KR20120088545A - 치료 장치를 제어하기 위한 제어 장치 - Google Patents

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발라순다라 라주
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Abstract

본 발명은 치료 장치(100)를 제어하기 위한 제어 장치(106)를 개시하고, 제어 장치는, - 치료 초음파 시스템(102)을 제어하기 위한 초음파 제어 인터페이스(110), - 대상으로부터 자기 공명 이미징 데이터를 획득하고, 대상(244)으로부터 자기 공명 분광 데이터를 획득하도록 구성된 자기 공명 장치(104)를 제어하기 위한 자기 공명 제어 인터페이스(112), - 상기 자기 공명 이미징 데이터로부터 적어도 하나의 자기 공명 이미징 이미지(500)를 생성하고, 상기 자기 공명 분광 데이터로부터 적어도 하나의 자기 공명 분광 맵(502, 514, 516, 518, 520)을 생성하기 위한 이미지 처리 모듈(124, 126, 128), - 상기 자기 공명 이미징 이미지 및 상기 자기 공명 분광 맵을 수신하고 플래닝 데이터(732)를 출력하도록 구성된 플래닝 모듈(120), - 상기 플래닝 데이터를 이용하여 상기 초음파 제어 장치를 이용하는 상기 치료 초음파 시스템을 제어하도록 구성된 제어 모듈(122)을 포함하고, 상기 제어 모듈은 또한 상기 자기 공명 제어 인터페이스를 이용하여 상기 획득한 자기 공명 이미징 데이터 및 자기 공명 분광 데이터의 획득을 제어하도록 구성된다.

Description

치료 장치를 제어하기 위한 제어 장치{A CONTROL APPARATUS FOR CONTROLLING A THERAPEUTIC APPARATUS}

본 발명은 치료 초음파 장치들의 제어에 관한 것으로, 특히, 자기 공명 이미징(magnetic resonance imaging) 및 자기 공명 분광(magnetic resonance spectroscopy)을 이용한 치료를 계획하는 초음파 장치들의 제어에 관한 것이다.

포커스된 초음파 변환기로부터의 초음파는 신체 내부의 영역들을 선택적으로 처리하기 위해 이용될 수 있다. 초음파들은 고에너지 기계적 진동들로서 송신된다. 이러한 진동들은 댐프(damped)됨에 따라 조직(tissue) 가열을 유도하고, 이들은 또한 캐비테이션(cavitation)을 유발한다. 조직 가열 및 캐비테이션 양쪽 모두는 임상 설정으로 조직을 파괴하기 위해 이용될 수 있다. 그러나, 초음파로 조직을 가열하는 것은 캐비테이션보다 제어하기가 보다 용이하다. 초음파 처리들은 조직을 제거(ablate)하고 암 세포들의 영역들을 선택적으로 죽이기 위해 이용될 수 있다. 이러한 기술은 자궁근종들(uterine fibroids)의 처리를 위해 적용되어왔으며, 자궁절제술(hysterectomy procedures)의 필요성을 감소시켰다. 보다 낮은 전력에서 또는 펄스된 모드에서, 초음파는 유전자 물질(genetic material) 또는 약물을 영역에 선택적으로 전달하기 위해 이용될 수 있다.

초음파 치료를 실행하기 위해, 포커스된 초음파 변환기가 특정 치료 볼륨에 대해 초음파를 포커스하기 위해 이용될 수 있다. 변환기는 일반적으로 가스제거된 물(degassed water)과 같은 매질(medium) 내에 마운트되고, 이는 초음파를 전송할 수 있다. 액츄에이터들은 초음파 변환기의 위치를 조절하고 그에 따라 처리되는 조직 영역을 조절하기 위해 이용된다.

자기 공명 이미징(Magnetic Resonance Imaging; MRI)은 초음파 처리를 계획하기 위해 이용될 수 있고, 또한 처리를 가이드하기 위해 이용될 수 있다. 미국 특허 US 7,343,030 B2호는, 진단 및 계획수립의 목적으로 종양들의 이미지들을 분석하기 위한 시스템 및 방법을 개시한다.

