ＭＲＩ装置およびＭＲＩ撮像方法
【課題】撮像動作中の被検体の体動を抑制し、これにより被検体の体動に起因する画質劣化を削減することができるＭＲＩ装置を提供する。
【解決手段】ＭＲＩ装置が、連続する２つの撮像プロトコル間に休止時間を設けた撮像計画を作成する撮像計画作成部を備える。また、ＭＲＩ装置が、被検体が載置される天板と、前記被検体を前記天板に固定するベルトと、前記被検体の身長・体重、撮影部位の少なくとも一方に応じて前記ベルトの張力を可変とするベルト張力可変手段と、を有する寝台装置を備える。
【解決手段】ＭＲＩ装置が、連続する２つの撮像プロトコル間に休止時間を設けた撮像計画を作成する撮像計画作成部を備える。また、ＭＲＩ装置が、被検体が載置される天板と、前記被検体を前記天板に固定するベルトと、前記被検体の身長・体重、撮影部位の少なくとも一方に応じて前記ベルトの張力を可変とするベルト張力可変手段と、を有する寝台装置を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像診断装置に用いられる寝台装置ならびに寝台に載置された被検体に対してＭＲＩ撮像を行うＭＲＩ装置およびＭＲＩ撮像方法に関するもので、特に寝台装置の天板に設けられて被検体を固定するベルトおよび撮像手順に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被検体を撮像して画像診断を行う画像診断装置には、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ・Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ・Ｉｍａｇｉｎｇ）装置、Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｎｐｕｔｅｄ・Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、ＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ・Ｅｍｉｓｓｉｏｎ・Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、Ｘ線診断装置などがある。
【０００３】
これらＭＲＩ装置、Ｘ線ＣＴ装置、ＰＥＴ装置などの画像診断装置は、撮像を行うための開口部が形成された架台を有し、その開口部に被検体を挿入して撮像動作をする。また、循環器用等のＸ線診断装置は、Ｃ字形アームの両端部に対向して配置されたＸ線発生器及びＸ線検出器を備えた撮像部を有し、Ｘ発生器及とＸ線検出器の間（開口部）に被検体を挿入して撮像が行われる。
【０００４】
そして、これら画像診断装置への被検体の挿入は、架台開口部の近傍に配置される寝台装置の天板に被検体を載置し、この天板上の被検体を画像診断装置の開口部に移動することによって行われる。
【０００５】
ところで、ＭＲＩ装置を用いた撮像の場合、通常１乃至５分間程度の比較的長い撮像時間にて撮像動作を行う。この撮像動作中に被検体が動くと画像にボケやぶれが発生する。さらに被検体が大きく動いた場合には診断不可能となる場合もある。そのため、適切に被検体を固定することが必要である。これに対して、従来、例えばゴムを編みこんだベルト状の固定具とこの固定具に挟み込むスポンジやタオル等の弾力のある柔軟物とを組み合わせて、被検体を天板にしばるように拘束している。ベルトの接続方法としてはベルクロテープ、ラチェットなど各種提案されている。また、拘束方法としてはベルトに弾力を持たせずに柔軟物を多く詰め込む方法や、ベルトの収縮量を大きくするといった方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１３６６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の方法は、いずれも固定の作業を行う技師の技量（個人的なスキル・経験等）に大きく依存するものである。例えば、ベルトのかけ方ひとつとっても１箇所の局所的な固定では固定された部位を中心に回転する自由度が残ってしまい、肝心の撮像部位では動きが入ってしまう。固定が弱すぎると動きを抑制できないことはもちろんだが、固定が強すぎる場合にいても、撮像の後半で被検体に疲れが発生し、筋肉の反射的な不随意運動など誘発させて被検体が動いてしまう等、被検体の体動を適切に抑制することは容易ではない。
【０００８】
この発明はこのような課題を解決するためになされたもので、技師の技量によらず被検体を固定するベルトの張力を適切なものとなるように管理することができ、撮像動作中の被検体の体動を抑制し、これにより被検体の体動に起因する画質劣化を削減することができるＭＲＩ装置およびＭＲＩ撮像方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、この発明に係る寝台装置は、画像診断装置により診断される被検体が載置される天板と、前記被検体を前記天板に固定するベルトと、撮像対象に応じて前記ベルトの張力を可変とするベルト張力可変手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、この発明に係るＭＲＩ装置は、被検体が載置される天板と、前記被検体を前記天板に固定するベルトと、前記被検体に対してＭＲＩ撮像を行うＭＲＩ装置本体と、前記被検体の撮像進行状況に応じて前記ベルトの張力を可変とするベルト制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、この発明に係るＭＲＩ装置は、連続する２つの撮像プロトコル間に休止時間を設けた撮像計画を作成する撮像計画作成部を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、この発明に係るＭＲＩ撮像方法は、被検体を天板に固定するベルトの張力を該被検体の撮像進行状況に応じて可変とすることを含んだことを特徴とする。
【００１３】
また、この発明に係るＭＲＩ撮像方法は、連続する２つの撮像プロトコル間に休止時間を設けた撮像計画を作成することを含んだことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
この発明に係る寝台装置、ＭＲＩ装置およびＭＲＩ撮像方法によれば、被検体を固定するベルトの張力を技師の技量によらず適切なものとなるように管理することができるので、撮像動作中の被検体の体動を抑制することができ、被検体の体動に起因する画質劣化を削減することができる。
【００１５】
また、この発明に係るＭＲＩ装置およびＭＲＩ撮像方法によれば、適切に休止時間を設けるので、撮像動作中の被検体の体動を抑制することができ、被検体の体動に起因する画質劣化を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るＭＲＩ装置の実施例１を示すシステム構成図である。
【図２】ベルトとベルト巻き込み機構の詳細を示す斜視図である。
【図３】天板に組み込まれたベルト巻き込み機構の様子を示す斜視図である。
【図４】撮像部位とその撮像部位に対して使用するベルトおよびそのベルトと張力の関係である撮像部位ベルト張力情報を記憶するテーブルの一例を示す図である。
【図５】連続して行われる撮像プロトコルとベルト張力の関係を示すプロトコルベルト張力情報の一例を示す図である。
【図６】休止時間が自動的に設けられた撮像計画画面の一例を示す図である。
【図７】休止時間編集例を示す図である。
【図８】張力変更例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る寝台装置、ＭＲＩ装置およびＭＲＩ撮像方法の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１８】
図１は本発明に係るＭＲＩ装置の実施例１を示すシステム構成図である。ＭＲＩ装置１００は、本体部１０と、オペレータコンソール部２０と、寝台部３０とを含んで構成されている。オペレータコンソール部２０は、さらに本体システム部４０と、ベルトシステム部５０とを含んで構成されている。これら構成のうち、本体部１０と本体システム部４０とは、被検体Ｐに対して磁場を発生してＭＲＩ撮像を行うＭＲＩ装置本体を構成している。また、寝台部３０とベルトシステム部５０とは、被検体Ｐを載置してＭＲＩ装置本体に対して被検体Ｐを移動させる寝台装置を構成している。
【００１９】
本体部１０は、架台１１と、静磁場磁石１２と、傾斜磁場コイル１３と、傾斜磁場電源１５と、高周波コイル１７と、送信部１９と、局所用プローブ２１と、位置調整機構２３と、受信部２５とを有している。
【００２０】
