JPH06261885A - Magnetic resonance video device provided with medical treatment mechanism - Google Patents

Magnetic resonance video device provided with medical treatment mechanism

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JPH06261885A
JPH06261885A JP5054392A JP5439293A JPH06261885A JP H06261885 A JPH06261885 A JP H06261885A JP 5054392 A JP5054392 A JP 5054392A JP 5439293 A JP5439293 A JP 5439293A JP H06261885 A JPH06261885 A JP H06261885A
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JP
Japan
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magnetic field
magnetic resonance
treatment
image
subject
Prior art date
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Pending
Application number
JP5054392A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyomi Mori
清巳 守
Yasutoshi Ishihara
康利 石原
Yoshinori Suzuki
義規 鈴木
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5054392A priority Critical patent/JPH06261885A/en
Publication of JPH06261885A publication Critical patent/JPH06261885A/en
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  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

PURPOSE:To execute a free medical treatment plan related to an irradiated position, and to safely and exactly execute the medical treatment by designating suitably a lesion part, based on a two-dimensional or three-dimensional positioning image obtained by the magnetic resonance video device. CONSTITUTION:A static magnetic field magnet 1 applies a uniform static magnetic field to a patient 4. A gradient magnetic field generating coil 2 is driven by a gradient coil power source 3 controlled by a system controller 10, and applies gradient magnetic fields Gx, Gy and Gz whose magnetic field intensity is varied, to the patient 4. Also, to the patient 4, a high frequency signal from an MRI transmitting/receiving system 19 is applied as a high frequency magnetic field through a multiple function probe 15 under the control by the system controller 10. By applying the static magnetic field, the gradient magnetic field and the high frequency magnetic field, a magnetic resonance signal related to an atomic nucleus of a proton is generated from the patient 4. The magnetic resonance signal of a nuclide is received by an RF radiating and receiving probe 8, amplified and detected by a receiving part 9, and sent to a data collecting part 11 under the control by the system controller 10.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、治療機能を備えた磁
気共鳴映像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus having a therapeutic function.

【0002】[0002]

【従来の技術】体内の情報を非侵襲的に容易に観測でき
る医療用画像装置としては、超音波診断装置、X線撮像
装置(以下「X線CT」という)、(以下「PET」と
いう)、磁気共鳴映像装置(以下「MRI」という)等
がある。特に、近年では、X線CTやMRIでのデータ
を3次元処理し、鮮明な立体画像をも得られるようにな
っている。そして、このような情報は、医師が外科的な
処置の前に綿密な治療計画を練るために利用され、ま
た、治療効果の診断等で医療に大きく貢献している。
2. Description of the Related Art An ultrasonic diagnostic apparatus, an X-ray imaging apparatus (hereinafter referred to as "X-ray CT"), (hereinafter referred to as "PET") is used as a medical imaging apparatus capable of easily observing information inside the body in a non-invasive manner. , A magnetic resonance imaging apparatus (hereinafter referred to as "MRI"), and the like. In particular, in recent years, it has become possible to obtain clear stereoscopic images by three-dimensionally processing data obtained by X-ray CT or MRI. Such information is used by doctors to make a detailed treatment plan before surgical treatment, and contributes greatly to medical treatment by diagnosing therapeutic effects.

【0003】例えば、MRIは、体内に存在する水プロ
トンの特性(磁場分布や化学シフト等)を利用すること
により組織学的な変化を画像として把握することがで
き、近年では、温度計測の方法も提案され(特開昭59
−196431号公報,特開平4−49949号公
報)、形態・機能・代謝・温度分布等の種々の計測から
診断情報を取得することができる。このMRIは、静磁
場内におかれた被検体に対して、いわゆる高周波プロー
ブ(RFプローブ)から20〜100MHz前後の高周
波磁場を印加した後、勾配コイルから所定の勾配磁場を
印加することによって、被検体から発生する磁気共鳴信
号を収集し、画像を構成するというものである。
For example, MRI can grasp histological changes as an image by utilizing the characteristics (magnetic field distribution, chemical shift, etc.) of water protons existing in the body, and in recent years, a temperature measuring method has been used. Is also proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 59-59
The diagnostic information can be obtained from various measurements such as morphology / function / metabolism / temperature distribution. In this MRI, a high frequency magnetic field of about 20 to 100 MHz is applied from a so-called high frequency probe (RF probe) to a subject placed in a static magnetic field, and then a predetermined gradient magnetic field is applied from a gradient coil. The magnetic resonance signals generated from the subject are collected to form an image.

【0004】一方、治療面では、結石症の治療に体外か
ら強力超音波を照射し結石を破砕する結石破砕装置が実
用化されている。強力超音波源には、水中放電方式、電
磁誘導方式、微小爆発方式、ピエゾ素子を用いる方式等
が考えられ、それぞれ短所と長所を持っている。
On the other hand, in terms of treatment, a calculus crushing device for crushing calculi by irradiating strong ultrasonic waves from outside the body has been put into practical use for the treatment of calculi. As a powerful ultrasonic source, an underwater discharge method, an electromagnetic induction method, a micro-explosion method, a method using a piezo element, and the like are conceivable, and each has its advantages and disadvantages.

【0005】例えば、ピエゾ素子を用いる方法は、強力
超音波の圧力が小さいという短所はあるが、小焦点、消
耗品がなく、その強度を任意にコントロールでき、複数
のピエゾ素子にかける駆動波形を位相制御することによ
り焦点位置をコントロールできる等の優れた長所を有す
る(特開昭60−145131号公報,米国特許第4,
526,168号)。また、駆動波形を位相制御するこ
とにより、焦点の形状を変化させることもできる(特開
昭62−42773号公報)。
For example, the method using a piezo element has the disadvantage that the pressure of strong ultrasonic waves is small, but there is no small focal point or consumables, its intensity can be arbitrarily controlled, and the drive waveform applied to a plurality of piezo elements can be controlled. It has an excellent advantage that the focus position can be controlled by controlling the phase (Japanese Patent Laid-Open No. 60-145131, US Pat. No. 4,
526, 168). Further, the shape of the focus can be changed by controlling the phase of the drive waveform (Japanese Patent Laid-Open No. 62-42773).

【0006】また、癌(悪性新生物)治療技術の一つと
して、温熱治療法(ハイパーサーミア)が注目されてい
る。このハイパーサーミアは、腫瘍組織が正常組織に比
べ温度感受性が高く、42.5°C以上に加温されると
死滅することを利用したものであり、腫瘍部位を局所的
に加温する方法が有効である。しかしながら、温熱治療
法は、患部を一定時間一定温度に保たなければ治療効果
が期待できない。また、生体は、温度が上昇すると血流
量を制御して正常体温に保とうとする生理的機能を有す
る。従って、加温・治療温度到達後、一定時間その状態
を保って治療効果を向上させるためには、加温と測温を
同時に行うか、この動作を交互に行い加温温度を制御す
る必要があり、治療に際し非常に煩わしかった。
[0006] Also, as one of the cancer (malignant neoplasm) treatment techniques, hyperthermia has attracted attention. This hyperthermia has a higher temperature sensitivity than that of normal tissue, and it kills when heated to 42.5 ° C or higher. The method of locally heating the tumor site is effective. Is. However, the thermotherapy method cannot be expected to have a therapeutic effect unless the affected area is kept at a constant temperature for a certain period of time. In addition, the living body has a physiological function of controlling the blood flow rate to maintain a normal body temperature when the temperature rises. Therefore, in order to maintain the state for a certain time and improve the therapeutic effect after reaching the heating / treatment temperature, it is necessary to perform heating and temperature measurement at the same time or alternately perform this operation to control the heating temperature. Yes, it was very annoying to treat.

【0007】また、加温・加熱方法としては、マイクロ
波等の電磁波を用いる方法が先行しているが、生体の電
気的特性により深部の腫瘍を選択的に加温することは難
しく、治療成績の良好な例は表在性(深さ5cm以内)
の腫瘍の場合に限られている。
Further, as a heating / heating method, a method using an electromagnetic wave such as a microwave has been preceded, but it is difficult to selectively heat a deep tumor due to the electrical characteristics of the living body, and the treatment result. Is a superficial example (within 5 cm in depth)
Limited to tumors.

