磁気共鳴イメージング装置
【課題】被検体の屈曲した部位における複数のスライス位置の設定を短時間で容易に設定可能な磁気共鳴イメージング装置を実現する。
【解決手段】操作者はディスプレイに表示された椎間板６０１を通るようにガイドライン６０２をマウス等により描画する。スプライン関数を用いてガイドラインを補正する計算をＣＰＵが行い、滑らかなカーブ６０３を描く。ガイドライン６０２と画像との位置から画像上のガイドラインの座標値をＣＰＵが演算し、始点６０４からの距離が間隔(dis)にあたる位置が第1スライスセットの中心となる。第１スライスセットの間隔(dis)を操作者が決定すると、第２、第３の各スライスセットセット６０５の互いの中心間隔がdisになるように自動的に設定される。撮像断面の角度は、ガイドライン６０２のスプライン関数の任意の位置で微分を求め、それに垂直になるように算出される。
【解決手段】操作者はディスプレイに表示された椎間板６０１を通るようにガイドライン６０２をマウス等により描画する。スプライン関数を用いてガイドラインを補正する計算をＣＰＵが行い、滑らかなカーブ６０３を描く。ガイドライン６０２と画像との位置から画像上のガイドラインの座標値をＣＰＵが演算し、始点６０４からの距離が間隔(dis)にあたる位置が第1スライスセットの中心となる。第１スライスセットの間隔(dis)を操作者が決定すると、第２、第３の各スライスセットセット６０５の互いの中心間隔がdisになるように自動的に設定される。撮像断面の角度は、ガイドライン６０２のスプライン関数の任意の位置で微分を求め、それに垂直になるように算出される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴イメージング装置に係わり、特に、複数枚の断層像を得るマルチスライス撮像の設定機能を有する磁気共鳴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装置（MRI装置）は、核磁気共鳴現象（NMR現象）を利用して被検体中の所望の検査部位における原子核スピンの密度分布、緩和時間分布等を計測して、その計測データから被検体の任意断面を画像表示する装置である。
【０００３】
上記MRI装置においては、被検体の複数のスライス位置（撮像断面）を設定した後、その断層像を撮像する場合がある。
【０００４】
従来の技術における撮像断面の設定手法として、複数のスライスセットを用いる方法がある。スライスセットとは、図２３、図２４に示すような撮像断面のセット１０１である。位置決め画像２０２中に描画されたスライスセット１０１を、それぞれの中心位置１０２や角度、枚数を、図２４に示すように設定する。そして、設定したスライス位置に従って複数患部を撮像する。
【０００５】
なお、MRI装置により複数のスライス画像を得る方法として、特許文献１に記載された技術がある。この特許文献１記載の技術は、複数のスライス画像の解像度、厚みを、それぞれのスライス位置で所望の値に設定可能とする技術である。
【０００６】
【特許文献１】米国特許５，４３８，２６３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、複数のスライスセットを用いて被検体を撮像する場合、撮像する被検体の領域が、人体における複数の椎間板が連続するような屈曲している部位に使用されることが多い。
【０００８】
屈曲している部位を撮像するためには、図２５に示すように、撮像前に、参照画像により、スライスセット３０２の中心位置の設定、断層面の角度設定を、それぞれの断層画面毎に手動で行う必要がある。
【０００９】
しかしながら、スライスセット３０２の中心位置、断層面の角度を手動で断層画面毎に設定する作業は、煩雑で、操作に長時間を要し、操作者や被検体に大きな負担がかかるばかりでなく、撮像時間の短縮化の妨げとなっていた。
【００１０】
本発明の目的は、被検体の屈曲した部位における複数のスライス位置の設定を短時間で容易に設定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。
（１）静磁場発生手段と、傾斜磁場発生手段と、高周波送受信手段と、画像演算処理手段と、画像表示手段と、画像位置指定手段とを有し、被検体の複数の断層画像を撮像し、表示する磁気共鳴イメージング装置において、上記画像演算処理手段１０７は、被検体の断層画像の撮像前に、上記被検体の撮像対象部位を画像表示手段１２２に表示し、上記画像位置指定手段１０８により指定された複数の撮像点を通過するガイドラインを算出してこのガイドラインに垂直となるように、複数の断層画像予定面を演算して表示する。
【００１２】
（２）好ましくは、上記（１）において、上記画像演算処理手段は、上記ガイドラインを表示画面の中央部に表示する。
【００１３】
（３）また、好ましくは、上記（１）において、上記画像演算処理手段は、複数の撮像断面を有するスライスセットを、複数個設定し、上記指定された複数の撮像点を、複数のスライスセットのそれぞれの中心位置となるように、演算し、表示する。
【００１４】
（４）静磁場発生手段と、傾斜磁場発生手段と、高周波送受信手段と、画像演算処理手段と、画像表示手段と、画像位置指定手段とを有し、被検体の複数の断層画像を撮像し、表示する磁気共鳴イメージング装置において、上記画像演算処理手段は、被検体の断層画像の撮像前に、上記被検体の撮像対象部位を画像表示手段に表示し、上記画像位置指定手段により指定されたガイドラインと、第１の撮像点とに基づいて、複数の断層画像予定位置を算出し、算出した複数の断層画像予定位置のそれぞれに、複数の断層画像面からなる複数のスライスセットを設定するとともに、これら複数の断層画像予定面が上記ガイドラインに垂直となるように、複数の断層画像予定面を演算して表示する。
【００１５】
（５）好ましくは、上記（４）において、上記画像演算処理手段は、上記ガイドラインを表示画面の中央部に表示する。
【００１６】
（６）また、好ましくは、上記（４）において、上記画像演算処理手段は、上記指定された複数の撮像点を、複数のスライスセットのそれぞれの中心位置となるように、演算し、表示する。
【００１７】
（７）また、好ましくは、上記（１）、（４）において、上記演算して表示された複数の断層画像予定面の位置または角度は、上記画像位置指定手段からの変更指令に従って、上記画像演算処理手段によりが変更される。
【００１８】
（８）静磁場発生手段と、傾斜磁場発生手段と、高周波送受信手段と、画像演算処理手段と、画像表示手段と、画像位置指定手段とを有する磁気共鳴イメージング装置の、被検体の複数の断層画像を撮像し、表示する断層画像設定方法において、被検体の断層画像の撮像前に、上記被検体の撮像対象部位を画像表示手段に表示し、上記画像位置指定手段により指定された複数の撮像点を通過するガイドラインを算出し、算出したガイドラインに垂直となるように、複数の断層画像予定面を演算して表示する。
【００１９】
（９）静磁場発生手段と、傾斜磁場発生手段と、高周波送受信手段と、画像演算処理手段と、画像表示手段と、画像位置指定手段とを有する磁気共鳴イメージング装置の、被検体の複数の断層画像を撮像し、表示するする断層画像設定方法において、被検体の断層画像の撮像前に、上記被検体の撮像対象部位を画像表示手段に表示し、上記画像位置指定手段により指定されたガイドラインと、第１の撮像点とに基づいて、複数の断層画像予定位置を算出し、算出した複数の断層画像予定位置のそれぞれに、複数の断層画像面からなる複数のスライスセットを設定するとともに、これら複数の断層画像予定面が上記ガイドラインに垂直となるように、複数の断層画像予定面を演算して表示する。
【発明の効果】
【００２０】
被検体の屈曲した部位における複数のスライス位置の設定を短時間で容易に設定可能な磁気共鳴イメージング装置及び断層画像設定方法を実現することができる。
【００２１】
ガイドラインに沿った撮像予定断面の設定は、撮像のたびに、慎重に各スライスセットを移動・回転させて計画断面を設定している負担を軽減させ、反復の多い作業をガイドラインの描画又はスライスセットの中心位置設定という直感的な作業に移行することができる。
【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。
図１は、本発明が適用されるＭＲＩ装置の全体概略構成図である。
【００２３】
図1において、ＭＲＩ装置は、磁気共鳴現象を利用して被検体の断層像を得るためのものであり、静磁場発生手段１０１と、傾斜磁場発生手段１０２と、送信系１０３と、受信系１０４と、信号処理系１０５と、静磁場発生手段１０１等の動作を制御する制御部１０６と、中央処理装置（画像演算処理手段）１０７と、操作部１０８（画像位置指定手段）とを備える。
【００２４】
静磁場発生手段１０１は、被検体１０８の周りの、ある広がりを持った空間に配置された磁石から、被検体１０８の周囲にその体軸と直交あるいは平行な方向に均一な静磁場を発生させる。
【００２５】
また、傾斜磁場発生手段１０２は、傾斜磁場電源１１０と、傾斜磁場コイル１０９とを備え、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸方向の傾斜磁場を被検体１０８が配置される撮像空間に発生する。この傾斜磁場の加え方により、被検体１０８の撮像断面が設定される。