정적 자기장(static magnetic field)은 환자의 신체 내의 이미지들을 생성하기 위한 시술의 일부로서 원자들의 핵 회전들(nuclear spins)을 정렬하기 위해 MRI 스캐너들에 의해 이용된다. 이러한 정적 자기장은 폴라라이징(polarizing) 또는 B0 필드로서 언급된다.

MRI 스캔 동안, 송신기 코일에 의해 생성된 무선 주파수(RF) 펄스들은 로컬 자기장에 대해 섭동(perturbation)을 유발하고, 핵 회전들에 의해 방출된 RF 신호들은 수신키 코일에 의해 검출된다. 이들 RF 신호들은 MRI 이미지들을 구성하기 위해 이용된다. 이들 코일들은 또한 안테나들로서 언급될 수 있다. 더욱이, 송신기 및 수신기 코일들은 또한 기능들 양쪽 모두를 실행하는 단일 트랜스시버 코일로 통합될 수 있다. 용어 트랜스시버 코일의 이용은 또한 개별 송신기 및 수신기 코일들이 이용되는 시스템들로서 언급된다는 것을 이해한다.

초음파 치료를 가이드하기 위해 MRI를 이용하는 것은 모든 유형들의 조직들에서 종양들을 검출할 수는 없다는 단점을 갖는다. 의사는 대상(subject)의 해부학적 구조(anatomy)를 식별할 수 있지만, 처리될 필요가 있는 영역들 모두가 식별되었는지는 반드시 알 수 없을 수 있다. 이는 특히, 종양이 전이된 것에 관련한다.

본 발명의 일 실시예들은 치료 장치를 제어하기 위한 제어 장치, 치료 장치, 치료 장치를 제어하기 위한 방법, 및 컴퓨터 프로그램 제품을 독립 청구항들에서 제시한다. 본 발명의 일 실시예들은 종속 청구항들에서 제시된다.

초음파는 특정 치료 개입을 위한 원하는 접근이 신속히 이루어진다. 특히, 고 강도 포커스된 초음파(High Intensity Focused Ultrasound; HIFU)의 이용은 현재, 자궁근종을 위한 열적 치료 개입, 및 전립선, 간, 뇌, 및 다른 암 병변의 처리에 대한 접근으로서 이용되고 있다. 부가하여, 초음파는 또한 응괴 용해(clot dissolution) 조정(음향 혈전용해(sonothrombolysis)), 국부화된 약물 전달, 및 유전자 치료의 수단으로서 많이 연구되고 있는 대상이다. 위에 놓인 기관들(organs)에 대한 적은 영향으로 또는 영향 없이 깊은 곳의 조직들의 비-침습성(non-invasive) 처리를 가능하게 하기 때문에, 이들 애플리케이션들 모두에서의 초음파의 이용은 바람직하다. 이는 전신 부작용들(systemic side-effects)을 감소시키고, 입원 기간을 줄이고, 회복 시간을 줄인다. 더욱이, HIFU는 반복적으로 실행될 수 있고, 다른 치료들과 함께 이용될 수 있다.

