JP6865802B2 - Rfコイルの位置決めシステム - Google Patents

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Description

本発明は、エネルギー治療デバイスに関し、特に、被験者の予め選択された解剖学的部位に放射線を印加するための療法システムの使用に関する。
放射線療法中の一体型の磁気共鳴撮像(MRI:magnetic resonance imaging)及び線形加速度計(LINAC:Linear Accelerator)システム画像ガイダンスは、ますます重要になっており、ここ数年、広く適用されるようになってきている。システムの狙いは、診断品質MR画像に基づいて、体内の選択されたターゲットに正確な放射線量を送達することである。典型的には、LINAC源は、MRI装置の磁石の周りの回転ガントリに配置され、磁石は、LINACが磁石のゼロ磁場領域内で回転するように設計される。
ビームが向けられるターゲット位置は、ビームに沿った組織破壊及び全体の治療安全性に影響を及ぼす重要なパラメータである。そのようなシステムの効率的な位置決め制御及び使用が必要となり得る。
欧州特許第2624915A1号は、画像ガイド式放射線療法システムと、そのシステムで使用するための遮蔽された高周波検出器コイルとを開示する。国際出願国際公開第2014/044635号は、磁気共鳴撮像システムによってガイドされるLINACを開示する。この磁気共鳴撮像システムは、基準マーカを有する高周波コイルを有する。これらのマーカは撮像され、それらの位置が評価され、高周波コイルの位置が計算される。
様々な実施形態が、独立請求項の主題によって述べられる療法システム、医療装置を操作する改良された方法、及び改良された医療装置を提供する。有利な実施形態は、従属請求項で述べられている。
一態様では、本発明は、主磁石、及び主磁石内部で検査区域の内又は外に移動するように構成された患者キャリアを備える磁気共鳴モジュールと;撮像区域内の所定のターゲット位置へ軸に沿って放射線療法ビームを送達し且つ指向するように構成された放射線療法デバイスと;患者キャリアに接続されたRFコイルであって、磁気共鳴信号を放出するように構成される複数の基準マーカを備えるRFコイルと;患者キャリアを位置決めするための位置決めシステムと;スポイラと;機械実行可能命令を記憶するためのメモリと;プロセッサとを備える療法システムであって、機械実行可能命令の実行が、
a.位置決めシステムを制御して、患者キャリアを移動させるステップと;
b.MRIモジュールを制御して、複数の基準マーカのうちの少なくとも第1の組での磁気共鳴の励起に応答してMRIデータを取得するステップと;
c.MRIデータを使用して、第1の組の基準マーカの画像表現を再構成するステップと;
d.再構成された画像内で、第1の組の基準マーカの位置を使用してRFコイルの位置を計算するステップと;
e.スポイラを制御して、計算された位置に基づいて、第1の組の基準マーカのうちの1つ以上の基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するステップと;
f.計算された位置が所定のターゲット位置に合致するまで、第1の組の基準マーカとして、複数の基準マーカのうちの第2の組の基準マーカを使用してステップa)〜e)を繰り返すステップであって、第2の組の基準マーカが少なくとも第1の組の基準マーカを含む、ステップと
をプロセッサに行わせる、療法システムに関する。
第2の組の基準マーカは、1つ以上の基準マーカのうちのゼロ個以上の基準マーカを除外した少なくとも第1の組の基準マーカを含む。更に、第2の組の基準マーカは、複数の基準マーカのうち、第1の組の基準マーカの一部でない1つ以上の基準マーカを更に備える。RFコイルは、トランスミッタ及び/又は受信機コイルである。
例えば、複数の基準マーカが作動停止(使用不可又はオフに)される場合、ステップa)は、第1の組の基準マーカを作動(使用可能又はオンに)するステップを更に含む。作動(作動停止)された基準マーカは、RF励起に応答して、コヒーレント磁気共鳴信号を放出すること(も放出しないこと)もある(例えば、RFコイルは、依然として、作動停止された基準マーカから信号を受信しないか、又は弱い信号のみを受信することができるが、信号は、例えばスポイリングにより最小/非コヒーレントであり、従ってわずかなノイズを追加する)。また、基準マーカは、RFコイルのホルダに埋め込まれる。
スポイラは、MRIモジュールの制御ユニット、例えば少なくともRFコイルに接続されたダイオードスイッチング回路としての電子スイッチであり、RFコイルを制御して例えばRFコイルの共鳴周波数をシフトし、及び/又は勾配コイルを制御して勾配磁場(例えばスライス選択勾配磁場)をシフトするか、若しくはオン及びオフに切り替える。
スポイラは、それぞれRFスポイリング及び/又は勾配スポイリングを行うためにRFコイル及び/又は勾配コイルを制御するMRIモジュールの制御ユニットである。RFスポイリング及び勾配スポイリングは、信号が基準マーカから放出されないように、又は基準マーカから放出された信号がRFコイルによってコヒーレントに受信されない(受信され得ない)ように使用される。
別の実施例では、スポイラは、複数のマーカのそれぞれの周りを取り巻く。例えば、球形状等を有する基準マーカの周りの小型ソレノイドコイルである。
複数の基準マーカは、プロトン共鳴周波数とは異なる第1の共鳴周波数を有する双極子を含む。磁気共鳴の励起は、第1の組の基準マーカの双極子で磁気共鳴を励起することを含む。励起は、患者のターゲットボリューム(例えば、基準マーカの近くのターゲットボリューム)内で双極子を励起することを更に含み、両方の双極子の励起が、共通の又は個別の高周波パルスによって同時に実施される。ターゲットボリューム内の双極子は、プロトン共鳴周波数である第2の共鳴周波数を有する。これは、基準マーカRFパルスがターゲットボリュームのスピン励起に干渉せず、基準マーカ信号が患者からの貴重な形態学的情報を覆い隠さないため、有益である。
一実施形態によれば、機械実行可能命令の実行は、更に、ターゲット位置に合致する計算された位置にRFコイルがある状態で、取得されたMRIデータを使用して所定のターゲット位置でターゲットボリュームにエネルギーを送達するように放射線療法デバイスを制御するステップをプロセッサに行わせる。
一実施形態によれば、機械実行可能命令の実行は、更に、第2の所定のターゲット位置でターゲットボリュームにエネルギーを送達するために放射線療法デバイスを移動させるステップ、及び第2の所定のターゲット位置に関してステップa)〜f)を繰り返すステップをプロセッサに行わせる。
これらの特徴は、正確に位置決めされたRFコイルを使用する正確な撮像プロセスによってガイドされるため、正確であり且つ高信頼性の療法処置及び/又は計画を提供する。放射線療法デバイスをガイドするために使用される画像は、放射線療法デバイスによって放射されるターゲットボリュームの位置を正確に反映する。
基準マーカの少なくとも一部の信号の抑制は、再構成された画像のアーチファクトを減少させることがあり、これは更に、RFコイル位置決めの終了まで全ての初期マーカの信号が抑制されていない場合に比べてRFコイル位置決めの精度を向上させることがあり、より重要なことには、放射線療法中に撮像を行うときにマーカをまとめてオフにすること(又は基準マーカからの信号の抑制)を可能にする。これは、抑制された基準マーカ信号が自動組織運動検出アルゴリズムを複雑化しないことがあるために有益であり、これは、マーカが可視である場合、又はマーカ信号が画像内の組織信号に対してエイリアシングすることを許容される場合に当てはまる。
一実施形態によれば、ステップf)での計算された位置をターゲット位置と合致させるステップは、計算された位置とターゲット位置との距離を所定の最小合致距離閾値と比較するステップと;その距離が所定の最小合致距離閾値よりも小さいという判断に応答して、計算された位置での放射レベルを決定するステップと;放射レベルが所定の最大許容放射レベルよりも高いという判断に応答して、最小合致距離閾値を再定義し、及び再定義された最小合致距離閾値を使用してステップa)〜e)を繰り返すステップとを含む。
例えば、放射レベルは、例えば0〜250MU/分の値を有する線量率として定義される。
