JP2014526331A - 統合ｍｒ撮像及び介入コイル装置、方法、並びにシステム - Google Patents

Abstract

ＭＲ撮像及び介入機能が単一の装置内に局所化される。少なくとも１つのＲＦコイル（７２，９４，１１２，１１８）を有する少なくとも１つの統合コイル装置（６２，６３，６４，９０）、ＲＦコイルを包み且つ解剖学的に共形的な表面をもたらすハウジング（７０，７４，９２，９６，１１０，１１４）、及び複数の孔。統合コイル装置は、患者解剖学的撮像領域（６０）の大きさを調節するようガイドレールシステム（６６）に沿って滑動する。統合コイル装置内の孔は、工具ホルダグリッドプレートインサート（６７，１１６，１３０，１３１）又は他の介入装置ガイドを固定するために利用可能である。インサートは診断撮像のために軟組織を保持するのを助け、生検／介入器具ガイド（１４０）のための支持をもたらす。統合ＭＲ撮像及び介入コイル装置は、俯せ患者の支持構造（２０）、適合性の胴スリング（５５）との組み合わせにおいて作用し、改良された患者アクセスのためのオープンアーキテクチャ設計も特徴とする。装置は仰向け又は横向き撮像手続きのためにも作用する。

Description

本出願は、磁気共鳴技術に関する。本出願は、乳癌のスクリーニング、診断、及び介入（インターベンション）のための装置及び方法に特別な用途を見出す。

乳癌は、乳房組織内の癌性細胞の成長によって引き起こされる致死的な病気である。これらの癌性組織は塊、嚢、病巣等を形成し、それらは人を驚かせるような速度で成長し、検出されないままにされるならば、それらは乳房を超えて広がりさえし得る。現在のところ、乳房造影法（マンモグラフィ）及び物理的検査が、乳癌又は他の乳房悪性腫瘍をスクリーニングし且つ診断するために選択される方法である。乳房造影法では、乳房の放射線写真を生成するために、低線量Ｘ線が使用される。しかしながら、更なる評価が必要であるときには、乳房造影法を補完するために、他の乳房撮像試験が頻繁に使用される。例えば、乳房Ｘ線像上に見出される塊又は乳房Ｘ線像上に見られない触診可能な塊を更に評価するために、超音波が典型的に使用される。Ｘ線乳房造影法よりも高価であるが、磁気共鳴断層撮影法（ＭＲＩ）がより高感度であり、従来的なＸ線乳房造影法よりも早い段階に病巣を検出し得る。更に、ＭＲＩは、Ｘ線乳房造影法の高い偽陰性率に悩まされない。これは、部分的には、癌又は悪性腫瘍を覆い隠す緻密な組織の故であり、Ｘ線乳房造影法上の癌の現れが通常組織の現れと大きな重なり合いを有するという事実の故である。

ＭＲＩ又はＭＲ分光法（ＭＲＳ）検査において、患者は、ある軸、典型的には、デカルト座標系におけるｚ軸に沿う人体組織の核スピンと整列する均一な磁場に晒される。次に、整列させられる核スピンは、無線周波数帯内で振動する横方向磁場Ｂ_１によって励起させられる。撮像中、結果としての共振を局所化するよう、緩和信号が傾斜磁場に晒される。緩和信号は既知の方法において単次元の又は多次元の画像を形成するために受信される。分光法では、組織の組成に関する情報が共振信号の周波数成分で運ばれる。

ＲＦコイルシステムは、ＲＦ信号の送信及び共振信号の受信をもたらす。撮像装置内に恒久的に内蔵させられるＲＦコイルシステムに加えて、特定目的のコイルを特定の被検査領域内に又は周りに柔軟に配置し得る。特定目的のコイルは、特に均質な励起及び高感度の検出が要求される状況において、信号雑音比（ＳＮＲ）を最適化するよう設計される。例えば、乳癌スクリーニングのために、局所的な乳房コイルが典型的に利用される。女性の患者が俯せ位置に配置され、患者が横たわる特殊な患者支持体の下の局所的な乳房コイル内に乳房が位置付けられる。

ＭＲＩは、Ｘ線乳房造影法及び超音波と比べて比較的高い感度を有するが、検出される潰瘍が良性であるか悪性であるかを決定する感度が低い。ＭＲＩ乳房スクリーニングの不十分な特異性は、その低い処理量と相俟って、ＭＲに基づくスクリーニングを、一般的なスクリーニングよりもむしろ高リスク患者に限定する。

これらの装置の低い特異性の故に、それらは乳房の撮像のために適合されるが、臨床医が悪性腫瘍を探し出し、生検が必要であると決定するならば、患者は生検用に設計された患者支持体に再配置される。患者を再位置決めする手続きは患者にとって面倒であり且つ時間がかかり、それは空間位置誤差も生検手続き内に導入する。患者が移動させられるとき、周辺組織が誤ってサンプリングされるよりもむしろ悪性腫瘍からの組織がサンプリングされるのを保証するために、患者は生検装置と位置合わせさせられなければならない。

本出願は上述の問題及び他の問題を克服する新規且つ改良された方法及びシステムを提供する。

１つの特徴によれば、統合ＭＲ撮像及び介入コイルシステムが提示される。統合システムは、ＭＲ撮像空間内に取り付けられるよう構成される支持構造と、少なくとも１つの側方又は中央コイル装置とを含み、少なくとも１つの側方又は中央コイル装置は、それらの間の解剖学的受入領域を定め且つ調節する。各コイル装置は、少なくとも１つの無線周波数（ＲＦ）コイル素子と、解剖学的受入領域内に受け入れられる患者解剖学的部分に対して共形的な表面を有するハウジングとを含む。ハウジングは、解剖学的部分内への介入装置のための軌跡を定める孔も含む。

