CN102274027A - 磁共振成像装置 - Google Patents
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Abstract
本实施方式涉及一种磁共振诊断装置。提供一种可以同时进行对被检体的加温治疗与基于磁共振信号的温度测定的磁共振诊断装置。在本实施方式涉及的磁共振诊断装置中,加温线圈向被检体照射与磁共振频率不同的频率的高频电磁波进行加温。测定部根据磁共振信号,测定因由加温线圈照射的高频电磁波而发生变化了的被检体的温度。控制部进行控制,以使得同时进行基于高频发送线圈的高频电磁波的发送与基于加温线圈的高频电磁波的照射,并在加温线圈的加温中进行测定部的温度测定。
Description
相关申请的交叉引用
本申请基于2010年5月14日提交的在先的日本专利申请No.2010-112454以及2011年3月31日提交的在先的日本专利申请No.2011-80817并要求其优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本实施方式涉及利用磁共振现象收集被检体内部的生态信息的磁共振诊断装置。
背景技术
近年来,为了进行前列腺肥大症或癌等的治疗,使被检体的肿瘤加温热变性坏死的加温治疗被应用。为了更高效地进行这样的加温治疗,需要掌握被检体内的加温区域的位置、以及加温区域的温度。
正在尝试一种为了掌握加温区域的位置以及温度,利用磁共振信号的缓和时间具有温度依赖性的性质,拍摄与被检体的体组织有关的纵缓和时间强调图像,并根据图像的变化测定温度变化的方法(例如日本特开2001-231762号公报)。
在使用上述磁共振诊断装置进行加温治疗时,需要分别设置用于测定温度变化的磁共振诊断装置与进行加温治疗的加温装置。
在磁共振诊断装置与加温装置被设置在分离的地方时,必须重复将被检体首先移动至加温装置进行加温后、再移动至磁共振诊断装置的摄像位置测定温度的工序。由于无法同时进行加温与温度测定,因此很难正确掌握由加温引起的温度变化。
另一方面,考虑一种通过将加温装置构成为小型以便插入被检体的加温区域,从而以在磁共振诊断装置的摄像位置载置被检体的状态进行加温治疗的方法。但是这个方法必须将加温装置插入被检体内,因此侵袭性高且对被检体的负担增加。
发明内容
本实施方式涉及的磁共振诊断装置具备静磁场线圈(coil)、倾斜磁场线圈、高频发送线圈、图像生成部、加温线圈、测定部和控制部。静磁场线圈形成静磁场。倾斜磁场线圈使倾斜磁场与上述静磁场重叠在一起。高频发送线圈向上述静磁场中配置的被检体发送磁共振频率的高频电磁波。高频接收线圈接收从上述被检体发送的磁共振信号。图像生成部根据上述磁共振信号生成上述被检体的磁共振图像。加温线圈向上述被检体照射与上述磁共振频率不同的频率的高频电磁波并进行加温。测定部根据上述磁共振信号,测定通过由上述加温线圈照射的高频电磁波变化的上述被检体的温度。控制部控制成:同时进行上述高频发送线圈的高频电磁波的发送和上述加温线圈的高频电磁波的照射,并在上述加温线圈的加温中,进行上述测定部的温度测定。
根据本实施方式涉及的磁共振诊断装置可以同时进行对被检体的加温治疗和基于磁共振信号的温度测定。
附图说明
图1为表示与本实施方式相关的磁共振诊断装置的结构的框图。
图2为表示与本实施方式相关的加温线圈以及加温脉冲的图。
图3为表示与本实施方式相关的使用垫件(pad)调节加温区域的位置的情况的图。
图4为表示与本实施方式相关的使用床板移动调节加温区域的位置的图。
图5为表示与本实施方式相关的使加温区域与治疗区域一致的动作的图。
图6为表示与本实施方式相关的温度变化图像和体运动图像的显示例的图。
图7为表示与本实施方式相关的产生体运动时的温度变化图像和体运动图像的显示例的图。
图8为表示与本实施方式相关的周期性体运动的情况的图。
图9为表示与本实施方式相关的所提取的一连串的体运动图像的图。
图10为表示与本实施方式相关的与体运动周期同步地控制加温脉冲照射时间的情况的图。
图11为表示与本实施方式相关的加温线圈RF屏蔽物(shield)的结构的图。
图12为表示与本实施方式相关的加温线圈的另一结构的图。
图13为表示与本实施方式相关的加温线圈以及加温线圈RF屏蔽物的另一结构的图。
图14为表示与本实施方式相关的加温线圈的另一结构的图。
图15为表示与本实施方式相关的加温线圈的另一结构的图。
图16为表示与本实施方式相关的加温线圈的另一结构的图。
具体实施方式
以下针对本实施方式,参照附图进行说明。
(磁共振诊断装置1的构成)
图1为表示与本实施方式相关的磁共振诊断装置1的结构的框图。如图1所示,磁共振诊断装置1组合控制部100、倾斜磁场电源201、高频发送线圈控制部202、加温线圈控制部204、床板控制部205、静磁场磁铁300、倾斜磁场线圈301、发送线圈RF屏蔽物302、高频发送线圈303、高频接收线圈304、加温线圈400、加温线圈RF屏蔽物401以及床板500而构成。另外,磁共振诊断装置1的构成并不限定于此,也可以适当地追加或省略构成要素。
另外,静磁场磁铁300、倾斜磁场线圈301、发送线圈RF屏蔽物302、高频发送线圈303、高频接收线圈304、加温线圈400、加温线圈RF屏蔽物401内置在未图示的圆筒状的线圈容器内。在进行被检体P的加温以及摄影时,被检体P被收容在该线圈容器的开口部。以后,将该线圈容器的开口部记述为患者孔(bore)。
另外,图1中的x轴为与后述的床板500的宽度方向对应的轴。另外,图1中的y轴为与相对于配置磁共振诊断装置1的地面垂直的方向对应的轴。另外,图1中的z轴为与床板500的长度方向或被检体P的体轴方向对应的轴。与以后的各附图以及实施方式的说明对应的x轴、y轴、z轴的方向也同样处理。
控制部100组合CPU(Central Processing Unit)、ROM(ReadOnly Memory)或RAM(Random Access Memory)等而构成。控制部100中包含的功能控制部包含有接口(interface)控制部101、图像处理部102、温度测量处理部103、体运动测量处理部104、存储部105、显示部106以及输入部107等。控制部100通过处理从各部供给的信号,生成各种控制信号并供给至各部从而综合地控制磁共振诊断装置1。
接口控制101在对被检体P进行摄影和加温时,输出用于使被连接至控制部100的倾斜磁场电源201、高频发送线圈控制部202、加温线圈控制部204以及床板控制部205动作的控制信号。更具体的情况是,接口控制部101在摄影时,根据从后述的输入部107输入的摄影参数向倾斜磁场电源201输出倾斜磁场发生信号,向高频发送线圈控制部202输出摄影RF脉冲发生信号。另外,接口控制部101在加温时,根据从输入部107输入的加温参数向加温线圈控制部204输出加温脉冲发生信号。另外,接口控制部101根据从输入部107输入的床板参数向床板控制部205输出床板移动信号。
