JP5635254B2 - スキャン条件設定装置、および医療装置 - Google Patents

Description

本発明は、スキャン条件を設定するスキャン条件設定装置、および医療装置に関する。

被検体を撮影する場合、操作者は撮影条件を設定する必要がある。しかし、設定しなければならない撮影条件が多くなると、操作者の掛かる負担も大きくなる。そこで、撮影パラメータ等を迅速且つ容易に選択・設定可能にするための方法が提案されている（特許文献１参照）。

特開2003-225222号公報

特許文献１による方法では、撮影種ごとに画像コントラストに支配的なパラメータを調整可能にしている。しかし、一般的には、パラメータを調整した場合、画像コントラストがどれ位変化するかを理解することは容易ではないので、好適な画像コントラストが得られるようにパラメータを調整することは難しいという問題がある。

本発明は、上記の事情に鑑み、被検体を撮影するときのスキャン条件を容易に決定することができるスキャン条件決定装置、および医療装置を提供することを目的とする。

上記の問題を解決する本発明の第１のスキャン条件設定装置は、
被検体をスキャンするときのスキャン条件を設定するスキャン条件設定装置であって、
スキャン時間と画質との組合せを複数備え、操作者の操作に応じて、前記スキャン時間と画質との複数の組合せの中から、一つの組合せを選択する選択手段と、
前記スキャン時間と画質との各組合せに対応するスキャン条件を記憶するスキャン条件記憶手段と、
を有し、
前記選択手段により選択されたスキャン時間と画質との組合せに対応するスキャン条件を、前記被検体をスキャンするときのスキャン条件として設定する。

また、本発明の第２のスキャン条件設定装置は、
被検体をスキャンするときのスキャン条件を設定するスキャン条件設定装置であって、
撮影領域の広さの違いを表す複数の選択肢を備え、操作者の操作に応じて、前記複数の選択肢の中から、一つの選択肢を選択する選択手段と、
前記複数の選択肢の各々に対応するスキャン条件を記憶するスキャン条件記憶手段と、
を有し、
前記選択手段により選択された選択肢に対応するスキャン条件を、前記被検体をスキャンするときのスキャン条件として設定する。

本発明の第１のスキャン条件設定装置では、スキャン時間と画質との各組合せに対応するスキャン条件を記憶している。したがって、操作者が、スキャン時間と画質との複数の組合せの中から、一つの組合せを選択するだけで、選択されたスキャン時間と画質との組合せに対応するスキャン条件が設定されるので、スキャン条件の設定を容易に行うことができる。
また、本発明の第２のスキャン条件設定装置では、撮影領域の広さとして選択可能な選択肢の各々に対応するスキャン条件を記憶している。したがって、操作者が、複数の選択肢の中から一つの選択肢を選択するだけで、選択された選択肢に対応するスキャン条件が設定されるので、スキャン条件の設定を容易に行うことができる。

本発明の第１の実施形態の磁気共鳴イメージング装置の概略図である。 操作者１４がスキャン計画を立てるときのフローを説明する図である。 表示装置１２に表示された表示画面の一例を示す図である。 表示ウィンドウ１２１に示されるスキャン条件の主な項目とその意味を示す図である。 操作者１４がスキャン条件の設定を変更する手順の一例を示す図である。 操作者１４がスキャン条件の設定を変更する手順の一例を示す図である。 項目「Scan Plane」の設定を変更する手順の一例を示す図である。 項目「Scan Plane」の設定を変更する手順の一例を示す図である。 操作者１４が、スキャン時間と画質との関係を確認しながら、自動的に設定内容を変更できる項目の説明図である。 スキャン時間と画質との関係を確認しながら項目のグループＧに関するスキャン条件を自動的に変更できるようにするための表示ウィンドウ１２３の一例を示す図である。 スライダー１２４ａの位置とスキャン条件との関係を説明する図である。 スライダー１２４ａを左端の目盛りＭ１に移動させた様子を示す図である。 表示ウィンドウ１２１に戻った後の表示画面を示す図である。 第２の実施形態におけるスライダーバー１２４を表示する表示画面の一例を示す図である。

