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JP6951114B2 - 医用画像診断装置及び磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

医用画像診断装置及び磁気共鳴イメージング装置 Download PDF

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Description

本発明の実施形態は、医用画像診断装置及び磁気共鳴イメージング装置に関する。
従来、磁気共鳴イメージング装置(MRI(Magnetic Resonance Imaging)装置)やX線CT(Computed Tomography)装置等の医用画像診断装置には、撮像を行う際に多くの情報が必要となるものがある。例えば、磁気共鳴イメージング装置では、撮像に用いられるRFコイルやパッド等の器具の選択方法や、被検体の固定方法等を示す情報が必要である。このため、例えば、取扱説明書に操作方法を示したり、医用画像診断装置のディスプレイ等に操作方法を表示する方法が知られている。
特開2015−043920号公報 特開2014−004364号公報
本発明が解決しようとする課題は、撮像に関する手順をより適切に提示することができる医用画像診断装置及び磁気共鳴イメージング装置を提供することである。
実施形態に係る医用画像診断装置は、記憶部と、解析部と、報知部とを備える。記憶部は、撮像に関する一連の手順を示すワークフロー情報を記憶する。解析部は、カメラによって取得された画像を解析する。報知部は、前記ワークフロー情報及び前記画像の解析結果に基づいて、前記一連の手順の進行状況を識別し、次の手順に関する情報を報知装置によって報知する。
図1は、本実施形態に係るMRI装置の構成例を示す図である。 図2は、本実施形態に係る報知機能によって行われる投影の一例を示す図である。 図3は、本実施形態に係るMRI装置によって行われる処理の一例を示すフローチャートである。 図4は、本実施形態の変形例に係るMRI装置によって行われる処理の一例を示すフローチャートである。 図5は、本実施形態の変形例に係るMRI装置によって行われる処理の一例を示すフローチャートである。
以下、図面を参照して、医用画像診断装置の実施形態について説明する。なお、以下では、医用画像診断装置の一例として、MRI装置に関する適用例について説明する。
(実施形態)
図1は、本実施形態に係るMRI装置の構成例を示す図である。例えば、図1に示すように、本実施形態に係るMRI装置100は、静磁場磁石1、傾斜磁場コイル2、傾斜磁場電源3、送信コイル4、送信回路5、受信コイル6、受信回路7、架台8、寝台9、入力回路10、ディスプレイ11、記憶回路12、及び、処理回路13〜16、ECG(Electrocardiogram)センサ17、ECG回路18、カメラ19、及び、プロジェクタ20を備えている。
静磁場磁石1は、中空の略円筒状(円筒の中心軸に直交する断面が楕円状となるものを含む)に形成されており、内側の空間に静磁場を発生させる。例えば、静磁場磁石1は、略円筒状に形成された冷却容器と、当該冷却容器内に充填された冷却材(例えば、液体ヘリウム等)に浸漬された超伝導磁石等の磁石とを有している。ここで、例えば、静磁場磁石1は、永久磁石を用いて静磁場を発生させるものであってもよい。また、例えば、静磁場磁石1は、略円筒状に形成されたものではなく、被検体Sが配置される撮像空間を挟んで対向するように1対の磁石を配置した、いわゆるオープン型の構成を有するものであってもよい。
傾斜磁場コイル2は、中空の略円筒状(円筒の中心軸に直交する断面が楕円状となるものを含む)に形成されており、静磁場磁石1の内側に配置されている。傾斜磁場コイル2は、互いに直交するx軸、y軸及びz軸それぞれに沿った傾斜磁場を発生させる3つのコイルを備える。ここで、x軸、y軸及びz軸は、MRI装置100に固有の装置座標系を構成する。例えば、x軸の方向は、水平方向に設定され、y軸の方向は、鉛直方向に設定される。また、z軸の方向は、静磁場磁石1によって発生する静磁場の磁束の方向と同じに設定される。
傾斜磁場電源3は、傾斜磁場コイル2が備える3つのコイルそれぞれに個別に電流を供給することで、x軸、y軸及びz軸それぞれに沿った傾斜磁場を傾斜磁場コイル2の内側の空間に発生させる。x軸、y軸及びz軸それぞれに沿った傾斜磁場を適宜に発生させることによって、リードアウト方向、位相エンコード方向、及びスライス方向それぞれに沿った傾斜磁場を発生させることができる。
ここで、リードアウト方向、位相エンコード方向、及びスライス方向それぞれに沿った軸は、撮像の対象となるスライス領域又はボリューム領域を規定するための論理座標系を構成する。なお、以下では、リードアウト方向に沿った傾斜磁場をリードアウト傾斜磁場と呼び、位相エンコード方向に沿った傾斜磁場を位相エンコード傾斜磁場と呼び、スライス方向に沿った傾斜磁場をスライス傾斜磁場と呼ぶ。
そして、各傾斜磁場は、静磁場磁石1によって発生する静磁場に重畳され、MR(Magnetic Resonance(磁気共鳴))信号に空間的な位置情報を付与するために用いられる。具体的には、リードアウト傾斜磁場は、リードアウト方向の位置に応じてMR信号の周波数を変化させることで、MR信号にリードアウト方向に沿った位置情報を付与する。また、位相エンコード傾斜磁場は、位相エンコード方向に沿ってMR信号の位相を変化させることで、MR信号に位相エンコード方向の位置情報を付与する。また、スライス傾斜磁場は、撮像領域がスライス領域の場合には、スライス領域の方向、厚さ、枚数を決めるために用いられ、撮像領域がボリューム領域である場合には、スライス方向の位置に応じてMR信号の位相を変化させることで、MR信号にスライス方向に沿った位置情報を付与する。
送信コイル4は、当該送信コイル4の内側の空間にRF磁場を印加するRF(Radio Frequency)コイルである。具体的には、送信コイル4は、中空の略円筒状(円筒の中心軸に直交する断面が楕円状となるものを含む)に形成されており、傾斜磁場コイル2の内側に配置されている。そして、送信コイル4は、送信回路5から出力されるRFパルスに基づいて、内側の空間にRF磁場を印加する。
