JP7265317B2

JP7265317B2 - 頭部の少なくとも一部分を測定するためのｍｒｉ装置

Info

Publication number: JP7265317B2
Application number: JP2018002464A
Authority: JP
Inventors: アブカイ，シアマク; ニエデルフール，チルマン; ストクル，クラウス; シェイブル，ギド; ウルリッチ，ヨハネス
Original assignee: シロナ・デンタル・システムズ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング
Priority date: 2017-01-13
Filing date: 2018-01-11
Publication date: 2023-04-26
Anticipated expiration: 2038-01-11
Also published as: CN108294755A; JP2018110863A; KR20180083809A; US20180199853A1; CN108294755B; EP3349029B1; EP3349029A1

Description

本発明は、少なくとも１つの主要な磁場ユニットおよび少なくとも１つの患者用開口部を含む患者の頭部の少なくとも一部分を測定するためのＭＲＩ装置に関する。

患者を測定するためのいくつかのＭＲＩ装置が、従来技術において開示される。

DE 10 2009 027119 B4は、永久磁石、傾斜コイルおよび少なくとも１つの高周波コイルを有する頭部領域を撮影するためのＭＲＩシステムであって、磁場ユニットが鉛直に配置された台上で高さを調節され得るＭＲＩシステムを開示する。追加的に、磁場ユニットは台の長軸方向軸に対して最大４５度回転することができる。患者は、測定の間座った状態で配置され、患者の頭部は、前頭部支持体および耳当てによって台に対して位置決めされる。

このＭＲＩシステムでは、患者はＭＲＩ装置に対して複雑な手法で位置決めされ、ここにおいて、患者は円筒形の患者用開口部を介して配置される。この場合では、ＭＲＩシステムの高さ調節可能な腰掛けおよび鉛直に調節可能な台は、患者の頭部を測定することができるように手動で調節される。

DE 197 34 138 B2は、傾斜コイルアセンブリおよびＭＲＩ主コイルを備えるＭＲＩ装置を開示する。

US 2013/0023418 A1は、第一の段階および第二の段階からなる冷却システムを用いたＭＲＩ装置を開示する。

したがって、本発明の目的は、ＭＲＩ装置に対して便利かつ単純な患者の位置決めを可能にするＭＲＩ装置を提供することである。

本発明は、少なくとも１つの主要な磁場ユニットおよび少なくとも１つの患者用開口部を含む患者の頭部の少なくとも一部分を測定するためのＭＲＩ装置に関する。ＭＲＩ装置は患者シートを有し、患者シートは、それが撮影位置に到達するまで、患者シートを進行カーブに沿って患者用開口部内に導くように制御ユニットによって制御されて少なくとも１つの駆動手段によって駆動する調節手段を有し、ここにおいて、患者の頭部は少なくとも部分的に、ＭＲＩ装置の撮影領域に配置される。調節可能な要素は、患者シートに関して患者シートに取り付けられ、ここにおいて、ＭＲＩ装置上の検出器装置を用いて、主要な磁場ユニットに対する、かつ／または患者シートに対する調節可能な要素の位置は自動的に定められる。

ＭＲＩ装置（磁気共鳴断層撮影装置）は、頭部を測定するための従来的なＭＲＩ装置である。この場合、ＭＲＩ装置は測定ボリュームを含み、ここにおいて、対象の対象ボリュームは、対象（つまり、頭部の部分）を測定するためにこの測定ボリューム内に配置される。

主要な磁場ユニットは、主要な磁場を発生させ、例えば、少なくとも１つの永久磁石、少なくとも１つの磁気コイル、または少なくとも１つの超伝導磁気コイルからなり得る。

患者用開口部は、任意の形状（例えば、円形、楕円形、または長方形の形状）であってもよい。患者用開口部は、特に、患者の頭部領域がＭＲＩ装置の測定領域に適合するように、十分な大きさをもつように設計されるべきである。