图像处理部102根据从后述的高频接收线圈304输出的磁共振信号,生成被检体P的磁共振图像。图像处理部102生成例如被检体P的任意断面的断层图像作为磁共振图像。图像处理部102的断层图像的生成通过例如将根据磁共振信号收集的横缓和时间与断层图像中的坐标对应地映射来进行。图像处理部102生成断层图像,输出至温度测量处理部103以及体运动测量处理部104以及存储部105。
温度测量处理部103根据从图像处理部102输出的断层图像,测定被检体P内部的温度分布。温度测量处理部103进行的温度分布的测定通过检测断层图像中被映射的横缓和时间的变化来进行。这基于被检体P体组织的质子(proto)自旋(spin)的横缓和时间具有温度依赖性。横缓和时间按照预先知道的温度依赖系数,与温度变化成比例地变化。
对温度测量处理部103的温度测量更具体地进行说明。温度测量处理部103的温度测量通过生成映射被检体P的温度变化的温度变化图像来进行。作为温度变化图像生成的前阶段,首先,温度测量处理部103在未进行后述的加温线圈400的加温的状态下设定从图像处理部102输出的被检体P的断层图像作为参考图像。当在生成参考图像后从图像处理部102输出被检体P的断层图像时,温度测量处理部103针对参考图像与现在的断层图像,生成映射了各像素的差分的减影(subtraction)图像。在该减影图像的各像素中,映射参考图像生成时的横缓和时间与现在的横缓和时间之间的差分。温度测量处理部103针对各像素使用温度依赖系数对该横缓和时间的差分进行除法运算。由此,在减影图像的各像素中,映射参考图像生成时的与现在时刻之间的被检体P的体组织的温度变化。通过以上处理,温度测量处理部103生成温度变化图像。
温度测量处理部103当生成温度变化图像时,将其输出至显示部106或存储部105。
另外,在本实施方式中,作为例子,针对使用横缓和时间测定温度变化的例子进行叙述。但是,也可以使用纵缓和时间代替横缓和时间测定温度变化。这基于纵缓和时间也与横缓和时间同样具有温度依赖性。另外,认为从图像处理部102输出的强调横缓和时间的断层图像的各像素值不仅受到横缓和时间的影响发生变化,还受到被检体P体组织的水密度、纵缓和时间或自扩散系数等各种参数的影响发生变化。为了避免由这些参数产生的误差,温度测量处理部103也可以进行适当校正处理或补正处理。
体运动测量处理部104根据从图像处理部102输出的断层图像,测定被检体P的体运动。体运动测量处理部104进行的体运动的测定通过从断层图像中提取被检体P的轮廓,并检测该轮廓的移动来进行。
对体运动测量处理部104的体运动测量更具体地进行说明。体运动测量处理部104的体运动测量通过生成使被检体P的体运动图像化的体运动图像来进行。作为体运动图像生成的前阶段,首先,体运动测量处理部104针对温度测量处理部103在生成温度变化图像时所使用的参考图像,提取被检体P的轮廓线。轮廓线的提取通过检测例如参考图像中的像素值急剧迁移的地方(以下,简单记述为边缘),并向与该边缘(edge)对应的坐标映射规定的像素值来进行。由于在图像处理部102输出的断层图像中在空气区域与被检体P的体组织区域内像素值大不相同,因此映射了边缘的图像中(以下,简单记述为边缘图像),将出现空气与被检体P之间的边界面、即被检体P的轮廓线。当在生成参考图像的边缘图像后从图像处理部102输出被检体P的断层图像时,体运动测量处理部104针对所输出的断层图像生成边缘图像,生成映射了参考图像的与边缘图像的各像素的差分的减影图像作为体运动图像。该体运动图像中映射参考图像生成时的被检体P的轮廓与现在的被检体P的轮廓之间的差分。与参考图像的生成时相比,在被检体P产生体运动时出现双重的轮廓线,另一方面在被检体P未产生体运动时各像素值由于差分被抵消而在图像中什么都没有出现。也就是说,可以根据体运动图像测定被检体P的体运动的程度。体运动测量处理部104将所生成的体运动图像输出至显示部106或存储部105。
另外,在本实施方式中,针对根据检测出被检体P的轮廓线的边缘图像检测被检体P的体运动的例子进行了叙述。但是磁共振诊断装置1的校正并不限定于此,也可以根据边缘内全面涂抹的图像等各种图像代替边缘图像测定被检体P的体运动。通过获取边缘内全面涂抹的图像彼此的差分,从而在所生成的减影图像中涂抹而呈现被检体P运动的区域。通过检测该区域的大小,磁共振诊断装置1的使用者可以更直观地识别被检体P的运动的程度。另外,体运动测量处理部104叙述为通过生成体运动图像测定体运动,但也可以代替体运动图像的生成,针对2个边缘图像内的轮廓线,计算轮廓线彼此的距离,并将该距离作为表示体运动的程度的指标值输出至显示部106或存储部105。这基于由于被检体P的体运动越大轮廓线的移动越大,因此轮廓线彼此的距离变大。即,如果体运动大程度,则将该指标值计算为大的值。
存储部105组合例如ROM、RAM或HDD(Hard Disc Drive)等存储介质而构成。存储部105存储从图像处理部102输出的断层图像、从温度测量处理部103输出的温度变化图像、从体运动测量处理部104输出的体运动图像等。另外,存储指定从后述输入部107输入的应进行被检体P的加温治疗的区域(以下,简单记述为治疗区域R)的坐标信息。
显示部106由例如液晶显示装置(display)等构成,显示从图像处理部102输出的断层图像、从温度测量处理部103输出的温度变化图像或从体运动测量处理部104输出的体运动图像。另外,显示部106显示用于操作磁共振诊断装置1的操作画面或使用后述输入部107输入的磁共振诊断装置1的摄影参数、加温参数、床板移动参数、治疗区域R等。
输入部107由例如触摸屏显示装置或机械性按钮等构成,受理使用者对输入部107进行的输入。输入部107根据输入,将摄影参数、加温参数、床板参数、治疗区域R的输入或摄影以及加温的开始指示、停止指示输出至接口控制部101。
静磁场磁铁300作为超导线圈或常导线圈被使用,在患者孔内产生均匀的静磁场。该静磁场磁铁300例如在图1中的z轴方向形成朝向磁场方向的静磁场。在将静磁场磁铁300作为超导线圈来使用时,将用于冷却静磁场磁铁300的未图示的冷却机构安装在静磁场磁铁300上。冷却机构通过冷却静磁场磁铁300保持为超导状态。为了提高静磁场的均匀性,也可以在静磁场磁铁300的周边设置匀场(shim)线圈或铁垫片等。
倾斜磁场线圈301被设置在静磁场磁铁300的内侧,为接收从倾斜磁场电源201输出的电信号,在患者孔内产生倾斜磁场的线圈。倾斜磁场线圈301在静磁场磁铁300的内侧设置3对。3对线圈与图1中的x轴、y轴、z轴各轴对应地被设置。3对线圈接收从倾斜磁场电源201输出的电信号,分别产生沿x轴、y轴、z轴的磁场。倾斜磁场电源201通过从3对线圈中产生磁场,并组合沿各轴的磁场,从而形成沿任意方向的倾斜磁场。
高频发送线圈303被设置在倾斜磁场线圈301的内侧,为接收从高频发送线圈控制部202输出的电信号,向被检体P发送RF(RadioFrequency)波的线圈。由于由RF波对被检体P的体组织引起核磁共振,因此高频线圈控制部202控制频率,以使RF波的频率与拉莫尔频率对应并施加电信号。RF波的频率根据静磁场磁铁300形成的静磁场的大小变化,例如在静磁场的大小为3T时,RF波的频率使用128MHz。另外,在静磁场的大小为1.5T时,RF波的频率使用64MHz。