送信回路5は、ラーモア周波数に対応するRFパルスを送信コイル4に出力する。例えば、送信回路5は、発振回路、位相選択回路、周波数変換回路、振幅変調回路、及び、高周波増幅回路を備える。発振回路は、静磁場中に置かれた対象原子核に固有の共鳴周波数のRFパルスを発生する。位相選択回路は、発振回路から出力されるRFパルスの位相を選択する。周波数変換回路は、位相選択回路から出力されるRFパルスの周波数を変換する。振幅変調回路は、周波数変換回路から出力されるRFパルスの振幅を例えばsinc関数に従って変調する。高周波増幅回路は、振幅変調回路から出力されるRFパルスを増幅して送信コイル4に出力する。
受信コイル6は、被検体Sから発せられるMR信号を受信するRFコイルである。例えば、受信コイル6は、送信コイル4の内側に配置された被検体Sに装着され、送信コイル4によって印加されるRF磁場の影響で被検体Sから発せられるMR信号を受信する。そして、受信コイル6は、受信したMR信号を受信回路7へ出力する。例えば、受信コイル6には、撮像対象の部位ごとに専用のコイルが用いられる。ここで、専用のコイルとは、例えば、頭部用の受信コイル、頚部用の受信コイル、肩用の受信コイル、胸部用の受信コイル、腹部用の受信コイル、下肢用の受信コイル、脊椎用の受信コイル等である。
受信回路7は、受信コイル6から出力されるMR信号に基づいてMR信号データを生成し、生成したMR信号データを処理回路14に出力する。例えば、受信回路7は、選択回路、前段増幅回路、位相検波回路、及び、アナログデジタル変換回路を備える。選択回路は、受信コイル6から出力されるMR信号を選択的に入力する。前段増幅回路は、選択回路から出力されるMR信号を増幅する。位相検波回路は、前段増幅回路から出力されるMR信号の位相を検波する。アナログデジタル変換回路は、位相検波回路から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換することでMR信号データを生成し、生成したMR信号データを処理回路14に出力する。
なお、ここでは、送信コイル4がRF磁場を印加し、受信コイル6がMR信号を受信する場合の例を説明するが、各RFコイルの形態はこれに限られない。例えば、送信コイル4が、MR信号を受信する受信機能をさらに有してもよいし、受信コイル6が、RF磁場を印加する送信機能をさらに有していてもよい。送信コイル4が受信機能を有している場合は、受信回路7は、送信コイル4によって受信されたMR信号からもMR信号データを生成する。また、受信コイル6が送信機能を有している場合は、送信回路5は、受信コイル6にもRFパルスを出力する。
架台8は、静磁場磁石1、傾斜磁場コイル2及び送信コイル4を収容している。具体的には、架台8は、円筒状に形成された中空のボアBを有しており、静磁場磁石1、傾斜磁場コイル2及び送信コイル4がボアBを囲むように配置された状態で、静磁場磁石1、傾斜磁場コイル2及び送信コイル4それぞれを収容している。ここで、架台8におけるボアBの内側の空間が、被検体Sの撮像が行われる際に被検体Sが配置される撮像空間となる。
寝台9は、被検体Sが載置される天板9aを備え、被検体Sの撮像が行われる際に、架台8におけるボアBの内側へ天板9aを挿入する。例えば、寝台9は、長手方向が静磁場磁石1の中心軸と平行になるように設置されている。
入力回路10は、操作者から各種指示及び各種情報の入力操作を受け付ける。具体的には、入力回路10は、処理回路16に接続されており、操作者から受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路16へ出力する。例えば、入力回路10は、トラックボールやスイッチボタン、マウス、キーボード、タッチパネル等によって実現される。
ディスプレイ11は、各種情報及び各種画像を表示する。具体的には、ディスプレイ11は、処理回路16に接続されており、処理回路16から送られる各種情報及び各種画像のデータを表示用の電気信号に変換して出力する。例えば、ディスプレイ11は、液晶モニタやCRT(Cathode Ray Tube)モニタ、タッチパネル等によって実現される。
記憶回路12は、各種データを記憶する。具体的には、記憶回路12は、MR信号データや画像データを記憶する。例えば、記憶回路12は、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子やハードディスク、光ディスク等によって実現される。
処理回路13は、寝台制御機能13aを有する。例えば、処理回路13は、プロセッサによって実現される。寝台制御機能13aは、寝台9に接続され、制御用の電気信号を寝台9へ出力することで、寝台9の動作を制御する。例えば、寝台制御機能13aは、入力回路10を介して、天板9aを長手方向、上下方向又は左右方向へ移動させる指示を操作者から受け付け、受け付けた指示に従って天板9aを移動するように、寝台9が有する天板9aの駆動機構を動作させる。
処理回路14は、実行機能14aを有する。例えば、処理回路14は、プロセッサによって実現される。実行機能14aは、処理回路16から出力されるシーケンス実行データに基づいて傾斜磁場電源3、送信回路5及び受信回路7を駆動することで、MR信号データのデータ収集を行う。
ここで、シーケンス実行データは、MR信号データを収集するための手順を示すパルスシーケンスを定義した情報である。具体的には、シーケンス実行データは、傾斜磁場電源3が傾斜磁場コイル2に電流を供給するタイミング及び供給される電流の強さ、送信回路5が送信コイル4に供給するRFパルスの強さや供給タイミング、受信回路7がMR信号を検出する検出タイミング等を定義した情報である。
また、実行機能14aは、各種パルスシーケンスを実行した結果として、受信回路7からMR信号データを受信し、受信したMR信号データを記憶回路12に記憶させる。なお、実行機能14aによって受信されたMR信号データの集合は、前述したリードアウト傾斜磁場、位相エンコード傾斜磁場、及びスライス傾斜磁場によって付与された位置情報に応じて2次元又は3次元に配列されることで、k空間を構成するデータとして記憶回路12に記憶される。
