磁気共鳴イメージング装置及び高周波受信コイル
【課題】術具を被検体の特定領域に正確に、かつ容易に誘導することができ、治療時間の短縮化が可能な磁気共鳴イメージング装置を実現する。
【解決手段】ＭＲＩ用受信コイル５０２と、術具ガイド穴５０４が形成された術具ガイド部５０５と、その位置及び姿勢を検出するためのポインタ２７と、術者が保持するための保持部５０１とを有し、術者により容易に移動が可能な術具誘導器具３６を備えているので、術具６０１を被検体の特定領域に正確に、かつ容易に誘導することができる。被検体の特定領域４１２を予め設定し、パーソナルコンピュータ１９に登録し、撮像位置特定モードをオンに設定すると、術具誘導器具３６から所定の距離範囲内に設定した特定領域４１２が存在する場合には、自動的にその特定領域４１２を含む断面を表示するように構成したので、特定領域の位置を術者は容易に判断することができる。
【解決手段】ＭＲＩ用受信コイル５０２と、術具ガイド穴５０４が形成された術具ガイド部５０５と、その位置及び姿勢を検出するためのポインタ２７と、術者が保持するための保持部５０１とを有し、術者により容易に移動が可能な術具誘導器具３６を備えているので、術具６０１を被検体の特定領域に正確に、かつ容易に誘導することができる。被検体の特定領域４１２を予め設定し、パーソナルコンピュータ１９に登録し、撮像位置特定モードをオンに設定すると、術具誘導器具３６から所定の距離範囲内に設定した特定領域４１２が存在する場合には、自動的にその特定領域４１２を含む断面を表示するように構成したので、特定領域の位置を術者は容易に判断することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、術具位置情報に基づいて被検体の断面画像を撮像し表示する磁気共鳴イメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
心臓イメージングや、手術時の穿刺モニタリング、経皮的治療などに磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）が使用される。これは、Ｉ−ＭＲＩ装置（Interventional−ＭＲＩ装置、または、Intraoperative−ＭＲＩ装置）と呼ばれ、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。撮像する断層面を任意に選択する手法としては、グラフィカルユーザインタフェースにＭＲＩ画像を表示して、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や、３次元マウスなどを使う方法などが提案されている。
【０００３】
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などの入力手段で調整、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。その手法として、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。
【０００４】
また、ＭＲＩ装置等を用いた、被検体の手術に際し、手術パスを自動探索可能な技術が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載の技術は、従来の手法によって得られた手術パスを候補パスとして利用し、それを動的輪郭モデルに適用する技術である。
【０００５】
また、インターベンショナル撮像を効果的に行なうためのＲＦコイルが特許文献２に記載されている。この特許文献２に記載の技術は、被検体を取り巻くコイルであって、このコイルの被検体に対する相対的な傾きを変更可能とし、施術を行い易くする技術である。
【０００６】
また、特許文献３には、ＲＦコイルと穿刺針支持具を個々に位置決めする煩雑さを解消するため、穿刺針支持具を備えたＲＦコイルが記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３０６２４号公報
【特許文献２】特開２０００−３５４５８９号公報
【特許文献３】特開２００１−１０４２７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１、２に記載された技術にあっては、手術パスを自動的に探索したり、ＲＦコイルの傾きを変更可能ではあるが、術具を被検体の特定領域に正確に、かつ容易に誘導することは困難であった。
【０００９】
また、特許文献３に記載の技術にあっては、ＲＦコイルと穿刺針支持具を個々に位置決めする煩雑さを解消することは可能であるが、被検体の特定領域を撮像するためには、ＲＦコイルをその位置に移動し固定する必要があるが、その作業が煩雑であるとともに、一度固定すると、他の位置への移動が困難である。このため、特許文献３に記載の技術にあっても、術具を被検体の特定領域に正確に、かつ容易に誘導することは困難であった。
【００１０】
本発明の目的は、術具を被検体の特定領域に正確に、かつ容易に誘導することができ、治療時間の短縮化が可能な磁気共鳴イメージング装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。
【００１２】
磁気共鳴イメージング装置において、高周波受信手段、術具ガイド部及び術者保持部を有する術具誘導手段と、上記術具誘導手段の位置及び姿勢を検出する位置検出手段とを備え、制御手段により、位置検出手段により検出された術具誘導手段の位置及び姿勢に基づいた被検体の断面が設定され、術具誘導手段の高周波受信手段により受信された磁気共鳴信号に基づいて、被検体の断面画像が上記画像表示手段に表示される。
【発明の効果】
【００１３】
術具を被検体の特定領域に正確に、かつ容易に誘導することができ、治療時間の短縮化が可能な磁気共鳴イメージング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】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態の動作フローチャートであり、図２は、本発明が適用されたＭＲＩ装置の概略構成図である。
【００１６】
まず、図２を参照してＭＲＩ装置について説明する。ＭＲＩ装置１は、例えば、垂直磁場方式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、これら磁石を連結するとともに上部磁石３を支持する支柱７、位置検出デバイス９、アーム１１、モニタ１３、モニタ支持部１５、基準ツール１７、パーソナルコンピュータ１９、ベッド２１、制御部２３を備えている。
【００１７】
ＭＲＩ装置１の図示しない傾斜磁場発生部は、傾斜磁場発生部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。更に、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、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受信器を備え、これらは１２．８ＭＨｚの共振型コイルである。
【００１８】
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を含んで構成され、断層面指示デバイスであるポインタ２７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、図２に示すように、ＭＲＩ装置１に対する配置を適宜変更することができる。