円筒形の静磁場磁石１２は、架台１１内に収納され、内部空間に一様な静磁場を発生する。この静磁場磁石１２には、例えば永久磁石、超伝導磁石等が使用される。静磁場磁石１２の内側に、さらに円筒形の傾斜磁場コイル１３が配置されている。傾斜磁場コイル１３は、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの各軸に対応する３つのコイルが組み合わされて構成されている。この３つのコイルは、傾斜磁場電源１５から個別に電流供給を受けて、磁場強度がＸ，Ｙ，Ｚの各軸に沿って傾斜する傾斜磁場を発生する。なお、Ｚ軸方向は、静磁場と同方向とする。
【００２１】
傾斜磁場コイル１３の内側に、さらにまた円筒形の高周波コイル１７が配置されている。そして、この高周波コイル１７の内側に、天板６１に載置された被検体Ｐが挿入される。高周波コイル１７は、送信部１９から高周波パルスの供給を受けて、高周波磁場を発生する。また高周波コイル１７は、高周波磁場の影響により被検体Ｐから放射される磁気共鳴信号を受信する。
【００２２】
送信部１９は、発振部、位相選択部、周波数変換部、振幅変調部および高周波電力増幅部を有している。発振部は、静磁場中における対象原子核に固有の共鳴周波数の高周波信号を発生する。位相選択部は、高周波信号の位相を選択する。周波数変調部は、位相選択部から出力された高周波信号の周波数を変調する。振幅変調部は、周波数変調部から出力された高周波信号の振幅を例えばシンク関数に従って変調する。高周波電力増幅部は、振幅変調部から出力された高周波信号を増幅する。これらの各部の動作の結果として送信部１９は、ラーモア周波数に対応する高周波パルスを高周波コイル１７に送信する。
【００２３】
局所用プローブ２１は、高周波コイル１７よりも小さな高周波コイルを内蔵する。局所用プローブ２１は、高周波コイル１７の内側に配置され、位置調整機構２３により支持される。局所用プローブ２１に内蔵された高周波コイルは、被検体Ｐから放射される磁気共鳴信号を受信する。
【００２４】
受信部２５は、選択器、前段増幅器、位相検波器およびアナログディジタル変換器を有している。選択器は、高周波コイル１７および局所用プローブ２１から出力される磁気共鳴信号を選択的に入力する。受信部２５は、選択器から出力される磁気共鳴信号を増幅する。位相検波器は、前置増幅器から出力される磁気共鳴信号の位相を検波する。アナログディジタル変換器は、位相検波器から出力される信号をデジタル信号に変換する。
【００２５】
寝台部３０は、天板６１と、支持部６２と、移動機構部６３と、寝台制御部６５と、ベルト６７と、ベルト巻き込み機構６９と、ベルト駆動部７１と、ワイヤ７３と、張力検出部７５と、操作入力部７７とを有している。
【００２６】
天板６１上に被検体Ｐが載置される。天板６１を支持する支持部６２に移動機構部６３が設けられている。移動機構部６３は、内蔵する図示しない駆動モータにより天板６１をスライドさせるように進退動させて、被検体Ｐを本体部１０の架台１１内に出し入れする。寝台制御部６５は、インタフェース部３１を介して入力された動作指令や操作入力部７７から入力された動作指令に基づき移動機構部６３を駆動して寝台部３０を総括的に制御する。
【００２７】
天板６１には、５組のベルト６７が長手方向にほぼ等間隔に設けられている。この５組のベルト６７は、各々天板６１の一方の側部から他方の側部に向かって架け渡されていて、例えば被検体Ｐの頭部、胸部、腹部、膝部および脚部を拘束する。各ベルト６７は、しなやかで丈夫な布で作製され、天板６１の両側部に設けられたベルト巻き込み機構６９から引き出されている。
【００２８】
図２はベルト６７とベルト巻き込み機構６９の詳細を示す斜視図である。ベルト６７は、２本のベルト６７Ａ，６７Ｂに分割されている。ベルト巻き込み機構６９は、概略箱状のケース６９ａと、このケース６９ａ内に回転可能に軸支された巻棒６９ｂとを有している。巻棒６９ｂは図示しない付勢バネによりベルトを巻き込む方向に弱く付勢されている。ベルト６７Ａ，６７Ｂは、一端がこの巻棒６９ｂに巻き付けられて他端がケース６９ａから引き出されて自動車のシートベルトのように繰り出し及び引き込み可能とされている。ベルト６７Ａ，６７Ｂの引き出された側の先端部には対を成すベルクロテープが設けられ、このベルクロテープにより、ベルト６７Ａとベルト６７Ｂとが接続されるようにされている。
【００２９】
巻棒６９ｂの一端には、図示しない付勢バネに先端を接触させて、巻棒６９ｂの回転を所定の付勢力により押し止める張力調整つまみ６９ｃ（張力保持手段）が設けられている。張力調整つまみ６９ｃを緩めた状態で、ベルト６７Ａとベルト６７Ｂをケース６９ａから繰り出し及び引き込みして、両ベルトを任意の長さに調整した後、張力調整つまみ６９ｃを締め付けると、そのねじ込み量により巻棒６９ｂが所定の付勢力により押し止まる。これにより、システムの動作と関わりなく手動操作によってベルト長さとベルト張力が調整できるようにされている。ベルト巻き込み機構６９と張力調整つまみ６９ｃとは、手動操作時におけるベルト張力可変手段を構成している。なお、張力調整つまみ６９ｃは、付加的な構成でありシステムとして必要でない場合は取り付けられない。
【００３０】
巻棒６９ｂの他端には、ベルト駆動部７１へと延びる被覆付きのワイヤ７３が接続されている。ワイヤ７３は、自転車のブレーキ等に用いられているワイヤと同様な構造であるが、ＭＲＩ装置の磁場を乱すことのないように樹脂とグラスファイバを材料として作製されている。ベルト駆動部７１は、ワイヤ７３を介して駆動力を巻棒６９ｂへ伝達することにより巻棒６９ｂを回転させて、ベルト長さとベルト張力を所定の値に保つ。なお、ベルト駆動部７１によりベルト巻き込み機構６９が制御される自動運転の際には、手動操作用の張力調整つまみ６９ｃは解放しておく。
【００３１】
図３は天板６１に組み込まれたベルト巻き込み機構６９の様子を示す斜視図である。なお、図３においては、解り易くするために天板６１に対してベルト巻き込み機構６９を拡大して示している。天板６１内部の両側部に長手方向に延びるガイド部６１ａが設けられている。ガイド部６１ａは天板６１の内部に全長にわたって形成された突部により構成されている。ベルト巻き込み機構６９は、このガイド部６１ａに収納され、ガイド部６１ａに案内されて天板６１の長手方向にスライド可能とされている。また、天板６１の上面には、ガイド部６１ａに沿ってスリット６１ｂが形成されている。ベルト６７Ａ，６７Ｂおよび張力調整つまみ６９ｃのつまみは、このスリット６１ｂを通って天板６１上に引き出されている。このような構造とすることにより、被検体Ｐの身長が大小変化した場合や被検体Ｐが天板６１に逆向きに載置された場合に対応して、ベルト６７の位置が天板６１の長手方向に調整可能とされている。
【００３２】
図１に戻り、寝台の支持部６２には、さらにベルト駆動部７１が設けられている。ベルト駆動部７１は、各ベルトに対応する駆動源として複数のステッピングモータ（図示せず）を内蔵しており、このモータにベルト巻き込み機構６９から延びるワイヤ７３がそれぞれ接続されている。ベルト駆動部７１は、ベルトシステム部５０（ベルト制御部５３）からの動作指令や架台１１に設けられた操作入力部７７からの動作指令に応じてワイヤ７３の出し入れをしてベルト巻き込み機構６９を動作させる。これにより、各ベルトは所定の長さで所定の張力となるように制御される。装置が手動モードになっているとき、技師は、操作入力部７７を介して動作指令を入力することにより、手動操作にて各ベルトの長さおよび張力を調整することができる。ベルト巻き込み機構６９、ベルト駆動部７１および操作入力部７７は、寝台部３０側から行う自動運転（手動操作）の際のベルト張力可変手段を構成している。ベルト巻き込み機構６９、ベルト駆動部７１およびベルト制御部５３は、オペレータコンソール部２０側から行う自動運転（手動操作およびシステム自動運転）の際のベルト張力可変手段を構成している。
【００３３】
ベルト駆動部７１に隣接して張力検出部７５が設けられている。張力検出部７５は、各モータにかかるトルクを検出して、このトルクからベルトの張力を算出する。張力検出部７５の検出したベルト張力は、ベルト駆動部７１にフィードバックされ、ベルト駆動部７１は、このフィードバック信号を使ってベルト張力が指令値通りの大きさとなるように制御する。また、このベルト張力は、張力検出部７５から寝台制御部６５を介してオペレータコンソール部２０側（ベルトシステム部５０）にも送信される。
【００３４】
張力検出部７５は、各ベルト毎に第１，第２の２つの閾値を持っている。そして、いずれかのベルト６７のベルト張力が第１の閾値以上となったときにブザー等の報知手段により警告（報知）する。また、このベルト張力が第１の閾値以上となったことを示す信号が、同時にオペレータコンソール部２０側（ベルトシステム部５０）に送信される。ベルト制御部５３は、この信号を受けて表示部３９にポップアップ表示にて警告（報知）を表示する。なお、警告はアラート（注意や警告を知らせる小さな画面）にて報知してもよい。
【００３５】
また、張力検出部７５は、ベルト張力が第２の閾値以上となったときベルト６７を開放状態とする。ここで、ベルト開放状態とは、ベルト６７がベルト巻き込み機構６９から自由に引き出せる状態のことである。このように２つの閾値を設定しておき、第２の閾値以上となったときベルト６７を開放状態にすることで、緊急時にベルト６７が外れなくなることを防止する。