【0008】そこで、深部腫瘍の治療に、超音波による
物理的エネルギーを利用する方法が考えられている。こ
れは、超音波ビームの集束性と、到達深度が深いという
特徴を利用するものである。この超音波による物理的エ
ネルギーを利用するため、球面状の超音波放射面を持つ
複数個の超音波振動子を組み合わせた超音波トランスデ
ューサや、リング型の超音波振動子を同心円状に配置し
たアニュラーアレイ超音波トランスデューサを用いるも
のが提案されている。特に、アニュラーアレイ超音波ト
ランスデューサを用いた場合には、焦点の深さを可変で
きるというメリットがある。また、焦点位置を3次元的
に変化させることのできるフェーズドアレイも提案され
ている(米国特許第4,526,168号)。
Therefore, a method of utilizing physical energy by ultrasonic waves has been considered for the treatment of deep tumors. This utilizes the characteristics of focusing the ultrasonic beam and having a deep arrival depth. In order to utilize the physical energy of this ultrasonic wave, an ultrasonic transducer that combines multiple ultrasonic transducers with spherical ultrasonic radiation surfaces, or an annular transducer that has ring-shaped ultrasonic transducers arranged concentrically Those using an array ultrasonic transducer have been proposed. In particular, when an annular array ultrasonic transducer is used, there is an advantage that the depth of focus can be changed. A phased array capable of changing the focal position three-dimensionally has also been proposed (US Pat. No. 4,526,168).

【0009】さらに、上述の結石破砕装置と加温・加熱
装置を一体化して構成した治療装置も提案されている
(特願平3−306106号)。また、上記の温熱治療
法を進めて、腫瘍部分を80℃以上に加熱し、腫瘍組織
を焼き殺すという治療法も報告されている。しかしなが
ら、これらはいずれも超音波発生源として大掛りな装置
が必要となり、治療効果を組織学的に診断・監視できる
医用画像装置と組み合わせることはさまざまな困難があ
り制約を受け、現実的なものではない。
Further, there has been proposed a treatment device in which the above-mentioned calculus crushing device and a heating / heating device are integrated (Japanese Patent Application No. 3-306106). In addition, a treatment method has also been reported in which the above-mentioned hyperthermia treatment method is advanced to heat the tumor portion to 80 ° C. or higher to burn off the tumor tissue. However, all of these require a large-scale device as an ultrasonic wave generation source, and combining with a medical imaging device capable of histologically diagnosing and monitoring the therapeutic effect is subject to various difficulties and is a realistic one. is not.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来
は、生体における深部の局所的加温や加温周辺部の測温
が困難であり、また治療効果を即時に診断することがで
きないという問題点があった。
As described above, conventionally, it is difficult to locally heat the deep part of the living body or measure the temperature of the heated peripheral part, and it is impossible to immediately diagnose the therapeutic effect. There was a point.

【0011】また、結石破砕装置とMRI、又は加温治
療装置とMRIとを組み合わせて、治療及び診断に用い
るにはその構成が非常に大掛かりになり、困難であっ
た。特に、超音波発生部である超音波トランスデューサ
と、高周波磁場発生部であるRFプロ−ブは扱う信号が
異なるため独立であり、結石破砕装置や加温治療装置に
おいて治療を行う場合や、MRIにおいて診断を行う場
合ごとに、これらを再設定・再調整の必要があり、その
操作や位置合せ等に手間がかかる等不便であった。ま
た、患者に負担をかけてしまう等の問題点もあった。
Further, it is difficult to use a combination of a calculus crushing device and MRI, or a heating treatment device and MRI for treatment and diagnosis, because the structure is very large and difficult. In particular, the ultrasonic transducer, which is an ultrasonic wave generation unit, and the RF probe, which is a high frequency magnetic field generation unit, are independent because the signals to be handled are different, and when performing treatment in a calculus breaking device or a heating treatment device, or in MRI. It was necessary to reset and re-adjust them each time a diagnosis was made, which was inconvenient because of the troublesome operation and alignment. In addition, there are problems such as burdening the patient.

【0012】そこで、第1発明は、生体深部における局
所的加温及び加温温度の制御を行うことのできる加温治
療装置を提供することを目的とする。これに加えて、第
1発明では、治療中の患者の動きに対し補償機能を持た
せて正確な測温を行い、加温制御にその情報をフィード
バックさせて治療効果の高い加温治療装置を提供するこ
とをも目的とする。
Therefore, it is an object of the first invention to provide a heating treatment apparatus capable of performing local heating in a deep part of a living body and control of the heating temperature. In addition to this, in the first invention, a warming treatment apparatus having a high therapeutic effect is provided by providing a compensation function for the movement of the patient during treatment to perform accurate temperature measurement and feeding the information back to the heating control. It is also intended to be provided.

【0013】また、第2発明は、超音波トランスデュー
サとMRI用RFプローブとの両方の性能を合わせ持つ
多重機能プローブを搭載し、治療及び診断効果の高い、
治療機能を装備した磁気共鳴映像装置を提供することを
目的とする。
The second aspect of the invention is equipped with a multi-function probe having both the performance of an ultrasonic transducer and the performance of an RF probe for MRI, and has high therapeutic and diagnostic effects.
An object of the present invention is to provide a magnetic resonance imaging apparatus equipped with a therapeutic function.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の課題
を解決するために、静磁場内におかれた被検体に対し所
定の高周波磁場及び勾配磁場を印加し、前記被検体内か
ら発生する磁気共鳴信号を収集して磁気共鳴画像を再構
成するとともに、前記磁気共鳴画像を利用して音響的エ
ネルギーによる治療を行う治療機構を備えた磁気共鳴画
像装置において、前記被検体に一様な高周波磁場を印加
し、検出する一様高周波磁場印加検出手段と、この手段
により検出された磁気共鳴信号に基づき画像情報及び磁
場分布情報を構成する手段と、前記被検体の局所的な領
域から発生する高周波磁場を検出する局所高周波磁場検
出手段と、この手段により検出された磁気共鳴信号に基
づき局所高周波磁場分布情報を構成する手段と、前記画
像情報及び磁場分布情報を画像化する手段と、前記治療
対象部に音響的エネルギーを印加する前記音響的エネル
ギー印加手段を制御する手段と、前記画像情報に基づい
て前記治療対象部以外を過温監視領域として指定する過
温監視領域指定手段と、前記磁場分布情報に基づいて前
記被検体の温度変位分布情報を構成する温度変位分布情
報構成手段とからなり、前記温度変位分布情報に基づき
前記加温監視領域内の温度変位が所定値以上の場合に前
記音響的エネルギー印加手段を制御するように治療機構
を備えた磁気共鳴画像装置を構成する。
In order to solve the above-mentioned conventional problems, the present invention applies a predetermined high-frequency magnetic field and gradient magnetic field to an object placed in a static magnetic field to generate it from within the object. In the magnetic resonance imaging apparatus including a treatment mechanism that collects magnetic resonance signals to reconstruct a magnetic resonance image and performs treatment with acoustic energy using the magnetic resonance image, Uniform high frequency magnetic field application detection means for applying and detecting a high frequency magnetic field, means for forming image information and magnetic field distribution information based on the magnetic resonance signal detected by this means, and generation from a local region of the subject Local high-frequency magnetic field detecting means for detecting the high-frequency magnetic field, the means for forming local high-frequency magnetic field distribution information based on the magnetic resonance signal detected by this means, the image information and the magnetic field component A means for imaging information, a means for controlling the acoustic energy applying means for applying acoustic energy to the treatment target portion, and a portion other than the treatment target portion is designated as an overtemperature monitoring region based on the image information. The superheat monitoring area designating means and the temperature displacement distribution information forming means forming the temperature displacement distribution information of the subject based on the magnetic field distribution information, and the inside of the heating monitoring area based on the temperature displacement distribution information. A magnetic resonance imaging apparatus having a treatment mechanism is configured to control the acoustic energy applying means when the temperature displacement is equal to or more than a predetermined value.