高频接收线圈304为被设置在高频发送线圈303以及后述加温线圈400的内侧且在被检体P的附近的线圈。高频接收线圈接收与从高频发送线圈303发送的RF波对应地从被检体P发送的磁共振信号。高频接收线圈304向图像处理部102输出。
加温线圈400为被设置在高频发送线圈303与高频接收线圈304之间的环(ring)状线圈。以例如将被检体P置于中间而相对的方式配置一对加温线圈400。由于向被检体P中的加温区域Q集中施加后述加温脉冲,以使其半径成为小值的方式构成加温线圈400。具体情况是,设置成半径为比高频发送线圈303(或线圈容器)的半径或被检体P的体轴方向的长度等小的长度,例如10~30cm程度。另外,在本实施方式中,示出了加温线圈400由单一的环构成的例子,但也可以由弹簧状的卷绕线圈构成,也可以层积环构成。加温线圈400的半径除了本实施例中例示的值之外,也可以使用任意值。加温线圈400接收从加温线圈控制部204输出的电信号,以基于电信号中的频率向被检体P照射电磁波。向被检体P施加的电磁波对被检体P的体组织引起导电加热,使体组织的温度上升。针对使用加温线圈400的体组织的加温,后面进行详细叙述。
床板500为可使被检体P横躺载置的板状部件。床板500上安装有未图示的电机(motor)。床板500按照从床板控制部205输出的电信号,使其位置向x轴、y轴以及z轴移动。
(被检体P的加温)
以下,针对使用加温线圈400的被检体P的加温进行详述。如上所述,加温线圈400朝向被检体P照射高频电磁波(以下,简单记述为加温脉冲)。该加温脉冲的频率可以选择几MHz至几千MHz之间的任意频率。但是,加温脉冲的频率排除高频发送线圈303发送的RF波的共振频率。应由该共振频率疏远的频域为被检体P的体组织产生质子自旋发送磁共振信号的频率,在静磁场的大小为3T时为例如127MHz至129MHz之间的频域。在加温脉冲施加到该频域时,电磁波使被检体P的体组织产生磁共振信号,该磁共振信号映入图像处理部102生成的断层图像作为伪影(artifact)。
然后,针对加温脉冲引起的对被检体P的加温过程进行说明。加温脉冲到达被检体的P的体组织。当关注某一时刻的加温脉冲时,作为电磁波的加温脉冲中包含的电场分量使被检体P的体组织产生极化。通过该极化,旋转由体组织内的电子、质子或离子构成的极性偶极子,并向电场方向使极化方向一致。由于加温脉冲基于其频率周期性地振动,因此当关注从某一时刻稍微增进的另一时刻的加温脉冲时,与某一时刻相比电场方向发生变化。结合电场方向的变化,被检体P的极性偶极子也旋转,并向电场方向使极化方向一致。
当观察极性偶极子的经时变化时,极性偶极子结合基于频率使电场的朝向变化的加温脉冲进行旋转。在此,在加温脉冲的频率为超过几MHz的高频率时,结合高速变化的电场的朝向,极性偶极子也高速旋转。由于极性偶极子的激烈运动,偶极子间产生摩擦,由于该摩擦体组织发热。通过以上现象,被照射加温脉冲的体组织将被加温。
从加温线圈400照射的加温脉冲首先在空气中传播后入射至被检体P的体组织,再射出至空气中,然后入射至另一端的加温线圈400。当关注空气与体组织之间的边界面时,在空气中传播的电磁波与体组织内传播的电磁波之间边界条件成立。即,当考虑从空气中向被检体入射的电磁波,当在边界面上将从空气中向被检体组织入射的电场、在被检体边界上反射射出至空气中的电场、从被检体组织向空气中射出的电场加在一起时,电场强度变为0。这被看成是将空气与被检体之间的边界面作为固定端传播电磁波。对于在被检体内传播并射出至空气中的电磁波也一样。
其次,考虑连结1对加温线圈400各自的中心的轴Y-Y′(在以后的说明中,设轴Y-Y′与图1中的y轴平行)。从加温线圈400照射的一部分电磁波沿该轴Y-Y′传播。在当被检体P的轴Y-Y′上的的厚度(y轴上的距离)置为P1,被检体P中的电磁波的半波长的整数倍满足与P1一致的条件时,在被检体P中驻波振动。图2示出了从加温线圈400照射的电磁波成为驻波而振动的情况。图2(a)中示出了轴Y-Y′上的被检体P的厚度为P1,从加温线圈400照射在被检体P内成为波长2×P1的加温脉冲的情况。如上所述被检体P的体组织与空气之间的边界面成为固定端,因此在体组织内传播的电磁波作为以边界面为节(node),在轴Y-Y′上以被检体的中间点为腹(anti-node)的基本模式(mode)的驻波进行振动。
当关注在轴Y-Y′上的被检体P中发出驻波振动的电磁波的电场振幅时,该电场振幅最大成为作为驻波的腹的被检体P的中点。体组织的加温最大的点为该被检体P的中点。在本实施方式中,加温线圈控制部204通过控制在被检体P中基本模式振动电磁波,从而对成为驻波的腹的中点加温。在加温治疗中,重要的是只对成为治疗区域R的肿瘤部分集中加温,尽可能减少对正常组织加温的影响。在本实施方式中能够通过在将被检体P中传播的电磁波的能量(energy)集中在中点(以下,将集中电磁波的能量进行加温的区域简单记述为加温区域Q),从而高效地进行特定部位的加温。
然后,在前例中针对被检体P的厚度为P1、加温脉冲的波长成为2×P1的情况进行了叙述,但是被检体P的厚度由于被检体的体格或性别等各种各样地变化。为了在被检体P中振动驻波,需要加温线圈控制部204结合各种被检体P的厚度使加温脉冲的波长变化。图2(b)中示出了被检体P的厚度为薄的P2时的加温的情况。加温线圈控制部204结合厚度P2的被检体使频率变化,以使在体组织中波长成为2×P2,并照射加温脉冲。由此,可以在被检体P的Y-Y′轴上振动基本模式。另外,针对被检体P的厚度的测定方法,后面进行详述。
(加温区域Q的位置控制)
在上述驻波的振动中,由于振动将被检体P与空气之间的边界作为节的基本模式驻波,因此加温区域Q成为被检体P的中点。在治疗区域R处于被检体P的中点时可进行加温治疗,但在治疗区域R处于例如被检体P的表面附近时,加温区域Q与治疗区域R不一致。为了使加温区域Q与治疗区域R一致,在本实施方式中将用于调节被检体P的实质性厚度的垫片600置于被检体P上进行加温脉冲的照射。
垫片600为使用导电率与被检体P的体组织接近的介质填满的部件。作为介质例如使用婴儿(baby)油(oil)或米等。由于垫片600内的介质与体组织之间的导电率十分接近,因此若考虑从垫片600向被检体P入射的电磁波,则在垫片600与被检体P的边界面不产生电磁波的反射等,忽视边界面的影响从垫片600向被检体体P传播。图3示出了在被检体P上设置垫片600时的加温的情况。图3(a)中示出了在被检体P的Y-Y′轴上,对从被检体P的底面算起(与图3(a)中的z-z′轴一致的面)在y轴上处于P3距离的体组织加温的例子。另外,在以后的说明中将从被检体P的底面到y轴上的距离简单记述为高度。为了对处于P3高度的体组织加温,可以在被检体P上设置P3距离成为中点那样的厚度的垫片600。即,当将被检体P的厚度置为P31时,使用者在被检体P上设置满足成为P3=P31+P32的条件的厚度P32的垫片600。因此,从加温脉冲看到的被检体P的实质性厚度成为P31+P32=2×P3。加温线圈控制部204以在被检体组织中波长成为2×P3的方式使频率变化并照射加温脉冲。由此,沿Y-Y′轴,在被检体P的底面(图3(a)中y坐标成为最大的点)与垫片600的上表面(图3(a)中y坐标成为最小的点)上振动基本模式驻波。由于基本模式驻波的腹处于P3的高度,因此可以使治疗区域R与加温区域Q一致地进行加温。