処理回路15は、画像生成機能15aを有する。例えば、処理回路15は、プロセッサによって実現される。画像生成機能15aは、記憶回路12に記憶されたMR信号データに基づいて画像を生成する。具体的には、画像生成機能15aは、実行機能14aによって記憶回路12に記憶されたMR信号データを読み出し、読み出したMR信号データに後処理すなわちフーリエ変換等の再構成処理を施すことで画像を生成する。また、画像生成機能15aは、生成した画像の画像データを記憶回路12に記憶させる。
処理回路16は、MRI装置100が有する各構成要素を制御することで、MRI装置100の全体制御を行う。例えば、処理回路16は、プロセッサによって実現される。例えば、処理回路16は、入力回路10を介して操作者から撮像条件(パルスシーケンスに関する各種のパラメータの入力等)を受け付け、受け付けた撮像条件に基づいてシーケンス実行データを生成する。そして、処理回路16は、生成したシーケンス実行データを処理回路14に送信することで、MR信号データのデータ収集を制御する。また、例えば、処理回路16は、操作者から要求された画像の画像データを記憶回路12から読み出し、読み出した画像をディスプレイ11に出力する。
ECGセンサ17は、被検体Sの体表に装着され、被検体Sの心電信号を検出する。そして、ECGセンサ17は、検出した心電信号をECG回路18に出力する。
ECG回路18は、ECGセンサ17から出力される心電信号に基づいて、所定の心電波形を検出する。例えば、ECG回路18は、所定の心電波形として、R波を検出する。そして、ECG回路18は、所定の心電波形を検出したタイミングでトリガ信号を生成し、生成したトリガ信号を処理回路16に出力する。ここで、トリガ信号は、無線通信によって、ECG回路18から処理回路16へ送信されてもよい。
カメラ19は、MRI装置100が設置される撮像室に設置されており、MRI装置100及びMRI装置100の周囲を含む範囲の画像を取得する。ここで、カメラ19は、MRI装置100及びMRI装置100の周囲を含む範囲の動画像を取得する。また、カメラ19は、処理回路16に接続されており、取得した画像を処理回路16に出力する。なお、例えば、カメラ19は、撮像室に通じる通路や、撮像の準備が行われる部屋等にさらに設置されていてもよい。
プロジェクタ20は、MRI装置100が設置される撮像室に設置されており、MRI装置100及びMRI装置100の周囲を含む範囲に映像を投影する。具体的には、プロジェクタ20は、撮像室に複数設置されており、それぞれが処理回路16に接続されている。そして、プロジェクタ20は、処理回路16から出力される映像を、MRI装置100、撮像に用いられる器具、被検体S、又は、操作者に投影する。
以上、本実施形態に係るMRI装置100の構成について説明した。ここで、一般的に、MRI装置では、操作者の熟練度によっては、撮像に用いられるRFコイルやパッド等の器具の選択方法や、被検体の固定方法等を示す情報が必要となる場合がある。このため、例えば、医用画像診断装置のディスプレイ等に操作方法を表示する方法がある。しかし、このような方法では、必要な情報が十分に提供されない場合もあり得る。その場合には、撮像の準備ややり直し等で時間がかかったり、誤って、被検体や器具を安全上適切でない状態で配置してしまったりすることがあり得る。また、情報を確認するのに時間がかかったり、うっかり情報を忘れてしまったりすることもあり得る。また、ディスプレイを見る間は操作者が被検体から目を離すことになるため、急性期の被検体を撮像する際等に思わぬ事故が発生することもあり得る。
このようなことから、本実施形態に係るMRI装置100は、撮像に関する手順をより適切に提示することができるように構成されている。
具体的には、本実施形態では、記憶回路12が、撮像に関する一連の手順を示すワークフロー情報を記憶する。なお、記憶回路12は、特許請求の範囲における記憶部の一例である。
ここで、ワークフロー情報は、撮像に関する一連の手順を定義した情報である。具体的には、ワークフロー情報は、撮像に関する一連の手順について、各手順で行われる作業の内容や、作業の順序を定義した情報である。また、ワークフロー情報は、撮像対象の部位や撮像プロトコル等の撮像条件ごとに記憶回路12に記憶されており、個々の撮像が行われる際に、対応するワークフロー情報が読み出されて用いられる。
例えば、ワークフロー情報は、MRI装置100の出荷時に作成されて、記憶回路12に記憶される。または、ワークフロー情報は、MRI装置100が病院等に設置された際に作成されて、記憶回路12に記憶されてもよい。また、ワークフロー情報は、MRI装置100の利用が開始された後に、放射線技師等の操作者によって追加又は修正されてもよい。
また、本実施形態では、処理回路16が、解析機能16aと、報知機能16bとを有する。なお、解析機能16aは、特許請求の範囲における解析部の一例である。また、報知機能16bは、特許請求の範囲における報知部の一例である。
解析機能16aは、カメラ19によって取得された画像を解析する。
具体的には、解析機能16aは、カメラ19によって取得された画像を解析して、MRI装置100、撮像に用いられる器具、被検体S、及び操作者のうちの少なくとも一つの配置や状態を検出する。ここで、撮像に用いられる器具は、例えば、被検体Sに装着されるRFコイル(受信専用、送信専用、又は送受信兼用のRFコイル)、被検体SとRFコイルとの間に配置されるパッド、被検体Sを寝台9に固定する固定具(ベルト等)、被検体Sの生体信号と同期した撮像に用いられる同期ユニット等である。例えば、同期ユニットは、ECGセンサ17及びECG回路18である。