【0015】また、静磁場内におかれた被検体に対し所
定の高周波磁場及び勾配磁場を印加し、前記被検体内か
ら発生する磁気共鳴信号を収集して磁気共鳴画像を再構
成するとともに、前記磁気共鳴画像を利用して音響的エ
ネルギーによる治療を行う治療機構を備えた磁気共鳴画
像装置において、前記治療機構は、超音波画像を構成す
べく微弱超音波を前記被検体内に照射し、その反射波を
受信する第1のモードと、治療対象物を破砕すべく強力
超音波を前記被検体内に照射する第2のモードと、高周
波磁場を送受信する第3のモードと、前記各モードを切
り換える手段とから治療機構を備えた磁気共鳴映像装置
を構成する。
Further, a predetermined high frequency magnetic field and gradient magnetic field are applied to the subject placed in the static magnetic field, magnetic resonance signals generated from the subject are collected to reconstruct a magnetic resonance image, and In a magnetic resonance imaging apparatus having a treatment mechanism for performing treatment with acoustic energy using the magnetic resonance image, the treatment mechanism irradiates weak ultrasonic waves into the subject to configure an ultrasonic image, A first mode for receiving the reflected wave, a second mode for irradiating the subject with strong ultrasonic waves for crushing an object to be treated, a third mode for transmitting and receiving a high-frequency magnetic field, and each mode described above. A magnetic resonance imaging apparatus having a treatment mechanism is constituted by the means for switching between.

【0016】そして、前記治療機構は、複数のピエゾ素
子を配列し、このピエゾ素子自体のインダクタンス及び
コンダクタンスによって共振回路を形成したことを特徴
とする請求項2記載の治療機構を備えた磁気共鳴映像装
置。
The magnetic resonance image having a therapeutic mechanism according to claim 2, wherein the therapeutic mechanism has a plurality of piezoelectric elements arranged, and a resonance circuit is formed by the inductance and conductance of the piezoelectric elements themselves. apparatus.

【0017】[0017]

【作用】本発明では、1つ又は2つ以上のサーフェスコ
イル(SC)より高周波磁場(RF)を照射し体内の患
部に集束させる。RFエネルギーは、生態組織で吸収さ
れ熱に変わり、組織の変形・破壊に消費される。これに
より腫瘍細胞は熱変性又は破壊され壊死する。但し、通
常患部の腫瘍形状は不定形であり、また、SCが配置さ
れた中央に存在するとは限らないため、腫瘍全体が治療
できるようRFエネルギーの照射を制御する必要があ
る。この制御のため腫瘍形状及び周囲臓器との位置関係
を正確に把握する必要があり、この目的でMRIを用い
る。
In the present invention, a high frequency magnetic field (RF) is applied from one or more surface coils (SC) to focus on the affected area in the body. RF energy is absorbed by ecological tissues and converted into heat, which is consumed for deformation and destruction of tissues. This causes heat degeneration or destruction of the tumor cells and necrosis. However, the tumor shape of the affected area is usually irregular, and since it does not always exist in the center where the SC is placed, it is necessary to control the irradiation of RF energy so that the entire tumor can be treated. For this control, it is necessary to accurately grasp the tumor shape and the positional relationship with surrounding organs, and MRI is used for this purpose.

【0018】MRIは、静磁場中に置かれ場合の体内に
存在する水の原子核であるプロトンの磁気共鳴現象を利
用している。画像撮像の際には磁気共鳴現象を起こさせ
るためにRFを用いており、患部の加温時は同システム
の送信パワーを利用することができる。また、MRIは
生体内患部を含む3次元情報を収集できるため、この情
報をもとに体内画像を2次元又は3次元で再構成し治療
計画の作成に用いる。MRIでは、画像上の位置がシス
テム中の勾配コイルで決定・把握できるため、常に加温
用RFが画像上のどこに位置するかを求めることがで
き、この情報を体内画像と同時に操作者に表示して位置
決めを正確に行うことができる。
MRI utilizes the magnetic resonance phenomenon of protons, which are atomic nuclei of water existing in the body when placed in a static magnetic field. RF is used to cause a magnetic resonance phenomenon when capturing an image, and the transmission power of the system can be used when the affected area is heated. Further, since MRI can collect three-dimensional information including an affected part in a living body, an in-vivo image is reconstructed in two-dimensional or three-dimensional based on this information and used for creating a treatment plan. In MRI, since the position on the image can be determined and grasped by the gradient coil in the system, it is possible to always find where the heating RF is located on the image, and this information is displayed to the operator at the same time as the in-vivo image. The positioning can be performed accurately.

【0019】治療中においては、水分の温度変化が微妙
な磁場分布の変化(化学シフト)に反映することが知ら
れており、加温前後で磁場の変位をマッピングし差分を
画像化すれば生体中の温度変位が把握できる。従って、
通常生体内部の温度分布が一様であるため、加温前の体
表における温度を参照すれば、加温後の患部及びその周
辺における温度分布が測定できる。
During treatment, it is known that a change in water temperature reflects a subtle change in the magnetic field distribution (chemical shift). If the displacement of the magnetic field before and after heating is mapped and the difference is imaged, The temperature change inside can be grasped. Therefore,
Since the temperature distribution inside the living body is usually uniform, the temperature distribution in the affected area after heating can be measured by referring to the temperature on the body surface before heating.

【0020】また、T2強調画像を撮像すると熱による
組織変性状況を確認できる(Ferenc,A.et al.:Diagnost
ic Imaging,Sept.,1990. )。従って治療前後でこの画
像の差を見ることによって、本治療による生体作用・治
療効果の判定も可能となる。
Further, by taking a T2-weighted image, the state of tissue degeneration due to heat can be confirmed (Ferenc, A. et al .: Diagnost.
ic Imaging, Sept., 1990.). Therefore, by observing the difference between the images before and after the treatment, it becomes possible to judge the biological action / treatment effect of the main treatment.

【0021】これにより、照射位置に関する自由な治療
計画が可能になる。また、従来のMRI装置の送受信シ
ステムを大幅に変更することなく実現することができ
る。さらに、腫瘍全体が治療できるようRFエネルギー
の照射を制御することで効率よく加温でき、治療に要す
る時間も短縮することが可能となる。従って、患者への
負担も小さくすることができる。
This allows a free treatment plan regarding the irradiation position. Further, it can be realized without significantly changing the transmission / reception system of the conventional MRI apparatus. Furthermore, by controlling the irradiation of RF energy so that the entire tumor can be treated, it is possible to efficiently heat the tumor and reduce the time required for treatment. Therefore, the burden on the patient can be reduced.

【0022】[0022]

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の一実施例
について説明する。 [第1発明]図1は、本発明の一実施例に係る治療機能
を備えた磁気共鳴映像装置の構成を示す図である。図1
において、静磁場磁石1は患者4に一様な静磁場を印加
する。勾配磁場生成コイル2はシステムコントロ−ラ1
0によって制御される勾配コイル用電源(駆動アンプ)
3によって駆動され、患者4に対して、注目する所望の
断層面内の直行するX、Y方向及びこれらに垂直なZ方
向に磁場強度が直線的に変化する勾配磁場Gx、Gy、
Gzを印加する。患者4には、さらにシステムコントロ
−ラ10による制御下で、MRI送受信系19からの高
周波信号を多重機能プローブ15を介して高周波磁場と
して印加される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. [First Invention] FIG. 1 is a view showing the arrangement of a magnetic resonance imaging apparatus having a therapeutic function according to an embodiment of the present invention. Figure 1
In, the static magnetic field magnet 1 applies a uniform static magnetic field to the patient 4. The gradient magnetic field generating coil 2 is a system controller 1.
Power supply for gradient coil controlled by 0 (driving amplifier)
A gradient magnetic field Gx, Gy, which is driven by 3 and linearly changes the magnetic field strength in the orthogonal X and Y directions in the desired tomographic plane of interest to the patient 4 and in the Z direction perpendicular thereto.
Gz is applied. Under the control of the system controller 10, a high frequency signal from the MRI transmission / reception system 19 is applied to the patient 4 as a high frequency magnetic field via the multi-function probe 15.

