JPH10201737A - 物体変位を画像支援により監視するｍｒ方法及びこの方法を実行するｍｒ装置 - Google Patents
物体変位を画像支援により監視するｍｒ方法及びこの方法を実行するｍｒ装置Info
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- JPH10201737A JPH10201737A JP10004221A JP422198A JPH10201737A JP H10201737 A JPH10201737 A JP H10201737A JP 10004221 A JP10004221 A JP 10004221A JP 422198 A JP422198 A JP 422198A JP H10201737 A JPH10201737 A JP H10201737A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、患者が動いた場合にも物体の血管
系に対する位置を正しく再生することが可能な、物体の
血管系に対する変位を画像支援により監視するＭＲ方法
を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、例えばカテーテルなどの物体
の血管系に対する相対変位の監視を可能とする。物体の
位置は連続的に再生されＭＲ血管造影図に再現される。
検査中に生ずるシフト／変形は、スライス画像を、元の
データセットから得られた同一スライスの画像と比較す
ることにより決定される。これに従って、ＭＲ血管造影
図及び／又は位置が修正される。
系に対する位置を正しく再生することが可能な、物体の
血管系に対する変位を画像支援により監視するＭＲ方法
を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、例えばカテーテルなどの物体
の血管系に対する相対変位の監視を可能とする。物体の
位置は連続的に再生されＭＲ血管造影図に再現される。
検査中に生ずるシフト／変形は、スライス画像を、元の
データセットから得られた同一スライスの画像と比較す
ることにより決定される。これに従って、ＭＲ血管造影
図及び／又は位置が修正される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、血管系の３次元体
積内での経路を表す第１のＭＲデータセットを採取し
後、物体位置を連続的に測定し、第１のＭＲデータセッ
トから得られたＭＲ血管造影図に再現する、物体の血管
系に対する変位を画像支援により監視するＭＲ方法に関
する。
積内での経路を表す第１のＭＲデータセットを採取し
後、物体位置を連続的に測定し、第１のＭＲデータセッ
トから得られたＭＲ血管造影図に再現する、物体の血管
系に対する変位を画像支援により監視するＭＲ方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】かかる種類のＭＲ方法は、第３回ＳＭＲ
プロシーディング、４９０、１９９５年から公知であ
る。ＭＲデータセットの採取に比較的長時間（８分から
２０分）が必要とされる。従って、このＭＲデータセッ
トは、例えばカテーテル等の物体が血管系に導入される
前に採取される。カテーテルの導入後、その物体の位置
がリアルタイムで連続的に測定され、第１のＭＲデータ
セットから得られたＭＲ血管造影図に再現される。
プロシーディング、４９０、１９９５年から公知であ
る。ＭＲデータセットの採取に比較的長時間（８分から
２０分）が必要とされる。従って、このＭＲデータセッ
トは、例えばカテーテル等の物体が血管系に導入される
前に採取される。カテーテルの導入後、その物体の位置
がリアルタイムで連続的に測定され、第１のＭＲデータ
セットから得られたＭＲ血管造影図に再現される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】公知の方法の限界は、
患者が導入の間に動いた場合に現れる。この場合、患者
の動きは血管撮像図に反映されないため、物体のリアル
タイム測定位置は血管造影図の正しい位置には再現され
ない。従って、本発明の目的は、患者が動いた場合にも
物体の血管系に対する位置が正しく再現されるように、
上記方法を改良することである。
患者が導入の間に動いた場合に現れる。この場合、患者
の動きは血管撮像図に反映されないため、物体のリアル
タイム測定位置は血管造影図の正しい位置には再現され
ない。従って、本発明の目的は、患者が動いた場合にも
物体の血管系に対する位置が正しく再現されるように、
上記方法を改良することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、 ａ）前記体積に少なくとも部分的に属し、前記物体の位
置に適合したスライスのＭＲデータを、前記物体の前記
位置の測定に時間的に接近して採取し、 ｂ）該ＭＲデータからスライス画像を再構築し、 ｃ）前記第１のデータセットから、又は、これに時間的
に接近して採取され、前記３次元体積を表す第２のＭＲ
データセットから、同一のスライスのＭＲ画像を再構築
し、 ｄ）前記スライス画像及びＭＲ画像から、少なくとも前
記物体の近傍において、シフトを決定し、 ｅ）前記測定された位置、及び／又は、前記ＭＲ血管造
影図を、前記シフトに応じて修正し、続いて前記血管造
影図に前記物体の位置を再現し、 ｆ）前記物体の他の位置について前記段階ａ）乃至ｅ）
を繰り返す、各段階を実行することにより達成される。
置に適合したスライスのＭＲデータを、前記物体の前記
位置の測定に時間的に接近して採取し、 ｂ）該ＭＲデータからスライス画像を再構築し、 ｃ）前記第１のデータセットから、又は、これに時間的
に接近して採取され、前記３次元体積を表す第２のＭＲ
データセットから、同一のスライスのＭＲ画像を再構築
し、 ｄ）前記スライス画像及びＭＲ画像から、少なくとも前
記物体の近傍において、シフトを決定し、 ｅ）前記測定された位置、及び／又は、前記ＭＲ血管造
影図を、前記シフトに応じて修正し、続いて前記血管造
影図に前記物体の位置を再現し、 ｆ）前記物体の他の位置について前記段階ａ）乃至ｅ）
を繰り返す、各段階を実行することにより達成される。
【０００５】本発明は、準実時間的に採取されたスライ
ス画像を用いて、このスライス画像を、第１のデータセ