【００２６】
送信系１０３は、高周波発振器１１１、変調器１１２、高周波増幅器１１３及び高周波照射コイル１１４を備える。この送信系１０３は、傾斜磁場発生手段１０２で設定された被検体１０８の撮像断面の生体組織を構成する原子の原子核を励起して核磁気共鳴を起こさせるために、高周波発振器１１１から出力された高周波パルスを、変調器１１２を介して、高周波増幅器１１３に供給する。そして、高周波増幅器１１３で増幅した後に、被検体１０８に近接して設置された高周波照射コイル１１４に供給して被検体１０８に高周波パルスを照射する。
【００２７】
また、受信系１０４は、高周波受信コイル１１５、受信回路１１６及びアナログ／ディジタル（以下「Ａ/Ｄ」という）変換器１１７を備える。そして、送信系１０３の高周波照射コイル１１４から照射された電磁波による被検体１０８の生体組織の原子核の磁気共鳴によるエコー信号であるＮＭＲ信号を、被検体１０８に近接して配置された高周波受信コイル１１５で検出する。高周波受信コイル１１５により検出されたＮＭＲ信号は、受信回路１１６を介してＡ/Ｄ変換器１１７に入力し、ディジタル信号に変換される。
【００２８】
Ａ/Ｄ変換器１１７においては、制御部１０６からの命令によるタイミングでサンプリングされた収集データとして、その信号を信号処理系１０５に送る。
【００２９】
制御部１０６は、ＣＰＵ１０７の制御により動作し、スライスエンコード、位相エンコード、周波数エンコードの各傾斜磁場および高周波磁場パルスをある所定のパルスシーケンスで繰り返し発生するためのものである。そして、制御部１０６は、被検体１０８の断層像のデータ取得に必要な種々の命令を傾斜磁場発生手段１０２、送信系１０３および受信系１０４に送る。
【００３０】
また、信号処理系１０５は、ＣＰＵ１０７と、信号処理装置１１８と、メモリ１１９と、磁気ディスク１２０と、光ディスク１２１と、ディスプレイ（画像表示手段）１２２とを備える。
【００３１】
ＣＰＵ１０７は、収集データに対してフーリエ変換およびシーケンサ１０６の制を行う。また、信号処理装置１１８は、補正計算や収集データを断層像に再構成するために必要な処理を行う。
【００３２】
メモリ１１９は、経時的な画像解析処理および指定された計測のシーケンスのブログラムやその実行の際に用いられるパラメータ等を記憶し、被検体に対して行った事前の計測で得た計測パラメータや受信系１０４で検出したＮＭＲ信号からの収集データおよび関心領域設定に用いる画像を一時保管すると共にその関心領域を設定するためのパラメータ等を記億する。
【００３３】
また、磁気ディスク１２０及び光ディスク１２１は、再構成された画像データを記憶するデータ格納部である。ディスプレイ１２２は、受信系１０４で検出したＮＭＲ信号を用いて画像再構成演算を行うとともに、その画像表示を行う。
【００３４】
操作部１０８は、トラックボールまたはマウス、キーボード等からなり信号処理系１０５で行う処理の制御情報を入力するためのものである。
【００３５】
ディスプレイ１２２に受信系１０４で検出したＮＭＲ信号を画像再構成した画像を順次表示する。その連続表示されている画像上で次の撮像の位置、角度を操作部１０８により設定する。設定した情報は、ディスプレイ１２２に表示する。
【００３６】
次に、本発明の一実施形態における被検体の屈曲した部位における複数のスライス位置の設定について、説明する。
【００３７】
（Ａ−１）椎間板への適用
まず、椎間板の撮像についての適用を説明する。
図２は、本発明の一実施形態における、被検体の椎間板を含む屈曲した部位を撮像する場合におけるスライスセット（複数の断層画像）の設定動作の説明図である。
【００３８】
まず、操作者は、図２の（ａ）に示すように、ディスプレイ１２２に表示された椎間板６０１を通るようにガイドライン６０２をマウス、キーボード等により描画する。ガイドライン６０２は屈曲した部位を示すラインであり、フリーハンドで描画する。
【００３９】
フリーハンドでガイドライン６０２を描画すると、ラインの形状が歪になることがあるので、スプライン関数を用いてガイドラインを補正する計算を、ＣＰＵ１０７が行い、図２の（ｂ）に示すような滑らかなカーブ６０３を自動的に描く。そして、ガイドライン６０３と画像との位置から、画像上のガイドラインの座標値をＣＰＵ１０７が演算して得る。ＣＰＵ１０７は、ガイドライン６０３が画面上の中央となるように画像を移動する。
【００４０】
ガイドライン６０２の始点６０４からの距離が間隔(dis)にあたる位置が、第１スライスセットの中心（第１の撮像点）となる(図２の（ｃ）)。この間隔(dis)は操作者が決定する。この第１スライスセットの間隔(dis)を操作者が決定すると、図２（ｄ）に示すように、第２、第３・・・の各スライスセットセット６０５の互いの中心位置（複数の断層画像予定位置）の間隔がdisになるように自動的に設定される。
【００４１】
撮像断面の角度は、図２の（ｅ)に示すように、ガイドライン６０２のスプライン関数の任意の位置で微分を求め、それに垂直になるように算出される。
【００４２】
スライスセット間の間隔(dis)が上述したように設定された後、部分的に間隔の値を変更したい場合は、操作者が手動にて行うことができる。
【００４３】
つまり、図３に示すように、任意のスライスセット６０５の中心６０６をガイドライン６０２上の任意位置となるように移動させる（画像位置指定手段からの変更指令に従って移動）。中心６０６が任意位置に設定されると、ガイドライン６０２に垂直になるようにスライスセットが自動的に回転される。
【００４４】
（Ｂ−１）血管撮像への適用
次に、血管撮像への適用について説明する。
血管を血液の進行方向に垂直に撮像しようとするとき、血管が位置決め画像に対して、左右上下に曲がっているとともに、奥行き方向にも湾曲している場合がある。
【００４５】
図４の（ａ）に示すように、血管MIP像を正面から撮像した画像(COR)と、図４の（ｂ）に示すように、横方向から撮像した画像(SAG)において、血管（701）が存在する場合を例にする。
【００４６】
COR像にて、図５の（ａ）に示すように、操作者がキーボード等によりガイドライン８０１を描く。図６の（ａ）に示すように、ＣＰＵ１０７によりスライスセット９０１の中心９０２がガイドライン８０１上へ配置され、スライスセット９０１の角度は、ガイドライン８０１に垂直に配置される。また、ＣＰＵ１０７は、ガイドライン８０１が画面上の中央となるように画像を移動する。
このとき、奥行き方向は、図６の（ｂ）に示すように、全てのスライスセットは同じ位置にある。
【００４７】
次に、SAG像にて、図５の（ｂ）に示すように、ガイドライン８０２を操作者が描く。COR像と同様な条件で、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、ＣＰＵ１０７ｂによりスライスセット１００１が再設定される。
【００４８】
（Ｃ−１）脳の撮像への適用
次に、脳の撮像への適用を説明する。
図８の（ａ）に示すように、脳の撮像において、脳１１０１に対して水平に位置決めするために、被検者の正面から見た画像(COR)に対して、正中線１１０２を画像から推測する必要がある。
【００４９】
正中線１１０２は、頭蓋上部の静脈１１０３と、脳の中心を通るような線分で推測することができる。
【００５０】
図８（ｂ）に示すように、操作者がガイドライン１１０４を作成し、図８（ｃ）における上部の静脈（ガイドライン始点１１０５）と、脳の中心（ガイドライン終点１１０６)との２点を指定することができる。ＣＰＵ１０７は、ガイドラインが画面上の中央となるように画像を移動する。
【００５１】
そして、図８（ｄ）のように、ガイドラインの始点１１０５と終点１１０６とを結んだ線の中点を撮像断面の中心１１０７とし、２つの点を結ぶガイドラインに垂直になるように、スライスセット１１０８の角度をＣＰＵ１０７が決定する。
【００５２】
図９は、本発明によるMRI計測方法の演算等を行う機能ブロック図である。
図９において、機能は、中央処理装置(CPU)１０７と、物理メモリ１２０２と、論理メモリ１２０３とを備える。そして、論理メモリ１２０３は、画像データメモリ１２０４と、表示データメモリ１２０５と、撮像断面データメモリ１２０６と、ガイドラインデータメモリ１２０７とを備えている。
【００５３】
図９に示した機能により、以下に示すデータを用いて演算等が行なわれる。
【００５４】
図１０は、位置決め画像データを示す図である。図１０において、位置決め画像データは、ベクトルRow img１３０１、Col img１３０２を通る平面で、その位置はPosimg１３０３、大きさはFOV img１３０４である。
【００５５】
図１１は表示データを示す図である。図１１において、表示データは、ベクトルRowdisp１４０１、Col disp１４０２を通る平面で、その位置はPosdisp１４０３、大きさはFOV disp１４０４とする。
【００５６】
