JPH08154919A

JPH08154919A - 磁気共鳴イメージング装置によるイメージング方法

Info

Publication number: JPH08154919A
Application number: JP6329829A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Takeshima; 弘隆竹島; Hitoshi Yoshino; 仁志吉野
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1994-12-06
Filing date: 1994-12-06
Publication date: 1996-06-18
Anticipated expiration: 2018-10-06
Also published as: JP3454949B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ＩＶＲに用いられるＭＲＩ装置において、実質
的な画質を低下させること無く、短時間での測定を行う
イメージング方法を提供する。【構成】ＩＶＲに用いられるカテーテル２００等の術具
に画像上の識別可能な指標２０１を設け、予め設定した
領域１０にわたって検査対象を測定するシーケンスと、
目標とする指標を含む領域２０を測定するシーケンスと
を作動させ、両シーケンスで得られた画像を組み合わせ
て１枚の画像とし、表示する。この際、領域２０の測定
シーケンスでは、空間分解能（領域の寸法Ｌ₁'／マトリ
ックス数）が領域１０についての測定よりも高い空間分
解能となるように撮像パラメータを設定して測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気共鳴イメージング
装置（以下、ＭＲＩ装置と省略）におけるイメージング
方法に係り、特に、カテーテル等を用いたＩＶＲにおい
て撮影される画像を術者に見やすくするためのイメージ
ング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＲＩ装置は、ＮＭＲ（核磁気共鳴）現
象を利用して計測した信号を演算処理することで、被検
体中の核スピンの密度分布、緩和時間分布等を断層像と
して画像表示するものである。このため均一な静磁場を
発生する磁石内に空間に被検体を挿入し、その空間に配
置された高周波コイルで高周波磁場をパルス状に印加す
るとともに３軸方向の傾斜磁場を適宜印加し、被検体か
ら生じるＮＭＲ信号を受信用の高周波コイルで受信す
る。そして傾斜磁場によって位置情報が付与された信号
を処理することにより被検体の関心領域について断層像
を得る。この場合、１軸方向の傾斜磁場により断面を選
択し、他の１軸について信号を周波数エンコードすると
ともに更に他の１軸（位相エンコード軸という）につい
て傾斜磁場強度を変化させながら信号計測することによ
り、選択された断面について１枚の画像のために必要な
信号を得ることができる。

【０００３】ところで近年、開発が進んだ治療技術の一
つとしてＩＶＲ（ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｌｒａ
ｄｉｏｌｏｇｙ）がある。ＩＶＲは、看者の特定の部位
を画像化しモニタしながら治療、手術等の処置を施すも
ので、例えば図５、６に示すように被検者１００の足の
付け根部分からカテーテル２００を血管内に挿入し、血
管内腔の塞栓や拡張、薬物の注入等の処置を行う際に、
カテーテルや血管等の処置部分をＸ線透視装置や内視鏡
等でモニタする。このようなＩＶＲのモニタ装置とし
て、Ｘ線の被曝がない等の長所から、上記従来の装置に
代えてＭＲＩ装置を採用する研究が盛んになりつつあ
る。ＭＲＩ装置をＩＶＲに用いた場合、図５、６に示す
例ではカテーテルの先端を含む関心領域１０を測定し、
実質的にリアルタイムで画像を表示する必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようにＭＲＩ装置
をＩＶＲのモニタ装置として用い、リアルタイムに画像
を提供する場合、１枚の画像形成にかける時間はできる
だけ短いことが要求されるが、上述したようにＭＲＩ装
置では１枚の画像を得るために信号を位相エンコードす
る必要があり、一回の測定に比較的長い時間を要する。

【０００５】一般にＭＲＩ装置において測定に要する時
間は、位相エンコード数と信号のサンプリング数すなわ
ち測定のマトリックスの数（Ｍ₁×Ｍ₂）に依存し、マト
リックスの数が増えるほど、測定時間が長くなる。一
方、画像の空間分解能は、撮像領域の寸法をマトリック
ス数で徐したものであり、撮像領域の寸法が一定である
ときはマトリック数が大きいほど空間分解能は高い。従
って、マトリックスの数を減らすことにより測定時間を
短くすることができるが、これにより空間分解能が低下
し画質が悪化する。空間分解能を落とさずに測定時間を
短くするためには、マトリックス数を減らすとともにそ
れにあわせて撮像領域を狭くする必要がある。しかし、
撮像領域が狭くなると全体の位置関係が把握しにくくな
り、問題が生じる。このように従来技術では、画質に悪
影響を与えずに測定時間を短くすることは困難であっ
た。