RFコイルの余剰放射は、取得されたMRIデータにおいて放射線誘発電流(RIC:radiation induced current)を誘発することがあり、これは、MR画像信号対雑音比(SNR:signal-to-noise ratio)に対する影響を有することがある。この実施形態は、RFコイルの正確な位置決めと、余剰放射からのRFコイルの保護とのバランスを提供する。これは、線量率の増加と共に増加する撮像SNRの損失を制御するため、MRIモジュールによって生成される画像の品質を更に向上させる。その結果、療法が、放射線によるSNRが制御下にある画像に基づくことがあるため、療法処置の精度/信頼性の更なる向上が達成される。
一実施形態によれば、RFコイルの位置が少なくとも1つの空間方向で計算され、計算された位置が1つの空間方向に沿ってターゲット位置に合致する場合、その1つの空間方向に沿った位置の計算のために使用される基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制する。
一実施形態によれば、計算された位置がターゲット位置に合致する場合、抑制するステップは、MRIデータ内のアーチファクト領域を決定するステップと、アーチファクト領域に対応する基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するステップとを含む。
この実施形態は、再構成された画像にアーチファクトを誘発しない基準マーカからの信号の放出を抑制し、且つ再び使用可能にするのに通常必要とされるであろう資源を節約し得るため、有利であり得る。
別の態様では、本発明は、主磁石、及び主磁石内部で検査区域の内又は外に移動するように構成された患者キャリアを備える磁気共鳴モジュールと;患者キャリアに接続されたRFコイルであって、磁気共鳴信号を放出するように構成される複数の基準マーカを備えるRFコイルと;患者キャリアを位置決めするための位置決めシステムと;スポイラと;機械実行可能命令を記憶するためのメモリと;プロセッサとを備える医療装置に関し、機械実行可能命令の実行が、
a.位置決めシステムを制御して、患者キャリアを移動させるステップと;
b.MRIモジュールを制御して、複数の基準マーカのうちの少なくとも第1の組での磁気共鳴の励起に応答してMRIデータを取得するステップと;
c.MRIデータを使用して、第1の組の基準マーカの画像表現を再構成するステップと;
d.再構成された画像内で、第1の組の基準マーカの位置を使用してRFコイルの位置を計算するステップと;
e.スポイラを制御して、計算された位置に基づいて、第1の組の基準マーカのうちの1つ以上の基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するステップと;
f.計算された位置が所定のターゲット位置に合致するまで、第1の組の基準マーカとして、複数の基準マーカのうちの第2の組の基準マーカを使用してステップa)〜e)を繰り返すステップであって、第2の組の基準マーカが少なくとも第1の組の基準マーカを含む、ステップと
をプロセッサに行わせる、医療装置に関する。
これらの特徴は、基準マーカを使用してRFコイルの正確な位置を提供するため、有利であり得る。基準マーカの少なくとも一部を途中でオフにすることは、再構成された中間画像のアーチファクトを減少させることがあり、これは更に、RFコイル位置の終了まで全ての初期マーカが維持される場合に比べて、RFコイル位置決めの精度を向上させることがあり、より重要なことには、例えば放射線療法中に撮像を行うときにマーカをまとめてオフにすること(又は基準マーカからの信号の抑制)を可能にする。これは、抑制された基準マーカ信号が自動組織運動検出アルゴリズムを複雑化しないことがあるために有益であり、これは、マーカが可視である場合、又はマーカ信号が画像内の組織信号に対してエイリアシングすることを許容される場合に当てはまり得る。国際出願国際公開第2013/011444号は、受動位置マーカを設けられたRF表面コイルに言及している。磁気共鳴受信コイルと結合された基準マーカが、国際出願国際公開第2006/025001号に更に言及されている。
一実施形態によれば、医療装置は、撮像区域内で軸に沿って所定のターゲット位置に放射線療法ビームを送達し且つ指向するように構成された放射線療法デバイスを更に備える。
一実施形態によれば、ステップf)の計算された位置をターゲット位置と合致させるステップは、計算された位置とターゲット位置との距離を所定の最小合致距離閾値と比較するステップと;その距離が所定の最小合致距離閾値よりも小さいという判断に応答して、計算された位置での放射レベルを決定するステップと;放射レベルが所定の最大許容放射レベルよりも高いという判断に応答して、最小合致距離閾値を再定義し、及び再定義された最小合致距離閾値を使用してステップa)〜e)を繰り返すステップとを含む。
RFコイルの余剰放射は、取得されたMRIデータにおいて放射線誘発電流(RIC)を誘発することがあり、これは、MR画像信号対雑音比(SNR)に対する影響を有することがある。この実施形態は、RFコイルの正確な位置決めと、余剰放射からのRFコイルの保護とのバランスを提供し得る。これは、線量率の増加と共に増加する撮像SNRの損失を制御するため、MRモジュールによって生成される画像の品質を更に向上させる。
一実施形態によれば、ステップa)は、所定の停止時点に患者キャリアを停止させるように位置決めシステムを制御するステップを更に含み、ステップa)〜e)を繰り返すことで1つ以上の反復が行われ、所与の反復に関する所定の停止時点は、前の反復での計算された位置を使用して決定される。
第1の反復に関する所定の停止時点は、ステップa)〜e)の初期(又は最初の)実行での計算された位置を使用して決定される。
この実施形態は、例えば、患者キャリア速度に対して無視できない間隔でマーカ撮像が行われるときでさえ、正確且つ迅速な減速を可能にするため、有利である。患者キャリア位置は、制御理論における標準的な方法を使用して、既知の速度、慣性、及び画像取得時間から外挿される。
一実施形態によれば、ステップa)〜e)を繰り返すことで1以上の反復が行われ、MRIモジュールは、反復の回数と共に増加する空間的精度でMRIデータを取得するように制御される。
一実施形態によれば、(例えばマーカ位置を決定するための)マーカ位置の走査が、高速スカウト撮像と交互に行われる。これは、患者データの前処理を可能にし得るために有利であり、例えば、患者キャリアが所期の指定で停止する瞬間に、解剖学的標識点の自動検出によって、対象ボリュームにわたって3D画像セットを自動的に位置決めする。これは、ワークフローを合理化し、通常であればテーブルトップの運動で費やされる休止時間を利用する。
空間解像度の増加は、特に、信号を放出するマーカの数が反復の回数と共に減少している場合に、基準マーカの位置の正確な計算を可能にするため、有利である。
一実施形態によれば、基準マーカは双極子を含み、基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するステップは、RFスポイリング及び勾配スポイリングの少なくとも一方を適用するステップを含む。
RFスポイリングは、RFコイルによってRFパルスが特定の周波数及び位相で送信されるように、RFパルスの位相を制御するステップを含むことがある。MRIモジュールは、その特定の位相での信号のみを受信し、例えば、MRIモジュールによって横断面内での他の位相又は位置での横磁化が受信されないように更に制御される。この場合、特定の周波数及び位相は、基準マーカの双極子以外の双極子を励起するために使用される。
勾配スポイリングは、スライス選択、位相符号化、及び周波数符号化勾配を使用して、残留横磁化(RTM:residual transverse magnetization)をディフェージングするステップを含み、それにより、次の反復の開始時に非コヒーレントになる。そのために、小型コイル/電流要素が、基準マーカで局所不均質性を生成するために使用される。
一実施形態によれば、基準マーカから放出される磁気共鳴信号の抑制は、(例えば、勾配コイル磁場が印加された後に生じるB0磁場の相殺を導入するために)基準マーカに対応する領域内で勾配磁場を発生させることによって、スポイラによって双極子をディフェージングするステップを含む。この場合、例えば、スポイラは、基準マーカに対応する領域で(例えばB0磁場をシフトするための)局所磁場不均質性を生成するために使用される小型コイル/電流要素である。
一実施形態によれば、基準マーカは、第1の共鳴周波数を有する双極子を含み、基準マーカ内での磁気共鳴の励起は、少なくとも第1の共鳴周波数でRFコイルによって発生されるRF励起パルスを使用して行われ、基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するステップは、RFパルスを第2の共鳴周波数で発生するためにRF励起パルスの周波数(磁場強度)を動的に変えるステップを含む。