図１２はスライスセットデータを示す図である。図１２において、スライスセットデータは、ベクトルRowplan１５０１、Colplann１５０２を通る平面で、その位置はPosplan１５０３、大きさはFOV plan１５０４からなるN個の平面である。
【００５７】
次に、位置決め画像の表示とガイドライン描画について説明する。
図１３は、位置決め画像の表示データ座標系への変換の説明図である。図１３において、位置決め画像データ１６０１を表示データ１６０２座標系に変換行列（f）１６０３を用いて変換する。
【００５８】
操作者が位置決め画像上に、ガイドラインを描くと、図１４に示すように、表示データ１７０１上に存在するガイドラインデータG１７０２がメモリ上に確保される。
【００５９】
続いて、ガイドラインからスライスセットのアングル算出方法について説明する。
図１５に示すように、ガイドラインデータG１８０１により、距離disにある点を探索し、スライスセットの中心１８０２とする。各スライスセットのRowplan、 Colplanベクトルは、ガイドラインGに垂直に成るよう算出される。
【００６０】
図１６に示すように、スライスセット１９０１に対して、変換行列f-1を用いて、位置決め画像データ１９０２座標系に変換し、撮像断面１９０３を得る。
【００６１】
図１７、図１８は、本発明によるスライスセット設定の動作フローチャートである。
図１７のステップＳ１において、スライスセットの数を操作者が設定する。そして、スライスセットの数が１を越えるか否かをＣＰＵ１０７が判断し、１を越えない場合、つまり、１セットのみである場合は、ステップＳ３に進み、１スライスセットでのガイドラインの設定を行なう。この１スライスセットでのガイドラインの設定は、図１８に示した動作フローチャートに従って行なわれるが、その説明は後述する。
【００６２】
ステップＳ２において、スライスセット数が１を超える場合は、ステップＳ４に進み、操作者がガイドラインを描画する。次に、ステップＳ５において、操作者が描画したガイドラインをＣＰＵ１０７が補正する。そして、ステップＳ６で、スライスセット間距離を操作者が入力すると、そのスライスセット間距離に基づいて、ＣＰＵ１０７が各スライスセットの位置を設定する。
【００６３】
ステップＳ８において、設定したスライスセット間距離が適正か否かを、操作者が判断し、適切ではない場合は、ステップＳ６に戻り、スライスセット間距離の設定を変更する。
【００６４】
ステップＳ８において、設定したスライスセット間距離が適正である場合は、ステップＳ９に進み、各スライスセットのガイドラインに対する角度をＣＰＵ１０７が設定する。
【００６５】
そして、ステップＳ１０において、各スライスセットのガイドラインに対する角度が適正か否かを操作者が判断し、適切でなければ、ステップＳ１１で手動にて、上記角度を再設定する。
【００６６】
ステップＳ１０において、各スライスセットのガイドラインに対する角度が適正であると操作者が判断すると、角度設定は終了する。
【００６７】
次に、ステップＳ３における１つのスライスセットの場合の角度設定を図１８に示したフローチャートに従って説明する。
【００６８】
図１８のステップＳ３１において、操作者がガイドラインを描画する。次に、ステップＳ３２において、操作者が描画したガイドラインをＣＰＵ１０７が補正する。そして、ステップＳ３３で、操作者がそのスライスセットの位置を設定する。
【００６９】
次に、ステップＳ３４において、そのスライスセットのガイドラインに対する角度をＣＰＵ１０７が設定する。そして、ステップＳ３５において、そのスライッスセットの位置決めが適正か否かを操作者が判断し、適正でなければ、ステップＳ３６で手動にて、始点及び終点を変更し、ステップＳ３５に戻る。
【００７０】
ステップＳ３５において、そのスライスセットの位置決めが適正であると操作者が判断すると、スライスセットが１組である場合のガイドライン設定は終了する。
【００７１】
以上のように、本発明の一実施形態によれば、複数のスライスセットを用いて被検体の屈曲している部位を撮像する場合に、スライスセットの設定において、撮像する屈曲部を指定するガイドラインを操作者が手動にて指定すれば、自動的にそのガイドラインを適切なラインに修正し、スライスセット間隔を操作者が入力すれば、複数のスライスセットのそれぞれの中心位置、及びガイドラインに直交するための角度が自動的に設定される。
【００７２】
したがって、被検体の屈曲した部位における複数のスライス位置の設定を短時間で容易に設定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。
【００７３】
また、磁気共鳴イメージング装置の、被検体の複数の断層画像を撮像し、表示する断層画像設定方法において、被検体の屈曲した部位における複数のスライス位置の設定を短時間で容易に設定可能な断層画像設定方法を実現することができる。
【００７４】
上述した例は、被検体の屈曲した部位にガイドラインを操作者が設定し、入力したスライスセット間隔に従って、各スライスセットの中心位置、角度を自動的に設定する例である。
【００７５】
これに上記例に対して、被検体の屈曲した部位に各スライスセットの所望中心位置を操作者が設定すれば、自動的にガイドラインを設定し、各スライスセットの角度を自動的に設定することも可能である。
【００７６】
次に、本発明の他の実施形態について、説明する。この他の実施形態は、上述した被検体の屈曲した部位に各スライスセットの所望中心位置を操作者が設定する場合の例である。
【００７７】
（Ａ−２）椎間板への適用
図１９は、本発明の他の実施形態における、被検体の椎間板を含む屈曲した部位を撮像する場合におけるスライスセットの設定動作の説明図であり、図２０は設定動作のフローチャートである。
【００７８】
まず、操作者は、図１９の（ａ）に示すように、ディスプレイ１２２に表示された椎間板６０１に、スライスセットの所望の中心位置６０６をマウス、キーボード等により設定する（図２０のステップS４１）。
【００７９】
中心位置６０６を設定すると、その中心位置の数が一つか否かをＣＰＵ１０７が判断し（ステップS４２）、一つであれば、図１８に示したフローチャートと同様な動作により一つの中心位置６０６でのガイドラインが設定される（ステップS４３）。
【００８０】
ステップS４２で中心位置６０６が複数であれば、ＣＰＵ１０７が設定した複数の中心位置６０６を通過するガイドライン６０３を算出し描画して、その補正が必要であれば、操作者が補正する（ステップS４４、S４５、図１９の（ｂ））。そして、描画したガイドライン６０３と画像との位置から、画像上のガイドラインの座標値をＣＰＵ１０７が演算して得る。ＣＰＵ１０７は、ガイドラインが画面上の中央となるように画像を移動する。
【００８１】
撮像断面の角度は、ガイドラインのスプライン関数の任意の位置で微分を求め、それに垂直になるように算出され、描画される（ステップS４６、図１９の（ｃ）、（ｄ））。
【００８２】
次に、描画されたスライスセットの位置決めが適正か否かを操作者が判断し、適正でなければ、手操作によりスライスセットの位置を移動する（ステップS４７、S４８）。
【００８３】
（Ｂ−２）血管撮像への適用
次に、血管撮像への適用について説明する。
COR像にて、図２１の（ａ）に示すように、操作者がキーボード等により血管に、複数のスライスセットの所望の複数の中心位置９０２をマウス、キーボード等により設定する。
【００８４】
複数の中心位置９０２を設定すると、ＣＰＵ１０７が設定した複数の中心位置９０２を通過するガイドライン８０１を算出し描画する。そして、描画したガイドライン８０１と画像との位置から、画像上のガイドラインの座標値をＣＰＵ１０７が演算して得る。ＣＰＵ１０７は、ガイドラインが画面上の中央となるように画像を移動する。
【００８５】
次に、図２１の（ｃ）に示すように、ガイドライン８０１に直交する複数の撮像断面、つまり、スライスセットを、各中心位置９０２について算出し、描画する。
【００８６】
撮像断面の角度は、ガイドライン８０１のスプライン関数の任意の位置で微分を求め、それに垂直になるように算出される。
【００８７】
次に、SAG像にて、図２１の（ｂ）に示すように、複数の中心位置９０２を操作者が設定する。
【００８８】
複数の中心位置９０２を設定すると、ＣＰＵ１０７が設定した複数の中心位置９０２を通過するガイドライン８０２を算出し描画する。そして、描画したガイドライン８０２と画像との位置から、画像上のガイドラインの座標値をＣＰＵ１０７が演算して得る。ＣＰＵ１０７は、ガイドラインが画面上の中央となるように画像を移動する。
【００８９】
次に、図２１の（ｄ）に示すように、ガイドライン８０２に直交する複数の撮像断面を、各中心位置９０２について算出し、描画する。
【００９０】
そして、COR像と同様な条件で、撮像断面の角度が算出される。
【００９１】
この血管撮像においても、設定した中心位置が一つの場合は、図２０のステップS４２、S４３と同様にして、一つの中心位置でのガイドラインが算出され、描画される。
【００９２】
また、スライスセットの角度が設定され、描画された後、その位置決めが適正か否かを操作者が判断し、手操作により移動することができる（図２０のステップS４７、S４８と同様）。
【００９３】