【0023】このような静磁場と勾配磁場及び高周波磁
場の印加により、患者4からプロトンの原子核に関する
磁気共鳴信号が発生される。核種の磁気共鳴信号はRF
照射用兼受信用プローブ8で受信され、受信部9で増幅
及び検波された後、システムコントロ−ラ10による制
御下で、デ−タ収集部11に送られる。デ−タ収集部1
1では、受信部9を介して入力された磁気共鳴信号をシ
ステムコントロ−ラ10の制御下で収集し、これをA/
D変換して演算部12に画像再構成用データとして送
る。演算部12はコンソ−ル13により制御され、デ−
タ収集部11から入力された画像再構成用データについ
てフーリエ変換を含む画像再構成処理を行う。また、演
算部12はシステムコントロ−ラ10の制御をも行う。
演算部12により得られた画像デ−タは画像ディスプレ
イ14に送られ、画像が表示される。画像ディスプレイ
14は例えばCRTディスプレイが用いられる。
By applying the static magnetic field, the gradient magnetic field and the high frequency magnetic field as described above, a magnetic resonance signal relating to the nucleus of the proton is generated from the patient 4. The magnetic resonance signal of the nuclide is RF
It is received by the irradiation / reception probe 8, amplified and detected by the receiving unit 9, and then sent to the data collecting unit 11 under the control of the system controller 10. Data collection unit 1
In 1, the magnetic resonance signal input via the receiving unit 9 is collected under the control of the system controller 10, and this is acquired by A /
The data is D-converted and sent to the calculation unit 12 as image reconstruction data. The arithmetic unit 12 is controlled by the console 13,
The image reconstruction processing including the Fourier transform is performed on the image reconstruction data input from the data collection unit 11. The arithmetic unit 12 also controls the system controller 10.
The image data obtained by the calculation unit 12 is sent to the image display 14 and the image is displayed. As the image display 14, for example, a CRT display is used.

【0024】加温は、RF照射用兼受信用プローブ8に
よって行われ、システムコントローラ10により制御さ
れる。なお、このRF照射用兼受信用プローブ8が複数
で構成される場合もあるが、同様にシステムコントロー
ラ10により制御される。
The heating is performed by the RF irradiation / reception probe 8 and controlled by the system controller 10. Although the RF irradiation / reception probe 8 may be composed of a plurality of units, it is also controlled by the system controller 10.

【0025】次に、局所加温治療の手順について説明す
る。図2は、本実施例に係る治療機能を備えた磁気共鳴
映像装置による局所加温治療の手順を説明するための図
である。本実施例においては、大まかには4つの治療モ
ードからなる。第1のモードは、患者及び装置の初期状
態を設定する「設定モード」、第2のモードは、加温を
最適にする「加温条件設定モード」、第3のモードは、
位置ずれ補償をしながら指定の加温温度まで上昇させる
「加温上昇モード」と、第4のモードは、同じく加温温
度を保持する「加温保温モード」である。
Next, the procedure of local heating treatment will be described. FIG. 2 is a diagram for explaining the procedure of local heating treatment by the magnetic resonance imaging apparatus having the treatment function according to the present embodiment. In this embodiment, there are roughly four treatment modes. The first mode is a "setting mode" that sets the initial state of the patient and the device, the second mode is a "heating condition setting mode" that optimizes heating, and the third mode is
The "warming increase mode" in which the temperature is raised to the designated heating temperature while compensating for the positional deviation, and the fourth mode is the "warming and keeping mode" in which the heating temperature is also maintained.

【0026】図2について、さらに詳しく説明する。磁
石内に患者及び、高周波磁場が広い範囲で均一に発生で
きる送信用プローブ6とRF照射用兼受信用プローブ8
を設定する(Step 1)。なお送信プローブはこの場合バ
ードケイジプローブや鞍型コイル等が適切であるが、特
にこれにこだわるものではない。 設定モード(Step 2):患部に近い体表温度を計温・記
憶する。加温温度を設定する。これらの値から上昇変位
温度を算出する。公知の磁気共鳴映像の手法により、被
検体より発生するプロトンの磁気共鳴信号を送信用プロ
ーブ6及びRF照射用兼受信用プローブ8にて収集後そ
れぞれ再構成し、前者のデータを位置設定画像とし、後
者のデータをRF照射分布画像とし、演算部12内部の
メモリに蓄積しておく。治療の対象となる癌腫瘍と患部
周辺に監視領域の指定を行う。領域の指定は既に撮像さ
れている患部及び患部周辺を含む位置設定画像に対して
行う。指定法は画像ディスプレイ14上でマーカペンに
よるものが一般的に知られている。その後癌腫瘍指定と
監視領域の画像位置情報を蓄積しておく。送信用プロー
ブ6にて被検体全体の磁場分布測定後、基本磁場分布デ
ータとし蓄積しておく。 次に、SCから初期加温を行
う(Step 3)。 最適照射条件設定モード(Step 4):磁場分布計測を行
う。以前収集記憶されている基本磁場分布データを参照
し温度変位を算出する。患部周辺に加温が効率よく集中
するようRF強度、照射時間、RF照射用兼受信用プロ
ーブ8の切換えを制御する。 加温上昇モード(Step 5):加温・測温を繰返し行う。既
存の基本磁場分布データを参照に毎回温度変位分布のマ
ップを作成する。最初測定・記憶しておいた体表温度を
参照し腫瘍部位の温度を割り出す。この時、前回(一回
前)の磁場分布データの値と比較して大きく磁場の変動
がある場合は、患者の体動があったと判断し、演算部1
2内部のメモリの基本磁場分布データを新たな基本磁場
分布データとして書換えることにより位置ずれ補償を行
い、更に温度上昇値の補償も行う。その後、腫瘍部位が
所望の加温温度になるまで加温を続ける。
FIG. 2 will be described in more detail. A transmission probe 6 and an RF irradiation / reception probe 8 capable of uniformly generating a patient and a high frequency magnetic field in a wide range within a magnet.
Set (Step 1). In this case, a bird cage probe, a saddle type coil or the like is suitable as the transmission probe, but the present invention is not particularly limited to this. Setting mode (Step 2): The body surface temperature close to the affected area is measured and stored. Set the heating temperature. The rising displacement temperature is calculated from these values. By a known magnetic resonance imaging method, magnetic resonance signals of protons generated from the subject are collected and reconstructed by the transmission probe 6 and the RF irradiation / reception probe 8, respectively, and the former data is used as a position setting image. The latter data is used as an RF irradiation distribution image and is stored in the memory inside the calculation unit 12. The monitoring area is specified around the cancer tumor and the affected area to be treated. The area is designated for the position setting image including the affected area and the periphery of the affected area which have already been imaged. The designation method is generally known by using a marker pen on the image display 14. Thereafter, the cancer tumor designation and the image position information of the monitoring area are accumulated. After the magnetic field distribution of the entire subject is measured by the transmitting probe 6, it is stored as basic magnetic field distribution data. Next, initial heating is performed from the SC (Step 3). Optimal irradiation condition setting mode (Step 4): Measure the magnetic field distribution. The temperature displacement is calculated with reference to the basic magnetic field distribution data previously collected and stored. The RF intensity, irradiation time, and switching of the RF irradiation / reception probe 8 are controlled so that heating is efficiently concentrated around the affected area. Heating mode (Step 5): Repeat heating and temperature measurement. A map of temperature displacement distribution is created every time with reference to existing basic magnetic field distribution data. The temperature of the tumor site is calculated by referring to the body surface temperature that was initially measured and stored. At this time, if there is a large change in the magnetic field compared to the value of the previous (one time ago) magnetic field distribution data, it is determined that the patient has moved, and the calculation unit 1
(2) Positional deviation compensation is performed by rewriting the basic magnetic field distribution data of the internal memory as new basic magnetic field distribution data, and the temperature rise value is also compensated. Thereafter, heating is continued until the tumor site reaches a desired heating temperature.