ットから、又は、第１のデータセットとほぼ同時に採取
された第２のデータセットから得られた同一スライスの
ＭＲ画像と比較することにより、動きを定量的に決定で
きることの考察に基づいている。第１又は第２のＭＲデ
ータセットの採取と、関連するスライス画像の採取との
間の動きにより生じた物体のシフトを、この比較から得
ることができる。従って、ＭＲ血管造影図でのその位
置、又は、ＭＲ血管造影図そのものの位置を、物体が血
管系に対して正しい位置に再現されるように、動きにか
かわらず修正することができる。
ス画像を用いて、このスライス画像を、第１のデータセ
ットから、又は、第１のデータセットとほぼ同時に採取
された第２のデータセットから得られた同一スライスの
ＭＲ画像と比較することにより、動きを定量的に決定で
きることの考察に基づいている。第１又は第２のＭＲデ
ータセットの採取と、関連するスライス画像の採取との
間の動きにより生じた物体のシフトを、この比較から得
ることができる。従って、ＭＲ血管造影図でのその位
置、又は、ＭＲ血管造影図そのものの位置を、物体が血
管系に対して正しい位置に再現されるように、動きにか
かわらず修正することができる。
【０００６】第１のＭＲデータを採取したシーケンス
が、個々のスライス画像に対するＭＲデータを採取した
シーケンスから、物体の変位の間に相当量変化すると、
スライス画像における構造、及び、第１のデータセット
から得られたＭＲ画像における構造は、異なるコントラ
ストで再現される。この場合、第１のＭＲデータセット
の採取とスライス画像に対するＭＲデータの採取との間
に生じたシフトを、両画像の比較によって決定すること
は困難となり、物体の測定位置及び／又はＭＲ血管造影
図をシフトに応じて修正することができなくなる。この
場合、第１のデータセットに時間的に接近して第２のＭ
Ｒデータセットを採取することが必要である。第２のＭ
Ｒデータセット及び種々のスライスに対するＭＲデータ
を同様の励起シーケンスで採取することにより、種々の
画像の同等性を保証することができる。
が、個々のスライス画像に対するＭＲデータを採取した
シーケンスから、物体の変位の間に相当量変化すると、
スライス画像における構造、及び、第１のデータセット
から得られたＭＲ画像における構造は、異なるコントラ
ストで再現される。この場合、第１のＭＲデータセット
の採取とスライス画像に対するＭＲデータの採取との間
に生じたシフトを、両画像の比較によって決定すること
は困難となり、物体の測定位置及び／又はＭＲ血管造影
図をシフトに応じて修正することができなくなる。この
場合、第１のデータセットに時間的に接近して第２のＭ
Ｒデータセットを採取することが必要である。第２のＭ
Ｒデータセット及び種々のスライスに対するＭＲデータ
を同様の励起シーケンスで採取することにより、種々の
画像の同等性を保証することができる。
【０００７】本発明の好ましい構成は、物体の位置を測
定するため少なくとも１つのマイクロコイルを物体に固
定し、複数の励起シーケンスを生成してスライスのＭＲ
データを採取し、ＭＲ信号の採取の間に励起する勾配磁
場の振幅及び／又は方向をシーケンスごとに変化させ、
物体の位置をマイクロコイルによりシーケンスの幾つか
に応じて受信したＭＲ信号から得ることを特徴とする
る。
定するため少なくとも１つのマイクロコイルを物体に固
定し、複数の励起シーケンスを生成してスライスのＭＲ
データを採取し、ＭＲ信号の採取の間に励起する勾配磁
場の振幅及び／又は方向をシーケンスごとに変化させ、
物体の位置をマイクロコイルによりシーケンスの幾つか
に応じて受信したＭＲ信号から得ることを特徴とする
る。
【０００８】この、いわゆる投影再構築方法に従って生
成されるシーケンスによれば、物体に接続されたマイク
ロコイルによる物体位置の測定と、発生したＭＲ信号を
検出する付加的な受信コイルによるＭＲスライス画像の
形成とが同時に可能となる。血管系の３次元体積内での
経路を表す第１のＭＲデータセットを採取する手段と、
物体の位置を連続的に測定し、前記第１のＭＲデータセ
ットから得られたＭＲ造影図に前記位置を再現する手段
とを含む本発明に係る方法を実行する装置は、 ａ）前記体積に少なくとも部分的に属し、前記物体の位
置に適合したスライスのＭＲデータを、前記物体の位置
測定に時間的に接近して測定する手段と、 ｂ）該ＭＲデータからスライス画像を再構築する手段
と、 ｃ）前記第１のデータセットから、又は、その時間的近
傍で採取され、前記３次元体積を表す第２のＭＲデータ
セットから同一のスライスのＭＲ画像を再構築する手段
と、 ｄ）前記スライス画像及び前記ＭＲ画像から、少なくと
も前記物体の近傍において、シフトを決定する手段と、 ｅ）前記測定された位置及び／又は前記ＭＲ血管造影図
を前記シフトに応じて修正し、前記物体の位置を前記血
管造影図に再現する手段とを備えることを特徴とする。
成されるシーケンスによれば、物体に接続されたマイク
ロコイルによる物体位置の測定と、発生したＭＲ信号を
検出する付加的な受信コイルによるＭＲスライス画像の
形成とが同時に可能となる。血管系の３次元体積内での
経路を表す第１のＭＲデータセットを採取する手段と、
物体の位置を連続的に測定し、前記第１のＭＲデータセ
ットから得られたＭＲ造影図に前記位置を再現する手段
とを含む本発明に係る方法を実行する装置は、 ａ）前記体積に少なくとも部分的に属し、前記物体の位
置に適合したスライスのＭＲデータを、前記物体の位置
測定に時間的に接近して測定する手段と、 ｂ）該ＭＲデータからスライス画像を再構築する手段
と、 ｃ）前記第１のデータセットから、又は、その時間的近
傍で採取され、前記３次元体積を表す第２のＭＲデータ
セットから同一のスライスのＭＲ画像を再構築する手段
と、 ｄ）前記スライス画像及び前記ＭＲ画像から、少なくと
も前記物体の近傍において、シフトを決定する手段と、 ｅ）前記測定された位置及び／又は前記ＭＲ血管造影図
を前記シフトに応じて修正し、前記物体の位置を前記血
管造影図に再現する手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１の参照番号１は、例えば患者
である被検査物体を示す。カテーテル１０は患者内に導
入されている。カテーテル１０の患者に対する位置が監
