JP6605021B2 - 放射線減衰が低減された磁気共鳴イメージング受信コイル - Google Patents

Description

本発明は、放射線治療、特に、磁気共鳴イメージングと組み合わされた放射線治療に関係がある。

放射線治療（ＲＴ；Radiotherapy）の通常の業務において、対象は、ＲＴ源を担持している回転アークの静止中心に対して位置付けられる。位置合わせは、対象テーブルの高さ及び横方向の両方の調整を示唆する。この位置合わせは、異なる角度からＲＴ放射線を印加することによって得られうる変動を越えて病変における線量を最適化するのに必要とされる。

ＭＲ及び直線加速器（ＬＩＮＡＣ；Linear Accelerators）の一体化は、特に、動く臓器のために、改善された病変標的化によって放射線治療において新しい領域を開く。実用的な実装の提案において、ＬＩＮＡＣは、周囲組織に対する放射線被ばくを最小限としながら、複数の角度から肉眼的標的体積（ＧＴＶ；gross target volume）及び臨床的標的体積（ＣＴＶ；clinical target volume）に当てるよう対象の周りを回転する。

磁気共鳴装置及びＬＩＮＡＣ放射線治療源の組み合わせは知られている。通常、ＬＩＮＡＣ源は、磁石を回る回転ガントリに置かれ、磁石は、ＬＩＮＡＣが磁石の零場領域において回転するように設計される。当該概念の他の特定の特徴は、ＬＩＮＡＣビームの減衰を防ぐスプリット傾斜コイルの使用である。

Champagne et al.，“A Novel Radiolucent Phased Array Design Suitable for MR Guided Radiation Therapy”，Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med 19 (2011)（非特許文献１）には、磁気共鳴イメージングのためのＸ線トランスペアレント・フェーズドアレイコイルが記載されている。コイルは、銅及び固体ＦＲ４基板の厚さの組み合わせがｘ線イメージング及び放射線治療の間トランスペアレントであるように、構成されている。

Champagne et al.，"A Novel Radiolucent Phased Array Design Suitable for MR Guided Radiation Therapy"，Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med 19 (2011)

本発明は、独立請求項において磁気共鳴アンテナ及び医療機器を提供し、実施形態は、従属請求項で与えられる。

当業者によって認識されるだろうように、本発明の態様は、装置、方法又はコンピュータプログラム製品として具現されてよい。然るに、本発明の態様は、全体的にハードウェアの実施形態、全体的にソフトウェアの実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード、など）、又はソフトウェア及びハードウェアの各態様を組み合わせた実施形態の形をとってよい。これらは全て、「回路」、「モジュール」又は「システム」と本願では概して呼ばれ得る。更には、本発明の態様は、コンピュータ実行可能コードを担持している１つ以上のコンピュータ可読媒体において具現されたコンピュータプログラム製品の形をとってよい。

１つ以上のコンピュータ可読媒体の如何なる組み合わせも、利用されてよい。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読信号媒体又はコンピュータ可読記憶媒体であってよい。本願で使用される「コンピュータ可読記憶媒体」は、コンピューティングデバイスのプロセッサによって実行可能である命令を記憶し得る如何なる有形な記憶媒体も包含する。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ可読持続性記憶媒体と呼ばれることがある。コンピュータ可読記憶媒体は、有形なコンピュータ可読媒体とも呼ばれることがある。いくつかの実施形態において、コンピュータ可読記憶媒体は、コンピューティングデバイスのプロセッサによってアクセスされ得るデータを記憶することも可能であってよい。コンピュータ可読記憶媒体の例には、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ハードディスクドライブ、ソリッドステートハードディスク、フラッシュメモリ、ＵＳＢサムドライブ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ；Random Access Memory）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ；Read Only Memory）、光ディスク、光学磁気ディスク、及びプロセッサのレジスタファイルがあるが、それらに限られない。光ディスクの例には、コンパクトディスク（ＣＤ；Compact Disks）及びデジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ；Digital Versatile Discs）、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、又はＤＶＤ−Ｒディスクがある。語「コンピュータ可読記憶媒体」は、ネットワーク又は通信リンクを介してコンピュータデバイスによってアクセス可能な様々なタイプの記録媒体も指す。例えば、データは、モデムを介して、インターネットを介して、又はローカルエリアネットワークを介して取り出されてよい。コンピュータ可読媒体上で具現されるコンピュータ実行可能コードは、無線、有線、光ファイバケーブル、ＲＦ、など、又はそれらの如何なる適切な組み合わせも含むがそれらに限られない如何なる適切な媒体も用いて送信されてよい。

コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータ実行可能コードが、例えば、ベースバンドにおいて、又は搬送波の部分として、具現されている伝搬データ信号を含んでよい。そのような伝搬信号は、電磁気、光、又はそれらの如何なる適切な組み合わせも含むがそれらに限られない様々な形態のいずれもとってよい。コンピュータ可読信号媒体は、命令実行システム、装置、又はデバイスによる使用のために又はそれと一緒にプログラムを通信、伝搬、又は輸送することができる、コンピュータ可読記憶媒体ではない如何なるコンピュータ可読媒体であってもよい。

「コンピュータメモリ」又は「メモリ」は、コンピュータ可読記憶媒体の例である。コンピュータメモリは、プロセッサが直接アクセスすることができる如何なるメモリでもある。「コンピュータストレージ」又は「ストレージ」は、コンピュータ可読記憶媒体の更なる例である。コンピュータストレージは、如何なる不揮発性のコンピュータ可読記憶媒体でもある。いくつかの実施形態において、コンピュータストレージは、コンピュータメモリであってもよく、逆もまた同様である。

本願で使用される「プロセッサ」は、プログラム又はマシン実行可能命令又はコンピュータ実行可能コードを実行することができる電子コンポーネントを包含する。「プロセッサ」を有するコンピューティングデバイスとの言及は、１つよりも多いプロセッサ又はプロセッシングコアを場合により含むと解釈されるべきである。プロセッサは、例えば、マルチコアプロセッサであってよい。プロセッサはまた、単一のコンピュータシステム内にあるか又は複数のコンピュータシステムの間で分散されているプロセッサの集合も指してよい。語「コンピューティングデバイス」はまた、１つ以上のプロセッサを夫々が有するコンピューティングデバイスの集合又はネットワークを場合により指すと解釈されるべきである。コンピュータ実行可能コードは複数のプロセッサによって実行されてよく、それらのプロセッサは、同じコンピューティングデバイス内にあってよく、あるいは、複数のコンピューティングデバイスの間で分散されてさえよい。

コンピュータ実行可能コードは、プロセッサに本発明の態様を実施させるマシン実行可能命令又はプログラムを有してよい。本発明の態様のための動作を実施するためのコンピュータ実行可能コードは、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ（登録商標）、Ｃ＋＋又は同様のもののような、オブジェクト指向のプログラミング言語、及びＣプログラミング言語又は同様のプログラミング言語のような、従来の手続き型プログラミング言語を含む１つ以上のプログラミング言語の如何なる組み合わせにおいても記述され、マシン実行可能命令へとコンパイルされてよい。いくつかの事例において、コンピュータ実行可能コードは、より高度な言語の形又はプリコンパイルされた形をとり、そして、オンザフライでマシン実行可能命令を生成するインタプリタとともに使用されてよい。

コンピュータ実行可能コードは、全体的にユーザのコンピュータにおいて、部分的にユーザのコンピュータにおいて、スタンドアローンのソフトウェアパッケージとして、部分的にユーザのコンピュータにおいて及び部分的に遠隔のコンピュータにおいて、又は全体として遠隔のコンピュータ若しくはサーバにおいて、実行してよい。後者のシナリオでは、遠隔のコンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ；local area network）又はワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ；wide area network）を含む如何なるタイプのネットワークによってもユーザのコンピュータへ接続されてよく、あるいは、接続は、外部コンピュータに対して（例えば、インターネットサービスプロバイダを用いてインターネットを通じて）行われてよい。