【0027】加温保温モード(Step 6):加温温度達成
後、所望の時間のあいだ加温温度を保つよう上記プロセ
スを制御する。加温時間を積算し設定時間を満たしたら
加温終了とする。
Warming / warming mode (Step 6): After the heating temperature is reached, the above process is controlled so as to keep the heating temperature for a desired time. When the heating time is integrated and the set time is satisfied, the heating is finished.

【0028】治療領域が複数ある場合等は、メモリに記
憶している患部の指定情報を参考に、腫瘍毎に加温を行
う。治療前後、公知のT2強調画像を撮像すると熱によ
る組織変性状況を確認できる方法で治療前後の画像の差
を見てやれば本治療による生体作用・治療効果の判定も
可能となる(Step 7)。
When there are a plurality of treatment areas, the tumor is heated for each tumor by referring to the designation information of the affected area stored in the memory. By taking a known T2-weighted image before and after the treatment, it is possible to confirm the tissue degeneration condition due to heat, and by observing the difference between the images before and after the treatment, it becomes possible to judge the biological action and treatment effect of this treatment (Step 7). .

【0029】上記の実施例の説明において加温に用いる
RFコイルはRFエネルギーが照射でき局所的に加温の
できるものであればよい。なお、磁場分布計測法は公知
である方式又は他の方式であってもかまわない。
The RF coil used for heating in the above description of the embodiments may be any one capable of being irradiated with RF energy and locally heated. The magnetic field distribution measuring method may be a known method or another method.

【0030】また磁気共鳴映像装置では撮像時に造影剤
を使用することがなく、人体に対する制約が少ないので
放射線治療や薬物投与による治療と併用してもかまわな
い。 [第2発明]図1は、本発明の一実施例に係る衝撃波・
超音波・高周波等の治療機能を備えた磁気共鳴映像装置
の構成を示す図である。図1において、静磁場磁石1は
患者4に一様な静磁場を印加する。勾配磁場生成コイル
2はシステムコントロ−ラ10によって制御される勾配
コイル用電源(駆動アンプ)3によって駆動され、患者
4に対して、注目する所望の断層面内の直行するX、Y
方向及びこれらに垂直なZ方向に磁場強度が直線的に変
化する勾配磁場Gx、Gy、Gzを印加する。患者4に
は、さらにシステムコントロ−ラ10による制御下で、
MRI送受信系19からの高周波信号を多重機能プロー
ブ15を介して高周波磁場として印加される。このよう
な静磁場と勾配磁場及び高周波磁場の印加により、患者
4からプロトンの原子核に関する磁気共鳴信号が発生さ
れる。核種の磁気共鳴信号は、同じ多重機能プローブ1
5で受信され、MRI送受信系19で増幅及び検波され
た後、システムコントロ−ラ10による制御下で、MR
Iデ−タ収集部21に送られる。MRIデ−タ収集部2
1では、高周波送受信部19を介して入力された磁気共
鳴信号をシステムコントロ−ラ10の制御下で収集し、
これをA/D変換して演算部12に画像再構成用データ
として送る。演算部12はコンソ−ル13により制御さ
れ、MRIデ−タ収集部21から入力された画像再構成
用データについてフーリエ変換を含む一連の画像再構成
処理を行う。また、演算部12は、システムコントロ−
ラ10の制御をも行う。演算部12により得られた画像
デ−タは画像ディスプレイ14に送られ、画像が表示さ
れる。画像ディスプレイ14は、例えば、CRTディス
プレイが用いられる。広範囲画像化用プローブ20はR
F専用プローブであり、広い範囲で均一に高周波磁場を
発生でき、本実施例の場合は、バードケイジタイプや鞍
型コイルタイプが適切であるが、特にこれにこだわるも
のではない。
Further, the magnetic resonance imaging apparatus does not use a contrast agent at the time of imaging, and since there are few restrictions on the human body, it may be used in combination with radiation therapy or drug administration. [Second Invention] FIG. 1 shows a shock wave according to an embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the structure of the magnetic resonance imaging device provided with the therapeutic function of an ultrasonic wave, a high frequency, etc. In FIG. 1, the static magnetic field magnet 1 applies a uniform static magnetic field to the patient 4. The gradient magnetic field generating coil 2 is driven by a gradient coil power supply (driving amplifier) 3 controlled by the system controller 10, and the X and Y orthogonal to the patient 4 in a desired tomographic plane of interest are driven.
Gradient magnetic fields Gx, Gy, and Gz whose magnetic field strength linearly changes in the direction and in the Z direction perpendicular thereto are applied. The patient 4 is further controlled by the system controller 10,
A high frequency signal from the MRI transmission / reception system 19 is applied as a high frequency magnetic field through the multi-function probe 15. By applying such a static magnetic field, a gradient magnetic field, and a high-frequency magnetic field, the patient 4 generates a magnetic resonance signal regarding proton nuclei. The magnetic resonance signals of the nuclide are the same as those of the multi-function probe 1.
5, the MRI transmission / reception system 19 amplifies and detects, and then the MR is controlled under the control of the system controller 10.
It is sent to the I data collection unit 21. MRI data collection unit 2
In 1, the magnetic resonance signals input via the high frequency transmitting / receiving unit 19 are collected under the control of the system controller 10,
This is A / D converted and sent to the calculation unit 12 as image reconstruction data. The arithmetic unit 12 is controlled by the console 13 and performs a series of image reconstruction processing including Fourier transform on the image reconstruction data input from the MRI data acquisition unit 21. Further, the arithmetic unit 12 is a system controller.
It also controls LA 10. The image data obtained by the calculation unit 12 is sent to the image display 14 and the image is displayed. As the image display 14, for example, a CRT display is used. The wide area imaging probe 20 is R
It is a probe dedicated to F and can generate a high-frequency magnetic field uniformly in a wide range. In the case of this embodiment, a bird cage type or a saddle type coil type is suitable, but it is not particularly limited to this.

【0031】図4は、本実施例に係る多重機能プローブ
の構成を示す図である。同図において、多重機能プロー
ブ15は、複数のピエゾ素子を凹面をなすように球殻状
に配列され、中心には腫瘍等の超音波画像を描出するた
めの超音波プローブ41が付設されている)され、患者
4にセッティングされる。この超音波プローブ41は、
前後方向へのスライドと回転移動が可能なように構成さ
れている。システムコントロ−ラ10による制御下で、
超音波送受信系17からの超音波信号が多重機能プロー
ブ15に伝送され、患者4には超音波が発生・印加され
る。送信超音波は、生体内の水分を伝達媒体とし伝搬さ
れる。生体内では組織毎(筋肉や脂肪等)の音響インピ
ーダンスの相違により超音波の反射が起り、エコー信号
として超音波プローブで受信される。超音波送受信系1
7で増幅の後、超音波デ−タ収集部7に送られる。超音
波デ−タ収集部7では、超音波送受信系17を介して入
力されたエコー信号をシステムコントロ−ラ10の制御
下で収集・画像化処理し、これを演算部12に画像デー
タとして送る。演算部12はコンソ−ル13により制御
され、画像ディスプレイ14に随時送られ、リアルタイ
ムで超音波画像が表示される。
FIG. 4 is a diagram showing the structure of a multi-function probe according to this embodiment. In the figure, the multi-function probe 15 has a plurality of piezoelectric elements arranged in a spherical shell shape so as to form a concave surface, and an ultrasonic probe 41 for drawing an ultrasonic image of a tumor or the like is attached to the center thereof. ) And the patient 4 is set. This ultrasonic probe 41 is
It is configured to be able to slide and rotate in the front-rear direction. Under the control of the system controller 10,
An ultrasonic wave signal from the ultrasonic wave transmitting / receiving system 17 is transmitted to the multi-function probe 15, and an ultrasonic wave is generated / applied to the patient 4. The transmitted ultrasonic waves are propagated using water in the living body as a transmission medium. In the living body, an ultrasonic wave is reflected due to a difference in acoustic impedance of each tissue (muscle, fat, etc.) and is received by the ultrasonic probe as an echo signal. Ultrasonic transmission / reception system 1
After being amplified at 7, it is sent to the ultrasonic data collecting section 7. The ultrasonic data collecting unit 7 collects and images the echo signals input through the ultrasonic transmission / reception system 17 under the control of the system controller 10, and sends them to the arithmetic unit 12 as image data. . The arithmetic unit 12 is controlled by the console 13 and is sent to the image display 14 as needed to display an ultrasonic image in real time.