視されなければならない。例えば１．５テスラの強度を
有する、定常かつ均一な磁場が主磁場コイルにより、患
者を収容する試験領域に生成されている。３つの勾配コ
イル３、４、及び５は、定常均一磁場の方向に延び、そ
れぞれ、ｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向に直線的に変化す
る磁場を発生させる（このため、これらの磁場を、以
下、勾配磁場とも称する）。
である被検査物体を示す。カテーテル１０は患者内に導
入されている。カテーテル１０の患者に対する位置が監
視されなければならない。例えば１．５テスラの強度を
有する、定常かつ均一な磁場が主磁場コイルにより、患
者を収容する試験領域に生成されている。３つの勾配コ
イル３、４、及び５は、定常均一磁場の方向に延び、そ
れぞれ、ｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向に直線的に変化す
る磁場を発生させる（このため、これらの磁場を、以
下、勾配磁場とも称する）。
【００１０】検査領域の定常磁場に垂直に延びるＲＦ磁
場を生成するＲＦパルスを生成することが可能なＲＦ送
信コイルもまた設けられている。このため、検査領域又
は被検査物体に生じたＭＲ信号はＭＲコイル１５により
受信され、第１のＭＲ受信機７によりＭＲデータへ変換
されて、このＭＲデータから再構築ユニット８により検
査領域の核磁化分布が再構築される。このように決定さ
れた分布を、ディスプレイユニット９（モニタ）により
表示することができる。
場を生成するＲＦパルスを生成することが可能なＲＦ送
信コイルもまた設けられている。このため、検査領域又
は被検査物体に生じたＭＲ信号はＭＲコイル１５により
受信され、第１のＭＲ受信機７によりＭＲデータへ変換
されて、このＭＲデータから再構築ユニット８により検
査領域の核磁化分布が再構築される。このように決定さ
れた分布を、ディスプレイユニット９（モニタ）により
表示することができる。
【００１１】カテーテル１０の位置は、その先端に固定
されたマイクロコイル１１により公知の方法で決定する
ことができる。マイクロコイル１１は、非常に小さな周
囲体積からＭＲ信号を検出する能力を有している。第２
のＭＲ受信機１３はＭＲ信号をＭＲデータへ変換する。
このＭＲデータから演算ユニット１４により公知の方法
で、マイクロコイルの位置を、従って、カテーテル先端
の位置を決定することができる。この位置を、公知の方
法により、ディスプレイユニット９上のＭＲ画像に再現
することができる。構成部品２〜１４は制御ユニット１
６により制御される。
されたマイクロコイル１１により公知の方法で決定する
ことができる。マイクロコイル１１は、非常に小さな周
囲体積からＭＲ信号を検出する能力を有している。第２
のＭＲ受信機１３はＭＲ信号をＭＲデータへ変換する。
このＭＲデータから演算ユニット１４により公知の方法
で、マイクロコイルの位置を、従って、カテーテル先端
の位置を決定することができる。この位置を、公知の方
法により、ディスプレイユニット９上のＭＲ画像に再現
することができる。構成部品２〜１４は制御ユニット１
６により制御される。
【００１２】図１を参照して説明したＭＲ装置により実
行される方法について、以下、図２のフローチャートに
基づいて説明する。本方法の実行は制御ユニット１６に
より時間的に制御される。ブロック１００での初期化に
続いて、第１のデータセットＡ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ0 ）が
採取される（ブロック１０１）。第１のデータセット
は、患者の血管系の３次元体積内での経路を表してい
る。この採取処理は好ましくはカテーテルが患者へ導入
される前に実行される。
行される方法について、以下、図２のフローチャートに
基づいて説明する。本方法の実行は制御ユニット１６に
より時間的に制御される。ブロック１００での初期化に
続いて、第１のデータセットＡ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ0 ）が
採取される（ブロック１０１）。第１のデータセット
は、患者の血管系の３次元体積内での経路を表してい
る。この採取処理は好ましくはカテーテルが患者へ導入
される前に実行される。
【００１３】図３は、ＰＣＡ（位相差血管造影）法とし
て知られ上記目的に適した方法の場合の、種々の信号の
時間変化を示す。最初の線は、ＲＦパルス及び同時スラ
イス選択勾配Ｇs （３番目の線）の時間的位置を示す。
ＲＦパルスの後には、３つの勾配コイル３〜５の各々に
より生成され得る２つの位相エンコード勾配Ｇp1及びＧ
p2（２番目及び３番目の線）が続いている。その後、読
み出し勾配Ｇr がオン・オフされ（４番目の線）、その
時点で生じているＭＲ信号が位相感応第１ＭＲ受信機５
により採取される（５番目の線）。ＰＣＡ法は、流れ符
号化勾配が付加的に挿入されることにより、血管系の血
液流の方向及び流速に応じた位相コードが付与される点
で、公知の３ＤＦＴ法とは異なっている。また、更なる
シーケンス群が生成される。この群に対して、流れ符号
化勾配が３つの螺旋方向の別の方向に延び、最終的に
は、流れ符号化を行うことなく更にもう一つの群が生成
される。このＭＲデータセットの採取には比較的長時
間、すなわち、位相符号化処理の数に応じて８分から２
５分が必要とされる。
て知られ上記目的に適した方法の場合の、種々の信号の
時間変化を示す。最初の線は、ＲＦパルス及び同時スラ
イス選択勾配Ｇs （３番目の線）の時間的位置を示す。
ＲＦパルスの後には、３つの勾配コイル３〜５の各々に
より生成され得る２つの位相エンコード勾配Ｇp1及びＧ
p2（２番目及び３番目の線）が続いている。その後、読
み出し勾配Ｇr がオン・オフされ（４番目の線）、その
時点で生じているＭＲ信号が位相感応第１ＭＲ受信機５
により採取される（５番目の線）。ＰＣＡ法は、流れ符
号化勾配が付加的に挿入されることにより、血管系の血
液流の方向及び流速に応じた位相コードが付与される点
で、公知の３ＤＦＴ法とは異なっている。また、更なる
シーケンス群が生成される。この群に対して、流れ符号
化勾配が３つの螺旋方向の別の方向に延び、最終的に
は、流れ符号化を行うことなく更にもう一つの群が生成
される。このＭＲデータセットの採取には比較的長時