他の特徴によれば、組合わせＭＲ撮像及び介入中に患者を不動化する方法が提示される。方法は、選択的な解剖学的領域が支持構造の解剖学的受入領域内にある状態で患者を位置付けることを含む。方法は、解剖学的受入領域を前記受け入れられた解剖学的部分に適合させるようコイル装置を独立的に平行移動させることによって、患者の解剖学的部分を側方コイル装置と中央コイル装置との間に不動化することを更に含む。患者の乳房及び／又は腋窩領域を不動化し、且つ患者が支持構造上で俯せ又は仰向け位置にあるときの患者の快適性を向上させるために、この方法を使用し得る。

１つの利点は、患者快適性の向上に存する。

他の利点は、患者安全性の向上に存する。

他の利点は、撮像及び介入のためのワークフロー（作業の流れ）が改良されることに存する。

本発明の更に他の利点は、以下の詳細な記載を判読し且つ理解した後、当業者に理解されるであろう。

本発明は、様々の構成部品及び構成部品の配置、並びに様々のステップ及びステップの配置の形態を取り得る。図面は、好適実施態様を例示する目的に過ぎず、本発明を限定するよう解釈されてはならない。

局所化された診断コイル及び介入患者支持体を備える統合ＭＲ撮像及び介入システムを示す概略図である。 局所化された診断コイル及び介入患者支持体を示す組立図及び分解図である。 局所化された診断コイル及び介入患者支持体の一部としての中央統合ＭＲ診断撮像コイル装置を示す分解図である。 局所化された診断コイル及び介入患者支持体の一部としての中央統合ＭＲ診断撮像コイル装置の代替的な実施態様を示す組立図及び分解図である。 局所化された診断コイル及び介入患者支持体の一部としての側方統合ＭＲ診断撮像コイル装置を示す分解図である。 標的ブロック及び介入装置を備える側方統合ＭＲ診断撮像及び介入コイル装置の組立てを示す斜視図である。 標的ブロック及び介入装置を備える側方統合ＭＲ診断撮像及び介入コイル装置の組立てを示す斜視図である。 一体形の患者快適パッド及び非強磁性照明システムを含む介入患者支持体及び局所化診断コイルの他の実施態様を示す斜視図である。 調節可能な鎖骨支持体パッドを含む介入患者支持体及び局所化診断コイルの他の実施態様を示す斜視図である。 胴支持体スリング及び乳房遮断体を備える介入患者支持体及び局所化診断コイルの他の実施態様を示す一部断面側面図である。 胴支持体スリング、乳房遮断体、及び一体形の患者支持パッドを備える介入患者支持体並びに局所化診断コイルの他の実施態様を示す一部断面側面図である。 局所化された診断コイル及び介入患者支持体を用いた磁気共鳴撮像及び介入のための方法を示すフローチャートである。

図１を参照すると、統合磁気共鳴（ＭＲ）撮像及び介入システム１０が、検査領域１４を通じる一時的に均一なＢ_０場を生成する主磁石１２を含む。主磁石１２は、環状又はボア型の磁石、Ｃ形状開放磁石、他の開放設計の磁石等であり得る。磁気共鳴信号を空間的に符号化したり、磁化を害する場の勾配を生成したりする等のために、主磁石１２に隣接して配置される傾斜磁場コイル１６が、Ｂ_０磁場に対して選択的な軸に沿って磁場勾配を生成する働きをする。傾斜磁場コイル１６は、３つの直交する方向、典型的には、長手又はｚ方向、横又はｘ方向、及び垂直又はｙ方向において磁場勾配を生成するよう構成されるコイルセグメントを含み得る。

全身無線周波数コイルのような無線周波数（ＲＦ）コイル組立体１８が検査領域１４に隣接して配置される。被験者の整列させられた双極子内に磁気共鳴を励起するために、ＲＦコイル組立体１８は無線周波数パルスを生成する。無線周波数コイル組立体１８は、撮像領域から放射している磁気共鳴信号を検出する働きもする。全身コイルは、平行送信システム(parallel transmit system)におけるように単一のコイル又は複数のコイル素子の配列で構成され得る。平行送信システムでは、最終的にパルス全長を短縮させる特異的空間感度のためにｋ空間軌跡を構成し得る。１つの実施態様において、勾配システム、即ち、傾斜コイル１６及び傾斜コントローラ２４によって決定されるｋ空間軌跡は、全ての送信コイルのために同じである。他の実施態様では、異なるＢ_１パルスが送信コイル配列の各々の送信素子のために個別に決定される。

全身ＲＦコイル１８に加えて、解剖学的受入又は撮像領域からの磁気共鳴信号のより高感度に局所化された空間符号化、励起、及び受信をもたらしながら、専用の介入能力をもたらすために、局所化された診断コイル及び介入患者支持体２０が検査領域内に配置される。患者支持体２０は、解剖学的領域の不動化中に患者に快適性をもたらす。例えば、ＭＲ撮像及び生検手続き中、ＭＲスキャナ検査領域１４に出入りするよう平行移動（並進）する検査テーブル上に配置される撮像能力を備える特別な患者支持体２０内に乳房が不動化させられた状態で、患者が典型的には俯せ位置にある間に、乳房又は胸が撮像される。組織塊又は悪性腫瘍が検出されるならば、検出される組織塊の組織サンプルを収集するために、患者及び撮像患者支持体２０が使用される。生検手続き中、しばしばＸ線蛍光透視法を使用して、患者、生検支持体、及び生検針が慣例的に撮像され、それは組織塊に対する生検針の最適な軌跡が達成されるのことを保証する。この手順は、サンプルを取得するために針先端が組織塊内に位置付けられるまで、Ｘ線蛍光透視法を使用して、或いはＭＲＩシステムでは全身ＲＦコイル１８を使用して、患者及び生検針が一体的に撮像される数回の繰返しを含み得る。患者支持体２０は、患者を専用の撮像支持体と専用の介入支持体との間に再位置決めすることを必要としない撮像能力及び介入能力を提供することによって、患者の快適性及び作業の流れを向上させる。患者支持体２０は仰向け又は横向きの撮像手続きのために作動し得る。