図１は、本発明の第１の実施形態の磁気共鳴イメージング装置の概略図である。

磁気共鳴イメージング装置（以下、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置と呼ぶ）１は、磁場発生装置２、テーブル３、受信コイル４などを有している。

磁場発生装置２は、被検体１３が収容されるボア２１と、超伝導コイル２２と、勾配コイル２３と、送信コイル２４とを有している。超伝導コイル２２は静磁場Ｂ0を印加し、勾配コイル２３は勾配パルスを印加し、送信コイル２４はＲＦパルスを送信する。

テーブル３は、被検体１３を搬送するためのクレードル３１を有している。クレードル３１によって、被検体１３はボア２１に搬送される。

受信コイル４は、被検体１３の腹部１３ａに取り付けられており、腹部１３ａからの磁気共鳴信号を受信する。

ＭＲＩ装置１は、更に、シーケンサ５、送信器６、勾配磁場電源７、受信器８、データベース９、中央処理装置１０、入力装置１１、および表示装置１２を有している。

シーケンサ５は、中央処理装置１０の制御を受けて、ＲＦパルスの情報（中心周波数、バンド幅など）を送信器６に送り、勾配磁場の情報（勾配磁場の強度など）を勾配磁場電源７に送る。

送信器６は、シーケンサ５から送られた情報に基づいて、送信コイル２４を駆動する。

勾配磁場電源７は、シーケンサ５から送られた情報に基づいて、勾配コイル２３を駆動する。

受信器８は、受信コイル４で受信された磁気共鳴信号を信号処理し、中央処理装置１０に伝送する。

データベース９は、スキャン条件ＳＣ１〜ＳＣ５（後述する図１１参照）を記憶する。

中央処理装置１０は、受信器８から受け取った信号に基づいて画像を再構成するなど、ＭＲＩ装置１の各種の動作を実現するように、ＭＲＩ装置１の各部の動作を総括する。また、中央処理装置は、操作者１４が入力装置１１を介して入力した情報に基づいて、データベース９に記憶されているスキャン条件ＳＣ１〜ＳＣ５の中から、必要なスキャン条件が表示されるように、表示装置１２を制御する。中央処理装置１０は、例えばコンピュータ（computer）によって構成される。尚、中央処理装置１０は、本発明における選択手段の一例であり、所定のプログラムを実行することにより、選択手段として機能する。

入力装置１１は、操作者１４の操作に応じて、種々の命令を中央処理装置１０に入力する。表示装置１２は種々の情報を表示する。

ＭＲＩ装置１は、上記のように構成されている。
操作者１４は、ＭＲＩ装置１を用いて被検体１３をスキャンする場合、事前にスキャン計画を立てる。以下に、操作者１４がどのようにしてスキャン計画を立てるかについて説明する。

図２は、操作者１４がスキャン計画を立てるときのフローを説明する図である。

ステップＳ１において、操作者１４は、入力装置１１を操作して、表示装置１２に、スキャン条件を設定するための画面を表示する（図３参照）。

図３は、表示装置１２に表示された表示画面の一例を示す図である。

表示画面の左上には、被検体１３を撮影するときに行われる７個のタスク１２ａ〜１２ｇが示されている。タスクとは、被検体１３のスキャン条件などを規定している。例えば、タスク１２ｄは、Flair（FLuid
Attenuated Inversion Recovery）法によって被検体１３の頭部のＴ２強調画像を得る場合のスキャン条件などを規定している。表示画面を表示させた後、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、操作者１４は、各タスク１２ａ〜１２ｇに関するスキャン条件などを確認する。例えば、操作者１４がタスク１２ｄに関するスキャン条件を確認したいと考えた場合、操作者１４は入力装置１１を操作してタスク１２ｄを選択する。タスク１２ｄが選択されることによって、表示画面の下段の表示ウィンドウ１２１に、タスク１２ｄに関連するスキャン条件などが表示される。表示ウィンドウ１２１には、スキャン時間１２１ａも表示される。図３では、スキャン時間ＳＴは、「２分５８秒」である。スキャン条件は複数の項目を有している。以下に、スキャン条件の項目について説明する。