本発明の態様は、本発明の実施形態に従う方法、装置（システム）及びコンピュータプログラム製品のフローチャート、説明図及び／又はブロック図を参照して記載される。フローチャート、説明図、及び／又はブロック図の各ブロック又はブロックの一部は、適用可能であるときにコンピュータ実行可能コードの形でコンピュータプログラム命令によって実装され得ることが理解されるだろう。更には、相互排他的でないときに、異なるフローチャート、説明図、及び／又はブロック図におけるブロックの組み合わせが組み合わされてよいことが理解されるだろう。それらのコンピュータプログラム命令は、命令が、コンピュータ又は他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサによって実行されるときに、フローチャート及び／又はブロック図の１つ以上のブロックにおいて特定されている機能／動作を実施する手段を構成するようにマシンを形成するよう、汎用のコンピュータ、特別目的のコンピュータ、又は他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサへ供給されてよい。

それらのコンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ、他のプログラム可能なデータ処理装置、又は他のデバイスに特定の様態において機能するよう指示することができるコンピュータ可読媒体において記憶されてよい。それにより、コンピュータ可読媒体に記憶されている命令は、フローチャート及び／又はブロック図の１つ以上のブロックにおいて特定されている機能／動作を実施する命令を含む製品を出現させる。

コンピュータプログラム命令はまた、一連の動作ステップがコンピュータ、他のプログラム可能な装置又はデバイスにおいて実施されるようにして、コンピュータ実装プロセスを出現させるよう、コンピュータ、他のプログラム可能なデータ処理装置、又は他のデバイスにロードされてよい。それにより、コンピュータ又は他のプログラム可能な装置で実行される命令は、フローチャート及び／又はブロック図の１つ以上のブロックにおいて特定されている機能／動作を実施するプロセスを提供する。

本願で使用される「ユーザインターフェイス」は、ユーザ又はオペレータがコンピュータ又はコンピュータシステムと対話することを可能にするインターフェイスである。「ユーザインターフェイス」は、「ヒューマンインターフェイスデバイス」とも呼ばれてよい。ユーザインターフェイスは、情報若しくはデータをオペレータへ提供し、及び／又は、情報若しくはデータをオペレータから受け取ってよい。ユーザインターフェイスは、オペレータからの入力がコンピュータによって受け取られることを可能にしてよく、コンピュータからユーザへの出力を提供してよい。言い換えれば、ユーザインターフェイスは、オペレータがコンピュータを制御又は操作することを可能にしてよく、インターフェイスは、コンピュータがオペレータの制御又は操作の効果を示すことを可能にしてよい。ディスプレイ又はグラフィカルユーザインターフェイスでのデータ又は情報の表示は、情報をオペレータへ提供する例である。キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッド、ポインティングスティック、グラフィクスタブレット、ジョイスティック、ゲームパッド、ウェブカメラ、ヘッドセット、ペダル、ワイヤードグローブ、ダンスパッド、リモートコントロール、及び加速度計を通じたデータの受信は、全てが、オペレータからの情報又はデータの受信を可能にするユーザインターフェイスコンポーネントの例である。

本願で使用される「ハードウェアインターフェイス」は、コンピュータシステムのプロセッサが外部のコンピューティングデバイス及び／又は装置と相互作用すること及び／又はそれを制御することを可能にするインターフェイスを包含する。ハードウェアインターフェイスは、プロセッサが制御信号又は命令を外部のコンピューティングデバイス及び／又は装置へ送ることを可能にしてよい。ハードウェアインターフェイスはまた、プロセッサが、外部のコンピューティングデバイス及び／又は装置とデータを交換することを可能にしてよい。ハードウェアインターフェイスの例には、ユニバーサルシリアルバス、ＩＥＥＥ１３９４ポート、パラレルポート、ＩＥＥＥ１２８４ポート、シリアルポート、ＲＳ−２３２ポート、ＩＥＥＥ−４８８ポート、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続、ワイヤレスローカルエリアネットワーク接続、ＴＣＰ／ＩＰ接続、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）接続、制御電圧インターフェイス、ＭＩＤＩインターフェイス、アナログ入力インターフェイス、及びデジタル入力インターフェイスがあるが、それらに限られない。

本願で使用される「ディスプレイ」又は「ディスプレイデバイス」は、画像又はデータを表示するよう構成された出力デバイス又はユーザインターフェイスを包含する。ディスプレイは、視覚、オーディオ、及び／又は触覚データを出力してよい。ディスプレイの例には、コンピュータモニタ、テレビジョンスクリーン、タッチスクリーン、タクティル電子ディスプレイ、点字（Braille）スクリーン、陰極線管（ＣＲＴ；Cathode ray tube）、蓄積管、双安定ディスプレイ、電子ペーパ、ベクトルディスプレイ、フラットパネルディスプレイ、真空蛍光（ＶＦ；Vacuum fluorescent）ディスプレイ、発光ダイオード（ＬＥＤ；Light-emitting diode）ディスプレイ、エレクトロルミネッセントディスプレイ（ＥＬＤ；Electroluminescent display）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ；Plasma display panels）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ；Liquid crystal display）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ；Organic light-emitting diode）ディスプレイ、プロジェクタ、及びヘッドマウンド型ディスプレイがあるが、それらに限られない。

磁気共鳴（ＭＲ；Magnetic Resonance）データは、磁気共鳴イメージングスキャンの間の磁気共鳴装置のアンテナによる原子スピンによって放射された無線周波数信号の記録測定であるとして、本願では定義される。磁気共鳴データは、医用画像データの例である。磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ；Magnetic Resonance Imaging）画像は、磁気共鳴イメージングデータ内に含まれる解剖学的データの再構成された２次元又は３次元の視覚化であるとして、本願では定義される。この視覚化は、コンピュータを用いて実施され得る。磁気共鳴データの一部は、「ショット」とも呼ばれ得る。ナビゲータデータは、磁気共鳴データの例であり、通常、対象の位置又は運動状態を表す。

一態様において、本発明は、磁気共鳴アンテナを提供する。当該磁気共鳴アンテナは表面コイルである。当該磁気共鳴アンテナは受信コイルである。当該磁気共鳴アンテナは、１つ又は複数のアンテナ要素を有する。該１つ又は複数のアンテナ要素は導電性であり、Ｘ線放射を限られた方法でのみ遮断することに応じて細い。前記１つ又は複数のアンテナ要素は、例えば、銅、銀、アルミニウムを有してよい。前記１つ又は複数のアンテナ要素は、例えば、銅ストリップから形成されてよい。当該磁気共鳴アンテナは、前記複数のアンテナ要素又はアンテナ要素の組み合わせのための前置増幅器を更に有する。当該磁気共鳴アンテナは、前記アンテナ要素の１つ以上を支持する巻型（coil former）を更に有する。該巻型は、多孔質材から形成される。前記巻型は、照射区間と少なくとも１つの放射線低減区間とに分けられる。前記１つ又は複数のアンテナ要素の夫々のための前記前置増幅器は、前記少なくとも１つの放射線低減区間内に位置する。前記１つ又は複数のアンテナ要素は、前記照射区間内に少なくとも部分的に位置する。前記巻型は、縁部を形成する外周を有している。当該磁気共鳴アンテナは表面コイルであるから、たとえ該表面コイルが平坦でないとしても、それは、縁部によって境界を定められる面を主に有している。前記縁部は、前記表面コイルの外周の周りに延在する。前記照射区間は、前記外周の第１の端から前記外周の第２の端まで連続的に延在する。前記第１の端及び前記第２の端は、対向する端である。この例又は実施形態は、多孔質材の使用が固体材料と比較してＸ線放射の吸収を減らしうるので、有用であり得る。本願で使用される「Ｘ線」放射は、１００ｅＶから１０ＭｅＶの間のエネルギに及ぶエネルギ光子を包含する。明細書及び特許請求の範囲において、Ｘ線はガンマ（Gamma）放射線と置き換えられてよい。本願で使用される「ガンマ放射線」は、５００ｋｅＶから１０ＭｅＶを含む。多孔質材の使用はまた、固体材料と比較して構造的により強いアンテナを可能にする。

