ＳＵの撮影領域を囲むように配置されており、ＲＦパルスを送信する。一方、第２ＲＦコイル１４ｂは、たとえば、フェーズドアレイコイルであり、被検体ＳＵの撮影領域の表面に沿って複数の表面コイルが配置されており、被検体ＳＵにて生じた磁気共鳴信号を受信する。
【００２１】
被検体移動部１５は、クレードル部１５ａとクレードル移動部１５ｂとを有しており、制御部３０からの制御信号に基づいて、撮像空間Ｂの内部と外部との間において、クレードル部１５ａをクレードル移動部１５ｂで移動させる。ここで、クレードル部１５ａは、被検体ＳＵが載置される載置面を備えたテーブルであり、図１に示すように、クレードル移動部１５ｂによって、水平方向ｘｚと上下方向ｙとのそれぞれの方向に移動され、静磁場が形成される撮像空間Ｂに搬出入される。クレードル移動部１５ｂは、クレードル部１５ａを撮像空間Ｂの内部と外部との間で移動する。クレードル移動部１５ｂは、たとえば、ローラー式駆動機構を備えており、アクチュエータによりローラーを駆動させてクレードル部１５ａを水平方向ｘｚに移動する。また、クレードル移動部１５ｂは、たとえば、アーム式駆動機構を備えており、交差した２本のアーム間の角度を可変することにより、クレードル部１５ａを上下方向ｙに移動する。
【００２２】
照明部２１ａは、撮像空間Ｂに設置されている照明系を含み、制御部３０からの制御信号に基づいて、その照明系が撮像空間Ｂを照明する。たとえば、その照明系は、たとえば、アクリル樹脂からなる光ファイバーを含むように構成されており、被検体ＳＵが撮像空間Ｂにおいて移動されるｚ方向に沿うように延在している。そして、照明系は、光源からの光が、その光ファイバーに伝達され、その伝達された光で撮像空間Ｂ内を照明する。
【００２３】
音声出力部２１ｂは、スピーカーを含むように構成されており、制御部３０からの制御信号に基づいて、そのスピーカーから音声を出力する。本実施形態においては、図１に示すように、音声出力部２１ｂにおいては、スピーカーが撮像空間Ｂに設置されており、その撮像空間Ｂに収容された被検体ＳＵへ音声を出力することによって、被検体ＳＵに情報を伝達する。
【００２４】
ＲＦ駆動部２２は、ＲＦコイル部１４を駆動させて撮像空間Ｂ内にＲＦパルスを送信することによって、高周波磁場を形成する。ＲＦ駆動部２２は、制御部３０からの制御信号に基づいて、ゲート変調器を用いてＲＦ発振器からの信号を所定のタイミングおよび所定の包絡線の信号に変調した後に、そのゲート変調器により変調された信号を、ＲＦ電力増幅器によって増幅してＲＦコイル部１４に出力し、ＲＦパルスを送信させる。
【００２５】
勾配駆動部２３は、制御部３０からの制御信号に基づいて、勾配パルスを勾配コイル部１３に印加して駆動させ、静磁場が形成されている撮像空間Ｂ内に勾配磁場を発生させる。勾配駆動部２３は、３系統の勾配コイル部１３に対応して３系統の駆動回路（図示なし）を有する。
【００２６】
データ収集部２４は、制御部３０からの制御信号に基づいて、ＲＦコイル部１４が受信する磁気共鳴信号を収集する。ここでは、データ収集部２４は、ＲＦコイル部１４が受信する磁気共鳴信号をＲＦ駆動部２２のＲＦ発振器の出力を参照信号として位相検波器が位相検波する。その後、Ａ／Ｄ変換器を用いて、このアナログ信号である磁気共鳴信号をデジタル信号に変換して出力する。
【００２７】
操作コンソール部３について説明する。
【００２８】
操作コンソール部３は、図１に示すように、制御部３０と、データ処理部３１と、操作部３２と、表示部３３と、記憶部３４とを有する。
【００２９】
制御部３０は、コンピュータと、コンピュータに所定のデータ処理を実行させるプログラムを記憶するメモリとを有しており、各部を制御する。ここでは、制御部３０は、操作部３２からの操作データが入力され、その操作部３２から入力される操作データに基づいて、ＲＦ駆動部２２と勾配駆動部２３とデータ収集部２４とのそれぞれに、制御信号を出力し、スキャンを実行させる。
【００３０】
本実施形態においては、制御部３０は、呼吸同期にて、このスキャンを実施させる。具体的には、被検体ＳＵの腹部に装着されたベローズ（図示なし）から出力される呼吸信号に基づいて呼吸状態の位相を計測し、その呼吸による位相が、吸気によって予め定めた閾値よりも大きくなった後に、呼気によって、再度、その閾値よりも小さくなって安定した状態になった際に、トリガー信号を生じさせて、スキャンを実施させる。そして、この動作を繰り返して、複数回、スキャンを実施する。
【００３１】
また、詳細については後述するが、制御部３０は、このスキャンを実行させる際において、データ処理部３１の判定部１３２（後述の図２）によって被検体ＳＵが睡眠状態であると判定された場合には、その被検体ＳＵを覚醒させるように、覚醒動作を実施する。ここでは、制御部３０は、音声出力部２１ｂが被検体ＳＵに音声を出力するように、音声出力部２１ｂを制御することによって、この覚醒動作を実施する。
【００３２】
データ処理部３１は、コンピュータと、そのコンピュータを用いて所定のデータ処理を実行するプログラムを記憶するメモリとによって構成されており、制御部３０からの制御信号に基づいて、所定のデータ処理を実施する。本実施形態においては、データ処理部３１は、図１に示すように、画像生成部１３１と、判定部１３２とを有しており、各部として機能する。
【００３３】
ここで、画像生成部１３１は、被検体ＳＵの撮影領域について実施されたスキャンによって得られた磁気共鳴信号を、ローデータとして、その被検体ＳＵの撮影領域についての画像を再構成する。
【００３４】
また、判定部１３２は、被検体ＳＵの呼吸状態を計測した計測結果に基づいて、その被検体ＳＵが睡眠状態であるか否かを判定する。ここでは、判定部１３２は、被検体ＳＵの腹部に装着されたベローズ（図示なし）から出力される呼吸信号に基づいて呼吸状態の位相を計測し、その計測された位相のデータにおいて、その位相の絶対値が基準値を超えない時間が、予め定めた値に到達した場合には、その被検体ＳＵが睡眠状態であると判定し、一方で、その時間が、その予め定めた値に到達しない場合には、睡眠状態でないと判定する。なお、判定部１３２は、制御部３０がスキャンを実行させる際においてトリガー信号を生じない時間が、予め定めた値に到達した場合に、その被検体ＳＵが睡眠状態であると判定するように、構成されていてもよい。
【００３５】
操作部３２は、キーボードやポインティングデバイスなどの操作デバイスにより構成されている。操作部３２は、オペレータによって操作データが入力され、その操作データを制御部３０に出力する。
【００３６】
表示部３３は、ＣＲＴなどの表示デバイスにより構成されており、制御部３０からの制御信号に基づいて、表示画面に画像を表示する。たとえば、表示部３３は、オペレータによって操作部３２に操作データが入力される入力項目についての画像を表示画面に複数表示する。また、表示部３３は、被検体ＳＵからの磁気共鳴信号に基づいて生成される被検体ＳＵの画像についてのデータをデータ処理部３１から受け、表示画面にその画像を表示する。
【００３７】
記憶部３４は、メモリにより構成されており、各種データを記憶している。記憶部３４は、その記憶されたデータが必要に応じて制御部３０によってアクセスされる。本実施形態においては、記憶部３４は、画像生成部１３１によって生成された画像を記憶する。
【００３８】
（動作）
以下より、上記の本発明にかかる実施形態１の磁気共鳴イメージング装置１の動作について説明する。
【００３９】
図２は、本発明にかかる実施形態１において、被検体ＳＵの撮影領域を撮像する際の動作を示すフロー図である。
【００４０】
図２に示すように、まず、被検体ＳＵを載置する（Ｓ１１）。
【００４１】
ここでは、クレードル部１５ａの載置面に被検体を載置する。
【００４２】
つぎに、図２に示すように、被検体ＳＵの撮影領域を撮像空間Ｂへ搬入する（Ｓ２１）。
【００４３】
ここでは、クレードル移動部１５ｂがクレードル部１５ａを移動させることによって、被検体ＳＵの撮影領域を撮像空間Ｂに搬入する。