図４は、表示ウィンドウ１２１に示されるスキャン条件の主な項目とその意味を示す図である。

操作者１４は、表示ウィンドウ１２１を参照することによって、スキャン条件を確認することができる。条件を確認した後、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、操作者１４は、スキャン条件を手動で変更するか否かを決定する。

操作者１４は、スキャン条件の項目の２つの項目（＃ of TE(s) per Scan、およびEcho Train Length）については、設定内容を変更することはできないが、他の項目については、操作者１４自身が設定内容を変更することができる。したがって、スキャン時間を短くしたい場合、操作者１４は、例えば、項目「Phase」の値を小さくしたり、項目「Freq.FOV」の値を小さくすることによって、スキャン時間を短縮することができる。また、解像度を上げたい場合は、例えば、項目「Phase」の値を大きくすることによって、解像度を上げることができる。したがって、操作者１４が、表示ウィンドウ１２１に表示されたスキャン条件の設定を手動で変更したいと考えた場合、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、操作者１４はスキャン条件の設定の設定を変更する。

図５および図６は、操作者１４がスキャン条件の設定を変更する手順の一例を示す図である。

図５では、操作者１４がスキャン条件の中の項目「Phase」の設定を変更する例が示されている。操作者１４は、入力装置１１を操作して、項目「Phase」の候補値を表示させる。図５では、項目「Phase」の候補値は、「２２４」の他に、「１６０」、「１９２」、「２５６」、および「５１２」がある。操作者１４は、複数の候補値の中から一つの候補値を選択する。例えば、操作者１４が候補値「１９２」を選択すると、項目「Phase」は、図６に示すように、「１９２」となる。図５と図６とを比較すると、項目「Phase」を「２２４」から「１９２」に変更することによって、スキャン時間１２１ａが「２分５８秒」から「２分２８秒」に短縮されていることがわかる。

図５および図６では、項目「Phase」の設定を変更する手順について説明されているが、別の項目の設定を変更する場合にも、同様の手順で調整することができる。以下に、別の項目の設定を変更する例として、項目「Scan Plane」の設定を変更する手順について説明する。

図７および図８は、項目「Scan
Plane」の設定を変更する手順の一例を示す図である。

操作者１４は、入力装置１１を操作して、図７に示すように、項目「Scan Plane」の候補を表示させる。Scan
Planeの候補は、「Axial」の他に、「Coronal」、「Sagittal」、および「Oblique」が存在しているので、操作者１４は、複数の候補の中から一つの候補を選択する。操作者１４が候補値を選択すると、項目「Scan Plane」の欄には、選択された候補が表示される。図８には、「Sagittal」が選択されたときの画面が示されている。「Sagittal」は、スキャン面がサジタル面に設定されることを意味する。項目「Scan Pane」が「Sagittal」に設定されると、項目「Freq.Dir」は自動的に「S/I」に設定される（「S/I」は、周波数エンコード方向がＳＩ方向に設定されたことを意味する）。

以上の手順で、操作者１４が、スキャン条件の内容を変更し終えると、図２のフローが終了する。

しかし、スキャン条件の内容を変更した場合、画質に影響を与えてしまうことがある。一般に、スキャン条件の内容を変更したことにより、画質がどの程度の影響を受けるのかを予想することは容易ではない。したがって、スキャン条件の内容を変更することによって、スキャン時間は短縮できたものの、得られた画像の画質が操作者１４の考えていた以上に悪い場合、再スキャンすることになり、トータルの撮影時間が逆に長くなってしまうことがある。これでは、被検体１３に掛かる負担が逆に大きくなってしまうので、好ましくない。そこで、本実施形態では、表示ウィンドウ１２１に表示されているスキャン条件の主な項目については、操作者１４が、スキャン時間と画質との関係を確認しながら、自動的に設定内容を変更できるように構成されている。以下に、表示ウィンドウ１２１に表示されているスキャン条件の項目の中で、操作者１４が、スキャン時間と画質との関係を確認しながら、自動的に設定内容を変更できる項目について、図９を参照しながら説明する。

