磁共振诊断装置及其工作方法.pdf

本发明提供一种磁共振诊断装置，其特征在于，具备：针对摄像范围生成多个被检查体的切片图像的单元；在所述摄像范围内侧确定多个摄谱用的切片范围的确定单元；以及，针对在所确定的所述多个切片范围上分别设定的体素测定所述被检查体的磁共振频谱的单元。

权利要求书
1.  一种磁共振诊断装置，其特征在于，具备：
针对摄像范围生成多个被检查体的切片图像的单元，
在所述摄像范围的内侧确定多个摄谱用的切片范围的确定单元，以及，
针对在所确定的所述多个切片范围上分别设定的体素测定所述被检查体的磁共振频谱的单元。

2.  根据权利要求1所述的磁共振诊断装置，其特征在于，所述确定单元确定所述多个切片范围，使得包含于所述多个切片范围内的体素的位置与所述多个切片图像中的某一个的切片位置一致。

3.  根据权利要求1所述的磁共振诊断装置，其特征在于，所述确定单元确定所述多个切片范围，使得包含于所述多个切片范围内的体素的中心位置与所述多个切片图像中的某一个的切片中心位置一致。

4.  根据权利要求1或2所述的磁共振诊断装置，其特征在于，所述确定单元在上述条件的范围内根据用户的指示确定所述多个切片范围。

5.  根据权利要求1所述的磁共振诊断装置，其特征在于，还具有：生成把包含于所述多个切片图像中的1个切片图像、和对于离该切片图像的位置最近的位置的体素所测定的所述磁共振频谱进行关联表示的图像的单元。

6.  根据权利要求5所述的磁共振诊断装置，其特征在于，还具有：生成把包含于所述多个切片图像中的1个切片图像、和对于具有离该切片图像的中心位置最近的中心位置的体素所测定的所述磁共振频谱进行关联表示的图像的单元。

7.  一种磁共振诊断装置，其特征在于，具有：
确定摄谱用的多个切片范围的确定单元，
针对在所述多个切片范围上分别设定的体素中的每一个测定被检查体的磁共振频谱的单元，以及，
针对与分别设定在所述多个切片范围上的所述体素的位置一致的多个切片位置中的每一个生成所述被检查体的切片图像的生成单元。

8.  根据权利要求7所述的磁共振诊断装置，其特征在于，所述生成单元生成与所述体素的中心位置一致的切片中心位置的切片图像。

9.  根据权利要求7所述的磁共振诊断装置，其特征在于，还具有：生成把所述磁共振频谱和所述切片图像进行关联表示的图像的单元。

10.  一种磁共振诊断装置的工作方法，其特征在于，
针对摄像范围，生成多个被检查体的切片图像，
在所述摄像范围的内侧，确定多个摄谱用的切片范围，并且
针对在所确定的所述多个切片范围上分别设定的体素，测定所述被检查体的磁共振频谱。

11.  一种磁共振诊断装置的工作方法，其特征在于，
确定摄谱用的多个切片范围，
针对在所述多个切片范围上分别设定的体素中的每一个，测定被检查体的磁共振频谱，并且
针对与分别设定在所述多个切片范围上的所述体素的位置一致的多个切片位置中的每一个，生成所述被检查体的切片图像。