【００３６】
寝台制御部６５に接続されて操作入力部７７が設けられている。操作入力部７７は、実際には静磁場磁石１２や傾斜磁場コイル１３を収納する架台１１の側面に取り付けられている。操作入力部７７から入力された操作入力信号は寝台制御部６５を介して、ベルト駆動部７１やベルトシステム部５０に伝達される。このようにして、寝台部３０側にてベルト駆動部７１の操作が行えるようにされている。
【００３７】
なお、操作入力部７７を操作する技師の足もとに、緊急時にベルト６７を開放状態にする図示しないフットスイッチが設けられている。また、同様なフットスイッチがオペレータコンソール部２０側にも設けられている。なお、天板６１が架台１１から引き出された状態でベルト６７が開放状態となると被検体Ｐが天板６１から落下することが危惧されるので、このフットスイッチは、天板６１の状態を目視できる架台１１側のみに設けられてもよい。
【００３８】
オペレータコンソール部２０は、上述のように、本体システム部４０とベルトシステム部５０とを含んで構成されている。このうち、本体システム部４０は、インタフェース部３１、データ収集部３３、再構成部３５、記憶部３７、表示部３９、入力部４１および本体制御部４３を有している。
【００３９】
インタフェース部３１には、傾斜磁場電源１５、送信部１９、位置調整機構２３、受信部２５および寝台制御部６５が接続されている。インタフェース部３１は、これらの接続された各部とオペレータコンソール部２０との間で授受される信号の入出力を行う。
【００４０】
データ収集部３３は、受信部２５から出力されるデジタル信号をインタフェース部３１を介して収集する。データ収集部３３は、収集したデジタル信号、すなわち磁気共鳴信号データを、記憶部３７に格納する。再構成部３５は、記憶部３７に記憶された磁気共鳴信号データに対して、後処理、すなわちフーリエ変換等の再構成を実行し、被検体Ｐ内の所望核スピンのスペクトラムデータあるいは画像データを求める。
【００４１】
記憶部３７は、磁気共鳴信号データと、スペクトラムデータあるいは画像データとを、被検体Ｐ毎に記憶する。表示部３９は、スペクトラムデータあるいは画像データ等の各種の情報を本体制御部４３の制御の下に表示する。表示部３９としては、液晶表示器などの表示デバイスを利用可能である。入力部４１は、技師からの各種指令や情報入力を受け付ける。本体制御部４３は、これら各部を総括的に制御してＭＲＩ装置本体の撮像動作を制御する。
【００４２】
ベルトシステム部５０は、データベース５１と、ベルト制御部５３と、張力変動検出部５５と、モニタリング部５７と、機能選択部５９とを有している。
【００４３】
データベース５１には、被検体Ｐの患者情報や撮像部位ベルト張力情報が記憶されている。性別、年齢、身長、体重などの患者情報は、図示しないＲＩＳ（放射線部門情報管理システム）或いはＭＲＩ装置の入力部４１により患者登録が行われ、データベース５１に記憶される。また、撮像部位ベルト張力情報とは、例えば、撮像部位とその撮像部位に対して使用するベルトおよびそのベルトと張力の関係を示す情報であり、データベース５１に記憶される。これらのデータベース５１に記憶された情報は入力部４１を介して編集可能とされている。
【００４４】
ベルト制御部５３は、ベルト６７の駆動に関して総括的な制御を行う。例えば、ベルト制御部５３は、データベース５１に記憶された被検体Ｐの患者情報に基づきベルト６７の張力を変化させる。また、ベルト制御部５３は、本体制御部４３が制御して行われるＭＲＩ装置本体の撮像動作に連動させてベルト６７の張力を変化させる。
【００４５】
張力変動検出部５５は、張力検出部７５が出力するベルト張力を監視する。そして、ベルト張力が短時間に所定値以上変動したときにこれを報知する（表示部３９にアラートを表示する）。
【００４６】
モニタリング部５７は、張力検出部７５が出力するベルト張力を受信して、撮像動作経過に伴うベルト張力の変化を記録する。そして、このモニタリング部５７の記録したベルト張力の変化は、撮像動作の完了後に確認できるようにされている。
【００４７】
機能選択部５９は、入力部４１を介して入力されるベルト制御に関する各種モードの選択や機能の選択を受け付けてこれを保持する。
【００４８】
ベルト制御に関する基本的な制御モードとして以下のモードが設けられている。
・張力一定モード
このモードが選択されていると、ベルト制御部５３は、ベルト６７の長さを可変として張力を一定に保つように制御する。
・張力可変モード
このモードが選択されていると、ベルト制御部５３は、ベルト６７の長さを所定の長さに固定するように制御する。そのため、被検体Ｐの体動により張力が変動する。
・ベルト長優先モード
このモードが選択されていると、ベルト制御部５３は、基本的には固定ベルトの長さを固定した状態に制御して、所定値以上の張力がかかった場合には、張力を一定に保つようにする。
・張力優先モード
このモードが選択されていると、ベルト制御部５３は、基本的に固定ベルトの長さを変更して張力を一定に保つように制御して、ベルト長が初期値に比べて一定以上伸びた場合に、張力を変化させてもベルト長をそれ以上伸びない状態に固定する。
【００４９】
次ぎに動作を説明する。受信部２５は、高周波コイル１７および局所用プローブ２１から出力される磁気共鳴信号を入力して磁気共鳴信号データを生成する。そして、本体制御部４３は、例えば、高周波コイル１７による磁気共鳴信号データに基づいて、被検体Ｐの全体の撮像を行う。また、本体制御部４３は、局所用プローブ２１による磁気共鳴信号データに基づいて、頭部、腹部といった被検体Ｐの局所毎の撮像を行う。このような撮像動作は、Ｔ１強調像、Ｔ２強調像、ＭＲＡ（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ）、ＤＷＩ（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｗｅｉｇｈｔｅｄ ｉｍａｇｉｎｇ）およびＦＬＡＩＲ（ｆｌｕｉｄ ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ ｒｅｃｏｖｅｒｙ）といった撮像プロトコルに基づいて行われる。
【００５０】
そして、例えば、頭部の撮像の場合、被検体Ｐの腕周りの固定は必要とするがそれほど強い固定でなくともよく、頭部の強めの固定と腕部の軽めの固定が必要になる。逆に、腹部撮像の場合には、頭部の固定は不要で撮像対象である腹部を直接強めに固定することが呼吸性の体動を抑制する目的で重要となる。このように臨床的な目的と撮像部位の組み合わせでベルト張力が決定される。
【００５１】
ベルト制御部５３は、上記撮像動作時に、データベース５１に記憶された被検体Ｐの患者情報および撮像部位ベルト張力情報に基づいてベルト６７の張力を変化させる。図４は撮像部位ベルト張力情報を記憶するテーブルの一例を示す図である。図中、Ａ〜Ｅはベルト６７にて固定する箇所を示している。Ａは頭部、Ｂは腕部、Ｃは腰部、Ｄは膝部、Ｅは脚部である。Ｎは所定の係数を示している。ベルト６７の張力は、図中の数字に、体重或いは身長を変数とする関数ｆを乗じた積にて決定される。例えば、成人の頭部を撮像する場合、頭部と腕部がベルト６７にて固定され、頭部は３Ｎ×関数ｆの力で固定され、腕部はＮ×関数ｆの力で固定される。
【００５２】
基本的にベルト制御部５３は、被検体Ｐの患者情報に基づいて、体力が大きいと予測される被検体に対してはベルト張力を大きく、体力が小さいと予測される被検体に対してはベルト張力を小さくする。つまり、体力が大きい（力が強い）人ほど動いてしまう可能性があるので、体重、身長の大きな被検体に対してはベルト張力を大きく、反対に体重、身長の小さな被検体に対してはベルト張力を小さくする。同様の理由から、年齢の高い（老人）或いは低い（小児）被検体に対してはベルト張力を小さく、反対に年齢の若い（成人）被検体に対してはベルト張力を大きくする。さらに同様の理由により、女性の被検体に対してはベルト張力を小さく、反対に男性の被検体に対してはベルト張力を大きくする。
【００５３】
なお、システムの拡張例として、学習モードを持たせておき、熟練した技師がセッティングしたときのベルト張力を、張力検出部７５を介してベルトシステム部５０で読み込み、このデータに基づいて上記撮像部位ベルト張力情報を修正するようにしてもよい。
【００５４】
さらなるシステムの拡張例として、ログイン時のＩＤにより判別して技師の熟練度を判断して、熟練の技師が装置を使用する場合には、技師の手動操作による設定値が優先されて上記学習モードになり、上記撮像部位ベルト張力情報が修正され、一方、熟練度が低い技師が装置を使用する場合には、データベース５１に記憶された設定値が優先されるようにしてもよい。
【００５５】