【００１９】
モニタ１３は、図２に示すように、操作者２９は術具誘導器具３６の保持部５０１を保持し、ポインタ２７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の座標系をリンクさせるもので、３つの反射球３５を備え、上部磁石３の側面に設けられている。
【００２０】
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。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。
【００２１】
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制御部２３へ送信する。位置データは、撮像シーケンスの撮像断面へ反映される。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。また、画像は映像記録装置３４に同時記録される。
【００２２】
ここで、術具誘導器具３６は術具ガイド穴が形成された術具ガイド部５０５を備えており、断層面特定デバイスであるポインタ２７を術具誘導器具３６に取り付けることで、術具誘導位置を常に把握することができ、術具誘導器具３６に相対する規定断面を連続撮像することが可能となる。更に、ＭＲＩ用受信コイル５０２を術具誘導器具３６に内蔵することにより周辺部位を高感度で撮像できる他、受信コイル５０２の自動チューニング機能を備えることで、常に良好な画像を提供し最適な治療環境を提供することが可能となる。
【００２３】
また、モニタ１３に写し出される穿刺ガイド機能を用いて術具をターゲットまで正確に誘導する機能も有している。
【００２４】
次に、図１を参照して、本発明の一実施形態の動作について説明する。図１において、術前作業として、被検体をＭＲＩガントリー内に搬入後、ＭＲＩによる３Ｄ撮像を行い（ステップ１０１）、単数又は複数の特定領域抽出（撮像したい領域算出）及び術前シミュレーションを行う（ステップ１０２）。そして、各手術機器及びＩＶＲ−ＩＳＣ装置（ＩＶＲ−術具追従撮像機能）を起動する（ステップ１０３）。
【００２５】
準備が整い次第、手術開始となり（ステップ１０４）、術者は関心領域付近に移動式小型受信コイル内蔵術具誘導器具３６を患部付近に移動し（ステップ１０５）、赤外線カメラ２５等の位置検出装置を用いて術具誘導器具位置３６を追随・特定し、コイルから一番近い特定領域を内部計算する（ステップ１０６）。必要に応じて特定領域が磁場中心にくるようベッド移動及び術具誘導器具３６の受信コイルの自動チューニングを行い（ステップ１０７）、特定領域を含む指定断面を連続撮像する（ステップ１０８）。そして、受信コイル５０２が一定距離移動する毎に受信コイル５０２の自動チューニングを行ない、移動先で連続撮像を行なう。
【００２６】
ここで、特定領域を含む断面を自動的に抽出して撮像していることから、受信コイルの向きに関係なく、術具誘導器具３６の都合に左右されない一定した画像を提供できることとなる（ステップ１０９）。また、必要に応じてフットスイッチ又は手元スイッチを設けて、各種撮像条件を変更することも可能である（ステップ１１０）。例えば、予め定められた画像位置の変更等である。
【００２７】
受信コイル５０２の位置・向きに変更が生じたか否かが判断され（ステップ１１１）、変更が生じた場合には、自動的に受信コイル５０２のチューニングを行い（ステップ１１２）、ステップ１０８に戻る。受信コイル５０２の位置・向きに変更が生じていない場合は、関心領域に変更があるか否かが判断される（ステップ１１３）。そして、ステップ１１３において、関心領域に変更がある場合はステップ１０５に戻る。
【００２８】
ステップ１１３において、関心領域に変更が無い場合は、ステップ１１４において、穿刺位置が決定されたか否かが判断され（ステップ１１４）、穿刺位置に変更がある場合にはステップ１０５に戻り、術具誘導器具を移動し特定領域の内部計算からやり直すこととなる。ステップ１１４において、穿刺位置が決定した場合には、つまり、穿刺位置・方向が決まったら穿刺ガイド機能（ステップ１１５）を併用して術者をアシストすることで、常に良好な画像と最適な治療環境を提供することが可能となる。
【００２９】
図３は、本発明の一実施形態におけるＧＵＩ表示例を示す図である。図３において、画面４０１の左側にはナビゲーションソフト４０２を示す。また、画面４０１の右側には術具・機器、手術情報の他にＩＶＲ−ＩＳＣリアルタイム画像が表示され、特定領域の３次元画像と手術情報が連動してリアルタイム表示できる機能を有している（表示部４０３）。
【００３０】
使用方法として、最初に３Ｄ撮像を行うための３Ｄ撮像ボタン（３D Scan）４０４を押下することで、３軸断面画像４０５、４０６、４０７とVolume Rendering画像４０８が表示される。更に、特定領域抽出を行うための機能ボタン（Extract）４１１を用いて特定領域４１２の抽出を行う。実際の手術時には、ＩＳＣボタン（ISC:On/Off）４２０によりＩＳＣ機能を併用することでリアルタイム画像４２１が表示され、ナビゲーションボタン（ナビゲーション:On/Off）４２２によりナビゲーションを併用することで術具位置４２５が表示されると共に各映像・画像及び患者情報を含む手術情報が独立して、表示部４２４に表示され、記録される。
【００３１】
術前に抽出した特定領域（血管、腫瘍等）４１２や術具４２５のみを独立して表示する画面部４２３もあり、術者は必要な画面を用いて手術を行うことができる。更に手術中に使用する機能として、手術支援を行うためのオプション機能がある（表示部４３０）。ＩＳＣ撮像断面は、Axial（Axial）４３２、Sagital（Sag.）４３３、Coronal（Cor.）４３４の３軸断面を自由に切り換えることができ、オフセット撮像も可能である（オフセットボタン（オフセット:ｍｍ）４３５）。
【００３２】
また、必要に応じて撮像位置特定モードを併用することにより、事前に登録した特定領域を集中的に撮像する（撮像位置特定モードボタン（撮像位置特定モード：On/Off）４３１）。ターゲットまでのアプローチ位置及び方法が決定したら、穿刺ガイドモードボタン（穿刺ガイドモード）４３６を用いて術具をターゲットまで正確に誘導する機能も有している。
【００３３】
図４は、本発明の一実施形態における術具誘導器具・移動式小型コイル３６の概略構成図である。図４において、断層面特定デバイスであるポインタ２７が術具誘導器具３６に取り付けられており、ポインタ２７に対する規定断面を定義づけておくことで、術具誘導器具３６の位置に対するＩＳＣ撮像が可能となる。
【００３４】
また、術具誘導器具３６の内側にはＭＲＩ用受信コイル５０２が内蔵されており、被検体の患部に密着させた状態で高感度画像情報を術者に提供することができる。その他、術具誘導器具３６の中心部には穿刺又は術具を誘導するための穴５０４が形成された術具ガイド部５０５が固定具５０３によって固定されている。術者は保持部５０１を持ち必要に応じて移動式コイルを併用した術具誘導器具３６を移動して、ターゲットとなる部位を診断し、３軸断面及びVolume Rendering画像を用いて穿刺又は術具挿入位置を決定する。
【００３５】
術者は術具ガイド穴５０４から術具を挿入し、術具ガイド機能を用いて術具位置を把握しながら、ターゲットまで術具を誘導することができる。なお、術具誘導器具の寸法例としては、ＭＲＩ用受信コイル５０２の径が約１０ｃｍ、保持部５０１の長さが約１０ｃｍである。