【0032】ここでは、衝撃波・加温用超音波発生源に
フェーズドアレイタイプのピエゾ素子を用い、任意の部
位に超音波を照射することも可能で、システムコントロ
ーラ10により超音波送受信系17は制御され、アプリ
ケータを移動させずに焦点位置や音場、加温・加熱領域
を操作することができる。なお、焦点位置の移動操作
は、USP4,526,168号に詳述されている。即
ち、治療時は、一定電圧のバースト信号を連続的に出力
させる。
Here, it is also possible to use a phased array type piezo element as a shock wave / warming ultrasonic wave generation source to irradiate ultrasonic waves to an arbitrary part, and the ultrasonic wave transmission / reception system 17 is controlled by the system controller 10. Therefore, the focus position, sound field, and heating / heating area can be operated without moving the applicator. The focus position moving operation is described in detail in USP 4,526,168. That is, during treatment, a burst signal having a constant voltage is continuously output.

【0033】また演算部12では任意位置におかれた焦
点、音場領域及び診断・治療領域を求め、多重機能プロ
ーブ15で得られら超音波又はMR画像上に診断・治療
モード情報やフェーズドアレイにおける仮想焦点、音場
領域及び診断・治療領域を重畳し、画像ディスプレイ1
4に表示させる。加温・加熱治療時は加温領域、加熱領
域を、焦点位置や形状等を流体方程式や生体の熱吸収係
数等から、近似的に計算できる。画像ディスプレイ14
には、超音波画像からの情報により患者の体内の腫瘍の
3次元像を計算により合成し表示してもよい。これらの
計算は、演算部12により行われる。
In addition, the calculation unit 12 obtains a focus, a sound field region and a diagnosis / treatment region at arbitrary positions, and the diagnosis / treatment mode information and the phased array are obtained on the ultrasonic wave or MR image obtained by the multi-function probe 15. Image display 1 by superimposing virtual focus, sound field area and diagnosis / treatment area in
Display on 4. At the time of heating / heating treatment, the heating area and the heating area can be approximately calculated from the fluid equation, the heat absorption coefficient of the living body, etc., such as the focus position and the shape. Image display 14
Alternatively, a three-dimensional image of the tumor in the patient's body may be synthetically displayed and displayed based on information from the ultrasonic image. These calculations are performed by the arithmetic unit 12.

【0034】なお診断や治療を行う際、衝撃波・超音波
・高周波等の送受信を多重機能プローブ15にて行う
が、各送受信切替は機能制御切替部18とシステムコン
トロ−ラ10を通し、演算部12から制御を行う。
When performing diagnosis or treatment, shock waves, ultrasonic waves, high frequencies, etc. are transmitted / received by the multi-function probe 15. Each transmission / reception is switched through the function control switching unit 18 and the system controller 10, Control from 12.

【0035】ここで、多重機能プローブの構成について
詳述する。同図において、多重機能プローブ15は、複
数のピエゾ素子電極42a〜42h、43a〜43h、
44a〜44hを凹面をなすように球殻状に配列してお
り、強力超音波を発生する場合はこのピエゾ素子の両端
へ、所望の高電圧をかけることにより、破砕や加温等の
治療に利用される。なお、これは公知の方法にて行われ
る。また中心部41には超音波プローブが付設され、前
後方向へのスライドと回転移動が可能なように構成され
ている。
Here, the structure of the multi-function probe will be described in detail. In the figure, the multi-function probe 15 includes a plurality of piezoelectric element electrodes 42a to 42h, 43a to 43h,
44a to 44h are arranged in the shape of a spherical shell so as to form a concave surface, and when strong ultrasonic waves are generated, by applying a desired high voltage to both ends of this piezo element, it is possible to treat crushing and heating. Used. Note that this is performed by a known method. An ultrasonic probe is attached to the central portion 41 so that it can slide and rotate in the front-rear direction.

【0036】一方、MR画像データ収集用のRFプロー
ブとして使用される場合は、ピエゾ電極が銀等メッキ処
理にて構成されていることを利用し、例えばピエゾ素子
電極43a〜43hを用いて各々のピエゾ素子電極の間
に、適切なコンデンサを接続して、所望の共鳴周波数条
件を満たすように設定することにより高周波磁場を送信
又は受信できるRFプローブとなる。
On the other hand, when it is used as an RF probe for collecting MR image data, the fact that the piezo electrodes are formed by plating with silver or the like is used and, for example, each of the piezo element electrodes 43a to 43h is used. By connecting an appropriate capacitor between the piezoelectric element electrodes and setting it so as to satisfy a desired resonance frequency condition, an RF probe capable of transmitting or receiving a high frequency magnetic field is obtained.

【0037】図5は、このときの多重機能プローブの回
路構成を示す図である。同図(a)は、サーフェイスコ
イルの回路構成の一例である。インダクタンスLとコン
デンサC1 とC2 にて構成されるループにて式1の条件
を満たすような共鳴条件をとる。
FIG. 5 is a diagram showing a circuit configuration of the multi-function probe at this time. FIG. 1A is an example of the circuit configuration of the surface coil. A resonance condition satisfying the condition of Expression 1 is set in a loop formed by the inductance L and the capacitors C 1 and C 2 .

【0038】 f0 =1/ L・C …式1 ただし、C=C1 ・C2 /(C1 +C2 ) f0 は磁場強度と対象核種にてきまるラーモア周波数で
の共鳴条件を満たすよう選定する。またCM はマッチン
グ用、CT はチューニング用の可変コンデサである。詳
しくは(Alan R.Rath:Efficient Remote Transmission L
ine Probe Tuning,Magnetic Resonance In Medicine 1
3,370-377,1990)に記載されている。セミリジッドケー
ブルの長さl、CM ・CT は求められる。
F 0 = 1 / LC · Equation 1 where C = C 1 · C 2 / (C 1 + C 2 ) f 0 satisfies the resonance condition at the Larmor frequency depending on the magnetic field strength and the target nuclide. Select. C M is a variable capacitor for matching, and C T is a variable capacitor for tuning. For details, see (Alan R. Rath: Efficient Remote Transmission L
ine Probe Tuning, Magnetic Resonance In Medicine 1
3,370-377, 1990). The length l, C M · C T of the semi-rigid cable is required.

【0039】次に、ピエゾ電極が4つで構成された場合
の例を図3(b)に示す。インダクタンスL1 〜L4
コンデンサCabc 及びC1 、C2 にて共振条件を
満たすよう選定する。またさらに選定するピエゾ電極
(例えば図2に於いて301〜308)とコンデンサの
値を適当に選んでやれば別の共振ループを形成できるた
め深部方向の感度領域の分布を可変することができ、画
像化する領域を変えたりすることが可能となる。この
時、隣接したピエゾ素子間のカップリングが無いように
デカップリングを施すことによりRFプローブとしての
性能を確保してやる。またピンダイオード等の組合わせ
でLC共振回路網の機能的な形状を切換えることにより
高周波の照射位置又は感度領域を可変することもでき
る。
Next, FIG. 3B shows an example in which four piezoelectric electrodes are used. The inductances L 1 to L 4 and the capacitors C a , b , c and C 1 , C 2 are selected so as to satisfy the resonance condition. Further, if the values of the piezo electrode (for example, 301 to 308 in FIG. 2) and the capacitor to be selected are appropriately selected, another resonance loop can be formed, so that the distribution of the sensitivity region in the deep direction can be changed. It is possible to change the area to be imaged. At this time, performance as an RF probe is ensured by performing decoupling so that there is no coupling between adjacent piezo elements. Further, by changing the functional shape of the LC resonance circuit network in combination with a pin diode or the like, the irradiation position of high frequency or the sensitivity region can be changed.