Ｘ線システムとともに使用されるいくつかの磁気共鳴アンテナにおいて、前記巻型に使用される材料の厚さは、当該磁気共鳴アンテナによる放射線の吸収の平衡を保ち又は一様にするように変更される。しかし、Ｘ線放射により磁気共鳴アンテナを照射するために、これは望ましくない。磁気共鳴アンテナによって吸収される放射線の量を可能な限り多く低減することが、より望ましい。

多孔質材の使用は、ＦＲ４又は他の材料と比較して、多孔質材が異なる形状になることがより容易であり得る点である。また、多孔質材の使用は、コンプトン散乱（Compton scattering）を低減し得る。多孔質材の使用はまた、他の材料から作られたアンテナと比較して、より大きいバルク備え及び／又はより機械的に安定している磁気共鳴アンテナを提供し得る。

他の実施形態において、前記巻型は、前記１つ又は複数のアンテナ要素に積層される。

他の実施形態において、前記１つ又は複数のアンテナ要素は、フレキシブル印刷回路基板上に形成される。該フレキシブル印刷回路基板は、前記巻型に接着又は積層されてよい。

他の実施形態において、前記巻型は剛体（rigid）である。

他の実施形態において、前記多孔質材は、次のもの：発泡体（foam）、発泡ポリプロピレン（expanded polypropylene）、ポリウレタンフォーム（Polyurethane foam）、ポリイミドフォーム（Polyimide foam）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ；Polyether ether ketone）フォーム、コルゲート構造（corrugated structure）、段ボール（corrugated cardboard）及びハニカム構造（honeycomb structure）、のうちのいずれか１つであり、且つ／あるいは、１．８メガエレクトロンボルト（ＭｅＶ）から８ＭｅＶの間のＸ線放射について２パーセント未満の減衰を有している。他の実施形態において、前記多孔質材は、１．８ＭｅＶから８ＭｅＶの間のＸ線放射について１％未満の減衰を有している。

他の実施形態において、前記巻型は剛体である。前記巻型は、０．２から０．８ミリメートル（ｍｍ）の厚さの固形プラスチックから形成される。

代替案として、前記巻型は、０．２から０．８ｍｍの厚さのポリカーボネートレイヤから形成されてもよい。

他の実施形態において、前記第１の端から前記第２の端への前記巻型の断面は、前記巻型から前記複数のアンテナ要素への方向から観察されるときに主に凸状（convex）である。凸形状は、観察者が当該磁気共鳴アンテナの方向を見ており、前記巻型が前記複数のアンテナ要素よりも前記観察者に近いときである。

代替的に、前記第１の端から前記第２の端への前記巻型の断面は、以降の説明において定義される表面からの方向から観察されるときに主に凸状である。

他の実施形態において、前記第１の端から前記第２の端への前記巻型の断面は、少なくとも部分的に湾曲され、あるいは、凸面を形成するよう湾曲される。

他の実施形態において、当該磁気共鳴アンテナは、長方形又は主として四角の形状である。

他の実施形態において、前記断面は、次のもの：半円、直線区間及び丸みを帯びた区間を有すること、前記第１の端及び前記第２の端の近い部分が丸みを帯びているおおむね平面、並びに連続して接続された直線区間、のうちのいずれか１つである。

他の実施形態において、前記巻型は、磁気共鳴アンテナを対象支持体に取り付ける１つ以上の装着具を有する。この実施形態は、当該磁気共鳴アンテナが既知の幾何学的関係により前記対象支持体へ取り付けられうるので、有益であり得る。この場合に、Ｘ線放射線治療の間の当該磁気共鳴アンテナによる放射線の吸収を考慮に入れることが可能であり得る。

他の実施形態において、前記巻型は可撓性（flexible）である。例えば、前記巻型は、軟質プラスチックから作られてよい。他の例では、前記巻型は、布地又は繊維製品であってよい。他の例では、前記巻型は、不織繊維又は不織布から作られてよい。例えば、紙、天然繊維、又は他のそのような構造体が使用されてよい。

他の実施形態において、前記１つ又は複数のアンテナ要素（例えば、銅ストリップ）は、フレキシブル印刷回路基板上に形成される。該フレキシブル印刷回路基板は、前記巻型に取り付けられる。これは、前記１つ又は複数のアンテナ要素がフレキシブル印刷回路基板を有すると言い換えられ得る。前記フレキシブル印刷回路基板は、前記巻型に積層又は接着されてよい。この実施形態は、前記フレキシブル印刷回路基板が前記１つ又は複数のアンテナ要素を製造する有効な方法でありうるので、有益であり得る。特に、前記印刷回路基板を有する前記１つ又は複数のアンテナ要素が前記巻型に取り付けられるとき、これは、機械的に安定している磁気共鳴アンテナを提供することができる。

他の実施形態において、前記少なくとも１つの放射線低減区間は、２つ以上の放射線低減区間である。該２つ以上の放射線低減区間は、前記１つ又は複数のアンテナ要素のデチューニングを制御するＰＩＮダイオードを有する。前記照射区間は、前記ＰＩＮダイオードのスイッチングを制御するために前記２つ以上の放射線低減区間の間で電気信号を運ぶ平導体（銅導体）を有する。いくつかの例において、前記平導体も、前記印刷回路基板上に形成される。他の例では、前記平導体は、前記１つ又は複数のアンテナ要素を形成するために使用されるストリップよりもずっと狭い。これは、銅導体のインピーダンスを、当該磁気共鳴アンテナが作動し得る無線周波数において、よりずっと高いものとすることができる。これは、ＤＣ信号が前記平導体によって運ばれることを可能にすることができ、一方で、前記平導体の高いインピーダンスは、該平導体が磁気共鳴イメージングシステムからのＲＦ信号をピックアップして運ぶことを低減するのを助けることができる。例えば、前記平導体の幅は、前記１つ又は複数のアンテナ要素を形成するために使用されるストリップの幅のおおよそ３分の１、４分の１、５分の１、又は１０分の１にされ得る。無線周波数において、前記導体の表面積は、該表面積が低減される場合にインピーダンスが増大することから重要である。

他の実施形態において、前記導体は銅導体であり、該銅導体は、おおよそ３ｍｍ、又は２．５ｍｍ乃至３．５ｍｍの幅を有している。

他の実施形態において、銅ストリップは、おおよそ１ｍｍ、又は０．５ｍｍ乃至１．４ｍｍの幅を有している。

他の実施形態において、当該磁気共鳴アンテナは、第１の面及び第２の面を備えている。前記巻型は、前記第１の面と前記１つ又は複数のアンテナ要素との間にある。前記１つ又は複数のアンテナ要素は、前記第２の面と前記巻型との間にある。当該磁気共鳴アンテナは、前記第１の面を形成する生体適合レイヤを更に有する。当該磁気共鳴アンテナは、前記第２の面を形成する外側レイヤを更に有する。これは、前記生体適合レイヤ及び前記外側レイヤが余分の機械的安定性を当該磁気共鳴アンテナに加えうることから、有益であり得る。それらは、前記巻型及び前記１つ又は複数のアンテナ要素を保護するためにも使用されてよい。例えば、前記多孔質材は、液体を吸収することを前記生体適合レイヤによりできなくされるように、密封されてよい。

前記外側レイヤはまた、前記１つ又は複数のアンテナ要素で引き起こされるＲＦ電圧から対象を保護するのを助けることができる。

他の実施形態において、前記多孔質材は、前記生体適合レイヤであるか、あるいは、露出された生体適合面を有している。

他の実施形態において、前記生体適合レイヤは、次のもの：エチレン酢酸ビニル（Ethylene-vinyl acetate）、ＰＶＣフォーム、ポリウレタン（ＰＵ）フォーム、ＰＥＥＫフォーム、及びポリ塩化ビニル（ＰＶＣ；Polyvinyl chloride）フォーム、のうちのいずれか１つである。

他の実施形態において、前記外側レイヤは、次のもの：エチレン酢酸ビニル、ＰＶＣフォーム、ポリウレタンフォーム、ＰＥＥＫフォーム、及びＰＶＣフォーム、のうちのいずれか１つである。