被験者の磁気共鳴データを取得するために、被験者は検査領域１４の内側に、好ましくは、主磁場のアイソセンタに或いは主磁場のアイソセンタ付近に配置される。走査コントローラ２２が傾斜コントローラ２４を制御し、傾斜コントローラ２４は傾斜コイル１６に撮像領域を横断する選択的な磁場勾配パルスを、選択的な磁気共鳴撮像又は分光法手順に適用させる。走査コントローラ２２は少なくとも１つのＲＦ送信器２６を制御し、それは全身ＲＦコイル１８及び／又は患者支持体２０にＢ１パルスの磁気共鳴励起及び操作を生成させる。平行システムにおいて、ＲＦ送信器２４は、複数の送信器、又は複数の送信チャネル(channel)を備える単一の送信器を含み、各送信チャネルは、配列の対応するコイル素子に動作的に接続させられる。

走査コントローラ２２は、生成される磁気共鳴信号をＲＦコイル１８及び／又は患者支持体２０から受信するためにＲＦコイル１８及び／又は患者支持体２０に接続されるＲＦ受信器２８も制御する。ＲＦ受信器２８からの受信データは、データバッファ３０内に一時的に記憶させられ、磁気共鳴データプロセッサ３２によって処理される。磁気共鳴データプロセッサ３２は、画像再構築（ＭＲＩ）、磁気共鳴分光法（ＭＲＳ）、カテーテル又は介入器具局所化等を含む、当該技術分野において既知の様々の機能を遂行し得る。再構築される磁気共鳴画像、分光法読出し、介入器具場所情報、及び他の処理済みＭＲデータが、医療施設の患者アーカイブのようなメモリ内に記憶させられる。グラフィックユーザインターフェース又はディスプレイ装置３４がユーザ入力装置を含み、臨床医は、走査順序及びプロトコルを選択したりＭＲデータを表示したり等するよう走査コントローラ２２を制御するために、ユーザ入力装置を使用し得る。

ＭＲシステム１０は、患者支持体２０及び検査領域１４に対する関心の組織塊の位置を決定する計画プロセッサ３６を含み。既知の組織塊及び患者支持体２０の位置を用いて、計画プロセッサ３６は、生検針のような介入装置が被検出組織塊に達する最適な軌跡を決定する。

図２を参照すると、患者支持体２０は分解図で例示されている。全ての部品が所定の場所にある状態で、組み立てられた患者支持体２０が例示されている。分解されるとき、患者支持体２０は、コイルベース４０を含み、コイルベース４０は、取付け構造や患者支持体２０の様々の素子の位置を調節するためのトラック（軌道）を提供する。患者支持体は、撮像及び／又は介入手続き中の患者の快適性を向上させるよう、様々の調節可能な支持構造を含む。例えば、患者支持体２０は、様々の首の長さ及び頭の大きさに適合する調節可能なヘッドレスト４２を含む。ヘッドレスト４２をノブ等で調節し得る。患者支持体２０は、様々のｘ位置又は高さで患者の鎖骨及び胸郭上部を支持する調節可能な鎖骨支持体５０も含む。様々の胴の大きさに適合するよう、患者支持体２０は、調節可能な胴支持体５２を含む。図２に例示するように、一体形の患者快適パッド５３が鎖骨支持体５０及び胴支持体５２に取り付けられ、それは体に順応し、肩、胴、及び臀部にクッション付き支持をもたらす。１つの実施態様において、胴支持体５２は、様々の胴の大きさに適合するよう膨張及び収縮する空気嚢を含む。しかしながら、患者支持体２０に交換可能に取り付けられる様々の大きさの胴支持体のような、他の実施態様も想起される。下方の胴、腰、及び上方の足を支持するために、調節可能なアクセサリパッド５４が胴支持体から下降する。胴支持体５２と同様に、アクセサリパッド５４は、様々の患者の大きさ及び幾何学的形状に適合するよう大きさを調節するための空気嚢を含み得る。しかしながら、様々の大きさ及び形状の多数のアクセサリパッドを利用することも想起される。支持体構造、ヘッドレスト４２、鎖骨支持体５２、胴支持体５４、及びアクセサリパッド５４は、患者の解剖学的形状に順応し且つ圧力地点での応力を減少させるよう、多密度フォームから構成される。

患者支持体は、患者が患者支持体の上で俯せ位置に入ったり俯せ位置から出たりするときに患者を助ける、取り外し可能な手摺り５６も含む。手摺りは、撮像手続き中に画像アーチファクトを減少させるために、或いは介入手続き中に患者の胸又は乳房への邪魔のないアクセスを臨床医に提示するために、取り外される。

患者が患者支持体２０内に快適に位置付けられるや否や、検査下の患者の解剖学的領域が、左側方統合ＭＲ診断撮像及び介入コイル装置６２、中央統合ＭＲ診断撮像コイル装置６３、並びに右側方統合ＭＲ診断撮像及び介入コイル装置６４によって取り囲まれる。コイル装置６２，６３，６４は、撮像及び介入手続き中に解剖学的領域を不動化するために、コイルベース４０内でトラック６６に沿ってｙ方向に独立して平行移動する。側方撮像及び介入コイル装置６２，６４はトラック６６の縁上の傾斜部分に沿って移動するのに対し、中央コイル装置６３は静止的なままであるか、或いはトラック６６の中央で中心直線部分に沿って移動する。コイル装置６２，６３，６４は、患者の快適性を向上させるよう輪郭付けられる。一対の側方コイル装置６２，６４として例示しているが、単一の乳房を不動化するために、単一の側方コイルを中央コイル装置６３と共に使用し得る。個々の患者に順応し得る柔軟な胴支持をもたらすよう、順応性のある胴支持体スリング５５が鎖骨支持体５０及び胴支持体５２に取り付けられる。