一実施形態によれば、方法は、RFコイルの位置を少なくとも1つの空間方向で計算するステップを含み、計算された位置が1つの空間方向に沿ってターゲット位置に合致する場合、その1つの空間方向に沿った位置の計算のために使用される基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制する。
一実施形態によれば、計算された位置がターゲット位置に合致する場合、抑制するステップは、MRIデータ内のアーチファクト領域を決定するステップと、アーチファクト領域に対応する基準マーカからの磁気共鳴信号の放出を抑制するステップとを含む。
一実施形態によれば、基準マーカから放出される磁気共鳴信号の抑制は、対応するアーチファクト領域のアーチファクトレベルが所定のアーチファクトレベルよりも高い場合に行われる。アーチファクトレベルは、再構成された画像の画像メトリクスを評価することによって決定される。例えば、マーカ形状相互相関によってマーカを含むものとして示される領域内で、少量のフィルタリングによって最高SNRを測定することによって画像メトリクスが得られる。
別の態様では、本発明は、医療装置を制御する方法に関する。この医療装置は、主磁石、及び主磁石内部で検査区域の内又は外に移動するように構成された患者キャリアを備える磁気共鳴モジュールと;患者キャリアに接続されたRFコイルであって、磁気共鳴信号を放出するように構成される複数の基準マーカを備えるRFコイルと;患者キャリアを位置決めするための位置決めシステムと;スポイラとを備える。この方法は、
a.位置決めシステムを制御して、患者キャリアを移動させるステップと;
b.MRIモジュールを制御して、複数の基準マーカのうちの少なくとも第1の組での磁気共鳴の励起に応答してMRIデータを取得するステップと;
c.MRIデータを使用して、第1の組の基準マーカの画像表現を再構成するステップと;
d.再構成された画像内で、第1の組の基準マーカの位置を使用してRFコイルの位置を計算するステップと;
e.スポイラを制御して、計算された位置に基づいて、第1の組の基準マーカのうちの1つ以上の基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するステップと;
f.計算された位置が所定のターゲット位置に合致するまで、第1の組の基準マーカとして、複数の基準マーカのうちの第2の組の基準マーカを使用してステップa)〜e)を繰り返すステップであって、第2の組の基準マーカが少なくとも第1の組の基準マーカを含む、ステップと
を含む。
別の態様では、本発明は、上記の方法の方法ステップを行うためにコンピュータ実行可能命令を備えるコンピュータプログラム製品に関する。
別の態様では、本発明は、主磁石、及び主磁石内部で検査区域の内又は外に移動するように適合された患者キャリアを備える磁気共鳴モジュールと;患者キャリアに接続されたRFコイルと;患者キャリアを位置決めするための位置決めシステムと;機械実行可能命令を記憶するためのメモリと;プロセッサとを備える医療装置であって、機械実行可能命令の実行が、
i.位置決めシステムを制御して、患者キャリアを移動させるステップと;
ii.医療装置のビデオカメラを使用してRFコイルの位置を計算するステップと;
iii.計算された位置が所定のターゲット位置に合致するまで、ステップi)〜ii)を繰り返すステップと
をプロセッサに行わせる、医療装置に関する。
本明細書では、磁気共鳴画像データは、磁気共鳴撮像スキャン中に磁気共鳴装置のアンテナによって記録される、原子スピンによって放出される高周波信号の測定結果と定義される。本明細書では、磁気共鳴撮像(MRI)画像は、磁気共鳴撮像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次元視覚化と定義される。この視覚化は、コンピュータを使用して実施される。
本発明の上述した実施形態の1つ以上は、組み合わされる実施形態が互いに排他的でない限り組み合わされ得ることを理解されたい。
以下、本発明の好ましい実施形態を、単に例として図面を参照して述べる。
療法システムの断面及び機能図を示す。 療法処置のための方法のフローチャートである。 療法処置のための代替方法のフローチャートである。
以下、図中の同じ参照番号を付された要素は、同様の要素であり、又は均等な機能を実施する。前に論じた要素は、機能が均等である場合、後の図では必ずしも論じない。
様々な構造、システム、及びデバイスは、単に例示の目的で、当業者に良く知られている詳細によって本発明を曖昧にしないように図面に概略的に示されている。それにも関わらず、開示される主題の例示的な実施例を記載及び説明するために添付図面が含まれる。
図1は、療法システム100の断面及び機能図を示す。療法システム100は、放射線療法装置102と、磁気共鳴撮像モジュール106とを備えるものとして示されている。放射線療法装置102は、リングメカニズム108を備える。リングメカニズム108は、放射線療法源110を支持する。放射線療法源110は例示であり、LINAC X線源、X線2、及び放射性同位体ガンマ放射源であり得る。放射線療法源110によって発生される放射線ビーム114をコリメートするためのマルチリーフビームコリメータ112が、放射線療法源110に隣接している。また、リングメカニズム108は、放射線療法装置102の回転点117の周りで、放射線療法源110及びビームコリメータ112を移動、例えば回転させるように適合される。回転軸116は、回転点117を通過する。
磁気共鳴撮像モジュール106は、主磁石122を備えるものとして示されている。リングメカニズム108はリング形状であり、主磁石122を取り囲む。図1に示される主磁石122は、円筒型の超伝導磁石である。しかし、他の磁石も本発明の実施形態に適用可能である。主磁石122は、過冷却式クライオスタット124を有する。クライオスタット124の内部に、超伝導コイル126の集合がある。また、補償コイル128も存在し、その電流は、超伝導コイル126内の電流の方向とは逆である。これは、主磁石122を囲う又は取り囲む低磁場区域130をもたらす。円筒形の主磁石122は、対称軸132を有するものとして示されている。
磁石の穴内に磁場勾配コイル134が存在し、磁場勾配コイル134は、画像磁気共鳴データを取得して、主磁石122の撮像ボリューム138内部の物体を空間的に符号化するために使用される。磁場勾配コイル134は、磁場勾配コイル電源136に接続される。磁場勾配コイル134は、例示として意図される。典型的には、磁場勾配コイルは、3つの直交空間方向で空間的に符号化するための個別の3組のコイルを含む。撮像ボリューム138は、主磁石122の中央に位置する。
撮像ボリューム138内部の磁気スピンの向きを操作するため、及びやはり撮像ボリューム138内部でスピンからの無線伝送を受信するための高周波(RF:radio frequency)コイル140が、撮像ボリューム138に隣接している。高周波コイル140は、高周波トランシーバ142に接続される。高周波コイル140及び高周波トランシーバ142は、別個の送信及び受信コイルと、別個の送信機及び受信機とによって置き換えられ得る。高周波コイル140及び高周波トランシーバ142は単に例示であることを理解されたい。
主磁石122の中央内部には、被験者144も位置する。被験者144は、ターゲットボリューム146を有し、患者キャリア148上に横たわっているものとして示されている。RFコイル140は、ターゲットボリューム146内にRFパルスを送信する。患者キャリア148は、機械的位置決めシステム150を有する。機械的位置決めシステム150は、主磁石122内部に患者キャリア148を位置決めするように適合される。主磁石122の内部で利用可能な空間に応じて、機械的位置決めシステム150は、磁石軸132に垂直な方向を含む様々な方向に患者キャリア148を移動させることができる。主磁石122内部で利用可能な空間がより大きい場合、機械的位置決めシステム150は、より高い自由度を有することがある。例えば、機械的位置決めシステム150は、6自由度で患者キャリア148を位置決めする。
高周波コイル140は、患者キャリア148に接続される。RFコイル140は、複数の基準マーカ177を設けられ、基準マーカ177は、RFパルス励起に応答して磁気共鳴信号を放出するように構成される。