また、撮像動作が複数の撮像プロトコルを連続して行うものであるとき、この撮像プロトコルの順序によりベルト張力が制御されてもよい。図５は連続して行われる撮像プロトコルとベルト張力の関係を示すプロトコルベルト張力情報の一例を示す図であり、具体的には頭部を撮像する際の撮像プロトコルとベルト張力の変化の割合を示すものである。図中横軸は、時間の経過、すなわち撮像プロトコルの進捗状況を示し、縦軸はベルト張力変化の割合を示している。図５に示すように、撮像動作中のベルト張力の制御として、動作中一定の張力にて締め付けるのではなく、例えば撮像の合間に被検体Ｐの休止時間を設けるタイミングに合わせてベルト張力を緩和するなどの動的な制御をすることも有効である。なお、この場合基本的な張力制御としてベルト長優先モードが選択される。
【００５６】
図５において、撮像が開始され動きやすい時間帯である第１の撮像プロトコルでは、強めの張力にて固定を行う。これに比して第２の撮像プロトコル以降では張力を弱める。また、第２の撮像プロトコルと第３の撮像プロトコル間の休止時間では張力を弱める。
【００５７】
第４の撮像プロトコルであるＭＲＡは、撮像時間が他の撮像プロトコルに比べて長く、また体動の影響を受けやすい撮像プロトコルであることから被検体Ｐの固定が重要となる。具体的には、事前にこれが長時間の撮像であることを被検体Ｐに告知することで協力をお願いし、撮像中に徐々に張力を強める制御を行う。
【００５８】
撮像プロトコルとベルト張力の関係であるプロトコルベルト張力情報は、息止め撮像、ダイナミック撮像などと同様に撮像プロトコル全体の計画の中で設定可能な要素として指定できるようにし、撮像プロトコルのメモリ機能の一部として実現することができる。
【００５９】
また、モニタリングの機能が選択されていると、モニタリング部５７は撮像中のベルト６７の状態をモニタリングする（張力およびベルト長を逐次記憶部３７に記憶する）。例えば、ベルト長優先モードの場合には、張力の時間変動が記録される。張力優先モードの場合には、ベルト長の時間変動が記録される。モニタリング結果は、撮像動作終了後に時間を遡って確認できるようにされている。つまり、撮像動作終了後にどのタイミングで被検体Ｐが動いたか確認することができるようにされている。
【００６０】
このモニタリング機能により、例えば、撮像後の画像にアーチファクト（疑像）が存在した場合などに、その画像が撮像されたタイミングに被検体Ｐの体動が有ったか否かを確認することで、被検体Ｐの体動に起因したアーチファクトであるのか、その他の原因によるアーチファクトであるのか切り分けを行うことができる。
【００６１】
さらに、このモニタリング機能に加えてアラート機能が選択されていると、張力変動検出部５５は、大きな動きの前段階に現れる微小動き（いわゆる貧乏ゆすり）微小動きを検出して表示部３９にアラートを表示する。
【００６２】
このアラート機能を利用することにより、例えば、リラックスさせるための被検体Ｐへの声かけや、次の撮像のオートスタートを解除して、スタートの前に休止時間を設けるなどのその場の状況に合わせた適切な対応を技師に任せることが可能となる。
【００６３】
上述してきたように、本実施例１では、被検体を固定するベルトの張力を技師の技量によらず適切なものとなるように管理することができるので、撮像動作中の被検体の体動を抑制することができ、被検体の体動に起因する画質劣化を削減することができる。
【００６４】
なお、本実施例１の寝台装置は、技師の技量によらず被検体を固定するベルトの張力を適切なものとなるように管理するものであるので、ＭＲＩ装置に限らず、Ｘ線ＣＴ装置、ＰＥＴ装置およびＸ線診断装置などの画像診断装置に用いられても所定の効果を得ることができる。
【実施例２】
【００６５】
ところで、上記実施例１では、被検体を固定するベルトの張力を制御することによって撮像中の被検体の体動を防ぐ場合について説明したが、複数の撮像プロトコルで連続撮像を行う場合には、撮像の合間に休止時間を設けることによっても、撮像中の被検体の体動を防ぐことができる。
【００６６】
数年前までのシステムでは、計算機の実行速度に比べて、撮像シーケンスをコントローラ用に展開、転送する速度が支配的だった。このため、パルスシーケンスの切り替えタイミングで自然と空き時間が生じ、その間患者（被検体）は、体動を防ぐために、体を硬直させていた状態から若干リラックスすることができた。しかしながら、計算機の実行速度の改善とコントローラ側への転送速度の向上などにより、このような空き時間を期待することが難しくなった。
【００６７】
空き時間なしに連続的に撮像する場合、１回の静止時間が４分を超えると被検体の体動が大きくなることが経験的に知られている。また、３０分の検査時間の後半２０分過ぎぐらいになると患者が疲労により動きやすくなることも分かっている。現状は、オペレータが患者の状態を観察しながら適宜休止時間を設ける、声掛けを行うなどで体動が大きくならないようにしている。現状でも造影剤検査の場合には、ストップポイントを設けてそこで自動的にスキャンが動くことを抑制しておき、その間に造影剤の注入作業等を行うなどしている。
【００６８】
しかしながら、経験の浅いオペレータの場合には、休止時間を設けることなく連続して撮像を行い、患者に大きな負担をかける事態が発生する。そこで、本実施例２では、撮像計画時にあらかじめ休止時間を組み込むＭＲＩ装置について説明する。すなわち、本実施例２に係るＭＲＩ装置は、撮像計画作成機能の一部として、概ね３−４分に１回、自動音声などと組み合わせて、１５−３０秒程度の患者がリラックスできる休止時間を設ける休止時間設定機能を提供する。
【００６９】
具体的な休止時間設定方法としては、本実施例２に係るＭＲＩ装置は、撮像計画の計画時に図６に示すように、自動で休止時間８１（Rest Time)を設け、オペレータにあまり意識を持たせない方法と、図７に示すように、撮像時間全体を表示し、プリセット値に対して、オペレータがマウス等の簡便な操作で休止詰め８２や休止延長８３などの値を書き換える操作を介在させる方法の２つを提供する。
【００７０】
また、本実施例２に係るＭＲＩ装置は、自動で休止時間を設ける場合には、撮像の後半になるにつれて休止時間を徐々に長くする、長い撮像時間の前の休止時間を長めに取るなどを行う。また、本実施例２に係るＭＲＩ装置は、腹部や心臓の撮像の場合に用いられる息止め撮像の場合には、１回の息止め時間２０秒程度に対して１分ぐらいの休止時間を設ける。
【００７１】
また、本実施例２に係るＭＲＩ装置は、休止時間設定機能に加えて、図９に示すように、オペレータがマウス等の簡便な操作で張力変更や制御モードの変更を行う張力変更機能を提供する。
【００７２】
このように、本実施例２に係るＭＲＩ装置は、休止時間設定機能や張力変更機能を提供することによって、撮像中の患者の体動を抑制し、画像の劣化を防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
この発明は、ＭＲＩ装置、Ｘ線ＣＴ装置、ＰＥＴ装置およびＸ線診断装置などの画像診断装置の寝台装置に適用されて好適なものであり、特に被検体に対してＭＲＩ撮像を行い比較的に撮像時間も長いＭＲＩ装置の寝台装置に適用されて最適なものである。
【符号の説明】
【００７４】
１０ 本体部
１１ 静磁場磁石
１３ 傾斜磁場コイル
１５ 傾斜磁場電源
１７ 高周波コイル
１９ 送信部
２０ オペレータコンソール部
２１ 局所用プローブ
２３ 位置調整機構
２５ 受信部
３０ 寝台部
３１ インタフェース部
３３ データ収集部
３５ 再構成部
３７ 記憶部
３９ 表示部
４０ 本体システム部
４１ 入力部
４３ 本体制御部
５０ ベルトシステム部
５１ データベース
５３ ベルト制御部（ベルト張力可変手段）
５５ 張力変動検出部
５７ モニタリング部
５９ 機能選択部
６１ 天板
６１ａ ガイド部
６１ｂ スリット
６２ 寝台の支持部
６３ 移動機構部
６５ 寝台制御部
６７ ベルト
６９ ベルト巻き込み機構（ベルト張力可変手段）
６９ａ ケース
６９ｂ 巻棒
６９ｃ 張力調整つまみ（張力保持手段）
７１ ベルト駆動部（ベルト張力可変手段）
７３ ワイヤ
７５ 張力検出部
７７ 操作入力部（ベルト張力可変手段）
８１ 休止時間
８２ 休止詰め
８３ 休止延長
１００ ＭＲＩ装置
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像診断装置に用いられる寝台装置ならびに寝台に載置された被検体に対してＭＲＩ撮像を行うＭＲＩ装置およびＭＲＩ撮像方法に関するもので、特に寝台装置の天板に設けられて被検体を固定するベルトおよび撮像手順に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被検体を撮像して画像診断を行う画像診断装置には、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ・Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ・Ｉｍａｇｉｎｇ）装置、Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｎｐｕｔｅｄ・Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、ＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ・Ｅｍｉｓｓｉｏｎ・Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、Ｘ線診断装置などがある。