【００３６】
図５は、本発明の一実施形態である術具誘導器具３６における穿刺ガイド（術具誘導機能）の説明図である。図５において、上記同様ポインタ２７に対する規定断面を定義づけた後、術具６０１を誘導するための穴５０４に術具６０１を挿入する。ここで、術具穴５０４が形成された術具ガイド部５０５には術具６０１の進入距離を計測するセンサが内蔵されており、術具６０１の先端６０２が穴５０４に進入した距離６０３を常に把握することができる。
【００３７】
計測した進入距離は術中ガイド機能内の３軸断面及びVolume Rendering画像上に表示され、視覚的にも術具６０１がどの位置にあるか分かるように構成されている。その他、ＩＳＣによるリアルタイム断面撮像も同時に行なっており、必要に応じて術具位置を確認することができる。このように複数の機能を併用して術具位置を把握することで、手術の精度を高めることが可能となる。
【００３８】
図６、図７は、移動式小型受信コイル内蔵術具誘導器具３６におけるＩＳＣ撮像断面構成図を示す図である。術前作業として、術具誘導器具３６に取り付けられたポインタ２７及び術具誘導器具３６に対する規定断面を定義づける。最初に通常撮像断面７０１を定義する。この通常撮像断面７０１は、この通常撮像断面７０１の中心と受信コイル５０２の中心とが一致し、かつ、受信コイル面５０２に直交する面である。そして、通常撮像断面７０１の定義づけに続いて、第一直交断面７０２、第二直交断面７０２を定義する。
【００３９】
第一直交断面７０２は、この第一直交断面７０２の中心と受信コイル５０２面の中心とが一致し、かつ、受信コイル５０２面を含む面である。また、第二直交断面７０３は、この第二直交断面７０３の中心と受信コイル５０２面の中心とが一致し、かつ、受信コイル面５０２面及び通常撮像断面に直交する面である。
【００４０】
そして、通常撮像断面７０１、第一直交断面７０２及び第二直交断面７０２のそれぞれに対するオフセット方向８０１、８０２、８０３を設定することで、術前準備が完了となる。
【００４１】
オフセット方向は、この受信コイル５０２面に直交し、かつ、受信コイル５０２面の中心を通る線に沿った方向であり、このオフセット方向に、通常撮像断面７０１、第一直交断面７０２及び第二直交断面７０２の中心をずらす距離であるオフセット値を設定する。
【００４２】
図８は、臨床時における術具誘導器具３６の使用方法を説明する図である。つまり、図８は、ＭＲＩ装置内の被検体２４に対して、術者が術具誘導器具３６を被検体２４の側部に沿って平行移動させた時の様子であり、撮像位置特定モードをオフとした場合を示している。術具誘導器具３６を被検体２４の初期断面９１１から平行移動させることで、ボリューム画像９０５に示す術具誘導器具３６の位置に対応する初期断面９１１〜９１４がそれぞれ得られる。
【００４３】
ここで、図９に示すように、撮像位置特定モードをオンとした場合に得られる画像を併用することで、事前に登録した特定領域４１２を集中的に撮像する機能を使い分けることができる。図９は、図８と同様に、ＭＲＩ装置内の被検体２４に対して術者が術具誘導器具３６を側部から平行移動させた時の様子を示す。通常であれば（撮像位置特定モードがオフ）、術具誘導器具３６の位置に合わせた相対断面１０１１、１０１２、１０１３、１０１４が撮像される。撮像位置特定モードをオンとすることで、術具誘導器具３６の一定範囲内（１０３１〜１０３４）に特定領域が存在するか否かを各々検索し、特定領域が含まれている領域１０２１〜１０２４を含む断面となるように、自動的に撮像断面を補正する（撮像断面１０１１、１０２５、１０１３、１０１４）。
【００４４】
図９に示した例では、術具誘導器具３６の位置に対応する断面は１０１２であるが、特定領域を含む領域は１０２２であるので、これを含む断面１０２５を、断面１０１２に代えて表示する。
【００４５】
図１０にＩＳＣ（術具追従撮像）時の画像表示例（撮像位置特定モードはオフ）を示す。図１０において、ＭＲＩ装置内の被検体２４に対して術者１１０１が術具誘導器具３６を被検体２４の同一断面周囲１１０６で移動した時の様子を示す（移動位置１１１１〜１１１４）。そして、移動位置１１１１〜１１１４に対応する断面画像（１１２１〜１１２４）がそれぞれ表示される。１１０５はリアルタイム画像である。
【００４６】
ここで、得られる画像は術具誘導器具３６に相対して断面が決定されるため、術具誘導器具３６の向きによっては、画像が回転する。例えば、術具誘導器具３６が位置１１１４にあるときは、画像が１８０度近く回転することもあり、術者にとっては見難く治療に支障をきたす場合もある。
【００４７】
そこで、図１１に示すように撮像位置特定モードをオンとすることで画像反転をなくし、撮像断面方向を固定することができる。つまり、術具誘導器具３６の姿勢に関係なく、一定の座標系に基づいて、被検体２４の断面画像を表示手段１３に表示させる。
【００４８】
図１１は、ＭＲＩ装置内の被検体２４に対して術者１２０１が術具誘導器具３６を同一断面の周囲１２０６で移動した時の様子を示したものである（移動位置１２１１〜１２１４）。術具誘導器具３６から一定範囲内（１２４１〜１２４４）に特定領域が存在するか否かを検索し、特定領域が含まれている領域（１２３１〜１２３４）を含む断面を自動的に補正して撮像・画像データ（１２２１〜１２２４）として出力することができる。
【００４９】
ここで、撮像位置特定モードをオンとすることにより、特定領域（１２３１〜１２３４）を含む断面を常に撮像するだけでなく、規定断面を固定して撮像・画像出力することができる。よって、術具誘導器具３６の方向に影響のない常に規定回転面の画像を術者に提供することが可能となる。
【００５０】
図１２は、付属機能である穿刺ガイドモードの説明図である。ここでは撮像位置特定モードをオンとしており、ＭＲＩ装置内の被検体２４に対して術者１３０１が術具誘導器具３６及び穿刺ガイド機能を用いて術具６０１をターゲットまで正確に誘導する様子を示している。
【００５１】
術者１３０１が示した術具誘導器具３６の位置から最短の特定領域を自動的に計算し、その特定領域を含む断面を連続撮像する（画像回転無し）。また、術者用ディスプレイ画面４０２には三軸断面４０５、４０６、４０７及びVolume Rendering４０８上に術具誘導器具３６及び術具ガイド穴５０４の姿勢方向１３２１が表示され、距離指標となる目盛も表示されることから術具６０１をターゲットまで、正確に誘導することが可能となる。
【００５２】
図１３は、穿刺ガイドモード時におけるＧＵＩ表示例を示す図である。画面４０１の左側にはナビゲーションソフト４０２を示す。また、画面４０１の右側には術具・機器、手術情報の他にＩＶＲ・ＩＳＣリアルタイム画像４０３が表示され、特定領域の３次元画像と手術情報が連動してリアルタイム表示できる機能を有している。ナビゲーション画面４０２には三軸断面４０５、４０６、４０７及びVolume Rendering４０８上に術具誘導器具３６及び術具ガイド穴５０４の姿勢方向１４０１が表示され、距離指標となる目盛も表示されている。
【００５３】
更に、術具穴５０４を通った術具進入距離が自動的に計測されることで、ＧＵＩ上に進入軌跡１４０２が連動して表示される。また、ＩＳＣ４２０によるリアルタイム画像４２１が表示され、術具進入距離１４０４や術具方向１４０３が表示される。
【００５４】