ここで、MRI装置100、撮像に用いられる器具、被検体S、及び操作者の状態とは、例えば、それぞれの位置や動きである。例えば、解析機能16aは、カメラ19によって取得された画像を解析して、操作者、被検体S、及び、撮像に用いられる器具それぞれの位置及び動きを検出する。例えば、解析機能16aは、カメラ19によって取得される動画像について、連続するフレームを比較して差分を求めることで、操作者、被検体S、及び器具それぞれの位置及び動きを検出する。または、解析機能16aは、予め用意された操作者、被検体S、及び器具の形状データに基づいて、カメラ19によって取得される動画像の各フレームで操作者、被検体S、及び器具の形状などの特徴を認識することで、それぞれの位置及び動きを検出する。ここで、例えば、解析機能16aは、衣服の色等に基づいて、操作者と被検体Sとを区別して検出してもよい。
報知機能16bは、記憶回路12に記憶されたワークフロー情報及び解析機能16aによる画像の解析結果に基づいて、ワークフロー情報によって定義された一連の手順の進行状況を識別し、次の手順に関する情報を報知装置によって報知する。
本実施形態では、報知機能16bは、報知装置としてプロジェクタ20を用いて、MRI装置100、撮像に用いられる器具、被検体S、及び操作者のうちの少なくとも一つに映像を投影することで、次の手順に関する情報を報知する。プロジェクタ20を用いて映像を投影することによって、例えば、複数人で作業が行われるような場合に、投影された情報を各人が同時に参照することができ、情報を共有することができる。
具体的には、報知機能16bは、解析機能16aによって検出されたMRI装置100、撮像に用いられる器具、被検体S、及び操作者のうちの少なくとも一つの状態に基づいて、一連の手順の進行状況を識別する。また、報知機能16bは、MRI装置100に関する情報、撮像に用いられる器具に関する情報、撮像に用いられる撮像条件、及び、被検体Sに関する情報のうちの少なくとも一つを用いて、一連の手順の進行状況を識別する。
また、報知機能16bは、一連の手順に含まれる手順ごとに、当該手順が完了したか否かを判定し、当該手順が完了した時点で、次の手順に関する情報を報知する。例えば、報知機能16bは、次の手順に関する情報として、次の手順で推奨される方法を示す情報を報知する。ここで、推奨される方法とは、例えば、撮像される画像の画質をより良くするための方法や安全に撮像するために必要な患者・器具類の配置情報、被検体Sの年齢、体型(身長、体重等)、性別等に応じた、被検体Sのより良い配置方法等である。
図2は、本実施形態に係る報知機能16bによって行われる投影の一例を示す図である。例えば、図2に示すように、報知機能16bは、寝台9の天板9a上に載置された被検体Sに対して、撮像に用いられる受信コイル6を配置する手順が行われる場合に、プロジェクタ20を用いて、受信コイル6を配置すべき適切な位置に、当該受信コイル6の形状を示す画像30を被検体S上に投影する。
このとき、例えば、報知機能16bは、ネットワークを介してMRI装置100と接続されている医療情報システムから送信されるオーダ情報、又は、設定されている撮像条件に基づいて、撮像対象の部位を特定する。なお、ここでいう医療情報システムは、例えば、HIS(Hospital Information System)やRIS(Radiology Information System)等である。そして、報知機能16bは、記憶回路12に記憶されている各種の受信コイル6の画像の中から、特定した撮像部位に対応する受信コイル6の画像を取得する。また、報知機能16bは、解析機能16aによって検出される被検体Sの位置に基づいて、被検体Sにおける撮像部位の位置を特定する。そして、報知機能16bは、プロジェクタ20を用いて、特定した被検体Sにおける撮像部位の位置に、取得した受信コイル6の画像を位置合わせして投影する。
その後、例えば、報知機能16bは、操作者が実際に受信コイル6を用意して被検体Sに装着する作業を行っている間に、解析機能16aによって検出される受信コイル6の位置に基づいて、画像30を投影した位置に受信コイル6が配置されたか否かを識別する。そして、報知機能16bは、画像30を投影した位置に受信コイル6が配置されたことを識別した場合に、受信コイル6を配置する手順が完了したと判定する。
なお、例えば、報知機能16bは、受信コイル6に接続されたケーブルのコネクタ6aが寝台9のコネクタに接続された際に処理回路16に送信されるコイル接続情報を検出して、受信コイル6が配置されたことを識別してもよい。また、例えば、報知機能16bは、画像30を投影した位置に受信コイル6が配置され、かつ、受信コイル6のコイル接続情報を検出した場合に、受信コイル6が配置されたことを識別してもよい。このように、報知機能16bが、解析機能16aによって検出される受信コイル6の位置及びコイル接続情報の両方を複合的に用いることで、より正確に、受信コイル6が配置されたことを識別できるようになる。
また、報知機能16bは、MRI装置100、撮像に用いられる器具、被検体S、及び操作者のうちの少なくとも一つの状態に基づいて、安全上の妥当性を判定し、妥当でないと判定した場合に警告を報知する。例えば、報知機能16bは、撮像に用いられる器具、被検体S、又は操作者が、MRI装置100や当該器具の取扱説明書に注意事項として記載されている状態になっていた場合に、警告を報知する。例えば、被検体Sがやけどを負う恐れのある禁忌の状態で配置されている場合に、警告を報知する。
また、報知機能16bは、解析機能16aによって検出された操作者の位置に応じて、複数のプロジェクタ20の中で、情報の報知に用いるプロジェクタ20を切り替える。例えば、報知機能16bは、操作者の位置に応じて、操作者によって投影が遮られない位置にあるプロジェクタ20を複数のプロジェクタ20の中から選択し、選択したプロジェクタ20を用いて映像を投影する。
なお、報知機能16bによって報知される情報は、操作者が確認するものだけではなく、被検体S自身が確認するものであってもよい。例えば、報知機能16bは、被検体S自身が確認する情報として、被検体Sに自主的に移動してもらえるように、適切な被検体Sの位置を報知する。
以上、処理回路13〜16が有する各処理機能について説明した。ここで、図1に示す例では、各処理回路が有する処理機能がそれぞれ単一の処理回路によって実現されることとしたが、実施形態はこれに限られない。各処理回路が有する処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。