（Ｃ−２）脳の撮像への適用
次に、脳の撮像への適用を説明する。
上述したように、脳の撮像において、脳１１０１に対して水平に位置決めするために、頭蓋上部の静脈１１０３と、脳の中心を通るような線分で推測することができる（図２２（ａ））。
【００９４】
図２２（ｂ）に示すように、操作者が一つめの撮像点と、２つめの撮像点を設定すると、図２２（ｃ）に示すように、ＣＰＵ１０７が上記２つの撮像点を始点と終点とするガイドラインを描画する。ＣＰＵ１０７は、ガイドラインが画面上の中央となるように画像を移動する。
【００９５】
そして、図２２（ｄ）のように、ガイドラインの始点と終点とを結んだ線の中点を撮像断面の中心１１０７とし、ガイドラインに垂直になるようにスライスセット１１０８の角度をＣＰＵ１０７が決定する。
【００９６】
以上のように、本発明の他の実施形態によれば、複数のスライスセットを用いて被検体の屈曲している部位を撮像する場合に、スライスセットの設定において、撮像する屈曲部に複数のスライスセットのそれぞれの中心位置を操作者が手動にて指定すれば、自動的に、設定した中心位置を通過するガイドラインを設定し、そのガイドラインに直交するための角度が自動的に設定される。
【００９７】
したがって、本発明の他の実施形態においても、一実施形態と同様に、被検体の屈曲した部位における複数のスライス位置の設定を短時間で容易に設定可能な磁気共鳴イメージング装置及び断層画像設定方法を実現することができる。
【００９８】
なお、上述した他の実施形態においては、ガイドラインを表示画面に表示する例を示したが、ガイドラインは演算上算出するのみで、算出したガイドラインは表示せず、位置及び角度が算出されたスライスセットを表示することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明が適用されるＭＲＩ装置の全体概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態における被検体の椎間板を含む屈曲した部位を撮像する場合におけるスライスセットの設定動作の説明図である。
【図３】任意のスライスセットの中心をガイドライン上の任意位置となるように移動させる設定方法の説明図である。
【図４】本発明の一実施形態における被検体の血管を撮像する場合におけるスライスセットの設定動作の説明図である。
【図５】本発明の一実施形態における被検体の血管を撮像する場合におけるスライスセットの設定動作の説明図である。
【図６】本発明の一実施形態における被検体の血管を撮像する場合におけるスライスセットの設定動作の説明図である。
【図７】本発明の一実施形態における被検体の血管を撮像する場合におけるスライスセットの設定動作の説明図である。
【図８】本発明の一実施形態における被検体の脳を撮像する場合におけるスライスセットの設定動作の説明図である。
【図９】本発明のシステム機能ブロック図である。
【図１０】本発明における位置決め画像データの説明図である。
【図１１】本発明における表示データの説明図である。
【図１２】本発明におけるスライスセットデータの説明図である。
【図１３】位置決め画像の表示データ座標系への変換の説明図である。
【図１４】表示データへのガイドライン描画の説明図である。
【図１５】ガイドラインからの撮像断面算出の説明図である。
【図１６】スライスセットの位置決め画像データ座標系へ変換説明図である。
【図１７】本発明の一実施形態におけるスライスセット設定の動作フローチャートである。
【図１８】本発明の一実施形態におけるスライスセット設定の動作フローチャートである。
【図１９】本発明の他の実施形態における被検体の椎間板を含む屈曲した部位を撮像する場合におけるスライスセットの設定動作の説明図である。
【図２０】被検体の椎間板を含む屈曲した部位を撮像する場合におけるスライスセットの設定動作のフローチャートである。
【図２１】本発明の他の実施形態における被検体の血管を撮像する場合におけるスライスセットの設定動作の説明図である。
【図２２】本発明の他の実施形態における被検体の脳を撮像する場合におけるスライスセットの設定動作の説明図である。
【図２３】ＭＲＩ装置におけるスライスセットの説明図である。
【図２４】ＭＲＩ装置におけるスライスセットの説明図である。
【図２５】ＭＲＩ装置におけるスライスセットの角度設定の説明図である。
【符号の説明】
【０１００】
１０１ 静磁場発生手段
１０２ 傾斜磁場発生手段
１０３ 送信系
１０４ 受信系
１０５ 信号処理系
１０６ 制御部
１０７ 中央処理装置
１０８ 操作部
６０１ 椎間板
６０２、６０３ ガイドライン
６０４ 始点
６０５ スライスセット
６０６ 撮像点（中心位置）
７０１ 血管
８０１、８０２ ガイドライン
９０１、１００１ スライスセット
９０２ 中心位置
１１０４ ガイドライン
１１０８ スライスセット
１２０２ 物理メモリ
１２０３ 論理メモリ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴イメージング装置に係わり、特に、複数枚の断層像を得るマルチスライス撮像の設定機能を有する磁気共鳴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装置（MRI装置）は、核磁気共鳴現象（NMR現象）を利用して被検体中の所望の検査部位における原子核スピンの密度分布、緩和時間分布等を計測して、その計測データから被検体の任意断面を画像表示する装置である。
【０００３】
上記MRI装置においては、被検体の複数のスライス位置（撮像断面）を設定した後、その断層像を撮像する場合がある。
【０００４】
従来の技術における撮像断面の設定手法として、複数のスライスセットを用いる方法がある。スライスセットとは、図２３、図２４に示すような撮像断面のセット１０１である。位置決め画像２０２中に描画されたスライスセット１０１を、それぞれの中心位置１０２や角度、枚数を、図２４に示すように設定する。そして、設定したスライス位置に従って複数患部を撮像する。
【０００５】
なお、MRI装置により複数のスライス画像を得る方法として、特許文献１に記載された技術がある。この特許文献１記載の技術は、複数のスライス画像の解像度、厚みを、それぞれのスライス位置で所望の値に設定可能とする技術である。
【０００６】
【特許文献１】米国特許５，４３８，２６３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、複数のスライスセットを用いて被検体を撮像する場合、撮像する被検体の領域が、人体における複数の椎間板が連続するような屈曲している部位に使用されることが多い。
【０００８】
屈曲している部位を撮像するためには、図２５に示すように、撮像前に、参照画像により、スライスセット３０２の中心位置の設定、断層面の角度設定を、それぞれの断層画面毎に手動で行う必要がある。
【０００９】
しかしながら、スライスセット３０２の中心位置、断層面の角度を手動で断層画面毎に設定する作業は、煩雑で、操作に長時間を要し、操作者や被検体に大きな負担がかかるばかりでなく、撮像時間の短縮化の妨げとなっていた。
【００１０】
本発明の目的は、被検体の屈曲した部位における複数のスライス位置の設定を短時間で容易に設定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。
（１）静磁場発生手段と、傾斜磁場発生手段と、高周波送受信手段と、画像演算処理手段と、画像表示手段と、画像位置指定手段とを有し、被検体の複数の断層画像を撮像し、表示する磁気共鳴イメージング装置において、上記画像演算処理手段１０７は、被検体の断層画像の撮像前に、上記被検体の撮像対象部位を画像表示手段１２２に表示し、上記画像位置指定手段１０８により指定された複数の撮像点を通過するガイドラインを算出してこのガイドラインに垂直となるように、複数の断層画像予定面を演算して表示する。
【００１２】
（２）好ましくは、上記（１）において、上記画像演算処理手段は、上記ガイドラインを表示画面の中央部に表示する。
【００１３】
（３）また、好ましくは、上記（１）において、上記画像演算処理手段は、複数の撮像断面を有するスライスセットを、複数個設定し、上記指定された複数の撮像点を、複数のスライスセットのそれぞれの中心位置となるように、演算し、表示する。
【００１４】
（４）静磁場発生手段と、傾斜磁場発生手段と、高周波送受信手段と、画像演算処理手段と、画像表示手段と、画像位置指定手段とを有し、被検体の複数の断層画像を撮像し、表示する磁気共鳴イメージング装置において、上記画像演算処理手段は、被検体の断層画像の撮像前に、上記被検体の撮像対象部位を画像表示手段に表示し、上記画像位置指定手段により指定されたガイドラインと、第１の撮像点とに基づいて、複数の断層画像予定位置を算出し、算出した複数の断層画像予定位置のそれぞれに、複数の断層画像面からなる複数のスライスセットを設定するとともに、これら複数の断層画像予定面が上記ガイドラインに垂直となるように、複数の断層画像予定面を演算して表示する。
【００１５】
（５）好ましくは、上記（４）において、上記画像演算処理手段は、上記ガイドラインを表示画面の中央部に表示する。
