医用画像表示装置
【課題】被検体の位置等をも考慮した術前シミュレーションを行ない、表示することにより、手術等の最適なアシストが可能な医用画像表示装置を実現する。
【解決手段】ＭＲＩ装置による３Ｄ撮像後、３Ｄボリューム画像を表示する（ステップ１０１、１０２）。正常組織、腫瘍等のアクセス可領域、血管、臓器などアクセス不可領域、手術器具を登録し(ステップ１０３〜１０５）、仮想ディスプレイ表示する。登録部位、仮想手術器具を用いて手術計画を自動計算して表示し、最適な手術経路を選択し、その手術経路に適したベッド位置、患者の体位等を自動計算し表示する（ステップ１０６〜１０８）。再度シミュレーションが必要か否かを選択し（ステップ１０９）、結果に間題がなければ術前プラニングを終了する。シミュレーションの結果は手術直前に表示され、患者の体位等が調整され、選択した手術経路で実際の手術が開始される（ステップ１１０〜１１４）。
【解決手段】ＭＲＩ装置による３Ｄ撮像後、３Ｄボリューム画像を表示する（ステップ１０１、１０２）。正常組織、腫瘍等のアクセス可領域、血管、臓器などアクセス不可領域、手術器具を登録し(ステップ１０３〜１０５）、仮想ディスプレイ表示する。登録部位、仮想手術器具を用いて手術計画を自動計算して表示し、最適な手術経路を選択し、その手術経路に適したベッド位置、患者の体位等を自動計算し表示する（ステップ１０６〜１０８）。再度シミュレーションが必要か否かを選択し（ステップ１０９）、結果に間題がなければ術前プラニングを終了する。シミュレーションの結果は手術直前に表示され、患者の体位等が調整され、選択した手術経路で実際の手術が開始される（ステップ１１０〜１１４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、術前に撮像したボリューム画像を表示して、手術等のアシストを行なう医用画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医用画像表示装置の一例である磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）は、連続的に被検体中の水素や燐等からの核磁気共鳴信号（ＭＲ信号）を測定し、核の密度分布や緩和時間分布等を映像化するものである。現在、臨床で普及しているＭＲＩ装置の撮像対象は、被検体の主たる構成物質、プロトンである。ＭＲＩ装置は、プロトン密度の空間分布や、励起状態の緩和現象の空間分布を画像化することで、人体頭部、腹部、四肢等の形態または、機能を２次元もしくは３次元的に撮像する。
【０００３】
このようなＭＲＩ装置を用いた心臓イメージングや、手術時の穿刺モニタリング、経皮的治療などに使用されるＩ−ＭＲＩ装置（Interventional−ＭＲＩ装置又はIntraoperative−ＭＲＩ装置の略称）が知られている。このＩ−ＭＲＩ装置では、リアルタイムで撮像する断層面を任意に設定したいという要望がある。
【０００４】
撮像する断層面を任意に選択する手法として、グラフィカルユーザインタフェースにＭＲＩ画像を表示し、画面上のボタンをクリックして、次に撮像する断層面を決定する方法（非特許文献１）や、３次元マウスなどを使う方法（特許文献１）などが提案されている。これらの方法では、撮像する断層面の位置や向きをマウス等の入力手段で調整、設定しなければならず、煩雑なので、ＭＲＩ装置としては、より簡便に撮像する断層面の位置や向きを調整、設定できることが望ましい。
【０００５】
その手法として、特許文献２や特許文献３等に断層面指示デバイス（ポインタなど）を用いて撮像する断層面を決定するＭＲＩ装置が提案されている。特許文献２に記載された技術は、断層面指示デバイスであるポインタに発光ダイオードを設け、操作者がポインタで指し示した位置を赤外線カメラで検出したり、関節にセンサを備えたアームの先端部にポインタを設け、アームの関節の角度などでポインタの位置を検出し、これに基づいて、断層面を自動的に調整するものである。また、特許文献３に記載された技術は、２個の赤外線カメラと３個の反射球を備えたポインタとを使って指示した断層面を自動的に決定して撮像するものである。
【０００６】
一方、位置検出装置と過去に撮像したボリュームデータとを用いた手術ナビゲーションシステムが知られている。この手術ナビゲーションシステムは、手術時に患者に対してポインタ等により指定される位置を、この位置を含む患者の直交３平面のそれぞれを断面とする断層画像上に表示することにより手術操作をナビゲーションするシステムであり、脳神経外科手術などの高精度の外科手術に適用されている。
【０００７】
ここで、手術ナビゲーションシステムにおける患者の断層画像は、予め、ＭＲＩ装置によって撮像した３次元のデータであるボリュームデータにより生成される。一方、ポインタによる指定位置を定めるために必要とされるポインタの位置検出の方式には、機械式、光学式、磁気式、超音波式などの方式がある。
【０００８】
そして、検出したポインタの位置と、ボリュームデータ中の位置との対応づけ（レジストレーション）は、例えば、患者に複数の患者マーカーを固定して撮像を行うことによりボリューム中に患者マーカーを写しこんでおき、この患者マーカーをポインタで指示した時点におけるポインタの検出位置と３次元データ中の患者マーカー位置を対応づけることにより行われる。
【０００９】
手術ナビゲーションの技術については、特許文献４、特許文献５に記載されている。また、上記Ｉ−ＭＲＩと手術ナビゲーションシステムを組み合わせた技術については特許文献６に記載されている。
【００１０】
ＭＲＩ装置による撮像中の患者は、閉鎖された空間内に閉じ込められるので、閉塞感や圧迫感などにより苦痛を感じる場合がある。そこで、撮像中の患者に苦痛を与えないようなオープン型のＭＲＩ装置が提案されている。このオープン型のＭＲＩ装置は、開放された部分から患者にアクセスが可能なため、ポインタなどを用いて容易に断層面を指示し、この指示した断層面をリアルタイムで撮像することができることから、Ｉ−ＭＲＩ装置としての開発が進められている。
【００１１】
ここで、手術治療精度向上を目的とした手術シミュレーション機能の一環として、遠隔手術支援装置に関する方法（特許文献７）や特定領域を描出しセグメンテーションする方法（特許文献８）の他、手術のアクセス経路を計算・抽出する方法（特許文献９）も提案されている。
【００１２】
また、Ｉ−ＭＲＩ装置用のＲＦコイルとして、イメージングされている組織に障害無く接近可能な構造を有する手術用コイルが提案されている（特許文献１０）。
【００１３】
【特許文献１】米国特許第５５１２８２７号明細書
【特許文献２】米国特許第５３６５９２７号明細書
【特許文献３】米国特許第６０２６３１５号明細書
【特許文献４】特開２００２−３５００７号公報
【特許文献５】特開２００３−７９６３７号公報
【特許文献６】特開２００３−１９０１１７号公報
【特許文献７】特開平８−２１５２１１号公報
【特許文献８】特開２００２−２４８０８３号公報
【特許文献９】特開２００２−１８６５８８号公報
【特許文献１０】特開２０００−１５７５１４号公報