撮影される頭部の部分は、例えば、下顎、上顎、および／またはＴＭＪを含み得る。

患者シートは、背もたれおよびシート表面を含んでもよく、患者シートは、ＭＲＩ装置上に配置され、またはＭＲＩ装置に対する既知の位置をもつ。患者シートの調節手段は、例えば、ＭＲＩ装置に対して患者シートを進行路に沿って導くガイドレールであり得る。駆動手段は、例えば、電動機、油圧駆動装置または空気圧駆動装置であり得る。制御ユニットは、例えば、マイクロコンピュータまたはマイクロチップであり得、制御ユニットは、患者シートが要求に応じて調節されるように駆動手段を制御する。患者を配置する時、患者シートは、撮影位置まで進行路に沿って患者用開口部内に移動する。撮影位置は、頭部の部分に従って定められる。これは、撮影位置において、撮影される頭部の部分がＭＲＩ装置の撮影領域内に配置されるからである。調節可能な要素は、患者シート上に配置され、またユーザーによって手動で調節され、または第二の調節手段および第二の駆動手段によって駆動される。調節可能な要素は、患者が移動する前に患者に対して配置される。検出器装置は、ＭＲＩ装置上に配置され、主要な磁場ユニットに対する、かつ／または患者シートに対する調節可能な要素の位置を定めることを可能にする。

本ＭＲＩ装置の利点は、患者シート上にすでに配置された患者が、便利な手法でＭＲＩ装置内に完全に自動的に移動し得ることである。調節可能な要素の位置の自動化した決定は間接的に、患者の頭部の（したがって主要な磁場ユニットに対する、かつ／または患者シートに対する撮影される頭部の部分の）位置を定め、その結果、さらに撮影位置に進むために進行路の長さが定められ得、ここにおいて、撮影される頭部の部分は、ＭＲＩ装置の撮影領域に配置される。

本ＭＲＩ装置の別の利点は、進入の前または進入の時に位置を定めることによって、また患者の手動の位置決めの代わりに患者を自動的に位置決めすることによって、位置決め誤差が防がれることである。

有利には、調節可能な要素は、患者位置決め要素（特に、調節可能な顎当て、調節可能なヘッドレスト、調節可能なイヤピース、調節可能なヘッドホンおよび／または配置された患者に対して調節される要素（特に、調節可能な高周波コイル））であってもよい。

調節可能な要素は、例えば、第二の調節手段（ガイドレールなど）を使用して患者シートに対して調節され得る。顎当て、ヘッドレスト、イヤピース、ヘッドホンおよび／または高周波コイルは、例えば、ユーザーによってまたは駆動手段によってそのようなガイドレールに沿って患者用いすに対して手動で調節されてもよい。調節可能な要素は、患者シート（つまり、患者のサイズ）に対する頭部の配置に基づいて調節されてもよい。その後、患者用いすがＭＲＩ装置内に移動する。

有利には、検出器装置は、患者シートが移動する前に、患者シートが移動する時に、または撮影位置に到達した時のみに、主要な磁場ユニットに対する、かつ／または患者シートに対する調節可能な要素の位置を定め得る。

患者が移動する前に調節可能な要素の位置を定める時、したがって、進行する進行路の長さがさらに定められ得る。患者が移動する時に位置を定める時、撮影位置に到達する前に残りの距離の長さが定められ得る。第三の代替例では、位置は、撮影位置に到達した時に定められ、ここにおいて、駆動手段は停止し、患者シートの移動は停止する。

有利には、進行軸は、ＭＲＩ装置の中心軸に対して角度許容差範囲＋１０度～－１０度内のＭＲＩ装置の中心軸に対する角度を有し得る。

ＭＲＩ装置の中心軸は、例えば、患者用開口部の対称軸と一致してもよい。ＭＲＩ装置の中心軸はまた、主要な磁場ユニットの主要な磁場の対称軸と一致してもよく、または主要な磁場の対称軸と平行に位置合わせされてもよい。