【０００３】
これらＭＲＩ装置、Ｘ線ＣＴ装置、ＰＥＴ装置などの画像診断装置は、撮像を行うための開口部が形成された架台を有し、その開口部に被検体を挿入して撮像動作をする。また、循環器用等のＸ線診断装置は、Ｃ字形アームの両端部に対向して配置されたＸ線発生器及びＸ線検出器を備えた撮像部を有し、Ｘ発生器及とＸ線検出器の間（開口部）に被検体を挿入して撮像が行われる。
【０００４】
そして、これら画像診断装置への被検体の挿入は、架台開口部の近傍に配置される寝台装置の天板に被検体を載置し、この天板上の被検体を画像診断装置の開口部に移動することによって行われる。
【０００５】
ところで、ＭＲＩ装置を用いた撮像の場合、通常１乃至５分間程度の比較的長い撮像時間にて撮像動作を行う。この撮像動作中に被検体が動くと画像にボケやぶれが発生する。さらに被検体が大きく動いた場合には診断不可能となる場合もある。そのため、適切に被検体を固定することが必要である。これに対して、従来、例えばゴムを編みこんだベルト状の固定具とこの固定具に挟み込むスポンジやタオル等の弾力のある柔軟物とを組み合わせて、被検体を天板にしばるように拘束している。ベルトの接続方法としてはベルクロテープ、ラチェットなど各種提案されている。また、拘束方法としてはベルトに弾力を持たせずに柔軟物を多く詰め込む方法や、ベルトの収縮量を大きくするといった方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１３６６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の方法は、いずれも固定の作業を行う技師の技量（個人的なスキル・経験等）に大きく依存するものである。例えば、ベルトのかけ方ひとつとっても１箇所の局所的な固定では固定された部位を中心に回転する自由度が残ってしまい、肝心の撮像部位では動きが入ってしまう。固定が弱すぎると動きを抑制できないことはもちろんだが、固定が強すぎる場合にいても、撮像の後半で被検体に疲れが発生し、筋肉の反射的な不随意運動など誘発させて被検体が動いてしまう等、被検体の体動を適切に抑制することは容易ではない。
【０００８】
この発明はこのような課題を解決するためになされたもので、技師の技量によらず被検体を固定するベルトの張力を適切なものとなるように管理することができ、撮像動作中の被検体の体動を抑制し、これにより被検体の体動に起因する画質劣化を削減することができるＭＲＩ装置およびＭＲＩ撮像方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、この発明に係る寝台装置は、画像診断装置により診断される被検体が載置される天板と、前記被検体を前記天板に固定するベルトと、撮像対象に応じて前記ベルトの張力を可変とするベルト張力可変手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、この発明に係るＭＲＩ装置は、被検体が載置される天板と、前記被検体を前記天板に固定するベルトと、前記被検体に対してＭＲＩ撮像を行うＭＲＩ装置本体と、前記被検体の撮像進行状況に応じて前記ベルトの張力を可変とするベルト制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、この発明に係るＭＲＩ装置は、連続する２つの撮像プロトコル間に休止時間を設けた撮像計画を作成する撮像計画作成部を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、この発明に係るＭＲＩ撮像方法は、被検体を天板に固定するベルトの張力を該被検体の撮像進行状況に応じて可変とすることを含んだことを特徴とする。
【００１３】
また、この発明に係るＭＲＩ撮像方法は、連続する２つの撮像プロトコル間に休止時間を設けた撮像計画を作成することを含んだことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
この発明に係る寝台装置、ＭＲＩ装置およびＭＲＩ撮像方法によれば、被検体を固定するベルトの張力を技師の技量によらず適切なものとなるように管理することができるので、撮像動作中の被検体の体動を抑制することができ、被検体の体動に起因する画質劣化を削減することができる。
【００１５】
また、この発明に係るＭＲＩ装置およびＭＲＩ撮像方法によれば、適切に休止時間を設けるので、撮像動作中の被検体の体動を抑制することができ、被検体の体動に起因する画質劣化を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るＭＲＩ装置の実施例１を示すシステム構成図である。
【図２】ベルトとベルト巻き込み機構の詳細を示す斜視図である。
【図３】天板に組み込まれたベルト巻き込み機構の様子を示す斜視図である。
【図４】撮像部位とその撮像部位に対して使用するベルトおよびそのベルトと張力の関係である撮像部位ベルト張力情報を記憶するテーブルの一例を示す図である。
【図５】連続して行われる撮像プロトコルとベルト張力の関係を示すプロトコルベルト張力情報の一例を示す図である。
【図６】休止時間が自動的に設けられた撮像計画画面の一例を示す図である。
【図７】休止時間編集例を示す図である。
【図８】張力変更例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る寝台装置、ＭＲＩ装置およびＭＲＩ撮像方法の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１８】
図１は本発明に係るＭＲＩ装置の実施例１を示すシステム構成図である。ＭＲＩ装置１００は、本体部１０と、オペレータコンソール部２０と、寝台部３０とを含んで構成されている。オペレータコンソール部２０は、さらに本体システム部４０と、ベルトシステム部５０とを含んで構成されている。これら構成のうち、本体部１０と本体システム部４０とは、被検体Ｐに対して磁場を発生してＭＲＩ撮像を行うＭＲＩ装置本体を構成している。また、寝台部３０とベルトシステム部５０とは、被検体Ｐを載置してＭＲＩ装置本体に対して被検体Ｐを移動させる寝台装置を構成している。
【００１９】
本体部１０は、架台１１と、静磁場磁石１２と、傾斜磁場コイル１３と、傾斜磁場電源１５と、高周波コイル１７と、送信部１９と、局所用プローブ２１と、位置調整機構２３と、受信部２５とを有している。
【００２０】
円筒形の静磁場磁石１２は、架台１１内に収納され、内部空間に一様な静磁場を発生する。この静磁場磁石１２には、例えば永久磁石、超伝導磁石等が使用される。静磁場磁石１２の内側に、さらに円筒形の傾斜磁場コイル１３が配置されている。傾斜磁場コイル１３は、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの各軸に対応する３つのコイルが組み合わされて構成されている。この３つのコイルは、傾斜磁場電源１５から個別に電流供給を受けて、磁場強度がＸ，Ｙ，Ｚの各軸に沿って傾斜する傾斜磁場を発生する。なお、Ｚ軸方向は、静磁場と同方向とする。
【００２１】
傾斜磁場コイル１３の内側に、さらにまた円筒形の高周波コイル１７が配置されている。そして、この高周波コイル１７の内側に、天板６１に載置された被検体Ｐが挿入される。高周波コイル１７は、送信部１９から高周波パルスの供給を受けて、高周波磁場を発生する。また高周波コイル１７は、高周波磁場の影響により被検体Ｐから放射される磁気共鳴信号を受信する。
【００２２】
送信部１９は、発振部、位相選択部、周波数変換部、振幅変調部および高周波電力増幅部を有している。発振部は、静磁場中における対象原子核に固有の共鳴周波数の高周波信号を発生する。位相選択部は、高周波信号の位相を選択する。周波数変調部は、位相選択部から出力された高周波信号の周波数を変調する。振幅変調部は、周波数変調部から出力された高周波信号の振幅を例えばシンク関数に従って変調する。高周波電力増幅部は、振幅変調部から出力された高周波信号を増幅する。これらの各部の動作の結果として送信部１９は、ラーモア周波数に対応する高周波パルスを高周波コイル１７に送信する。
【００２３】
局所用プローブ２１は、高周波コイル１７よりも小さな高周波コイルを内蔵する。局所用プローブ２１は、高周波コイル１７の内側に配置され、位置調整機構２３により支持される。局所用プローブ２１に内蔵された高周波コイルは、被検体Ｐから放射される磁気共鳴信号を受信する。
【００２４】