間、すなわち、位相符号化処理の数に応じて８分から２
５分が必要とされる。
【００１４】書籍「血管診断」（P. Lanser 、J.Rosch
編集、Springer Veerlag, Heidelberg, 1994年）のKouw
enhoven 等の記事「現在のＭＲ血管造影画像化技術：サ
ーベイ」にも記載されているように、解剖学的構造を伴
うことなく血管系の経路をこのＭＲデータセットから再
構築することができる一方、血管系を伴うことなく解剖
学的構造を再現することができる。
編集、Springer Veerlag, Heidelberg, 1994年）のKouw
enhoven 等の記事「現在のＭＲ血管造影画像化技術：サ
ーベイ」にも記載されているように、解剖学的構造を伴
うことなく血管系の経路をこのＭＲデータセットから再
構築することができる一方、血管系を伴うことなく解剖
学的構造を再現することができる。
【００１５】次に、ブロック１０２において、第１のＭ
Ｒデータセットと同じ体積における核磁化分布を表す第
２のＭＲデータセットＥ（ｘ、ｙ、ｚ）が採取される。
両データセットの採取間に検査領域において生じた動き
によって更なる操作が撹乱されないように、第２のデー
タセットは、例えば第１のデータセットの直後のよう
に、第１のデータセットと時間的に接近して採取されな
ければならない。この第２のＭＲデータセットを採取す
るのに用いられるシーケンスは、例えばエコー時間及び
繰り返し時間に関して、個々のスライスに対するＭＲデ
ータを採取する本方法の更なる手順のシーケンスに対応
するべきである。このため、このＭＲデータから得られ
たスライス画像、及び、第２のＭＲデータセットから得
られた同じスライスの画像は、同一のコントラスト比の
解剖学的構造を再現する。このため、その間に検査領域
に生じたシフトを、両画像の比較により決定することが
できる。第１のＭＲデータセット（又は、その中に収容
される補助データセット）がすでにこの条件を満たして
いるならば、第２のデータセットの採取（ステップ１０
２）は省略される。
Ｒデータセットと同じ体積における核磁化分布を表す第
２のＭＲデータセットＥ（ｘ、ｙ、ｚ）が採取される。
両データセットの採取間に検査領域において生じた動き
によって更なる操作が撹乱されないように、第２のデー
タセットは、例えば第１のデータセットの直後のよう
に、第１のデータセットと時間的に接近して採取されな
ければならない。この第２のＭＲデータセットを採取す
るのに用いられるシーケンスは、例えばエコー時間及び
繰り返し時間に関して、個々のスライスに対するＭＲデ
ータを採取する本方法の更なる手順のシーケンスに対応
するべきである。このため、このＭＲデータから得られ
たスライス画像、及び、第２のＭＲデータセットから得
られた同じスライスの画像は、同一のコントラスト比の
解剖学的構造を再現する。このため、その間に検査領域
に生じたシフトを、両画像の比較により決定することが
できる。第１のＭＲデータセット（又は、その中に収容
される補助データセット）がすでにこの条件を満たして
いるならば、第２のデータセットの採取（ステップ１０
２）は省略される。
【００１６】ステップ１０１、及び実行されるならばス
テップ１０２は、画像化されるべき物体すなわちカテー
テルが患者に導入される前に実行される。その後に続く
全てのステップは、カテーテルの導入後にのみ実行され
る。カテーテルの導入後、その位置Ｐ（ｕ、ｖ、ｔ）が
ステップ１０３において測定され、ステップ１０４にお
いて、その時点でカテーテルが存在するスライスについ
てＭＲデータが採取される。ステップ１０３及び１０４
は、互いに独立に実行することができるが、スライス画
像の画像化とＭＲ測定とが常にカテーテルの同じ位置で
行われるように、時間的に接近して実行されなければな
らない。
テップ１０２は、画像化されるべき物体すなわちカテー
テルが患者に導入される前に実行される。その後に続く
全てのステップは、カテーテルの導入後にのみ実行され
る。カテーテルの導入後、その位置Ｐ（ｕ、ｖ、ｔ）が
ステップ１０３において測定され、ステップ１０４にお
いて、その時点でカテーテルが存在するスライスについ
てＭＲデータが採取される。ステップ１０３及び１０４
は、互いに独立に実行することができるが、スライス画
像の画像化とＭＲ測定とが常にカテーテルの同じ位置で
行われるように、時間的に接近して実行されなければな
らない。
【００１７】図４は、位置測定がスライス画像に対する
ＭＲデータの採取とほぼ同時に行われるように、ＭＲ信
号を、一方ではマイクロコイル１１に励起させ、他方で
は受信コイル１５に励起させる２つのシーケンスを示
す。図４に示す如く、ＲＦパルス（図４の最初の線）は
スライス選択勾配Ｇw に関連して行われ、その結果、各
磁化は、カテーテルを含み、ｗ方向に対して垂直に延び
るスライス内に励起される。ｗ方向は、勾配コイル３〜
５により発生される磁場の勾配方向であるｘ、ｙ、又は
ｚ方向の何れかと一致してもよく、あるいは、ｘ，ｙ，
ｚ座標系に対して斜めに延びてもよい。スライス選択Ｒ
Ｆパルスに続いて、２つの勾配磁場Ｇu 及びＧv （図４
の３番目及び４番目の線）が、互いに垂直に、かつ、ｗ
方向に対して垂直に延びる方向ｕ及びｖに発生される。
そして、勾配Ｇu 及びＧv が励起している間に、ＭＲ信
号（５番目の線）が受信される。このシーケンスは繰り
返し時間Ｔr で繰り返され、勾配Ｇu 及びＧv は、合成
勾配磁場の大きさが一定に保たれ、その方向はシーケン
スごとに変化するように、シーケンスごとに変化する。
ＭＲデータの採取とほぼ同時に行われるように、ＭＲ信
号を、一方ではマイクロコイル１１に励起させ、他方で
は受信コイル１５に励起させる２つのシーケンスを示
す。図４に示す如く、ＲＦパルス（図４の最初の線）は
スライス選択勾配Ｇw に関連して行われ、その結果、各
磁化は、カテーテルを含み、ｗ方向に対して垂直に延び
るスライス内に励起される。ｗ方向は、勾配コイル３〜
５により発生される磁場の勾配方向であるｘ、ｙ、又は
ｚ方向の何れかと一致してもよく、あるいは、ｘ，ｙ，
ｚ座標系に対して斜めに延びてもよい。スライス選択Ｒ
Ｆパルスに続いて、２つの勾配磁場Ｇu 及びＧv （図４
の３番目及び４番目の線）が、互いに垂直に、かつ、ｗ
方向に対して垂直に延びる方向ｕ及びｖに発生される。