図３を参照すると、中央統合ＭＲ診断撮像コイル装置６３がより詳細に例示されている。例示の実施態様において、中央コイル装置６３は、外側／頂部ハウジング７４によって取り囲まれる中心ＲＦコイル７２に取り付けられる内側／底部ハウジング７０を含む。中心ＲＦコイル７２は、磁気共鳴信号の局所的な空間符号化、励起、及び受信をもたらし、非強磁性のハウジングピース内に恒久的に封止される。中心コイル７２は、単一ループコイル、他ループコイル、サドル−ループコイル、サドル−サドルコイルの様々の組み合わせを形成するよう、１つ又はそれよりも多くのコイルループを含む。外側／頂部ハウジング７２は、通路７６(channel)を含み、内側底部ハウジングは、通路７８は含み、通路７８は、中央コイル装置６３をｙ方向に平行移動し且つ位置決めるよう、コイルベース４０のトラック６６に沿って滑動し且つ連結する。各通路は、中央コイル装置６３のｙ位置を固定するために、対応するトラック６６に対して摩擦力を加えるレバーのような係止機構８０と関連付けられる。解剖学的領域を検査するとき、中央コイル装置６３は、領域、例えば、乳房を両側で取り囲むよう、側方統合ＭＲ診断撮像及び介入コイル装置６２，６４と共に使用される。中央コイル装置６３は、解剖学的領域の検査中に人体と輪郭適合を達成するよう、２つの対向して面する共形的な表面を含む。

図４を参照すると、中央統合ＭＲ診断及び介入コイル装置９０の他の実施態様が例示されている。全ての部品が所定の場所にある状態で、組み立てられた中央コイル装置９０が例示されている。分解されるとき、中央コイル装置９０は、中央グリッドプレート工具ホルダインサート６７を含み、中央グリッドプレート工具ホルダインサート６７は、内側ハウジング９２、中心コイル９４、及び外側ハウジング９６に取り付けられる。中心コイル９４は、磁気共鳴信号の局所化された空間符号化、励起、及び受信をもたらし、非強磁性の内側及び外側ハウジングピース９２，９６内に封止される。中心コイル９４は、単一ループコイル、他ループコイル、サドル−ループコイル、及びサドル−サドルコイルの様々の組み合わせを形成するよう、１つ又はそれよりも多くのコイルループを含む。外側ハウジング９６は、中央コイル装置９０をｙ方向に平行移動させるようコイルベース４０のトラック６６を受け入れる通路９８を含む。各通路９８は、中央グリッドプレートのｙ位置を固定するために対応するトラック６６に対して摩擦力を加えるレバーのような係止機構１００と関連付けられる。乳房領域を検査するとき、両方の乳房領域を両側で取り囲むよう、側方統合ＭＲ診断撮像及び介入コイル装置６２，６４と共に、中央コイル装置９０が使用される。代替的に、解剖学的領域の中央側で撮像機能及び介入機能の両方を可能にするために、中央コイル装置６３の代わりに中央コイル装置９０を使用し得る。側方コイル装置６４は、解剖学的領域の検査中に人体、特に乳房との輪郭適合を達成するために、２つの共形的な表面を含む。

工具ホルダインサート６７は、４０個のグリッド場所を含むのが典型的であるが、より多い又はより少ないグリッド場所も想起される。中央コイル装置９０は、検査領域１４に対するグリッドプレートの場所を見当合わせするために、１つ又はそれよりも多くの基準マーカを含む。患者支持体２０の基準のフレームに対して検出される組織塊を局所化し、生検／介入手続きを助けるために、位置情報を使用し得る。組織塊及び工具ホルダインサート６７の位置が利用可能であるならば、臨床医は最適な軌跡のために標的ブロック１４０（図６）及び介入器具１４２（図６）を位置付け得る。標的ブロック１４０は、アプローチ経路(path)を定めるよう、工具ホルダインサート６７のグリッドのうちの１つのグリッド内に挿入され、介入器具１４２は、局所化された介入手続きを遂行するよう、工具ホルダインサート６７内に挿入される。

図５を参照すると、右側方統合ＭＲ診断及び介入コイル装置６４が例示されている。全ての部品が所定の場所にある状態で、組み立てられた側方コイル装置６５が例示されている。分解されるとき、右側方コイル装置６４は、内側ハウジング１１０と、下方乳房ＲＦコイル１１２と、側方グリッドプレート工具ホルダインサート１１６を支持する外側ハウジング１１４とを含む。下方ＲＦコイル１１２は、磁気共鳴信号の局所化された空間符号化、励起、及び受信をもたらし、非強磁性のハウジングピース１１０，１１４内に恒久的に封止される。下方ＲＦコイル１１２は、単一ループコイル、他ループコイル、サドル−ループコイル、及びサドル−サドルコイルの様々の組み合わせを形成するよう、１つ又はそれよりも多くのコイルループを含む。上方又は腋窩ＲＦコイル１１８が、下方ＲＦコイル１１２より上に延び、下方ＲＦコイル１１２に対して角度付けられる。工具ホルダグリッドインサート１１６、下方及び上方コイル１１２，１１８は、ハウジングピース１１０，１１４内に恒久的に封止される。側方コイル装置６４は、側方コイル６４をｙ方向に平行移動させ且つ位置付けるよう、コイルベース４０のトラック６６に沿って滑動し且つトラック６６と連結する通路を含む。各通路は、中央コイル装置のｙ位置を固定するよう、対応するトラック６６に対して摩擦力を加えるレバーのような係止機構１２２と関連付けられる。側方コイル装置６４は、乳房領域の検査中に人体と輪郭適合を達成するよう、乳房部分１２３内の共形的な乳房表面と、腋窩部分１２５上の角度付きの共形的な腋窩表面とを含む。