ＭＲＩ装置の中心軸に対して平行に進行路またはガイドレールなどの調節手段を位置合わせすることによって、患者用開口部内への患者シートの好都合な移動が、実行可能となる。

有利には、検出器装置は、三角測量測定方法、位相シフト方法または移動時間方法に基づくレーザ装置であってもよく、そのレーザ装置は、レーザ、反射器およびセンサを有し、レーザは、ＭＲＩ装置に対して定められた位置にあり、ここにおいて、反射器は、要素上に配置される。

調節可能な要素の位置の正確な決定は、レーザ装置の使用によって実行可能となる。

有利には、検出器装置は、ケーブルプル電位差計およびケーブルアイを備えるケーブルプル装置であってもよく、ケーブルプル電位差計は、ＭＲＩ装置に対して定められた位置を有し、またケーブルアイは、要素上に配置される。

ケーブルプル装置を使用することにより、調節可能な要素の位置の確実な決定が実行可能となる。

有利には、検出器装置は、センサ（光バリアおよび切替えフラグなど）を有してもよく、センサは、ＭＲＩ装置に対する定められた位置を有し、また切替えフラグは、調節可能な要素上に配置され、ここにおいて、センサは、患者シートが移動する時に、または撮影位置に到達した時に切替えフラグがセンサを通過するとすぐセンサが信号を生成するように、配置される。

患者シートが移動する時の調節可能な要素の位置の確実な決定は、光バリアを使用することによって実行可能となる。

有利には、ＭＲＩ装置は、選択装置を有してもよく、ＭＲＩ装置の撮影領域に対して調節される患者の撮影位置は、コンピュータの援助により自動的に、または撮影される患者の解剖学上の構造、固定アプリケーションおよび／または患者特有の情報に基づいて選択装置を用いてユーザーにより定められる。

選択装置は、例えば、タッチスクリーン上の機械的なボタンまたはバーチャルなボタンなどの動作要素を有する選択メニューとして具体化されてもよい。選択装置は、例えば、撮影される解剖学上の構造、特定のアプリケーションおよび／または患者特有の情報の選択を可能にする。撮影される解剖学上の構造は、例えば、下顎、上顎、および／またはＴＭＪであり得る。固定アプリケーションは、例えば、特定の領域のバーチャルパノラマスキャン、頭部計測スキャンまたは３Ｄボリュームスキャンであり得る。患者特有の情報は、例えば、撮影される頭部の部分の位置に関連し得る。

本発明はさらに、少なくとも１つの主要な磁場ユニットおよび少なくとも１つの患者用開口部を含むＭＲＩ装置に対して患者の頭部を位置決めするための方法に関する。この場合、患者シートは、ＭＲＩ装置に取り付けられ、患者シートは、患者の頭部が少なくとも部分的にＭＲＩ装置の撮影領域に配置される撮影位置まで患者シートを進行路に沿って患者用開口部内に移動するために、制御ユニットを用いて制御される少なくとも１つの駆動手段によって駆動される調節手段を有し、ここにおいて、患者シートに対して調節可能である調節可能な要素は、患者シートに取り付けられる。主要な磁場ユニットに対する、かつ／または患者シートに対する調節可能な要素の位置は、ＭＲＩ装置上の検出器装置を用いて自動的に定められ、調節可能な要素の位置は、制御ユニットの制御のために患者シートの進行路の長さを定めるように使用される。

位置決めのための本方法では、上述のＭＲＩ装置は、完全に自動的に患者を撮影位置内に動かすために使用される。調節可能な要素の特定の位置は、撮影位置に到達するまで、進行する進行路の長さを定めるために使用される。

この方法の１つの利点は、患者が、便利な、かつ正確な手法において、撮影位置内に自動的に移動することである。結果として、患者が手動で位置決めをする場合と比較して、位置決め誤差が防がれる。