そして、勾配Ｇu 及びＧv が励起している間に、ＭＲ信
号（５番目の線）が受信される。このシーケンスは繰り
返し時間Ｔr で繰り返され、勾配Ｇu 及びＧv は、合成
勾配磁場の大きさが一定に保たれ、その方向はシーケン
スごとに変化するように、シーケンスごとに変化する。
【００１８】勾配Ｇu 及びＧv により周波数符号化が行
われるため、これらのシーケンスに対して、マイクロコ
イル１１は、その周波数が各励起勾配方向におけるマイ
クロコイルの位置を特徴付けるようなＭＲ信号を出力す
る。従って、これらシーケンスのうち、好ましくは９０
°オフセットした読み出し勾配よりなる２つのシーケン
スに基づいて、マイクロコイルのスライス内での位置Ｐ
（ｕ，ｖ，ｔ）を決定することができ、付加的な（ｗ方
向に延びる勾配に関する）測定により、スライスからの
距離を決定することもできる（ブロック１０３）。しか
しながら、マイクロコイルの位置を、他のＭＲシーケン
スや、例えば上記引用文献に開示された方法などの全く
別の方法によって決定することもできる。
われるため、これらのシーケンスに対して、マイクロコ
イル１１は、その周波数が各励起勾配方向におけるマイ
クロコイルの位置を特徴付けるようなＭＲ信号を出力す
る。従って、これらシーケンスのうち、好ましくは９０
°オフセットした読み出し勾配よりなる２つのシーケン
スに基づいて、マイクロコイルのスライス内での位置Ｐ
（ｕ，ｖ，ｔ）を決定することができ、付加的な（ｗ方
向に延びる勾配に関する）測定により、スライスからの
距離を決定することもできる（ブロック１０３）。しか
しながら、マイクロコイルの位置を、他のＭＲシーケン
スや、例えば上記引用文献に開示された方法などの全く
別の方法によって決定することもできる。
【００１９】いわゆる投影再構築法を用いて、図４に示
すシーケンスの間に受信コイル１５によって受信された
ＭＲ信号からスライス内の核磁化分布を決定することが
できる（ステップ１０４）。ＭＲ信号から得られたＭＲ
データにより再構築されたスライス画像Ｉ（ｕ，ｖ，
ｔ）は、ＭＲ信号が採取された時点ｔにおけるスライス
内での解剖学的構造を再現する。従って、図４に示すシ
ーケンスを、同時に、スライス画像のＭＲデータの採取
及びカテーテルの位置測定に用いることができる。
すシーケンスの間に受信コイル１５によって受信された
ＭＲ信号からスライス内の核磁化分布を決定することが
できる（ステップ１０４）。ＭＲ信号から得られたＭＲ
データにより再構築されたスライス画像Ｉ（ｕ，ｖ，
ｔ）は、ＭＲ信号が採取された時点ｔにおけるスライス
内での解剖学的構造を再現する。従って、図４に示すシ
ーケンスを、同時に、スライス画像のＭＲデータの採取
及びカテーテルの位置測定に用いることができる。
【００２０】図５は、検査されたスライス内に存在する
解剖学的構造が再現されたスライス画像Ｉ（ｕ，ｖ，
ｔ）を示す。スライスのＭＲデータと同時に測定された
カテーテル先端の位置Ｐもまた画像Ｉ（ｕ，ｖ，ｔ）に
再現されている。図５の基準Ａ（ｕ，ｖ，ｔ0 ）は、時
点ｔo において採取された第１のデータセットＡ（ｘ，
ｙ，ｚ，ｔ0 ）から得られ、例えば同一スライス内の血
管系を示す血管造影図を示す。血管系の解剖学的構造す
なわち組織構造はスライス画像に含まれている。カテー
テル先端の位置もまたこの画像に再現されており、その
位置は血管と一致していないように見える。この原因
は、第１のＭＲデータセットの採取と位置Ｐの関連測定
との間の経過期間中における患者の動きにある。
解剖学的構造が再現されたスライス画像Ｉ（ｕ，ｖ，
ｔ）を示す。スライスのＭＲデータと同時に測定された
カテーテル先端の位置Ｐもまた画像Ｉ（ｕ，ｖ，ｔ）に
再現されている。図５の基準Ａ（ｕ，ｖ，ｔ0 ）は、時
点ｔo において採取された第１のデータセットＡ（ｘ，
ｙ，ｚ，ｔ0 ）から得られ、例えば同一スライス内の血
管系を示す血管造影図を示す。血管系の解剖学的構造す
なわち組織構造はスライス画像に含まれている。カテー
テル先端の位置もまたこの画像に再現されており、その
位置は血管と一致していないように見える。この原因
は、第１のＭＲデータセットの採取と位置Ｐの関連測定
との間の経過期間中における患者の動きにある。
【００２１】これらの動きを定量的に決定するため、ス
テップ１０５において、ＭＲ画像Ｉ’（ｕ，ｖ，ｔ0 ）
が第２のＭＲデータセットＥ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ0 ）か
ら、又は、第１のＭＲデータセットに対するシーケンス
が、スライス画像Ｉ（ｕ，ｖ，ｔ）に対するＭＲデータ
を再現するシーケンスと同じコントラスト比で解剖学的
構造を再現するならば第１のデータセットＡ（ｘ，ｙ，
ｚ，ｔ0 ）から、再構築される。図５に示される画像
Ｉ’（ｕ，ｖ，ｔ0 ）は、この画像に要求されるＭＲデ
ータが時点ｔ0 で採取されるのに対して、スライス画像
Ｉ（ｕ，ｖ，ｔ）に対するＭＲデータの採取及び位置Ｐ
の測定が時点ｔで行われる点で、ＭＲスライス画像Ｉ
（ｕ，ｖ，ｔ）と異なっている。従って、これら２つの
画像を比較することにより、期間ｔ0 〜ｔに生じたシフ
トを決定することができる。
テップ１０５において、ＭＲ画像Ｉ’（ｕ，ｖ，ｔ0 ）
が第２のＭＲデータセットＥ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ0 ）か
ら、又は、第１のＭＲデータセットに対するシーケンス
が、スライス画像Ｉ（ｕ，ｖ，ｔ）に対するＭＲデータ
を再現するシーケンスと同じコントラスト比で解剖学的
構造を再現するならば第１のデータセットＡ（ｘ，ｙ，
ｚ，ｔ0 ）から、再構築される。図５に示される画像
Ｉ’（ｕ，ｖ，ｔ0 ）は、この画像に要求されるＭＲデ
ータが時点ｔ0 で採取されるのに対して、スライス画像
Ｉ（ｕ，ｖ，ｔ）に対するＭＲデータの採取及び位置Ｐ
の測定が時点ｔで行われる点で、ＭＲスライス画像Ｉ
（ｕ，ｖ，ｔ）と異なっている。従って、これら２つの
画像を比較することにより、期間ｔ0 〜ｔに生じたシフ
トを決定することができる。
【００２２】この操作はステップ１０６において行われ
る。この目的のため、２つの画像Ｉ（ｕ，ｖ，ｔ）及び
Ｉ’（ｕ，ｖ，ｔ0 ）の一方が、例えば複数の正方形画
像領域（一辺の長さが例えば１００画素）に部分分割さ