他の実施形態において、中心の発泡体（core foam）の密度及び厚さの積は、１．２ｋｇ／ｍ^２よりも小さく、表面の発泡体（surface foam）についての０．５ｋｇ／ｍ^２よりも小さく、前記照射区間における全ての材料についての２．５ｋｇ／ｍ^２よりも小さい。これは、減衰を０．８％未満に制限することと同等である。

他の実施形態において、前記生体適合レイヤは、前記巻型に積層される。

他の実施形態において、前記外側レイヤは、前記１つ又は複数のアンテナ要素に積層される。前記１つ又は複数のアンテナ要素がフレキシブル印刷回路基板を有する場合には、前記外側レイヤは、このフレキシブル印刷回路基板に積層される。前記巻型への前記生体適合レイヤの積層及び／又は前記１つ又は複数のアンテナ要素への前記外側レイヤの積層は、当該磁気共鳴アンテナによるＸ線放射の吸収をほんのわずかしか増大させずに、機械的な安定性を当該磁気共鳴アンテナに与えるので、有益であり得る。

他の実施形態において、前記多孔質材の厚さは一様である。一様な厚さの前記多孔質材を使用することは、放射線の吸収が最小限にされる点で有益であり得る。

他の態様において、本発明は、Ｘ線放射を目標区間に向ける、Ｘ線源を備えたＬＩＮＡＣを有する医療機器を提供する。前記ＬＩＮＡＣは、前記Ｘ線源を回転軸周りに回転させるよう構成される。当該医療機器は、磁気共鳴アンテナにより撮像区間から磁気共鳴データを取得する磁気共鳴イメージングシステムを更に有する。その磁気共鳴アンテナは実施形態に従う。前記目標区間は、前記撮像区間内にある。前記Ｘ線源は、磁石の周りを少なくとも部分的に回転するよう構成される。この医療機器は、リソースがＸ線放射を、前記磁気共鳴アンテナを用いて、より効率良く前記目標区間へ運ぶという利点を有し得る。

他の実施形態において、当該医療機器は、当該医療機器を制御するプロセッサを更に有する。当該医療機器は、前記プロセッサによる実行のためのマシン実行可能命令を記憶するメモリを更に有する。前記マシン実行可能命令の実行は、前記プロセッサに、前記目標区間を照射する治療計画を受け取らせる。前記マシン実行可能命令の実行は、前記プロセッサに、更に、前記磁気共鳴イメージングシステムを用いて前記磁気共鳴データを取得させる。前記マシン実行可能命令の実行は、前記プロセッサに、更に、前記磁気共鳴データから磁気共鳴画像を再構成させる。

前記マシン実行可能命令の実行は、前記プロセッサに、更に、前記磁気共鳴画像において前記目標区間の位置をレジストレーションさせる。前記マシン実行可能命令の実行は、前記プロセッサに、更に、前記目標区間の位置及び前記治療計画に従って又はそれらを用いて制御信号を生成させる。前記マシン実行可能命令の実行は、前記プロセッサに、更に、前記制御信号を用いて前記目標区間を照射するよう前記ＬＩＮＡＣを制御させる。

本発明の上記の実施形態のうちの１つ以上は、組み合わされた実施形態が相互排他的でない限り、組み合わされてよいことが理解される。

以下で、本発明の好適な実施形態は、単に一例として、図面を参照して記載される。
磁気共鳴アンテナの例の分解図を示す。 組み立てられた形で図１の磁気共鳴アンテナを示す。 磁気共鳴アンテナの更なる例の断面図を示す。 磁気共鳴アンテナの更なる例の上面図を示す。 磁気共鳴アンテナの更なる例の断面図を示す。 磁気共鳴アンテナの更なる例の断面図を示す。 磁気共鳴アンテナの更なる例の断面図を示す。 磁気共鳴アンテナの更なる例の断面図を示す。 磁気共鳴アンテナの更なる例の断面図を示す。 磁気共鳴アンテナの更なる例の断面図を示す。 磁気共鳴アンテナに適したフレキシブル印刷回路基板の構造を形成するために使用され得る材料の考えられる積み重ねを表す。 デチューン回路を備えたアンテナ要素の例を示す。 デチューン回路を備えたアンテナ要素の更なる例を示す。 放射線ビームからの放射線の空間分布の例を示す。 医療装置の実施形態を示す。 図１５の医療装置の作動方法を表すフローチャートを示す。

図中、同じ参照符号を付された要素は、同等の要素であるか、又は同じ機能を実行する。先に説明された要素は、機能が同じであるならば、後の図では必ずしも説明されない。

磁気共鳴（ＭＲ）イメージングシステムとＬＩＮＡＣとの組み合わせのいくつかの例において、ＭＲ ＬＩＮＡＣシステムの受信コイル又はアンテナは、画像品質を最大限とし且つＭＲ ＬＩＮＡＣシステムが放射線ビームのための有効なＭＲガイダンスを提供することを可能にするように、治療及び撮像される生体構造の可能な限り近くに置かれる。結果として、受信コイルは放射線ビーム経路に位置し、このことは、コイルが減衰することを生じさせ、放射線治療において非理想性（non-idealities）を引き起こしうる。この非理想性は、治療の施術において考慮される必要があり得る。受信コイルはまた、比較的高い線量にさらされる。このことは、材料及び電子部品の特性に影響を及ぼしてコイルの全体的な寿命を縮めうる。

放射線ビームを最低限に妨げ、その動作が照射によって最低限に影響を及ぼされるコイルは、ＭＲ ＬＩＮＡＣ用途において重要である。

例は、標的への又は他の臓器への線量配分を最小限に妨げるコイルを放射線が通過することを可能にする照射区間を有してよい。照射区間の減衰は、減衰が治療プランニングにおいて無視可能である程度であり得る。これはユーザのワークフローを能率化し、よって、より速い治療プランニング及び線量配分を可能にする。

コイルの照射区間は、高線量環境におけるコイルの信頼性を高める。繊細な電子部品及び材料はその区間内に置かれない。このことは、コイルの寿命にわたる繊細な部品における線量の蓄積量を最小限にする。

いくつかの例において、受信コイル内の照射区間は、次の要素のうちの１つ以上を有することができる：
− ディスクリート電子部品がないコイル内のエリア；
− 構造構成が剛体であることができる低密度材料から作られている、減衰量が最小限であるエリア；
− 放射線ビームを最低限に妨げる電気導体を有しているエリア；
− 電子部品に対する放射線の影響が配置及び／又は遮へいによって最小限にされているコイル。

図１は、磁気共鳴アンテナ１００の例を示す。アンテナ１００は、様々なレイヤから作られた複合体である。図１において、それらのレイヤは分解図で示されている。フレキシブル印刷回路基板１０４と接触する外側レイヤ１０２が存在する。フレキシブル印刷回路基板１０４は、１つ又は複数のアンテナ要素を含む。フレキシブル印刷回路基板１０４は、次いで、巻型１０６へ接続される。この例における巻型１０６は、硬質発泡体又は多孔質材である。巻型１０６は、次いで、生体適合レイヤ１０８へ接続される。生体適合レイヤ１０８は、対象と接触してよい。それら４つのレイヤは、硬質磁気共鳴アンテナを形成するよう一緒に接着又は積層されてよい。

図２は、一緒に積層された後のアンテナ１００を示す。コイル１００は、わずかに湾曲した表面コイルである。一方の側には、第１の放射線低減区間２０２がある。コイル１００の真ん中には、照射区間２０４がある。そして、他方の側には、第２の放射線低減区間２０６がある。照射区間２０４には、電子部品は存在せず、電子部品は、第１の放射線低減区間２０２及び第２の放射線低減区間２０６に移動されている。このアンテナ１００の周りには外周（perimeter）が存在する。図示されるように、アンテナ１００の対向する側にある第１の端２０８及び第２の端２１０が存在する。断面又は線は、照射区間２０４内にとどまりながら、第１の端２０８から第２の端２１０から描かれてよい。図１及び２に示されているアンテナは、ＬＩＮＡＣシステムで使用されてよい。ビームが移動することができる可能なエリアは、照射区間２０４とアライメントされ、第１の放射線低減区間２０２及び第２の放射線低減区間２０６にある電子部品は、Ｘ線ビーム経路の外にある。

