JP2018501866A - 4次元画像情報を構成するための磁気共鳴投影 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図8B
Description
本特許出願は、2014年12月10日に出願された「磁気共鳴投影イメージング(MAGNETIC RESONANCE PROJECTION IMAGING)」と題するLachaineらの米国仮特許出願第62/090,115号(代理人整理番号4186.006PRV)の優先権の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
図6は、撮像対象の領域を励起するMRイメージングを用いてステップ602に含むことができる方法のような技法600の概略を示す。例えば、2次元(2D)励起シーケンスを使用することができる。ステップ604において、読み出し勾配を撮像対象に適用することができ、2D励起領域を介する1次元(1D)投影線(例えば「光線(ray」)を取得することができる。ステップ606では、他の投影線軸が選択されてもよく、2D領域はステップ602で再び励起され、読み出し勾配が、更新された投影線軸に対応するステップ604で適用される。ステップ606の挿入図を参照すると、投影線は発散的に又は並列的に確立することができる。例えば、発散的な投影線の方向が使用される場合、平面670Aに定義される得られる投影画像は、発散的なX線イメージング技術により製造された投影画像に類似する、又は、ポータルイメージング中の放射線治療出力ビームにより製造された投影画像に類似する、投影表現を提供するこのように、MR投影イメージングは、例えば、コントラストが強調され、望ましくない散乱がすることなく、X線撮影をシミュレートするために使用することができる。
図7Aは、ステップ702で2次元(2D)MRイメージング励起シーケンスを用いて撮像対象の領域を励起することを含む方法のような技術700Aの概略を示す。図7Bは、ステップ702で2次元(2D)MRイメージング励起シーケンスを用いて撮像対象の領域を励起することを含む方法のような他の技術700Bの概略を示す。
図8Aは、異なる投影角度を表す2次元(2D)MR投影画像を生成し、このような2D投影画像を使用して3次元(3D)画像を構築することを含む方法のような技術800Aの概略を示す。対応する技術800Bは、図8Bに概略的に示されている。
図9は、MR撮像を使用して2次元(2D)投影画像を生成し、生成された2D投影画像と基準撮像情報との間の変化を決定することを含む方法のような技術の概略を示す。ステップ902では、基準撮像情報を受信することができる。例えば、図8A又は図8Bの技術800A又は図800Bは、処置の前に、基準撮像情報を取得するために使用することができる。他の例では、特定の3D基準画像を、他の3D画像や発生や取得された3D画像を4D撮像情報に凝集を必要とせずに、生成することができる。例えば、呼吸ゲーティング療法が呼吸サイクルの特定の位相又は振幅間に送達される場合、ひとつ又はそれ以上の3D画像は、以前の治療計画中又は分数的のいずれかで、関心対象の呼吸サイクルの部分に対応して構築することができる。
図10Aは、互いに直交配向された2つの投影方向を含むような、ひとつ又は複数の投影方向に関する放射線療法ビーム配向1090の空間的配置を概略的に示す。最も単純なアプローチでは、MR投影画像は、第1の角度位置θAで治療ビームの方向1090に一致する投影線方位1060Aを用いて取得することができる。他の実施例に関連して述べたように、投影像面1070Aは、(例えば、ライン1064A、1062Aに対応するような)平行投影を用いて、又は位置1050で収束する発散する投影線の向きを用いて収集された情報を含む。MR投影画像は、治療アイソセンタ1010を含むように、関心領域1012を包含する投影線に沿って情報を取得することができる。このように、投影像面1070Aは、ビームアイビュー(BEV)又はポータル画像に類似するイメージング表現を提供することができる。
実施例1は、主題(装置、方法、動作を実行する手段、又は、装置読取り可能な記録媒体であって、装置により実行されたとき装置に次の動作を実行させる命令の主題)を含む又は使用するものであり、例えば、被験者の生理学的周期を表す4次元イメージング情報を生成する方法であって、異なる投影角度を代表する投影画像と、核磁気共鳴イメージングを介して取得した撮像情報を用いて生成された前記2次元画像とを有する、ふたつ又はそれ以上の2次元画像を生成するステップと、前記特定の2次元画像に対応する前記生理的サイクル内の時間的位置を示す情報を少なくとも部分的に用いてビンに前記特定の2次元画像を割り当てるステップと、ビンされた前記2次元画像を用いて3次元画像を構築するステップと、前記3次元画像の集約を含む、前記4次元イメージング情報を構成するステップとを有することを特徴とする方法である。
Claims (23)
- 被験者の生理学的周期を表す4次元イメージング情報を生成する方法であって、
異なる投影角度を代表する投影画像と、核磁気共鳴イメージングを介して取得した撮像情報を用いて生成された前記2次元画像とを有する、ふたつ又はそれ以上の2次元画像を生成するステップと、
前記特定の2次元画像に対応する前記生理的サイクル内の時間的位置を示す情報を少なくとも部分的に用いてビンに前記特定の2次元画像を割り当てるステップと、
ビンされた前記2次元画像を用いて3次元画像を構築するステップと、
前記3次元画像の集約を含む、前記4次元イメージング情報を構成するステップと
を有することを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法において、
前記生理学的周期は、呼吸サイクルを含み、
前記ふたつ又はそれ以上の2次元画像を得るステップは、複数の呼吸サイクルにまたがる期間にわたって異なる投影角度を代表する2次元画像を得るステップを含む
ことを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法において、
前記ふたつ又はそれ以上の2次元画像を生成するステップは、取得した1次元投影線を特定の2次元画像に集約するステップであって、前記取得した1次元投影線は空間的に互いに並列的に配向されているステップを含む
ことを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法において、
前記ふたつ又はそれ以上の2次元画像を生成するステップは、取得した1次元投影線を特定の2次元画像に集約するステップであって、前記取得した1次元投影線は空間的に互いに発散的に配向されているステップを含む
ことを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法において、