说明书磁共振诊断装置及其工作方法
交叉参照的相关申请
本申请是基于2006年8月11日提交的在先日本专利申请2006-220333并要求优先权，其整个内容都参照结合在本申请中。
技术领域
本发明是关于进行磁共振成像(MRI)和磁共振摄谱(MRS)的磁共振诊断装置及其工作方法。
背景技术
该种装置由例如特开2001-187038等而被人们所了解。
在这种装置中，用户可以边参照由MRI所摄像的图像、边指定由MRS进行测定的位置。因此，只要把与1张切片图像对应的切片范围作为由MRS进行测定的范围，就能够使切片图像与MRS测定结果相关联，从而可以参照两者进行诊断。
但是，近年来对于根据收集了多个切片的磁共振信号的三维摄谱测定的需求越来越大。进行这种摄谱测定时，在MRI进行多切片摄像也是有效的，但摄谱测定与多切片摄像是分别进行的。
因此，就出现了不存在与对应于进行了摄谱测定的切片范围的切片位置相关的切片图像的情况。在这种情况下，就无法参照切片图像和MRS测定结果这两者来进行诊断。
发明内容
由以上情况，人们期望一直存在与对应于进行了磁共振频谱测定的切片范围的切片位置相关的切片图像。
根据本发明的第1方式的磁共振诊断装置，具备：针对摄像范围生成多个被检查体的切片图像的单元；在所述摄像范围内侧确定多个摄谱用的切片范围的确定单元，以及，针对在所确定的所述多个切片范围上分别设定的体素测定所述被检查体的磁共振频谱的单元。
根据本发明的第2方式的磁共振诊断装置，具备：确定摄谱用的多个切片范围的确定单元；针对在所述多个切片范围上分别设定的体素的每一个测定被检查体的磁共振频谱的单元；以及，针对与分别设定在所述多个切片范围上的所述体素的位置一致的多个切片位置的每一个生成所述被检查体的切片图像的生成单元。
关于本发明的第3方式的磁共振诊断装置的工作方法，针对摄像范围生成多个被检查体的切片图像，在所述摄像范围内侧确定多个摄谱用的切片范围，并且，针对在所确定的所述多个切片范围上分别设定的体素测定所述被检查体的磁共振频谱。
关于本发明的第4方式的磁共振诊断装置的工作方法，其确定摄谱用的多个切片范围，针对在所述多个切片范围上分别设定的体素的每一个，测定被检查体的磁共振频谱，并且，针对与分别设定在所述多个切片范围上的所述体素的位置一致的多个切片位置的每一个生成所述被检查体的切片图像。
本发明的其他目的和新颖特征将在下面的描述中阐明，并且一部分与阐述内容有所变化，或者可以从本发明的实施中了解。本发明的目的和新颖特征可以通过本文中所详细阐述的手段及结合而实现与获得。
附图说明
附图包含在本说明书内构成发明书的一部分，阐明了本发明的优选实施方式，并且与上述的总体描述和下述对优选实施方式的详细描述一起共同解释本发明的原理。
图1是表示关于本发明的第1至第3实施方式的磁共振诊断装置的结构的图。
图2是表示图1所示的主控制部17的在第1实施方式中的处理顺序的流程图。
图3是表示为了确定MRS范围、在图1中的显示部显示的切片图像的一个例子的图。
图4是表示为判定指定切片范围、在图1中的显示部显示的图像的一个例子的图。
图5是表示在图1中的显示部显示的参照用图像的一个例子的图。
图6是表示图1所示的主控制部17的在第2实施方式中的处理顺序的流程图。
图7是表示图1所示的主控制部17的在第3实施方式中的处理顺序的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的第1至第3实施方式进行说明。
图1是表示关于第1至第3实施方式的磁共振诊断装置100的结构的图。磁共振诊断装置100，具备：静磁场磁铁1、倾斜磁场线圈2、倾斜磁场电源3、床台4、床台控制部5、RF线圈单元6a、6b、6c、发射部7、选择电路8、接收部9以及计算机系统10。
静磁场磁铁1，形成中空的圆筒形，在内部空间产生均匀的静磁场。作为该静磁场磁铁1，例如使用永久磁铁、超导磁铁等。