また、処理回路13〜16が有する各処理機能は、例えば、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路12に記憶される。各処理回路は、各プログラムを記憶回路12から読み出し、読み出した各プログラムを実行することで、各プログラムに対応する処理機能を実現する。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路13〜16は、図1に示した各処理機能を有することとなる。
図3は、本実施形態に係るMRI装置100によって行われる処理の一例を示すフローチャートである。なお、ここでは一例として、ワークフロー情報によって、撮像に用いられる受信コイル6やパッド等の器具を配置する手順、被検体を寝台9上に配置する手順、被検体を寝台9上に固定する手順の順に、各手順の順序が定義されている場合の例を説明する。
例えば、図3に示すように、本実施形態では、まず、解析機能16aが、カメラ19によって取得された画像を解析する(ステップS101)。そして、報知機能16bが、ワークフロー情報、及び、解析機能16aによる画像の解析結果に基づいて、撮像の手順を開始するか否かを判定する(ステップS102)。
このとき、例えば、報知機能16bは、解析機能16aによって検出される被検体及び操作者の状態に基づいて、前の検査の被検体又は操作者がMRI装置100から離れたことを識別した場合に、撮像の手順を開始すると判定する。または、報知機能16bは、解析機能16aによって検出される器具の状態に基づいて、前の検査で用いられた器具がMRI装置100から撤去されたことを識別した場合に、撮像の手順を開始すると判定する。または、報知機能16bは、次の被検体に関する撮像条件が操作者によって設定されたことを検出した場合に、撮像の手順を開始すると判定する。
そして、報知機能16bは、撮像の手順を開始すると判定した場合に(ステップS102,Yes)、撮像に用いられる器具を示す画像を寝台9の天板9a等に投影する(ステップS103)。
その後、解析機能16aが、引き続き、カメラ19によって取得された画像を解析する(ステップS104)。そして、報知機能16bが、ワークフロー情報、及び、解析機能16aによる画像の解析結果に基づいて、撮像に用いられる器具を配置する手順が完了したか否かを判定する(ステップS105)。
このとき、例えば、報知機能16bは、解析機能16aによって検出される天板9a及び器具の状態に基づいて、撮像に用いられる器具が寝台9の天板9a上に配置されたことを識別する。そして、報知機能16bは、器具が寝台9の天板9a上に配置されたことを識別した場合に、撮像に用いられる器具を配置する手順が完了したと判定する。
そして、報知機能16bは、撮像に用いられる器具を配置する手順が完了したと判定した場合に(ステップS105,Yes)、被検体を配置する位置を示す画像を寝台9の天板9a上に投影する(ステップS106)。
その後、解析機能16aが、引き続き、カメラ19によって取得された画像を解析する(ステップS107)。そして、報知機能16bが、ワークフロー情報、及び、解析機能16aによる画像の解析結果に基づいて、被検体を寝台9上に配置する手順が完了したか否かを判定する(ステップS108)。
このとき、例えば、報知機能16bは、解析機能16aによって検出される被検体及び天板9aの状態に基づいて、寝台9の天板9a上に被検体が配置されたことを識別する。そして、報知機能16bは、天板9a上に被検体が配置されたことを識別した場合に、被検体を寝台9上に配置する手順が完了したと判定する。なお、このとき、例えば、報知機能16bは、さらに、解析機能16aによって検出されるMRI装置100、器具、被検体、及び操作者の状態に基づいて、安全上の妥当性を判定してもよい。そして、報知機能16bは、安全上、妥当であると判定した場合に、被検体を寝台9上に配置する手順が完了したと判定してもよい。また、報知機能16bは、安全上、妥当でないと判断した場合に、警告を報知してもよい。
そして、報知機能16bは、被検体を寝台9上に配置する手順が完了したと判定した場合に(ステップS108,Yes)、被検体を寝台9上に固定するための固定具を示す画像を寝台9の天板9a等に投影する(ステップS109)。
その後、解析機能16aが、引き続き、カメラ19によって取得された画像を解析する(ステップS110)。そして、報知機能16bが、ワークフロー情報、及び、解析機能16aによる画像の解析結果に基づいて、被検体を寝台9上に固定する手順が完了したか否かを判定する(ステップS111)。
このとき、例えば、報知機能16bは、解析機能16aによって検出される被検体、天板9a、及び固定具の状態に基づいて、被検体が固定具によって寝台9に固定されたことを識別する。そして、報知機能16bは、被検体が固定具によって寝台9に固定されたことを識別した場合に、被検体を寝台9上に固定する手順が完了したと判定する。
そして、報知機能16bは、被検体を寝台9上に固定する手順が完了したと判定した場合に(ステップS111,Yes)、ワークフロー情報によって定義された一連の手順を終了する。その後、操作者によって、被検体が架台8のボアの内側に送られ、被検体の撮像が実行される。
このように、本実施形態では、報知機能16bは、ワークフロー情報、及び、解析機能16aによる画像の解析結果に基づいて、一連の手順の進行状況を識別し、次の手順で必要となる情報を予測して、プロジェクタ20によって報知する。
なお、上述した処理手順のうち、ステップS101、S104、S107、及びS110は、例えば、処理回路16が解析機能16aに対応する所定のプログラムを記憶回路12から読み出して実行することにより実現される。また、ステップS102、S103、S105、S106、S108、S109、及びS111は、例えば、処理回路16が報知機能16bに対応する所定のプログラムを記憶回路12から読み出して実行することにより実現される。
上述したように、本実施形態では、解析機能16aが、カメラ19によって取得された画像を解析する。また、報知機能16bが、撮像に関する一連の手順を示すワークフロー情報、及び、解析機能16aによる画像の解析結果に基づいて、一連の手順の進行状況を識別し、次の手順に関する情報をプロジェクタ20によって報知する。