MR 분광은 바이러스 종양들의 대사 지표들(metabolic markers) 및 국소빈혈(ischemia), 트라우마(trauma), 감염(infection), 및 염증(inflammation)과 같은 다른 상태들을 검출할 수 있는 기술이다. H1, Na23, P31, 또는 F19와 같은 동일한 핵에서의 상이한 화학물질들은 화학물질이 식별되도록 하기 위해 이용될 수 있는 공명 주파수에서의 상이한 화학적 변화들을 나타낸다. 1H을 이용하면, 콜린(choline), 시트레이트(citrate), 물, 및 지질들(lipids)과 같은 여러 분자들이 연구될 수 있다. 효율적인 물 및 지질 억제 기술들의 출현으로, 1H 분광은 종양 활동에 링크될 수 있는 다른 분자들에 대한 정보를 제공할 수 있다. 예를 들면, 전립선암(prostate adenocarcinoma)의 경우에 있어서, 콜린이 세포 멤브레인(membrane) 합성에 필요로 되기 때문에, 높은 콜린 레벨은 종양의 높은 활동성을 나타낸다. 시트레이트는 정상적인 전립선 물질대사를 위해 필요하고, 전립선 암에 있어서는 감소한다. 스펙트럼들 상에서 피크(peak)가 콜린에 인접하게 위치되는 크레아틴은 정상 조직과 전립선 암 사이에 약간의 차이를 보인다. 따라서, 전립선 암 활동성을 판단하기 위해 일반적으로 이용되는 메트릭은 비율: (콜린+크레아틴)/시트레이트이다. 상기 비율의 작은 값은 정상 조직을 나타내고, 높은 값은 종양을 나타낸다. 이러한 MR 분광 정보가 전립선 암 처리를 위해 이용될 때, 종양 검출에 있어서의 현저한 개선들이 달성될 수 있다. MR 이미징에 대한 MR 분광 이미징의 부가는 전립선에 있어서의 종양 검출의 정확도(52% 내지 75%) 및 특정성(26% 내지 66%)의 현저한 증가를 이끌 수 있다는 것이 입증되었다.

콜린 피크 진폭(choline peak amplitude) 대 잡음 진폭의 비율은 비매스 유방 병변들(non mass breast lesions)에 있어서의 악성 병변의 측정으로 이용되고 있다. 연구는 유방에 있어서의 악성 케이스들을 식별하는데 있어서 MR 분광이 각각 100% 및 85%의 민감성 및 특정성을 갖는다는 것을 발견하였다. 9명의 환자들과의 다른 연구에서는, 양성 병변들에 비해 악성 유방 병변들에 대해 현저하게 높은 콜린 SNR을 보였다.

뇌 조직들의 경우에 있어서, 공통의 대사물질들(metabolites)은 NAA(N-아세틸 아스팔테이트(N-acetyl aspartate)), 크레아틴, 및 콜린을 포함한다. 악성 종양이 증가함에 따라, NAA 및 크레아틴은 감소하고 콜린 레벨들은 증가한다. 저레벨들의 NAA는 또한 뉴런의 손실을 나타낸다. 근골격 종양들의 연구에 있어서, 양성자 MR 분광 이미징은 비악성의 조직에 비해 악성 골격 종양들에 대해 현저하게 높은 콜린 SNR 레벨들을 보였다.

H-1이 MR 분광 이미징을 위한 가장 일반적인 핵이긴 하지만, Na23, P31, 및 F19와 같은 다른 핵들이 또한 다양한 상태들을 나타내는 대사물질들을 연구하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들면, 인(phosphorus) 스펙트럼들은 ATP 및 크레아틴인산(phosphocreatine), 인산모노에스테르(phosphomonoester), 및 인산디에스테르(phosphodiester)와 같은 여러 대사물질들에 관한 정보를 포함한다. 인 대사물질들에서의 이상들(abnormalities)은 뇌에서의 종양들, 간질, 및 다른 질병들에 관련되는 것으로 보여진다. TF-MISO의 플루오르 MR 스펙트럼 이미징은 저산소성 종양들(hypoxic tumors)을 나타내는 것으로 보여진다.

조직 온도에서의 변화들로 인한 MR 스펙트럼들에서의 이동들은 또한, 문헌에서 양호하게 기록되고 MR 모니터링으로 자궁 근종들을 처리하는 상업적 제품들의 기반인 현상을 생성한다.

본 발명의 일 실시예들은 국부적인 초음파 치료를 가이드하고, 제거(ablative) 초음파의 경우에 조직들의 온도 변화들을 통한 치료를 모니터링하고, 선택적으로 수술후의 조직들의 생존력을 평가하기 위해 MR 분광 이미징을 이용한다.