倾斜磁场线圈2，形成中空的圆筒形，配置在静磁场磁铁1的内侧。倾斜磁场线圈2组合有与相互正交的X、Y、Z各轴对应的3种线圈。倾斜磁场线圈2中，上述3种线圈分别从倾斜磁场电源3接受电流供给，产生磁场强度沿X、Y、Z各轴倾斜的倾斜磁场。另外，Z轴方向例如与静磁场为相同方向。X、Y、Z各轴的倾斜磁场，例如分别与切片选择用倾斜磁场Gs、相位编码用倾斜磁场Ge以及读出用倾斜磁场Gr相对应。切片选择用倾斜磁场Gs，用于任意确定摄影断面。相位编码用倾斜磁场Ge，用于根据空间位置使磁共振信号的相位变化。读出用倾斜磁场Gr，用于根据空间位置使磁共振信号的频率变化。
被检查体200，在载置于床台4的顶板4a的状态下，插入到倾斜磁场线圈2的空洞(摄像空间)内。床台4由床台控制部5所驱动，在其长度方向(图1中左右方向)和上下方向移动顶板4a。通常，以使床台4的长度方向与静磁场磁铁1的中心轴相平行的方式设置床台4。
RF线圈单元6a，把一个或多个线圈装入圆筒状的壳体内来构成。RF线圈单元6a配置在倾斜磁场线圈2的内侧。RF线圈单元6a，从发射部7接收高频(无线电频率)脉冲(RF脉冲)的供给，产生高频磁场。
RF线圈单元6b、6c，设置在顶板4a上，或者内置于顶板4a内，或者安装在被检查体200上。而且在拍摄时，与被检查体200一起被插入摄像空间内。作为RF线圈单元6b、6c，可利用阵列线圈。即，RF线圈单元6b、6c分别具有多个元素线圈。RF线圈单元6b、6c所具有的元素线圈，分别接收从被检查体200发射的磁共振信号。元素线圈的各自的输出信号，分别输入到选择电路8。接收用RF线圈单元，不限于RF线圈单元6b、6c，能够任意安装各种类型的线圈单元。另外，接收用RF线圈单元，也可以安装1个或3个以上。
发射部7，将与拉莫尔频率对应的RF脉冲供给RF线圈单元6a。
选择电路8，选择从RF线圈单元6b、6c所输出的多个磁共振信号中的几个。然后，选择电路8把所选择的磁共振信号给予接收部9。选择哪个信道是由计算机系统10来指示的。
接收部9，具备多个信道的、具有放大器、相位检波器以及模-数转换器的处理系统。选择电路8选择的磁共振信号分别输入到这些多信道的处理系统中。放大器放大磁共振信号。相位检波器对从相位检波器输出的磁共振信号的相位进行检波。模-数转换器把从前置检波器输出的信号转换成数字信号。接收部9，分别输出通过各处理系所得到的数字信号。
计算机系统10，具有：接口部11、数据收集部12、重构部13、存储部14、显示部15、输入部16以及主控制部17。
接口部11上连接有倾斜磁场电源3、床台控制部5、发射部7、接收部9以及选择电路8等。接口部11，进行在这些连接的各部和计算机系统10之间收受的信号的输出和输入。
数据收集部12，收集从接收部9所输出的数字信号。数据收集部12，把收集的数字信号、即磁共振信号数据存储在存储部14中。
重构部13，对于存储在存储部14中的磁共振信号数据，进行后处理、即傅里叶变换等重构，求得被检查体200内的期望的核自旋的频谱数据或者图像数据。
存储部14，存储每个被检查者的磁共振信号数据、和频谱数据或者图像数据。
显示部15，在主控制部17的控制之下，显示频谱数据或者图像数据等各种信息。作为显示部15，可以利用液晶显示器等显示设备。
输入部16，接受来自操作者的各种指令和信息输入。作为输入部16，可以适当地利用鼠标和跟踪球等指示设备、模式切换开关等选择设备、或者键盘等输入设备。
主控制部17，具有CPU和存储器等，总括地控制磁共振诊断装置100。主控制部17，具有考虑多切片摄像中的摄像范围、确定MRS用切片范围的功能，或者考虑MRS用切片范围、对切片图像进行摄像的确定切片位置功能的至少一个。进一步，主控制部17，具有生成把相互对应的关于切片位置和切片范围的切片图像以及MRS测定结果相联系表示的图像的功能。
如上所述，关于第1至第3实施方式的磁共振诊断装置100具有共同的结构。各实施方式的不同在于伴随由主控制部17所进行的处理的不同而产生的磁共振诊断装置100的工作的不同。下面，对于关于各实施方式的磁共振诊断装置100的工作详细进行说明。
(第1实施方式)
图2是表示在第1实施方式中的主控制部17的处理顺序的流程图。
步骤Sa1中，主控制部17控制各部，使得通过MRI进行多切片摄像。该多切片摄像，通过公知的顺序来进行，最终利用重构部13重构多张切片图像。另外，该多切片摄像也可以是2维摄像以及3维摄像的任一种。2维摄像，在图像重构之际，把关于1个切片所收集的磁共振信号数据进行2维傅里叶变换。3维摄像，在图像重构之际，把关于多个切片所分别收集的磁共振信号数据进行3维傅里叶变换。