高周波トランシーバ142、磁場勾配コイル電源136、機械的アクチュエータ104、及び機械的位置決めシステム150は全て、コンピュータシステム152のハードウェアインターフェース154に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152は、プロセッサ156を使用して療法システム100を制御し、例えばスポイラ199(例えば電子スイッチである)を作動又は制御して、RFコイル140及び/又は磁場勾配コイル134を離調及び同調する。別の例では、スポイラ199は、基準マーカの少なくとも一部をそれぞれ取り巻くことがあり、例えば(球形状を有する)基準マーカの周りの小型ソレノイドコイルである。
スポイラ199は、電子スイッチを備えることができ、電子スイッチは、開状態と閉状態との間で切り替わって、予め選択された共鳴周波数に対してRFコイル140を離調及び同調する。電子スイッチは、少なくとも1つの電界効果トランジスタ(FET:field effect transistor)を備える。
スポイリング要素(例えばスポイラ)は、コイルモード論理信号をトグルすることによって実現される。スポイリングが使用状態のとき、PIN電流は、コイルを通して経路設定されて、b0場を相殺するか、又はスプリットモードではマーカボリュームにわたって(時間変化)勾配を生成する。経路設定は、FETスイッチによって行われ得る。コイルは個別の離調コイルであり得、又はマーカの周りの専用受信コイルが、受信が望まれていないときにスポイリング目的で再利用される。
図1に示されるコンピュータシステム152は例示的なものである。この単一のコンピュータシステム152によって例示される機能を表すために複数のプロセッサ及びコンピュータシステムが使用される。コンピュータシステム152は、ハードウェアインターフェース154を備え、ハードウェアインターフェース154は、プロセッサ156が療法システム100の構成要素とメッセージを送受信できるようにする。プロセッサ156はまた、ユーザインターフェース158、コンピュータ記憶装置160、及びコンピュータメモリ162に接続される。放射線療法装置102は、ハードウェアインターフェース154に接続されているものとしては示されていない。放射線療法装置102は、例えば、ハードウェアインターフェース154に接続され得、機械的アクチュエータ104を介してコンピュータシステム152と通信する。
図1に示される例に関して、放射線療法装置の回転軸116は磁石軸132と同軸でない。回転点117は、磁石軸132から中心を外されているものとして示されている。ターゲット区域146は、磁石軸132から中心を外されており離れていることが分かる。放射線療法装置102は、放射線療法装置の回転点117がターゲット区域146内部にあるように機械的アクチュエータ104によって移動されている。リングメカニズム108が磁石122に対して移動されていることが分かる。
放射線ビーム114は、回転点117を通過する。回転点117をターゲット区域146の中央に配置することで、ターゲット区域は、放射線療法源110によって放射線ビーム114が生成されてリングメカニズム108によって回転されるときに、連続的に治療される。
コンピュータ記憶装置160は、磁気共鳴撮像モジュール106によって取得された画像磁気共鳴データ170を含むものとして示されている。コンピュータ記憶装置160は、画像磁気共鳴データから再構成された診断画像(即ち画像表現)172を更に含むものとして示されている。コンピュータ記憶装置160は、ターゲットボリューム146の座標174を更に含むものとして示されている。コンピュータ記憶装置160は、放射線療法制御信号178を更に含むものとして示されている。
コンピュータメモリ162は、プロセッサ156による操作のために、機械実行可能命令180、182、186、188、194を含む。コンピュータメモリ162は、療法システム制御モジュール180を含むものとして示されている。療法システム制御モジュール180は、プロセッサ156が療法システム100の機能全体を制御できるようにする機械実行可能命令を含む。コンピュータメモリ162は、放射線療法装置制御モジュール182を更に含むものとして示される。放射線療法装置制御モジュール182は、プロセッサ156が放射線療法装置102の機能を制御できるようにする機械実行可能命令を含む。
コンピュータメモリ162は、磁気共鳴撮像制御モジュール186を更に含むものとして示されている。磁気共鳴撮像制御モジュール186は、プロセッサ156が磁気共鳴撮像モジュール106の機能及び動作を制御できるようにする機械実行可能コードを含む。コンピュータメモリ162は、画像再構成モジュール188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188は、画像磁気共鳴データ170を画像172に変換するためにプロセッサ156によって使用される機械実行可能コードを含む。
コンピュータメモリ162は、放射線療法制御信号発生モジュール194を更に含むものとして示されている。放射線療法制御信号発生モジュール194は、放射線療法制御信号178を発生するためにプロセッサ156が使用するコンピュータ実行可能コードを含む。放射線療法制御信号178は、ターゲットボリューム146の座標174に関連付けて生成される。
コンピュータメモリ162は、プロセッサ156が以下に述べる方法の少なくとも一部を実行できるようにするコンピュータ実行可能コードを更に含む。
図2は、主磁石122及び患者キャリア148を備える磁気共鳴撮像モジュール106を備えるシステム100又はシステム100の一部等、医療装置のRFコイル(例えば140)を位置決めするための方法のフローチャートである。RFコイル140は、患者キャリア148に接続されている。RFコイル140は、磁気共鳴信号を放出するように構成された複数の基準マーカ177を備える。医療装置は、患者キャリア148を位置決めするための位置決めシステム150を備える。医療装置は、機械実行可能命令を記憶するためのメモリ162と、プロセッサ156とを更に備える。医療装置は、上述したようなスポイラ199を更に備える。
複数の基準マーカ177が、Fl19フッ素同位体を含む液体又はゲル化合物を充填された球状キャビティを画定する非強磁性シェルを有し得る。化合物中のフッ素のスピン格子緩和時間は、好ましくは、常磁性物質、例えば少量のCuSO又はMnClを化合物に加えることによって、適切に小さい値(典型的には10分の数ミリ秒)を与えられる。0.23Tで、フッ素の共鳴周波数は約9.2MHzであり;プロトン共鳴周波数は約9.8MHzである。この相違は、プロトンを共鳴する信号とフッ素を共鳴する信号とが区別され得るのに十分に大きい。これらの共鳴周波数は、プロトンを共鳴する共鳴信号とフッ素を共鳴する共鳴信号との両方を励起及び受信するために同じ送信機及び受信機コイルが使用され得るのに十分に近い。代替として、複同調コイルが、両方の共鳴周波数に同調される。
サイズベースの区別に関して、少なくとも1つの基準マーカは、複数の基準のうちの別のものよりも大きい。20%〜60%のサイズの相違が好ましい。なぜなら、そのようなサイズの相違の大きさは、磁気共鳴画像内で容易に検出可能であるからである。サイズの相違は、基準マーカの再構成された画像を見て、基準マーカの位置決めのアプリオリの知識を参照してその画像の向きを定めることを可能にする。例えば、3つの基準マーカがRFコイル140に取り付けられるとき、異なるサイズの基準マーカが、RFコイル140の挿入端の最も近くに取り付けられる。基準スペーシング及び近くの解剖学的構造等のアプリオリの知識も、向きを決定するために使用される。代替として、基準マーカの中空キャビティは、十字形及び立方体等、異なる形状を有し得る。投影画像が任意の方向に沿って撮影されるときに独特であり区別可能な形状を選択するように配慮されるべきである。例えば、基準マーカは、mmサイズの小さな球体又は円柱体の対であり得、RFコイル140内の剛性部品に組み込まれる。
ステップ201で、位置決めシステム150は、患者キャリア148を移動させるように制御され、例えば、位置決めシステム150は、患者キャリア148を連続的に移動させるように制御される。特にRFコイル140の中間位置を決定した後の患者キャリア148の移動は、既知の加速/減速特性等の物理的特性を考慮に入れることがある。移動は、少なくとも一方向である。
ステップ203で、MRIモジュールは、複数の基準マーカのうちの少なくとも第1の組での磁気共鳴の励起に応答してMRIデータを取得するように、例えば磁気共鳴撮像制御モジュール186を使用して制御される。例えば、RFコイル140は、ターゲットボリュームにおいてプロトンを共鳴する共鳴信号と、第1の組の基準マーカにおいてフッ素を共鳴する共鳴信号との両方を励起及び受信するように制御される。