【非特許文献１】Magnetic Resonance in Medicine:Real-time interactive MRI on a conventional scanner；AB.Kerr他、３８巻、ｐｐ．３５５−３６７（１９９７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述した術前シミュレーションは、被検体の特定領域を描出（セグメンテーション）し、手術のアクセス経路を計算・描出することから、手術計画立案には有効な手段といえる。
【００１５】
しかし、被検体の特定領域における手術のアクセス経路を表示していたとしても、その時点における被検体の位置、体位、ベッド位置、コイルの種類、コイル設置位置により、表示されている手術のアクセス経路が適切であるとは限らない。
【００１６】
このため、コイル位置や被検体の体位等の関係から、表示したアクセス経路とは異なる経路に変更しなければならないことも考えられる。この場合、術前シミュレーションが無駄になるばかりか、手術の開始が遅延する可能性もあり、術者、被検体に不要な負担を与えることになってしまう。
【００１７】
本発明の目的は、被検体の位置等をも考慮した術前シミュレーションを行ない、表示することにより、手術等の最適なアシストが可能な医用画像表示装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明による医用画像表示装置は、被検体の三次元画像データを取得し表示する装置であり、三次元位置検出手段が、被検体、術具、被検体が配置されるベッドの位置を検出し、演算制御手段が、撮像した被検体の３次元画像データを用いて術具挿入位置から目標位置までの被検体への手術経路をシミュレーションし、このシミュレートされた手術経路に従って、被検体の位置、被検体の体位、被検体が配置されるベッドの位置を演算する。そして、演算制御手段により演算された、被検体の位置、被検体の体位、被検体が配置されるベッドの位置を表示手段に表示する。
【００１９】
これによって、手術のアクセス経路と、被検体の位置、被検体の体位、被検体が配置されるベッドの位置との関係を術者等が容易に把握することが可能となる。
【００２０】
また、本発明による磁気共鳴イメージング装置は、被検体の三次元画像データを取得し、表示する装置であり、三次元位置検出手段が、被検体、術具、被検体が配置されるベッド、核磁気共鳴信号の受信コイルの位置を検出し、演算制御手段が、撮像した被検体の３次元画像データを用いて術具挿入位置から目標位置までの被検体への手術経路をシミュレーションし、このシミュレートされた手術経路に従って、被検体の位置、被検体の体位、被検体が配置されるベッドの位置、核磁気共鳴信号の受信コイルの種類及びこの受信コイルの設置位置を演算する。そして、表示手段が、上記演算された、被検体の位置、被検体の体位、被検体が配置されるベッドの位置、核磁気共鳴信号の受信コイルの種類及びこのコイルの設置位置を表示する。
【発明の効果】
【００２１】
被検体の位置等をも考慮した術前シミュレーションを行ない、表示することにより、手術等の最適なアシストが可能な医用画像表示装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明をＭＲＩ装置に適用した場合の例である。
【００２３】
図1は、本発明の一実施形態であるＭＲＩ装置における手術シミュレーション及び手術支援表示の動作フローチャートであり、図２は本発明が適用されるＭＲＩ装置の概略外観構成図である。
【００２４】
まず、図２を参照して、ＭＲＩ装置について説明する。
図２において、ＭＲＩ装置１は、垂直磁場方式の０．３Ｔ永久磁石ＭＲＩ装置であり、垂直な静磁場を発生させる上部磁石３と、下部磁石５と、これら磁石３、５を互いに連結するとともに上部磁石３を支持する支柱７とを備え、開口部３２から被検体２４にアプローチし易い構造となっている。
【００２５】
また、ＭＲＩ装置１は、位置検出デバイス９と、この位置検出デバイス９を支持するアーム１１と、モニタ１３と、モニタ支持部１５と、基準ツール１７と、パーソナルコンピューター（演算制御手段）１９と、ベッド２１と、制御部２３と、映像記録装置３４とを備えている。
【００２６】
ＭＲＩ装置１の図示しない傾斜磁場発生部は、領斜磁場をパルス的に発生させ、最大傾磁場強度１５ｍＴ／ｍで、スルーレート２０ｍＴ／ｍ／ｍｓである。さらに、ＭＲＩ装置１は、静磁場中の被検体２４に核磁気共鳴を生じさせるための図示しないＲＦ送信器と、被検体２４からの核磁気共鳴信号を受信する図示しないＲＦ受信器とを備え、これらは１２．８ＭＨｚの共振型コイルである。
【００２７】
また、位置検出デバイス９は、２台の赤外線カメラ２５と、赤外線を発光する図示しない発光ダイオードとを備え、断層面指示デバイスであるポインタ２７、位置及び姿勢を検出するものである。この位置検出デバイス９は、手術用コイル３７に取り付けられた反射球（反射マーカ）３８を検出することにより、手術用コイル３７の位置及び姿勢を検出する。また、位置検出デバイス９は、アーム１１により移動可能に上部磁石３に連結され、ＭＲＩ装置１に対する配置位置を適宜変更することができる。
【００２８】
モニタ１３は、図３に示すように、操作者（術者）２９が把持するポインタ２７（反射マーカ）により指示された被検体２４の断層面の画像を表示するもので、モニタ支持部１５により、赤外線カメラ２５と同様に上部磁石３に連結されている。基準ツール１７は、赤外線カメラ２５の座標系とＭＲＩ装置１の座標系とをリンクさせるもので、３つの反射球（反射マーカ）３５を備え、上部磁石３の側面に設けられている。そして、パーソナルコンピュータ１９には、赤外線カメラ２５が検出し、算出したポインタ２７の位置が、位置データとして、例えば、ＲＳ２３２Ｃケーブル３３を介して送信される。
【００２９】
制御部２３は、ワークステーションで構成され、図示しないＲＦ送信器、ＲＦ受信器などを制御する。また、制御部２３は、パーソナルコンピュータ１９と接続されている。パーソナルコンピュータ１９では赤外線カメラ２５が検出し、算出したポインタ２７の位置をＭＲＩ装置１で利用可能な位置データに変換して制御部２３へ送信する。
【００３０】
ポインタ２７の位置データは、撮像シーケンスにおける表示する撮像断面へ反映され、新たな撮像断面で取得された画像は液晶モニタ１３に表示される。例えば、断層面指示デバイスであるポインタ２７を穿刺針などに取り付け、穿刺針のある位置を常に撮像断面とする様に構成した場合、モニタ１３には針を常に含む断面が表示されることになる。
【００３１】
次に、上記ＭＲＩ装置を用いた手術シミュレーション及び手術支援表示の動作を説明する。図１において、ＭＲＩ装置による３Ｄ撮像後（ステップ１０１）、３Ｄボリューム画像を３軸２次元表示（ＭＰＲ（Mu1ti Planar Reconstruction））及び３Ｄボリューム画像表示する（ステップ１０２）。