另一方面,在图3(b)中,示出了对于具有与图3(a)相同厚度P3的被检体P,对处于P4高度的体组织加温的例子。为了加温处于P4高度的体组织,可以在被检体P上设置P4的距离成为中点那样的厚度的垫片600。即,当将被检体P的厚度置为P31时,使用者在被检体P上设置满足成为P4=P31+P42条件的厚度P42的垫片600。加温线圈控制204以在体组织中波长成为2×P4的方式使频率变化并照射加温脉冲。
如上所述,结合被检体P的治疗区域R的高度,使用者选择具有适当厚度的垫片600设置在被检体P上。加温线圈204结合被检体P的厚度与垫片600的厚度的合计使频率变化,照射加温脉冲。通过该动作,可以使加温区域Q的高度任意变化。
另外,在本实施方式中,作为例子,使用被检体P的上表面侧(图3中,比P31/2高的位置)存在治疗区域R的情况进行说明,但是被检体P的下面侧(图3中比P31/2低的位置)存在治疗区域R也可以。此时,通过将载置被检体P的朝向从例如仰视旋转为俯视,在所旋转的被检体P的上部设置垫片600,进行对旋转后的治疗区域R的加温。
其次,针对控制相对于图1中的x轴方向以及z轴方向的加温区域的位置的动作进行叙述。
图4(a)示出了在X轴上加温区域Q与治疗区域R的位置偏移的状态下进行加温的情况。如上所述,加温脉冲沿连结加温线圈400的中心的Y-Y′轴振动驻波,并将Y-Y′轴的中点作为加温区域Q加温。
因此,在x轴上或z轴上加温区域Q与治疗区域R的位置偏移时,无法高效地对治疗区域R加温。
因此,为了使加温区域Q与治疗区域R一致,在本实施方式中,通过床板控制部205移动床板500,使被检体P与加温线圈400之间的相对位置关系变化。具体情况是,以使加温区域Q与治疗区域R的xz平面上的坐标一致,换而言之,如图4(b)所示,以使Y-Y′轴与治疗区域R的xz平面上的坐标一致的方式,在xz平面上移动床板500。
通过在xz平面上Y-Y′轴与治疗区域R的坐标一致的状态下照射加温脉冲,从而使振动驻波的位置与治疗区域R一致。通过使驻波的振动位置与治疗区域R一致,可以使电场集中的加温区域Q与治疗区域R一致,对治疗区域R集中地加温。
通过以上处理,本实施方式的磁共振诊断装置1在使加温区域Q与治疗区域R在空间上的位置一致的状态下,进行加温治疗。
(加温治疗的流程)
其次,针对加温治疗的流程进行说明。
首先作为加温的前阶段,控制部100设定治疗区域R,进行用于使加温区域Q与治疗区域R一致的前处理。具体情况是,首先,控制部100进行被检体P的断层图像的摄影。即,接口控制部101向倾斜磁场电源201以及高频发送线圈控制部202输出控制信号。倾斜磁场电源201从倾斜磁场线圈301向被检体P施加倾斜磁场,另一方面,高频发送线圈控制部202从发送线圈303向被检体P发送RF波。当高频接收线圈304接收从被检体P发送的磁共振信号时,图像处理部102接收磁共振信号。图像处理部102根据接收的磁共振信号生成被检体P的任意断面的断层图像,并将其输出至显示部106。
使用者通过识别从图像处理部102输出的断层图像,确认被检体P的形状以及应进行加温治疗的患部的位置。在显示部106上所显示的断层图像上未映入患部,使用者无法识别患部的位置时,使用者操作输入部107,将使断层图像的生成位置变化的控制信号输出至图像处理部102。图像处理部102根据接收的控制信号使断层图像的生成位置变化,再次生成关于用控制信号指定的断面的被检体P的断层图像并输出至显示部106。该断层图像的生成位置的变更动作重复进行直到使用者在断层图像中确认患部的位置为止。
图5(a)中示出了被摄影的被检体P的断层图像的例子。图5中,为了简单说明,在图中写入并示出加温线圈400。当使用者根据显示部106上所显示的断层图像确认患部的位置时操作输入部107,指定患部的位置作为治疗区域R。治疗区域R被指定为在显示部106上所显示的断层图像上成为包围患部那样的圆形区域。另外,本实施方式的构成并不限定于此,例如,也可以将治疗区域R指定为矩形形状的区域,也可以指定为具有纵深(图5中的x轴方向)的深度信息的球形三维区域。
控制部100在治疗区域R被指定时,取得xz平面上的治疗区域R的坐标信息。控制部100在取得治疗区域R的xz平面上的坐标信息时,与预先存储在存储部106中的Y-Y′轴的xz平面上的坐标信息进行比较。控制部100根据治疗区域R的xz平面上的坐标信息与Y-Y′轴的xz平面上的坐标信息的比较,计算在xz平面上使治疗区域R与Y-Y′轴一致所需要的移动方向和移动距离。接口控制部101将所计算出的xz平面上的移动方向和移动距离输出至床板控制部205。床板控制部205以使在xz平面上使治疗区域R与Y-Y′轴一致的方式移动床板500以及载置在床板500上的被检体P。通过以上动作,被检体P在xz平面上移动,xz平面上的治疗区域R与Y-Y′轴的坐标一致。
另外,控制部100在治疗区域R被指定时,测定治疗区域R存在的地方的被检体P的厚度。具体情况是,控制部100测定在显示部106上所显示的断层图像上通过治疗区域R的中心部分且被收纳在被检体P的体组织的区域中的直线的长度。另外,该直线被设定为与图5(a)中的Y-Y′轴、换而言之,图5(a)中的y轴平行。
在控制部100测定被检体P的厚度时,将其与所设定的治疗区域R的中心高度比较。图5(a)中,将被检体P的厚度记述为P5,将治疗区域R的中心高度记述为P51。如上所述,由于加温区域Q的高度成为驻波的y轴方向的中点,因此为了使治疗区域R与加温区域Q一致,必须在被检体P上设置对应厚度的垫片600。控制部100根据被检体P的厚度P5和治疗区域R的中心高度P51,计算应设置的垫片600的厚度P61,并将其显示在显示部106上,促使使用者在被检体P上设置厚度P61的垫片600。具体情况是,垫片600的厚度P61被计算为被检体P和垫片600的高度的合计的二分之一与治疗区域R的高度一致。即,厚度P61根据成为2×P51=P5+P61的条件公式来计算。
另外,控制部100在计算垫片600的厚度P61的同时,计算应向被检体P照射的加温脉冲的波长。具体情况是,加温脉冲的在被检体P的体组织内的波长λ被计算为与被检体P和垫片600的高度的合计的2倍一致。即,被检体P的体组织内的波长λ根据成为λ=(P5+P61)×2的条件公式来计算。