초음파 기반 제거 또는 국부적인 약물 전달은 조직의 특정 영역들을 비-침습성으로 처리하기 위한 효과적인 기술일 수 있다. 그러나, 치료 존의 배치는 가장 일반적으로 이용되는 이미징 기술들에 있어서는 항상 분명한 것은 아니다. 표준 MRI 스캔들이 상세한 해부학적(anatomic) 정보를 제공할 수 있을지라도, 종양 생물학(tumor biology)에 대해서는 종종 적은 연관성이 존재할 수 있다. 예를 들면, 전립선에 대해 타겟화된 치료들을 제공하기 위한 임상적으로 인정받은 방법은 현재 존재하지 않는다. 이는 전립선 암이 다발성 질병(multi-focal disease)이고 종래 이미징 스캔들에서 용이하게 드러나지 않기 때문이다. 현재 HIFU 처리들은 전체 전립선을 파괴하기 위해 초음파 유도를 이용하는 것을 추구한다. 전체 전립선 처리는 원하지 않는 불능(impotence)을 야기하는 신경혈관 다발(neurovascular bundle)에 대한 이차적인 손상의 위험을 불가피하게 증가시킨다. 부가적으로, 이는 증가된 처리뿐만 아니라 플래닝 시간(planning time)을 야기한다. 이러한 사실에도 불구하고, HIFU는 위치를 정확히 제어하도록 만들어질 수 있다.

본 발명은 MR 분광의 이용을 통해 종양 또는 다른 상태들의 분포의 위치를 찾아냄으로써 이러한 문제점을 해결한다. 등록된 통합 디바이스에서의 초음파 치료 및 MR 분광 이미징의 조합은 검출된 존의 즉각적인 치료 뿐만 아니라 잠재적으로는 처리 결과의 측정 수단의 양쪽 모두를 허용할 것이다. 개별 MR 분광 및 초음파 치료 시스템들보다는 통합 시스템이, 초음파 치료 시스템으로 MR 분광 데이터의 등록을 인에이블링, 특히 반복하여 치료 및 이미징 동작들이 실행될 때 이미징과 치료 사이의 동기화를 인에이블링, 임상의(clinician)에 대한 이용자 인터페이스의 간소화 및 임상의 환경에 대한 개선된 업무흐름, 및 반복되는 환자 방문들의 회피를 포함하는 여러 이유들에 대해 큰 이점들을 갖는다.

본 명세서에서 자기 공명 이미징(MRI) 데이터는 자기 공명 이미징 스캔 동안 자기 공명 장치의 안테나에 의한, 원자 회전들에 의해 방출된 무선 주파수 신호들의 기록된 측정들로서 규정된다. 본 명세서에서, 자기 공명 이미징(MRI) 이미지는 자기 공명 이미징 데이터 내에 포함된 해부학적 데이터의 재구성된 2 또는 3차원 시각화(visualization)로서 규정된다. 이러한 시각화는 컴퓨터를 이용하여 실행될 수 있다.

본 명세서에서 자기 공명(MR) 분광 데이터는 자기 공명 분광 스캔 동안 자기 공명 장치의 안테나에 의한, 원자 회전들에 의해 방출된 무선 주파수 신호들의 기록된 측정들로서 규정된다. 컴퓨터 또는 프로세서가, 자기 공명 분광 데이터로부터 자기 공명 스펙트럼들을 재구성하기 위해 이용될 수 있다. 자기 공명 스펙트럼들은 대상의 해부학적 영역과 연관된다. 대상은 포유동물일 수 있다. 그러나, 해상도는 이미지를 구성하기에 크게 충분하지 않다. 본 명세서에서 자기 공명(MR) 분광 맵은 해부학적 영역과 자기 공명 스펙트럼들을 연관시키는 맵핑으로서 규정된다. 본 발명의 일 실시예들에서, 자기 공명 분광 맵들은 자기 공명 이미징 이미지의 상이한 영역들과 연관된다.