これにより、視覚的に分かり易く、また、タイムリーに操作者及び被検体に情報を提示することができるようになり、操作者がより確実に、より容易に撮像を行えるようになる。また、操作者が被検体から目を離すことなく、操作の手順に関する情報を確認できるようになる。また、操作者が意識せずとも、被検体や器具等の配置や検査の段階に応じて、適切に情報が提示されるようになる。この結果、撮像全般にかかる時間の短縮や事故の抑止が期待できる。したがって、本実施形態によれば、撮像に関する手順をより適切に提示することができる。
(変形例)
なお、上述した実施形態は、MRI装置100が有する機能の一部を適宜に変更して実施することも可能である。そこで、以下では、上述した実施形態に係る変形例について説明する。
例えば、報知機能16bは、ワークフロー情報によって定義された一連の手順に含まれる一部の手順が操作者によって省略された場合に、省略された手順の次の手順から、当該手順に関する情報を報知するようにしてもよい。
図4及び5は、本実施形態の変形例に係るMRI装置100によって行われる処理の一例を示すフローチャートである。なお、ここでは、図3に示した例と同様に、ワークフロー情報によって、撮像に用いられる器具(受信コイル6、パッド等)を配置する手順、被検体を寝台9上に配置する手順、被検体を寝台9上に固定する手順の順に、各手順の順序が定義されている場合の例を説明する。
ここで、図4に示すステップS201〜S205の処理は、それぞれ、図3に示したS101〜S105の処理と同じである。そして、本変形例では、報知機能16bが、撮像に用いられる器具を配置する手順が完了したと判定した場合に(ステップS205,Yes)、被検体を配置する方法を判定する(ステップS206)。
このとき、例えば、報知機能16bは、医療情報システムから送信されるオーダ情報、又は、設定されている撮像条件に基づいて、年齢、体型(身長、体重等)、性別等の被検体の属性を特定する。そして、報知機能16bは、特定した被検体の属性に応じて、被検体を配置する方法を判定する。例えば、報知機能16bは、被検体の体型に応じて、被検体を配置する向きや位置、被検体を寝台9に固定する際に用いる固定具の大きさや種類等を判定する。
ここで、例えば、被検体を配置する方法として、被検体の属性に応じて、方法A、方法B、及び方法Cが定義されていたとする。その場合に、報知機能16bは、被検体を配置する方法として、方法Aを特定したときには(ステップS207,Yes)、方法Aを示す情報をMRI装置100、撮像に用いられる器具、被検体、又は、操作者に投影する(ステップS208)。例えば、報知機能16bは、方法Aの内容を図で表した画像や、方法Aの内容を文字で記載したテキスト情報を投影する。
一方、報知機能16bは、被検体を配置する方法として、方法Bを特定したときには(ステップS207,No、及び、ステップS209,Yes)、方法Bを示す情報を投影する(ステップS210)。また、報知機能16bは、被検体を配置する方法として、方法Cを特定したときには(ステップS209,No)、方法Cを示す情報を投影する(ステップS211)。
その後、解析機能16aが、引き続き、カメラ19によって取得された画像を解析する(ステップS212)。そして、報知機能16bが、ワークフロー情報、及び、解析機能16aによる画像の解析結果に基づいて、被検体を寝台9上に配置する手順が完了したか否かを判定する(ステップS213)。
ここで、本変形例では、報知機能16bは、被検体を寝台9上に配置する手順が完了したと判定した場合に(ステップS213,Yes)、操作者によって手順が省略されているか否かを判定する。
具体的には、解析機能16aが、引き続き、カメラ19によって取得された画像を解析する(ステップS214)。そして、報知機能16bが、ワークフロー情報、及び、解析機能16aによる画像の解析結果に基づいて、操作者によって手順が省略されているか否かを判定する(ステップS215)。
このとき、例えば、報知機能16bは、被検体を寝台9上に配置する手順が完了したと判定した後に、被検体が架台8のボアの内側に送られたことを検出した場合に、操作者によって手順が省略されたと判定する。
そして、手順が省略されていると判定した場合に(ステップS215,Yes)、報知機能16bは、ワークフロー情報によって定義された一連の手順を終了する。その後、操作者によって、被検体の撮像が実行される。
一方、手順が省略されていないと判定した場合には(ステップS215,No)、被検体を寝台9上に固定するための固定具を示す画像を寝台9の天板9a等に投影する(ステップS216)。
その後、解析機能16aが、引き続き、カメラ19によって取得された画像を解析する(ステップS217)。そして、報知機能16bが、ワークフロー情報、及び、解析機能16aによる画像の解析結果に基づいて、被検体を寝台9上に固定する手順が完了したか否かを判定する(ステップS218)。
そして、報知機能16bは、被検体を寝台9上に固定する手順が完了したと判定した場合に(ステップS218,Yes)、ワークフロー情報によって定義された一連の手順を終了する。その後、操作者によって、被検体が架台8のボアの内側に送られ、被検体の撮像が実行される。
このように、本変形例では、報知機能16bが、ワークフロー情報によって定義された一連の手順に含まれる一部の手順が操作者によって省略された場合に、省略された手順の次の手順から、当該手順に関する情報を報知する。したがって、本変形例によれば、操作者が手順を省略した場合でも、実際の作業内容に合わせて、撮像に関する情報をより適切に提示することができる。
また、例えば、報知機能16bは、ワークフロー情報によって定義された一連の手順の順序が操作者によって変更された場合に、変更された順序に沿って、次の手順に関する情報を報知するようにしてもよい。