また、術前に抽出した特定領域（血管、腫瘍等）１４０８や術具１４０６のみを独立して表示する画面４２３もあり、術者はターゲットと術具方向のみの情報を用いて手術を行うこともできる。
【００５５】
その他、各映像・画像及び患者情報を含む手術情報４２４が独立して表示・記録されており、必要に応じて警告を発して術者に環境の変化を知らせる機能を有している。
【００５６】
以上のように、本発明の一実施形態によれば、ＭＲＩ用受信コイル５０２と、術具ガイド穴５０４が形成された術具ガイド部５０５と、その位置及び姿勢を検出するためのポインタ２７と、術者が保持するための保持部５０１とを有し、術者により容易に移動が可能な術具誘導器具３６を備えているので、術具６０１を被検体の特定領域に正確に、かつ容易に誘導することができる。
【００５７】
また、被検体の特定領域４１２を予め設定し、パーソナルコンピュータ１９に登録し、撮像位置特定モードをオンに設定すると、術具誘導器具３６から所定の距離範囲内に設定した特定領域４１２が存在する場合には、自動的にその特定領域４１２を含む断面を表示するように構成したので、特定領域の位置を術者は容易に判断することができる。
【００５８】
また、術具誘導器具３６の術具ガイド穴５０４から被検体２４内に挿入された術具６０１の挿入角度、挿入距離を画面表示するように構成したので、効果的な術者の施術支援を行なうことができる。
【００５９】
つまり、術具誘導器具３６及び撮像位置特定モードを併用することにより、事前に登録した特定領域４１２を集中的に撮像しながら、ターゲットまでのアプローチ位置及び方法を見出し、穿刺ガイドモードを用いて術具６０１をターゲットまで正確に誘導することができる。
【００６０】
これにより、治療時間短縮と治療精度の向上との両立を可能とし、術者・被検体に対する負担を軽減することができるという効果がある。
【００６１】
なお、本発明は術者自信（手技）による治療、ロボット／マニピュレータを用いた間接的な手術の何れにも適用可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態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装置の概略構成図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるＧＵＩ表示例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態における術具誘導器具の概略構成図である。
【図５】本発明の一実施形態における術具誘導器具の穿刺ガイド機能説明図である。
【図６】本発明の一実施形態における術具誘導器具のＩＳＣ撮像断面図を示す模式図である。
【図７】本発明の一実施形態における術具誘導器具のＩＳＣ撮像断面図を示す模式図である。
【図８】本発明の一実施形態における術具誘導器具の平行移動時ＩＳＣ画像構成（撮像位置特定モードオフ）を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態における術具誘導器具の平行移動時ＩＳＣ画像構成（撮像位置特定モードオン）を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態における術具誘導器具の同一面内撮像ＩＳＣ画像構成（撮像位置特定モードオフ）を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態における術具誘導器具の同一面内撮像ＩＳＣ画像構成（撮像位置特定モードオン）を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態における穿刺ガイド機能ＩＳＣ画像構成（撮像位置特定モードオン）を示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態における穿刺ガイドモード時のＧＵＩ表示例を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
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、３４・・・映像記録装置、３５・・・反射球、３６・・・術具誘導器具、５０１・・・保持部、５０２・・・ＭＲＩ用受信コイル、５０４・・・術具ガイド穴、５０５・・・術具ガイド部、６０１・・・術具
【技術分野】
【０００１】
本発明は、術具位置情報に基づいて被検体の断面画像を撮像し表示する磁気共鳴イメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
心臓イメージングや、手術時の穿刺モニタリング、経皮的治療などに磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）が使用される。これは、Ｉ−ＭＲＩ装置（Interventional−ＭＲＩ装置、または、Intraoperative−ＭＲＩ装置）と呼ばれ、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。撮像する断層面を任意に選択する手法としては、グラフィカルユーザインタフェースにＭＲＩ画像を表示して、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や、３次元マウスなどを使う方法などが提案されている。
【０００３】
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などの入力手段で調整、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。その手法として、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。
【０００４】
また、ＭＲＩ装置等を用いた、被検体の手術に際し、手術パスを自動探索可能な技術が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載の技術は、従来の手法によって得られた手術パスを候補パスとして利用し、それを動的輪郭モデルに適用する技術である。
【０００５】
また、インターベンショナル撮像を効果的に行なうためのＲＦコイルが特許文献２に記載されている。この特許文献２に記載の技術は、被検体を取り巻くコイルであって、このコイルの被検体に対する相対的な傾きを変更可能とし、施術を行い易くする技術である。
【０００６】
また、特許文献３には、ＲＦコイルと穿刺針支持具を個々に位置決めする煩雑さを解消するため、穿刺針支持具を備えたＲＦコイルが記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３０６２４号公報
【特許文献２】特開２０００−３５４５８９号公報
【特許文献３】特開２００１−１０４２７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１、２に記載された技術にあっては、手術パスを自動的に探索したり、ＲＦコイルの傾きを変更可能ではあるが、術具を被検体の特定領域に正確に、かつ容易に誘導することは困難であった。
【０００９】
また、特許文献３に記載の技術にあっては、ＲＦコイルと穿刺針支持具を個々に位置決めする煩雑さを解消することは可能であるが、被検体の特定領域を撮像するためには、ＲＦコイルをその位置に移動し固定する必要があるが、その作業が煩雑であるとともに、一度固定すると、他の位置への移動が困難である。このため、特許文献３に記載の技術にあっても、術具を被検体の特定領域に正確に、かつ容易に誘導することは困難であった。