【００１６】
（６）また、好ましくは、上記（４）において、上記画像演算処理手段は、上記指定された複数の撮像点を、複数のスライスセットのそれぞれの中心位置となるように、演算し、表示する。
【００１７】
（７）また、好ましくは、上記（１）、（４）において、上記演算して表示された複数の断層画像予定面の位置または角度は、上記画像位置指定手段からの変更指令に従って、上記画像演算処理手段によりが変更される。
【００１８】
（８）静磁場発生手段と、傾斜磁場発生手段と、高周波送受信手段と、画像演算処理手段と、画像表示手段と、画像位置指定手段とを有する磁気共鳴イメージング装置の、被検体の複数の断層画像を撮像し、表示する断層画像設定方法において、被検体の断層画像の撮像前に、上記被検体の撮像対象部位を画像表示手段に表示し、上記画像位置指定手段により指定された複数の撮像点を通過するガイドラインを算出し、算出したガイドラインに垂直となるように、複数の断層画像予定面を演算して表示する。
【００１９】
（９）静磁場発生手段と、傾斜磁場発生手段と、高周波送受信手段と、画像演算処理手段と、画像表示手段と、画像位置指定手段とを有する磁気共鳴イメージング装置の、被検体の複数の断層画像を撮像し、表示するする断層画像設定方法において、被検体の断層画像の撮像前に、上記被検体の撮像対象部位を画像表示手段に表示し、上記画像位置指定手段により指定されたガイドラインと、第１の撮像点とに基づいて、複数の断層画像予定位置を算出し、算出した複数の断層画像予定位置のそれぞれに、複数の断層画像面からなる複数のスライスセットを設定するとともに、これら複数の断層画像予定面が上記ガイドラインに垂直となるように、複数の断層画像予定面を演算して表示する。
【発明の効果】
【００２０】
被検体の屈曲した部位における複数のスライス位置の設定を短時間で容易に設定可能な磁気共鳴イメージング装置及び断層画像設定方法を実現することができる。
【００２１】
ガイドラインに沿った撮像予定断面の設定は、撮像のたびに、慎重に各スライスセットを移動・回転させて計画断面を設定している負担を軽減させ、反復の多い作業をガイドラインの描画又はスライスセットの中心位置設定という直感的な作業に移行することができる。
【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。
図１は、本発明が適用されるＭＲＩ装置の全体概略構成図である。
【００２３】
図1において、ＭＲＩ装置は、磁気共鳴現象を利用して被検体の断層像を得るためのものであり、静磁場発生手段１０１と、傾斜磁場発生手段１０２と、送信系１０３と、受信系１０４と、信号処理系１０５と、静磁場発生手段１０１等の動作を制御する制御部１０６と、中央処理装置（画像演算処理手段）１０７と、操作部１０８（画像位置指定手段）とを備える。
【００２４】
静磁場発生手段１０１は、被検体１０８の周りの、ある広がりを持った空間に配置された磁石から、被検体１０８の周囲にその体軸と直交あるいは平行な方向に均一な静磁場を発生させる。
【００２５】
また、傾斜磁場発生手段１０２は、傾斜磁場電源１１０と、傾斜磁場コイル１０９とを備え、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸方向の傾斜磁場を被検体１０８が配置される撮像空間に発生する。この傾斜磁場の加え方により、被検体１０８の撮像断面が設定される。
【００２６】
送信系１０３は、高周波発振器１１１、変調器１１２、高周波増幅器１１３及び高周波照射コイル１１４を備える。この送信系１０３は、傾斜磁場発生手段１０２で設定された被検体１０８の撮像断面の生体組織を構成する原子の原子核を励起して核磁気共鳴を起こさせるために、高周波発振器１１１から出力された高周波パルスを、変調器１１２を介して、高周波増幅器１１３に供給する。そして、高周波増幅器１１３で増幅した後に、被検体１０８に近接して設置された高周波照射コイル１１４に供給して被検体１０８に高周波パルスを照射する。
【００２７】
また、受信系１０４は、高周波受信コイル１１５、受信回路１１６及びアナログ／ディジタル（以下「Ａ/Ｄ」という）変換器１１７を備える。そして、送信系１０３の高周波照射コイル１１４から照射された電磁波による被検体１０８の生体組織の原子核の磁気共鳴によるエコー信号であるＮＭＲ信号を、被検体１０８に近接して配置された高周波受信コイル１１５で検出する。高周波受信コイル１１５により検出されたＮＭＲ信号は、受信回路１１６を介してＡ/Ｄ変換器１１７に入力し、ディジタル信号に変換される。
【００２８】
Ａ/Ｄ変換器１１７においては、制御部１０６からの命令によるタイミングでサンプリングされた収集データとして、その信号を信号処理系１０５に送る。
【００２９】
制御部１０６は、ＣＰＵ１０７の制御により動作し、スライスエンコード、位相エンコード、周波数エンコードの各傾斜磁場および高周波磁場パルスをある所定のパルスシーケンスで繰り返し発生するためのものである。そして、制御部１０６は、被検体１０８の断層像のデータ取得に必要な種々の命令を傾斜磁場発生手段１０２、送信系１０３および受信系１０４に送る。
【００３０】
また、信号処理系１０５は、ＣＰＵ１０７と、信号処理装置１１８と、メモリ１１９と、磁気ディスク１２０と、光ディスク１２１と、ディスプレイ（画像表示手段）１２２とを備える。
【００３１】
ＣＰＵ１０７は、収集データに対してフーリエ変換およびシーケンサ１０６の制を行う。また、信号処理装置１１８は、補正計算や収集データを断層像に再構成するために必要な処理を行う。
【００３２】
メモリ１１９は、経時的な画像解析処理および指定された計測のシーケンスのブログラムやその実行の際に用いられるパラメータ等を記憶し、被検体に対して行った事前の計測で得た計測パラメータや受信系１０４で検出したＮＭＲ信号からの収集データおよび関心領域設定に用いる画像を一時保管すると共にその関心領域を設定するためのパラメータ等を記億する。
【００３３】
また、磁気ディスク１２０及び光ディスク１２１は、再構成された画像データを記憶するデータ格納部である。ディスプレイ１２２は、受信系１０４で検出したＮＭＲ信号を用いて画像再構成演算を行うとともに、その画像表示を行う。
【００３４】
操作部１０８は、トラックボールまたはマウス、キーボード等からなり信号処理系１０５で行う処理の制御情報を入力するためのものである。
【００３５】
ディスプレイ１２２に受信系１０４で検出したＮＭＲ信号を画像再構成した画像を順次表示する。その連続表示されている画像上で次の撮像の位置、角度を操作部１０８により設定する。設定した情報は、ディスプレイ１２２に表示する。
【００３６】
次に、本発明の一実施形態における被検体の屈曲した部位における複数のスライス位置の設定について、説明する。
【００３７】
（Ａ−１）椎間板への適用
まず、椎間板の撮像についての適用を説明する。
図２は、本発明の一実施形態における、被検体の椎間板を含む屈曲した部位を撮像する場合におけるスライスセット（複数の断層画像）の設定動作の説明図である。
【００３８】
まず、操作者は、図２の（ａ）に示すように、ディスプレイ１２２に表示された椎間板６０１を通るようにガイドライン６０２をマウス、キーボード等により描画する。ガイドライン６０２は屈曲した部位を示すラインであり、フリーハンドで描画する。
【００３９】
フリーハンドでガイドライン６０２を描画すると、ラインの形状が歪になることがあるので、スプライン関数を用いてガイドラインを補正する計算を、ＣＰＵ１０７が行い、図２の（ｂ）に示すような滑らかなカーブ６０３を自動的に描く。そして、ガイドライン６０３と画像との位置から、画像上のガイドラインの座標値をＣＰＵ１０７が演算して得る。ＣＰＵ１０７は、ガイドライン６０３が画面上の中央となるように画像を移動する。
【００４０】
ガイドライン６０２の始点６０４からの距離が間隔(dis)にあたる位置が、第１スライスセットの中心（第１の撮像点）となる(図２の（ｃ）)。この間隔(dis)は操作者が決定する。この第１スライスセットの間隔(dis)を操作者が決定すると、図２（ｄ）に示すように、第２、第３・・・の各スライスセットセット６０５の互いの中心位置（複数の断層画像予定位置）の間隔がdisになるように自動的に設定される。
【００４１】
撮像断面の角度は、図２の（ｅ)に示すように、ガイドライン６０２のスプライン関数の任意の位置で微分を求め、それに垂直になるように算出される。
【００４２】
スライスセット間の間隔(dis)が上述したように設定された後、部分的に間隔の値を変更したい場合は、操作者が手動にて行うことができる。
【００４３】
つまり、図３に示すように、任意のスライスセット６０５の中心６０６をガイドライン６０２上の任意位置となるように移動させる（画像位置指定手段からの変更指令に従って移動）。中心６０６が任意位置に設定されると、ガイドライン６０２に垂直になるようにスライスセットが自動的に回転される。
【００４４】
（Ｂ−１）血管撮像への適用
次に、血管撮像への適用について説明する。
血管を血液の進行方向に垂直に撮像しようとするとき、血管が位置決め画像に対して、左右上下に曲がっているとともに、奥行き方向にも湾曲している場合がある。