ステップ205で、第1の組の基準マーカの画像表現が、MRIデータを使用して画像再構成モジュール188を使用して再構成される。共鳴信号が周波数によって空間的に符号化されるため、及びフッ素共鳴スペクトルとプロトン共鳴スペクトルとの中心周波数がシフトされるため、画像再構成モジュール188は、基準画像とプロトン画像とを個別に再構成する。任意選択的に、共鳴周波数の差を補償するために、フッ素信号に周波数シフトが追加される。
基準マーカデータは、画像再構成モジュール188によって再構成され、コンピュータメモリ162に記憶される。被験者の画像は、コンピュータメモリ162に記憶され得、画像再構成モジュール188によってオーバーレイ又は他に結合され得、撮像された解剖学的構造の選択された部分に対する第1の組の基準マーカの位置を示す信号画像(例えば第1の組の基準マーカの画像表現)を生成する。任意選択的に、画像は、2次元投影画像として再構成される。
ステップ207で、再構成された画像内で、第1の組の基準マーカの位置を使用してRFコイル140の位置が計算される。
第1の組の基準マーカは、例えば既知のマーカ形状との相互相関を使用することによって、再構成された画像から検出される。例えば、再構成された画像内の第1の組の基準マーカの位置から、例えば画像再構成モジュール188の位置計算機が、RFコイル140の患者画像に関する向き及び空間位置を計算する。例えば、位置計算機は、マーカの向きを識別するためにRFコイル140の軸に対して既知の関係にある(例えば整列されている)第1のサイズの第1の組のマーカのうちの2つ以上の基準マーカを監視することがある。第1の組のマーカのうちの3つ以上の基準マーカの間の別の識別可能な基準又はスペーシングは、RFコイル140が何れの方向を向いているか、又は軸に沿って方向付けられているかを決定するために監視され得る。オフ軸基準の同様の監視は、RFコイル140の回転向きを示す。最後に、撮像された第1の組の基準マーカの「質量中心」の識別が、識別された軸に沿ったRFコイル140での対応する点の位置を示す。他の位置決めアルゴリズムも企図される。
ステップ209で、スポイラ199は、計算された位置に基づいて、第1の組の基準マーカのうちの1つ以上の基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するように制御される。例えば、RFコイル140の位置が、少なくとも1つの空間方向で計算され得る。計算された位置が1つの空間方向に沿ってターゲット位置(例えば117)に合致する場合、その1つの空間方向に沿った位置の計算のために使用される基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制する。
ステップ201)〜209)は、計算された位置が所定のターゲット位置に合致するまで、第1の組の基準マーカとして、複数の基準マーカのうちの第2の組の基準マーカを使用して反復され得、第2の組の基準マーカは、少なくとも第1の組の基準マーカを含む。
計算された最終位置は、静止段階で患者キャリア148を撮像することによって確認され得る。確認後、依然として動作中又はオンである任意の残りの基準マーカがオフに切り替えられる。
図3は、主磁石122及び患者キャリア148を備える磁気共鳴撮像モジュール106を備えるシステム100又はシステム100の一部等の医療装置のRFコイル(例えば140)を位置決めするための代替方法のフローチャートである。RFコイル140は、患者キャリア148に接続されている。RFコイル140は、複数の光学放出器を設けられ、光学放出器は、1つ以上のビデオカメラ等の光学システムによって追跡されるように構成される。ビデオカメラは、主磁石122の外部又は内部に位置し得、又はRFコイル140に一体化される。更に、ビデオカメラは、レンズ、ミラー、又は光ファイバ等、追加の光学素子と組み合わせて使用される。ビデオカメラは、MRモジュール内部のRFコイル140の物理的構造、及び得られる画像と一致するように事前登録され得る。ビデオカメラは、光放出器を検出するために光放出器への視線を有することがある。医療装置は、患者キャリア148を位置決めするための位置決めシステム150を更に備える。医療装置は、機械実行可能命令を記憶するためのメモリ162と、プロセッサ156とを更に備える。
ステップ301で、位置決めシステム150は、患者キャリア148を移動させるように制御され、例えば、位置決めシステム150は、患者キャリア148を連続的に移動させるように制御される。移動は、少なくとも一方向である。
ステップ303で、1つ以上のビデオカメラは、使用するRFコイルの位置を計算するために制御される。例えば、1つ以上のビデオカメラは、RFコイル140に位置する光学(又は光)放出器の位置を連続的に追跡する。1つ以上のビデオカメラからの画像は、光源の位置を三角測量するために使用される。更に、RFコイル位置が測定される。例えば、RFコイル140が患者キャリア148に配置されるとき、ビデオカメラはRFコイル140に合焦され、ビデオカメラによって撮影された画像から、例えば画像再構成モジュール188の位置計算機でRFコイル配置の解析が行われる。RFコイル140が穴内に入ると、患者キャリア位置を調節するために、取得された位置データが使用される。
ステップ301〜303は、計算された位置が所定のターゲット位置(例えば117)に合致するまで反復される。
代替実施形態では、RFコイルの位置は、方法ステップ303とステップ203〜207との組合せを使用して決定される(例えば、ステップ207がステップ303を更に含み得る)。この場合、RFコイル140は、複数の光学放出器と、複数の基準マーカとを設けられる。例えば、ステップ303で決定された位置は、ステップ203〜207で決定された位置のクロスチェックとして使用され得、ステップ201)〜209)の反復は、両方の決定された位置が所定のターゲット位置と合致するまで実施される。これは、上述したように、位置決め及び療法処置の精度を更に向上させる。
代替実施形態では、まず(又は最初に)、上述した基準マーカの方法を使用してRFコイル140の位置が決定され得(例えばステップ203〜207)、最終的に、RFコイルの計算された位置が、放射レベルが最大許容放射レベルとなる所定の位置(それを超えると基準マーカが信頼して使用され得ない)に達する。その所定の位置に達した後、基準マーカの方法ではなく、ステップ303で述べられるようにビデオカメラが使用され得、計算された位置が最終的なターゲット位置に合致するまで、RFコイルの位置を計算する。これは、上述したように位置決め及び療法処置の精度を更に向上させる。
当業者には理解されるように、本発明の態様は、装置、方法又はコンピュータプログラムプロダクトとして具体化される。従って、本発明の態様は、全面的にハードウェア実施形態、全面的にソフトウェア実施形態(ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含む)又は本明細書において全て一般的に「回路」、「モジュール」若しくは「システム」と称され得るソフトウェア及びハードウェア態様を組み合わせた実施形態の形態をとり得る。更に、本発明の態様は、それ上で具体化されたコンピュータ実行可能コードを有する1つ以上のコンピュータ可読媒体において具体化されたコンピュータプログラムプロダクトの形態をとり得る。
1つ以上のコンピュータ可読媒体の任意の組み合わせが利用されてもよい。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ストレージ媒体でもよい。本明細書で使用される「コンピュータ可読ストレージ媒体」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な命令を保存することができる任意の有形ストレージ媒体を包含する。コンピュータ可読ストレージ媒体は、コンピュータ可読非一時的ストレージ媒体と称される場合もある。コンピュータ可読ストレージ媒体はまた、有形コンピュータ可読媒体と称される場合もある。一部の実施形態では、コンピュータ可読ストレージ媒体はまた、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ることが可能なデータを保存可能であってもよい。コンピュータ可読ストレージ媒体の例は、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、半導体ハードディスク、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)、読み取り専用メモリ(ROM)、光ディスク、磁気光学ディスク、及びプロセッサのレジスタファイルを含むが、これらに限定されない。光ディスクの例は、例えば、CD−ROM、CD−RW、CD−R、DVD−ROM、DVD−RW、又はDVD−Rディスクといったコンパクトディスク(CD)及びデジタル多用途ディスク(DVD)を含む。コンピュータ可読ストレージ媒体という用語は、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されることが可能な様々な種類の記録媒体も指す。例えば、データは、モデムによって、インターネットによって、又はローカルエリアネットワークによって読み出されてもよい。コンピュータ可読媒体上で具体化されたコンピュータ実行可能コードは、限定されることはないが、無線、有線、光ファイバケーブル、RF等を含む任意の適切な媒体、又は上記の任意の適切な組み合わせを用いて送信されてもよい。