必要に応じて、データ記憶装置（図示せず)に記憶された被検体の３次元データ及びMRI装置１の寸法データに基づき、データ記憶装置に、正常組織、腫瘍などのアクセス可能領域の登録（ステップ１０３）、血管、臓器などアクセス不可能領域の登録を行ない（ステップ１０４）、手術に用いる手術器具を登録し(ステップ１０５）、仮想ディスプレイ表示を行なう。ディスプレイ表示の際には、登録部位は色分けをして分かりやすいように表示する。
【００３２】
次に、登録部位、仮想手術器具を用いて術具アクセス開始部からターゲットとなる領域までの手術計画（安全経路）を自動計算して表示する（ステップ１０６）。
【００３３】
ここで、表示された手術計画シミュレーションから最適と思われる手術経路を術者又は操作者が選択する（ステップ１０７）。選択されら手術経路に従って、その手術経路に適したベッド位置・患者の体位・コイルの種類・コイルの配置位置を自動計算し、表示する（ステップ１０８）。患者の体位等は、予めデータ記憶手段に記憶してあり、その中から、パーソナルコンピュータ１９が適切なものを選択してモニタ１３に表示させる。
【００３４】
次に、ステップ１０９において、再度、シミュレーションが必要か否かを操作者等が選択し、再度シミュレーションが必要な場合は、ステップ１０３に戻る。ステップ１０９において、シミュレーション結果に間題がなければ、術前プラニングは終了となる。
【００３５】
上述したステップ１０１〜１０９により実行されたシミュレーションの結果は、手術直前において、表示され、この表示に従って、患者の体位等が調整される。つまり、術者又は操作者は、患者を表示された体位となるように被検体を誘導し（ステップ１１０）、続いて、専用コイルを表示されたコイル位置となるように設置する（ステップ１１１）。そして、ベッドの位置が表示されたベッド位置となるように、移動する（ステップ１１２）。
【００３６】
次に、その時点における実際の患者の位置、体位、コイル位置を、位置検出デバイス９を用いて撮影しモニタ１３に表示し、表示された情報を用いて、患者の位置、姿勢、コイル位置の微調整を行なう（ステップ１１３）。
そして、術前プランニングにより選択した手術経路に従って、実際の手術が開始される（ステップ１１４）。
【００３７】
ここで、本発明との比較のために、従来技術における、患者体位・コイル設置位置決め方法を図３を参照して説明する。この従来技術は、患者の位置、コイル位置等を術前にシミュレートすることはなく、患者位置等のアシスト表示は行なわれない。
【００３８】
図３のステップ２０１において、手術直前に患者をベッドに設置し（ステップ２０１）、大きさも任意の専用コイルを任意の位置に取り付ける（ステップ２０２）。次に、レーザ光を用いて、操作者等の目測によりベッドをＭＲＩ装置内部に移動し（ステップ２０３）、ＭＲＩ撮像による画像を取得する（ステップ２０４）。
【００３９】
ステップ２０４でＭＲＩ画像を取得した後、術者が患者位置等を再設置する必要があるか否かを判断する（ステップ２０５）。術者は患者位置やコイル位置を再検討することが常であり、再設置が必要な場合はベッドをＭＲＩ装置から搬出し（ステップ２０６）、ステップ２０１に戻って、再設置を繰り返していた。そして、再設置後、ＭＲＩ撮像を含むステップ２０２〜２０４を実行した後、再設置が必要ないと判断されると、手術が開始される（ステップ２０７）。
【００４０】
上述したように、ステップ２０１〜２０６は、繰り返し行なわれるが、その都度、患者等を実際に、手術に適した患者位置、体位等に設定してＭＲＩ撮行なわなければならず、図１に示した本発明の一実施形態に比較して、手術準備に長時間を要し、術者、患者への負担も大きいことが理解できる。
【００４１】
図４は、本発明の一実施形態における、三次元位置検出装置を用いた各種手術支援ソフトＧＵＩの表示画面例を示す図である。図４において、全画面４０１の左画面には、ナビゲーションソフト４０２に関する情報を示し、右画面４０３には、患者位置等の術前プラニング結果４１７及び実際の患者等の位置４２３の情報を表示している。
【００４２】
最初に術前プラニングを行う為に、３Ｄスキャンボタン４０４を押して、３Ｄスキャンを実行させ、Axial４０５、Sagittal４０６、Coronal４０７及びVolume rendering４０８を表示する。ここで、術前プラニング機能ボタン４０９を押して、術前プラニングと併用することにより、手術経路４１０、４１１、４１２、４１３を描出して表示できる。これにより、プラニング結果としてコイルの種類及び設置位置４１４、ベッド移動量４１５が表示される。
【００４３】
実際の手術時には術前プラニング適用ボタン４１６を押すことにより、術前プラニング結果部４１７にコイル情報４１８、手術経路４１９及び患者体位４２０が表示される。更に、赤外線カメラ２５による位置検出ボタン４２１を押すと、実空間上の位置４２３が表示され、ベッド移動誘導ボタン４２２を押すことで自動的にベッド２１が移動される。このベッド移動は、術者等からの音声により、指示することも可能である。また、赤外線カメラ２５は、ベッド２１が、被検体の撮影空間領域外にあるときに、被検体である患者の体位を撮影し、ベッド２１が撮影空間領域に移動された後に、撮影した患者の体位をモニタ１３に表示させることも可能である。
【００４４】
図５は、ＭＲＩ内手術用コイル３７の全体５０１の外観図であり、図６は、コイル３７の患者に対する可動範囲の一表示例を示す図である。
コイル３７は、Ｓ、Ｍ、Ｌの複数サイズがあり、必要に応じて付け替えることが容易にできる。また、図６の（Ａ）に示すように、コイル３７はベッド２１に対して回転機能を有し、可動範囲がＧＵＩ上に表示される（表示例５０２）。また、図６の（Ｂ）に示すように、ベッド２１に対するコイル３７の上下可動範囲も同時に表示され手術スタッフが自由に位置決めをすることができる（表示例５０３）。
【００４５】
図７は、本発明のＭＲＩ装置内におけるベッド動作可能範囲のＧＵＩ表示例を示す図である。図７の（Ａ）は、ベッド左右可動範囲の表示例６０１であり、図７の（Ｂ）は、ベッド上下可動範囲の表示例６０２である。また、図８は、本発明における患者体位のＧＵＩ表示例を示す図である。図８の（Ａ）は、右側臥位７０１、図８の(Ｂ）は左側臥位７０２、図８の（Ｃ）は仰臥位７０３、図８の（Ｄ）は伏臥位７０４を示している。図８に示した例は、４例であるが、術者の要望に応じて、他の例の追加や、削除等のユーザカスタマイズも可能である。
【００４６】
図９〜図１２は、本発明の一実施形態における、患者位置、患者体位、コイルの種類、コイルの設置位置の算出プロトコルの説明図である。図９は、図１のステップ１０７における手術経路の選択時に利用される画面を表示するためのプロトコルの説明図である。図９において、まず、３Ｄ撮像後、ＧＵＩによる術前プラニングを行い、穿刺開始位置・ターゲットの描出・手術経路の算出・患者の体位算出を行う。
【００４７】
次に、図１０は、図１のステップ１０８で表示される画面に相当し、シミュレーション結果を実空間（ＭＲＩ空間）上の状態と条件を合わせるための画面表示８１１を示す図である。この図１０に示した例では、術前プランニング経路８１２において、患者体位が伏臥位では術具８１３が上部磁石に触れてしまうため、アクセス不可能と判明する。