【００４５】
図４の（ａ）に示すように、血管MIP像を正面から撮像した画像(COR)と、図４の（ｂ）に示すように、横方向から撮像した画像(SAG)において、血管（701）が存在する場合を例にする。
【００４６】
COR像にて、図５の（ａ）に示すように、操作者がキーボード等によりガイドライン８０１を描く。図６の（ａ）に示すように、ＣＰＵ１０７によりスライスセット９０１の中心９０２がガイドライン８０１上へ配置され、スライスセット９０１の角度は、ガイドライン８０１に垂直に配置される。また、ＣＰＵ１０７は、ガイドライン８０１が画面上の中央となるように画像を移動する。
このとき、奥行き方向は、図６の（ｂ）に示すように、全てのスライスセットは同じ位置にある。
【００４７】
次に、SAG像にて、図５の（ｂ）に示すように、ガイドライン８０２を操作者が描く。COR像と同様な条件で、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、ＣＰＵ１０７ｂによりスライスセット１００１が再設定される。
【００４８】
（Ｃ−１）脳の撮像への適用
次に、脳の撮像への適用を説明する。
図８の（ａ）に示すように、脳の撮像において、脳１１０１に対して水平に位置決めするために、被検者の正面から見た画像(COR)に対して、正中線１１０２を画像から推測する必要がある。
【００４９】
正中線１１０２は、頭蓋上部の静脈１１０３と、脳の中心を通るような線分で推測することができる。
【００５０】
図８（ｂ）に示すように、操作者がガイドライン１１０４を作成し、図８（ｃ）における上部の静脈（ガイドライン始点１１０５）と、脳の中心（ガイドライン終点１１０６)との２点を指定することができる。ＣＰＵ１０７は、ガイドラインが画面上の中央となるように画像を移動する。
【００５１】
そして、図８（ｄ）のように、ガイドラインの始点１１０５と終点１１０６とを結んだ線の中点を撮像断面の中心１１０７とし、２つの点を結ぶガイドラインに垂直になるように、スライスセット１１０８の角度をＣＰＵ１０７が決定する。
【００５２】
図９は、本発明によるMRI計測方法の演算等を行う機能ブロック図である。
図９において、機能は、中央処理装置(CPU)１０７と、物理メモリ１２０２と、論理メモリ１２０３とを備える。そして、論理メモリ１２０３は、画像データメモリ１２０４と、表示データメモリ１２０５と、撮像断面データメモリ１２０６と、ガイドラインデータメモリ１２０７とを備えている。
【００５３】
図９に示した機能により、以下に示すデータを用いて演算等が行なわれる。
【００５４】
図１０は、位置決め画像データを示す図である。図１０において、位置決め画像データは、ベクトルRow img１３０１、Col img１３０２を通る平面で、その位置はPosimg１３０３、大きさはFOV img１３０４である。
【００５５】
図１１は表示データを示す図である。図１１において、表示データは、ベクトルRowdisp１４０１、Col disp１４０２を通る平面で、その位置はPosdisp１４０３、大きさはFOV disp１４０４とする。
【００５６】
図１２はスライスセットデータを示す図である。図１２において、スライスセットデータは、ベクトルRowplan１５０１、Colplann１５０２を通る平面で、その位置はPosplan１５０３、大きさはFOV plan１５０４からなるN個の平面である。
【００５７】
次に、位置決め画像の表示とガイドライン描画について説明する。
図１３は、位置決め画像の表示データ座標系への変換の説明図である。図１３において、位置決め画像データ１６０１を表示データ１６０２座標系に変換行列（f）１６０３を用いて変換する。
【００５８】
操作者が位置決め画像上に、ガイドラインを描くと、図１４に示すように、表示データ１７０１上に存在するガイドラインデータG１７０２がメモリ上に確保される。
【００５９】
続いて、ガイドラインからスライスセットのアングル算出方法について説明する。
図１５に示すように、ガイドラインデータG１８０１により、距離disにある点を探索し、スライスセットの中心１８０２とする。各スライスセットのRowplan、 Colplanベクトルは、ガイドラインGに垂直に成るよう算出される。
【００６０】
図１６に示すように、スライスセット１９０１に対して、変換行列f-1を用いて、位置決め画像データ１９０２座標系に変換し、撮像断面１９０３を得る。
【００６１】
図１７、図１８は、本発明によるスライスセット設定の動作フローチャートである。
図１７のステップＳ１において、スライスセットの数を操作者が設定する。そして、スライスセットの数が１を越えるか否かをＣＰＵ１０７が判断し、１を越えない場合、つまり、１セットのみである場合は、ステップＳ３に進み、１スライスセットでのガイドラインの設定を行なう。この１スライスセットでのガイドラインの設定は、図１８に示した動作フローチャートに従って行なわれるが、その説明は後述する。
【００６２】
ステップＳ２において、スライスセット数が１を超える場合は、ステップＳ４に進み、操作者がガイドラインを描画する。次に、ステップＳ５において、操作者が描画したガイドラインをＣＰＵ１０７が補正する。そして、ステップＳ６で、スライスセット間距離を操作者が入力すると、そのスライスセット間距離に基づいて、ＣＰＵ１０７が各スライスセットの位置を設定する。
【００６３】
ステップＳ８において、設定したスライスセット間距離が適正か否かを、操作者が判断し、適切ではない場合は、ステップＳ６に戻り、スライスセット間距離の設定を変更する。
【００６４】
ステップＳ８において、設定したスライスセット間距離が適正である場合は、ステップＳ９に進み、各スライスセットのガイドラインに対する角度をＣＰＵ１０７が設定する。
【００６５】
そして、ステップＳ１０において、各スライスセットのガイドラインに対する角度が適正か否かを操作者が判断し、適切でなければ、ステップＳ１１で手動にて、上記角度を再設定する。
【００６６】
ステップＳ１０において、各スライスセットのガイドラインに対する角度が適正であると操作者が判断すると、角度設定は終了する。
【００６７】
次に、ステップＳ３における１つのスライスセットの場合の角度設定を図１８に示したフローチャートに従って説明する。
【００６８】
図１８のステップＳ３１において、操作者がガイドラインを描画する。次に、ステップＳ３２において、操作者が描画したガイドラインをＣＰＵ１０７が補正する。そして、ステップＳ３３で、操作者がそのスライスセットの位置を設定する。
【００６９】
次に、ステップＳ３４において、そのスライスセットのガイドラインに対する角度をＣＰＵ１０７が設定する。そして、ステップＳ３５において、そのスライッスセットの位置決めが適正か否かを操作者が判断し、適正でなければ、ステップＳ３６で手動にて、始点及び終点を変更し、ステップＳ３５に戻る。
【００７０】
ステップＳ３５において、そのスライスセットの位置決めが適正であると操作者が判断すると、スライスセットが１組である場合のガイドライン設定は終了する。
【００７１】
以上のように、本発明の一実施形態によれば、複数のスライスセットを用いて被検体の屈曲している部位を撮像する場合に、スライスセットの設定において、撮像する屈曲部を指定するガイドラインを操作者が手動にて指定すれば、自動的にそのガイドラインを適切なラインに修正し、スライスセット間隔を操作者が入力すれば、複数のスライスセットのそれぞれの中心位置、及びガイドラインに直交するための角度が自動的に設定される。
【００７２】
したがって、被検体の屈曲した部位における複数のスライス位置の設定を短時間で容易に設定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。
【００７３】
また、磁気共鳴イメージング装置の、被検体の複数の断層画像を撮像し、表示する断層画像設定方法において、被検体の屈曲した部位における複数のスライス位置の設定を短時間で容易に設定可能な断層画像設定方法を実現することができる。
【００７４】
上述した例は、被検体の屈曲した部位にガイドラインを操作者が設定し、入力したスライスセット間隔に従って、各スライスセットの中心位置、角度を自動的に設定する例である。
【００７５】
これに上記例に対して、被検体の屈曲した部位に各スライスセットの所望中心位置を操作者が設定すれば、自動的にガイドラインを設定し、各スライスセットの角度を自動的に設定することも可能である。
【００７６】
次に、本発明の他の実施形態について、説明する。この他の実施形態は、上述した被検体の屈曲した部位に各スライスセットの所望中心位置を操作者が設定する場合の例である。
【００７７】
（Ａ−２）椎間板への適用
図１９は、本発明の他の実施形態における、被検体の椎間板を含む屈曲した部位を撮像する場合におけるスライスセットの設定動作の説明図であり、図２０は設定動作のフローチャートである。
【００７８】
まず、操作者は、図１９の（ａ）に示すように、ディスプレイ１２２に表示された椎間板６０１に、スライスセットの所望の中心位置６０６をマウス、キーボード等により設定する（図２０のステップS４１）。