【００４４】
つぎに、図２に示すように、被検体ＳＵの撮影領域についてスキャンを実施する（Ｓ３１）。
【００４５】
ここでは、静磁場が形成された撮像空間Ｂ内において、被検体ＳＵの撮影領域におけるスピンを励起するように被検体ＳＵの撮影領域にＲＦパルスを送信すると共に、そのＲＦパルスが送信された被検体ＳＵの撮影領域に勾配パルスを送信することによって、被検体ＳＵにおいて発生する磁気共鳴信号を得るスキャンを実施する。
【００４６】
本実施形態においては、呼吸同期にてスキャンを実施させる。
【００４７】
図３は、本発明にかかる実施形態１において、覚醒状態の被検体ＳＵを呼吸同期にてスキャンを実施する際のタイムチャート図である。図３において、（ａ）は、覚醒状態の被検体ＳＵにおいて腹部に装着されたベローズ（図示なし）から出力される呼吸信号を示している。そして、（ｂ）は、スキャンを実施するタイミングチャートであって、ＯＮが実施をしていることを示しており、ＯＦＦが停止していることを示している。
【００４８】
図３の（ａ）に示すように、覚醒状態の被検体ＳＵの腹部に装着されたベローズ（図示なし）から出力される呼吸信号において、その位相が、予め定めた閾値ＴＨよりも大きくなった後に、再度、その閾値ＴＨよりも、その位相が小さくなった時点ｔ０以後は、呼吸が吸気から呼気へ替わり、呼吸による体動が少ない期間が一定時間続いた状態になる。このため、図３の（ｂ）に示すように、その時点ｔ０から所定の遅延時間ｔｄを経過後に、制御部３０がトリガー信号を発生させて各部を制御することによって、スキャンを開始させ、その呼吸による体動が少ない期間の間、そのスキャンを継続する。このようにして、各スキャンの実施を呼吸に同期させる。
【００４９】
しかし、前述したように、呼吸同期にてスキャンを実施する際において、被検体ＳＵが覚醒状態から睡眠状態になった場合には、呼吸状態は、覚醒時よりも小さな振幅であって異なる波形として計測されるために、上記のようなトリガー信号を制御部３０が出力せず、スキャンが実施されない。
【００５０】
このため、本実施形態においては、被検体ＳＵを覚醒させる覚醒動作を磁気共鳴イメージング装置１が実施する。
【００５１】
図４は、本発明にかかる実施形態１において、睡眠状態になった被検体ＳＵに対して覚醒動作を実施する際のタイムチャート図である。図４において、（ａ）は、覚醒状態から睡眠状態になった被検体ＳＵにおいて腹部に装着されたベローズ（図示なし）から出力される呼吸信号を示している。そして、（ｂ）は、覚醒動作を実施するタイミングチャートであって、ＯＮが実施をしていることを示しており、ＯＦＦが停止していることを示している。
【００５２】
被検体ＳＵを覚醒させる覚醒動作を実施する際には、まず、この被検体ＳＵの呼吸状態を計測した計測結果に基づいて、被検体ＳＵが睡眠状態であるか否かを判定部１３２が判定する。
【００５３】
具体的には、図４（ａ）に示すように、被検体ＳＵの呼吸信号において、その位相が閾値ＴＨを超えるように推移している覚醒状態から、その位相が閾値ＴＨを超えない状態になった場合には、その閾値ＴＨを超えない時間ｔａが、予め定めた時間ｔｂに到達した場合に、その被検体ＳＵが睡眠状態であると判定する。
【００５４】
そして、被検体ＳＵが睡眠状態であると判定した場合には、図４（ｂ）に示すように、その睡眠状態の被検体ＳＵを覚醒させる覚醒動作を、制御部３０が実施する。
【００５５】
本実施形態においては、呼吸信号において位相の絶対値が閾値ＴＨを超えない時間ｔａが、予め定めた時間ｔｂに到達し、睡眠状態であると判定された時点に、音声出力部２１ｂが被検体ＳＵに音声の出力を開始するように、制御部３０が音声出力部２１ｂを制御することによって、この覚醒動作を実施する。
【００５６】
具体的には、覚醒動作として、「もう少しです。起きて下さい」のように、被検体ＳＵを覚醒させる音声情報を、音声出力部２１ｂに出力させることによって、睡眠状態の被検体ＳＵを覚醒させる。
【００５７】
そして、その被検体ＳＵによって得られる呼吸信号が睡眠状態の場合から覚醒状態の場合になった場合に、被検体ＳＵについてスキャンを再開し、スキャンを完了させる。
【００５８】
一方で、呼吸信号において位相の絶対値が閾値ＴＨを超えない時間ｔａが、予め定めた時間ｔｂに到達していない場合においては、睡眠状態でなく覚醒状態であると判定し、上述したように、呼吸に同期させたスキャンを実施し、完了させる。
【００５９】
つぎに、図２に示すように、被検体の撮影領域を撮像空間から搬出する（Ｓ４１）。
【００６０】
ここでは、クレードル移動部１５ｂがクレードル部１５ａを移動させることによって、被検体ＳＵの撮影領域を撮像空間Ｂから搬出する。このようにして、被検体ＳＵの撮影領域についての撮像を完了させる。
【００６１】
以上のように、呼吸状態の被検体ＳＵの撮影領域について、その呼吸状態に同期するようにスキャンを実施することによって、その撮影領域についての画像を生成する際においては、本実施形態は、その被検体ＳＵの呼吸状態を計測した計測結果に基づいて、その被検体ＳＵが睡眠状態であるか否かを判定部１３２が判定する。そして、判定部１３２によって被検体ＳＵが睡眠状態であると判定された際には、被検体ＳＵを覚醒させる覚醒動作を、制御部３０が実施する。ここでは、音声出力部２１ｂが被検体ＳＵに音声を出力するように、制御部３０が音声出力部２１ｂを制御することによって、この覚醒動作を実施する。
【００６２】
このため、本実施形態は、オペレータがオペレータ室から被検体ＳＵがいる撮影室へ入室し、その睡眠状態の被検体ＳＵに声をかけるなどして、その被検体を覚醒させる動作が不要になる。また、再撮影を実施することを防止することができる。したがって、本実施形態は、呼吸同期のスキャンを実施する際に、撮影効率を向上することができる。
【００６３】
＜実施形態２＞
以下より、本発明にかかる実施形態２について説明する。
【００６４】
本実施形態は、覚醒動作の実施内容が、実施形態１と異なる。この点を除き、本実施形態は、実施形態１と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。
【００６５】
図５は、本発明にかかる実施形態２において、実施される覚醒動作を示す図であって、図１に示す撮像空間Ｂにおいてｙ方向を視線として観察される照明部２１ａを示している。この図５においては、（ａ）は、被検体ＳＵが覚醒状態であると判定されている際に、照明部２１ａが動作する様子を示しており，（ｂ）は、被検体ＳＵが睡眠状態であると判定されている際に、照明部２１ａが動作する様子を示している。図５（ａ），図５（ｂ）においては、ドットパターンを付して表示した部分が照明光を生じていることを示す。
【００６６】
本実施形態においては、判定部１３２によって被検体ＳＵが覚醒状態であると判定されている際には、図５（ａ）に示すように、照明部２１ａとして撮像空間Ｂにてｚ方向に延在する複数の光ファイバー群２１１ａ，２１１ｂから照明光を生じないように、制御部３０が照明部２１ａを制御している。
【００６７】
これに対して、実施形態１と同様にして、判定部１３２によって被検体ＳＵが睡眠状態であると判定された際には、図５（ｂ）に示すように、照明部２１ａが照明光を生じるように制御部３０が照明部２１ａを制御することによって、その照明光を睡眠状態の被検体ＳＵを照明して刺激を与え、覚醒させる。
【００６８】
以上のように、本実施形態は、判定部１３２によって被検体ＳＵが睡眠状態であると判定された際には、照明部２１ａが被検体ＳＵに照明光を照明するように、制御部３０が照明部２１ａを制御することによって、覚醒動作を実施する。
【００６９】
このため、本実施形態は、実施形態１と同様に、オペレータが睡眠状態の被検体ＳＵに声をかけるなどして、その被検体を覚醒させる動作が不要になると共に、再撮影を実施することを防止することができる。したがって、本実施形態は、呼吸同期のスキャンを実施する際に、撮影効率を向上することができる。
【００７０】
＜実施形態３＞
以下より、本発明にかかる実施形態３について説明する。