【００１０】
本発明の目的は、術具を被検体の特定領域に正確に、かつ容易に誘導することができ、治療時間の短縮化が可能な磁気共鳴イメージング装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。
【００１２】
磁気共鳴イメージング装置において、高周波受信手段、術具ガイド部及び術者保持部を有する術具誘導手段と、上記術具誘導手段の位置及び姿勢を検出する位置検出手段とを備え、制御手段により、位置検出手段により検出された術具誘導手段の位置及び姿勢に基づいた被検体の断面が設定され、術具誘導手段の高周波受信手段により受信された磁気共鳴信号に基づいて、被検体の断面画像が上記画像表示手段に表示される。
【発明の効果】
【００１３】
術具を被検体の特定領域に正確に、かつ容易に誘導することができ、治療時間の短縮化が可能な磁気共鳴イメージング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】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態の動作フローチャートであり、図２は、本発明が適用されたＭＲＩ装置の概略構成図である。
【００１６】
まず、図２を参照してＭＲＩ装置について説明する。ＭＲＩ装置１は、例えば、垂直磁場方式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、これら磁石を連結するとともに上部磁石３を支持する支柱７、位置検出デバイス９、アーム１１、モニタ１３、モニタ支持部１５、基準ツール１７、パーソナルコンピュータ１９、ベッド２１、制御部２３を備えている。
【００１７】
ＭＲＩ装置１の図示しない傾斜磁場発生部は、傾斜磁場発生部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。更に、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、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受信器を備え、これらは１２．８ＭＨｚの共振型コイルである。
【００１８】
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を含んで構成され、断層面指示デバイスであるポインタ２７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、図２に示すように、ＭＲＩ装置１に対する配置を適宜変更することができる。
【００１９】
モニタ１３は、図２に示すように、操作者２９は術具誘導器具３６の保持部５０１を保持し、ポインタ２７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の座標系をリンクさせるもので、３つの反射球３５を備え、上部磁石３の側面に設けられている。
【００２０】
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。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。
【００２１】
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制御部２３へ送信する。位置データは、撮像シーケンスの撮像断面へ反映される。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。また、画像は映像記録装置３４に同時記録される。
【００２２】
ここで、術具誘導器具３６は術具ガイド穴が形成された術具ガイド部５０５を備えており、断層面特定デバイスであるポインタ２７を術具誘導器具３６に取り付けることで、術具誘導位置を常に把握することができ、術具誘導器具３６に相対する規定断面を連続撮像することが可能となる。更に、ＭＲＩ用受信コイル５０２を術具誘導器具３６に内蔵することにより周辺部位を高感度で撮像できる他、受信コイル５０２の自動チューニング機能を備えることで、常に良好な画像を提供し最適な治療環境を提供することが可能となる。
【００２３】
また、モニタ１３に写し出される穿刺ガイド機能を用いて術具をターゲットまで正確に誘導する機能も有している。
【００２４】
次に、図１を参照して、本発明の一実施形態の動作について説明する。図１において、術前作業として、被検体をＭＲＩガントリー内に搬入後、ＭＲＩによる３Ｄ撮像を行い（ステップ１０１）、単数又は複数の特定領域抽出（撮像したい領域算出）及び術前シミュレーションを行う（ステップ１０２）。そして、各手術機器及びＩＶＲ−ＩＳＣ装置（ＩＶＲ−術具追従撮像機能）を起動する（ステップ１０３）。
【００２５】
準備が整い次第、手術開始となり（ステップ１０４）、術者は関心領域付近に移動式小型受信コイル内蔵術具誘導器具３６を患部付近に移動し（ステップ１０５）、赤外線カメラ２５等の位置検出装置を用いて術具誘導器具位置３６を追随・特定し、コイルから一番近い特定領域を内部計算する（ステップ１０６）。必要に応じて特定領域が磁場中心にくるようベッド移動及び術具誘導器具３６の受信コイルの自動チューニングを行い（ステップ１０７）、特定領域を含む指定断面を連続撮像する（ステップ１０８）。そして、受信コイル５０２が一定距離移動する毎に受信コイル５０２の自動チューニングを行ない、移動先で連続撮像を行なう。
【００２６】
ここで、特定領域を含む断面を自動的に抽出して撮像していることから、受信コイルの向きに関係なく、術具誘導器具３６の都合に左右されない一定した画像を提供できることとなる（ステップ１０９）。また、必要に応じてフットスイッチ又は手元スイッチを設けて、各種撮像条件を変更することも可能である（ステップ１１０）。例えば、予め定められた画像位置の変更等である。
【００２７】
受信コイル５０２の位置・向きに変更が生じたか否かが判断され（ステップ１１１）、変更が生じた場合には、自動的に受信コイル５０２のチューニングを行い（ステップ１１２）、ステップ１０８に戻る。受信コイル５０２の位置・向きに変更が生じていない場合は、関心領域に変更があるか否かが判断される（ステップ１１３）。そして、ステップ１１３において、関心領域に変更がある場合はステップ１０５に戻る。
【００２８】
ステップ１１３において、関心領域に変更が無い場合は、ステップ１１４において、穿刺位置が決定されたか否かが判断され（ステップ１１４）、穿刺位置に変更がある場合にはステップ１０５に戻り、術具誘導器具を移動し特定領域の内部計算からやり直すこととなる。ステップ１１４において、穿刺位置が決定した場合には、つまり、穿刺位置・方向が決まったら穿刺ガイド機能（ステップ１１５）を併用して術者をアシストすることで、常に良好な画像と最適な治療環境を提供することが可能となる。
【００２９】
図３は、本発明の一実施形態におけるＧＵＩ表示例を示す図である。図３において、画面４０１の左側にはナビゲーションソフト４０２を示す。また、画面４０１の右側には術具・機器、手術情報の他にＩＶＲ−ＩＳＣリアルタイム画像が表示され、特定領域の３次元画像と手術情報が連動してリアルタイム表示できる機能を有している（表示部４０３）。
【００３０】