【００７９】
中心位置６０６を設定すると、その中心位置の数が一つか否かをＣＰＵ１０７が判断し（ステップS４２）、一つであれば、図１８に示したフローチャートと同様な動作により一つの中心位置６０６でのガイドラインが設定される（ステップS４３）。
【００８０】
ステップS４２で中心位置６０６が複数であれば、ＣＰＵ１０７が設定した複数の中心位置６０６を通過するガイドライン６０３を算出し描画して、その補正が必要であれば、操作者が補正する（ステップS４４、S４５、図１９の（ｂ））。そして、描画したガイドライン６０３と画像との位置から、画像上のガイドラインの座標値をＣＰＵ１０７が演算して得る。ＣＰＵ１０７は、ガイドラインが画面上の中央となるように画像を移動する。
【００８１】
撮像断面の角度は、ガイドラインのスプライン関数の任意の位置で微分を求め、それに垂直になるように算出され、描画される（ステップS４６、図１９の（ｃ）、（ｄ））。
【００８２】
次に、描画されたスライスセットの位置決めが適正か否かを操作者が判断し、適正でなければ、手操作によりスライスセットの位置を移動する（ステップS４７、S４８）。
【００８３】
（Ｂ−２）血管撮像への適用
次に、血管撮像への適用について説明する。
COR像にて、図２１の（ａ）に示すように、操作者がキーボード等により血管に、複数のスライスセットの所望の複数の中心位置９０２をマウス、キーボード等により設定する。
【００８４】
複数の中心位置９０２を設定すると、ＣＰＵ１０７が設定した複数の中心位置９０２を通過するガイドライン８０１を算出し描画する。そして、描画したガイドライン８０１と画像との位置から、画像上のガイドラインの座標値をＣＰＵ１０７が演算して得る。ＣＰＵ１０７は、ガイドラインが画面上の中央となるように画像を移動する。
【００８５】
次に、図２１の（ｃ）に示すように、ガイドライン８０１に直交する複数の撮像断面、つまり、スライスセットを、各中心位置９０２について算出し、描画する。
【００８６】
撮像断面の角度は、ガイドライン８０１のスプライン関数の任意の位置で微分を求め、それに垂直になるように算出される。
【００８７】
次に、SAG像にて、図２１の（ｂ）に示すように、複数の中心位置９０２を操作者が設定する。
【００８８】
複数の中心位置９０２を設定すると、ＣＰＵ１０７が設定した複数の中心位置９０２を通過するガイドライン８０２を算出し描画する。そして、描画したガイドライン８０２と画像との位置から、画像上のガイドラインの座標値をＣＰＵ１０７が演算して得る。ＣＰＵ１０７は、ガイドラインが画面上の中央となるように画像を移動する。
【００８９】
次に、図２１の（ｄ）に示すように、ガイドライン８０２に直交する複数の撮像断面を、各中心位置９０２について算出し、描画する。
【００９０】
そして、COR像と同様な条件で、撮像断面の角度が算出される。
【００９１】
この血管撮像においても、設定した中心位置が一つの場合は、図２０のステップS４２、S４３と同様にして、一つの中心位置でのガイドラインが算出され、描画される。
【００９２】
また、スライスセットの角度が設定され、描画された後、その位置決めが適正か否かを操作者が判断し、手操作により移動することができる（図２０のステップS４７、S４８と同様）。
【００９３】
（Ｃ−２）脳の撮像への適用
次に、脳の撮像への適用を説明する。
上述したように、脳の撮像において、脳１１０１に対して水平に位置決めするために、頭蓋上部の静脈１１０３と、脳の中心を通るような線分で推測することができる（図２２（ａ））。
【００９４】
図２２（ｂ）に示すように、操作者が一つめの撮像点と、２つめの撮像点を設定すると、図２２（ｃ）に示すように、ＣＰＵ１０７が上記２つの撮像点を始点と終点とするガイドラインを描画する。ＣＰＵ１０７は、ガイドラインが画面上の中央となるように画像を移動する。
【００９５】
そして、図２２（ｄ）のように、ガイドラインの始点と終点とを結んだ線の中点を撮像断面の中心１１０７とし、ガイドラインに垂直になるようにスライスセット１１０８の角度をＣＰＵ１０７が決定する。
【００９６】
以上のように、本発明の他の実施形態によれば、複数のスライスセットを用いて被検体の屈曲している部位を撮像する場合に、スライスセットの設定において、撮像する屈曲部に複数のスライスセットのそれぞれの中心位置を操作者が手動にて指定すれば、自動的に、設定した中心位置を通過するガイドラインを設定し、そのガイドラインに直交するための角度が自動的に設定される。
【００９７】
したがって、本発明の他の実施形態においても、一実施形態と同様に、被検体の屈曲した部位における複数のスライス位置の設定を短時間で容易に設定可能な磁気共鳴イメージング装置及び断層画像設定方法を実現することができる。
【００９８】
なお、上述した他の実施形態においては、ガイドラインを表示画面に表示する例を示したが、ガイドラインは演算上算出するのみで、算出したガイドラインは表示せず、位置及び角度が算出されたスライスセットを表示することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明が適用されるＭＲＩ装置の全体概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態における被検体の椎間板を含む屈曲した部位を撮像する場合におけるスライスセットの設定動作の説明図である。
【図３】任意のスライスセットの中心をガイドライン上の任意位置となるように移動させる設定方法の説明図である。
【図４】本発明の一実施形態における被検体の血管を撮像する場合におけるスライスセットの設定動作の説明図である。
【図５】本発明の一実施形態における被検体の血管を撮像する場合におけるスライスセットの設定動作の説明図である。
【図６】本発明の一実施形態における被検体の血管を撮像する場合におけるスライスセットの設定動作の説明図である。
【図７】本発明の一実施形態における被検体の血管を撮像する場合におけるスライスセットの設定動作の説明図である。
【図８】本発明の一実施形態における被検体の脳を撮像する場合におけるスライスセットの設定動作の説明図である。
【図９】本発明のシステム機能ブロック図である。
【図１０】本発明における位置決め画像データの説明図である。
【図１１】本発明における表示データの説明図である。
【図１２】本発明におけるスライスセットデータの説明図である。
【図１３】位置決め画像の表示データ座標系への変換の説明図である。
【図１４】表示データへのガイドライン描画の説明図である。
【図１５】ガイドラインからの撮像断面算出の説明図である。
【図１６】スライスセットの位置決め画像データ座標系へ変換説明図である。
【図１７】本発明の一実施形態におけるスライスセット設定の動作フローチャートである。
【図１８】本発明の一実施形態におけるスライスセット設定の動作フローチャートである。
【図１９】本発明の他の実施形態における被検体の椎間板を含む屈曲した部位を撮像する場合におけるスライスセットの設定動作の説明図である。
【図２０】被検体の椎間板を含む屈曲した部位を撮像する場合におけるスライスセットの設定動作のフローチャートである。
【図２１】本発明の他の実施形態における被検体の血管を撮像する場合におけるスライスセットの設定動作の説明図である。
【図２２】本発明の他の実施形態における被検体の脳を撮像する場合におけるスライスセットの設定動作の説明図である。
【図２３】ＭＲＩ装置におけるスライスセットの説明図である。
【図２４】ＭＲＩ装置におけるスライスセットの説明図である。
【図２５】ＭＲＩ装置におけるスライスセットの角度設定の説明図である。
【符号の説明】
【０１００】
１０１ 静磁場発生手段
１０２ 傾斜磁場発生手段
１０３ 送信系
１０４ 受信系
１０５ 信号処理系
１０６ 制御部
１０７ 中央処理装置
１０８ 操作部
６０１ 椎間板
６０２、６０３ ガイドライン
６０４ 始点
６０５ スライスセット
６０６ 撮像点（中心位置）
７０１ 血管
８０１、８０２ ガイドライン
９０１、１００１ スライスセット
９０２ 中心位置
１１０４ ガイドライン
１１０８ スライスセット
１２０２ 物理メモリ
１２０３ 論理メモリ
【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、高周波送受信手段と、画像演算処理手段と、画像表示手段と、画像位置指定手段とを有し、被検体の複数の断層画像を撮像し、表示する磁気共鳴イメージング装置において、
上記画像演算処理手段は、被検体の断層画像の撮像前に、上記被検体の撮像対象部位を画像表示手段に表示し、上記画像位置指定手段により指定された複数の撮像点を通過するガイドラインを算出してこのガイドラインに垂直となるように、複数の断層画像予定面を演算して表示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、上記画像演算処理手段は、上記ガイドラインを表示画面の中央部に表示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３】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記画像演算処理手段は、複数の撮像断面を有するスライスセットを、複数個設定し、上記指定された複数の撮像点を、複数のスライスセットのそれぞれの中心位置となるように、演算し、表示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４】