れ、各画像領域の周囲の探索領域内で、他方の画像にお
いて上記一方の画像の各画像領域と最も良く一致する画
像領域が決定される。シフトＴ（ｕ，ｖ）を、これらの
対応する画像領域の位置から決定することができる。こ
のシフトは、画像Ｉ’（ｕ，ｖ，ｔ）の矢印Ｔ（ｕ，
ｖ）で表されている。ただし、簡単のため、シフトは画
像の全領域で同一（単なる並進移動）であると仮定して
いる。
る。この目的のため、２つの画像Ｉ（ｕ，ｖ，ｔ）及び
Ｉ’（ｕ，ｖ，ｔ0 ）の一方が、例えば複数の正方形画
像領域（一辺の長さが例えば１００画素）に部分分割さ
れ、各画像領域の周囲の探索領域内で、他方の画像にお
いて上記一方の画像の各画像領域と最も良く一致する画
像領域が決定される。シフトＴ（ｕ，ｖ）を、これらの
対応する画像領域の位置から決定することができる。こ
のシフトは、画像Ｉ’（ｕ，ｖ，ｔ）の矢印Ｔ（ｕ，
ｖ）で表されている。ただし、簡単のため、シフトは画
像の全領域で同一（単なる並進移動）であると仮定して
いる。
【００２３】こうしてステップ１０６においてシフトＴ
（ｕ，ｖ）が決定された後、血管造影図での位置Ｐ又は
ＭＲ血管造影図そのものが修正される。図５の基準Ａc
（ｕ，ｖ）は、位置Ｐが修正されない状態で再現された
修正血管造影図を示している。ＭＲ血管造影図の修正の
利点は、血管系が少なくとも実質的に、カテーテル先端
位置Ｐの測定時点ｔにおける状態で再現されることであ
る。しかしながら、比較的多量の計算が必要となること
が欠点である。これは、血管造影図の各画素の位置が修
正されなければならず、位置に依存してシフト量が変化
し得るためである。血管造影図そのものは変化されず、
シフトＴに応じて修正されたカテーテル先端位置が血管
造影図に再現されるだけである場合には、シフトをカテ
ーテル先端の位置Ｐに対応する画像領域について決定す
ればよいだけなので、計算量ははるかに小さくなる。た
だし、この場合、血管系は元々存在していた位置に表示
され、即時的な位置には表示されない。
（ｕ，ｖ）が決定された後、血管造影図での位置Ｐ又は
ＭＲ血管造影図そのものが修正される。図５の基準Ａc
（ｕ，ｖ）は、位置Ｐが修正されない状態で再現された
修正血管造影図を示している。ＭＲ血管造影図の修正の
利点は、血管系が少なくとも実質的に、カテーテル先端
位置Ｐの測定時点ｔにおける状態で再現されることであ
る。しかしながら、比較的多量の計算が必要となること
が欠点である。これは、血管造影図の各画素の位置が修
正されなければならず、位置に依存してシフト量が変化
し得るためである。血管造影図そのものは変化されず、
シフトＴに応じて修正されたカテーテル先端位置が血管
造影図に再現されるだけである場合には、シフトをカテ
ーテル先端の位置Ｐに対応する画像領域について決定す
ればよいだけなので、計算量ははるかに小さくなる。た
だし、この場合、血管系は元々存在していた位置に表示
され、即時的な位置には表示されない。
【００２４】ステップ１０３〜１０７により構成される
ループが連続的に実行されると、カテーテル先端の位置
は連続的に測定され、元の状況に対するシフト量が決定
され、これに応じて、血管造影図又は測定位置が修正さ
れる。血管造影図での位置を強調するため、例えば、位
置は血管造影図Ａc （ｕ，ｖ）に点滅スポット等として
再現される。また、カテーテルの長さ方向のより大きな
部分が再現されるように、以前に測定した位置を再現す
ることもできる。
ループが連続的に実行されると、カテーテル先端の位置
は連続的に測定され、元の状況に対するシフト量が決定
され、これに応じて、血管造影図又は測定位置が修正さ
れる。血管造影図での位置を強調するため、例えば、位
置は血管造影図Ａc （ｕ，ｖ）に点滅スポット等として
再現される。また、カテーテルの長さ方向のより大きな
部分が再現されるように、以前に測定した位置を再現す
ることもできる。
【００２５】原理的に、スライス画像から血管系と共に
解剖学的構造を再現し、その配向を容易とすることがで
きる。しかしながら、これらのＭＲスライス画像を採取
する最も重要な理由は、元の状況に対するシフト（変
形）を連続的に決定し、それに応じて血管造影図又はカ
テーテルの測定位置を修正することにある。
解剖学的構造を再現し、その配向を容易とすることがで
きる。しかしながら、これらのＭＲスライス画像を採取
する最も重要な理由は、元の状況に対するシフト（変
形）を連続的に決定し、それに応じて血管造影図又はカ
テーテルの測定位置を修正することにある。
【図１】本発明に係る方法の実行に好適なＭＲ装置を示
す図である。
す図である。
【図２】本発明に係る方法を示すフローチャートであ
る。
る。
【図３】第１のＭＲデータセット採取中における種々の
信号の時間変化を示す図である。
信号の時間変化を示す図である。
【図４】スライス用ＭＲデータの採取中における種々の
信号の時間変化を示す図である。
信号の時間変化を示す図である。
【図５】ＭＲデータセット又はＭＲデータから得られた
種々の画像を示す図である。
種々の画像を示す図である。
３、４、５ 勾配コイル １０ カテーテル １１ マイクロコイル １５ ＭＲコイル
Claims (4)
- 【請求項１】 血管系の３次元体積内での経路を表す第
１のＭＲデータセット（Ａ（ｘ，ｙ，ｚ；ｔ0 ））を採
取し、その後、物体の位置（Ｐ（ｕ，ｖ，ｔ））を連続
的に測定して前記第１のＭＲデータセットから得られた
ＭＲ血管造影図に再現する、血管系に対する物体変位を
画像支援により監視するＭＲ方法であって、 ａ）前記体積に少なくとも部分的に属し、前記物体の位
置に適合したスライスのＭＲデータを、前記物体位置
（Ｐ（ｕ，ｖ，ｔ））の測定に時間的に接近して採取
し、 ｂ）該ＭＲデータからスライス画像（Ｉ（ｕ，ｖ，
ｔ））を再構築し、 ｃ）前記第１のデータセット（Ａ（ｘ，ｙ，ｚ；ｔ0
））から、又は、これに時間的に接近して採取され、
前記３次元体積を表す第２のＭＲデータセット（Ｅ
（ｘ，ｙ，ｚ；ｔ0 ）から、同一のスライスのＭＲ画像
（Ｉ’（ｕ，ｖ，ｔ0 ））を再構築し、 ｄ）前記スライス画像及びＭＲ画像から、少なくとも前
記物体の近傍において、シフト（Ｔ（ｕ，ｖ））を決定
し、 ｅ）前記測定された位置、及び／又は、前記ＭＲ血管造
影図を、前記シフト（Ｔ（ｕ，ｖ，ｔ））に応じて修正
