JP7313482B2 - 統合されたx線システムとパイロットトーンシステム - Google Patents
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Description
-心拍と呼吸の心電図フリー(心電図を用いない)の検出
-頭部-身体の動きの分離及び定量化
-心臓及び呼吸の動きのトリガを導出する
-MR LINAC放射線治療への応用
-パイロットトーン/RF基準は、品質を高め、費用対効果を向上させるために、患者プレパレーションを加速するために有用でありうる。
-ECG電極に代わるものを提供する
-余分なワークフローを減らす
-X線量を低減する
-非協力的な被験者の動きを補正する
-患者にフィードバックを提供する
-カバー又は衣服を通して被検体の動きを追跡する
-PNSは患者にとって不快である。
-PNSレベルは患者の個人差がある。
-PNS限界値がグローバルに設定されており,PNSに対する個人の感受性が無視されている。
-ハンディキャップのある患者や鎮静剤を使用している患者にはPNSが伝わらない。オペレーターへの定量的なフィードバックがない。
-PNSは、カメラを使った方法では検出できない。
-PNSは、動きによるMRアーチファクトを引き起こしうる。
-患者がオペレータを呼ぶ際に、PNSは、意図しないスキャンにつながる可能性がある。
読み出し方向の変更
シーケンスの変更
勾配強度
患者のポーズ/姿勢
-第1の閾値を下回る相関=PNSなし又は低い:計画どおりにシーケンスを実行する。
-第2の閾値を下回る相関=かなりのPNS:シーケンスを適応させる。
-第2の閾値を上回る相関=痛み制限時のPNS、又はかなりの画像アーチファクトが予想される:勾配増幅器のインターロックによりスキャンを終了する。
101 コンピュータトモグラフィガントリ
102 被検体
103 ボア
104 被検体支持体
105 撮像ゾーン
106 パイロットトーンシステム
108 無線周波数システム
110 少なくとも1つの送信チャンネル
112 少なくとも1つの受信チャネル
114 少なくとも1つの送信コイル
116 少なくとも1つの受信コイル
120 コンピュータ
122 プロセッサ
124 ハードウェアインタフェース
126 ユーザインタフェース
128 メモリ
130 マシン実行可能命令
132 制御コマンド
134 医用イメージングデータ
136 パイロットトーン信号
138 パイロットトーンデータ
140 動き状態
142 動き状態モデル
144 医用画像
200 X線システムを制御して、パイロットトーンデータ取得中に医用イメージングデータを取得する
202 少なくとも1つの送信チャネルを制御することによって少なくとも1つのパイロットトーン信号を送信する
204 少なくとも1つの受信チャネルを制御することによってパイロットトーンデータを取得する
206 パイロットトーンデータを使用して被検体の動き状態を決定する
300 医用イメージングデータを使用してトモグラフィック医用画像を再構成する
302 被検体の動きを使用して、トモグラフィック医用画像の再構成を補正する
400 被検体の動き状態を使用して医用イメージングデータの取得をゲート制御し、又は被検体の動き状態を使用して医用イメージングデータの取得を修正する
500 マルチチャネルパイロットトーンデータ
600 X線装置
602 CT又はX線管
604 動きフィードバックモニタ
606 患者フィードバックモニタ
608 心電図のトリガ及び呼吸
610 パイロットデータを含む再構成
612 AI機械学習モジュール
700 頭部位置
700' 頭部位置
702 鼻の位置
702' 鼻の位置
800 磁気共鳴イメージングシステム
804 磁石
806 磁石のボア
808 撮像ゾーン
809 関心領域
810 磁場勾配コイル
812 磁場勾配コイル電源
814 磁気共鳴アンテナ
816 無線周波数コイル
830 パルスシーケンスコマンド
832 磁気共鳴イメージングデータ
834 共鳴画像
836 時間依存の勾配パルス周波数
838 末梢神経刺激警告信号
900 磁気共鳴イメージングデータを取得する
902 少なくとも1つのパイロットトーン信号を送信するよう複数の送信チャネルの少なくとも一部を制御することによって、少なくとも1つのパイロットトーン信号を送信する
904 パイロットトーンデータを受信するよう複数の受信チャネルの少なくとも一部を制御することによって、パイロットトーンデータを取得する
906 パイロットトーンデータを用いて被検体の動き状態を決定する
908 パルスシーケンスコマンドを使用して電流勾配パルス周波数を決定する
910 パイロットトーンデータを用いて、現在の勾配パルス周波数の所定の範囲内の周期性を有する被検体の動きを検出する
912 被検体の動きが検出される場合、末梢神経刺激警告信号を提供する
1000 パイロット/RF基準コイルアレイ
1002 勾配波形
1004 PNS検出器/相関器
1006 コントローラ
1008 ニューラルネットワーク
1010 勾配アンプ
1014 PNSモニタ
Claims (13)
- 少なくとも部分的に撮像ゾーン内にある被検体から医用イメージングデータを取得するよう構成されるX線システムであって、
マシン実行可能命令を記憶するメモリと、
前記X線システムを制御するよう構成されるプロセッサと、
パイロットトーンシステムであって、前記パイロットトーンシステムが、複数の送信チャネル及び複数の受信チャネルをもつ無線周波数システムを有し、前記複数の送信チャネルが、複数の送信コイルを介してマルチチャネルパイロットトーン信号を送信し、前記複数の受信チャネルが、複数の受信コイルを介してマルチチャネルパイロットトーンデータを受信するよう構成される、パイロットトーンシステムと、