【００４８】
図１１は、図１０に示したアクセス経路８１２を変更することなく患者体位を左側臥位８２１に変更することでアクセス経路８１２が可能であることを示す図である。図１２は、画像から得られる患者体位から最適な手術用コイル３７の選択及び配置位置８３１をシミュレーションする図である。
【００４９】
実際の手術時には、上述のようにして行なったシミュレーションに従った情報を用いて、患者体位、患者位置、コイルの種類、コイルの設置位置をナビゲーションし、誤った動作、配置を行った場合は、警告及び再設置するよう誘導する機能を設けている。
【００５０】
以上のように、本発明は術前に算出したシミュレーション、手術経路から患者位置、患者体位、ベッド位置、コイルの種類、コイル設置位置を、手術直前において表示して手術アシストすることで、常に最適な手術環境を提供することが可能となる。
【００５１】
これより、手術準備に必要な時間の短縮が可能となり、術者・患者に対する負担も軽減できるという効果がある。
【００５２】
なお、上述した例は、本発明をＭＲＩ装置に適用した場合の例であるが、本発明は、ＭＲＩ装置のみならず、ＣＴ装置等の他の医用画像表示装置に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態であるＭＲＩ装置における手術シミュレーション及び手術支援表示の動作フローチャートである。
【図２】本発明が適用されるＭＲＩ装置の概略外観構成図である。
【図３】本発明とは異なる、コイルの種類、コイル設置位置決定方法の動作フローチャートであり、本発明との比較例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態における、三次元位置検出装置を用いた各種手術支援ソフトＧＵＩの表示画面例を示す図である。
【図５】ＭＲＩ内手術用コイルの全体外観図である。
【図６】本発明におけるコイルの患者に対する可動範囲を示す表示例を示す図である。
【図７】本発明のＭＲＩ装置内におけるベッド動作可能範囲のＧＵＩ表示例を示す図である。
【図８】本発明における患者体位のＧＵＩ表示例を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態における術前プランニングの算出プロトコル説明図である。
【図１０】本発明の一実施形態におけるシミュレーション結果を実空間上の条件に適合させるためのＧＵＩ表示例を示す図である。
【図１１】アクセス経路を変更することなく患者体位を変更することでアクセスが可能であることを示す図である。
【図１２】画像から得られる患者体位から最適な手術用コイルの選択及び配置位置をシミュレーションする図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ ＭＲＩ装置
３ 上部磁石
５ 下部磁石
７ 支柱
９ 位置検出デバイス
１１ アーム
１３ モニタ
１５ モニタ支持部
１７ 基準ツール
１９ パーソナルコンピュータ
２１ ベッド
２３ 制御部
２４ 被検体
２５ 赤外線カメラ
２７ ポインタ
２９ 操作者
３２ 開口部
３４ 映像記録装置
３５、３８ 反射球
３７ ＭＲＩ手術用コイル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、術前に撮像したボリューム画像を表示して、手術等のアシストを行なう医用画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医用画像表示装置の一例である磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）は、連続的に被検体中の水素や燐等からの核磁気共鳴信号（ＭＲ信号）を測定し、核の密度分布や緩和時間分布等を映像化するものである。現在、臨床で普及しているＭＲＩ装置の撮像対象は、被検体の主たる構成物質、プロトンである。ＭＲＩ装置は、プロトン密度の空間分布や、励起状態の緩和現象の空間分布を画像化することで、人体頭部、腹部、四肢等の形態または、機能を２次元もしくは３次元的に撮像する。
【０００３】
このようなＭＲＩ装置を用いた心臓イメージングや、手術時の穿刺モニタリング、経皮的治療などに使用されるＩ−ＭＲＩ装置（Interventional−ＭＲＩ装置又はIntraoperative−ＭＲＩ装置の略称）が知られている。このＩ−ＭＲＩ装置では、リアルタイムで撮像する断層面を任意に設定したいという要望がある。
【０００４】
撮像する断層面を任意に選択する手法として、グラフィカルユーザインタフェースにＭＲＩ画像を表示し、画面上のボタンをクリックして、次に撮像する断層面を決定する方法（非特許文献１）や、３次元マウスなどを使う方法（特許文献１）などが提案されている。これらの方法では、撮像する断層面の位置や向きをマウス等の入力手段で調整、設定しなければならず、煩雑なので、ＭＲＩ装置としては、より簡便に撮像する断層面の位置や向きを調整、設定できることが望ましい。
【０００５】
その手法として、特許文献２や特許文献３等に断層面指示デバイス（ポインタなど）を用いて撮像する断層面を決定するＭＲＩ装置が提案されている。特許文献２に記載された技術は、断層面指示デバイスであるポインタに発光ダイオードを設け、操作者がポインタで指し示した位置を赤外線カメラで検出したり、関節にセンサを備えたアームの先端部にポインタを設け、アームの関節の角度などでポインタの位置を検出し、これに基づいて、断層面を自動的に調整するものである。また、特許文献３に記載された技術は、２個の赤外線カメラと３個の反射球を備えたポインタとを使って指示した断層面を自動的に決定して撮像するものである。
【０００６】
一方、位置検出装置と過去に撮像したボリュームデータとを用いた手術ナビゲーションシステムが知られている。この手術ナビゲーションシステムは、手術時に患者に対してポインタ等により指定される位置を、この位置を含む患者の直交３平面のそれぞれを断面とする断層画像上に表示することにより手術操作をナビゲーションするシステムであり、脳神経外科手術などの高精度の外科手術に適用されている。
【０００７】
ここで、手術ナビゲーションシステムにおける患者の断層画像は、予め、ＭＲＩ装置によって撮像した３次元のデータであるボリュームデータにより生成される。一方、ポインタによる指定位置を定めるために必要とされるポインタの位置検出の方式には、機械式、光学式、磁気式、超音波式などの方式がある。
【０００８】
そして、検出したポインタの位置と、ボリュームデータ中の位置との対応づけ（レジストレーション）は、例えば、患者に複数の患者マーカーを固定して撮像を行うことによりボリューム中に患者マーカーを写しこんでおき、この患者マーカーをポインタで指示した時点におけるポインタの検出位置と３次元データ中の患者マーカー位置を対応づけることにより行われる。
【０００９】
手術ナビゲーションの技術については、特許文献４、特許文献５に記載されている。また、上記Ｉ−ＭＲＩと手術ナビゲーションシステムを組み合わせた技術については特許文献６に記載されている。