工具ホルダグリッドインサート１１６は、例えば、６０個のグリッド場所を含むが、より多い又はより少ないグリッド場所も想起される。側方コイル装置６４は、検査領域１４に対してコイル装置の場所を見当合わせするために、１つ又はそれよりも多くの基準マーカ１２４を含む。検出される組織塊を局所化し、生検／介入手続きを助けるために、位置情報を使用し得る。組織塊の位置及び側方コイル装置の位置を用いて、臨床医は最適な軌跡のために標的ブロック１４０及び介入器具１４２を位置付け得る。図５、６及び７により詳細に例示するように、左側方コイル装置６２は、右側方コイル装置６４の鏡像である。代替的に、左右の側方ユニット６２，６４は同じであり、左と右との間で切り換えるために１８０°回転させられる。

側方及び中央コイル装置６２，６３，９０，６４は、統合コネクタ１２６を介してＲＦ送信器２４及びＲＦ受信器２８と連絡する。統合コネクタ１２６は、側方及び／又は中央コイル装置６２，６３，９０，６４が位置付けられる間に、デジタル通信、光通信、誘導通信、及び無線通信のうちの少なくとも１つをＲＦ受信器２８又はＲＦ送信器２４にもたらす。統合コネクタ１２６は、少なくともＭＲ信号を運搬するデータインターフェースも形成し、ＭＲ信号は、ＲＦ励起信号又は誘導ＭＲ信号と干渉しない滑動相互接続、光ファイバ接続、無線相互接続、及び誘導相互接続のうちの少なくとも１つを含む。

図６及び７を参照すると、標的ブロック及び介入装置を備える右側方統合ＭＲ診断撮像及び介入装置６４が例示されている。側方コイル装置６４は、側方コイル装置６４の腋窩部分に取り付けられる腋窩グリッドプレート１３０を含む。腋窩グリッドプレート１３０は、患者の腋窩に対して概ね直交する経路を定めるよう構成され、患者の腋窩への最適な軌跡の選択を容易化するグリッド場所をもたらす。例示の実施態様において、側方コイル装置６４は、例えば、８個の腋窩グリッド場所を含む。

腋窩グリッドプレート１３０は、磁気共鳴信号の局所化された空間符号化、励起、及び受信をもたらす統合腋窩ＲＦコイル１１８を含む。腋窩ＲＦコイル１１８は、図５に例示するように側方コイル装置６４内に統合される下方側方ＲＦコイルの拡張である。代替的に、腋窩ＲＦコイル１１８は、左又は右の側方ＲＦコイル装置６２，６４に選択的に接続される別個の構成である。側方及び中央コイル装置と同様に、腋窩グリッドプレート１３０は、腋窩ＲＦコイル１１８及び対応する電子機器を非強磁性ハウジング内にカプセル化し、それは共形的な腋窩グリッドプレート１３０を形成する。腋窩ＲＦコイル１１８は、単一ループコイル、他ループコイル、サドル−ループコイル、及びサドル−サドルコイルの様々の組み合わせを形成するよう、１つ又はそれよりも多くのコイルループを含む。

生検針等のような介入装置１４２が患者の腋窩領域に対して概ね垂直に位置付けられる。患者の腋窩領域内で介入手続きを遂行するよう介入装置１４２を活用するために、標的ブロック１４０が、検出される関心の組織塊への最適な軌跡をもたらす、腋窩グリッドプレート１３０の１つのグリッド場所内に挿入される。グリッド場所のいずれか１つに挿入される標的ブロック１４０は、関心の組織塊又は悪性腫瘍のような標的目的地に達するよう介入装置１４２の選択的な軌跡をより正確に定める、１つ又はそれよりも多くの案内孔を含む。

計画プロセッサ３６が、中央及び／又は側方コイル装置の基準マーカ１０２，１２４並びに組織塊の検出される位置に基づき最適な軌跡を決定するや否や、計画プロセッサ３６は、案内孔内に挿入されるべき標的ブロック１４０の種類及びグリッド孔を定める。選択的な介入装置１４２をグリッドに対して方向付けるために様々の角度、位置、及び大きさ等を備える、複数の標的ブロック１４０を利用可能である。各種類の標的ブロック１４０及び各種類の介入装置１４２は、計画プロセッサ３６によってアクセス可能なデータベース内にコード化され且つ記憶される。計画プロセッサが、選択的な介入のために、グリッド位置、標的ブロック、グリッド孔、及び介入器具の種類を決定するや否や、計画プロセッサは、臨床医のために、対応する情報をユーザインターフェース３４上に表示する。その情報を患者の解剖学的領域の再構築画像表示の上にオーバーレイし得る。

腋窩グリッドプレート１３０は、異なるグリッドパターンを選択し得るよう、腋窩コイルハウジングに取り外し可能に取り付けられる。例えば、図６に例示する腋窩グリッド１３０のグリッド位置は、器具をより水平な軌跡に沿って案内するよう構成される。より垂直に向けられる軌跡のために、腋窩グリッド１３０は取り外され、標的ブロック１４０はグリッド区画１３１内に取り付けられる。