構造の照射区間は、上記の材料がコイル内で最大限に均質のエリアを構成する所であり、すなわち、カットアウト（cutout）又は他の材料若しくはコンポーネントをその中に有さなくてよい。この照射区間は、コイルの真ん中に、又はコイルの一端にあることができる。照射区間がコイルの一端にある場合に、コイルは、他の同様のコイルとともに使用され得る。コイル内の照射区間の配置は、図８、９及び１０に示される。ビーム経路上に置かれる照射区間は、放射線ビーム自体よりも長さが長い。

磁気共鳴受信コイルは、剛体であってよい低密度材料又は発泡体の機械構造の特徴を有してよい。構造は、図１に示されるように、構造の剛性を高めるフォームサンドイッチにおいて様々な代替の材料から作られ得る。

構造の中核は、剛体である低密度発泡体又は材料、例えば、ＥＰＰ（発泡ポリプロピレン）、から作られる。材料は、その形へと機械加工又はモールド加工のいずれかをされ得る。この部分は、剛性に関して構造の基礎を形成する。材料の密度は低く、〜１００ｋｇ／ｍ^３である。

構造の外面は、低密度軟発泡体又は材料、例えば、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル）、から作られる。この発泡体又は材料は、構造に生体適合面を提供している。その独立気泡構造（closed cell structure）により、それはまた、構造に液体が入ることを防ぐ。材料の密度は〜５０ｋｇ／ｍ^３である。

発泡体又は材料レイヤの間には、コイル巻線印刷回路基板（ＰＣＢ；printed circuit board）がアセンブルされる。上記の発泡体又は低密度材料及びその間にあるＰＣＢは、製品の最終的な構造及び形状を形成するよう一緒に熱モールド加工される。接着剤の薄層は、レイヤを堅固に結合されたままとするよう各レイヤ間に貼り付けられる。

図３は、磁気共鳴アンテナ１００の断面図３００を示す。この場合に、断面３００は半円である。第１の端２０８及び第２の端２１０は、中心に向かう支持部に置かれてよく、対象は、半円内に置かれてよい。半円３００の中から、断面は凹面３０２である。上面図は図４に示される。４００と符号をされた線は、図３に示される断面３００の位置を示す。第１の放射線低減区間２０２及び第２の放射線低減区間２０６も示されている。第１の放射線低減区間２０２と第２の放射線低減区間２０６との間には照射区間２０４がある。４つの銅ストリップアンテナ要素４０４が存在する。第１の放射線低減区間２０２の中には、複数の前置増幅器及び他の電子部品４０２が存在する。銅ストリップ４０４は前置増幅器４０２へ接続されている。銅ストリップアンテナ４０４は非常に長く、アンテナ１００の全長に達する。

アンテナが受信モードにないときに要素４０４をデチューニングすることをより容易にするよう、第２の放射線低減区間２０６に位置する複数のＰＩＮダイオード４０６及び／又は他の電子部品がある。それらのＰＩＮダイオード４０６は、前置増幅器４０２における電子部品によって制御される。電子部品４０６のための制御として働く平銅導体４０８がある。これは、非常に長い胴ストリップアンテナ要素４０４がデチューニングされることを可能にする。平銅導体４０８は、銅ストリップ４０４よりも狭い。このことは、無線周波数でのそれらのインピーダンスがより高いことを意味する。これは、磁気共鳴イメージングシステムからの無線周波数信号からの干渉なしで、ＰＩＮダイオード４０６を制御することを可能にすることができる。

図５は、図３に示されているものの代替案でありうる断面図５００を示す。この図で、断面図は、だいたいにおいて平らであるが、端部２０８及び２１０の近くで丸みを帯びている。

図６は、更なる代替の断面６００を示す。断面６００は、図３に示されている断面３００の代わりに使用されてよい。この断面には、端部２０８及び２１０の近くで端が丸められている平坦部又は直線が存在する。図６には、直線区間と湾曲した又は丸みを帯びた区間との混合が存在する。

図７は、代替の断面図７００を示し、それは、図３に示されている断面図３００の代替案である。この断面図において、断面は、完全に直線区間から成っている。

図３、図５、図６及び図７に示されている全ての断面図において、それらは、対象が置かれる所に関して全て凹面３０２である点が留意されるべきである。このように凹状であるアンテナを有することは、ＬＩＮＡＣがＸ線放射線源を対象の周りで回転させる場合に、それによって、放射線が通過すべきアンテナの量を減らすので、有利でありうる。これは、アンテナ１００による減衰の量を低減する。

様々な例において、１つの又は複数の放射線低減区間が存在してよい。図８、９及び１０は、いくつかの異なる例を示す。図８、９及び１０に示される例は直線断面を示す。しかし、そのような直線断面は、単なる例であり、コイル又はアンテナは、図３、５、６及び７で表されているように湾曲してよい。

図８において、アンテナ１００の断面図８００が示されている。例は、図１に示されている例のそれと同様である。放射線低減区間２０２に入る電気接続８０２が存在する。照射区間２０４は放射線低減区間２０２に隣接する。照射区間２０４の他方の側には、第２の放射線低減区間２０６がある。

他のトポロジは図９に示される。図９において、磁気共鳴アンテナ１００の更なる断面図９００が示されている。この例では、第１の放射線低減区間２０２に入る電気接続８０２が存在する。放射線低減区間２０２は照射区間２０４と接している。

図１０は、アンテナ１００の更なる例を示し、断面図１０００は、互いに隣接する２つで一式のコイルを備えているものとして示されている。第１の放射線低減区間２０２に入る電気接続８０２が存在し、且つ、第２の放射線低減区間２０６に入る電気接続８０２が存在する。照射区間２０４は、別個のアンテナ要素を有し得る２片に分けられている。

磁気共鳴受信コイルの例はまた、薄い放射線耐性ＰＣＢ基板と、薄く且つ細い、電気接続のための銅トレースとから作られている、コイル要素のためのフレキシブル印刷回路基板（ＰＣＢ）を使用してよい。ＰＣＢ構造のための例となる積層は、図１１に示されている。ＰＣＢは、優れた耐放射性を有しているポリイミドの薄層から成る。

図１１は、例として適切なフレキシブル印刷回路基板の構造１１００を形成するために使用され得る材料の積み重ねを表す。ポリイミドから形成される最上層があり、これは、銅層へ接着剤により接続されている。銅層は、次いで、他の接着層により他のポリイミド層へ接続されており、他の接着層は、次いで、最終のポリイミド層へ接続されている。図示されている最初のポリイミド層は、１３マイクロメートル（μｍ）の厚さがある。これは、例えば、５から２５μｍの間であってよい。様々な接着層は、より厚くても又はより薄くてもよい。銅層は、１８μｍであるものとして示されている。うまく働く銅層の厚さは、例えば、１８から３５μｍの間であってよい。銅は、１２５μｍのポリイミド層に取り付けられている。これは、より厚くても又はより薄くてもよい。例えば、このポリイミド層は、例えば、２５から２００μｍの厚さであってよい。最下のポリイミド層は、１３μｍであるものとして示されている。これは、例えば、５から２５μｍの間の厚さであってよい。

ＲＦ電磁波及びＤＣ電流を運ぶ銅トレースは、照射区間内で放射線ビームを遮断し減衰させるようには、あまり最適化されない。いくつかの例において、種々のタイプのトレース又は導体が存在してよい。例えば：ａ）ＲＦトレース、その目的はＲＦのみを運ぶことである；ｂ）ＤＣ＋ＲＦトレース、その目的はＤＣ及びＲＦの両方を運ぶことであり、ＤＣトレースは幾何学的にＲＦトレースの左側に位置する；及びｃ）ＲＦ＋ＤＣトレース、その目的は、ＤＣトレースが右側に置かれている点を除いて、ｂ）と同じである。