例えば、被検体の頭部について同じ撮像が行われる場合でも、被検体に受信コイル6を装着する際の手順としては、複数の手順があり得る。例えば、頭部の撮像が行われる場合には、一般的に、被検体の頭部及び胴体がそれぞれ寝台9に固定されることが多い。その場合には、被検体の頭部を固定した後に、胴体を固定する手順もあれば、被検体の胴体を固定した後に、頭部を固定する手順もあり得る。また、一般的に、頭部の撮像で用いられる受信コイル6は、下部コイル(ポステリアコイル)と上部コイル(アンテリアコイル)とに分割可能となっていることが多い。その場合には、下部コイルに被検体の頭部を置いた後に、頭部の上にパッドを置き、その後、パッドの上から上部コイルを装着するという手順もあれば、下部コイルに頭を置いた後に、頭部の上から上部コイルを装着し、その後、上部コイルと被検体との隙間にパッドを詰めるという手順もあり得る。
そこで、例えば、報知機能16bは、ワークフロー情報によって定義された一連の手順に含まれる個々の手順ごとに、解析機能16aによって検出された器具、被検体S、及び操作者のうちの少なくとも一つの状態に基づいて、次に行われる予定の手順が実際に行われているか否かを判定する。そして、報知機能16bは、予定とは異なる手順が行われていると判定した場合に、それに応じて以降の手順を変更し、変更後の手順に沿って、情報を報知する。
このように、本変形例では、報知機能16bが、ワークフロー情報によって定義された一連の手順の順序が操作者によって変更された場合に、変更された順序に沿って、次の手順に関する情報を報知する。したがって、本変形例によれば、操作者が手順を変更した場合でも、実際の作業内容に合わせて、撮像に関する情報をより適切に提示することができる。
また、上述した実施形態では、手順に関する情報を報知するための報知装置がプロジェクタ20である場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。
例えば、報知装置は、操作者の頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイであってもよい。この場合には、例えば、報知機能16bは、手順を示す情報となる画像やテキスト情報をヘッドマウントディスプレイの表示領域に表示する。
または、例えば、報知装置は、天板9aに当該天板9aの長手方向又は短手方向に沿って設けられた複数の発光体を含む発光装置であってもよい。この場合には、例えば、報知機能16bは、複数の発光体に含まれる一部の発光体を発光させることによって、被検体や受信コイル6を配置する位置を報知する。
または、例えば、報知装置は、スピーカやブザー、チャイム等の発音装置であってもよい。この場合には、例えば、報知機能16bは、被検体や受信コイル6が適切な位置に配置されたことを識別した場合に、そのことを示す音や音声を発音装置によって報知する。
また、上述した実施形態では、報知機能16bが、カメラ19によって取得された画像の解析結果に基づいて一連の作業の進行状況を識別する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、報知機能16bは、マイクによって取得された音声情報をさらに用いて、進行状況を識別してもよい。
この場合には、例えば、報知機能16bは、マイクを介して、操作者や被検体から発せられる音声を検出する。そして、報知機能16bは、カメラ19によって取得された画像の解析結果と、マイクによって取得された音声の検出結果とを複合的に用いて、一連の作業の進行状況を識別する。例えば、報知機能16bは、カメラ19によって取得された画像の解析結果から一つ手順が完了したことを識別し、かつ、マイクによって取得された音声の検出結果から、当該手順を完了したことを示す音声が操作者又は被検体から発せられたことを識別した場合に、当該手順が完了したと判定する。
また、上述した実施形態では、MRI装置について説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、X線CT装置やPET(Positron Emission Tomography)装置、X線診断装置、超音波診断装置等の他の医用画像診断装置でも、同様の実施形態が実施可能である。その場合には、例えば、医用画像診断装置が有するコンソール等の記憶回路が、上述したワークフロー情報を記憶するように構成され、医用画像診断装置が有するコンソール等の処理回路が、上述した解析機能及び報知機能を有するように構成される。
なお、上述した実施形態において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、或いは、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。ここで、記憶回路12にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合には、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出して実行することで機能を実現する。また、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて一つのプロセッサとして構成され、その機能を実現するようにしてもよい。
ここで、プロセッサによって実行されるプログラムは、ROM(Read Only Memory)や記憶回路等に予め組み込まれて提供される。なお、このプログラムは、これらの装置にインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD(Compact Disk)−ROM、FD(Flexible Disk)、CD−R(Recordable)、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記録されて提供されてもよい。また、このプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納され、ネットワーク経由でダウンロードされることにより提供又は配布されてもよい。例えば、このプログラムは、後述する各機能部を含むモジュールで構成される。実際のハードウェアとしては、CPUが、ROM等の記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより、各モジュールが主記憶装置上にロードされて、主記憶装置上に生成される。