有利には、ＭＲＩ装置の撮影領域に対して調節される患者の撮影位置は、コンピュータの援助により自動的に、または撮影される患者の解剖学上の構造、固定アプリケーションおよび／または患者特有の情報に基づいて選択装置を用いてユーザーにより定められてもよい。

選択装置を用いることによって、その結果、撮影される解剖学上の構造、特定のアプリケーションまたは患者特有の情報が選択される。この選択に応じて、撮影位置の位置決めが次に、ＭＲＩ装置の撮影領域に対して定められる。

選択装置は、例えば、モニターおよび操作要素（マウスおよびキーボードなど）を有するＰＣの形態において、ＭＲＩ装置上に配置されてもよく、またはＭＲＩ装置外側の外部に配置されてもよい。

有利には、第一のステップで、患者は、患者シート上に配置され、第二のステップで、調節可能な要素は、患者の撮影された解剖学上の構造に関して調節され、第三のステップで、患者シート上に配置された患者は、調節手段を使用して撮影位置内に移動し得る。

個別な方法のステップのこの手順は、患者の正確な配置を確実にする。

有利には、駆動手段は、特定の撮影位置に到達した時に自動的にスイッチオフされ得る。

制御ユニットを用いて駆動手段をスイッチオフすることによって、その結果、患者シートの移動は停止する。

有利には、検出器装置は、患者シートが移動する前に、患者シートが移動する時に、または撮影位置に到達した時のみに、ＭＲＩ装置に対する調節可能な要素の位置を定め得る。

第一の代替例では、位置は、進行する進行路の長さがさらに定められるように、患者シートが移動する前に定められ得る。第二の代替例では、位置は、撮影位置に到達するまで残りの移動が定められるように、患者シートが移動する時に定められ得る。第三の代替例では、位置は、撮影位置に到達した時にのみ定められ、その結果、駆動が次いで停止し、移動が停止する。

本発明を図表の参照により説明する。図面は以下を示す。
図１は、ＭＲＩ装置の略図である。図２は、ヘッドレストの調節を示す図である。図３は、高周波コイルの調節を示す略図である。

図１は、少なくとも１つの主要な磁場ユニット５および少なくとも１つの患者用開口部６を含む患者４の頭部３の少なくとも一部分２を測定するためのＭＲＩ装置１の略図を示す。ＭＲＩ装置１はさらに、背もたれ８およびシート表面９をもつ患者シート７を有する。加えて、患者シート７は、患者シートを患者用開口部６内に動かすためのガイドレールなどの調節手段１０および電動機などの駆動手段１１を有する。駆動手段１１は、撮影位置１４まで進行路１３（矢印で示す）に沿って患者シート７を患者用開口部６に移動するために制御ユニット１２によって制御され、ここにおいて、頭部３の部分２は、ＭＲＩ装置の撮影領域１５に配置される。ＭＲＩ装置１の撮影領域１５は、略図において球形で表わされる。撮影される部分２は、略図において交差で示される。撮影位置１４では、撮影される部分２は、ＭＲＩ装置１の撮影領域１５内に配置される。ヘッドレスト１６および／または高周波コイル１７などの調節可能な要素は、患者シート７上に配置され、また矢印で示されるように、患者シート７に対して、ガイドレールなどの第二の調節手段を用いて調節軸に沿って駆動手段によって手動で調節され、または動かされ得る。ヘッドレスト１６は、高周波コイル１７と共に、または高周波コイル１７に無関係に調節され得る。この場合レーザ装置として設計され、またレーザ１９、反射器２０およびセンサ２１を有する検出器装置１８を用いることによって、レーザ１９のレーザ光は、レーザ１９と反射器２０との間の距離２２を定めるために反射器２０により反射され、センサ２１により検出される。反射器２０は、ヘッドレスト１６などの調節可能な要素に、かつ／または高周波コイル上に取り付けられ、その結果、レーザ１９に対する、ひいては患者シート７に対する、かつ／または主要なフィールドユニット５に対する調節可能な要素の位置が定められ得る。レーザ１９は、台２３上の主要なフィールドユニット５に対する定められた位置に配置される。検出器装置１８はまた、調節可能な要素上にケーブルプル位置決め器およびケーブルアイからなるケーブルプル装置として、または調節可能な要素１６、１７上に切替えフラグをもつ光バリアとして具体化されてもよい。切替えフラグは、主要な磁場ユニット５に対する任意の定められた位置に配置され得る。ＭＲＩ装置１上で、選択装置２４は、タッチスクリーン上のボタンまたはバーチャルな操作要素などの選択要素２５を
用いて実行される。選択装置２４は、撮影される解剖学上の構造、特定のアプリケーションおよび／または患者特有の情報の選択を可能にする。撮影位置１４は、進行路１３に沿って患者シート７が移動する時に反射器２０の位置によって示され、撮影位置１４における患者および患者シート７は、明瞭には示されない。レール１０により定められる進行軸１３は、ＭＲＩ装置１の中心軸２６に対して平行に、または少なくとも許容範囲＋１０度～－１０度で平行に配置される。この場合、中心軸２６は、患者用開口部６の対称軸と、また主要な磁場ユニット５の主要な磁場の対称軸と一致する。