使用方法として、最初に３Ｄ撮像を行うための３Ｄ撮像ボタン（３D Scan）４０４を押下することで、３軸断面画像４０５、４０６、４０７とVolume Rendering画像４０８が表示される。更に、特定領域抽出を行うための機能ボタン（Extract）４１１を用いて特定領域４１２の抽出を行う。実際の手術時には、ＩＳＣボタン（ISC:On/Off）４２０によりＩＳＣ機能を併用することでリアルタイム画像４２１が表示され、ナビゲーションボタン（ナビゲーション:On/Off）４２２によりナビゲーションを併用することで術具位置４２５が表示されると共に各映像・画像及び患者情報を含む手術情報が独立して、表示部４２４に表示され、記録される。
【００３１】
術前に抽出した特定領域（血管、腫瘍等）４１２や術具４２５のみを独立して表示する画面部４２３もあり、術者は必要な画面を用いて手術を行うことができる。更に手術中に使用する機能として、手術支援を行うためのオプション機能がある（表示部４３０）。ＩＳＣ撮像断面は、Axial（Axial）４３２、Sagital（Sag.）４３３、Coronal（Cor.）４３４の３軸断面を自由に切り換えることができ、オフセット撮像も可能である（オフセットボタン（オフセット:ｍｍ）４３５）。
【００３２】
また、必要に応じて撮像位置特定モードを併用することにより、事前に登録した特定領域を集中的に撮像する（撮像位置特定モードボタン（撮像位置特定モード：On/Off）４３１）。ターゲットまでのアプローチ位置及び方法が決定したら、穿刺ガイドモードボタン（穿刺ガイドモード）４３６を用いて術具をターゲットまで正確に誘導する機能も有している。
【００３３】
図４は、本発明の一実施形態における術具誘導器具・移動式小型コイル３６の概略構成図である。図４において、断層面特定デバイスであるポインタ２７が術具誘導器具３６に取り付けられており、ポインタ２７に対する規定断面を定義づけておくことで、術具誘導器具３６の位置に対するＩＳＣ撮像が可能となる。
【００３４】
また、術具誘導器具３６の内側にはＭＲＩ用受信コイル５０２が内蔵されており、被検体の患部に密着させた状態で高感度画像情報を術者に提供することができる。その他、術具誘導器具３６の中心部には穿刺又は術具を誘導するための穴５０４が形成された術具ガイド部５０５が固定具５０３によって固定されている。術者は保持部５０１を持ち必要に応じて移動式コイルを併用した術具誘導器具３６を移動して、ターゲットとなる部位を診断し、３軸断面及びVolume Rendering画像を用いて穿刺又は術具挿入位置を決定する。
【００３５】
術者は術具ガイド穴５０４から術具を挿入し、術具ガイド機能を用いて術具位置を把握しながら、ターゲットまで術具を誘導することができる。なお、術具誘導器具の寸法例としては、ＭＲＩ用受信コイル５０２の径が約１０ｃｍ、保持部５０１の長さが約１０ｃｍである。
【００３６】
図５は、本発明の一実施形態である術具誘導器具３６における穿刺ガイド（術具誘導機能）の説明図である。図５において、上記同様ポインタ２７に対する規定断面を定義づけた後、術具６０１を誘導するための穴５０４に術具６０１を挿入する。ここで、術具穴５０４が形成された術具ガイド部５０５には術具６０１の進入距離を計測するセンサが内蔵されており、術具６０１の先端６０２が穴５０４に進入した距離６０３を常に把握することができる。
【００３７】
計測した進入距離は術中ガイド機能内の３軸断面及びVolume Rendering画像上に表示され、視覚的にも術具６０１がどの位置にあるか分かるように構成されている。その他、ＩＳＣによるリアルタイム断面撮像も同時に行なっており、必要に応じて術具位置を確認することができる。このように複数の機能を併用して術具位置を把握することで、手術の精度を高めることが可能となる。
【００３８】
図６、図７は、移動式小型受信コイル内蔵術具誘導器具３６におけるＩＳＣ撮像断面構成図を示す図である。術前作業として、術具誘導器具３６に取り付けられたポインタ２７及び術具誘導器具３６に対する規定断面を定義づける。最初に通常撮像断面７０１を定義する。この通常撮像断面７０１は、この通常撮像断面７０１の中心と受信コイル５０２の中心とが一致し、かつ、受信コイル面５０２に直交する面である。そして、通常撮像断面７０１の定義づけに続いて、第一直交断面７０２、第二直交断面７０２を定義する。
【００３９】
第一直交断面７０２は、この第一直交断面７０２の中心と受信コイル５０２面の中心とが一致し、かつ、受信コイル５０２面を含む面である。また、第二直交断面７０３は、この第二直交断面７０３の中心と受信コイル５０２面の中心とが一致し、かつ、受信コイル面５０２面及び通常撮像断面に直交する面である。
【００４０】
そして、通常撮像断面７０１、第一直交断面７０２及び第二直交断面７０２のそれぞれに対するオフセット方向８０１、８０２、８０３を設定することで、術前準備が完了となる。
【００４１】
オフセット方向は、この受信コイル５０２面に直交し、かつ、受信コイル５０２面の中心を通る線に沿った方向であり、このオフセット方向に、通常撮像断面７０１、第一直交断面７０２及び第二直交断面７０２の中心をずらす距離であるオフセット値を設定する。
【００４２】
図８は、臨床時における術具誘導器具３６の使用方法を説明する図である。つまり、図８は、ＭＲＩ装置内の被検体２４に対して、術者が術具誘導器具３６を被検体２４の側部に沿って平行移動させた時の様子であり、撮像位置特定モードをオフとした場合を示している。術具誘導器具３６を被検体２４の初期断面９１１から平行移動させることで、ボリューム画像９０５に示す術具誘導器具３６の位置に対応する初期断面９１１〜９１４がそれぞれ得られる。
【００４３】
ここで、図９に示すように、撮像位置特定モードをオンとした場合に得られる画像を併用することで、事前に登録した特定領域４１２を集中的に撮像する機能を使い分けることができる。図９は、図８と同様に、ＭＲＩ装置内の被検体２４に対して術者が術具誘導器具３６を側部から平行移動させた時の様子を示す。通常であれば（撮像位置特定モードがオフ）、術具誘導器具３６の位置に合わせた相対断面１０１１、１０１２、１０１３、１０１４が撮像される。撮像位置特定モードをオンとすることで、術具誘導器具３６の一定範囲内（１０３１〜１０３４）に特定領域が存在するか否かを各々検索し、特定領域が含まれている領域１０２１〜１０２４を含む断面となるように、自動的に撮像断面を補正する（撮像断面１０１１、１０２５、１０１３、１０１４）。
【００４４】
図９に示した例では、術具誘導器具３６の位置に対応する断面は１０１２であるが、特定領域を含む領域は１０２２であるので、これを含む断面１０２５を、断面１０１２に代えて表示する。
【００４５】
図１０にＩＳＣ（術具追従撮像）時の画像表示例（撮像位置特定モードはオフ）を示す。図１０において、ＭＲＩ装置内の被検体２４に対して術者１１０１が術具誘導器具３６を被検体２４の同一断面周囲１１０６で移動した時の様子を示す（移動位置１１１１〜１１１４）。そして、移動位置１１１１〜１１１４に対応する断面画像（１１２１〜１１２４）がそれぞれ表示される。１１０５はリアルタイム画像である。
【００４６】
ここで、得られる画像は術具誘導器具３６に相対して断面が決定されるため、術具誘導器具３６の向きによっては、画像が回転する。例えば、術具誘導器具３６が位置１１１４にあるときは、画像が１８０度近く回転することもあり、術者にとっては見難く治療に支障をきたす場合もある。
【００４７】