受信部２５は、選択器、前段増幅器、位相検波器およびアナログディジタル変換器を有している。選択器は、高周波コイル１７および局所用プローブ２１から出力される磁気共鳴信号を選択的に入力する。受信部２５は、選択器から出力される磁気共鳴信号を増幅する。位相検波器は、前置増幅器から出力される磁気共鳴信号の位相を検波する。アナログディジタル変換器は、位相検波器から出力される信号をデジタル信号に変換する。
【００２５】
寝台部３０は、天板６１と、支持部６２と、移動機構部６３と、寝台制御部６５と、ベルト６７と、ベルト巻き込み機構６９と、ベルト駆動部７１と、ワイヤ７３と、張力検出部７５と、操作入力部７７とを有している。
【００２６】
天板６１上に被検体Ｐが載置される。天板６１を支持する支持部６２に移動機構部６３が設けられている。移動機構部６３は、内蔵する図示しない駆動モータにより天板６１をスライドさせるように進退動させて、被検体Ｐを本体部１０の架台１１内に出し入れする。寝台制御部６５は、インタフェース部３１を介して入力された動作指令や操作入力部７７から入力された動作指令に基づき移動機構部６３を駆動して寝台部３０を総括的に制御する。
【００２７】
天板６１には、５組のベルト６７が長手方向にほぼ等間隔に設けられている。この５組のベルト６７は、各々天板６１の一方の側部から他方の側部に向かって架け渡されていて、例えば被検体Ｐの頭部、胸部、腹部、膝部および脚部を拘束する。各ベルト６７は、しなやかで丈夫な布で作製され、天板６１の両側部に設けられたベルト巻き込み機構６９から引き出されている。
【００２８】
図２はベルト６７とベルト巻き込み機構６９の詳細を示す斜視図である。ベルト６７は、２本のベルト６７Ａ，６７Ｂに分割されている。ベルト巻き込み機構６９は、概略箱状のケース６９ａと、このケース６９ａ内に回転可能に軸支された巻棒６９ｂとを有している。巻棒６９ｂは図示しない付勢バネによりベルトを巻き込む方向に弱く付勢されている。ベルト６７Ａ，６７Ｂは、一端がこの巻棒６９ｂに巻き付けられて他端がケース６９ａから引き出されて自動車のシートベルトのように繰り出し及び引き込み可能とされている。ベルト６７Ａ，６７Ｂの引き出された側の先端部には対を成すベルクロテープが設けられ、このベルクロテープにより、ベルト６７Ａとベルト６７Ｂとが接続されるようにされている。
【００２９】
巻棒６９ｂの一端には、図示しない付勢バネに先端を接触させて、巻棒６９ｂの回転を所定の付勢力により押し止める張力調整つまみ６９ｃ（張力保持手段）が設けられている。張力調整つまみ６９ｃを緩めた状態で、ベルト６７Ａとベルト６７Ｂをケース６９ａから繰り出し及び引き込みして、両ベルトを任意の長さに調整した後、張力調整つまみ６９ｃを締め付けると、そのねじ込み量により巻棒６９ｂが所定の付勢力により押し止まる。これにより、システムの動作と関わりなく手動操作によってベルト長さとベルト張力が調整できるようにされている。ベルト巻き込み機構６９と張力調整つまみ６９ｃとは、手動操作時におけるベルト張力可変手段を構成している。なお、張力調整つまみ６９ｃは、付加的な構成でありシステムとして必要でない場合は取り付けられない。
【００３０】
巻棒６９ｂの他端には、ベルト駆動部７１へと延びる被覆付きのワイヤ７３が接続されている。ワイヤ７３は、自転車のブレーキ等に用いられているワイヤと同様な構造であるが、ＭＲＩ装置の磁場を乱すことのないように樹脂とグラスファイバを材料として作製されている。ベルト駆動部７１は、ワイヤ７３を介して駆動力を巻棒６９ｂへ伝達することにより巻棒６９ｂを回転させて、ベルト長さとベルト張力を所定の値に保つ。なお、ベルト駆動部７１によりベルト巻き込み機構６９が制御される自動運転の際には、手動操作用の張力調整つまみ６９ｃは解放しておく。
【００３１】
図３は天板６１に組み込まれたベルト巻き込み機構６９の様子を示す斜視図である。なお、図３においては、解り易くするために天板６１に対してベルト巻き込み機構６９を拡大して示している。天板６１内部の両側部に長手方向に延びるガイド部６１ａが設けられている。ガイド部６１ａは天板６１の内部に全長にわたって形成された突部により構成されている。ベルト巻き込み機構６９は、このガイド部６１ａに収納され、ガイド部６１ａに案内されて天板６１の長手方向にスライド可能とされている。また、天板６１の上面には、ガイド部６１ａに沿ってスリット６１ｂが形成されている。ベルト６７Ａ，６７Ｂおよび張力調整つまみ６９ｃのつまみは、このスリット６１ｂを通って天板６１上に引き出されている。このような構造とすることにより、被検体Ｐの身長が大小変化した場合や被検体Ｐが天板６１に逆向きに載置された場合に対応して、ベルト６７の位置が天板６１の長手方向に調整可能とされている。
【００３２】
図１に戻り、寝台の支持部６２には、さらにベルト駆動部７１が設けられている。ベルト駆動部７１は、各ベルトに対応する駆動源として複数のステッピングモータ（図示せず）を内蔵しており、このモータにベルト巻き込み機構６９から延びるワイヤ７３がそれぞれ接続されている。ベルト駆動部７１は、ベルトシステム部５０（ベルト制御部５３）からの動作指令や架台１１に設けられた操作入力部７７からの動作指令に応じてワイヤ７３の出し入れをしてベルト巻き込み機構６９を動作させる。これにより、各ベルトは所定の長さで所定の張力となるように制御される。装置が手動モードになっているとき、技師は、操作入力部７７を介して動作指令を入力することにより、手動操作にて各ベルトの長さおよび張力を調整することができる。ベルト巻き込み機構６９、ベルト駆動部７１および操作入力部７７は、寝台部３０側から行う自動運転（手動操作）の際のベルト張力可変手段を構成している。ベルト巻き込み機構６９、ベルト駆動部７１およびベルト制御部５３は、オペレータコンソール部２０側から行う自動運転（手動操作およびシステム自動運転）の際のベルト張力可変手段を構成している。
【００３３】
ベルト駆動部７１に隣接して張力検出部７５が設けられている。張力検出部７５は、各モータにかかるトルクを検出して、このトルクからベルトの張力を算出する。張力検出部７５の検出したベルト張力は、ベルト駆動部７１にフィードバックされ、ベルト駆動部７１は、このフィードバック信号を使ってベルト張力が指令値通りの大きさとなるように制御する。また、このベルト張力は、張力検出部７５から寝台制御部６５を介してオペレータコンソール部２０側（ベルトシステム部５０）にも送信される。
【００３４】
張力検出部７５は、各ベルト毎に第１，第２の２つの閾値を持っている。そして、いずれかのベルト６７のベルト張力が第１の閾値以上となったときにブザー等の報知手段により警告（報知）する。また、このベルト張力が第１の閾値以上となったことを示す信号が、同時にオペレータコンソール部２０側（ベルトシステム部５０）に送信される。ベルト制御部５３は、この信号を受けて表示部３９にポップアップ表示にて警告（報知）を表示する。なお、警告はアラート（注意や警告を知らせる小さな画面）にて報知してもよい。
【００３５】
また、張力検出部７５は、ベルト張力が第２の閾値以上となったときベルト６７を開放状態とする。ここで、ベルト開放状態とは、ベルト６７がベルト巻き込み機構６９から自由に引き出せる状態のことである。このように２つの閾値を設定しておき、第２の閾値以上となったときベルト６７を開放状態にすることで、緊急時にベルト６７が外れなくなることを防止する。
【００３６】
寝台制御部６５に接続されて操作入力部７７が設けられている。操作入力部７７は、実際には静磁場磁石１２や傾斜磁場コイル１３を収納する架台１１の側面に取り付けられている。操作入力部７７から入力された操作入力信号は寝台制御部６５を介して、ベルト駆動部７１やベルトシステム部５０に伝達される。このようにして、寝台部３０側にてベルト駆動部７１の操作が行えるようにされている。
【００３７】
なお、操作入力部７７を操作する技師の足もとに、緊急時にベルト６７を開放状態にする図示しないフットスイッチが設けられている。また、同様なフットスイッチがオペレータコンソール部２０側にも設けられている。なお、天板６１が架台１１から引き出された状態でベルト６７が開放状態となると被検体Ｐが天板６１から落下することが危惧されるので、このフットスイッチは、天板６１の状態を目視できる架台１１側のみに設けられてもよい。
【００３８】
オペレータコンソール部２０は、上述のように、本体システム部４０とベルトシステム部５０とを含んで構成されている。このうち、本体システム部４０は、インタフェース部３１、データ収集部３３、再構成部３５、記憶部３７、表示部３９、入力部４１および本体制御部４３を有している。
【００３９】
インタフェース部３１には、傾斜磁場電源１５、送信部１９、位置調整機構２３、受信部２５および寝台制御部６５が接続されている。インタフェース部３１は、これらの接続された各部とオペレータコンソール部２０との間で授受される信号の入出力を行う。
【００４０】