磁気共鳴受信コイルの例はまた、照射区間の外側にあるコイルループ内で分散型ディスクリート電子モジュールの特徴を有してよい。これは、放射の間の受信コイルのＭＲ性能を最適化する。これは、コイル性能を低下させる高い送信電力を防ぐほどシステムの送信状態の間の全インピーダンスが十分に高いように、コイルループに沿って高インピーダンス（Ｚ_ｄｅｔ）を有している分散した複数のデチューン回路によって実現されてよい。図１２及び１３には、デチューン回路を備えた２つの異なるループ、及び照射区間、のブロック図が示されている。

図１２は、アンテナ要素４０４のためのデチューン回路を示す。図１２に示される例では、照射区間２０４は２つの放射線低減区間２０２、２０６の間にある。放射線低減区間２０２及び２０６の中には、デチューン回路４０２、４０６が存在する。デチューン回路は、例えば、ＰＩＮダイオード又は他のデチューン回路であってよい。

図１３は、アンテナ４０４の更なる例を、そのデチューン回路４０２とともに示す。この例では、照射区間２０４に隣接するただ１つの放射線低減区間２０２が存在する。

面積Ａのループ内の高インピーダンス点は、ループがＢ_１の高ＲＦ送信場にさらされるときにループに流れる電流を最小限にする。誘導電圧ｕは、次の通りである：

幅ａ及び長さｂを有する長方形ループについて、中心における磁場Ｂ_ｃは、次の通りである：

このとき、Ｉ_ｌｏｏｐは、次の、ループにおける誘導電流である：

コイルの性能は、Ｂ_ｃ≦０．１Ｂ_１であるときに低減されず、その場合に、我々は、次の条件を必要とし得る：

これは、複数のデチューン点にわたって分散され得る。すなわち、Ｚ_ｄｅｔ ^{ｔｏｔａｌ}＝ｎ_ｄｅｔＺ_ｄｅｔ。

それらのデチューン点は、照射区間の長さが最大にされるように分散される。
○ 蓄積線量が寿命にわたって高い画像品質を可能にするよう最小限であるように、放射線ビーム経路から離してコイル前置増幅器を分配する。ビームのアイソセンタ（iso-center）ｘまでの前置増幅器の距離は、ビームによる線量が前置増幅器の位置で約２％以下であるように選択される。図１４を参照。
○ 前置増幅器での線量が最大ビーム線量のほぼ２％程度であるように、放射線減衰が高い材料によりコイル前置増幅器を遮へいする。

図１４は、放射線ビームからの放射線の空間分布１４００の例を示す。公称ビーム幅は、符号１４０２により参照される。ビームアイソセンタは、符号１４０４により参照される。１００％線量であると見なされる領域は、符号１４０６により参照され、２％線量と示された領域は、符号１４０８により参照される。２％を上回る線量の領域は、照射区間２０４であると見なされ、この例における、２％に満たない線量の２つの領域は、第１及び第２の放射線低減区間２０２、２０６であると見なされる。

図１５は、本発明に従う医療装置１５００の例を示す。医療装置１５００は、ＬＩＮＡＣ１５０２及び磁気共鳴イメージングシステム１５０４を有する。ＬＩＮＡＣ１５０２は、ガントリ１５０６及びＸ線源１５０８を有する。ガントリ１５０６は、ガントリ回転軸１５４０の周りでＸ線源１５０８を回転させることを目的とする。Ｘ線源１５０８に隣接して、調整可能コリメータ１５１０がある。調整可能コリメータ１５１０は、例えば、Ｘ線源１５０８のビームプロファイルを調整するための調整可能なプレートを備えてよい。調整可能コリメータは、例えば、マルチリーフコリメータであってよい。磁気共鳴イメージングシステム１５０４は磁石１５１２を有する。

図１５に示される磁石１５１２は、単なる例である。永久又は常伝導磁石を使用することも可能である。種々のタイプの磁石の使用も可能であり、例えば、スプリット円筒形磁石及びいわゆるオープン磁石（open magnet）の両方を使用することが可能である。

スプリット円筒形磁石は、クライオスタットが磁石のイソプレイン（iso-plane）へのアクセスを可能にするよう２つの部分に分けられている点を除いて、標準の円筒形磁石と同様である。そのような磁石は、例えば、Ｘ線放射が対象１５３６に届くための空間を設けるために使用されてよい。オープン磁石は２つの磁石部分を備えており、一方が、対象を受容するのに十分大きい間隔をあけて他方の上にある。２つの部分の配置は、ヘルムホルツ（Helmholtz）コイルのそれと同様である。オープン磁石は、対象がより閉じ込められないので、人気がある。円筒形磁石のクライオスタット内には、超電導コイルの一群が存在する。

この例で示されている磁石１５１２は、変形型の円筒形超電導磁石である。磁石１５１２は、その中に超電導コイル１５１６を有しているクライオスタット１５１４を備える。磁石は、Ｘ線放射線ビーム１５４２が超電導コイル１５１６を横断しないように設計される。ビーム経路１５４２に沿った材料及び厚さは、Ｘ線放射の減衰を低減するよう選択されてよい。上述されたように、スプリット又はオープン磁石設計は、磁石１５１２による放射の吸収をなくすように、代わりに使用されてよい。

磁石１５１２はボア１５２２を有している。円筒形磁石１５１２のボア１５２２の中には、磁気共鳴イメージングを実施するのに磁場が十分に強く且つ一様である撮像区間１５３２が存在する。

磁石１５１２のボア１５２２の中には、磁石の撮像区間内の磁気スピンを空間符号化するよう磁気共鳴データの取得のための磁場傾斜コイル１５２４が存在する。磁場傾斜コイル１５２４は、磁場傾斜コイル電源１５２６へ接続されている。磁場傾斜コイル１５２４は、見本であるよう意図され、放射線が減衰されずに通過することを可能にするよう、通常はスプリットコイル設計である。通常、磁場傾斜コイルは、３つの直交する空間方向において空間符号化するための３つの別々のコイル組を含む。磁場傾斜コイル電源１５２６は、電流を磁場傾斜コイルへ供給する。磁場傾斜コイルへ供給される電流は、時間に応じて制御され、ランプ状又はパルス状であってよい。

トランシーバ１５３０へ接続されている無線周波数コイル１５２８が存在する。無線周波数コイル１５２８は、磁石１５１２の撮像区間１５３２に隣接する。撮像区間１５３２は、磁気共鳴イメージングを実施するのに十分な高磁場及び均質性の領域を有している。無線周波数コイル１５２８は、撮像区間内の磁気スピンの配向を操作することを目的とし、場合により、撮像区間内のスピンから無線送信を受信することも目的とする。無線周波数コイル１５２８は、アンテナ又はチャンネルとも呼ばれ得る。無線周波数コイル１５２８は、複数のコイル要素を含んでよい。無線周波数アンテナは、チャンネルとも呼ばれ得る。

無線周波数コイル１５２８及び無線周波数トランシーバ１５３０は、別々の送信及び受信コイル並びに別々の送信器及び受信器によって置換されてよい。無線周波数コイル及び無線周波数トランシーバは、単に見本であることが理解される。無線周波数アンテナは、専用の送信アンテナ及び専用の受信アンテナを更に表すよう意図される。同様に、トランシーバはまた、別個の送信器及び受信器を表してよい。

また、磁石１５１２のボア１５２２内には、対象１５３６を支持するための対象支持体１５３４がある。対象支持体１５３４は、機械式位置合わせシステム１５３７によって位置合わせされてよい。対象１５３６の中には、目標区間１５３８が存在する。ガントリ回転軸１５４０は、この特定の例において、磁石１５１２の円柱軸と同軸である。対象支持体１５３４は、目標区間１５３８がガントリ回転軸１５４０に位置するように位置合わせされている。Ｘ線源１５０８は、コリメータ１５１０を通り、そして、目標区間１５３８を通る放射線ビーム１５４２を生成するものとして示されている。放射線源１５０８が軸１５４０の周りを回転される場合に、目標区間１５３８は放射線ビーム１５４２によって常に標的にされる。放射線ビーム１５４２は、磁石のクライオスタット１５１４を通る。磁場傾斜コイル１５２４は、磁場傾斜コイルを２つの部分に分けるギャップ１５４３を有している。ギャップ１５４３は、磁場傾斜コイル１５２４による放射線ビーム１５４２の減衰を低減させる。代替的に、スプリット磁場傾斜コイルが使用されてよい。