【００１０】
ＭＲＩ装置による撮像中の患者は、閉鎖された空間内に閉じ込められるので、閉塞感や圧迫感などにより苦痛を感じる場合がある。そこで、撮像中の患者に苦痛を与えないようなオープン型のＭＲＩ装置が提案されている。このオープン型のＭＲＩ装置は、開放された部分から患者にアクセスが可能なため、ポインタなどを用いて容易に断層面を指示し、この指示した断層面をリアルタイムで撮像することができることから、Ｉ−ＭＲＩ装置としての開発が進められている。
【００１１】
ここで、手術治療精度向上を目的とした手術シミュレーション機能の一環として、遠隔手術支援装置に関する方法（特許文献７）や特定領域を描出しセグメンテーションする方法（特許文献８）の他、手術のアクセス経路を計算・抽出する方法（特許文献９）も提案されている。
【００１２】
また、Ｉ−ＭＲＩ装置用のＲＦコイルとして、イメージングされている組織に障害無く接近可能な構造を有する手術用コイルが提案されている（特許文献１０）。
【００１３】
【特許文献１】米国特許第５５１２８２７号明細書
【特許文献２】米国特許第５３６５９２７号明細書
【特許文献３】米国特許第６０２６３１５号明細書
【特許文献４】特開２００２−３５００７号公報
【特許文献５】特開２００３−７９６３７号公報
【特許文献６】特開２００３−１９０１１７号公報
【特許文献７】特開平８−２１５２１１号公報
【特許文献８】特開２００２−２４８０８３号公報
【特許文献９】特開２００２−１８６５８８号公報
【特許文献１０】特開２０００−１５７５１４号公報
【非特許文献１】Magnetic Resonance in Medicine:Real-time interactive MRI on a conventional scanner；AB.Kerr他、３８巻、ｐｐ．３５５−３６７（１９９７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述した術前シミュレーションは、被検体の特定領域を描出（セグメンテーション）し、手術のアクセス経路を計算・描出することから、手術計画立案には有効な手段といえる。
【００１５】
しかし、被検体の特定領域における手術のアクセス経路を表示していたとしても、その時点における被検体の位置、体位、ベッド位置、コイルの種類、コイル設置位置により、表示されている手術のアクセス経路が適切であるとは限らない。
【００１６】
このため、コイル位置や被検体の体位等の関係から、表示したアクセス経路とは異なる経路に変更しなければならないことも考えられる。この場合、術前シミュレーションが無駄になるばかりか、手術の開始が遅延する可能性もあり、術者、被検体に不要な負担を与えることになってしまう。
【００１７】
本発明の目的は、被検体の位置等をも考慮した術前シミュレーションを行ない、表示することにより、手術等の最適なアシストが可能な医用画像表示装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明による医用画像表示装置は、被検体の三次元画像データを取得し表示する装置であり、三次元位置検出手段が、被検体、術具、被検体が配置されるベッドの位置を検出し、演算制御手段が、撮像した被検体の３次元画像データを用いて術具挿入位置から目標位置までの被検体への手術経路をシミュレーションし、このシミュレートされた手術経路に従って、被検体の位置、被検体の体位、被検体が配置されるベッドの位置を演算する。そして、演算制御手段により演算された、被検体の位置、被検体の体位、被検体が配置されるベッドの位置を表示手段に表示する。
【００１９】
これによって、手術のアクセス経路と、被検体の位置、被検体の体位、被検体が配置されるベッドの位置との関係を術者等が容易に把握することが可能となる。
【００２０】
また、本発明による磁気共鳴イメージング装置は、被検体の三次元画像データを取得し、表示する装置であり、三次元位置検出手段が、被検体、術具、被検体が配置されるベッド、核磁気共鳴信号の受信コイルの位置を検出し、演算制御手段が、撮像した被検体の３次元画像データを用いて術具挿入位置から目標位置までの被検体への手術経路をシミュレーションし、このシミュレートされた手術経路に従って、被検体の位置、被検体の体位、被検体が配置されるベッドの位置、核磁気共鳴信号の受信コイルの種類及びこの受信コイルの設置位置を演算する。そして、表示手段が、上記演算された、被検体の位置、被検体の体位、被検体が配置されるベッドの位置、核磁気共鳴信号の受信コイルの種類及びこのコイルの設置位置を表示する。
【発明の効果】
【００２１】
被検体の位置等をも考慮した術前シミュレーションを行ない、表示することにより、手術等の最適なアシストが可能な医用画像表示装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明をＭＲＩ装置に適用した場合の例である。
【００２３】
図1は、本発明の一実施形態であるＭＲＩ装置における手術シミュレーション及び手術支援表示の動作フローチャートであり、図２は本発明が適用されるＭＲＩ装置の概略外観構成図である。
【００２４】
まず、図２を参照して、ＭＲＩ装置について説明する。
図２において、ＭＲＩ装置１は、垂直磁場方式の０．３Ｔ永久磁石ＭＲＩ装置であり、垂直な静磁場を発生させる上部磁石３と、下部磁石５と、これら磁石３、５を互いに連結するとともに上部磁石３を支持する支柱７とを備え、開口部３２から被検体２４にアプローチし易い構造となっている。
【００２５】
また、ＭＲＩ装置１は、位置検出デバイス９と、この位置検出デバイス９を支持するアーム１１と、モニタ１３と、モニタ支持部１５と、基準ツール１７と、パーソナルコンピューター（演算制御手段）１９と、ベッド２１と、制御部２３と、映像記録装置３４とを備えている。
【００２６】
ＭＲＩ装置１の図示しない傾斜磁場発生部は、領斜磁場をパルス的に発生させ、最大傾磁場強度１５ｍＴ／ｍで、スルーレート２０ｍＴ／ｍ／ｍｓである。さらに、ＭＲＩ装置１は、静磁場中の被検体２４に核磁気共鳴を生じさせるための図示しないＲＦ送信器と、被検体２４からの核磁気共鳴信号を受信する図示しないＲＦ受信器とを備え、これらは１２．８ＭＨｚの共振型コイルである。
【００２７】
また、位置検出デバイス９は、２台の赤外線カメラ２５と、赤外線を発光する図示しない発光ダイオードとを備え、断層面指示デバイスであるポインタ２７、位置及び姿勢を検出するものである。この位置検出デバイス９は、手術用コイル３７に取り付けられた反射球（反射マーカ）３８を検出することにより、手術用コイル３７の位置及び姿勢を検出する。また、位置検出デバイス９は、アーム１１により移動可能に上部磁石３に連結され、ＭＲＩ装置１に対する配置位置を適宜変更することができる。
【００２８】