【００７１】
本実施形態は、覚醒動作の実施内容が、実施形態２と異なる。この点を除き、本実施形態は、実施形態１と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。
【００７２】
図６は、本発明にかかる実施形態３において、実施される覚醒動作を示す図であって、図１に示す撮像空間Ｂにおいてｙ方向を視線として観察される照明部２１ａを示している。この図６においては、矢印で示すように、（ａ）と（ｂ）とが交互に動作することを示している。そして、この図６（ａ），図６（ｂ）においては、ドットパターンを付して表示した部分が照明光を生じていることを示している。
【００７３】
本実施形態においては、判定部１３２によって被検体ＳＵが覚醒状態であると判定されている際には、前述の実施形態２において示したように（図５（ａ）を参照）、照明部２１ａが照明光を生じないように、制御部３０が照明部２１ａを制御している。
【００７４】
これに対して、実施形態１と同様にして、判定部１３２によって被検体ＳＵが睡眠状態であると判定された際には、図６（ａ）と６（ｂ）とに示すように、照明部２１ａが照明光を交互に生じるように制御部３０が照明部２１ａを制御することによって、その照明光を点滅させ、その睡眠状態の被検体ＳＵに刺激を与え、覚醒させる。
【００７５】
以上のように、本実施形態は、判定部１３２によって被検体ＳＵが睡眠状態であると判定された際には、照明部２１ａが被検体ＳＵに照明光を点滅させて照明するように、制御部３０が照明部２１ａを制御することによって、覚醒動作を実施する。
【００７６】
このため、本実施形態は、実施形態１と同様に、オペレータが睡眠状態の被検体ＳＵに声をかけるなどして、その被検体を覚醒させる動作が不要になると共に、再撮影を実施することを防止することができる。したがって、本実施形態は、呼吸同期のスキャンを実施する際に、撮影効率を向上することができる。
【００７７】
＜実施形態４＞
以下より、本発明にかかる実施形態４について説明する。
【００７８】
本実施形態は、覚醒動作の実施内容が、実施形態１と異なる。この点を除き、本実施形態は、実施形態１と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。
【００７９】
図７は、本発明にかかる実施形態４において、実施される覚醒動作を示す図であって、被検体移動部１５を示している。この図７においては、（ａ）は、被検体ＳＵが覚醒状態であると判定されている際に、被検体移動部１５が動作する様子を示しており，（ｂ）は、被検体ＳＵが睡眠状態であると判定されている際に、被検体移動部１５が動作する様子を示している。
【００８０】
本実施形態においては、判定部１３２によって被検体ＳＵが覚醒状態であると判定されている際には、図７（ａ）に示すように、被検体移動部１５において、被検体ＳＵが載置されたクレードル部１５ａをクレードル移動部１５ｂが撮像空間Ｂにて停止させた状態を維持するように、制御部３０が被検体移動部１５を制御している。
【００８１】
これに対して、実施形態１と同様にして、判定部１３２によって被検体ＳＵが睡眠状態であると判定された際には、図７（ｂ）にて矢印Ａで示すように、被検体移動部１５において、被検体ＳＵが載置されたクレードル部１５ａをクレードル移動部１５ｂが撮像空間Ｂにて移動させるように、制御部３０が被検体移動部１５を制御することによって、睡眠状態の被検体ＳＵに刺激を与えて覚醒させる。つまり、被検体ＳＵに振動を与えて覚醒させる。
【００８２】
以上のように、本実施形態は、判定部１３２によって被検体ＳＵが睡眠状態であると判定された際には、クレードル部１５ａを移動するようにクレードル移動部１５ｂを制御部３０が制御することによって、覚醒動作を実施する。
【００８３】
このため、本実施形態は、実施形態１と同様に、オペレータが睡眠状態の被検体ＳＵに声をかけるなどして、その被検体を覚醒させる動作が不要になると共に、再撮影を実施することを防止することができる。したがって、本実施形態は、呼吸同期のスキャンを実施する際に、撮影効率を向上することができる。
【００８４】
＜実施形態５＞
以下より、本発明にかかる実施形態５について説明する。
【００８５】
図８は、本発明にかかる実施形態５において、磁気共鳴イメージング装置１の構成の要部を示す構成図である。
【００８６】
本実施形態は、図８に示すように、送風部２１ｃを含む。また、この他に、本実施形態は、覚醒動作の実施内容が、実施形態１と異なる。この点を除き、本実施形態は、実施形態１と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。
【００８７】
送風部２１ｃについて説明する。
【００８８】
送風部２１ｃは、送風ファンを含むように構成されており、制御部３０からの制御信号に基づいて、その送風ファンを駆動し、送風動作を実施する。本実施形態においては、図８に示すように、送風部２１ｃにおいては、撮像空間Ｂに設置されており、その撮像空間Ｂに収容された被検体ＳＵへ送風する。
【００８９】
覚醒動作について説明する。
【００９０】
本実施形態において、実施形態１と同様にして、判定部１３２によって被検体ＳＵが睡眠状態であると判定された際には、その被検体ＳＵに送風部２１ｃが送風するように、制御部３０が送風部２１ｃを制御することによって、睡眠状態の被検体ＳＵに刺激を与えて覚醒させる。
【００９１】
このため、本実施形態は、実施形態１と同様に、オペレータが睡眠状態の被検体ＳＵに声をかけるなどして、その被検体を覚醒させる動作が不要になると共に、再撮影を実施することを防止することができる。したがって、本実施形態は、呼吸同期のスキャンを実施する際に、撮影効率を向上することができる。
【００９２】
なお、上記の実施形態において、磁気共鳴イメージング装置１は、本発明のイメージング装置に相当する。また、上記の実施形態において、スキャン部２は、本発明のスキャン部に相当する。また、上記の実施形態において、クレードル部１５ａは、本発明のクレードル部に相当する。また、上記の実施形態において、クレードル移動部１５ｂは、本発明のクレードル移動部に相当する。また、上記の実施形態において、照明部２１ａは、本発明の照明部に相当する。また、上記の実施形態において、音声出力部２１ｂは、本発明の音声出力部に相当する。また、上記の実施形態において、送風部２１ｃは、本発明の送風部に相当する。また、上記の実施形態において、制御部３０は、本発明の覚醒動作部に相当する。また、上記の実施形態において、表示部３３は、本発明の表示部に相当する。また、上記の実施形態において、判定部１３２は、本発明の判定部に相当する。
【００９３】
また、本発明の実施に際しては、上記した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形例を採用することができる。
【００９４】
たとえば、本実施形態においては、ベローズを被検体の腹部に装着し、その腹部の動きを計測することによって、呼吸状態を計測する場合について示したが、これに限定されない。たとえば、呼吸する被検体が呼気または吸気する空気圧に基づいて、呼吸状態を計測する場合においても、適用することができる。また、たとえば、横隔膜のナビゲータエコーに基づいて、呼吸状態を計測する場合においても、適用することができる。
【００９５】
また、本実施形態においては、磁気共鳴イメージング装置について説明しているが、これに限定されない。たとえば、Ｘ線ＣＴ装置など、他のイメージング装置において適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】図１は、本発明にかかる実施形態１において、磁気共鳴イメージング装置１の構成を示す構成図である。
【図２】図２は、本発明にかかる実施形態１において、被検体ＳＵの撮影領域を撮像する際の動作を示すフロー図である。
【図３】図３は、本発明にかかる実施形態１において、覚醒状態の被検体ＳＵを呼吸同期にてスキャンを実施する際のタイムチャート図である。