受信磁気共鳴アンテナ１００は、対象１５３６の上に配置される。この例では、受信磁気共鳴アンテナ１００は、制御された幾何学的関係によりアンテナ１００を対象支持体１５３４に取り付ける２つの取り付け具１５２９を有している。この関係は、例えば、対象１５３６が受ける線量をより良く推定するために使用される。図示されるように、放射線ビーム１５４２は照射区間２０４を通り、大部分について第１の放射線低減区間２０２及び第２の放射線低減区間２０６を回避する。

送信コイル１５２８は、コイル１００と同様に構成されてもよい。ディスクリートコンポーネントは、ビーム１５４２の経路の外側に移動されてよい。

トランシーバ１５３０、磁場傾斜コイル電源１５２６、及び機械式位置合わせシステム１５３７は全て、コンピュータシステム１５４４のハードウェアインターフェイス１５４６へ接続されているものとして示されている。コンピュータシステム１５４４は、マシン実行可能命令を実行し且つ医療装置の動作及び機能を制御するプロセッサ１５４８を更に有するものとして示されている。ハードウェアインターフェイス１５４６は、プロセッサ１５４８が医療装置１５００と相互作用しそれを制御することを可能にする。プロセッサ１５４８は、ユーザインターフェイス１５５０、コンピュータストレージ１５５２及びコンピュータメモリ１５５４を更に有するものとして示されている。

コンピュータストレージ１５５２は、治療計画１５６０を含むものとして示されている。コンピュータストレージ１５５２は更に、パルスシーケンス１５６２を含むものとして示されている。本願で使用されるパルスシーケンスは、磁気共鳴データ１５６４を取得するよう磁気共鳴イメージングシステム１５０４の様々なコンポーネントを制御するために使用されるコマンドの組である。コンピュータストレージ１５５２は、磁気共鳴イメージングシステム１５０４を用いて取得された磁気共鳴データ１５６４を含むものとして示されている。

コンピュータストレージ１５５２は更に、磁気共鳴データ１５６４から再構成された磁気共鳴画像１５６６を含むものとして示されている。コンピュータストレージ１５５２は更に、磁気共鳴画像１５６６の画像レジストレーション１５６８を含むものとして示されている。画像レジストレーション１５６８は、磁気共鳴イメージングシステム１５０４及びＬＩＮＡＣ１５０２に対して画像の位置をレジストレーションする。コンピュータストレージ１５５２は更に、目標区間１５３８の位置１５７０を含むものとして示されている。これは、磁気共鳴画像１５６６において特定された。コンピュータストレージ１５５２は更に、制御信号１５７２を含むものとして示されている。制御信号１５７２は、目標区間１５３８を照射するようＬＩＮＡＣ１５０２を制御するために使用される制御信号である。

コンピュータメモリ１５５４は、制御モジュール１５８０を含むものとして示されている。制御モジュール１５８０は、プロセッサ１５４８が医療装置１５００の動作及び機能を制御することを可能にするコンピュータ実行可能コードを含む。例えば、制御モジュール１５８０は、磁気共鳴データ１５６４を取得するためにパルスシーケンス１５６２を使用してよい。制御モジュール１５８０はまた、ＬＩＮＡＣ１５０２を制御するために制御信号１５７２を使用してよい。コンピュータメモリ１５５４は更に、治療計画変更モジュール１５８２を含むものとして示されている。治療計画変更モジュール１５８２は、画像レジストレーション１５６８を用いて治療計画１５６０を変更する。コンピュータメモリ１５５４は、画像再構成モジュール１５８４を更に含むものとして示されている。画像再構成モジュール１５８４は、プロセッサ１５４８が磁気共鳴データ１５６４から磁気共鳴画像１５６６を再構成することを可能にするコードを含む。

コンピュータメモリ１５５４は、画像レジストレーションモジュール１５８６を更に含むものとして示されている。画像レジストレーションモジュール１５８６は、プロセッサ１５４８が磁気共鳴画像１５６６を用いて目標区間１５３８の位置における画像レジストレーション１５６８を生成することを可能にするコードを含む。コンピュータメモリ１５５４は、目標区間位置モジュール１５８８を更に含むものとして示されている。目標区間位置モジュール１５８８は、プロセッサ１５４８が画像レジストレーション１５６８を用いて目標区間の位置１５７０を生成することを可能にするコードを含む。コンピュータメモリ１５５４は更に、制御信号生成モジュール１５９０を含むものとして示されている。制御信号生成モジュール１５９０は、プロセッサ１５４８が治療計画１５６０及び目標区間の位置１５７０から制御信号１５７２を生成することを可能にするコードを含む。治療計画１５６０は、その後に、変更されている。

図１６は、図１５の医療装置１５００の作動方法を説明するフローチャートを示す。ステップ１６００で、治療計画１５６０は受け取られる。ステップ１６０２で、プロセッサ１５４８は、磁気共鳴データ１５６４を取得するよう磁気共鳴イメージングシステム１５０４を制御する。次に、ステップ１６０４で、プロセッサ１５４８は、磁気共鳴データ１５６４から磁気共鳴画像１５６６を再構成する。次に、ステップ１６０６で、プロセッサ１５４８は、目標区間の位置１５７０及び磁気共鳴画像１５６６をレジストレーションする。これにより、画像レジストレーション１５６８が生成される。次に、ステップ１６０８で、プロセッサ１５４８は、目標区間の位置１５７０及び治療計画１５６０を用いて制御信号１５７２を生成する。プロセッサ１５４８はまた、正確なコマンドを生成するために装置１５００のモデルを参照してよい。最後に、ステップ１６１０で、プロセッサ１５４８は、制御信号１５７２を用いて、ＬＩＮＡＣ１５０２のＸ線放射線源を制御して目標区間１５３８に照射する。

本発明は、図面及び前述の記載において詳細に例示及び記載されてきたが、そのような例示及び記載は、限定ではなく、実例及び説明と見なされるべきである。すなわち、本発明は、開示されている実施形態に制限されない。

開示されている実施形態に対する他の変形例は、図面、本開示、及び添付の特許請求の範囲の検討から、請求されている発明を実施する際に当業者によって理解及び実現され得る。特許請求の範囲において、語「有する（comprising）」は、他の要素又はステップを除外せず、要素の単称（すなわち、不定冠詞a又はanの使用）は、その要素の複数個の存在を除外しない。単一のプロセッサ又は他のユニットは、特許請求の範囲で挙げられているいくつかのアイテムの機能を満たしてよい。特定の手段が相互に異なる従属請求項において挙げられているという単なる事実は、それらの手段の組み合わせが有利に使用され得ないことを示すものではない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアとともに又はその部分として供給される光記憶媒体又はソリッドステート媒体のような適切な媒体において記憶／分配されてよいが、他の形においても、例えば、インターネット又は他の有線若しくは無線電気通信システムを介して、分配されてよい。特許請求の範囲における如何なる参照符号も、適用範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。