静磁場発生手段と、傾斜磁場発生手段と、高周波送受信手段と、画像演算処理手段と、画像表示手段と、画像位置指定手段とを有し、被検体の複数の断層画像を撮像し、表示する磁気共鳴イメージング装置において、
上記画像演算処理手段は、被検体の断層画像の撮像前に、上記被検体の撮像対象部位を画像表示手段に表示し、上記画像位置指定手段により指定されたガイドラインと、第１の撮像点とに基づいて、複数の断層画像予定位置を算出し、算出した複数の断層画像予定位置のそれぞれに、複数の断層画像面からなる複数のスライスセットを設定するとともに、これら複数の断層画像予定面が上記ガイドラインに垂直となるように、複数の断層画像予定面を演算して表示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４記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記画像演算処理手段は、上記ガイドラインを表示画面の中央部に表示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６】
請求項４記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記画像演算処理手段は、上記指定された複数の撮像点を、複数のスライスセットのそれぞれの中心位置となるように、演算し、表示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７】
請求項１または４記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記演算して表示された複数の断層画像予定面の位置または角度は、上記画像位置指定手段からの変更指令に従って、上記画像演算処理手段により変更さ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】
静磁場発生手段と、傾斜磁場発生手段と、高周波送受信手段と、画像演算処理手段と、画像表示手段と、画像位置指定手段とを有する磁気共鳴イメージング装置の、被検体の複数の断層画像を撮像し、表示する断層画像設定方法において、
被検体の断層画像の撮像前に、上記被検体の撮像対象部位を画像表示手段に表示し、
上記画像位置指定手段により指定された複数の撮像点を通過するガイドラインを算出し、
算出したガイドラインに垂直となるように、複数の断層画像予定面を演算して表示することを特徴とする断層画像設定方法。
【請求項９】
静磁場発生手段と、傾斜磁場発生手段と、高周波送受信手段と、画像演算処理手段と、画像表示手段と、画像位置指定手段とを有する磁気共鳴イメージング装置の、被検体の複数の断層画像を撮像し、表示するする断層画像設定方法において、
被検体の断層画像の撮像前に、上記被検体の撮像対象部位を画像表示手段に表示し、
上記画像位置指定手段により指定されたガイドラインと、第１の撮像点とに基づいて、複数の断層画像予定位置を算出し、
算出した複数の断層画像予定位置のそれぞれに、複数の断層画像面からなる複数のスライスセットを設定するとともに、これら複数の断層画像予定面が上記ガイドラインに垂直となるように、複数の断層画像予定面を演算して表示することを特徴とする断層画像設定方法。
【請求項１】
静磁場発生手段と、傾斜磁場発生手段と、高周波送受信手段と、画像演算処理手段と、画像表示手段と、画像位置指定手段とを有し、被検体の複数の断層画像を撮像し、表示する磁気共鳴イメージング装置において、
上記画像演算処理手段は、被検体の断層画像の撮像前に、上記被検体の撮像対象部位を画像表示手段に表示し、上記画像位置指定手段により指定された複数の撮像点を通過するガイドラインを算出してこのガイドラインに垂直となるように、複数の断層画像予定面を演算して表示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、上記画像演算処理手段は、上記ガイドラインを表示画面の中央部に表示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３】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記画像演算処理手段は、複数の撮像断面を有するスライスセットを、複数個設定し、上記指定された複数の撮像点を、複数のスライスセットのそれぞれの中心位置となるように、演算し、表示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４】
静磁場発生手段と、傾斜磁場発生手段と、高周波送受信手段と、画像演算処理手段と、画像表示手段と、画像位置指定手段とを有し、被検体の複数の断層画像を撮像し、表示する磁気共鳴イメージング装置において、
上記画像演算処理手段は、被検体の断層画像の撮像前に、上記被検体の撮像対象部位を画像表示手段に表示し、上記画像位置指定手段により指定されたガイドラインと、第１の撮像点とに基づいて、複数の断層画像予定位置を算出し、算出した複数の断層画像予定位置のそれぞれに、複数の断層画像面からなる複数のスライスセットを設定するとともに、これら複数の断層画像予定面が上記ガイドラインに垂直となるように、複数の断層画像予定面を演算して表示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４記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記画像演算処理手段は、上記ガイドラインを表示画面の中央部に表示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６】
請求項４記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記画像演算処理手段は、上記指定された複数の撮像点を、複数のスライスセットのそれぞれの中心位置となるように、演算し、表示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７】
請求項１または４記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記演算して表示された複数の断層画像予定面の位置または角度は、上記画像位置指定手段からの変更指令に従って、上記画像演算処理手段により変更さ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】
静磁場発生手段と、傾斜磁場発生手段と、高周波送受信手段と、画像演算処理手段と、画像表示手段と、画像位置指定手段とを有する磁気共鳴イメージング装置の、被検体の複数の断層画像を撮像し、表示する断層画像設定方法において、
被検体の断層画像の撮像前に、上記被検体の撮像対象部位を画像表示手段に表示し、
上記画像位置指定手段により指定された複数の撮像点を通過するガイドラインを算出し、
算出したガイドラインに垂直となるように、複数の断層画像予定面を演算して表示することを特徴とする断層画像設定方法。
【請求項９】
静磁場発生手段と、傾斜磁場発生手段と、高周波送受信手段と、画像演算処理手段と、画像表示手段と、画像位置指定手段とを有する磁気共鳴イメージング装置の、被検体の複数の断層画像を撮像し、表示するする断層画像設定方法において、
被検体の断層画像の撮像前に、上記被検体の撮像対象部位を画像表示手段に表示し、
上記画像位置指定手段により指定されたガイドラインと、第１の撮像点とに基づいて、複数の断層画像予定位置を算出し、
算出した複数の断層画像予定位置のそれぞれに、複数の断層画像面からなる複数のスライスセットを設定するとともに、これら複数の断層画像予定面が上記ガイドラインに垂直となるように、複数の断層画像予定面を演算して表示することを特徴とする断層画像設定方法。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２００６−１２９９３７（Ｐ２００６−１２９９３７Ａ）
【公開日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３１９５７７（Ｐ２００４−３１９５７７）
【出願日】平成１６年１１月２日（２００４．１１．２）
【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１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月２日（２００４．１１．２）
【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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