【０００６】本発明は上記した問題点を解消し、ＭＲＩ
装置において、実質的な画質を低下させること無く、短
時間で測定を行うことができるイメージング方法を提供
することを目的とする。更に本発明はＩＶＲ用のモニタ
として好適なイメージング方法を提供することを目的と
し、特に必要な領域において高い空間分解能を維持しな
がらリアルタイムの画像表示が可能なイメージング方法
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のイメージング方法は、比較的広い領域を測
定する第１のシーケンスと、その領域内であってそれよ
り狭い領域を高空間分解能で測定する第２のシーケンス
とを組合せて実行し１枚の画像とし表示する。この際、
第２のシーケンスで測定される領域は、予め画像におい
て検査対象の特定位置を示す指標を検査対象に付与して
おき、この指標で示された領域を含む領域とする。

【０００８】また本発明のイメージング方法は、上記第
１及び第２のシーケンスによる計測を繰返し、複数枚の
画像を順次、リアルタイムで表示する。この際、好適な
態様において、第２のシーケンスの測定領域の中心位置
は、指標が移動するものであるとき、その移動の方向、
速度に応じて位置を制御する。また第２のシーケンスを
実行する回数は、第１のシーケンスを実行する回数より
多くする。

【０００９】

【作用】第１のシーケンスで比較的広い領域について信
号を取得し画像処理した後、その画像において指標の示
す部分を含む狭い領域を第２のシーケンスで高い空間分
解能で計測し、両計測の画像を一体化することにより、
狭い領域について全体における位置関係が示され、しか
もその部分の分解能の高い画像を短時間で表示させるこ
とができる。従って実質的な画質を低下がなく、関心領
域の分解能が高いＩＶＲに適した画像を表示することが
できる。

【００１０】指標の移動方向や速度の情報に基づき、狭
い領域の測定中心を制御することにより、不必要に中心
位置を移動することによって画像が見にくくなることを
防止し、或いは指標の移動に追随して中心位置を移動さ
せることができる。この場合、中心位置はより重要な情
報が指標のいずれにあるかによって画像中心を指標の位
からずらすことができる。

【００１１】また変化の少ない広い領域については、第
１のシーケンスを実行する回数を減らすことにより、計
測時間を短縮し、変化の多い領域については第２のシー
ケンスを実行する回数を多くすることにより、その部分
についての時間分解能を上げることができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して具体
的に説明する。本実施例においても、図５、６に示すよ
うに被検者１００の足の付け根部分からカテーテル２０
０を血管内に挿入し、血管内腔の塞栓や拡張、薬物の注
入等の処置を行うＩＶＲにおける撮像を例として説明す
る。尚、被検者１００は図示しないＭＲＩ装置の静磁場
空間内に置かれ、ＭＲＩ装置のシーケンサが制御する所
定のパルスシーケンスで高周波磁場パルス及び傾斜磁場
が印加され、ＮＭＲ信号の取得、画像処理が行われ、画
像は図示しないモニタにリアルタイムで表示される。

【００１３】図示する実施例ではカテーテルの先端を識
別するために、指標２１０が設けられている。指標２１
０は、それを含む領域を画像化した場合に画像中におい
て指標であること識別できるものであればよく、例えば
生体組織に比べ密度の高いＮＭＲ信号を発生するもの、
逆にＮＭＲ信号を発生しないもの、磁性体などが用いら
れる。カテーテル２１０自体が生体組織と十分に識別で
きるものであれば、それ自体指標として機能するので別
途指標を設けなくてもよい。

【００１４】本実施例のイメージング方法では、図５、
６に示す比較的広い領域１０からのＮＭＲ信号を計測す
る第１のシーケンスと図１に示すように領域１０内であ
って指標２１０を含む狭い領域２０のＮＭＲ信号を計測
する第２のシーケンスとを実行する。この際、カテーテ
ル２００の先端部分２１０を含む狭い領域２０では空間
分解能の高いシーケンスを実行する。一般にＩＶＲにお
いて、治療を行なうための実際の作業はカテーテルの周
囲に限られ、周辺部では相対的な位置関係の情報が得ら
れればよい。つまり、周辺領域での空間分解能が多少、
低くても問題はない。ここで空間分解能は画像の視野
（領域）径をＬ、マトリックス数をＭとするとき空間分
解能ｄ＝領域径／マトリックス数（Ｌ／Ｍ）で与えられ
るので、カテーテルの近傍領域２０を「Ｌ／Ｍ」の値が
小さくなるように、その撮像パラメータを設定すればよ
い。第１及び第２のシーケンスとしては、１ないし数回
の少ないパルスシーケンスの繰返しで短時間に１枚の画
像を形成することができるエコープラナー法（ＥＰＩ
法）や高速スピンエコー法（ＦＳＥ法）など高速撮像方
法を採用することが好ましい。