そこで、図１１に示すように撮像位置特定モードをオンとすることで画像反転をなくし、撮像断面方向を固定することができる。つまり、術具誘導器具３６の姿勢に関係なく、一定の座標系に基づいて、被検体２４の断面画像を表示手段１３に表示させる。
【００４８】
図１１は、ＭＲＩ装置内の被検体２４に対して術者１２０１が術具誘導器具３６を同一断面の周囲１２０６で移動した時の様子を示したものである（移動位置１２１１〜１２１４）。術具誘導器具３６から一定範囲内（１２４１〜１２４４）に特定領域が存在するか否かを検索し、特定領域が含まれている領域（１２３１〜１２３４）を含む断面を自動的に補正して撮像・画像データ（１２２１〜１２２４）として出力することができる。
【００４９】
ここで、撮像位置特定モードをオンとすることにより、特定領域（１２３１〜１２３４）を含む断面を常に撮像するだけでなく、規定断面を固定して撮像・画像出力することができる。よって、術具誘導器具３６の方向に影響のない常に規定回転面の画像を術者に提供することが可能となる。
【００５０】
図１２は、付属機能である穿刺ガイドモードの説明図である。ここでは撮像位置特定モードをオンとしており、ＭＲＩ装置内の被検体２４に対して術者１３０１が術具誘導器具３６及び穿刺ガイド機能を用いて術具６０１をターゲットまで正確に誘導する様子を示している。
【００５１】
術者１３０１が示した術具誘導器具３６の位置から最短の特定領域を自動的に計算し、その特定領域を含む断面を連続撮像する（画像回転無し）。また、術者用ディスプレイ画面４０２には三軸断面４０５、４０６、４０７及びVolume Rendering４０８上に術具誘導器具３６及び術具ガイド穴５０４の姿勢方向１３２１が表示され、距離指標となる目盛も表示されることから術具６０１をターゲットまで、正確に誘導することが可能となる。
【００５２】
図１３は、穿刺ガイドモード時におけるＧＵＩ表示例を示す図である。画面４０１の左側にはナビゲーションソフト４０２を示す。また、画面４０１の右側には術具・機器、手術情報の他にＩＶＲ・ＩＳＣリアルタイム画像４０３が表示され、特定領域の３次元画像と手術情報が連動してリアルタイム表示できる機能を有している。ナビゲーション画面４０２には三軸断面４０５、４０６、４０７及びVolume Rendering４０８上に術具誘導器具３６及び術具ガイド穴５０４の姿勢方向１４０１が表示され、距離指標となる目盛も表示されている。
【００５３】
更に、術具穴５０４を通った術具進入距離が自動的に計測されることで、ＧＵＩ上に進入軌跡１４０２が連動して表示される。また、ＩＳＣ４２０によるリアルタイム画像４２１が表示され、術具進入距離１４０４や術具方向１４０３が表示される。
【００５４】
また、術前に抽出した特定領域（血管、腫瘍等）１４０８や術具１４０６のみを独立して表示する画面４２３もあり、術者はターゲットと術具方向のみの情報を用いて手術を行うこともできる。
【００５５】
その他、各映像・画像及び患者情報を含む手術情報４２４が独立して表示・記録されており、必要に応じて警告を発して術者に環境の変化を知らせる機能を有している。
【００５６】
以上のように、本発明の一実施形態によれば、ＭＲＩ用受信コイル５０２と、術具ガイド穴５０４が形成された術具ガイド部５０５と、その位置及び姿勢を検出するためのポインタ２７と、術者が保持するための保持部５０１とを有し、術者により容易に移動が可能な術具誘導器具３６を備えているので、術具６０１を被検体の特定領域に正確に、かつ容易に誘導することができる。
【００５７】
また、被検体の特定領域４１２を予め設定し、パーソナルコンピュータ１９に登録し、撮像位置特定モードをオンに設定すると、術具誘導器具３６から所定の距離範囲内に設定した特定領域４１２が存在する場合には、自動的にその特定領域４１２を含む断面を表示するように構成したので、特定領域の位置を術者は容易に判断することができる。
【００５８】
また、術具誘導器具３６の術具ガイド穴５０４から被検体２４内に挿入された術具６０１の挿入角度、挿入距離を画面表示するように構成したので、効果的な術者の施術支援を行なうことができる。
【００５９】
つまり、術具誘導器具３６及び撮像位置特定モードを併用することにより、事前に登録した特定領域４１２を集中的に撮像しながら、ターゲットまでのアプローチ位置及び方法を見出し、穿刺ガイドモードを用いて術具６０１をターゲットまで正確に誘導することができる。
【００６０】
これにより、治療時間短縮と治療精度の向上との両立を可能とし、術者・被検体に対する負担を軽減することができるという効果がある。
【００６１】
なお、本発明は術者自信（手技）による治療、ロボット／マニピュレータを用いた間接的な手術の何れにも適用可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態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装置の概略構成図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるＧＵＩ表示例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態における術具誘導器具の概略構成図である。
【図５】本発明の一実施形態における術具誘導器具の穿刺ガイド機能説明図である。
【図６】本発明の一実施形態における術具誘導器具のＩＳＣ撮像断面図を示す模式図である。
【図７】本発明の一実施形態における術具誘導器具のＩＳＣ撮像断面図を示す模式図である。
【図８】本発明の一実施形態における術具誘導器具の平行移動時ＩＳＣ画像構成（撮像位置特定モードオフ）を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態における術具誘導器具の平行移動時ＩＳＣ画像構成（撮像位置特定モードオン）を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態における術具誘導器具の同一面内撮像ＩＳＣ画像構成（撮像位置特定モードオフ）を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態における術具誘導器具の同一面内撮像ＩＳＣ画像構成（撮像位置特定モードオン）を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態における穿刺ガイド機能ＩＳＣ画像構成（撮像位置特定モードオン）を示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態における穿刺ガイドモード時のＧＵＩ表示例を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
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、３４・・・映像記録装置、３５・・・反射球、３６・・・術具誘導器具、５０１・・・保持部、５０２・・・ＭＲＩ用受信コイル、５０４・・・術具ガイド穴、５０５・・・術具ガイド部、６０１・・・術具
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静磁場発生手段と、傾斜磁場発生手段と、高周波送信手段と、高周波受信手段と、被検体の画像を表示する画像表示手段と、上記静磁場発生手段、傾斜磁場発生手段、高周波送受信手段及び画像表示手段を制御する制御手段とを有する磁気共鳴イメージング装置において、
高周波受信手段、術具ガイド部及び術者保持部を有する術具誘導手段と、