図８を参照すると、非強磁性の照明システム１５０を含む患者支持体２０の他の実施態様が例示されている。例示の実施態様において、コイルベース４０は、照度を最大限化し且つ影付けを最小限化することによって介入手続き中に臨床医を助けるよう、光ファイバ照明システムのような非強磁性の照明システム１５０を含む。照明システム１５０は、ＬＥＤ、反射素子、又は類似の照明システムも含み得る。照明システム１５０は、ＭＲシステム１０、電池、及びＭＲシステムに結合されたＲＦ源、又は誘導結合された電源によって電力供給される。代替的に又は追加的に、照明システム１５０は、中央及び／又は側方コイル装置６２，６３，９０，６４、鎖骨支持体５０、並びに胴支持体のいずれかの上に配置される。照明システム１５０は、解剖学的受信領域６０内又は付近で患者の乳房又は胸を照明する。照明システム１５０の強さは、減光スイッチ、調節可能なレンズ、又は放射光を集束する類似物で調節される。一体形の患者快適パッド５３も例示の実施態様中に示されており、それは鎖骨支持体５０及び胴支持体５２に付着し、胸及び胴にクッション支持をもたらす。

図９を参照すると、鎖骨支持パッド１６０を含む患者支持体２０の他の実施態様が例示されている。一体形の患者快適パッド５３の代わりに、クッション１６０が調節可能な鎖骨支持体５０の上に配置されている。調節可能なアクセサリパッド５４が胴支持体５３から下降している。鎖骨支持体上のクッション１６０及びアクセサリパッド５４は、異なる形状及び大きさであってよく、患者の解剖学的構造に適合し且つ圧力地点での応力を減少させるよう多密度フォームから構築される。取り外し可能な手摺り５６は、患者が患者支持体上で俯せ位置に出入りするときに患者を助ける余分のグリップ１６２を備えるよう変更されている。

図９の実施態様において、中央コイル装置９０の２つが例示されている。２つの中央コイル装置９０は、より柔軟な調節のために、トラック６６に沿って独立的に移動可能である。

図１０を参照すると、患者支持体２０の他の実施態様において、適合性の胴支持体スリング５５及び乳房遮断体１７０が例示されている。乳房遮断体１７０は、個々の患者に適合可能な柔軟な支持をもたらすよう鎖骨支持体５０及び胴支持体５２に取り付けられるスリングである。乳房遮断体１７０は、１つの乳房が他の乳房に対する撮像又は介入手続きと干渉しないことも保証する。乳房遮断体１７０は、他の乳房を患者の胸に対して圧迫する。乳房遮断体１７０は、いずれかの乳房を圧縮する位置に移動可能に位置付け可能であるか或いは患者支持体２０から全体的に取り外されるメッシュ状の織物である。乳房遮断体１７０は、介入中に他の乳房への妨げのない中央アクセスを許容する。

図１１を参照すると、一体形の患者快適パッド５３及び適合性の胴支持体スリング５５を備える患者支持体２０の他の実施態様が例示されている。これらの支持素子の組み合わせは、乳房領域に対して撮像及び／又は介入手続きを行うときに、並外れた患者支持及び利点をもたらす。

図１２を参照すると、統合ＭＲ撮像コイルを備える患者支持体２０並びに様々の標的ブロック及び介入装置を備える側方及び中央コイル装置を備える介入支持体の１つの利点がワークフロー中の改良に存する。取り外されたり患者支持体内で再位置決めされる必要なく、患者を撮像し且つ手術し得る。図１２を参照し、二次的に図１を参照すると、検査テーブルが検査領域１４から外に平行移動させられ、患者支持体２０は検査テーブルに取り付けられる。固定されるや否や、患者の乳房の一方又は両方が側方及び中央コイル装置６２，６３，９０，６４の間の解剖学的受入領域６０内に配置された状態で、患者が患者支持体２０の上で俯せに位置付けられる（Ｓ１００）。患者は取り外し可能な手摺り５６を用いて俯せ位置になるのを助け得る。俯せ位置になるや否や、快適性を向上させるために、ヘッドレスト４２、鎖骨支持体５０、胴支持体５２、及びアクセサリパッド５４、又は一体形の患者支持パッド５３が患者の解剖学的構造に合わせて調節される（Ｓ１０２）。患者の不快さを低減することは、画像品質を増進し、介入の誤りを減少させる。何故ならば、患者が動き回る可能性は患者が不快であるときよりも少ないからである。

患者の乳房は側方及び中央コイル装置６２，６３，９０，６４の間で不動化される（Ｓ１０４）。コイル装置は独立的に平行移動させられる。不動化されるや否や、臨床医は、形式項８０，１００，１２２を係合することによって、側方及び中央コイル装置の位置を係止する。選択的なステップにおいて、臨床医は、乳房支持体１７０を使用して、患者の他の乳房、検査されていない乳房を圧縮し得る。乳房支持体１７０は患者支持２０に取り付けられ、解剖学的受診領域６０の未使用部分に亘って延びる。患者の乳房を胸に対して圧縮することは、画像品質に影響を及ぼし得る撮像乳房に対する誘導を減少させ得る。それは介入手続き中の臨床医による中央コイル装置９０への妨げのないアクセスも可能にする。

患者が位置付けられ且つ乳房が不動化された状態で、臨床医はＭＲスキャナ１０を制御して、患者の乳房の画像表示を取得する（Ｓ１０８）。スキャナコントローラ２２はＲＦ送信器２６を制御して、ＲＦ励起パルスをコイル装置６２，６３，９０，６４及び腋窩グリッドプレート１３０内に統合される全身ＲＦコイル１８及び／又はＲＦコイル７２，９４，１１２，１１８に送信し、解剖学的受入領域６０内でＭＲ信号を誘導する。次に、誘導ＭＲ信号は、統合ＲＦコイルを介してＲＦ受信器２８によって受信される。ＲＦ受信器２８は、受信ＭＲデータを一次データバッファ３０に伝え、そこから、ＭＲデータプロセッサ３２は、ＭＲデータを患者の乳房の画像表示に再構築する。