前記ふたつ又はそれ以上の2次元画像を生成するステップは、スライス選択勾配を必要とすることなく投影角度に対して垂直な2次元核磁気共鳴画像スライスを取得するステップを含む
ことを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法において、
前記ふたつ又はそれ以上の2次元画像を生成するステップは、前記投影角度に平行な寸法で放射線治療対象範囲の全体を包含するように深さが十分に大きいスライスを定義するスライス選択勾配を用いた投影角度に直交する2次元核磁気共鳴画像スライスを取得するステップを含む
ことを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法において、
前記投影角度が、指定された中心軸を中心に回転する円弧に跨っている
ことを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法において、
特定の2次元画像に対応する前記生理的サイクルの一部の位相を決定するステップと、
前記決定された位相を示す情報を用いて前記特定の2D画像をビンに割り当てるステップを有する
ことを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法において、
特定の2次元画像に対応する前記生理的サイクルの一部の振幅を決定するステップと、
前記決定された振幅を示す情報を用いて前記特定の2D画像をビンに割り当てるステップを更に有する
ことを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法において、
特定の2次元画像に対応する前記生理的サイクルの一部の位相又は振幅のひとつ又はそれ以上は、前記特定の2D画像から抽出された特徴を用いて決定される
ことを特徴とする方法。 - 請求項10記載の方法において、
前記抽出された特徴は、被験者の横隔膜に対応している
ことを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法において、
ビンに前記特定の2次元画像を割り当てるステップは、取得した撮像情報の次元削減を用いるステップを含む
ことを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法において、
ビンに前記特定の2次元画像を割り当てるステップは、前記特定の2次元画像のフーリエ変換を用いるステップを含む
ことを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法において、
取得した2次元投影画像から3次元画像を構築するステップは、断層画像再構成技術を使用するステップを含む
ことを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法において、
取得した2次元投影画像から3次元画像を構築するステップは、フーリエ空間で表現される変形撮像情報を用いて前記3D画像の構築を行うステップを含む
ことを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法において、
取得した2次元投影画像から3次元画像を構築するステップは、フィルタされた逆投影技術を用いて前記3D画像の構築を行うステップを含む
ことを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法において、
取得した2次元投影画像から3次元画像を構築するステップは、圧縮センシング技術を用いて前記3D画像の構築を行うステップを含む
ことを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法において、
取得した2次元投影画像から3次元画像を構築するステップは、フェルドマン−デービス−クレス構造を用いて前記3D画像の構築を行うステップを含む
ことを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法において、
取得した2次元投影画像から3次元画像を構築するステップは、反復アプローチを用いて前記3D画像の構築を行うステップを含む
ことを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法において、
放射線療法治療計画を生成又は適応において使用する前記4次元イメージング情報を提供するステップを有する
ことを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法において、
放射線療法治療フラクションの送達前に、前記患者の位置を割り当てる又は決定するために前記4次元イメージング情報を用いるステップを有する
ことを特徴とする方法。 - 被験者の生理学的周期を表す4次元イメージング情報を生成する方法であって、
異なる投影角度を代表する投影画像と、核磁気共鳴イメージングを介して取得した撮像情報を用いて生成された前記2次元画像とを有する、ふたつ又はそれ以上の2次元画像を生成するステップと、
前記特定の2次元画像に対応する前記生理的サイクル内の時間的位置を示す情報を少なくとも部分的に用いてビンに前記特定の2次元画像を割り当てるステップと、
ビンされた前記2次元画像を用いて3次元画像を構築するステップと、
前記3次元画像の集約を含む、前記4次元イメージング情報を構成するステップと
を有し、
前記生理学的周期は呼吸サイクルを含み、
前記ふたつ又はそれ以上の2次元画像を生成するステップは、複数の呼吸サイクルにまたがる期間にわたって異なる投影角度を代表する2次元画像を得るステップを含み、
特定の2次元画像に対応する前記生理的サイクルの一部の位相又は振幅のひとつ又はそれ以上は、前記特定の2D画像から抽出された特徴を用いて決定される
ことを特徴とする方法。 - 少なくともひとつのプロセッサ回路とプロセッサ読取り可能な記録媒体とを有し、前記プロセッサ読取り可能な記録媒体は、前記プロセッサ回路により実行されたとき、前記プロセッサ回路に、被験者の生理学的周期を表す4次元イメージング情報を生成することを実行させる複数の命令を含むイメージングシステムであって、
前記複数の命令は、
異なる投影角度を代表する投影画像と、核磁気共鳴イメージングを介して取得した撮像情報を用いて生成された前記2次元画像とを有する、ふたつ又はそれ以上の2次元画像を生成するステップと、
前記特定の2次元画像に対応する前記生理的サイクル内の時間的位置を示す情報を少なくとも部分的に用いてビンに前記特定の2次元画像を割り当てるステップと、
ビンされた前記2次元画像を用いて3次元画像を構築するステップと、
前記3次元画像の集約を含む、前記4次元イメージング情報を構成するステップと
を実行させることを特徴とするイメージングシステム。
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