図２は、開始位置３０で始まる終止位置３１までの患者シート７に対するヘッドレスト１６の調節を示し、ここにおいて、ヘッドレスト１６は、患者４の頭部３の下方に配置される。ヘッドレスト１６の変位の間、反射器２０もまた、矢印３４で示されるように、開始位置３２から終止位置３３へと移動する。ヘッドレスト１６の変位は、例えば、ガイドレール（図示せず）などの第二の調節手段を用いて起こり得る。

図３は、矢印４２で示されるような、開始位置４０から始まり終止位置４１までの患者シート７に対する高周波コイル１７の調節を示す略図を示す。高周波コイル１７は、撮影される患者４の頭部３の部分２が高周波コイル内に配置されるように、終止位置４１で下部リングを通じてのみ配置される。

図２のヘッドレスト１６または図３の高周波コイル１７などの調節可能な要素の調節の後、患者シート７は、図１に示すように、患者用開口部６内に撮影位置１４まで移動する。

１ＭＲＩ装置
２部分
３頭部
４患者
５主要な磁場ユニット
６患者用開口部
７患者シート
８背もたれ
９シート表面
１０調節手段
１１駆動手段
１２制御ユニット
１３進行路
１４撮影位置
１５撮影領域
１６ヘッドレスト
１７高周波コイル
１８検出器装置
１９レーザ
２０反射器
２１センサ
２２距離
２３台
２４選択装置
２５選択要素
２６中心軸
３０開始位置
３１終止位置
３２開始位置
３３終止位置
３４矢印
４０開始位置
４１終止位置
４２矢印