【図４】図４は、本発明にかかる実施形態１において、睡眠状態の被検体ＳＵに対して覚醒動作を実施する際のタイムチャート図である。
【図５】図５は、本発明にかかる実施形態２において、実施される覚醒動作を示す図である。
【図６】図６は、本発明にかかる実施形態３において、実施される覚醒動作を示す図である。
【図７】図７は、本発明にかかる実施形態４において、実施される覚醒動作を示す図である。
【図８】図８は、本発明にかかる実施形態５において、磁気共鳴イメージング装置１の構成の要部を示す構成図である。
【符号の説明】
【００９７】
１：磁気共鳴イメージング装置（イメージング装置）、
２：スキャン部（スキャン部）、
３：操作コンソール部、
１２：静磁場マグネット部、
１３：勾配コイル部、
１４：ＲＦコイル部、
１５：クレードル、
１５ａ：クレードル部（クレードル部）、
１５ｂ：クレードル移動部（クレードル移動部）、
２１ａ：照明部（照明部）、
２１ｂ：音声出力部（音声出力部）、
２１ｃ：送風部（送風部）、
２２：ＲＦ駆動部、
２３：勾配駆動部、
２４：データ収集部、
３０：制御部（覚醒動作部）、
３２：操作部、
３３：表示部（表示部）、
３４：記憶部、
１３１：画像生成部、
１３２：判定部（判定部）
Ｂ：撮像空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージング装置に関し、特に、呼吸状態の被検体の撮影領域について、その呼吸状態に同期するようにスキャンを実施することによって、撮影領域についての画像を生成するイメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置などのイメージング装置は、被検体の撮影領域についてスキャンを実施することによって、その撮影領域についての画像を生成する。
【０００３】
たとえば、磁気共鳴イメージング装置においては、静磁場が形成される撮像空間において被検体の撮影領域にＲＦパルスを送信することにより、その撮影領域におけるプロトンのスピンを核磁気共鳴（ＮＭＲ：Ｎｕｃｌｅａｒ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）現象によって励起させ、その励起されたスピンにより発生する磁気共鳴（ＭＲ）信号を受信する。その後、このスキャンにより得られた磁気共鳴信号を、ローデータ（Ｒａｗ Ｄａｔａ）として、その被検体の撮影領域についてのスライス画像を生成する。
【０００４】
このようなイメージング装置においては、人体などの生体である被検体が呼吸することによって、その生成した画像に体動アーチファクトが生ずることを抑制するために、その被検体の呼吸状態に同期するように、スキャンを複数回実施し、そのスキャンにて得られたローデータに基づいて、画像を生成している（たとえば、特許文献１，特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１５８７６２号公報
【特許文献２】特開２００３−３０５０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、呼吸に同期してスキャンを複数回実施する際には、たとえば、ベローズ（ｂｅｌｌｏｗｓ）を被検体の腹部に装着し、その腹部の動きを計測することによって、呼吸の波形を監視する。そして、その監視している呼吸の波形において、安定している波形位置でトリガー信号を生じさせることによって、スキャンを実施する。たとえば、その呼吸の波形における位相が、予め定めた閾値よりも大きくなった後に、再度、その閾値よりも小さくなった際に、上記のトリガーを生じさせて、上記のように、スキャンを実施する。
【０００７】
しかしながら、上記のように複数回のスキャンを実施している際に、被検体が睡眠した場合には、その呼吸状態は、覚醒時よりも小さな振幅であって異なる波形として計測されるために、上記のようなトリガー信号を生じさせることができず、所定回数のスキャンを完了できない場合があった。このような場合には、オペレータがオペレータ室から被検体がいる撮影室へ入室し、その睡眠状態の被検体に声をかけるなどして、その被検体を覚醒させた後に、上記のスキャンを、改めて実施する。
【０００８】
すなわち、呼吸同期のスキャンを実施する際には被検体の呼吸状態において呼吸の深さが一定であることが必要となるが、その被検体が睡眠した場合には、その呼吸の深さが変化しトリガー信号が生成されないために、呼吸に同期させてスキャンを実施できない場合があるため、撮影効率が低下する場合があった。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、呼吸同期のスキャンを実施する際に、撮影効率を向上することができるイメージング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明のイメージング装置は、呼吸状態の被検体の撮影領域について、前記呼吸状態に同期するようにスキャンを実施することによって、前記撮影領域についての画像を生成するイメージング装置であって、前記呼吸状態を計測した計測結果に基づいて、前記被検体が睡眠状態であるか否かを判定する判定部と、前記判定部によって前記被検体が睡眠状態であると判定された際に、前記被検体を覚醒させるように動作を実施する覚醒動作部とを有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、呼吸同期でのスキャンを実施する際に、撮影効率を向上することができるイメージング装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜実施形態１＞
本発明にかかる実施形態１について説明する。
【００１３】
（装置構成）
図１は、本発明にかかる実施形態１において、磁気共鳴イメージング装置１の構成を示す構成図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１は、スキャン部２と、操作コンソール部３とを有する。
【００１５】
スキャン部２について説明する。
【００１６】
スキャン部２は、図１に示すように、静磁場マグネット部１２と、勾配コイル部１３と、ＲＦコイル部１４と、被検体移動部１５と、照明部２１ａと、音声出力部２１ｂと、ＲＦ駆動部２２と、勾配駆動部２３と、データ収集部２４とを有している。スキャン部２は、静磁場が形成された撮像空間Ｂの内部において、被検体ＳＵの撮影領域のスピンを励起するように被検体ＳＵにＲＦパルスを送信すると共に、そのＲＦパルスが送信された被検体ＳＵに勾配パルスを送信することによって、被検体ＳＵにおいて発生する磁気共鳴信号を得るスキャンを実施する。本実施形態においては、スキャン部２は、呼吸状態の人体である被検体ＳＵの撮影領域について、その呼吸状態に同期するようにスキャンを実施する。
【００１７】
スキャン部２の各構成要素について、順次、説明する。
【００１８】
静磁場マグネット部１２は、たとえば、超伝導磁石（図示なし）により構成されており、被検体ＳＵが収容される撮像空間Ｂに静磁場を形成する。ここでは、静磁場マグネット部１２は、被検体移動部１５に載置される被検体ＳＵの体軸方向（ｚ方向）に沿うように静磁場を形成する。なお、静磁場マグネット部１２は、一対の永久磁石により構成されていてもよい。
【００１９】
勾配コイル部１３は、静磁場が形成された撮像空間Ｂに勾配磁場を形成し、磁気共鳴信号に空間位置情報を付加する。ここでは、勾配コイル部１３は、静磁場方向に沿ったｚ方向と、ｘ方向と、ｙ方向との互いに直交する３軸方向に対応するように３系統からなる。これらは、撮像条件に応じて、周波数エンコード方向と位相エンコード方向とスライス選択方向として、それぞれに勾配パルスを送信することによって勾配磁場を形成する。具体的には、勾配コイル部１３は、被検体ＳＵのスライス選択方向に勾配磁場を印加し、ＲＦコイル部１４がＲＦパルスを送信することによって励起させる被検体ＳＵのスライスを選択する。また、勾配コイル部１３は、被検体ＳＵの位相エンコード方向に勾配磁場を印加し、ＲＦパルスにより励起されたスライスからの磁気共鳴信号を位相エンコードする。そして、勾配コイル部１３は、被検体ＳＵの周波数エンコード方向に勾配磁場を印加し、ＲＦパルスにより励起されたスライスからの磁気共鳴信号を周波数エンコードする。