モニタ１３は、図３に示すように、操作者（術者）２９が把持するポインタ２７（反射マーカ）により指示された被検体２４の断層面の画像を表示するもので、モニタ支持部１５により、赤外線カメラ２５と同様に上部磁石３に連結されている。基準ツール１７は、赤外線カメラ２５の座標系とＭＲＩ装置１の座標系とをリンクさせるもので、３つの反射球（反射マーカ）３５を備え、上部磁石３の側面に設けられている。そして、パーソナルコンピュータ１９には、赤外線カメラ２５が検出し、算出したポインタ２７の位置が、位置データとして、例えば、ＲＳ２３２Ｃケーブル３３を介して送信される。
【００２９】
制御部２３は、ワークステーションで構成され、図示しないＲＦ送信器、ＲＦ受信器などを制御する。また、制御部２３は、パーソナルコンピュータ１９と接続されている。パーソナルコンピュータ１９では赤外線カメラ２５が検出し、算出したポインタ２７の位置をＭＲＩ装置１で利用可能な位置データに変換して制御部２３へ送信する。
【００３０】
ポインタ２７の位置データは、撮像シーケンスにおける表示する撮像断面へ反映され、新たな撮像断面で取得された画像は液晶モニタ１３に表示される。例えば、断層面指示デバイスであるポインタ２７を穿刺針などに取り付け、穿刺針のある位置を常に撮像断面とする様に構成した場合、モニタ１３には針を常に含む断面が表示されることになる。
【００３１】
次に、上記ＭＲＩ装置を用いた手術シミュレーション及び手術支援表示の動作を説明する。図１において、ＭＲＩ装置による３Ｄ撮像後（ステップ１０１）、３Ｄボリューム画像を３軸２次元表示（ＭＰＲ（Mu1ti Planar Reconstruction））及び３Ｄボリューム画像表示する（ステップ１０２）。
必要に応じて、データ記憶装置（図示せず)に記憶された被検体の３次元データ及びMRI装置１の寸法データに基づき、データ記憶装置に、正常組織、腫瘍などのアクセス可能領域の登録（ステップ１０３）、血管、臓器などアクセス不可能領域の登録を行ない（ステップ１０４）、手術に用いる手術器具を登録し(ステップ１０５）、仮想ディスプレイ表示を行なう。ディスプレイ表示の際には、登録部位は色分けをして分かりやすいように表示する。
【００３２】
次に、登録部位、仮想手術器具を用いて術具アクセス開始部からターゲットとなる領域までの手術計画（安全経路）を自動計算して表示する（ステップ１０６）。
【００３３】
ここで、表示された手術計画シミュレーションから最適と思われる手術経路を術者又は操作者が選択する（ステップ１０７）。選択されら手術経路に従って、その手術経路に適したベッド位置・患者の体位・コイルの種類・コイルの配置位置を自動計算し、表示する（ステップ１０８）。患者の体位等は、予めデータ記憶手段に記憶してあり、その中から、パーソナルコンピュータ１９が適切なものを選択してモニタ１３に表示させる。
【００３４】
次に、ステップ１０９において、再度、シミュレーションが必要か否かを操作者等が選択し、再度シミュレーションが必要な場合は、ステップ１０３に戻る。ステップ１０９において、シミュレーション結果に間題がなければ、術前プラニングは終了となる。
【００３５】
上述したステップ１０１〜１０９により実行されたシミュレーションの結果は、手術直前において、表示され、この表示に従って、患者の体位等が調整される。つまり、術者又は操作者は、患者を表示された体位となるように被検体を誘導し（ステップ１１０）、続いて、専用コイルを表示されたコイル位置となるように設置する（ステップ１１１）。そして、ベッドの位置が表示されたベッド位置となるように、移動する（ステップ１１２）。
【００３６】
次に、その時点における実際の患者の位置、体位、コイル位置を、位置検出デバイス９を用いて撮影しモニタ１３に表示し、表示された情報を用いて、患者の位置、姿勢、コイル位置の微調整を行なう（ステップ１１３）。
そして、術前プランニングにより選択した手術経路に従って、実際の手術が開始される（ステップ１１４）。
【００３７】
ここで、本発明との比較のために、従来技術における、患者体位・コイル設置位置決め方法を図３を参照して説明する。この従来技術は、患者の位置、コイル位置等を術前にシミュレートすることはなく、患者位置等のアシスト表示は行なわれない。
【００３８】
図３のステップ２０１において、手術直前に患者をベッドに設置し（ステップ２０１）、大きさも任意の専用コイルを任意の位置に取り付ける（ステップ２０２）。次に、レーザ光を用いて、操作者等の目測によりベッドをＭＲＩ装置内部に移動し（ステップ２０３）、ＭＲＩ撮像による画像を取得する（ステップ２０４）。
【００３９】
ステップ２０４でＭＲＩ画像を取得した後、術者が患者位置等を再設置する必要があるか否かを判断する（ステップ２０５）。術者は患者位置やコイル位置を再検討することが常であり、再設置が必要な場合はベッドをＭＲＩ装置から搬出し（ステップ２０６）、ステップ２０１に戻って、再設置を繰り返していた。そして、再設置後、ＭＲＩ撮像を含むステップ２０２〜２０４を実行した後、再設置が必要ないと判断されると、手術が開始される（ステップ２０７）。
【００４０】
上述したように、ステップ２０１〜２０６は、繰り返し行なわれるが、その都度、患者等を実際に、手術に適した患者位置、体位等に設定してＭＲＩ撮行なわなければならず、図１に示した本発明の一実施形態に比較して、手術準備に長時間を要し、術者、患者への負担も大きいことが理解できる。
【００４１】
図４は、本発明の一実施形態における、三次元位置検出装置を用いた各種手術支援ソフトＧＵＩの表示画面例を示す図である。図４において、全画面４０１の左画面には、ナビゲーションソフト４０２に関する情報を示し、右画面４０３には、患者位置等の術前プラニング結果４１７及び実際の患者等の位置４２３の情報を表示している。
【００４２】
最初に術前プラニングを行う為に、３Ｄスキャンボタン４０４を押して、３Ｄスキャンを実行させ、Axial４０５、Sagittal４０６、Coronal４０７及びVolume rendering４０８を表示する。ここで、術前プラニング機能ボタン４０９を押して、術前プラニングと併用することにより、手術経路４１０、４１１、４１２、４１３を描出して表示できる。これにより、プラニング結果としてコイルの種類及び設置位置４１４、ベッド移動量４１５が表示される。
【００４３】
実際の手術時には術前プラニング適用ボタン４１６を押すことにより、術前プラニング結果部４１７にコイル情報４１８、手術経路４１９及び患者体位４２０が表示される。更に、赤外線カメラ２５による位置検出ボタン４２１を押すと、実空間上の位置４２３が表示され、ベッド移動誘導ボタン４２２を押すことで自動的にベッド２１が移動される。このベッド移動は、術者等からの音声により、指示することも可能である。また、赤外線カメラ２５は、ベッド２１が、被検体の撮影空間領域外にあるときに、被検体である患者の体位を撮影し、ベッド２１が撮影空間領域に移動された後に、撮影した患者の体位をモニタ１３に表示させることも可能である。
【００４４】
図５は、ＭＲＩ内手術用コイル３７の全体５０１の外観図であり、図６は、コイル３７の患者に対する可動範囲の一表示例を示す図である。