コンピュータ可読信号媒体は、例えばベースバンドにおいて又は搬送波の一部として内部で具体化されたコンピュータ実行可能コードを備えた伝搬データ信号を含んでもよい。このような伝搬信号は、限定されることはないが電磁気、光学的、又はそれらの任意の適切な組み合わせを含む様々な形態の何れかをとり得る。コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータ可読ストレージ媒体ではない及び命令実行システム、装置、又はデバイスによって又はそれと関連して使用するためのプログラムを通信、伝搬、又は輸送できる任意のコンピュータ可読媒体でもよい。
「コンピュータメモリ」又は「メモリ」は、コンピュータ可読ストレージ媒体の一例である。コンピュータメモリは、プロセッサに直接アクセス可能な任意のメモリである。「コンピュータストレージ」又は「ストレージ」は、コンピュータ可読ストレージ媒体の更なる一例である。コンピュータストレージは、任意の不揮発性コンピュータ可読ストレージ媒体である。一部の実施形態では、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い又はその逆でもよい。
本明細書で使用される「プロセッサ」は、プログラム、機械実行可能命令、又はコンピュータ実行可能コードを実行可能な電子コンポーネントを包含する。「プロセッサ」を含むコンピューティングデバイスへの言及は、場合により、2つ以上のプロセッサ又は処理コアを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る。プロセッサは、また、単一のコンピュータシステム内の、又は複数のコンピュータシステムの中へ分配されたプロセッサの集合体も指す。コンピュータデバイスとの用語は、各々が1以上のプロセッサを有するコンピュータデバイスの集合体又はネットワークを指してもよいと理解されるべきである。コンピュータ実行可能コードは、同一のコンピュータデバイス内の、又は複数のコンピュータデバイス間に分配された複数のプロセッサによって実行される。
コンピュータ実行可能コードは、本発明の態様をプロセッサに行わせる機械実行可能命令又はプログラムを含んでもよい。本発明の態様に関する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)、又はC++等のオブジェクト指向プログラミング言語及び「C」プログラミング言語又は類似のプログラミング言語等の従来の手続き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任意の組み合わせで書かれてもよい及び機械実行可能命令にコンパイルされてもよい。場合によっては、コンピュータ実行可能コードは、高水準言語の形態又は事前コンパイル形態でもよい及び臨機応変に機械実行可能命令を生成するインタプリタと共に使用されてもよい。
コンピュータ実行可能コードは、完全にユーザのコンピュータ上で、部分的にユーザのコンピュータ上で、スタンドアローン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上で及び部分的にリモートコンピュータ上で、又は完全にリモートコンピュータ若しくはサーバ上で実行することができる。後者の場合、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク(LAN)若しくは広域ネットワーク(WAN)を含む任意の種類のネットワークを通してユーザのコンピュータに接続されてもよい、又はこの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使用したインターネットを通して)行われてもよい。
本発明の態様は、本発明の実施形態による方法、装置(システム)及びコンピュータプログラムプロダクトのフローチャート、図及び/又はブロック図を参照して説明される。フローチャート、図、及び/又はブロック図の各ブロック又は複数のブロックの一部は、適用できる場合、コンピュータ実行可能コードの形態のコンピュータプログラム命令によって実施され得ることが理解されよう。相互排他的でなければ、異なるフローチャート、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せられてもよいことが更に理解される。これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ又は他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサを介して実行する命令が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指定された機能/行ためを実施するための手段を生じさせるように機械を作るために、汎用コンピュータ、特定用途コンピュータ、又は他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサへと提供されてもよい。
これらのコンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ可読媒体に保存された命令が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指定された機能/行ためを実施する命令を含む製品を作るように、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置、又は他のデバイスにある特定の方法で機能するように命令することができるコンピュータ可読媒体に保存されてもよい。
コンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ又は他のプログラム可能装置上で実行する命令が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指定された機能/行為を実施するためのプロセスを提供するように、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装置又は他のデバイス上で行われるようにすることにより、コンピュータ実施プロセスを生じさせるために、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置、又は他のデバイス上にロードされてもよい。
本明細書で使用される「ユーザインタフェース」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インタラクトすることを可能にするインタフェースである。「ユーザインタフェース」は、「ヒューマンインタフェースデバイス」と称される場合もある。ユーザインタフェースは、情報若しくはデータをオペレータに提供することができる及び/又は情報若しくはデータをオペレータから受信することができる。ユーザインタフェースは、オペレータからの入力がコンピュータによって受信されることを可能にしてもよい及びコンピュータからユーザへ出力を提供してもよい。つまり、ユーザインタフェースはオペレータがコンピュータを制御する又は操作することを可能にしてもよい、及びインタフェースはコンピュータがオペレータの制御又は操作の結果を示すことを可能にしてもよい。ディスプレイ又はグラフィカルユーザインタフェース上のデータ又は情報の表示は、情報をオペレータに提供する一例である。キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッド、指示棒、グラフィックタブレット、ジョイスティック、ゲームパッド、ウェブコム、ヘッドセット、ギアスティック、ステアリングホイール、ペダル、有線グローブ、ダンスパッド、リモコン、及び加速度計を介したデータの受信は、オペレータから情報又はデータの受信を可能にするユーザインタフェース要素の全例である。