【００２０】
ＲＦコイル部１４は、静磁場マグネット部１２によって静磁場が形成される撮像空間Ｂ内において、電磁波であるＲＦパルスを被検体ＳＵの撮影領域に送信して高周波磁場を形成し、被検体ＳＵのイメージング領域におけるプロトンのスピンを励起する。そして、ＲＦコイル部１４は、その励起された被検体ＳＵの撮影領域内のプロトンから発生する電磁波を磁気共鳴信号として受信する。本実施形態においては、ＲＦコイル部１４は、図１に示すように、第１ＲＦコイル１４ａと、第２ＲＦコイル１４ｂとを有する。ここで、第１ＲＦコイル１４ａは、たとえば、バードゲージ型のボディコイルであり、被検体ＳＵの撮影領域を囲むように配置されており、ＲＦパルスを送信する。一方、第２ＲＦコイル１４ｂは、たとえば、フェーズドアレイコイルであり、被検体ＳＵの撮影領域の表面に沿って複数の表面コイルが配置されており、被検体ＳＵにて生じた磁気共鳴信号を受信する。
【００２１】
被検体移動部１５は、クレードル部１５ａとクレードル移動部１５ｂとを有しており、制御部３０からの制御信号に基づいて、撮像空間Ｂの内部と外部との間において、クレードル部１５ａをクレードル移動部１５ｂで移動させる。ここで、クレードル部１５ａは、被検体ＳＵが載置される載置面を備えたテーブルであり、図１に示すように、クレードル移動部１５ｂによって、水平方向ｘｚと上下方向ｙとのそれぞれの方向に移動され、静磁場が形成される撮像空間Ｂに搬出入される。クレードル移動部１５ｂは、クレードル部１５ａを撮像空間Ｂの内部と外部との間で移動する。クレードル移動部１５ｂは、たとえば、ローラー式駆動機構を備えており、アクチュエータによりローラーを駆動させてクレードル部１５ａを水平方向ｘｚに移動する。また、クレードル移動部１５ｂは、たとえば、アーム式駆動機構を備えており、交差した２本のアーム間の角度を可変することにより、クレードル部１５ａを上下方向ｙに移動する。
【００２２】
照明部２１ａは、撮像空間Ｂに設置されている照明系を含み、制御部３０からの制御信号に基づいて、その照明系が撮像空間Ｂを照明する。たとえば、その照明系は、たとえば、アクリル樹脂からなる光ファイバーを含むように構成されており、被検体ＳＵが撮像空間Ｂにおいて移動されるｚ方向に沿うように延在している。そして、照明系は、光源からの光が、その光ファイバーに伝達され、その伝達された光で撮像空間Ｂ内を照明する。
【００２３】
音声出力部２１ｂは、スピーカーを含むように構成されており、制御部３０からの制御信号に基づいて、そのスピーカーから音声を出力する。本実施形態においては、図１に示すように、音声出力部２１ｂにおいては、スピーカーが撮像空間Ｂに設置されており、その撮像空間Ｂに収容された被検体ＳＵへ音声を出力することによって、被検体ＳＵに情報を伝達する。
【００２４】
ＲＦ駆動部２２は、ＲＦコイル部１４を駆動させて撮像空間Ｂ内にＲＦパルスを送信することによって、高周波磁場を形成する。ＲＦ駆動部２２は、制御部３０からの制御信号に基づいて、ゲート変調器を用いてＲＦ発振器からの信号を所定のタイミングおよび所定の包絡線の信号に変調した後に、そのゲート変調器により変調された信号を、ＲＦ電力増幅器によって増幅してＲＦコイル部１４に出力し、ＲＦパルスを送信させる。
【００２５】
勾配駆動部２３は、制御部３０からの制御信号に基づいて、勾配パルスを勾配コイル部１３に印加して駆動させ、静磁場が形成されている撮像空間Ｂ内に勾配磁場を発生させる。勾配駆動部２３は、３系統の勾配コイル部１３に対応して３系統の駆動回路（図示なし）を有する。
【００２６】
データ収集部２４は、制御部３０からの制御信号に基づいて、ＲＦコイル部１４が受信する磁気共鳴信号を収集する。ここでは、データ収集部２４は、ＲＦコイル部１４が受信する磁気共鳴信号をＲＦ駆動部２２のＲＦ発振器の出力を参照信号として位相検波器が位相検波する。その後、Ａ／Ｄ変換器を用いて、このアナログ信号である磁気共鳴信号をデジタル信号に変換して出力する。
【００２７】
操作コンソール部３について説明する。
【００２８】
操作コンソール部３は、図１に示すように、制御部３０と、データ処理部３１と、操作部３２と、表示部３３と、記憶部３４とを有する。
【００２９】
制御部３０は、コンピュータと、コンピュータに所定のデータ処理を実行させるプログラムを記憶するメモリとを有しており、各部を制御する。ここでは、制御部３０は、操作部３２からの操作データが入力され、その操作部３２から入力される操作データに基づいて、ＲＦ駆動部２２と勾配駆動部２３とデータ収集部２４とのそれぞれに、制御信号を出力し、スキャンを実行させる。
【００３０】
本実施形態においては、制御部３０は、呼吸同期にて、このスキャンを実施させる。具体的には、被検体ＳＵの腹部に装着されたベローズ（図示なし）から出力される呼吸信号に基づいて呼吸状態の位相を計測し、その呼吸による位相が、吸気によって予め定めた閾値よりも大きくなった後に、呼気によって、再度、その閾値よりも小さくなって安定した状態になった際に、トリガー信号を生じさせて、スキャンを実施させる。そして、この動作を繰り返して、複数回、スキャンを実施する。
【００３１】
また、詳細については後述するが、制御部３０は、このスキャンを実行させる際において、データ処理部３１の判定部１３２（後述の図２）によって被検体ＳＵが睡眠状態であると判定された場合には、その被検体ＳＵを覚醒させるように、覚醒動作を実施する。ここでは、制御部３０は、音声出力部２１ｂが被検体ＳＵに音声を出力するように、音声出力部２１ｂを制御することによって、この覚醒動作を実施する。
【００３２】
データ処理部３１は、コンピュータと、そのコンピュータを用いて所定のデータ処理を実行するプログラムを記憶するメモリとによって構成されており、制御部３０からの制御信号に基づいて、所定のデータ処理を実施する。本実施形態においては、データ処理部３１は、図１に示すように、画像生成部１３１と、判定部１３２とを有しており、各部として機能する。
【００３３】
ここで、画像生成部１３１は、被検体ＳＵの撮影領域について実施されたスキャンによって得られた磁気共鳴信号を、ローデータとして、その被検体ＳＵの撮影領域についての画像を再構成する。
【００３４】
また、判定部１３２は、被検体ＳＵの呼吸状態を計測した計測結果に基づいて、その被検体ＳＵが睡眠状態であるか否かを判定する。ここでは、判定部１３２は、被検体ＳＵの腹部に装着されたベローズ（図示なし）から出力される呼吸信号に基づいて呼吸状態の位相を計測し、その計測された位相のデータにおいて、その位相の絶対値が基準値を超えない時間が、予め定めた値に到達した場合には、その被検体ＳＵが睡眠状態であると判定し、一方で、その時間が、その予め定めた値に到達しない場合には、睡眠状態でないと判定する。なお、判定部１３２は、制御部３０がスキャンを実行させる際においてトリガー信号を生じない時間が、予め定めた値に到達した場合に、その被検体ＳＵが睡眠状態であると判定するように、構成されていてもよい。
【００３５】
操作部３２は、キーボードやポインティングデバイスなどの操作デバイスにより構成されている。操作部３２は、オペレータによって操作データが入力され、その操作データを制御部３０に出力する。
【００３６】
表示部３３は、ＣＲＴなどの表示デバイスにより構成されており、制御部３０からの制御信号に基づいて、表示画面に画像を表示する。たとえば、表示部３３は、オペレータによって操作部３２に操作データが入力される入力項目についての画像を表示画面に複数表示する。また、表示部３３は、被検体ＳＵからの磁気共鳴信号に基づいて生成される被検体ＳＵの画像についてのデータをデータ処理部３１から受け、表示画面にその画像を表示する。