上記術具誘導手段の位置及び姿勢を検出する位置検出手段と、
を備え、上記制御手段は、上記位置検出手段により検出された上記術具誘導手段の位置及び姿勢に基づいた被検体の断面を設定し、上記術具誘導手段の高周波受信手段により受信された磁気共鳴信号に基づいて、被検体の断面画像を上記画像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２】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記制御手段は、被検体の特定領域が予め設定されている場合は、上記特定領域が上記術具誘導手段から所定の距離範囲内にあるか否かを判断し、上記特定領域が上記術具誘導手段から所定の距離範囲内にあれば、その特定領域を含む断面画像を撮像させ、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、上記制御手段は、被検体の特定領域が予め設定されている場合は、一定の座標系に基づいて、上記被検体の断面画像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１記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記術具誘導手段の術具ガイド部には、術具が挿入されるガイド穴が形成され、このガイド穴に術具が挿入された距離を計測する計測手段を有し、上記制御手段は、上記計測手段が計測した術具の挿入距離と、上記術具が被検体内に挿入された方向と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５】
請求項４記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記制御手段は、上記術具誘導手段の連続移動に従って、複数の予め定められた位置の断面を連続的に撮像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６】
請求項５記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記予め定められた位置を変更するスイッチ手段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７】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記制御手段は、上記術具誘導手段が一定距離移動する毎に、上記術具誘導手段の高周波受信手段のチューニングを行なうことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
磁気共鳴イメージング装置に用いられる高周波受信コイルにおいて、
術具ガイド部と、術者保持部と、姿勢を示すポインタとを備えることを特徴とする高周波受信コイル。
【請求項１】
静磁場発生手段と、傾斜磁場発生手段と、高周波送信手段と、高周波受信手段と、被検体の画像を表示する画像表示手段と、上記静磁場発生手段、傾斜磁場発生手段、高周波送受信手段及び画像表示手段を制御する制御手段とを有する磁気共鳴イメージング装置において、
高周波受信手段、術具ガイド部及び術者保持部を有する術具誘導手段と、
上記術具誘導手段の位置及び姿勢を検出する位置検出手段と、
を備え、上記制御手段は、上記位置検出手段により検出された上記術具誘導手段の位置及び姿勢に基づいた被検体の断面を設定し、上記術具誘導手段の高周波受信手段により受信された磁気共鳴信号に基づいて、被検体の断面画像を上記画像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２】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記制御手段は、被検体の特定領域が予め設定されている場合は、上記特定領域が上記術具誘導手段から所定の距離範囲内にあるか否かを判断し、上記特定領域が上記術具誘導手段から所定の距離範囲内にあれば、その特定領域を含む断面画像を撮像させ、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、上記制御手段は、被検体の特定領域が予め設定されている場合は、一定の座標系に基づいて、上記被検体の断面画像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１記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記術具誘導手段の術具ガイド部には、術具が挿入されるガイド穴が形成され、このガイド穴に術具が挿入された距離を計測する計測手段を有し、上記制御手段は、上記計測手段が計測した術具の挿入距離と、上記術具が被検体内に挿入された方向と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５】
請求項４記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記制御手段は、上記術具誘導手段の連続移動に従って、複数の予め定められた位置の断面を連続的に撮像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６】
請求項５記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記予め定められた位置を変更するスイッチ手段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７】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記制御手段は、上記術具誘導手段が一定距離移動する毎に、上記術具誘導手段の高周波受信手段のチューニングを行なうことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
磁気共鳴イメージング装置に用いられる高周波受信コイルにおいて、
術具ガイド部と、術者保持部と、姿勢を示すポインタとを備えることを特徴とする高周波受信コイル。
【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１３】
【図２】
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【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−１２５２３３（Ｐ２００９−１２５２３３Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０２１６３（Ｐ２００７−３０２１６３）
【出願日】平成１９年１１月２１日（２００７．１１．２１）
【出願人】（０００１５３４９８）株式会社日立メディコ (1,613)
【出願人】（５９０００１４５２）国立がんセンター総長 (80)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２１日（２００７．１１．２１）
【出願人】（０００１５３４９８）株式会社日立メディコ (1,613)
【出願人】（５９０００１４５２）国立がんセンター総長 (80)
【Ｆターム（参考）】
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