【００１５】本実施例のイメージング方法では、まず領
域１０について例えば通常の空間分解能が得られるよう
にマトリックス数（位相及び周波数エンコード数）を設
定して、例えばＥＰＩ法により１枚の画像に必要な信号
を計測する。この第１のシーケンスによって取得された
信号を画像処理して、例えば生体組織より高密度のＮＭ
Ｒ信号を発生する指標の場合には、最も明るい部分を指
標として認識し、ついでこの指標を中心とする領域２０
について、第２のシーケンスを実行する。この際、マト
リック数は最初の計測より小さい、例えば１／２のマト
リックス数Ｍ₁’（＝Ｍ₁／２）として、その領域２０に
ついて１枚の画像に必要な信号を計測する。この場合、
最初の計測で得られる領域１０についての空間分解能
は、図１の縦方向について考えると、ｄ（≡Ｌ₁／Ｍ₁）
で与えられ、カテーテル近傍の狭い領域２０での空間分
解能ｄ’（≡Ｌ₁’／Ｍ₁’）は、Ｌ₁’をＬ₁の１／５と
すると、Ｍ₁’＝Ｍ₁／２であるから、ｄ’＝５×ｄ／
２、つまりｄの２．５倍となる。しかも領域２０につい
ての計測時間は領域１０についての計測に比べ、マトリ
ックス数が１／２であることから１／２であり、両シー
ケンスの計測を合せた全体の測定時間は１．５倍にしか
延長しない。

【００１６】次いでこのような２つのシーケンスによっ
て得られる領域１０の画像データと領域２０の画像デー
タとから１枚の画像を構成する。この際、領域２０を除
く領域１０の部分（外周部）については第１のシーケン
スで得られた画像データを用い、領域２０については第
２のシーケンスで得られた画像データを用いる。これに
より、中心領域２０の空間分解能が外周領域１０の２．
５倍に高められ、しかも外周部の空間分解能は従来通り
の値である画像が得られる。そしてこのような計測を繰
返すことにより、順次複数の画像を得、これら画像をリ
アルタイムで表示する。

【００１７】尚、これら両計測におけるマトリックス数
及び領域の大きさは、計測対象となる組織の特性やＩＶ
Ｒ処置を施す領域の広さなどによって適宜選択できる。
例えば、前述したように領域１０は、中心領域２０の位
置関係がわかる程度に表示されればよい場合には、外周
部のマトリックス数を減らして空間分解能を落とすこと
によって、測定時間を短縮することもできる。

【００１８】尚、周波数エンコード方向の領域の大きさ
Ｌは、

【００１９】

【数１】（式中、Ｇは読み出し時の傾斜磁場強度、△ｔはサンプ
リング間隔、Ｎはサンプリング数、Ｔはサンプリング時
間を示す。）で表されるので、サンプリング間隔等の測
定条件が同じであれば、信号のサンプリング数Ｎを変え
ることによって、その範囲を選択することができる。ま
た、位相エンコード方向の領域の大きさＬｐは、

【００２０】

【数２】（Ｇｐは位相エンコード傾斜磁場の強度、△τは位相エ
ンコード傾斜磁場の印加時間、Ｍはサンプリング数）
で、表される。サンプリング数Ｍと、傾斜磁場強度Ｇｐ
を変えることによって、撮影領域の大きさと空間分解能
を選択することができる。

【００２１】また、図１の実施例では、指標２１０の位
置すなわちカテーテルの先端部分を中心領域２０の中心
位置に一致させた場合を図示したが、領域２０の中心位
置は指標の位置に一致させる必要はなく、より重要な情
報がカテーテルとの関係でどの方向にあるのかによっ
て、その方向にずらして領域２０を決定してもよい。図
２、３にこのような例を示した。ここではカテーテルの
先端に対して前後対称に測定するのではなく、撮像領域
の中心をカテーテルの前方（図２）、あるいは後方（図
３）に偏らせている。これは、カテーテルを移動させて
いる場合、その移動方向（図中矢印で示す）の先の情報
がより重要となる場合が多いからである。この場合に
も、カテーテルの先端部分の周辺での撮像領域を空間分
解能を高くして測定することは図１の実施例と同様であ
る。