【００３７】
記憶部３４は、メモリにより構成されており、各種データを記憶している。記憶部３４は、その記憶されたデータが必要に応じて制御部３０によってアクセスされる。本実施形態においては、記憶部３４は、画像生成部１３１によって生成された画像を記憶する。
【００３８】
（動作）
以下より、上記の本発明にかかる実施形態１の磁気共鳴イメージング装置１の動作について説明する。
【００３９】
図２は、本発明にかかる実施形態１において、被検体ＳＵの撮影領域を撮像する際の動作を示すフロー図である。
【００４０】
図２に示すように、まず、被検体ＳＵを載置する（Ｓ１１）。
【００４１】
ここでは、クレードル部１５ａの載置面に被検体を載置する。
【００４２】
つぎに、図２に示すように、被検体ＳＵの撮影領域を撮像空間Ｂへ搬入する（Ｓ２１）。
【００４３】
ここでは、クレードル移動部１５ｂがクレードル部１５ａを移動させることによって、被検体ＳＵの撮影領域を撮像空間Ｂに搬入する。
【００４４】
つぎに、図２に示すように、被検体ＳＵの撮影領域についてスキャンを実施する（Ｓ３１）。
【００４５】
ここでは、静磁場が形成された撮像空間Ｂ内において、被検体ＳＵの撮影領域におけるスピンを励起するように被検体ＳＵの撮影領域にＲＦパルスを送信すると共に、そのＲＦパルスが送信された被検体ＳＵの撮影領域に勾配パルスを送信することによって、被検体ＳＵにおいて発生する磁気共鳴信号を得るスキャンを実施する。
【００４６】
本実施形態においては、呼吸同期にてスキャンを実施させる。
【００４７】
図３は、本発明にかかる実施形態１において、覚醒状態の被検体ＳＵを呼吸同期にてスキャンを実施する際のタイムチャート図である。図３において、（ａ）は、覚醒状態の被検体ＳＵにおいて腹部に装着されたベローズ（図示なし）から出力される呼吸信号を示している。そして、（ｂ）は、スキャンを実施するタイミングチャートであって、ＯＮが実施をしていることを示しており、ＯＦＦが停止していることを示している。
【００４８】
図３の（ａ）に示すように、覚醒状態の被検体ＳＵの腹部に装着されたベローズ（図示なし）から出力される呼吸信号において、その位相が、予め定めた閾値ＴＨよりも大きくなった後に、再度、その閾値ＴＨよりも、その位相が小さくなった時点ｔ０以後は、呼吸が吸気から呼気へ替わり、呼吸による体動が少ない期間が一定時間続いた状態になる。このため、図３の（ｂ）に示すように、その時点ｔ０から所定の遅延時間ｔｄを経過後に、制御部３０がトリガー信号を発生させて各部を制御することによって、スキャンを開始させ、その呼吸による体動が少ない期間の間、そのスキャンを継続する。このようにして、各スキャンの実施を呼吸に同期させる。
【００４９】
しかし、前述したように、呼吸同期にてスキャンを実施する際において、被検体ＳＵが覚醒状態から睡眠状態になった場合には、呼吸状態は、覚醒時よりも小さな振幅であって異なる波形として計測されるために、上記のようなトリガー信号を制御部３０が出力せず、スキャンが実施されない。
【００５０】
このため、本実施形態においては、被検体ＳＵを覚醒させる覚醒動作を磁気共鳴イメージング装置１が実施する。
【００５１】
図４は、本発明にかかる実施形態１において、睡眠状態になった被検体ＳＵに対して覚醒動作を実施する際のタイムチャート図である。図４において、（ａ）は、覚醒状態から睡眠状態になった被検体ＳＵにおいて腹部に装着されたベローズ（図示なし）から出力される呼吸信号を示している。そして、（ｂ）は、覚醒動作を実施するタイミングチャートであって、ＯＮが実施をしていることを示しており、ＯＦＦが停止していることを示している。
【００５２】
被検体ＳＵを覚醒させる覚醒動作を実施する際には、まず、この被検体ＳＵの呼吸状態を計測した計測結果に基づいて、被検体ＳＵが睡眠状態であるか否かを判定部１３２が判定する。
【００５３】
具体的には、図４（ａ）に示すように、被検体ＳＵの呼吸信号において、その位相が閾値ＴＨを超えるように推移している覚醒状態から、その位相が閾値ＴＨを超えない状態になった場合には、その閾値ＴＨを超えない時間ｔａが、予め定めた時間ｔｂに到達した場合に、その被検体ＳＵが睡眠状態であると判定する。
【００５４】
そして、被検体ＳＵが睡眠状態であると判定した場合には、図４（ｂ）に示すように、その睡眠状態の被検体ＳＵを覚醒させる覚醒動作を、制御部３０が実施する。
【００５５】
本実施形態においては、呼吸信号において位相の絶対値が閾値ＴＨを超えない時間ｔａが、予め定めた時間ｔｂに到達し、睡眠状態であると判定された時点に、音声出力部２１ｂが被検体ＳＵに音声の出力を開始するように、制御部３０が音声出力部２１ｂを制御することによって、この覚醒動作を実施する。
【００５６】
具体的には、覚醒動作として、「もう少しです。起きて下さい」のように、被検体ＳＵを覚醒させる音声情報を、音声出力部２１ｂに出力させることによって、睡眠状態の被検体ＳＵを覚醒させる。
【００５７】
そして、その被検体ＳＵによって得られる呼吸信号が睡眠状態の場合から覚醒状態の場合になった場合に、被検体ＳＵについてスキャンを再開し、スキャンを完了させる。
【００５８】
一方で、呼吸信号において位相の絶対値が閾値ＴＨを超えない時間ｔａが、予め定めた時間ｔｂに到達していない場合においては、睡眠状態でなく覚醒状態であると判定し、上述したように、呼吸に同期させたスキャンを実施し、完了させる。
【００５９】
つぎに、図２に示すように、被検体の撮影領域を撮像空間から搬出する（Ｓ４１）。
【００６０】
ここでは、クレードル移動部１５ｂがクレードル部１５ａを移動させることによって、被検体ＳＵの撮影領域を撮像空間Ｂから搬出する。このようにして、被検体ＳＵの撮影領域についての撮像を完了させる。
【００６１】
以上のように、呼吸状態の被検体ＳＵの撮影領域について、その呼吸状態に同期するようにスキャンを実施することによって、その撮影領域についての画像を生成する際においては、本実施形態は、その被検体ＳＵの呼吸状態を計測した計測結果に基づいて、その被検体ＳＵが睡眠状態であるか否かを判定部１３２が判定する。そして、判定部１３２によって被検体ＳＵが睡眠状態であると判定された際には、被検体ＳＵを覚醒させる覚醒動作を、制御部３０が実施する。ここでは、音声出力部２１ｂが被検体ＳＵに音声を出力するように、制御部３０が音声出力部２１ｂを制御することによって、この覚醒動作を実施する。
【００６２】
このため、本実施形態は、オペレータがオペレータ室から被検体ＳＵがいる撮影室へ入室し、その睡眠状態の被検体ＳＵに声をかけるなどして、その被検体を覚醒させる動作が不要になる。また、再撮影を実施することを防止することができる。したがって、本実施形態は、呼吸同期のスキャンを実施する際に、撮影効率を向上することができる。
【００６３】
＜実施形態２＞
以下より、本発明にかかる実施形態２について説明する。
【００６４】
本実施形態は、覚醒動作の実施内容が、実施形態１と異なる。この点を除き、本実施形態は、実施形態１と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。
【００６５】
図５は、本発明にかかる実施形態２において、実施される覚醒動作を示す図であって、図１に示す撮像空間Ｂにおいてｙ方向を視線として観察される照明部２１ａを示している。この図５においては、（ａ）は、被検体ＳＵが覚醒状態であると判定されている際に、照明部２１ａが動作する様子を示しており，（ｂ）は、被検体ＳＵが睡眠状態であると判定されている際に、照明部２１ａが動作する様子を示している。図５（ａ），図５（ｂ）においては、ドットパターンを付して表示した部分が照明光を生じていることを示す。
【００６６】
本実施形態においては、判定部１３２によって被検体ＳＵが覚醒状態であると判定されている際には、図５（ａ）に示すように、照明部２１ａとして撮像空間Ｂにてｚ方向に延在する複数の光ファイバー群２１１ａ，２１１ｂから照明光を生じないように、制御部３０が照明部２１ａを制御している。