在步骤Sa2中，主控制部17确定在切片面内进行MRS测定的范围(以下称为MRS范围)。具体是，主控制器17把通过多切片摄像所得到的切片图像的1张显示在显示部15上。图3是表示在此在显示部15显示的切片图像21的一个例子的图。把通过多切片摄像所得到的多个切片图像的哪一张作为显示对象，例如可以根据预先确定的条件来确定、或者由用户来选择。用户操作输入部16，指定例如图3所示的范围22。如此，主控制部17把该被指定的范围确定作为MRS范围。
在步骤Sa3中，主控制部17判定由用户所指定的MRS测定的切片范围(下面称为指定切片范围)。具体是，主控制部17，令多切片摄像中接受摄像范围的指定之际使用的图像显示在显示部15上。图4是表示在此在显示部15显示的图像31的一个例子的图。用户操作输入部16，指定例如图4所示的范围32。如此，主控制部17把其指定的范围作为指定切片范围。
另外，在图3中以虚线表示的框线23以及图4中以虚线表示的框线33，表示为了MRS进行MR信号收集的区域(下面称为MRS收集区域)。在图3中以虚线表示的网格线24以及图4中以虚线表示的网格线34，表示MRS用的体素的边界。MRS收集区域，根据由用户指定的纵向、横向、深度方向的各自的体素数目和1个 体素的大小来确定。另外，深度方向与多切片摄像中的切片方向是相同的方向。体素的深度方向的宽度，定为多切片摄像中的切片的中心间隔的整数倍。
在步骤Sa4中，主控制部17，令指定切片范围移动，使得指定切片范围所包含的体素的各自的深度方向的中心的位置(下面称为体素中心位置)与多切片摄像中的切片位置的某一个一致。只是，指定切片范围的移动量控制在最小限度内。例如，从位于在深度方向上并列的体素中指定切片范围的两端的2个体素，选择靠近多切片摄像的摄像范围的端部的体素，移动指定切片范围使得该选择的体素的中心位置与最接近的切片位置一致。另外，如果各体素的中心位置与最靠近的切片位置一致，则主控制部17将该位置定为指定切片范围。这样一来，如图4所示包含在指定切片范围中的体素的中心位置和切片位置的某一个一致。另外，在图4中附加符号35所示的框，表示多切片摄像中的切片位置的一个例子。
在步骤Sa5中，主控制部17，把在步骤Sa4中移动后的指定切片位置确定为MRS测定的切片范围。
在步骤Sa6和步骤Sa7中，主控制部17，等待接收被指示进行切片范围的变更、或者进行MRS。如果在输入部16进行了指示变更的操作，则主控制部17再次进行步骤Sa3至Sa5，根据其变更指示重新确定切片范围。如果在输入部16进行了指示执行MRS的操作，则主控制部17从步骤Sa7进入步骤Sa8。
在步骤Sa8中，主控制部17测定MR频谱。即、主控制部17控制各部，以对包含在由步骤Sa2确定的MRS范围和步骤Sa5确定的切片范围所规定的区域中的体素的每一个来测定的MR频谱。MR频谱的测定，按照公知的顺序进行，最终通过重构部13求得MR频谱。MR频谱的测定，也可以通过2维MRS以及3维MRS的任一种来进行。2维MRS，在测定MR频谱之际，把对于1个或者多个切片所收集的磁共振信号数据进行3维傅里叶变换。3维MRS，在测定MR频谱之际，把对于多个切片所分别收集的磁共振信号数据进行4维傅里叶变换。
在步骤Sa9中，主控制部17，例如如图5所示，在显示部15显示并列在步骤Sa1得到的切片图像41和步骤Sa8得到的表示MR频谱的MRS图像42的参照用图像40。由于如上所述、MRS用的体素的各自的体素中心位置与某一切片位置一致，因此肯定存在关于各个MRS图像的、对于切片方向的相同位置的切片图像，所以主控制部17选择这些图像。另外，图像41中，重叠了表示在步骤Sa2中所确定的MRS范围的框43来表示。在图5的例子中，可以看到在1个切片中MRS范围中包含16个体素。图像42是把表示关于这些16个体素的每一个所测定的MR频谱的16个图表、按与体素的排列相同的排列来进行配置而表示的。
这样一来，用户通过参照图5所示的参照用图像，可以比较参照与对于切片方向的同一位置相关的和图像以及MRS图像，能够进行有效率的诊断。