コイル３７は、Ｓ、Ｍ、Ｌの複数サイズがあり、必要に応じて付け替えることが容易にできる。また、図６の（Ａ）に示すように、コイル３７はベッド２１に対して回転機能を有し、可動範囲がＧＵＩ上に表示される（表示例５０２）。また、図６の（Ｂ）に示すように、ベッド２１に対するコイル３７の上下可動範囲も同時に表示され手術スタッフが自由に位置決めをすることができる（表示例５０３）。
【００４５】
図７は、本発明のＭＲＩ装置内におけるベッド動作可能範囲のＧＵＩ表示例を示す図である。図７の（Ａ）は、ベッド左右可動範囲の表示例６０１であり、図７の（Ｂ）は、ベッド上下可動範囲の表示例６０２である。また、図８は、本発明における患者体位のＧＵＩ表示例を示す図である。図８の（Ａ）は、右側臥位７０１、図８の(Ｂ）は左側臥位７０２、図８の（Ｃ）は仰臥位７０３、図８の（Ｄ）は伏臥位７０４を示している。図８に示した例は、４例であるが、術者の要望に応じて、他の例の追加や、削除等のユーザカスタマイズも可能である。
【００４６】
図９〜図１２は、本発明の一実施形態における、患者位置、患者体位、コイルの種類、コイルの設置位置の算出プロトコルの説明図である。図９は、図１のステップ１０７における手術経路の選択時に利用される画面を表示するためのプロトコルの説明図である。図９において、まず、３Ｄ撮像後、ＧＵＩによる術前プラニングを行い、穿刺開始位置・ターゲットの描出・手術経路の算出・患者の体位算出を行う。
【００４７】
次に、図１０は、図１のステップ１０８で表示される画面に相当し、シミュレーション結果を実空間（ＭＲＩ空間）上の状態と条件を合わせるための画面表示８１１を示す図である。この図１０に示した例では、術前プランニング経路８１２において、患者体位が伏臥位では術具８１３が上部磁石に触れてしまうため、アクセス不可能と判明する。
【００４８】
図１１は、図１０に示したアクセス経路８１２を変更することなく患者体位を左側臥位８２１に変更することでアクセス経路８１２が可能であることを示す図である。図１２は、画像から得られる患者体位から最適な手術用コイル３７の選択及び配置位置８３１をシミュレーションする図である。
【００４９】
実際の手術時には、上述のようにして行なったシミュレーションに従った情報を用いて、患者体位、患者位置、コイルの種類、コイルの設置位置をナビゲーションし、誤った動作、配置を行った場合は、警告及び再設置するよう誘導する機能を設けている。
【００５０】
以上のように、本発明は術前に算出したシミュレーション、手術経路から患者位置、患者体位、ベッド位置、コイルの種類、コイル設置位置を、手術直前において表示して手術アシストすることで、常に最適な手術環境を提供することが可能となる。
【００５１】
これより、手術準備に必要な時間の短縮が可能となり、術者・患者に対する負担も軽減できるという効果がある。
【００５２】
なお、上述した例は、本発明をＭＲＩ装置に適用した場合の例であるが、本発明は、ＭＲＩ装置のみならず、ＣＴ装置等の他の医用画像表示装置に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態であるＭＲＩ装置における手術シミュレーション及び手術支援表示の動作フローチャートである。
【図２】本発明が適用されるＭＲＩ装置の概略外観構成図である。
【図３】本発明とは異なる、コイルの種類、コイル設置位置決定方法の動作フローチャートであり、本発明との比較例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態における、三次元位置検出装置を用いた各種手術支援ソフトＧＵＩの表示画面例を示す図である。
【図５】ＭＲＩ内手術用コイルの全体外観図である。
【図６】本発明におけるコイルの患者に対する可動範囲を示す表示例を示す図である。
【図７】本発明のＭＲＩ装置内におけるベッド動作可能範囲のＧＵＩ表示例を示す図である。
【図８】本発明における患者体位のＧＵＩ表示例を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態における術前プランニングの算出プロトコル説明図である。
【図１０】本発明の一実施形態におけるシミュレーション結果を実空間上の条件に適合させるためのＧＵＩ表示例を示す図である。
【図１１】アクセス経路を変更することなく患者体位を変更することでアクセスが可能であることを示す図である。
【図１２】画像から得られる患者体位から最適な手術用コイルの選択及び配置位置をシミュレーションする図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ ＭＲＩ装置
３ 上部磁石
５ 下部磁石
７ 支柱
９ 位置検出デバイス
１１ アーム
１３ モニタ
１５ モニタ支持部
１７ 基準ツール
１９ パーソナルコンピュータ
２１ ベッド
２３ 制御部
２４ 被検体
２５ 赤外線カメラ
２７ ポインタ
２９ 操作者
３２ 開口部
３４ 映像記録装置
３５、３８ 反射球
３７ ＭＲＩ手術用コイル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の三次元画像データを取得し、表示する医用画像表示装置において、
被検体、術具、被検体が配置されるベッドの位置を検出する三次元位置検出手段と、
撮像した被検体の３次元画像データを用いて術具挿入位置から目標位置までの被検体への手術経路をシミュレーションし、このシミュレートされた手術経路に従って、被検体の位置、被検体の体位、被検体が配置されるベッドの位置を演算する演算制御手段と、
上記演算制御手段により演算された、被検体の位置、被検体の体位、被検体が配置されるベッドの位置を表示する手段と、
を備えることを特徴とする医用画像表示装置。
【請求項２】
被検体の三次元画像データを取得し、表示する磁気共鳴イメージング装置において、
被検体、術具、被検体が配置されるベッド、核磁気共鳴信号の受信コイルの位置を検出する三次元位置検出手段と、
撮像した被検体の３次元画像データを用いて術具挿入位置から目標位置までの被検体への手術経路をシミュレーションし、このシミュレートされた手術経路に従って、被検体の位置、被検体の体位、被検体が配置されるベッドの位置、核磁気共鳴信号の受信コイルの種類及びこの受信コイルの設置位置を演算する演算制御手段と、
上記演算制御手段により演算された、被検体の位置、被検体の体位、被検体が配置されるベッドの位置、核磁気共鳴信号の受信コイルの種類及びこのコイルの設置位置を表示する手段と、