【００２２】実際の測定においては、カテーテルの移動
方向を検出し、その方向に応じて自動的に空間分解能の
高い撮像領域２０の中心を偏らせて測定することが有効
である。移動方向の検出は、測定した生データあるいは
画像を時間的に差分するなどの手段を用いることができ
る。尚、撮像領域の中心位置は、高周波磁場の中心周波
数を変更する等の、ＭＲＩ装置を制御するＣＰＵ内のパ
ラメータを書き替えることにより容易に行なえる。

【００２３】但し、術中においてあまり微小な動きにま
で追随して画像中心が変化すると、かえって見にくくな
る場合がある。従って、さらに画像を見やすくするため
には、指標（カテーテル先端）２１０の移動方向以外
に、移動の速度あるいは、加速度を検出し、その大小に
よって制御することが有効である。例えば、移動の速度
あるいは、加速度に、ある下限値を設けておき、その値
を越えた場合にのみ撮像中心を移動させるようにしても
よい。尚、指標の移動速度及び加速度については、前述
したように画像を時間的に差分することにより求めるこ
とができる。

【００２４】また以上の実施例では、２つのシーケンス
を順次繰り返し、複数枚の画像を得る場合について説明
したが、第１及び第２のシーケンスはともに同数だけ繰
り返す必要はない。つまり、ＩＶＲにおいては、カテー
テルから離れた領域においては、空間分解能だけでなく
時間的な分解能が低くても問題のないことが多い。そこ
で、図４に示すように、カテーテル先端付近の撮像を行
うシーケンス５０を行なう回数を、周辺部を撮像するシ
ーケンス６０の回数よりも多くする。図では第１のシー
ケンス６０の１回の実行に対し、第２のシーケンス５０
を４回連続して実行している。このようにすることで、
関心の高いカテーテル付近は常にリアルタイムで表示さ
れ、情報の必要が少ない周辺部はある一定時間間隔ごと
に画像が更新される。両シーケンスの実行回数の割り合
いは、状況に応じて適切に指定すればよく、特に制限は
ない。

【００２５】以上、ＩＶＲの例としてカテーテルを用い
た場合について説明したが、本発明を適用するにあたっ
ては、これに限定されるものではなく、カテーテル以外
の術具を使う場合でもその術具に指標を付して或いは術
具を指標として本発明のイメージング方法を適用するこ
とが可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように本発明
のイメージング方法によれば、広い領域についての計測
と指標で示されたそれより狭い領域についての計測とを
組合せて１つの画像とすることにより、実質的な画質を
低下させること無く、短時間での測定を行なうことがで
き、これにより関心領域の分解能が高いＩＶＲに適した
画像を表示することができる。また２つの計測の回数を
異ならせることにより、より関心のある領域の画像を高
い時間分解能でリアルタイムで表示することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による撮像領域を模式的に
表す図。

【図２】本発明の別の実施例による撮像領域を模式的
に表す図。

【図３】本発明の別の実施例による撮像領域を模式的
に表す図。

【図４】本発明による撮像のシーケンスの実施例を模
式的に示す図。

【図５】本発明が適用されるＩＶＲの状況を示す側面
図。

【図６】図５の正面図。

【符号の説明】

１０撮像領域２０高分解能撮像領域５０第１のシーケンス６０第２のシーケンス１００被検体２００カテーテル２１０指標

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁場中に置かれた検査対象に所定のシーケ
ンスで高周波磁場及び傾斜磁場を印加し、核磁気共鳴現
象により前記検査対象から発生する磁気共鳴信号を検知
し、この磁気共鳴信号に基づき前記検査対象の断層画像
を形成する磁気共鳴イメージング装置によるイメージン
グ方法において、前記画像において前記検査対象の特定位置を示す指標を
前記検査対象に付与し、予め設定した領域にわたって検
査対象を測定する第１のシーケンスと、前記指標を含み
前記第１のシーケンスの測定領域内であってそれよりも
狭い領域を前記第１のシーケンスより高い空間分解能を
もって測定する第２のシーケンスとを実行し、両シーケ
ンスで得られた画像を組み合わせて１枚の画像とし、表
示することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置によ
るイメージング方法。
【請求項２】前記第１及び第２のシーケンスによる計測
を繰返し、複数枚の画像を順次、表示することを特徴と
する請求項１記載のイメージング方法。
【請求項３】前記第２のシーケンスの測定領域の中心位
置は、前記指標が移動するものであるとき、その移動の
方向、速度に応じて位置を制御することを特徴とする請
求項２記載のイメージング方法。
【請求項４】前記第２のシーケンスを、前記第１のシー
ケンスより多い回数実行することを特徴とする請求項２
記載のイメージング方法。