图5(b)中示出了在移动的被检体P上设置垫片600的情况。当设定治疗区域R时,床板控制部205以移动床板500而在xz平面上使治疗区域R的坐标与Y-Y′轴一致的方式移动被检体P。并且,控制部100为了在y轴上使加温区域Q与治疗区域R的坐标一致,在显示部106上显示垫片600的厚度,便于垫片600的设置,并计算照射的加温脉冲的波长。
当成为图5(b)所示的状态,加温区域Q与治疗区域R一致时,控制部100在显示部106上显示加温区域Q与治疗区域R一致,促使加温治疗的开始的内容。使用者确认显示部106的显示,从输入部107输入加温治疗的开始。
当从输入部107输入表示加温治疗的开始的内容时,控制部100与被检体P的加温一起开始温度测定和体运动测定。具体情况是,接口控制部101向加温线圈控制部204、倾斜磁场电源201、高频发送线圈控制部202分别输出控制信号。加温线圈控制部204从加温线圈400向被检体P照射加温脉冲。一方面,倾斜磁场电源201从倾斜磁场线圈301向被检体P施加倾斜磁场,另一方面,高频发送线圈控制部202从发送线圈303向被检体P发送RF波。图像处理部102从被检体P接收磁共振信号,生成作为横缓和时间强调图像的断层图像,并将其输出至温度测量处理部103以及体运动测量处理部104。温度测量处理部103将在刚要照射加温脉冲之前所摄影的断层图像设定为参考图像,并根据从图像处理部102输出的断层图像和参考图像生成温度变化图像,输出至存储部105或显示部106。体运动测量处理部104设定与温度测量处理部103相同的参考图像,并根据从图像处理部102输出的断层图像和参考图像生成体运动图像,输出至存储部105或显示部106。
另外,在加温线圈400刚要开始加温脉冲照射之前,控制部100生成一张以上的被检体P的断层图像。这是因为,基于刚要进行加温脉冲照射之前生成的断层图像,温度测量处理部103以及体运动测量处理部104生成参考图像。
图6示出了温度测量处理部103生成的温度变化图像和体运动测量处理部104生成的体运动图像的经时变化。图6(a1)(a2)(a3)分别示出了温度变化图像的时间性变化,另一方面,图6(b1)(b2)(b3)分别示出了体运动图像的时间性变化。为了使用图6简单说明,设在未照射加温脉冲的状态下被检体P的体组织以及垫片600的温度一样,并且设在时刻t1-t3期间未发生被检体P的体运动。
为了浅显地示出加温区域Q与治疗区域R之间的位置关系,控制部100如图6所示,将在温度变化图像和体运动图像中表示加温区域Q和治疗区域R的位置的标记重叠地显示在显示部106上。此时,控制部100根据例如床板500与加温线圈400之间的相对位置关系和摄影断层图像的断面的位置信息计算并显示加温区域Q的显示位置。控制部100将治疗区域R的显示位置显示在由输入部107设定的区域上。控制部100也可以根据体运动图像计算体运动量和体运动方向,根据体运动量和体运动方向移动并显示治疗区域R。
另外,控制部100如图6(a1)所示,在温度变化图像中显示将像素值与体组织的浓度关联在一起的导条。
另外,控制部100如图6(b1)所示,在体运动图像中显示表示体运动量的指标值。作为表示体运动量的指标值的例子,可以使用例如参考图像与现在的断层图像之间的相关值。
另外,为了使体运动图像的显示浅显易懂,控制部100在体运动图像中使用虚线重叠显示在现在时刻所收集的断层图像的边缘。
在刚要进行加温脉冲照射之前的时刻(图6中的时刻t1),由于未产生温度变化因此加温区域Q的体组织的温度与其它体组织同样。当开始加温脉冲的照射且经过时间时(图6中的时刻t2),被照射的加温脉冲以被检体P的加温区域Q为中心加温,使体组织的温度上升。在温度变化图像中,通过加深例如温度上升的区域的浓度来显示温度上升。当在照射加温脉冲的状态下并且经过时间时(图6中的时刻t3),被照射的加温脉冲使被检体P的加温区域Q的温度进一步上升。另一方面,在被检体P的体运动未产生时由于被检体P的轮廓未发生变化,因此在体运动图像中将无法减影显示参考图像的边缘与现在时刻的断层图像的边缘。
使用者监视与时刻一起变化的温度变化图像,确认治疗区域R以及治疗区域R周边的体组织的温度变化。另外,使用者监视与时刻一起变化的体运动图像,确认被检体P的体运动的情况。另外,温度变化图像与体运动图像也可以在显示部106中并列地同时显示,也可以根据输入部107的输入进行温度变化图像与体运动图像的显示的切换。或者,也可以省略温度变化图像或体运动图像的图像显示,取而代之将表示治疗区域R的温度或体运动量的指标量的值显示在显示部106上。
(被检体体运动的检测)
在之前的说明中假定被检体P未产生体运动而进行了说明。但认为在实际加温治疗中产生体运动且被检体P移动。图7(a)(b)中示出了被检体P在时刻t3′产生体运动时的温度变化图像以及体运动图像。在图7中设被检体P向图7中的+z方向移动。
当被检体P向+z方向移动时,移动的影响出现在体运动图像中。即,由于参考图像生成时的边缘与现在图像的边缘的位置偏移,因此无法进行由减影产生的像素值的抵消,在体运动图像中双重地显示边缘。随之,体运动图像中显示的体运动的指标值也变化并被显示。在指标值为相关值时,体运动量越大,则相关值成为越小的值而被显示。
控制部100计算被检体P的移动量和移动方向,并移动表示温度变化图像以及体运动图像上所显示的治疗区域R的标记(marker)。由此,在两图像中,表示治疗区域R的标记与表示加温区域Q的标记的位置偏移并被显示。
当加温区域Q与治疗区域R的位置偏移时,患部以外的体组织、即正常的体组织被加温。使用者在确认在温度变化图像或体运动图像中表示治疗区域Q与加温区域Q的标记是偏离的时,使用输入部107输入停止加温的控制信号。控制部100在接收停止加温的控制信号时,停止从接口控制部101向加温线圈控制部204输出的用于加温脉冲照射的控制信号的输出。通过该动作,停止从加温线圈400向被检体P的加温脉冲的照射,停止对被检体P的加温。
另外,加温脉冲照射停止的动作除了以使用者进行的输入部107的输入为契机以外,还可以由控制部100根据体运动图像或温度变化图像检测被检体P的体运动,自动进行。
为了使用体运动图像检测被检体P的体运动,控制部100监视表示体运动的指标量。当判断表示体运动的指标量超过预定的阈值地发生变化时,则判断被检体P产生了较大的体运动从而停止加温脉冲的照射。
为了使用温度变化图像检测被检体P的体运动,控制部100监视被检体P的体组织的温度。当判断治疗区域R以外的体组织的温度超过预定的阈值时,则判断被检体P产生体运动且加温区域Q向与治疗区域R不同的位置移动,进行对正常组织的加温,从而停止加温脉冲的照射。
另外,除了以上方法之外,控制部100还可以监视体运动图像或温度变化图像上显示的表示加温区域Q的标记与表示治疗区域R的标记之间的相对位置关系。当两标记的距离超过预定的阈值时,控制部100判断被检体P产生体运动且治疗区域R移动,从而停止加温脉冲的照射。
通过以上动作,控制部100显示温度变化图像以及体运动图像并可监视地显示被检体P的体运动。通过根据被检体P的体运动停止加温脉冲的照射,可以防止对被检体P的正常体组织的加温。
(基于呼吸同步的加温脉冲照射定时(timing)的控制)