本明細書で使用される「ハードウェアインタフェース」は、コンピュータシステムのプロセッサが外部コンピューティングデバイス及び/又は装置とインタラクトする及び/又はそれを制御することを可能にするインタフェースを包含する。ハードウェアインタフェースは、プロセッサが外部コンピューティングデバイス及び/又は装置へ制御信号又は命令を送ることを可能にしてもよい。ハードウェアインタフェースはまた、プロセッサが外部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もよい。ハードウェアインタフェースの例は、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、IEEE488ポート、ブルートゥース(登録商標)接続、無線LAN接続、TCP/IP接続、イーサネット(登録商標)接続、制御電圧インタフェース、MIDIインタフェース、アナログ入力インタフェース、及びデジタル入力インタフェースを含むが、これらに限定されない。
本明細書で使用される「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ために構成された出力デバイス又はユーザインタフェースを包含する。ディスプレイは、視覚、音声、及び/又は触覚データを出力してもよい。ディスプレイの例は、コンピュータモニタ、テレビスクリーン、タッチスクリーン、触覚電子ディスプレイ、点字スクリーン、陰極線管(CRT)、蓄積管、双安定ディスプレイ、電子ペーパー、ベクターディスプレイ、平面パネルディスプレイ、真空蛍光ディスプレイ(VF)、発光ダイオード(LED)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)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、液晶ディスプレイ(LCD)、有機発光ダイオードディスプレイ(OLED)、プロジェクタ、及びヘッドマウントディスプレイを含むが、これらに限定されない。
100 療法システム
102 放射線療法装置
104 機械的アクチュエータ
106 磁気共鳴撮像モジュール
108 リングメカニズム
110 放射線療法源
112 マルチリーフビームコリメータ
114 放射線ビーム
116 回転軸
117 回転点
122 主磁石
124 クライオスタット
126 超伝導コイル
128 補償コイル
130 低磁場区域
132 磁石軸
134 磁場勾配コイル
136 磁場勾配コイル電源
138 撮像ボリューム
140 高周波コイル
142 高周波トランシーバ
144 被験者
146 ターゲットボリューム
148 患者キャリア
150 機械的位置決めシステム
152 コンピュータシステム
154 ハードウェアインターフェース
156 プロセッサ
158 ユーザインターフェース
160 コンピュータ記憶装置
162 コンピュータメモリ
164 上部距離
166 下部距離
170 画像磁石共鳴データ
172 診断画像
174 ターゲットボリュームの座標
177 基準マーカ
178 放射線療法制御信号
180 療法装置制御モジュール
182 放射線療法装置制御モジュール
186 磁気共鳴撮像制御モジュール
188 画像再構成モジュール
194 放射線療法制御信号発生モジュール
199 スポイラ

Claims (3)

  1. 主磁石、及び前記主磁石内部で検査区域の内又は外に移動する患者キャリアを備える磁気共鳴撮像(MRI)モジュールと;
    前記患者キャリアに接続されたRFコイルであって、磁気共鳴信号を放出するため複数の基準マーカを備えるRFコイルと;
    前記患者キャリアを位置決めするための位置決めシステムと;
    1つ以上の基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するスポイラと;
    機械実行可能命令を記憶するためのメモリと;
    プロセッサとを備える、RFコイルの位置決めシステムであって、
    前記機械実行可能命令の実行が、
    a.前記位置決めシステムを制御して、前記患者キャリアを移動させるステップと;
    b.前記MRIモジュールを制御して、前記複数の基準マーカのうちの少なくとも第1の組での磁気共鳴の励起に応答してMRIデータを取得するステップと;
    c.前記MRIデータを使用して、第1の組の基準マーカの画像表現を再構成するステップと;
    d.再構成された画像内で、第1の組の基準マーカの位置を使用して前記RFコイルの位置を計算するステップと;
    e.前記スポイラを制御して、所定のターゲット位置に対する計算された位置に基づいて、第1の組の基準マーカのうちの1つ以上の基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するステップと;
    f.前記計算された位置が前記所定のターゲット位置に合致するまで、少なくとも第1の組の基準マーカを含む第2の組の基準マーカであって、前記複数の基準マーカのうち、第1の組の基準マーカの一部でない1つ以上の基準マーカを更に備える第2の組の基準マーカを、新たな第1の組の基準マーカとして使用して前記ステップa)〜e)を繰り返すステップ
    を前記プロセッサに行わせる、RFコイルの位置決めシステム。
  2. 前記RFコイルの位置が少なくとも1つの空間方向で計算され、前記計算された位置が1つの空間方向に沿って前記ターゲット位置に合致する場合、その1つの空間方向に沿った位置の計算のために使用される基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制する、請求項1に記載のRFコイルの位置決めシステム。
  3. 前記計算された位置が前記ターゲット位置に合致する場合、前記抑制するステップは、前記MRIデータ内のアーチファクト領域を決定するステップと、前記アーチファクト領域に対応する基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するステップとを含む、請求項1又は2に記載のRFコイルの位置決めシステム。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5719844B2 (ja) * 2009-07-15 2015-05-20 ヴューレイ インコーポレイテッド 線形加速器及び磁気共鳴撮像装置を互いに遮蔽する方法及び装置
EP3011357B1 (en) * 2013-06-21 2022-10-12 Koninklijke Philips N.V. Magnet assembly for combined magnetic resonance imaging and radiation therapy
DE102016100638B4 (de) 2016-01-15 2024-06-06 Helmholtz-Zentrum Dresden - Rossendorf E. V. Verfahren und Vorrichtung
US20190079152A1 (en) * 2016-03-17 2019-03-14 Koninklijke Philips N.V. Mr-visible marker for an mri apparatus and an mr guided radiation therapy system
US10247796B2 (en) 2016-09-13 2019-04-02 General Electric Company System and method for marking an object during a magnetic resonance imaging scan
CN110088640A (zh) * 2016-12-15 2019-08-02 皇家飞利浦有限公司 与带电粒子加速器系统兼容的磁共振天线
US10391335B2 (en) * 2017-03-02 2019-08-27 Ingham Institute for Applied Medical Research Radio-frequency coil for simultaneous imaging and dosimetry on an MRI-linac
EP3409193B1 (de) 2017-06-02 2019-12-25 Siemens Healthcare GmbH Positionieren einer mr-körperspule