【００６７】
これに対して、実施形態１と同様にして、判定部１３２によって被検体ＳＵが睡眠状態であると判定された際には、図５（ｂ）に示すように、照明部２１ａが照明光を生じるように制御部３０が照明部２１ａを制御することによって、その照明光を睡眠状態の被検体ＳＵを照明して刺激を与え、覚醒させる。
【００６８】
以上のように、本実施形態は、判定部１３２によって被検体ＳＵが睡眠状態であると判定された際には、照明部２１ａが被検体ＳＵに照明光を照明するように、制御部３０が照明部２１ａを制御することによって、覚醒動作を実施する。
【００６９】
このため、本実施形態は、実施形態１と同様に、オペレータが睡眠状態の被検体ＳＵに声をかけるなどして、その被検体を覚醒させる動作が不要になると共に、再撮影を実施することを防止することができる。したがって、本実施形態は、呼吸同期のスキャンを実施する際に、撮影効率を向上することができる。
【００７０】
＜実施形態３＞
以下より、本発明にかかる実施形態３について説明する。
【００７１】
本実施形態は、覚醒動作の実施内容が、実施形態２と異なる。この点を除き、本実施形態は、実施形態１と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。
【００７２】
図６は、本発明にかかる実施形態３において、実施される覚醒動作を示す図であって、図１に示す撮像空間Ｂにおいてｙ方向を視線として観察される照明部２１ａを示している。この図６においては、矢印で示すように、（ａ）と（ｂ）とが交互に動作することを示している。そして、この図６（ａ），図６（ｂ）においては、ドットパターンを付して表示した部分が照明光を生じていることを示している。
【００７３】
本実施形態においては、判定部１３２によって被検体ＳＵが覚醒状態であると判定されている際には、前述の実施形態２において示したように（図５（ａ）を参照）、照明部２１ａが照明光を生じないように、制御部３０が照明部２１ａを制御している。
【００７４】
これに対して、実施形態１と同様にして、判定部１３２によって被検体ＳＵが睡眠状態であると判定された際には、図６（ａ）と６（ｂ）とに示すように、照明部２１ａが照明光を交互に生じるように制御部３０が照明部２１ａを制御することによって、その照明光を点滅させ、その睡眠状態の被検体ＳＵに刺激を与え、覚醒させる。
【００７５】
以上のように、本実施形態は、判定部１３２によって被検体ＳＵが睡眠状態であると判定された際には、照明部２１ａが被検体ＳＵに照明光を点滅させて照明するように、制御部３０が照明部２１ａを制御することによって、覚醒動作を実施する。
【００７６】
このため、本実施形態は、実施形態１と同様に、オペレータが睡眠状態の被検体ＳＵに声をかけるなどして、その被検体を覚醒させる動作が不要になると共に、再撮影を実施することを防止することができる。したがって、本実施形態は、呼吸同期のスキャンを実施する際に、撮影効率を向上することができる。
【００７７】
＜実施形態４＞
以下より、本発明にかかる実施形態４について説明する。
【００７８】
本実施形態は、覚醒動作の実施内容が、実施形態１と異なる。この点を除き、本実施形態は、実施形態１と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。
【００７９】
図７は、本発明にかかる実施形態４において、実施される覚醒動作を示す図であって、被検体移動部１５を示している。この図７においては、（ａ）は、被検体ＳＵが覚醒状態であると判定されている際に、被検体移動部１５が動作する様子を示しており，（ｂ）は、被検体ＳＵが睡眠状態であると判定されている際に、被検体移動部１５が動作する様子を示している。
【００８０】
本実施形態においては、判定部１３２によって被検体ＳＵが覚醒状態であると判定されている際には、図７（ａ）に示すように、被検体移動部１５において、被検体ＳＵが載置されたクレードル部１５ａをクレードル移動部１５ｂが撮像空間Ｂにて停止させた状態を維持するように、制御部３０が被検体移動部１５を制御している。
【００８１】
これに対して、実施形態１と同様にして、判定部１３２によって被検体ＳＵが睡眠状態であると判定された際には、図７（ｂ）にて矢印Ａで示すように、被検体移動部１５において、被検体ＳＵが載置されたクレードル部１５ａをクレードル移動部１５ｂが撮像空間Ｂにて移動させるように、制御部３０が被検体移動部１５を制御することによって、睡眠状態の被検体ＳＵに刺激を与えて覚醒させる。つまり、被検体ＳＵに振動を与えて覚醒させる。
【００８２】
以上のように、本実施形態は、判定部１３２によって被検体ＳＵが睡眠状態であると判定された際には、クレードル部１５ａを移動するようにクレードル移動部１５ｂを制御部３０が制御することによって、覚醒動作を実施する。
【００８３】
このため、本実施形態は、実施形態１と同様に、オペレータが睡眠状態の被検体ＳＵに声をかけるなどして、その被検体を覚醒させる動作が不要になると共に、再撮影を実施することを防止することができる。したがって、本実施形態は、呼吸同期のスキャンを実施する際に、撮影効率を向上することができる。
【００８４】
＜実施形態５＞
以下より、本発明にかかる実施形態５について説明する。
【００８５】
図８は、本発明にかかる実施形態５において、磁気共鳴イメージング装置１の構成の要部を示す構成図である。
【００８６】
本実施形態は、図８に示すように、送風部２１ｃを含む。また、この他に、本実施形態は、覚醒動作の実施内容が、実施形態１と異なる。この点を除き、本実施形態は、実施形態１と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。
【００８７】
送風部２１ｃについて説明する。
【００８８】
送風部２１ｃは、送風ファンを含むように構成されており、制御部３０からの制御信号に基づいて、その送風ファンを駆動し、送風動作を実施する。本実施形態においては、図８に示すように、送風部２１ｃにおいては、撮像空間Ｂに設置されており、その撮像空間Ｂに収容された被検体ＳＵへ送風する。
【００８９】
覚醒動作について説明する。
【００９０】
本実施形態において、実施形態１と同様にして、判定部１３２によって被検体ＳＵが睡眠状態であると判定された際には、その被検体ＳＵに送風部２１ｃが送風するように、制御部３０が送風部２１ｃを制御することによって、睡眠状態の被検体ＳＵに刺激を与えて覚醒させる。
【００９１】
このため、本実施形態は、実施形態１と同様に、オペレータが睡眠状態の被検体ＳＵに声をかけるなどして、その被検体を覚醒させる動作が不要になると共に、再撮影を実施することを防止することができる。したがって、本実施形態は、呼吸同期のスキャンを実施する際に、撮影効率を向上することができる。
【００９２】
なお、上記の実施形態において、磁気共鳴イメージング装置１は、本発明のイメージング装置に相当する。また、上記の実施形態において、スキャン部２は、本発明のスキャン部に相当する。また、上記の実施形態において、クレードル部１５ａは、本発明のクレードル部に相当する。また、上記の実施形態において、クレードル移動部１５ｂは、本発明のクレードル移動部に相当する。また、上記の実施形態において、照明部２１ａは、本発明の照明部に相当する。また、上記の実施形態において、音声出力部２１ｂは、本発明の音声出力部に相当する。また、上記の実施形態において、送風部２１ｃは、本発明の送風部に相当する。また、上記の実施形態において、制御部３０は、本発明の覚醒動作部に相当する。また、上記の実施形態において、表示部３３は、本発明の表示部に相当する。また、上記の実施形態において、判定部１３２は、本発明の判定部に相当する。
【００９３】
また、本発明の実施に際しては、上記した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形例を採用することができる。
【００９４】