図９は、操作者１４が、スキャン時間と画質との関係を確認しながら、自動的に設定内容を変更できる項目の説明図である。

本実施形態では、表示ウィンドウ１２１に表示されているの項目の中の所定の項目のグループＧについては、操作者１４が、スキャン時間と画質との関係を確認しながら、自動的に設定内容を変更することができる。尚、項目「Coil」や「Scan Plane」のように、操作者１４が任意に設定内容を変更できる方が好ましい項目については、グループＧには含まれていない。

操作者１４は、スキャン時間と画質との関係を確認しながら、項目のグループＧに関するスキャン条件を自動的に変更したいと考えた場合、ステップＳ３から、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、操作者１４は、スキャン時間と画質との関係を確認しながら項目のグループＧに関するスキャン条件を自動的に変更できるようにするための表示ウィンドウを表示させる（図１０参照）。

図１０は、スキャン時間と画質との関係を確認しながら項目のグループＧに関するスキャン条件を自動的に変更できるようにするための表示ウィンドウ１２３の一例を示す図である。

表示画面には、表示ウィンドウを切り替えるためのウィンドウ切替ボタン１２２が設けられている。このボタン１２２を操作することによって、操作者１４は、スキャン時間と画質との関係を確認しながら項目のグループＧ（図９参照）に関するスキャン条件を自動的に変更できるようにするための表示ウィンドウ１２３を表示することができる。

表示ウィンドウ１２３には、スキャン時間と画質との関係を選択するためのスライダーバー１２４が表示されている。スライダーバー１２４は、スライダー１２４ａと、スライダー１２４ａが移動可能な範囲を規定するバー１２４ｂとを有している。バー１２４ｂには、画質とスキャン時間との関係を５段階で表すための目盛りＭ１〜Ｍ５が付されている。目盛りＭ１〜Ｍ５は、左端の目盛りＭ１から右端の目盛りＭ５に移動するに従って、画質は良くなるが、スキャン時間は長くなることを意味している。操作者１４がスライダー１２４ａの位置を調整することによって、項目のグループＧに関するスキャン条件は自動的に調整される。以下に、スライダーの位置に応じて、スキャン条件がどのように調整されるかについて説明する。

図１１は、スライダー１２４ａの位置とスキャン条件との関係を説明する図である。

図１１には、スキャン条件の中の主な項目のグループＧ（図９参照）が示されている。データベース９（図１参照）には、項目のグループＧに関するスキャン条件として、５つのスキャン条件ＳＣ１〜ＳＣ５が予め登録されている。操作者１４がスライダー１２４ａを左端の目盛りＭ１に移動させると、スキャン条件ＳＣ１が選択される。スキャン条件ＳＣ１は、スキャン条件ＳＣ１〜ＳＣ５の中で、画質は最も悪いが、スキャン時間は最も短くなるように、項目のグループＧの内容が設定されている。操作者１４がスライダー１２４ａを左端の目盛りＭ１から、目盛りＭ２、Ｍ３、Ｍ４、およびＭ５の順に移動させるに従って、スキャン条件ＳＣ２、ＳＣ３、ＳＣ４、およびＳＣ５が順に選択される。スライダー１２４ａの位置が右端の目盛りＭ５に近づくにつれて、スキャン条件ＳＣ１〜ＳＣ５は、スキャン時間よりも画質が優先されるように設定されている。スライダー１２４ａを右端の目盛りＭ５に移動させると、スキャン条件ＳＣ５が選択される。スキャン条件ＳＣ５は、スキャン条件ＳＣ１〜ＳＣ５の中で、スキャン時間は最も長くなるが、画質が最もよくなるように、項目のグループＧの内容が設定されている。