を有し、前記マシン実行可能な命令の実行が、前記プロセッサに、
前記複数の送信チャネルを制御することによって前記マルチチャネルパイロットトーン信号を送信するステップと、
前記複数の受信チャネルを制御することによって前記マルチチャネルパイロットトーンデータを取得し、前記マルチチャネルパイロットトーンデータを用いて前記被検体の動き状態を決定するステップと、
を実行させる、X線システム。 - 前記無線周波数システムは、前記マルチチャネルパイロットトーン信号のそれぞれを、周波数符号化、位相符号化、複素変調、CDMA符号化、及びこれらの組み合わせのうちのいずれか1つを用いて符号化するように構成される、請求項1に記載のX線システム。
- 前記動き状態が、被検体の動きの位置、動きベクトル、被検体の動き分類、呼吸状態、心臓動き状態、被検体の少なくとも一部を記述する並進ベクトル、被検体の少なくとも一部を記述する回転、及びこれらの組み合わせ、いずれか1つである、請求項1又は2に記載のX線システム。
- 前記マシン実行可能命令の実行が更に、前記プロセッサに、
前記マルチチャネルパイロットトーンデータ及び前記少なくとも1つのマルチチャネルパイロットトーン信号を受信し及び前記動き状態を出力するよう構成されたリカレントニューラルネットワークを使用すること、
前記被検体と前記少なくとも1つの受信コイルの各々との間の距離を検出すること、
デジタルフィルタリングの使用、
主成分分析の使用、及び
これらの組み合わせ、
のいずれか1つを使用して、前記動き状態を決定するステップを実行させる、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のX線システム。 - 前記マシン実行可能命令の実行が更に、前記プロセッサに、前記マルチチャネルパイロットトーンデータの取得中に、前記X線システムを制御して前記医用イメージングデータを取得するステップを実行させる、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のX線システム。
- 前記マシン実行可能命令の実行が更に、前記プロセッサに、
前記医用イメージングデータを用いて医用画像を再構成するステップと、
前記被検体の動き状態を使用して前記医用画像の再構成を補正するステップと、
を実行させる、請求項1乃至5のいずれか1項に記載のX線システム。 - 前記マシン実行可能命令の実行が更に、前記プロセッサに、前記被検体の前記動き状態を使用して前記医用イメージングデータの取得をゲート制御するステップを実行させる、請求項5又は6に記載のX線システム。
- 前記マシン実行可能命令の実行が更に、前記プロセッサに、前記被検体の前記動き状態を用いて前記医用イメージングデータの前記取得を修正するステップを実行させる、請求項5、6又は7に記載のX線システム。
- 前記パイロットトーンシステムが、前記複数の送信コイル及び/又は前複数の受信コイルを更に有する、請求項1乃至8のいずれか1項に記載のX線システム。
- 前記X線システムが更に、前記撮像ゾーン内の前記被検体の少なくとも一部を支持する被検体支持体を有し、前記複数の送信コイルの少なくとも一部及び前記複数の受信コイルの少なくとも一部が前記被検体支持体に一体化されている、請求項9に記載のX線システム。
- 前記X線システムが、X線コンピュータトモグラフィシステムである、請求項1乃至10のいずれか1項に記載のX線システム。
- X線システムを制御するよう構成されたプロセッサによる実行のための実行可能命令を有するコンピュータプログラムであって、前記X線システムは、少なくとも部分的に撮像ゾーン内にある被検体から医用イメージングデータを取得するよう構成され、前記X線システムは、パイロットトーンシステムを有し、前記パイロットトーンシステムは、複数の送信チャネル及び複数の受信チャネルをもつ無線周波数システムを有し、前記複数の送信チャネルは、複数の送信コイルを介してマルチチャネルパイロットトーン信号を送信するように構成され、前記複数の受信チャネルは、複数の受信コイルを介してマルチチャネルパイロットトーンデータを受信するように構成され、前記マシン実行可能命令の実行は、前記プロセッサに、
前記複数の送信チャネルを制御することによって前記複数のパイロットトーン信号を送信するステップと、
前記マルチチャネルパイロットトーンデータを受信するよう前記複数の受信チャネルを制御することにより、前記マルチチャネルパイロットトーンデータを取得するステップと、
前記マルチチャネルパイロットトーンデータを使用して前記被検体の動き状態を決定するステップと、
を実行させるコンピュータプログラム。 - 少なくとも部分的に撮像ゾーン内にある被検体から医用イメージングデータを取得するよう構成されるX線システムの作動方法であって、前記X線システムは、パイロットトーンシステムを有し、前記パイロットトーンシステムは、複数の送信チャネル及び複数の受信チャネルを含む無線周波数システムを有し、前記複数の送信チャネルは、複数の送信コイルを介して複数のマルチチャネルパイロットトーン信号を送信するように構成され、前記複数の受信チャネルは、複数の受信コイルを介してマルチチャネルパイロットトーンデータを受信するように構成され、前記方法は、
前記複数の送信チャネルを制御することによって前記複数のマルチチャネルパイロットトーン信号を送信するステップと、
前記複数の受信チャネルを制御することによって前記マルチチャネルパイロットトーンデータを取得するステップと、
前記マルチチャネルパイロットトーンデータを使用して前記被検体の動き状態を決定するステップと、
を有する、作動方法。
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