在之前的说明中对根据被检体P的体运动停止加温脉冲的照射的动作进行了叙述。但是,认为被检体P的体运动不是仅一时地产生,而且像伴随例如呼吸或动脉的体运动那样,周期性地产生。
图8为示出了产生周期性体运动的被检体P的情况。当观察例如x、y平面时,被检体P的胸部等与呼吸对应地上下移动。由于呼吸周期大致固定,因此被检体P的胸部下陷状态(图8(a1)以及(a3))与鼓起状态(图8(a2)(a4))周期性出现。具体情况是,图8(a1)和图8(a3)之间的时间间隔(t7-t5)与图8(a2)和图8(a4)之间的时间间隔(t8-t6)大致相同。
如上所述,治疗区域R的位置与被检体P的体运动对应地移动。在被检体P的体运动周期性进行,且加温区域Q与治疗区域R的位置设定为在该周期运动的某一时刻一致时,加温区域Q与治疗区域R一致的时刻周期性地出现。因此,在本实施方式的磁共振诊断装置1中,控制部100控制成,根据周期性地出现的加温区域Q与治疗区域R一致的定时照射加温脉冲。具体情况是,控制部100控制成,在治疗区域R的设定结束,照射加温脉冲的期间,在一定时间内连续生成被检体P的断层图像。图像处理部102选择一张在一定时间内所收集的多个断层图像中的断层图像,并取得该断层图像与各断层图像的相关。在被检体P的形状周期性地变化时,当将所取得的相关值与断层图像的收集时刻关联起来时,相关值与该周期相对应地上下波动。控制部100根据该相关值的变动周期计算被检体P的体运动的时间间隔ΔT。
控制部100在计算体运动的变动周期时,接着计算加温区域Q与治疗区域R重叠的时域ΔT。具体情况是,控制部100从所收集的多个断层图像中选出与设定治疗区域R所使用的断层图像相关性高、即被检体P的形状相同的图像。控制部100在选出断层图像时,提取多个该断层图像的收集时刻(以下,简单记述为中心时刻)和接近收集时刻的断层图像,并并列显示在显示部106上。图像处理部102在显示所提取的断层图像时,在各断层图像上分别附加表示加温区域Q与治疗区域R的标记。图9示出了显示部106上的断层图像的显示例。在图9中,图9(a3)中示出了将中心时刻作为t12设定治疗区域R所使用的断层图像。另外,如图9所示,控制部100也可以与所显示的断层图像一起显示所计算出的相关值。
在所提取的多个断层图像的收集时刻十分接近中心时刻t12时,随着断层图像的收集时刻远离中心时刻t12,相比较图9(a3)而言体运动量变大。随着体运动量变大,加温区域Q与治疗区域R的偏移量也逐渐变大。使用者选择并列显示的断层图像中的几个,从而设定可容许加温区域Q与治疗区域R的偏移的时域Δt。具体情况是,当使用者判断图9(a2)(a3)(a4)的断层图像中加温区域Q与治疗区域R重叠时,使用输入部107选择图9(a2)(a3)(a4)的断层图像。控制部100在接受输入时,根据图9(a2)(a3)(a4)的收集时刻,计算判断加温区域Q与治疗区域R重叠的时域Δt。在图9时,将Δt计算为t13-t11=Δt。
另外,在本实施方式中,针对根据输入部107的输入选择断层图像而计算时域Δt的例子进行了叙述。但是,Δt的计算方法并不限定于此,例如使用者使用输入部107预先设定相关值的阈值,控制部100可以计算以中心时刻为中心而相关值成为一定以上的时域,将该时域设定为Δt。或者,也可以由使用者使用输入部107直接设定Δt的值。
控制部100在计算被检体的体运动的时间间隔ΔT和加温区域Q与治疗区域R重叠的时域Δt时,根据ΔT和Δt计算加温区域Q与治疗区域R重叠的时间。即,当在某一时刻t12加温区域Q与治疗区域R重叠时,控制部100预测下一加温区域Q与治疗区域R重叠的时刻t15由t12+ΔT来取得。
控制部100在预测加温区域Q与治疗区域R重叠的时刻时,以将该预测的时间作为中心只在Δt时域照射加温脉冲的方式控制加温线圈控制部204。图10示出了控制部100与被检体P的周期性体运动相应地控制加温脉冲的照射时间的情况。当控制部100预测下一加温区域Q与治疗区域R的重叠时刻为时刻t15时,加温线圈控制部204在直到由t15-Δt=t15′取得的时刻t15′为止,停止加温脉冲的照射。当成为时刻t15′时,加温线圈控制部204在直到通过t15+Δt=t15″取得的时刻t15″为止,继续加温脉冲的照射,当成为时刻t15″时,再次停止加温脉冲的照射。其次,控制部100将作为下一加温区域Q与治疗区域R重叠的时刻的t17计算为t15+ΔT=t17,加温线圈控制部204以t17为基准只在从t17′到t17″的时域进行加温脉冲的照射。
通过以上控制,控制部100检测被检体P的周期性体运动,并计算其体运动周期。另外,控制部100设定加温区域Q与治疗区域R重叠的时域。加温线圈控制部204预测加温区域Q与治疗区域R重叠的时刻从而照射加温脉冲。由此,即使在被检体P的体运动产生时也可以预测治疗区域R的移动,对于治疗区域R只在可加温的时刻照射加温脉冲以进行加温。
(RF屏蔽物的配置)
如上所述,在摄影被检体P的断层图像时,高频发送线圈303朝向被检体P照射电磁波。从高频发送线圈303照射的电磁波具有相反的分量,一方面,从高频发送线圈303向患者孔的内侧传播,另一方面,朝向患者孔的外侧传播。在此,当关注朝向患者孔的外侧传播的电磁波时,漏泄磁场(以下,将向患者孔的外侧传播的电磁波的磁场分量简单记述为漏泄磁场)使处于高频发送线圈303外侧的倾斜磁场线圈301、静磁场线圈300或遮蔽静磁场线圈300的热屏蔽物等导体产生涡电流。由于涡电流产生抵消朝向患者孔的内侧的电磁波的磁场分量的方向的磁通,作为结果无法对被检体P进行充分的磁场分量的施加。
为了防止这种漏泄磁场的影响,在高频发送线圈303与倾斜磁场线圈301之间设置发送线圈RF屏蔽物302。图11示出了发送线圈RF屏蔽物302的结构的例子。发送线圈RF屏蔽物302可以使用例如铜或铝等的导体,并被设置为包围高频发送线圈303那样的圆筒状。另外,高频发送线圈303中设有圆状的狭缝(slit)3021。狭缝3021被设置为例如以垂直于z轴的任意轴、换而言之垂直于高频发送线圈303发送的RF脉冲的照射轴的轴为中心,描出圆形。高频发送线圈303发送的RF脉冲的漏泄磁场在作为导体的发送线圈RF屏蔽物302上,产生以垂直于z轴的轴为中心的圆状涡电流,但在垂直于该z轴的垂直方向所设置的圆状狭缝3021无法防止该涡电流的通过(pass)。由于高频发送线圈303的RF脉冲产生的涡电流而产生抵消漏泄磁场方向的磁通,作为结果,漏泄磁场被抵消,磁场分量朝向被检体P。
其次,关注加温线圈400产生的漏泄磁场。在向被检体P进行加温时,加温线圈400朝向被检体P照射加温脉冲。从加温线圈400照射的加温脉冲具有相反分量,一方面从加温线圈400朝向患者孔的内侧传播,另一方面从加温线圈400朝向患者孔的外侧传播,因此与高频发送线圈303同样产生漏泄磁场。为了防止由加温脉冲产生的漏泄磁场的影响,在加温线圈400与高频发送线圈303之间设置加温线圈RF屏蔽物401。图11示出了加温线圈RF屏蔽物401的结构的例子。加温线圈RF屏蔽物401与发送线圈RF屏蔽物302同样由铜或铝等导体构成。加温线圈RF屏蔽物401为了接收加温线圈400产生的漏泄磁场,被设置为,相对于图11中的x轴弯曲,以便能够在发送线圈RF屏蔽物302与高频发送线圈303之间插入例如比加温线圈400面积大的矩形形状的板状部件的形状。