図１１に示すスキャン条件ＳＣ１〜ＳＣ５を決定する方法の一例としては、項目のグループＧの設定条件を変更しながら多数の被検体１３をスキャンし、実際に得られたＭＲ画像の画質と、実際に掛かったスキャン時間とを考慮して決定する方法が考えられる。

図１０に示すように、表示ウィンドウ１２３を表示させた後、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、操作者１４は、自分自身が望んでいるスキャン時間と画質との関係を考慮して、スライダー１２４ａを移動させる。例えば、スキャン時間を少しでも短くすることが最優先される場合（急患を撮影する場合など）、画質をよくすることよりも、スキャン時間を短くすることが重要であるので、この場合、操作者１４は、スライダー１２４ａを左端の目盛りＭ１に移動させる（図１２参照）。

図１２は、スライダー１２４ａを左端の目盛りＭ１に移動させた様子を示す図である。

スライダー１２４ａを左端の目盛りＭ１に移動させることにより、画質は悪いが最も短いスキャン時間でスキャンが行えるスキャン条件ＳＣ１が自動的に選択される。したがって、操作者１４の望むように、被検体１３の画像を短時間で得ることができる。また、操作者１４自身が、表示ウィンドウ１２１（図３参照）内の項目の設定を個別に変更しなくても、操作者１４がスライダー１２４ａを左端の目盛りＭ１に移動させるだけでスキャン条件ＳＣ１が自動的に選択されるので、スキャン条件ＳＣ１を簡単に設定することができる。

尚、操作者１４は、スライダー１２４ａを左端の目盛りＭ１に移動させた場合に選択されるスキャン条件ＳＣ１の内容を確認することもできる。操作者１４は、スキャン条件ＳＣ１の内容を確認したい場合、ウィンドウ切替ボタン１２２を操作し、スキャン条件を表示する表示ウィンドウ１２１に戻る（図１３参照）。

図１３は、表示ウィンドウ１２１に戻った後の表示画面を示す図である。

図１３に示す表示ウィンドウ１２１を参照すると、項目のグループＧについては、スキャン条件ＳＣ１が設定されていることがわかる。

尚、上記の説明では、スキャン時間が最優先される場合について説明されているが、高品質の画像を得ることが最優先される場合もある。この場合、スキャン時間を短くすることよりも、画質をよくすることが重要であるので、操作者１４は、スライダー１２４ａを右端の目盛りＭ５に移動させる。したがって、スキャン時間は長いが画質が最もよくなるように設定されたスキャン条件ＳＣ５が選択されるので、操作者１４が望むように、画質の良い画像を得ることができる。また、操作者１４がスライダー１２４ａを右端の目盛りＭ５に移動させるだけでスキャン条件ＳＣ５が自動的に選択されるので、スキャン条件ＳＣ５を簡単に設定することができる。操作者１４は、スキャン条件ＳＣ５を確認したい場合は、ウィンドウ切替ボタン１２２をクリックし、表示ウィンドウ１２１に戻ればよい。

また、画質とスキャン時間との両方が優先される場合は、操作者１４は、スライダー１２４ａを中央の目盛りＭ３に移動させる。この場合、画質もあまり悪くならず、且つスキャン時間もあまり長くならないように被検体１３をスキャンするスキャン条件ＳＣ３を選択することができる。更に、操作者１４は、必要に応じて、スライダー１２４ａを目盛りＭ２又はＭ４に移動させることにより、スキャン条件ＳＣ２又はＳＣ４を選択することもできる。

（２）第２の実施形態
第１の実施形態では、スライダーバー１２４は、スキャン時間と画像との組合せを選択できるように構成されているが、第２の実施形態では、スライダーバー１２４は、撮影領域の広さを選択できるように構成されている。以下に、第２の実施形態におけるスライダーバー１２４について説明する。尚、第２の実施形態におけるハードウェア構成は、第１の実施形態と同じである。