データ収集部３３は、受信部２５から出力されるデジタル信号をインタフェース部３１を介して収集する。データ収集部３３は、収集したデジタル信号、すなわち磁気共鳴信号データを、記憶部３７に格納する。再構成部３５は、記憶部３７に記憶された磁気共鳴信号データに対して、後処理、すなわちフーリエ変換等の再構成を実行し、被検体Ｐ内の所望核スピンのスペクトラムデータあるいは画像データを求める。
【００４１】
記憶部３７は、磁気共鳴信号データと、スペクトラムデータあるいは画像データとを、被検体Ｐ毎に記憶する。表示部３９は、スペクトラムデータあるいは画像データ等の各種の情報を本体制御部４３の制御の下に表示する。表示部３９としては、液晶表示器などの表示デバイスを利用可能である。入力部４１は、技師からの各種指令や情報入力を受け付ける。本体制御部４３は、これら各部を総括的に制御してＭＲＩ装置本体の撮像動作を制御する。
【００４２】
ベルトシステム部５０は、データベース５１と、ベルト制御部５３と、張力変動検出部５５と、モニタリング部５７と、機能選択部５９とを有している。
【００４３】
データベース５１には、被検体Ｐの患者情報や撮像部位ベルト張力情報が記憶されている。性別、年齢、身長、体重などの患者情報は、図示しないＲＩＳ（放射線部門情報管理システム）或いはＭＲＩ装置の入力部４１により患者登録が行われ、データベース５１に記憶される。また、撮像部位ベルト張力情報とは、例えば、撮像部位とその撮像部位に対して使用するベルトおよびそのベルトと張力の関係を示す情報であり、データベース５１に記憶される。これらのデータベース５１に記憶された情報は入力部４１を介して編集可能とされている。
【００４４】
ベルト制御部５３は、ベルト６７の駆動に関して総括的な制御を行う。例えば、ベルト制御部５３は、データベース５１に記憶された被検体Ｐの患者情報に基づきベルト６７の張力を変化させる。また、ベルト制御部５３は、本体制御部４３が制御して行われるＭＲＩ装置本体の撮像動作に連動させてベルト６７の張力を変化させる。
【００４５】
張力変動検出部５５は、張力検出部７５が出力するベルト張力を監視する。そして、ベルト張力が短時間に所定値以上変動したときにこれを報知する（表示部３９にアラートを表示する）。
【００４６】
モニタリング部５７は、張力検出部７５が出力するベルト張力を受信して、撮像動作経過に伴うベルト張力の変化を記録する。そして、このモニタリング部５７の記録したベルト張力の変化は、撮像動作の完了後に確認できるようにされている。
【００４７】
機能選択部５９は、入力部４１を介して入力されるベルト制御に関する各種モードの選択や機能の選択を受け付けてこれを保持する。
【００４８】
ベルト制御に関する基本的な制御モードとして以下のモードが設けられている。
・張力一定モード
このモードが選択されていると、ベルト制御部５３は、ベルト６７の長さを可変として張力を一定に保つように制御する。
・張力可変モード
このモードが選択されていると、ベルト制御部５３は、ベルト６７の長さを所定の長さに固定するように制御する。そのため、被検体Ｐの体動により張力が変動する。
・ベルト長優先モード
このモードが選択されていると、ベルト制御部５３は、基本的には固定ベルトの長さを固定した状態に制御して、所定値以上の張力がかかった場合には、張力を一定に保つようにする。
・張力優先モード
このモードが選択されていると、ベルト制御部５３は、基本的に固定ベルトの長さを変更して張力を一定に保つように制御して、ベルト長が初期値に比べて一定以上伸びた場合に、張力を変化させてもベルト長をそれ以上伸びない状態に固定する。
【００４９】
次ぎに動作を説明する。受信部２５は、高周波コイル１７および局所用プローブ２１から出力される磁気共鳴信号を入力して磁気共鳴信号データを生成する。そして、本体制御部４３は、例えば、高周波コイル１７による磁気共鳴信号データに基づいて、被検体Ｐの全体の撮像を行う。また、本体制御部４３は、局所用プローブ２１による磁気共鳴信号データに基づいて、頭部、腹部といった被検体Ｐの局所毎の撮像を行う。このような撮像動作は、Ｔ１強調像、Ｔ２強調像、ＭＲＡ（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ）、ＤＷＩ（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｗｅｉｇｈｔｅｄ ｉｍａｇｉｎｇ）およびＦＬＡＩＲ（ｆｌｕｉｄ ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ ｒｅｃｏｖｅｒｙ）といった撮像プロトコルに基づいて行われる。
【００５０】
そして、例えば、頭部の撮像の場合、被検体Ｐの腕周りの固定は必要とするがそれほど強い固定でなくともよく、頭部の強めの固定と腕部の軽めの固定が必要になる。逆に、腹部撮像の場合には、頭部の固定は不要で撮像対象である腹部を直接強めに固定することが呼吸性の体動を抑制する目的で重要となる。このように臨床的な目的と撮像部位の組み合わせでベルト張力が決定される。
【００５１】
ベルト制御部５３は、上記撮像動作時に、データベース５１に記憶された被検体Ｐの患者情報および撮像部位ベルト張力情報に基づいてベルト６７の張力を変化させる。図４は撮像部位ベルト張力情報を記憶するテーブルの一例を示す図である。図中、Ａ〜Ｅはベルト６７にて固定する箇所を示している。Ａは頭部、Ｂは腕部、Ｃは腰部、Ｄは膝部、Ｅは脚部である。Ｎは所定の係数を示している。ベルト６７の張力は、図中の数字に、体重或いは身長を変数とする関数ｆを乗じた積にて決定される。例えば、成人の頭部を撮像する場合、頭部と腕部がベルト６７にて固定され、頭部は３Ｎ×関数ｆの力で固定され、腕部はＮ×関数ｆの力で固定される。
【００５２】
基本的にベルト制御部５３は、被検体Ｐの患者情報に基づいて、体力が大きいと予測される被検体に対してはベルト張力を大きく、体力が小さいと予測される被検体に対してはベルト張力を小さくする。つまり、体力が大きい（力が強い）人ほど動いてしまう可能性があるので、体重、身長の大きな被検体に対してはベルト張力を大きく、反対に体重、身長の小さな被検体に対してはベルト張力を小さくする。同様の理由から、年齢の高い（老人）或いは低い（小児）被検体に対してはベルト張力を小さく、反対に年齢の若い（成人）被検体に対してはベルト張力を大きくする。さらに同様の理由により、女性の被検体に対してはベルト張力を小さく、反対に男性の被検体に対してはベルト張力を大きくする。
【００５３】
なお、システムの拡張例として、学習モードを持たせておき、熟練した技師がセッティングしたときのベルト張力を、張力検出部７５を介してベルトシステム部５０で読み込み、このデータに基づいて上記撮像部位ベルト張力情報を修正するようにしてもよい。
【００５４】
さらなるシステムの拡張例として、ログイン時のＩＤにより判別して技師の熟練度を判断して、熟練の技師が装置を使用する場合には、技師の手動操作による設定値が優先されて上記学習モードになり、上記撮像部位ベルト張力情報が修正され、一方、熟練度が低い技師が装置を使用する場合には、データベース５１に記憶された設定値が優先されるようにしてもよい。
【００５５】
また、撮像動作が複数の撮像プロトコルを連続して行うものであるとき、この撮像プロトコルの順序によりベルト張力が制御されてもよい。図５は連続して行われる撮像プロトコルとベルト張力の関係を示すプロトコルベルト張力情報の一例を示す図であり、具体的には頭部を撮像する際の撮像プロトコルとベルト張力の変化の割合を示すものである。図中横軸は、時間の経過、すなわち撮像プロトコルの進捗状況を示し、縦軸はベルト張力変化の割合を示している。図５に示すように、撮像動作中のベルト張力の制御として、動作中一定の張力にて締め付けるのではなく、例えば撮像の合間に被検体Ｐの休止時間を設けるタイミングに合わせてベルト張力を緩和するなどの動的な制御をすることも有効である。なお、この場合基本的な張力制御としてベルト長優先モードが選択される。
【００５６】
図５において、撮像が開始され動きやすい時間帯である第１の撮像プロトコルでは、強めの張力にて固定を行う。これに比して第２の撮像プロトコル以降では張力を弱める。また、第２の撮像プロトコルと第３の撮像プロトコル間の休止時間では張力を弱める。
【００５７】
第４の撮像プロトコルであるＭＲＡは、撮像時間が他の撮像プロトコルに比べて長く、また体動の影響を受けやすい撮像プロトコルであることから被検体Ｐの固定が重要となる。具体的には、事前にこれが長時間の撮像であることを被検体Ｐに告知することで協力をお願いし、撮像中に徐々に張力を強める制御を行う。
【００５８】
撮像プロトコルとベルト張力の関係であるプロトコルベルト張力情報は、息止め撮像、ダイナミック撮像などと同様に撮像プロトコル全体の計画の中で設定可能な要素として指定できるようにし、撮像プロトコルのメモリ機能の一部として実現することができる。
【００５９】