另外,加温线圈RF屏蔽物401中设有圆状的狭缝4011。狭缝4011被设置为,例如以垂直于y轴的轴、换言之、垂直于加温脉冲的照射方向的轴为中心描出圆形。加温脉冲产生的漏泄磁场在加温线圈RF屏蔽物401上,产生以垂直于y轴的轴为中心的圆状地流动的涡电流,但在垂直于y轴的方向所设置的圆状狭缝4011无法防止该涡电流的通过。在加温线圈RF屏蔽物401上流通的涡电流由于产生抵消加温脉冲所产生的漏泄磁场的方向的磁通,作为结果,漏泄磁场被抵消,磁场分量朝向被检体P。
通过设置加温线圈RF屏蔽物401,从而能够抵消加温脉冲产生的漏泄磁场,向被检体P集中电磁波的能量,更高效地加温被检体P。并且,漏泄磁场可以避免处于加温线圈RF屏蔽物401的外侧的倾斜磁场线圈301、静磁场线圈300以及热屏蔽物等产生涡电流的情况。
另一方面,从高频发送线圈303发送的RF脉冲的漏泄磁场也流入加温线圈RF屏蔽物401。从高频发送线圈303发送的RF脉冲的漏泄磁场在加温线圈RF屏蔽物401上产生以垂直于z轴的轴为中心的圆状的涡电流,但是该涡电流的流向被以垂直于y轴的轴为中心地设置的狭缝4011阻碍。也就是说,在加温线圈RF屏蔽物401上,从高频发送线圈303发送的RF脉冲不产生涡电流。由于不产生涡电流的影响,因此当从高频发送线圈303观看时实质上可以忽视加温线圈RF屏蔽物401。
如上所述,在高频发送线圈303与倾斜磁场线圈301之间设置发送线圈RF屏蔽物302以及加温线圈RF屏蔽物401。发送线圈RF屏蔽物301可以抵消由高频发送线圈303发送的RF脉冲产生的漏泄磁场。另一方面,加温线圈RF屏蔽物401可以抵消由加温脉冲产生的漏泄磁场。并且,狭缝3021与狭缝4011由于分别被设置为正交的朝向,因此可以减少从高频发送线圈303发送的RF脉冲的漏泄磁场施加到加温线圈RF屏蔽物401上的影响。
(加温线圈400的另一结构)
在之前的实施方式中,针对如图1所示在高频发送线圈303与高频接收线圈304之间,且在加温区域Q的上下方(同一y轴上的不同位置)配置加温线圈400的例子进行了叙述。但是加温线圈400的结构并不限定于此。以下,示出加温线圈400的另一结构。
图12示出了在床板500的内部配置加温线圈400的一方的例子。加温线圈400例如被固定安装在高频接收线圈304的内侧所设置的未图示的内壁上。如图12所示,加温线圈400也可以安装在相对于加温区域Q非对称的位置。通过下方的加温线圈400接近被检体P,从而加温脉冲在扩散之前向被检体P的体组织照射。由于向空中扩散的加温脉冲减少,因此可以用较少的加温脉冲的能量高效地加温被检体P。
图13示出了将加温线圈400设置为圆筒状的例子。图13(a)表示朝向垂直于被检体P的体轴的面示出了加温线圈400的图,图13(b)表示从被检体P的侧面示出了加温线圈400以及加温线圈RF屏蔽物401的图。加温线圈400如图13所示,也可以被设置为包围被检体的体轴的圆筒形状。此时,加温线圈400被设置在高频发送线圈303与高频接收线圈304之间。但是,加温线圈400的长度,如图13(b)所示,被设置为,与高频发送线圈303或被检体P相比z轴方向的长度变短。具体情况是,被构成为,加温脉冲400的z轴方向的长度成为10-30cm程度。在加温线圈400被构成为圆筒状时,吸收加温线圈400产生的漏泄磁场的加温脉冲RF屏蔽物401的形状被设置为包围加温线圈400的圆筒状。在本实施方式中,作为例子,示出了加温线圈RF屏蔽物401的z轴方向的长度比高频发送线圈303变短的例子,但是,为了设为更吸收漏泄磁场的构成,也可以增长z轴方向的长度,具有与高频发送线圈303同等的长度或更长的长度。通过将加温线圈400设置为圆筒状,导体在yz平面内被均等配置,因此可以更均匀地产生静磁场线圈300产生的磁场。
在此,在将加温线圈400设置为包围被检体的体轴的圆筒形状时,加温线圈400也接收从加温线圈控制部204输出的电信号,并向被检体P照射电磁波。但是,此时,加温线圈控制部204以在被检体P中的加温区域Q内聚集电磁波的能量的方式,用多信道控制供给至加温线圈400的加温脉冲的相位以及振幅。
其次,图14以及图15示出了在床上设置加温线圈的例子。图14所示的磁共振诊断装置具备床板500、床501、加温线圈600、架台装置700。架台装置700具备在上述实施方式中所说明的静磁场磁铁300、倾斜磁场线圈301、高频发送线圈303、高频接收线圈304等。
图14所示的加温线圈600为包围被检体P的体轴的圆筒状,被设置在床501上。此时,床板500通过由床板控制部205控制,从而在载置被检体P的状态下被插入至架台装置700的患者孔内,或被送出至患者孔外。即,图14所示的磁共振诊断装置在床板500被插入架台装置700的患者孔内的期间,通过高频发送线圈303向被检体P发送RF波,在床板500被送出至架台装置700的患者孔外的期间,通过加温线圈600向被检体P照射电磁波。根据该实施方式,例如,首先,在由加温线圈600向被检体P照射电磁波进行加温后,只要将床板500插入架台装置700的患者孔内就可测定温度。另外,只要重复床板500的插入和送出就可重复加温和温度测定。另外,图14所示的加温线圈600为了将被检体P载置在床板500上时的方便,也可以例如如图15所示那样开口。
其次,图16示出了在床上设置加温线圈的另一例子。图16所示的磁共振诊断装置具备床板500、床501、加温线圈610、架台装置700。
图16所示的加温线圈610隔着被检体P地至少设置1对,且被设置在床501上。在此,例如,如图16所示,加温线圈支撑部602被安装在床501上,一对中的一方的加温线圈610被设置在加温线圈支撑部620内,另一方的加温线圈610与被设置在加温线圈支撑部620内的加温线圈610相对地设置在床501内。
此时也同样地,床板500通过由床板控制部205控制,从而在载置被检体P的状态下,被插入至架台装置700的患者孔内,或被送出至架台装置700的患者孔外。即,图16所示的磁共振诊断装置在床板500被插入至架台装置700的患者孔内的期间,通过高频发送线圈303向被检体P发送RF波,在床板500被送出至架台装置700的患者孔外的期间,通过一对加温线圈610向被检体P照射电磁波。根据该实施方式,例如,首先,在由一对加温线圈610向被检体P照射电磁波进行加温后,只要将床板500插入架台装置700的患者孔内就可测定温度。另外,只要重复床板500的插入和送出就可重复加温和温度测定。另外,图16所示的加温线圈支撑部620为了将被检体P载置在床板500上时的方便,也可以设置例如图16所示的开口部。
通过以上构成,本实施方式的磁共振诊断装置1在通过从加温线圈400照射的加温脉冲加热加温区域Q的同时,以断层图像为基础测定被检体P的温度变化。由此,可以一边观察被检体P的患部的温度变化一边进行加温,可以更高效地进行加温治疗。