図１４は、第２の実施形態におけるスライダーバー１２４を表示する表示画面の一例を示す図である。

表示ウィンドウ１２３には、撮影領域ＦＯＶの広さを選択するためのスライダーバー１２４が表示されている。スライダーバー１２４は、スライダー１２４ａと、スライダー１２４ａが移動可能な範囲を規定するバー１２４ｂとを有している。バー１２４ｂには、撮影領域ＦＯＶの広さを、最も狭い「Small」から、最も広い「Large」まで、５つの選択肢の中から選択できるようにするための目盛りＭ１〜Ｍ５が付されている。目盛りＭ１〜Ｍ５は、左端の目盛りＭ１から右端の目盛りＭ５に移動するに従って、撮影領域ＦＯＶは次第に広くなることを意味している。データベース９（図１参照）には、目盛りＭ１〜Ｍ５の各々に対応する５つのスキャン条件（図示せず）が記憶されている。これらの５つのスキャン条件は、スライダーバー１２４によって設定された撮影領域ＦＯＶの広さに関わらず、スキャン時間および画質がほぼ同等になるように設定されている。したがって、操作者１４は、スライダーバー１２４で、被検体１３の体格に対応した撮影領域ＦＯＶを選択するだけで、被検体１３の体格に適したスキャン条件で撮影することができる。また、操作者１４がスライダー１２４ａを移動させるだけでスキャン条件が自動的に選択されるので、スキャン条件を簡単に設定することができる。

尚、第１および第２の実施形態では、磁気共鳴イメージング装置について説明されているが、本発明は、ＣＴ（Computed Tomography）装置など、他の医療装置にも適用することができる。

１ ＭＲＩ装置
２ 磁場発生装置
３ テーブル
４ 受信コイル
５ シーケンサ
６ 送信器
７ 勾配磁場電源
８ 受信器
９ データベース
１０ 中央処理装置
１１ 入力装置
１２ 表示装置
１３ 被検体
１４ オペレータ
２２ 超伝導コイル
２３ 勾配コイル
２４ 送信コイル
３１ クレードル

Claims (6)

1. 被検体をスキャンするときのスキャン条件を設定するスキャン条件設定装置であって、
   スキャン時間と画質との組合せを複数備え、操作者の操作に応じて、前記スキャン時間と画質との複数の組合せの中から、一つの組合せを選択する選択手段と、
   前記スキャン時間と画質との各組合せに対応するスキャン条件を記憶するスキャン条件記憶手段とを有し、
   前記選択手段により選択されたスキャン時間と画質との組合せに対応するスキャン条件を、前記被検体をスキャンするときのスキャン条件として設定するスキャン条件設定装置。
2. 前記選択手段は、表示装置に、スキャン時間と画質との複数の組合せの中から、一つの組合せを選択するためのスライダーバーを表示させる、請求項１に記載のスキャン条件設定装置。
3. 前記スライダーバーは、
   前記スキャン時間と画質との複数の組合せの各々に対応する位置を規定するバーと、
   前記バーに規定された位置に移動可能なスライダーとを有する、請求項２に記載のスキャン条件設定装置。
4. 前記スキャン条件には、繰返し時間、エコー時間、エコートレイン長、周波数エンコード方向のマトリックス数、および位相エンコード方向のマトリックス数、のうちのいずれかが含まれている、請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載のスキャン条件設定装置。
5. 被検体をスキャンするときのスキャン条件を設定するスキャン条件設定装置であって、
   撮影領域の広さの違いを表す複数の選択肢を備え、操作者の操作に応じて、前記複数の選択肢の中から、一つの選択肢を選択する選択手段と、
   前記複数の選択肢の各々に対応しており、各々のスキャン時間および画質が同等であるスキャン条件を記憶するスキャン条件記憶手段とを有し、
   前記選択手段により選択された選択肢に対応するスキャン条件を、前記被検体をスキャンするときのスキャン条件として設定するスキャン条件設定装置。
6. 請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載のスキャン条件設定装置を有する医療装置。

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