【0040】次に、本実施例の治療診断機能を供えた磁
気共鳴映像装置による結石症や癌腫瘍の治療の手順を説
明する。図4は、本実施例に係る治療装置を備えた磁気
共鳴映像装置を用いた治療手順を説明するための図であ
る。 (1) 設定・初期診断モード:多重機能プローブ15
の中央に付設された超音波プローブにより超音波画像を
得る。この画像は画像ディスプレイ14に映し出され、
医師はこの画像からリアルタイムで結石あるいは癌腫瘍
の有無を判断する。患部の結石や癌腫瘍形状が不定形で
ある等の理由により、位置決めが困難であるが、超音波
画像は結石や腫瘍の位置やサイズをリニア(定量的)に
把握することが可能で、リアルタイムで診断できる。ま
た超音波画像で把握しにくい場合等は、被検体に対し一
様な高周波磁場を発生・検出できる広範囲画像化用プロ
ーブ16において患部(治療後は破砕された結石を含
む)を含む被検体に対し、MRI撮像を行えば、結石や
腫瘍形状及び周囲臓器との位置関係、腫瘍組織の性質も
正確に把握することが可能となる。さらには両者とも、
生体内患部を含む3次元情報を2次元又は3次元で再構
成することができるため、これらの情報を体内画像と同
時に表示し、画面やキーボードー上からオペレーターの
操作で位置決めを容易に行える。指定法は画像ディスプ
レイ14上でマーカペンによるものが一般的に知られて
いる。複数の結石や癌腫瘍が発見された場合等は治療の
対象となる患部の指定を行い、患部の位置情報や画像デ
ータを演算部12内部のメモリに記憶しておく。その
後、多重機能プローブ15を最初の治療位置にセットす
る。 (2) 治療モード:多重機能プローブ15は上記に指
定・記憶した演算部12内部のメモリに応じ、衝撃波に
よる破砕治療や超音波や高周波磁場による加温・加熱治
療を行う。破砕治療の場合、効率よく行えるよう衝撃波
の強度、照射回数の制御等を行う。また癌腫瘍等の加温
・加熱治療の場合は、効率よく行えるよう高周波磁場の
強度、照射時間の制御等を行う。超音波や高周波エネル
ギーの照射はひとつのプローブで行えるので、患者を治
療又は診断装置へ移動しなおす作業が省け、治療位置と
診断位置の位置ずれも発生しない。さらには治療対象部
位に対し超音波や高周波エネルギーの照射を効率よく制
御する等の治療条件の最適化を図ることにより、患者に
とっては拘束時間が短くなり、肉体的及び精神的な負担
が軽減される。医師にとっては、自由な治療計画を立て
ることができ広範囲な治療に用いることが可能となる。 (3) 診断モード:治療が終了後、『設定・初期診断
モード』と同様な診断を行う。もし、治療(破砕・加温
・加熱)が十分ではない場合には『治療モード』を繰り
返す。人体に対する制約が少ないので放射線治療や薬物
投与による治療と併用してもかまわない。
Next, the procedure for treating stone diseases and cancer tumors by the magnetic resonance imaging apparatus having the therapeutic and diagnostic function of this embodiment will be described. FIG. 4 is a diagram for explaining a treatment procedure using the magnetic resonance imaging apparatus including the treatment apparatus according to this embodiment. (1) Setting / initial diagnosis mode: Multi-function probe 15
An ultrasonic image is obtained by an ultrasonic probe attached to the center of the. This image is displayed on the image display 14,
From this image, the doctor determines in real time whether there is a stone or a cancer tumor. Positioning is difficult due to the fact that the stones in the affected area or the shape of the cancerous tumor are irregular, but ultrasonic images can linearly (quantitatively) identify the position and size of stones or tumors, and can be used in real time. You can diagnose with. In addition, when it is difficult to grasp with an ultrasonic image, etc., in a wide area imaging probe 16 capable of generating and detecting a uniform high frequency magnetic field for a subject, the subject including the affected part (including crushed stones after treatment) On the other hand, if MRI imaging is performed, it becomes possible to accurately grasp the stones, the shape of the tumor, the positional relationship with the surrounding organs, and the nature of the tumor tissue. Furthermore, both
Since the three-dimensional information including the affected part in the living body can be reconstructed in the two-dimensional or three-dimensional manner, the information can be displayed simultaneously with the in-vivo image and the positioning can be easily performed by the operator's operation on the screen or the keyboard. The designation method is generally known by using a marker pen on the image display 14. When a plurality of stones or cancer tumors are found, the affected area to be treated is designated, and the positional information and image data of the affected area are stored in the memory inside the arithmetic unit 12. Then, the multi-function probe 15 is set to the first treatment position. (2) Treatment mode: The multi-function probe 15 performs crushing treatment by shock waves and heating / heating treatment by ultrasonic waves or high-frequency magnetic fields according to the memory in the arithmetic unit 12 designated and stored as described above. In the case of crushing treatment, the intensity of the shock wave and the number of irradiations are controlled so that it can be performed efficiently. In addition, in the case of heating and heating treatment of cancer tumors, the intensity of the high frequency magnetic field and the irradiation time are controlled so that the treatment can be performed efficiently. Since irradiation of ultrasonic waves and high-frequency energy can be performed with a single probe, it is possible to save the work of moving the patient to the treatment or diagnosis device again and to prevent the displacement between the treatment position and the diagnosis position. Furthermore, by optimizing treatment conditions such as efficiently controlling the irradiation of ultrasonic waves and high-frequency energy to the treatment target site, the restraint time for the patient is shortened and the physical and mental burden is reduced. It For the doctor, it is possible to make a free treatment plan and use it for a wide range of treatments. (3) Diagnosis mode: After the treatment is completed, the same diagnosis as in the "setting / initial diagnosis mode" is performed. If the treatment (crushing, heating, heating) is not sufficient, repeat the "treatment mode". Since there are few restrictions on the human body, it may be used in combination with radiotherapy or drug administration.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上のように第1発明によれば、磁気共
鳴映像装置で得られた2次元又は3次元の位置合わせ画
像に基いて患部を適宜指定することによって、照射位置
に関する自由な治療計画が可能となり、安全で正確な治
療が図れる。また、患部でのエネルギーの損失が少なく
なるよう照射量、時間、位置、タイミングを制御すれ
ば、無駄なエネルギーを使うことなく、効率よく加温で
き、治療に要する時間も短くなり、患者に対する負担の
軽減が図れる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, by freely designating the affected area based on the two-dimensional or three-dimensional alignment image obtained by the magnetic resonance imaging apparatus, it is possible to freely treat the irradiation position. Planning is possible, and safe and accurate treatment can be achieved. In addition, if the irradiation amount, time, position and timing are controlled so that the energy loss in the affected area is reduced, heating can be performed efficiently without wasting energy, the time required for treatment can be shortened, and the burden on the patient can be reduced. Can be reduced.

【0042】なお、最初、加温に用いる受信兼用の局所
加温コイルにてRF照射分布領域の分布が明示されるた
め、過剰に患部以外を加温するという誤操作を引き起こ
すことはない。
At first, since the distribution of the RF irradiation distribution region is clearly indicated by the local heating coil which is also used for heating and serves as a receiver, there is no erroneous operation of excessively heating other than the affected part.