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、撮像に関する手順をより適切に提示することができる医用画像診断装置及びMRI装置を提供することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
100 磁気共鳴イメージング(Magnetic Resonance Imaging:MRI)装置
16 処理回路
16a 解析機能
16b 報知機能

Claims (15)

  1. 撮像の準備に関する複数の手順を示すワークフロー情報を記憶する記憶部と、
    カメラによって取得された画像を解析する解析部と、
    前記ワークフロー情報及び前記画像の解析結果に基づいて、前記複数の手順のうちのいずれが実施されたかを識別し、さらに、実施されたと識別された手順の次の手順を識別し、識別された次の手順が実際に行われているか否かを判定し、当該次の手順とは異なる手順が行われていると判定した場合に、以降の手順を変更し、変更後の手順に沿って当該手順に関する情報を報知装置に報知させる報知部と
    を備える、医用画像診断装置。
  2. 前記報知部は、前記複数の手順に含まれる手順ごとに、当該手順が完了したか否かを判定し、当該手順が完了した時点で、前記次の手順に関する情報を報知させる、
    請求項1に記載の医用画像診断装置。
  3. 前記報知装置は、プロジェクタであって、
    前記解析部は、前記画像を解析して、操作者の位置を検出し、
    前記報知部は、前記操作者の位置に応じて、複数のプロジェクタの中で前記手順に関する情報の投影に用いるプロジェクタを切り替える、
    請求項1又は2に記載の医用画像診断装置。
  4. 前記カメラは、前記医用画像診断装置が設置される撮像室、当該撮像室に通じる通路、及び、前記撮像の準備が行われる部屋のうちの少なくとも一つに設置されている、
    請求項1、2又は3に記載の医用画像診断装置。
  5. 前記報知部は、前記医用画像診断装置、前記撮像に用いられる器具、被検体、及び操作者のうちの少なくとも一つに映像を投影することで、前記情報を報知させる、
    請求項1〜4のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
  6. 前記解析部は、前記画像を解析して、前記医用画像診断装置、前記撮像に用いられる器具、被検体、及び操作者のうちの少なくとも一つの状態を検出し、
    前記報知部は、前記少なくとも一つの状態に基づいて、前記複数の手順のうちのいずれが実施されたかを識別する、
    請求項1〜5のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
  7. 前記報知部は、前記少なくとも一つの状態に基づいて、安全上の妥当性を判定し、妥当でないと判定した場合に警告を報知させる、
    請求項6に記載の医用画像診断装置。
  8. 前記報知部は、前記医用画像診断装置に関する情報、前記撮像に用いられる器具に関する情報、前記撮像に用いられる撮像条件、及び、被検体に関する情報のうちの少なくとも一つを用いて、前記複数の手順のうちのいずれが実施されたかを識別する、
    請求項1〜7のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
  9. 前記器具は、被検体の生体信号と同期した撮像に用いられる同期ユニットである、
    請求項5〜8のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
  10. 前記解析部は、前記画像を解析して、操作者の位置を検出し、
    前記報知部は、前記操作者の位置に応じて、複数の報知装置の中で前記情報の報知に用いる報知装置を切り替える、
    請求項1〜9のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
  11. 前記報知部は、前記次の手順が実際に行われているか否かを判定した結果、当該次の手順が省略されていた場合に、省略された手順の次の手順に関する記情報を報知させる、
    請求項1〜10のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
  12. 前記報知部は、前記手順に関する情報として、当該手順で推奨される方法を示す情報を報知させる、
    請求項1〜11のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
  13. 前記報知装置は、操作者の頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイである、
    請求項1〜12のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
  14. 前記報知部は、マイクによって取得された音声情報をさらに用いて、前記複数の手順のうちのいずれが実施されたかを識別する、
    請求項1〜13のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
  15. 撮像に用いられるRFコイル及び固定具を配置する手順を含む、撮像の準備に関する複数の手順を示すワークフロー情報を記憶する記憶部と、
    カメラによって取得された画像を解析する解析部と、
    前記ワークフロー情報及び前記画像の解析結果に基づいて、前記複数の手順のうちのいずれが実施されたかを識別し、さらに、実施されたと識別された手順の次の手順を識別し、識別された次の手順が実際に行われているか否かを判定し、当該次の手順とは異なる手順が行われていると判定した場合に、以降の手順を変更し、変更後の手順に沿って当該手順に関する情報を報知装置に報知させる報知部と
    を備える、磁気共鳴イメージング装置。
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