また、モニタリングの機能が選択されていると、モニタリング部５７は撮像中のベルト６７の状態をモニタリングする（張力およびベルト長を逐次記憶部３７に記憶する）。例えば、ベルト長優先モードの場合には、張力の時間変動が記録される。張力優先モードの場合には、ベルト長の時間変動が記録される。モニタリング結果は、撮像動作終了後に時間を遡って確認できるようにされている。つまり、撮像動作終了後にどのタイミングで被検体Ｐが動いたか確認することができるようにされている。
【００６０】
このモニタリング機能により、例えば、撮像後の画像にアーチファクト（疑像）が存在した場合などに、その画像が撮像されたタイミングに被検体Ｐの体動が有ったか否かを確認することで、被検体Ｐの体動に起因したアーチファクトであるのか、その他の原因によるアーチファクトであるのか切り分けを行うことができる。
【００６１】
さらに、このモニタリング機能に加えてアラート機能が選択されていると、張力変動検出部５５は、大きな動きの前段階に現れる微小動き（いわゆる貧乏ゆすり）微小動きを検出して表示部３９にアラートを表示する。
【００６２】
このアラート機能を利用することにより、例えば、リラックスさせるための被検体Ｐへの声かけや、次の撮像のオートスタートを解除して、スタートの前に休止時間を設けるなどのその場の状況に合わせた適切な対応を技師に任せることが可能となる。
【００６３】
上述してきたように、本実施例１では、被検体を固定するベルトの張力を技師の技量によらず適切なものとなるように管理することができるので、撮像動作中の被検体の体動を抑制することができ、被検体の体動に起因する画質劣化を削減することができる。
【００６４】
なお、本実施例１の寝台装置は、技師の技量によらず被検体を固定するベルトの張力を適切なものとなるように管理するものであるので、ＭＲＩ装置に限らず、Ｘ線ＣＴ装置、ＰＥＴ装置およびＸ線診断装置などの画像診断装置に用いられても所定の効果を得ることができる。
【実施例２】
【００６５】
ところで、上記実施例１では、被検体を固定するベルトの張力を制御することによって撮像中の被検体の体動を防ぐ場合について説明したが、複数の撮像プロトコルで連続撮像を行う場合には、撮像の合間に休止時間を設けることによっても、撮像中の被検体の体動を防ぐことができる。
【００６６】
数年前までのシステムでは、計算機の実行速度に比べて、撮像シーケンスをコントローラ用に展開、転送する速度が支配的だった。このため、パルスシーケンスの切り替えタイミングで自然と空き時間が生じ、その間患者（被検体）は、体動を防ぐために、体を硬直させていた状態から若干リラックスすることができた。しかしながら、計算機の実行速度の改善とコントローラ側への転送速度の向上などにより、このような空き時間を期待することが難しくなった。
【００６７】
空き時間なしに連続的に撮像する場合、１回の静止時間が４分を超えると被検体の体動が大きくなることが経験的に知られている。また、３０分の検査時間の後半２０分過ぎぐらいになると患者が疲労により動きやすくなることも分かっている。現状は、オペレータが患者の状態を観察しながら適宜休止時間を設ける、声掛けを行うなどで体動が大きくならないようにしている。現状でも造影剤検査の場合には、ストップポイントを設けてそこで自動的にスキャンが動くことを抑制しておき、その間に造影剤の注入作業等を行うなどしている。
【００６８】
しかしながら、経験の浅いオペレータの場合には、休止時間を設けることなく連続して撮像を行い、患者に大きな負担をかける事態が発生する。そこで、本実施例２では、撮像計画時にあらかじめ休止時間を組み込むＭＲＩ装置について説明する。すなわち、本実施例２に係るＭＲＩ装置は、撮像計画作成機能の一部として、概ね３−４分に１回、自動音声などと組み合わせて、１５−３０秒程度の患者がリラックスできる休止時間を設ける休止時間設定機能を提供する。
【００６９】
具体的な休止時間設定方法としては、本実施例２に係るＭＲＩ装置は、撮像計画の計画時に図６に示すように、自動で休止時間８１（Rest Time)を設け、オペレータにあまり意識を持たせない方法と、図７に示すように、撮像時間全体を表示し、プリセット値に対して、オペレータがマウス等の簡便な操作で休止詰め８２や休止延長８３などの値を書き換える操作を介在させる方法の２つを提供する。
【００７０】
また、本実施例２に係るＭＲＩ装置は、自動で休止時間を設ける場合には、撮像の後半になるにつれて休止時間を徐々に長くする、長い撮像時間の前の休止時間を長めに取るなどを行う。また、本実施例２に係るＭＲＩ装置は、腹部や心臓の撮像の場合に用いられる息止め撮像の場合には、１回の息止め時間２０秒程度に対して１分ぐらいの休止時間を設ける。
【００７１】
また、本実施例２に係るＭＲＩ装置は、休止時間設定機能に加えて、図９に示すように、オペレータがマウス等の簡便な操作で張力変更や制御モードの変更を行う張力変更機能を提供する。
【００７２】
このように、本実施例２に係るＭＲＩ装置は、休止時間設定機能や張力変更機能を提供することによって、撮像中の患者の体動を抑制し、画像の劣化を防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
この発明は、ＭＲＩ装置、Ｘ線ＣＴ装置、ＰＥＴ装置およびＸ線診断装置などの画像診断装置の寝台装置に適用されて好適なものであり、特に被検体に対してＭＲＩ撮像を行い比較的に撮像時間も長いＭＲＩ装置の寝台装置に適用されて最適なものである。
【符号の説明】
【００７４】
１０ 本体部
１１ 静磁場磁石
１３ 傾斜磁場コイル
１５ 傾斜磁場電源
１７ 高周波コイル
１９ 送信部
２０ オペレータコンソール部
２１ 局所用プローブ
２３ 位置調整機構
２５ 受信部
３０ 寝台部
３１ インタフェース部
３３ データ収集部
３５ 再構成部
３７ 記憶部
３９ 表示部
４０ 本体システム部
４１ 入力部
４３ 本体制御部
５０ ベルトシステム部
５１ データベース
５３ ベルト制御部（ベルト張力可変手段）
５５ 張力変動検出部
５７ モニタリング部
５９ 機能選択部
６１ 天板
６１ａ ガイド部
６１ｂ スリット
６２ 寝台の支持部
６３ 移動機構部
６５ 寝台制御部
６７ ベルト
６９ ベルト巻き込み機構（ベルト張力可変手段）
６９ａ ケース
６９ｂ 巻棒
６９ｃ 張力調整つまみ（張力保持手段）
７１ ベルト駆動部（ベルト張力可変手段）
７３ ワイヤ
７５ 張力検出部
７７ 操作入力部（ベルト張力可変手段）
８１ 休止時間
８２ 休止詰め
８３ 休止延長
１００ ＭＲＩ装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続する２つの撮像プロトコル間に休止時間を設けた撮像計画を作成する撮像計画作成部を
備える、ＭＲＩ装置。
【請求項２】
被検体が載置される天板と、
前記被検体を前記天板に固定するベルトと、
前記被検体の身長・体重、撮影部位の少なくとも一方に応じて前記ベルトの張力を可変とするベルト張力可変手段と、
を備える、請求項１に記載のＭＲＩ装置。
【請求項３】
前記ベルト張力可変手段は、
前記被検体の身長・体重、撮影部位の少なくとも一方に応じた張力を記憶したテーブルを用いて前記ベルトの張力を可変とする請求項２に記載のＭＲＩ装置。
【請求項４】
連続する２つの撮像プロトコル間に休止時間を設けた撮像計画を作成する
ことを含む、ＭＲＩ撮像方法。
【請求項１】
連続する２つの撮像プロトコル間に休止時間を設けた撮像計画を作成する撮像計画作成部を
備える、ＭＲＩ装置。
【請求項２】
被検体が載置される天板と、
前記被検体を前記天板に固定するベルトと、
前記被検体の身長・体重、撮影部位の少なくとも一方に応じて前記ベルトの張力を可変とするベルト張力可変手段と、
を備える、請求項１に記載のＭＲＩ装置。
【請求項３】
前記ベルト張力可変手段は、
前記被検体の身長・体重、撮影部位の少なくとも一方に応じた張力を記憶したテーブルを用いて前記ベルトの張力を可変とする請求項２に記載のＭＲＩ装置。
【請求項４】
連続する２つの撮像プロトコル間に休止時間を設けた撮像計画を作成する
ことを含む、ＭＲＩ撮像方法。
【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２０１３−６３２９４（Ｐ２０１３−６３２９４Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２６４５３１（Ｐ２０１２−２６４５３１）
【出願日】平成２４年１２月３日（２０１２．１２．３）
【分割の表示】特願２００７−２８５４７０（Ｐ２００７−２８５４７０）の分割
【原出願日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１２月３日（２０１２．１２．３）
【分割の表示】特願２００７−２８５４７０（Ｐ２００７−２８５４７０）の分割
【原出願日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
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