し、続いて前記血管造影図（Ａc （ｕ，ｖ））に前記物
体の位置を再現し、 ｆ）前記物体の他の位置について前記段階ａ）乃至ｅ）
を繰り返す、各段階よりなる方法。 - 【請求項２】 第２のＭＲデータセット（Ｅ（ｘ，ｙ，
ｚ；ｔ0 ））を前記第１のＭＲデータセット（Ａ（ｘ，
ｙ，ｚ；ｔ0 ））に時間的に接近して採取する請求項１
記載のＭＲ方法において、 前記第２のＭＲデータセット（Ｅ（ｘ，ｙ，ｚ；ｔ0
））及び種々のスライスに対するＭＲデータを同様の
励起シーケンスにより採取することを特徴とするＭＲ方
法。 - 【請求項３】 前記物体の位置を測定するため少なくと
も１つのマイクロコイル（１１）を前記物体に固定し、 複数の励起シーケンスを生成して前記スライスのＭＲデ
ータを採取し、該ＭＲ信号の採取の間に励起する勾配磁
場（Ｇu ，Ｇv ）の振幅及び／又は方向をシーケンスご
とに変化させ、 前記物体の位置（Ｐ（ｕ，ｖ，ｔ））を前記マイクロコ
イルにより前記シーケンスの幾つかに応じて受信したＭ
Ｒ信号から得ることを特徴とする請求項１記載のＭＲ方
法。 - 【請求項４】 血管系の３次元体積内での経路を表す第
１のＭＲデータセット（Ａ（ｘ，ｙ，ｚ；ｔ0 ））を採
取する手段（１０１）と、物体（１０）の位置（Ｐ
（ｕ，ｖ，ｔ））を連続的に測定し、前記位置を前記第
１のＭＲデータセットから得られたＭＲ造影図に再現す
る手段（１０３）とを備える請求項１記載の方法を実行
する装置において、 ａ）前記体積に少なくとも部分的に属し、前記物体の位
置に適合したスライスのＭＲデータを、前記物体の位置
測定に時間的に接近して測定する手段（１０４）と、 ｂ）該ＭＲデータからスライス画像（Ｉ（ｕ，ｖ，
ｔ））を再構築する手段（１０４）と、 ｃ）前記第１のデータセット（Ａ（ｘ，ｙ，ｚ；ｔ0
））から、又は、これに時間的に接近して採取され前
記３次元体積を表す第２のＭＲデータセット（Ｅ（ｘ，
ｙ；ｚ0 ）から、同一のスライスのＭＲ画像（Ｉ’
（ｕ，ｖ，ｔ））を再構築する手段（１０５）と、 ｄ）前記スライス画像（Ｉ（ｕ，ｖ，ｔ））及び前記Ｍ
Ｒ画像（Ｉ’（ｕ，ｖ，ｔ0 ））から、少なくとも前記
物体（１０）の近傍において、シフトを決定する手段
（１０６）と、 ｅ）前記測定された位置及び／又は前記ＭＲ血管造影図
を、前記シフトに応じて修正し、前記物体の位置を前記
血管造影図に再現する手段（１０６）とを備える装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19701036:9 | 1997-01-15 | ||
| DE19701036A DE19701036A1 (de) | 1997-01-15 | 1997-01-15 | MR-Verfahren zur bildgestützten Überwachung der Verschiebung eines Objektes und MR-Anordnung zur Durchführung des Verfahrens |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10201737A true JPH10201737A (ja) | 1998-08-04 |
Family
ID=7817357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10004221A Pending JPH10201737A (ja) | 1997-01-15 | 1998-01-12 | 物体変位を画像支援により監視するｍｒ方法及びこの方法を実行するｍｒ装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6192144B1 (ja) |
| EP (1) | EP0854367B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10201737A (ja) |
| DE (2) | DE19701036A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007523699A (ja) * | 2004-02-18 | 2007-08-23 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 脈管系におけるカテーテルの位置の確定に対する装置及び方法 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7907765B2 (en) | 2001-03-28 | 2011-03-15 | University Of Washington | Focal plane tracking for optical microtomography |
| US7738945B2 (en) * | 2002-04-19 | 2010-06-15 | University Of Washington | Method and apparatus for pseudo-projection formation for optical tomography |
| US7260253B2 (en) * | 2002-04-19 | 2007-08-21 | Visiongate, Inc. | Method for correction of relative object-detector motion between successive views |
| US8892673B1 (en) | 2003-08-08 | 2014-11-18 | Radix Holdings, Llc | Hybrid challenge-response |
| US7835561B2 (en) | 2007-05-18 | 2010-11-16 | Visiongate, Inc. | Method for image processing and reconstruction of images for optical tomography |
| US7787112B2 (en) * | 2007-10-22 | 2010-08-31 | Visiongate, Inc. | Depth of field extension for optical tomography |