Claims

少なくとも１つの主要な磁場ユニット（５）および少なくとも１つの患者用開口部（６）を含む、患者（４）の頭部（３）の少なくとも一部分（２）を測定するためのＭＲＩ装置（１）であって、前記ＭＲＩ装置（１）が、患者シート（７）を有し、前記患者シート（７）が、前記患者（４）の前記頭部（３）が少なくとも部分的に前記ＭＲＩ装置（１）の撮影領域（１５）に置かれる撮影位置（１４）まで前記患者シート（７）を進行路（１３）に沿って前記患者用開口部（６）内に移動するために、少なくとも１つの駆動手段（１１）によって駆動され、また制御ユニット（１２）を用いて制御される調節手段（１０）を有し、調節可能な要素（１６、１７）が、前記患者シート（７）に対して前記患者シート（７）に取り付けられ、ここにおいて、前記ＭＲＩ装置（１）は検出器装置（１８）をさらに備え、前記制御ユニット（１２）の制御のための前記進行路（１３）の長さを決定するために、前記主要な磁場ユニット（５）に対する、かつ／または前記患者シート（７）に対する前記調節可能な要素（１６、１７）の位置が、前記検出器装置（１８）によって自動的に定められ、前記調節可能な要素（１６、１７）が、患者位置決め要素であることを特徴とするＭＲＩ装置（１）。
前記検出器装置（１８）が、前記患者シート（１０）が移動する前に、前記患者シート（１０）が移動する時に、または前記撮影位置（１４）に到達した時のみに、前記主要な磁場ユニット（５）に対する、かつ／または前記患者シート（７）に対する前記調節可能な要素（１６、１７）の前記位置を定めることを特徴とする請求項１に記載のＭＲＩ装置（１）。
前記ＭＲＩ装置（１）が、選択装置（２４）を有し、前記ＭＲＩ装置（１）の前記撮影領域（１５）に対して前記患者の調節される前記撮影位置（１４）が、コンピュータの援助により自動的に、または撮影される前記患者の解剖学上の構造、固定アプリケーションおよび／または患者特有の情報に基づいて前記選択装置（２４）を用いてユーザーにより定められることを特徴とする請求項１または２に記載のＭＲＩ装置（１）。
少なくとも１つの主要な磁場ユニット（５）および少なくとも１つの患者用開口部（６）を含むＭＲＩ装置（１）に対して患者（４）の頭部（３）を位置決めするための方法であって、患者シート（７）が、前記ＭＲＩ装置（１）に取り付けられ、前記患者シート（７）が、前記患者（４）の前記頭部（３）が少なくとも部分的に前記ＭＲＩ装置（１）の撮影領域（１５）に配置される撮影位置（１４）に前記患者シート（７）を進行路（１３）に沿って前記患者用開口部（６）内に移動するために、少なくとも１つの駆動手段（１１）によって駆動され、また制御ユニット（１２）を用いて制御される調節手段（１０）を有し、調節可能な要素（１６、１７）が、前記患者シート（７）に関して前記患者シート（７）に取り付けられ、前記ＭＲＩ装置（１）上の検出器装置（１８）によって、前記主要な磁場ユニット（５）に対する、かつ／または前記患者シート（７）に対する前記調節可能な要素（１６、１７）の位置が、自動的に定められ、前記調節可能な要素（１６、１７）が、患者位置決め要素であり、ここにおいて、前記調節可能な要素（１６、１７）の前記位置が、前記制御ユニット（１２）の制御のために前記患者シート（７）の前記進行路（１３）の長さを定めるために使用されることを特徴とする方法。
前記ＭＲＩ装置（１）の前記撮影領域（１５）に対して前記患者（４）の調節される前記撮影位置（１４）が、コンピュータの援助により自動的に、または撮影される前記患者の解剖学上の構造、固定アプリケーションおよび／または患者特有の情報に基づいて選択装置（２４）を用いてユーザーにより手動で定められることを特徴とする請求項４に記載の方法。
第一のステップで、前記患者（４）が、前記患者シート（７）上に配置され、第二のステップで、前記調節可能な要素（１６、１７）が、撮影される前記患者（４）の解剖学上の構造に関して調節され、第三のステップで、前記患者シート（７）上に配置された前記患者（４）が、前記調節手段（１０）を用いて前記撮影位置（１４）内に移動することを特徴とする請求項４または５に記載の方法。
所定の撮影位置（１４）に到達した時に、前記駆動手段（１１）が自動的にスイッチオフされることを特徴とする請求項４～６のいずれかに記載の方法。
前記検出器装置（１８）が、前記患者シート（７）が移動する前に、前記患者シート（７）が移動する時に、または前記撮影位置（１４）に到達した時のみに、前記ＭＲＩ装置（１）に対する前記調節可能な要素（１６、１７）の前記位置を定めることを特徴とする請求項４～７のいずれかに記載の方法。