【0043】また、第2発明によれば、被検体の画像化
に用いられるプローブは高周波及び、衝撃波や超音波
も、一体に構成された多重機能プローブから送受信でき
る。従って、衝撃波による結石症に対する治療や、患部
に超音波や高周波を集中させて、加温・加熱を行う癌腫
瘍等の治療にも用いることができる。即ち、超音波診断
装置、衝撃波発生・治療装置、ハイパサーミア治療装置
等の機能を合わせ持つ、治療及び診断の両者が可能な磁
気共鳴映像装置が得られる。
According to the second aspect of the invention, the probe used for imaging the subject can also transmit and receive high-frequency waves, shock waves and ultrasonic waves from the multi-functional probe that is integrally configured. Therefore, it can be used for the treatment of stone disease caused by a shock wave, and the treatment of cancer tumor or the like in which ultrasonic waves or high frequencies are concentrated on the affected area to heat and heat the tumor. That is, it is possible to obtain a magnetic resonance imaging apparatus capable of both treatment and diagnosis, which has the functions of an ultrasonic diagnostic apparatus, a shock wave generation / treatment apparatus, a hyperthermia treatment apparatus, and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例に係る治療機能を備えた磁
気共鳴映像装置の構成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a magnetic resonance imaging apparatus having a therapeutic function according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本実施例に係る治療機能を備えた磁気共鳴映
像装置による局所加温治療の手順を説明するための図
FIG. 2 is a diagram for explaining a procedure of local heating treatment by a magnetic resonance imaging apparatus having a treatment function according to the present embodiment.

【図3】 本発明の一実施例に係る治療機能を備えた磁
気共鳴映像装置の構成を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a magnetic resonance imaging apparatus having a therapeutic function according to an embodiment of the present invention.

【図4】 本施例に係る多重機能プローブの構成を示す
図。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a multi-function probe according to the present embodiment.

【図5】 多重機能プローブの回路構成を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a circuit configuration of a multi-function probe.

【図6】 本実施例に係る治療装置を備えた磁気共鳴映
像装置による治療手順を説明するための図。
FIG. 6 is a diagram for explaining a treatment procedure by a magnetic resonance imaging apparatus including the treatment apparatus according to the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…静磁場磁石 2…勾配磁場生成コイル 3…勾配コイル用電源 4…患者 5…寝台 6…送信用プローブ 7…送信部 8…RF照射用兼受信用プローブ 9…受信部 10…システムコントロ−ラ 11…デ−タ収集部 12…演算部 13…コンソ−ル 14…画像ディスプレイ 15…多重機能プローブ 16…超音波デ−タ収集部 17…超音波送受信系 18…機能制御切替部 19…MRI送受信系 20…広範囲画像化用プローブ 21…MRIデ−タ収集部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Static magnetic field magnet 2 ... Gradient magnetic field generation coil 3 ... Gradient coil power supply 4 ... Patient 5 ... Bed 6 ... Transmission probe 7 ... Transmission unit 8 ... RF irradiation / reception probe 9 ... Reception unit 10 ... System controller La 11 ... Data collection unit 12 ... Calculation unit 13 ... Console 14 ... Image display 15 ... Multi-function probe 16 ... Ultrasonic data collection unit 17 ... Ultrasonic transmission / reception system 18 ... Function control switching unit 19 ... MRI Transmission / reception system 20 ... Wide-range imaging probe 21 ... MRI data acquisition unit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 静磁場内におかれた被検体に対し所定の
高周波磁場及び勾配磁場を印加し、前記被検体内から発
生する磁気共鳴信号を収集して磁気共鳴画像を再構成す
るとともに、前記磁気共鳴画像を利用して音響的エネル
ギーによる治療を行う治療機構を備えた磁気共鳴画像装
置において、前記被検体に一様な高周波磁場を印加し、
検出する一様高周波磁場印加検出手段と、この手段によ
り検出された磁気共鳴信号に基づき画像情報及び磁場分
布情報を構成する手段と、前記被検体の局所的な領域か
ら発生する高周波磁場を検出する局所高周波磁場検出手
段と、この手段により検出された磁気共鳴信号に基づき
局所高周波磁場分布情報を構成する手段と、前記画像情
報及び磁場分布情報を画像化する手段と、前記治療対象
部に音響的エネルギーを印加する前記音響的エネルギー
印加手段を制御する手段と、前記画像情報に基づいて前
記治療対象部以外を過温監視領域として指定する過温監
視領域指定手段と、前記磁場分布情報に基づいて前記被
検体の温度変位分布情報を構成する温度変位分布情報構
成手段とからなり、前記温度変位分布情報に基づき前記
加温監視領域内の温度変位が所定値以上の場合に前記音
響的エネルギー印加手段を制御することを特徴とする治
療機構を備えた磁気共鳴映像装置。
1. A magnetic resonance image is reconstructed by applying a predetermined high frequency magnetic field and gradient magnetic field to a subject placed in a static magnetic field, collecting magnetic resonance signals generated from the inside of the subject, and reconstructing a magnetic resonance image. In a magnetic resonance imaging apparatus having a treatment mechanism for performing treatment with acoustic energy using the magnetic resonance image, applying a uniform high-frequency magnetic field to the subject,
Uniform high frequency magnetic field application detecting means for detecting, means for forming image information and magnetic field distribution information based on magnetic resonance signals detected by this means, and high frequency magnetic field generated from a local region of the subject. Local high-frequency magnetic field detection means, means for forming local high-frequency magnetic field distribution information based on magnetic resonance signals detected by this means, means for imaging the image information and magnetic field distribution information, and acoustic treatment for the treatment target portion. Based on the magnetic field distribution information, a means for controlling the acoustic energy applying means for applying energy, an overheat monitoring area designating means for designating an area other than the treatment target portion as an overtemperature monitoring area based on the image information, And a temperature displacement distribution information forming means for forming temperature displacement distribution information of the object, wherein the temperature monitoring information is stored in the heating monitoring area based on the temperature displacement distribution information. Magnetic resonance imaging apparatus degrees displacement with a therapeutic mechanism and controlling the acoustic energy applying means when a predetermined value or more.
【請求項2】 静磁場内におかれた被検体に対し所定の
高周波磁場及び勾配磁場を印加し、前記被検体内から発
生する磁気共鳴信号を収集して磁気共鳴画像を再構成す
るとともに、前記磁気共鳴画像を利用して音響的エネル
ギーによる治療を行う治療機構を備えた磁気共鳴画像装
置において、前記治療機構は、超音波画像を構成すべく
微弱超音波を前記被検体内に照射し、その反射波を受信
する第1のモードと、治療対象物を破砕すべく強力超音
波を前記被検体内に照射する第2のモードと、高周波磁
場を送受信する第3のモードと、前記各モードを切り換
える手段とからなることを特徴とする治療機構を備えた
磁気共鳴映像装置。
2. A magnetic resonance image is reconstructed by applying predetermined high frequency magnetic field and gradient magnetic field to a subject placed in a static magnetic field, collecting magnetic resonance signals generated from the inside of the subject, and reconstructing a magnetic resonance image. In a magnetic resonance imaging apparatus having a treatment mechanism for performing treatment with acoustic energy using the magnetic resonance image, the treatment mechanism irradiates weak ultrasonic waves into the subject to configure an ultrasonic image, A first mode for receiving the reflected wave, a second mode for irradiating the subject with strong ultrasonic waves for crushing an object to be treated, a third mode for transmitting and receiving a high-frequency magnetic field, and each mode described above. A magnetic resonance imaging apparatus having a treatment mechanism, which comprises:
【請求項3】 前記治療機構は、複数のピエゾ素子を配
列し、このピエゾ素子自体のインダクタンス及びコンダ
クタンスによって共振回路を形成したことを特徴とする
請求項2記載の治療機構を備えた磁気共鳴映像装置。
3. The magnetic resonance image having a therapeutic mechanism according to claim 2, wherein the therapeutic mechanism has a plurality of piezo elements arranged, and a resonance circuit is formed by the inductance and conductance of the piezo elements themselves. apparatus.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5897239B1 (en) * 2013-02-22 2016-03-30 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. Hyperthermia for diagnostic imaging

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5897239B1 (en) * 2013-02-22 2016-03-30 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. Hyperthermia for diagnostic imaging

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