(第2实施方式)
图6是表示在第2实施方式中主控制部17的处理顺序的流程图。
步骤Sb1中，主控制部17确定某切片面内的MRS范围。具体是，主控制部17，在用于定位而拍摄的切片图像上，与所述第1实施方式中的步骤Sa2同样地确定MRS范围。
在步骤Sb2中，主控制部17与所述第1实施方式中的步骤Sa3相同地、判定指定切片范围。
在步骤Sb3中，主控制部17，确定在步骤Sb2中判定的指定切片位置即为MRS测定的切片范围。
在步骤Sa4中，主控制部17测定MR频谱。即、主控制部17，对包含在由步骤Sb1确定的MRS范围和步骤Sb3确定的切片范围所规定的区域中的体素的每一个来测定MR频谱。
在步骤Sb5中，主控制部17，把包含于指定切片范围内的体素的各自体素中心位置确定为切片位置。如果在指定切片范围内的深度方向的体素仅有1个，就确定1个切片位置。在指定切片范围的深度方向上排列有多个体素的情况时，确定多个切片位置。
在步骤Sb6中，主控制部17，通过MRI拍摄与在步骤Sb5中确定的切片位置相关的切片图像。此时，也可以拍摄关于与在步骤Sb5中确定的切片位置不同的切片位置的切片图像。
在步骤Sb7中，主控制部17，例如如图5所示，在显示部15显示并列步骤Sb6得到的切片图像41和步骤Sb4得到的表示MR频谱的MRS图像42的参照用图像40。由于如上所述、与MRS用体素的各自的体素中心位置一致地确定切片位置，因此肯定存在关于各个MRS图像的、对于切片方向的相同位置的切片图像，所以主控制部17选择这些图像。
而且，用户通过参照图5所示的图像，可以比较参照与对于切片方向的同一位置相关的切片图像以及MRS图像，能够进行有效率的诊断。
(第3实施方式)
图7是表示在第3实施方式中主控制部17的处理顺序的流程图。
在步骤Sc1中，主控制部17进行利用MRI的多切片摄像。该多切片摄像，可以通过公知的顺序进行。
在步骤Sc2中，主控制部17，与所述第1实施方式中的步骤Sa2相同地、确定MRS范围。
在步骤Sc3中，主控制部17，与所述第1实施方式中的步骤Sa3相同地、判定指定切片范围。
在步骤Sc4中，主控制部17，在指定切片范围内，仅把与多切片摄像的摄像范围重复的范围确定为MRS测定的切片范围。
在步骤Sc5和步骤Sc6中，主控制部17等待接收被指示进行切片范围的变更、或者指示进行MRS。如果在输入部16进行了指示变更的操作，则主控制部17再次进行步骤Sa3至Sa4，根据其变更指示重新确定切片范围。如果在输入部16进行了指示执行MRS的操作，则主控制部17从步骤Sa6继续进行至Sa7。
在步骤Sc7中，主控制部17测定MR频谱。即，主控制部17对包含在由步骤Sc2确定的MRS范围和步骤Sc4确定的切片范围所规定的区域中的体素的每一个来测定MR频谱。
在步骤Sc8中，主控制部17，例如如图5所示，在显示部15显示并列步骤Sc1得到的切片图像41和步骤Sc7得到的表示MR频谱的MRS图像42的参照用图像。只是，与第1和第2实施方式不同，在此没有关系地确定MRS用体素的各自的体素中心位置与切片位置。因此，主控制部17，选择关于距离与MRS对应的体素的体素中心位置最近的切片位置的切片图像，并使其显示。因此，切片图像41和MRS图像42中虽然存在切片方向的位置偏离的情况，单由于MRS测定的切片范围限定于与摄像范围重复的范围内，所以上述的偏离量被控制在多切片摄像中切片中心间的距离的1/2以下。
这样一来，用户通过参照图5所示的参照用图像，可以比较参照与对于切片方向的基本同一位置相关的切片图像以及MRS图像，从而能够进行有效率的诊断。
本实施方式，可以有如下种种变形。
在第1或第2实施方式中，体素的位置和切片图像的位置，也可以例如令各自的端部位置等的中心位置之外的位置一致。
切片范围，也可以不根据用户的指定而自动确定。例如，也可以把相对于多切片摄像的摄像范围的一定比例的范围确定为切片范围。
其他的新颖特征和变形对于本领域的技术人员而言是显而易见的。因此，本发明在广义面上并不限于本文中所展示和描述的个别细节和代表性实施例子。相应地，只要不偏离由后附的权力要求及其等价物所定义的总体发明概念，可以进行各种变形。