另外,本实施方式的磁共振诊断装置1以所摄影的断层图像和所指定的治疗区域R为基础,计算适当的加温脉冲的波长以及应设置在被检体P上的垫片600的厚度。即使在被检体P的厚度变化时,也可以通过显示正确的波长以及垫片600的厚度,高效地进行加温治疗。
另外,本实施方式的磁共振诊断装置1以所摄影的断层图像为基础检测被检体P的运动,并显示治疗区域R与加温区域Q的位置偏移。由此,可以将加温被检体P的正常组织的情况防患于未然。
另外,本实施方式的磁共振诊断装置1检测被检体P的呼吸等周期性体运动,从而控制加温脉冲的照射时刻。由此,可以只在治疗区域R与加温区域Q一致的时刻进行加温,并更高效地进行治疗区域R的加温。
另外,本实施方式的磁共振诊断装置1在加温线圈400的外侧设置加温线圈RF屏蔽物401。通过在加温线圈RF屏蔽物401上设置狭缝4011,从而可以一边抑制加温线圈RF屏蔽物401对高频发送线圈303产生的影响,一边遮蔽加温线圈400产生的漏泄磁场。
通过本实施方式公开的多个构成要素的适当的组合,可以形成各种发明。例如,也可以从实施方式中示出的全部构成要素中删除几个构成要素。或者,也可以适当地组合不同实施例的构成要素。
即,虽然针对本实施方式的几个实施方式进行了说明,但这些实施方式并是作为例子而示出的,并不意图限定发明的范围。这些实施方式可以以其它各种形态来实施,在不脱离发明的要旨范围内,可以进行各种省略、置换、变更。这些实施方式或其变形包含在本发明的范围或要旨内一样,被包含在专利权利要求范围所述的发明及其等同的范围内。
Claims (20)
1.一种磁共振诊断装置,其特征在于,包括:
静磁场线圈,形成静磁场;
倾斜磁场线圈,将倾斜磁场与上述静磁场重叠;
高频发送线圈,向配置在上述静磁场中的被检体发送磁共振频率的高频电磁波;
高频接收线圈,接收从上述被检体发送的磁共振信号;
图像生成部,根据上述磁共振信号生成上述被检体的磁共振图像;
加温线圈,向上述被检体照射与上述磁共振频率不同的频率的高频电磁波进行加温;
测定部,根据上述磁共振信号,测定因由上述加温线圈照射的高频电磁波而发生变化了的上述被检体的温度;以及
控制部,进行控制,以使得同时进行基于上述高频发送线圈的高频电磁波的发送和基于上述加温线圈的高频电磁波的照射,并在基于上述加温线圈的加温中进行基于上述测定部的温度测定。
2.根据权利要求1所述的磁共振诊断装置,其特征在于,还包括:
输入部,根据上述磁共振图像输入治疗区域;以及
频率设定部,根据上述磁共振图像以及上述治疗区域,设定由上述加温线圈照射的高频电磁波的频率,以使由上述加温线圈照射的高频电磁波在上述被检体内形成驻波,
上述加温线圈根据上述频率设定部设定的频率照射上述高频电磁波。
3.根据权利要求1所述的磁共振诊断装置,其特征在于,还包括:
显示部,显示文字、图形;
输入部,根据上述磁共振图像输入治疗区域;
垫片,被安装在上述被检体上;以及
频率设定部,根据上述磁共振图像以及上述治疗区域,设定由上述加温线圈照射的高频电磁波的频率以及上述垫片的厚度,以使由上述加温线圈照射的高频电磁波在上述被检体以及上述垫片的内部形成以上述治疗区域为腹的驻波,
上述显示部显示上述频率设定部设定的上述垫片的厚度,
上述加温线圈根据上述频率设定部设定的频率照射上述高频电磁波。
4.根据权利要求1所述的磁共振诊断装置,其特征在于:
上述加温线圈根据上述测定部测定出的温度信息停止上述高频电磁波的照射。
5.根据权利要求2所述的磁共振诊断装置,其特征在于:
上述加温线圈根据上述测定部测定出的温度信息停止上述高频电磁波的照射。
6.根据权利要求3所述的磁共振诊断装置,其特征在于:
上述加温线圈根据上述测定部测定出的温度信息停止上述高频电磁波的照射。
7.根据权利要求1所述的磁共振诊断装置,其特征在于:
上述加温线圈根据与在规定的不同时间内所收集的上述磁共振信号对应的至少2个上述磁共振图像,停止上述高频电磁波的照射。
8.根据权利要求2所述的磁共振诊断装置,其特征在于:
上述加温线圈根据与在规定的不同时间内所收集的上述磁共振信号对应的至少2个上述磁共振图像,停止上述高频电磁波的照射。
9.根据权利要求3所述的磁共振诊断装置,其特征在于:
上述加温线圈根据与在规定的不同时间内所收集的上述磁共振信号对应的至少2个上述磁共振图像,停止上述高频电磁波的照射。
10.根据权利要求1所述的磁共振诊断装置,其特征在于:
上述加温线圈根据与在规定的时域内所收集的上述磁共振信号对应的多个上述磁共振图像,周期性地照射上述高频电磁波。
11.根据权利要求2所述的磁共振诊断装置,其特征在于:
上述加温线圈根据与在规定的时域内所收集的上述磁共振信号对应的多个上述磁共振图像,周期性地照射上述高频电磁波。
12.根据权利要求3所述的磁共振诊断装置,其特征在于:
上述加温线圈根据与在规定的时域内所收集的上述磁共振信号对应的多个上述磁共振图像,周期性地照射上述高频电磁波。
13.根据权利要求1所述的磁共振诊断装置,其特征在于,还包括:
第1遮蔽屏蔽物,位于上述倾斜磁场线圈与上述高频发送线圈之间,遮蔽从上述高频发送线圈发送的上述高频电磁波;以及
第2遮蔽屏蔽物,位于上述第1遮蔽屏蔽物与上述高频发送线圈之间,遮蔽从上述加温线圈照射的上述高频电磁波。
14.根据权利要求2所述的磁共振诊断装置,其特征在于,还包括:
第1遮蔽屏蔽物,位于上述倾斜磁场线圈与上述高频发送线圈之间,遮蔽从上述高频发送线圈发送的上述高频电磁波;以及
第2遮蔽屏蔽物,位于上述第1遮蔽屏蔽物与上述高频发送线圈之间,遮蔽从上述加温线圈照射的上述高频电磁波。
15.一种磁共振诊断装置,其特征在于,包括:
静磁场线圈,形成静磁场;
倾斜磁场线圈,将倾斜磁场与上述静磁场重叠;
高频发送线圈,向配置在上述静磁场中的被检体发送磁共振频率的高频电磁波;
高频接收线圈,接收从上述被检体发送的磁共振信号;
图像生成部,根据上述磁共振信号生成上述被检体的磁共振图像;
加温线圈,与上述高频发送线圈独立地设置,向上述被检体照射与上述磁共振频率不同的频率的高频电磁波进行加温;以及
测定部,根据上述磁共振信号,测定因由上述加温线圈照射的高频电磁波而发生变化了的上述被检体的温度。
16.根据权利要求15所述的磁共振诊断装置,其特征在于:
上述加温线圈隔着上述被检体地设置有至少1对。
17.根据权利要求16所述的磁共振诊断装置,其特征在于:
上述加温线圈的一对中的一方被设置在载置上述被检体的床板的内部。
18.根据权利要求15所述的磁共振诊断装置,其特征在于:
上述加温线圈为包围上述被检体的圆筒形状。
19.根据权利要求15所述的磁共振诊断装置,其特征在于:
上述加温线圈被设置在上述高频发送线圈的内侧。
20.根据权利要求15所述的磁共振诊断装置,其特征在于:
上述加温线圈被设置在具有载置上述被检体的床板的床上。
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