を備えることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記演算制御手段は、上記三次元位置検出手段により検出された上記被検体の実際の現在位置を上記表示手段に表示させることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記被検体の３次元画像データの記憶手段を備え、上記演算制御手段は、磁気共鳴イメージング装置の寸法データ及び上記被検体の３次元画像データに従って、被検体の領域のうち、手術によりアクセス可能な領域と不可能な領域とを判断して、上記データ記憶手段に登録することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置において、データ記憶手段を備え、上記表示手段に表示する被検体の体位は予め上記データ記憶手段に登録され、この登録されている体位を上記演算制御手段が選択して、上記表示手段に表示させること特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置において、演算される上記ベッド位置は、演算された被検体の体位から求められることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置において、演算される上記受信コイルの種類は、上記撮像した被検体の３次元画像データを用いて求められることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置において、演算される上記受信コイルの設置位置は、上記シミュレートされた手術経路及び演算された被検体の体位から求められることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
請求項２〜８のうちのいずれか一項記載の磁気共鳴イメージング装置において、基準位置を示す反射マーカが配置され、三次元位置検出手段は、上記反射マーカの位置を検出し、この反射マークの位置を基準として、被検体、術具、被検体が配置されるベッド、核磁気共鳴信号の受信コイルの位置を検出することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
請求項２〜９のうちのいずれか一項記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記ベッドは被検体の撮影空間領域とこの撮影空間外との間を移動され、三次元位置検出手段は、上記ベッドが撮影空間外に位置するときの、上記被検体の体位を検出し、上記演算制御手段は、検出した上記被検体の体位を、べッドが上記撮影空間領域に移動された後に、表示手段に表示させることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１】
被検体の三次元画像データを取得し、表示する医用画像表示装置において、
被検体、術具、被検体が配置されるベッドの位置を検出する三次元位置検出手段と、
撮像した被検体の３次元画像データを用いて術具挿入位置から目標位置までの被検体への手術経路をシミュレーションし、このシミュレートされた手術経路に従って、被検体の位置、被検体の体位、被検体が配置されるベッドの位置を演算する演算制御手段と、
上記演算制御手段により演算された、被検体の位置、被検体の体位、被検体が配置されるベッドの位置を表示する手段と、
を備えることを特徴とする医用画像表示装置。
【請求項２】
被検体の三次元画像データを取得し、表示する磁気共鳴イメージング装置において、
被検体、術具、被検体が配置されるベッド、核磁気共鳴信号の受信コイルの位置を検出する三次元位置検出手段と、
撮像した被検体の３次元画像データを用いて術具挿入位置から目標位置までの被検体への手術経路をシミュレーションし、このシミュレートされた手術経路に従って、被検体の位置、被検体の体位、被検体が配置されるベッドの位置、核磁気共鳴信号の受信コイルの種類及びこの受信コイルの設置位置を演算する演算制御手段と、
上記演算制御手段により演算された、被検体の位置、被検体の体位、被検体が配置されるベッドの位置、核磁気共鳴信号の受信コイルの種類及びこのコイルの設置位置を表示する手段と、
を備えることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記演算制御手段は、上記三次元位置検出手段により検出された上記被検体の実際の現在位置を上記表示手段に表示させることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記被検体の３次元画像データの記憶手段を備え、上記演算制御手段は、磁気共鳴イメージング装置の寸法データ及び上記被検体の３次元画像データに従って、被検体の領域のうち、手術によりアクセス可能な領域と不可能な領域とを判断して、上記データ記憶手段に登録することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置において、データ記憶手段を備え、上記表示手段に表示する被検体の体位は予め上記データ記憶手段に登録され、この登録されている体位を上記演算制御手段が選択して、上記表示手段に表示させること特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置において、演算される上記ベッド位置は、演算された被検体の体位から求められることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置において、演算される上記受信コイルの種類は、上記撮像した被検体の３次元画像データを用いて求められることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置において、演算される上記受信コイルの設置位置は、上記シミュレートされた手術経路及び演算された被検体の体位から求められることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
請求項２〜８のうちのいずれか一項記載の磁気共鳴イメージング装置において、基準位置を示す反射マーカが配置され、三次元位置検出手段は、上記反射マーカの位置を検出し、この反射マークの位置を基準として、被検体、術具、被検体が配置されるベッド、核磁気共鳴信号の受信コイルの位置を検出することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
請求項２〜９のうちのいずれか一項記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記ベッドは被検体の撮影空間領域とこの撮影空間外との間を移動され、三次元位置検出手段は、上記ベッドが撮影空間外に位置するときの、上記被検体の体位を検出し、上記演算制御手段は、検出した上記被検体の体位を、べッドが上記撮影空間領域に移動された後に、表示手段に表示させることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−２６７７７３（Ｐ２００７−２６７７７３Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９３６１９（Ｐ２００６−９３６１９）
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（０００１５３４９８）株式会社日立メディコ (1,613)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（０００１５３４９８）株式会社日立メディコ (1,613)
【Ｆターム（参考）】
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