１００ 磁気共鳴アンテナ
１０２ 外側レイヤ
１０４ フレキシブル印刷回路基板
１０６ 巻型
１０８ 生体適合レイヤ
２０２ 第１の放射線低減区間
２０４ 照射区間
２０６ 第２の放射線低減区間
２０８ 第１の端
２１０ 第２の端
３００ 断面図
３０２ 凹面
４００ 断面
４０２ 前置増幅器及び他の電子部品
４０４ アンテナ要素の銅ストリップ
４０６ ＰＩＮダイオード及び他の電子部品
４０８ 平面銅導体
５００ 断面図
６００ 断面図
７００ 断面図
８００ 断面図
８０２ 電気接続
９００ 断面図
１０００ 断面図
１１００ 印刷回路基板の構造
１４００ Ｘ線放射ビーム
１４０２ 公称ビーム幅
１４０４ アイソセンタ
１４０６ １００％線量
１４０８ ２％線量
１５００ 医療装置
１５０２ ＬＩＮＡＣ
１５０４ 磁気共鳴イメージングシステム
１５０６ ガントリ
１５０８ Ｘ線源
１５１０ 調整可能コリメータ
１５１２ 磁石
１５１４ クライオスタット
１５１６ 超電導コイル
１５２２ ボア
１５２４ 磁場傾斜コイル
１５２６ 磁場傾斜コイル電源
１５２８ 送信アンテナ
１５３０ トランシーバ
１５３２ 撮像区間
１５３４ 対象支持体
１５３６ 対象
１５３７ 機械式位置合わせシステム
１５３８ 目標区間
１５４０ ガントリ回転の軸
１５４２ 放射ビーム
１５４３ ギャップ
１５４４ コンピュータシステム
１５４６ ハードウェアインターフェイス
１５４８ プロセッサ
１５５０ ユーザインターフェイス
１５５２ コンピュータストレージ
１５５４ コンピュータメモリ
１５６０ 治療計画
１５６２ パルスシーケンス
１５６４ 磁気共鳴データ
１５６６ 磁気共鳴画像
１５６８ 画像レジストレーション
１５７０ 目標区間の位置
１５７２ 制御信号
１５８０ 制御モジュール
１５８２ 治療計画変更モジュール
１５８４ 画像再構成モジュール
１５８６ 画像レジストレーションモジュール
１５８８ 目標区間位置モジュール
１５９０ 制御信号生成モジュール
１６００ 目標区間を照射する治療計画を受け取る
１６０２ 磁気共鳴イメージングシステムを用いて磁気共鳴データを取得する
１６０４ 磁気共鳴データから磁気共鳴画像を再構成する
１６０６ 磁気共鳴画像において目標区間の位置をレジストレーションする
１６０８ 目標区間の位置及び治療計画に従って制御信号を生成する
１６１０ 制御信号を用いて目標区間を照射するようＬＩＮＡＣのＸ線放射源を制御する

Claims (15)

1. 磁気共鳴イメージングと組み合わされた放射線治療における使用のために構成される磁気共鳴アンテナであって、当該磁気共鳴アンテナは表面コイルであり、当該磁気共鳴アンテナは受信コイルである、前記磁気共鳴アンテナにおいて、
   コイルと、
   前記コイルのための前置増幅器と、
   前記コイルを支持する巻型と
   を有し、
   前記巻型は、多孔質材から形成され、
   前記巻型は、照射区間と、第１の放射線低減区間及び第２の放射線低減区間とに分けられ、
   前記照射区間は、前記第１の放射線低減区間に隣接し、前記第２の放射線低減区間は、前記照射区間の他方の側にあり、
   前記照射区間は、放射線ビームが進むことができる可能なエリアとアライメントされるよう構成され、
   前記照射区間は、電子部品を有さず、前記第１の放射線低減区間及び前記第２の放射線低減区間は、電子部品を有し、前記コイルのための前記前置増幅器は、前記第１の放射線低減区間及び前記第２の放射線低減区間のうちの少なくとも１つの中に位置し、
   前記コイルは、前記照射区間内に少なくとも部分的に位置し、
   前記巻型は、外周を有し、
   前記照射区間は、前記外周の第１の端から前記外周の第２の端まで連続的に延在し、
   前記第１の端及び前記第２の端は、対向する端である、
   磁気共鳴アンテナ。
2. 前記多孔質材は、発泡体、発泡ポリプロピレン、ポリウレタンフォーム、ポリイミドフォーム、ＰＥＥＫフォーム、コルゲート構造、段ボール及びハニカム構造、のうちのいずれか１つであり、且つ／あるいは、１．８ＭｅＶから８ＭｅＶの間のＸ線放射について２パーセント未満の減衰を有している、
   請求項１に記載の磁気共鳴アンテナ。
3. 前記巻型は剛体である、
   請求項１又は２に記載の磁気共鳴アンテナ。
4. 前記第１の端から前記第２の端への前記巻型の断面は、前記巻型から前記コイルへの方向から観察されるときに主に凸状である、
   請求項３に記載の磁気共鳴アンテナ。
5. 前記断面は、半円、直線区間及び丸みを帯びた区間を有すること、前記第１の端及び前記第２の端の近い部分が丸みを帯びているおおむね平面、並びに連続して接続された直線区間、のうちのいずれか１つである、
   請求項４に記載の磁気共鳴アンテナ。
6. 前記巻型は、当該磁気共鳴アンテナを対象支持体へ取り付ける１つ以上の装着具を有する、
   請求項３乃至５のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴アンテナ。
7. 前記コイルは、フレキシブル印刷回路基板上に形成され、該フレキシブル印刷回路基板は、前記巻型に取り付けられる、
   請求項１乃至６のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴アンテナ。
8. 前記多孔質材は可撓性である、
   請求項１に記載の磁気共鳴アンテナ。
9. 複数のコイルを有し、
   前記第１の放射線低減区間及び前記第２の放射線低減区間のうちの少なくとも１つは、前記複数のコイルのデチューニングを制御するＰＩＮダイオードを有し、
   前記照射区間は、前記ＰＩＮダイオードのスイッチングを制御するために前記第１の放射線低減区間と前記第２の放射線低減区間との間で電気信号を運ぶ導体を有する、
   請求項１乃至８のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴アンテナ。
10. 当該磁気共鳴アンテナは、第１の面及び第２の面を備え、
    前記巻型は、前記第１の面と前記コイルとの間にあり、
    前記コイルは、前記第２の面と前記巻型との間にあり、
    当該磁気共鳴アンテナは、
    前記第１の面を形成する生体適合レイヤと、
    前記第２の面を形成する外側レイヤと
    を更に有する、請求項１乃至９のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴アンテナ。
11. 前記生体適合レイヤは、エチレン酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリアミドフォーム、ＰＥＥＫフォーム、及びＰＶＣフォーム、のうちのいずれか１つであり、且つ／あるいは、前記外側レイヤは、エチレン酢酸ビニル、ＰＶＣフォーム、ポリウレタン、ＰＥＥＫフォーム、及びＰＶＣフォーム、のうちのいずれか１つである、
    請求項１０に記載の磁気共鳴アンテナ。
12. 前記生体適合レイヤは、前記巻型に積層され、且つ／あるいは、前記外側レイヤは、前記コイルに積層される、
    請求項１０又は１１に記載の磁気共鳴アンテナ。
13. 前記多孔質材の厚さは一様である、
    請求項１乃至１２のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴アンテナ。
14. Ｘ線放射を目標区間に向ける、Ｘ線源を備えたＬＩＮＡＣであり、前記Ｘ線源を回転軸周りに回転させるよう構成される前記ＬＩＮＡＣと、
    請求項１乃至１３のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴アンテナにより撮像区間から磁気共鳴データを取得する磁気共鳴イメージングシステムと
    を有し、
    前記目標区間は、前記撮像区間内にあり、
    前記磁気共鳴イメージングシステムは、前記撮像区間内で磁場を発生させる磁石を有し、
    前記Ｘ線源は、前記磁石の周りを少なくとも部分的に回転するよう構成される、
    医療機器。
15. 当該医療機器は、
    当該医療機器を制御するプロセッサと、
    前記プロセッサによる実行のためのマシン実行可能命令を記憶するメモリと
    を有し、
    前記マシン実行可能命令の実行は、前記プロセッサに、
    前記目標区間を照射する治療計画を受け取らせ、
    前記磁気共鳴イメージングシステムを用いて前記磁気共鳴データを取得させ、
    前記磁気共鳴データから磁気共鳴画像を再構成させ、
    前記磁気共鳴画像において前記目標区間の位置をレジストレーションさせ、
    前記目標区間の位置及び前記治療計画に従って制御信号を生成させ、
    前記制御信号を用いて前記目標区間を照射するよう前記ＬＩＮＡＣを制御させる、
    請求項１４に記載の医療機器。

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