たとえば、本実施形態においては、ベローズを被検体の腹部に装着し、その腹部の動きを計測することによって、呼吸状態を計測する場合について示したが、これに限定されない。たとえば、呼吸する被検体が呼気または吸気する空気圧に基づいて、呼吸状態を計測する場合においても、適用することができる。また、たとえば、横隔膜のナビゲータエコーに基づいて、呼吸状態を計測する場合においても、適用することができる。
【００９５】
また、本実施形態においては、磁気共鳴イメージング装置について説明しているが、これに限定されない。たとえば、Ｘ線ＣＴ装置など、他のイメージング装置において適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】図１は、本発明にかかる実施形態１において、磁気共鳴イメージング装置１の構成を示す構成図である。
【図２】図２は、本発明にかかる実施形態１において、被検体ＳＵの撮影領域を撮像する際の動作を示すフロー図である。
【図３】図３は、本発明にかかる実施形態１において、覚醒状態の被検体ＳＵを呼吸同期にてスキャンを実施する際のタイムチャート図である。
【図４】図４は、本発明にかかる実施形態１において、睡眠状態の被検体ＳＵに対して覚醒動作を実施する際のタイムチャート図である。
【図５】図５は、本発明にかかる実施形態２において、実施される覚醒動作を示す図である。
【図６】図６は、本発明にかかる実施形態３において、実施される覚醒動作を示す図である。
【図７】図７は、本発明にかかる実施形態４において、実施される覚醒動作を示す図である。
【図８】図８は、本発明にかかる実施形態５において、磁気共鳴イメージング装置１の構成の要部を示す構成図である。
【符号の説明】
【００９７】
１：磁気共鳴イメージング装置（イメージング装置）、
２：スキャン部（スキャン部）、
３：操作コンソール部、
１２：静磁場マグネット部、
１３：勾配コイル部、
１４：ＲＦコイル部、
１５：クレードル、
１５ａ：クレードル部（クレードル部）、
１５ｂ：クレードル移動部（クレードル移動部）、
２１ａ：照明部（照明部）、
２１ｂ：音声出力部（音声出力部）、
２１ｃ：送風部（送風部）、
２２：ＲＦ駆動部、
２３：勾配駆動部、
２４：データ収集部、
３０：制御部（覚醒動作部）、
３２：操作部、
３３：表示部（表示部）、
３４：記憶部、
１３１：画像生成部、
１３２：判定部（判定部）
Ｂ：撮像空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
呼吸状態の被検体の撮影領域について、前記呼吸状態に同期するようにスキャンを実施することによって、前記撮影領域についての画像を生成するイメージング装置であって、
前記呼吸状態を計測した計測結果に基づいて、前記被検体が睡眠状態であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって前記被検体が睡眠状態であると判定された際に、前記被検体を覚醒させるように覚醒動作を実施する覚醒動作部と
を有する
イメージング装置。
【請求項２】
前記被検体に音声を出力する音声出力部
を有し、
前記覚醒動作部は、前記音声出力部が前記被検体に前記音声を出力するように前記音声出力部を制御することによって、前記覚醒動作を実施する
請求項１に記載のイメージング装置。
【請求項３】
前記被検体に照明光を照射する照明部
を含み、
前記覚醒動作部は、前記照明部が前記被検体に前記照明光を照明するように前記照明部を制御することによって、前記覚醒動作を実施する
請求項１または２に記載のイメージング装置。
【請求項４】
前記覚醒動作部は、前記被検体に前記照明光を照明する際には、前記照明光を点滅させる
請求項３に記載のイメージング装置。
【請求項５】
前記被検体を支持するクレードル部と、
前記クレードル部によって支持された前記被検体を移動するクレードル移動部と
を有し、
前記覚醒動作部は、前記クレードル部を移動するように前記クレードル移動部を制御することによって、前記覚醒動作を実施する
請求項１から４のいずれかに記載のイメージング装置。
【請求項６】
前記被検体に送風する送風部
を有し、
前記覚醒動作部は、前記送風部が前記被検体に送風するように前記送風部を制御することによって、前記覚醒動作を実施する
請求項１から５のいずれかに記載のイメージング装置。
【請求項７】
前記スキャンを実施するスキャン部
を有し、
前記スキャン部は、静磁場空間において前記被検体の撮影領域にＲＦパルスを送信し、前記撮影領域において発生する磁気共鳴信号を受信することによって、前記スキャンを実施する
請求項１から６のいずれかに記載のイメージング装置。
【請求項８】
前記画像を表示する表示部
を有する
請求項１から７のいずれかに記載のイメージング装置。
【請求項１】
呼吸状態の被検体の撮影領域について、前記呼吸状態に同期するようにスキャンを実施することによって、前記撮影領域についての画像を生成するイメージング装置であって、
前記呼吸状態を計測した計測結果に基づいて、前記被検体が睡眠状態であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって前記被検体が睡眠状態であると判定された際に、前記被検体を覚醒させるように覚醒動作を実施する覚醒動作部と
を有する
イメージング装置。
【請求項２】
前記被検体に音声を出力する音声出力部
を有し、
前記覚醒動作部は、前記音声出力部が前記被検体に前記音声を出力するように前記音声出力部を制御することによって、前記覚醒動作を実施する
請求項１に記載のイメージング装置。
【請求項３】
前記被検体に照明光を照射する照明部
を含み、
前記覚醒動作部は、前記照明部が前記被検体に前記照明光を照明するように前記照明部を制御することによって、前記覚醒動作を実施する
請求項１または２に記載のイメージング装置。
【請求項４】
前記覚醒動作部は、前記被検体に前記照明光を照明する際には、前記照明光を点滅させる
請求項３に記載のイメージング装置。
【請求項５】
前記被検体を支持するクレードル部と、
前記クレードル部によって支持された前記被検体を移動するクレードル移動部と
を有し、
前記覚醒動作部は、前記クレードル部を移動するように前記クレードル移動部を制御することによって、前記覚醒動作を実施する
請求項１から４のいずれかに記載のイメージング装置。
【請求項６】
前記被検体に送風する送風部
を有し、
前記覚醒動作部は、前記送風部が前記被検体に送風するように前記送風部を制御することによって、前記覚醒動作を実施する
請求項１から５のいずれかに記載のイメージング装置。
【請求項７】
前記スキャンを実施するスキャン部
を有し、
前記スキャン部は、静磁場空間において前記被検体の撮影領域にＲＦパルスを送信し、前記撮影領域において発生する磁気共鳴信号を受信することによって、前記スキャンを実施する
請求項１から６のいずれかに記載のイメージング装置。
【請求項８】
前記画像を表示する表示部
を有する
請求項１から７のいずれかに記載のイメージング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−９３０９８（Ｐ２００８−９３０９８Ａ）
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２７６４４６（Ｐ２００６−２７６４４６）
【出願日】平成１８年１０月１０日（２００６．１０．１０）
【出願人】（３０００１９２３８）ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー (1,125)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月１０日（２００６．１０．１０）
【出願人】（３０００１９２３８）ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー (1,125)
【Ｆターム（参考）】
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