計画プロセッサ３６は、ＭＲデータプロセッサ３２から画像表示を受信し、画像表示を解剖学的に又は半解剖学的に分析して、患者の乳房内の組織塊又は悪性腫瘍を検出する（Ｓ１１０）。関心の塊が検出されるならば、計画プロセッサ３６は、側方及び中央コイル装置６２，６３，９０，６４の基準マーカ１０２，１２４の既知の場所に基づき、検出される組織塊の場所を決定する（Ｓ１１２）。検出される組織塊の場所に従って、計画プロセッサ３６は、生検針のような介入器具１２０のための最適な軌跡を決定する（Ｓ１１４）。１つの実施態様において、計画プロセッサ３６は、組織塊の生検のような選択的な介入を行うために、グリッド場所、標的ブロック１４０の種類、案内孔、及び介入器具１４２を決定する（Ｓ１１６）。他の実施態様において、臨床医は利用可能な介入器具１４２を選択し、計画プロセッサ３６は、相応して、グリッド場所、標的ブロック１４０の種類、及び案内孔の位置を決定する。

検査テーブルは、検査領域１４から外に平行移動させられ、そして、臨床医は、患者支持体２０内で患者を再位置決めせずに、計画プロセッサ３６に従って、決定された標的ブロック１４０を適切なグリッド場所に配置する。最適な軌跡が患者の腋窩を介する場合、標的ブロックは、腋窩グリッドプレート１３０のための上方表面のグリッド場所の１つに配置される。標的ブロック１４０が決定済みグリッド場所内に位置付けられ、介入装置１４２が決定済み案内孔内に位置付けられるや否や、臨床医は、検出済み組織塊の生検のような介入手続きを行う（Ｓ１１８）。生検手続き中、臨床医は、介入装置１４２が検出済みの組織塊への検出済みの最適な軌跡に従っていることを保証するために、確認的な画像表示を取得することを選び得る（Ｓ１２０）。一般的に、介入手続きは、患者支持体２０上に位置付けられる患者が検査領域１４の外側にある状態で行われる。しかしながら、開放Ｃアーム型磁石は、患者が依然として検査領域１４内にいる間に臨床医が介入を行うことを許容する。確認的画像表示を取得するために、検査テーブルは患者支持体２０上の患者を平行移動させて検査領域１４の内に戻し、画像表示が取得される。次に、患者は平行移動させられて検査領域の外に戻され、介入手続きが再開させられる。画像表示を取得し且つ患者を再位置決めせずに介入手続きを継ぎ目なしに行う能力は、ワークフローにおける改良をもたらし、手続きがより短い時間枠内に完了させられることを可能にする。介入手続きのためのより迅速な回転(turn over)はコスト節約を招く。何故ならば、臨床医は手続き中により少ない時間を費やし、より多くの撮像及び介入手続きを完了し得るからである。

好適実施態様を参照して本発明を記載した。上述の詳細な記載を判読し且つ理解した後、変形及び変更が当業者に思い浮かび得るであろう。そのような変形及び変更が付属の請求項及びその均等物の範囲内にある限り、本発明はそのような変形及び変更の全てを含むものとして解釈される。

Claims (20)