| US9259290B2 (en) | 2009-06-08 | 2016-02-16 | MRI Interventions, Inc. | MRI-guided surgical systems with proximity alerts |
| WO2010148083A2 (en) | 2009-06-16 | 2010-12-23 | Surgivision, Inc. | Mri-guided devices and mri-guided interventional systems that can track and generate dynamic visualizations of the devices in near real time |
| US11069054B2 (en) | 2015-12-30 | 2021-07-20 | Visiongate, Inc. | System and method for automated detection and monitoring of dysplasia and administration of immunotherapy and chemotherapy |
| WO2017153263A1 (en) * | 2016-03-08 | 2017-09-14 | Koninklijke Philips N.V. | Patient positioning check with mprs and cross-hair graphics |
| WO2017221159A1 (en) | 2016-06-22 | 2017-12-28 | Sync-Rx, Ltd. | Updating an indication of a lumen location |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4823941A (en) * | 1985-11-20 | 1989-04-25 | Alex Mindich | High speed tubular belt conveyor and system and method for making |
| US4858128A (en) * | 1986-08-11 | 1989-08-15 | General Electric Company | View-to-view image correction for object motion |
| US5337231A (en) * | 1992-03-31 | 1994-08-09 | General Electric Company | View to view image correction for object motion with truncated data |
| US5323110A (en) * | 1992-08-10 | 1994-06-21 | Hitachi Instruments, Inc. | Technique for compensating for patient motion in magnetic resonance imaging |
| DE4310993A1 (de) * | 1993-04-03 | 1994-10-06 | Philips Patentverwaltung | MR-Abbildungsverfahren und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens |
| US5539312A (en) * | 1995-02-02 | 1996-07-23 | Mayo Foundation For Medical Education And Research | Detection and measurement of motion during NMR imaging using orbital navigator echo signals |
| DE19507617A1 (de) * | 1995-03-04 | 1996-09-05 | Philips Patentverwaltung | MR-Verfahren und MR-Gerät zur Durchführung des Verfahrens |
-
1997
- 1997-01-15 DE DE19701036A patent/DE19701036A1/de not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-01-08 US US09/004,251 patent/US6192144B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-01-12 JP JP10004221A patent/JPH10201737A/ja active Pending
- 1998-01-15 DE DE59811554T patent/DE59811554D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-01-15 EP EP98100584A patent/EP0854367B1/de not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007523699A (ja) * | 2004-02-18 | 2007-08-23 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 脈管系におけるカテーテルの位置の確定に対する装置及び方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0854367B1 (de) | 2004-06-16 |
| EP0854367A1 (de) | 1998-07-22 |
| DE59811554D1 (de) | 2004-07-22 |
| US6192144B1 (en) | 2001-02-20 |
| DE19701036A1 (de) | 1998-07-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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