CN107367703B (zh) * 2017-08-29 2020-12-15 上海联影医疗科技股份有限公司 磁共振扫描方法、系统、装置及存储介质
EP3553546A1 (en) * 2018-04-09 2019-10-16 Koninklijke Philips N.V. Automatic positioning of antenna connectors for magnetic resonance imaging
ES2873023T3 (es) 2018-06-26 2021-11-03 Medical Intelligence Medizintechnik Gmbh Disposición de bobina de cabeza para un dispositivo de resonancia magnética con inmovilización mejorada
CN108969091A (zh) * 2018-06-29 2018-12-11 安徽锐捷信息科技有限公司 一种肿瘤治疗系统
WO2020097821A1 (en) * 2018-11-14 2020-05-22 Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. Radiation therapy system and method
CN111417436B (zh) * 2019-02-02 2022-07-15 上海联影医疗科技股份有限公司 放射治疗系统和方法
DE102019109062A1 (de) * 2019-04-05 2020-10-08 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Magnetfeldsonde, Herstellung einer solchen und Verfahren zum Betrieb einer Magnetfeldsonde
CN113134171B (zh) * 2021-04-23 2022-12-30 上海联影医疗科技股份有限公司 放疗质控测量点的定位方法、计算机设备
DE102021208176A1 (de) * 2021-07-29 2023-02-02 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zur Ermittlung einer Position und/oder einer Orientierung einer MR-Lokalspuleneinheit
EP4170375A1 (en) * 2021-10-19 2023-04-26 Siemens Healthcare GmbH Magnetic resonance imaging system and method for determining the position of at least one coil in a magnetic resonance imaging

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5138260A (en) * 1990-11-21 1992-08-11 Picker International, Inc. Computer controlled switching of multiple rf coils
JPH0556950A (ja) * 1991-09-04 1993-03-09 Toshiba Corp 磁気共鳴イメージング装置
DE19741958C2 (de) * 1997-09-23 1999-10-07 Siemens Ag Lokalantenne für ein Magnetresonanzgerät
US6119032A (en) * 1997-12-31 2000-09-12 U.S. Philips Corporation Method and system for positioning an invasive device by magnetic resonance (MR) imaging of an MR visible device
JP2000237161A (ja) * 1999-02-18 2000-09-05 Toshiba Corp 磁気共鳴イメージング用マーカー、磁気共鳴イメージング用位置検出器及び磁気共鳴イメージング装置
US6889073B2 (en) * 2000-05-08 2005-05-03 David A. Lampman Breast biopsy and therapy system for magnetic resonance imagers
US7907988B2 (en) * 2002-04-01 2011-03-15 Ilan Elias Method and device for generating a passive movement in a diagnostic device
US8036730B1 (en) * 2002-04-19 2011-10-11 Fonar Corporation Temporal magnetic resonance imaging
WO2003098232A2 (en) * 2002-05-17 2003-11-27 Case Western Reserve University Chemical shift markers for improved wireless fiducial marker tracking
EP1642148A1 (en) * 2003-06-30 2006-04-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Table position sensing for magnetic resonance imaging
US20050171428A1 (en) * 2003-07-21 2005-08-04 Gabor Fichtinger Registration of ultrasound to fluoroscopy for real time optimization of radiation implant procedures
US7379769B2 (en) * 2003-09-30 2008-05-27 Sunnybrook Health Sciences Center Hybrid imaging method to monitor medical device delivery and patient support for use in the method
US20070219443A1 (en) * 2004-09-01 2007-09-20 Koninklijke Philips Electronics N.V. Magnetic resonance marker based position and orientation probe
GB0512078D0 (en) * 2005-06-14 2005-07-20 Gill Steven S RF Coil structure
EP1741469A1 (en) * 2005-07-08 2007-01-10 Engineers & Doctors Wallstén Medical A/S Method of guiding an irradiation equipment
PL1948309T3 (pl) * 2005-10-17 2012-08-31 Alberta Health Services Zintegrowany system radioterapii wiązką zewnętrzną i MRI
JP5274864B2 (ja) * 2007-04-06 2013-08-28 株式会社東芝 磁気共鳴イメージング装置、rfコイルシステムおよび磁気共鳴イメージング方法
CN101675355B (zh) * 2007-05-04 2017-04-19 皇家飞利浦电子股份有限公司 具有对由mr线圈导致的辐射吸收进行校正的混合mr/pet
JP5342243B2 (ja) * 2009-01-06 2013-11-13 株式会社東芝 磁気共鳴装置
KR20130027656A (ko) * 2011-09-08 2013-03-18 삼성전자주식회사 자기 공명 영상 장치 및 그 제어 방법
RU2631910C2 (ru) * 2012-09-18 2017-09-28 Конинклейке Филипс Н.В. Линейный ускоритель, направляемый магнитным резонансом

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