1. ＭＲ検査空間内に配置されるよう構成される支持構造と、
   該支持構造上に配置され且つそれらの間に解剖学的撮像領域を定める少なくとも１つのコイル装置とを含む、
   統合ＭＲ撮像及び介入システムであって、
   前記少なくとも１つのコイル装置は、前記解剖学的撮像領域の大きさを調節するために前記支持構造に対して平行移動するよう取り付けられ、
   前記少なくとも１つのコイル装置は、
   ＭＲ信号を誘導し且つ／或いは前記解剖学的撮像領域からＭＲ信号を受信する少なくとも１つの無線周波数（ＲＦ）コイル素子と、
   前記解剖学的撮像領域に面する共形的な表面を有するハウジングとを含み、前記共形的な表面は、前記解剖学的撮像領域内に受け入れられるべき患者の解剖学的部分と適合し、前記ハウジングは、前記少なくとも１つのＦＲコイル素子を包み、
   前記少なくとも１つのコイル装置は、前記解剖学的部分内への介入装置のための軌跡を定める標的ブロックを収容するための少なくとも１つの孔を定める、
   統合システム。
2. 前記少なくとも１つのコイル装置は、側方コイル装置と、中央コイル装置とを含み、前記解剖学的部分は、患者の乳房及び腋窩領域のうちの少なくとも１つを含み、前記ハウジングの共形的な表面は、前記乳房及び前記腋窩領域のうちの少なくとも１つと適合するよう構成される、請求項１に記載の統合システム。
3. 前記支持構造は、
   前記解剖学的部分を不動化する間に患者を支持するよう異なる患者の幾何学的構成をに順応し且つ適合する複数の支持構造を更に含む、
   請求項１又は２に記載の統合システム。
4. 前記少なくとも１つのコイル装置は、
   前記支持構造から取り外し可能であり、前記支持構造上に取り付けられるよう構成され、且つ
   ２つの解剖学的撮像領域を定めるよう１つの中央コイル装置と２つの側方コイル装置とを含み、各解剖学的撮像領域は、前記中央コイル装置と前記側方コイル装置の一方との間にある、
   請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載の統合システム。
5. 前記支持構造は、
   前記解剖学的撮像領域内に配置される前記患者解剖学的構成を平行移動させ且つ不動化するよう、前記少なくとも１つのコイル装置を滑動可能に取り付けるトラックを支持する、コイルベースを更に含む、
   請求項１乃至４のうちのいずれか１項に記載の統合システム。
6. 前記少なくとも１つの装置の前記ＲＦコイル素子は、
   − 単一ループコイル、
   − 他ループコイル
   − サドル−コイルループ、
   − サドル−サドルコイルループ、及び
   − それらの組み合わせ
   のうちの少なくとも１つを含む、
   請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載の統合システム。
7. 前記少なくとも１つのコイル装置の前記ＲＦコイル素子は、介入装置のアプローチ方向と平行に向けられる容量結合されるループ素子を含む、請求項１乃至６のうちのいずれか１項に記載の統合システム。
8. 前記支持構造は、
   ＬＥＤ、光ファイバ、又は反射照明のような、前記解剖学的撮像領域を照明する非強磁性の照明システムを更に含む、
   請求項１乃至７のうちのいずれか１項に記載の統合システム。
9. 前記照明システムは、電池、ＲＦ源、又は誘導結合電源によって電力供給される、請求項８に記載の統合システム。
10. 前記少なくとも１つのコイル装置の前記ハウジングは、
    ＭＲ撮像中に前記解剖学的撮像領域内の前記患者解剖学的構成と共に撮像されるＭＲ撮像可能な基準体と、
    前記コイル装置と前記ＲＦ送信機及びＲＦ受信器との間のデジタル通信、光通信、及び無線通信のうちの少なくとも１つをもたらす統合コネクタとを更に含む、
    請求項１乃至９のうちのいずれか１項に記載の統合システム。
11. 前記少なくとも１つのコイル装置は、側方及び中央コイル装置を含み、該側方及び中央コイル装置の各々は、
    滑動相互接続、光ファイバ相互接続、無線相互接続、及び誘導相互接続のうちの少なくとも１つを含むＭＲ信号を少なくとも運搬するデータインターフェースを更に含む、
    請求項１乃至１０のうちのいずれか１項に記載の統合システム。
12. 前記患者支持体は、
    − 患者の首を支持し且つ様々の首の長さに適合する調節可能なヘッドレスト、
    − 患者の鎖骨及び胸を支持する調節可能な鎖骨支持体、
    − 患者の胴を支持し且つ様々の胴の大きさ及び輪郭に適合する適合性の胴スリング調節可能な及び胴支持体、並びに
    − 患者の胸骨を支持する調節可能な胸骨支持体
    のうちの少なくとも１つを更に含む、
    請求項１乃至１１のうちのいずれか１項に記載の統合システム。
13. 前記検査領域内で励起信号を生成するようＲＦ送信器を制御し且つ前記側方及び中央コイル装置から誘導磁気共鳴信号を受信するようＲＦ受信器を制御するスキャナコントローラと、
    前記受信した磁気共鳴信号から前記解剖学的検査領域内に受け入れられる前記患者解剖学的構成の画像表示を生成する再構築プロセッサと、
    前記側方及び中央コイル装置内に配置される少なくとも１つの基準マーカに対して生検のために前記撮像された患者解剖学的領域内の検出される組織塊を局所化する計画プロセッサとを更に含む、
    請求項１１又は１２に記載の統合システム。
14. 前記解剖学的撮像領域は、患者の乳房を受け入れるよう構成され、
    前記支持構造は、乳房が前記解剖学的撮像領域内に延在する状態で、俯せ位置において患者を支持するよう構成され、
    前記ハウジングの共形的な表面は、乳房と適合するよう構成される、
    請求項１乃至１３のうちのいずれか１項に記載の統合システム。
15. 前記少なくとも１つのコイル装置ハウジングは、複数の標的ブロックのいずれか１つを受け入れるよう構成される複数の孔を定め、該受け入れられる標的ブロックは、介入装置のための軌跡を定める、請求項１乃至１４のうちのいずれか１項に記載の統合システム。
16. 前記少なくとも１つのコイル装置は、
    患者の腋窩領域からＭＲ信号を受信するための腋窩ＲＦコイル素子と、
    該腋窩ＲＦコイル素子を包む腋窩ハウジング部分とを更に含み、
    該腋窩ハウジング部分は、前記腋窩領域に適合するよう構成される共形的な表面を含み、且つ複数の標的ブロックのうちの１つを受け入れるよう構成される複数の孔を定め、前記標的ブロックは、介入装置のための軌跡を定める、
    請求項１乃至１５のうちのいずれか１項に記載の統合システム。
17. 組合わせＭＲ撮像及び介入中に患者を不動化するための方法であって、
    選択的な解剖学的部分が支持構造の解剖学的撮像領域内に受け入れられた状態で患者を位置付けることと、
    前記解剖学的撮像領域を前記受け入れれた解剖学的部分に適合させるよう第１のコイル装置及び中央コイル装置のうちの少なくとも一方を独立的に平行移動させることによって、前記患者解剖学的領域を前記第１のコイル装置と前記中央コイル装置との間に不動化することとを含む、
    方法。
18. 前記不動化することは、
    前記解剖学的受入領域を前記患者乳房領域に適合させるよう前記第１のコイル装置及び前記中央コイル装置のうちの少なくとも一方を横方向に独立的に平行移動させることによって、患者乳房領域を前記第１のコイル装置と前記中央コイル装置との間に不動化することを含む、
    請求項１７に記載の方法。
19. 前記不動化することは、
    前記解剖学的撮像領域を患者乳房及び腋窩領域に適合させるよう前記第１のコイル装置と前記中央コイル装置のうちの少なくとも一方を横方向に独立的に平行移動させることによって、患者乳房及び腋窩領域を前記第１のコイル装置と前記中央コイル装置との間に不動化することを含む、
    請求項１７に記載の方法。
20. 前記不動化することは、
    患者の首を支持し且つ様々の首の長さに適合するヘッドレスト、患者の鎖骨及び胸を支持する鎖骨支持体、及び患者の胴を支持し且つ様々の胴の大きさに適合する胴支持体を調節することによって、俯せ位置及び仰向け位置の一方における患者快適性を向上させることを含む、
    請求項１７乃至１９のうちのいずれか１項に記載の方法。

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