자기 공명(MR)은 또한 핵자기 공명(Nuclear Magnetic Resonance; NMR)으로서 알려져 있다. 본 명세서에서 자기 공명 장치는 3차원적으로 분해된 자기 공명 이미징 데이터 및/또는 3차원적으로 분해된 자기 공명 분광 데이터를 획득하기 위해 자기 공명을 이용하는 장치로서 규정된다.

자기 공명 이미징 데이터 및 자기 공명 분광 데이터는 일반적으로 슬라이스들(slices)에서 획득된다. 또는 데이터가 3차원 볼륨으로 획득되었다면, 데이터는 일반적으로 슬라이스로서 디스플레이된다. 본 명세서에서 슬라이스는 얇은 3차원 슬랩(slab)을 위한 자기 공명 이미징 이미지 또는 자기 공명 분광 맵을 나타내는 2차원 플롯(plot)으로 규정된다. 자기 공명 이미징 이미지들은 푸리에 해석(Fourier analysis)을 이용하여 재구성되고, 따라서 슬라이스 외부의 대상의 영역들은 이에 기여한다는 것을 유의한다.

본 명세서에서 자기 공명 온도측정은 자기 공명 이미징을 이용한 대상의 영역의 비 침습성 측정으로서 규정되고 MRI 또는 NMR 신호에 영향을 주는 물리적 파라미터들에 대한 온도의 영향에 기초한다. 이는 예를 들면, 물의 화학적 이동을 측정함으로써, 스핀 격자 완화 시간(T1)(spin lattice relaxation time)의 변화를 측정함으로써, 또는 확산(diffusion) 이미징 기술들을 이용함으로써 실행될 수 있다.

본 명세서에서 치료 초음파 시스템은 초음파를 발산하고, 초음파가 치료를 위해 유용한 영역에 집중되도록 초음파를 처리 존에 집중할 수 있는 장치로서 규정된다. 큰 전력 레벨들에서 캐비테이션은 처리 존의 조직에 손상을 유발하도록 유도할 수 있다. 캐비테이션이 유도되는 것보다 낮은 전력 레벨에서는, 초음파가 조직을 가열하기 위해 이용될 수 있다. 이는 조직 제거를 위해 이용될 수 있고, 종양들을 처리하기 위해 이용될 수 있다. 암 조직은 건강한 조직보다 혈관이 덜 발달되어 있고 초음파 치료로 효율적으로 파괴될 수 있다. 초음파를 이용한 조직의 제거 및 종양들의 파괴는 고 강도 포커스된 초음파(HIFU)로서 언급된다. HIFU를 위해 이용되는 것보다 낮은 전력들에서 또는 셀들의 영역들에 펄스된 전력을 이용하는 것은 초음파를 이용하는 것을 방해할 수 있다. 이는 처리 존 내의 세포들에 대한 유전 물질 또는 약물의 타겟된 전달을 허용한다.

본 명세서에서, 초음파 이미징 데이터는 초음파 이미징 시스템 또는 치료 초음파 시스템을 이용한 초음파 검사 동안 변환기에 의해 기록된 초음파의 기록된 측정들로서 규정된다. 초음파 이미지는 초음파 이미징 데이터의 재구성된 2 또는 3차원 시각화로서 규정된다. 이러한 시각화는 컴퓨터를 이용하여 실행될 수 있다.

본 발명의 일 실시예들은 치료 장치를 제어하기 위한 제어 장치를 제공한다. 제어 장치는 치료 초음파 시스템을 제어하기 위한 초음파 제어 인터페이스를 포함한다. 초음파 제어 인터페이스는 치료 초음파 시스템으로부터 명령들을 전송 및 수신하도록 구성된다. 제어 장치는 대상으로부터 자기 공명 이미징 데이터를 획득하고 대상으로부터 자기 공명 분광 데이터를 획득하도록 구성된 자기 공명 장치를 제어하기 위한 자기 공명 제어 인터페이스를 추가로 포함한다. 초음파 제어 인터페이스와 마찬가지로, 자기 공명 제어 인터페이스는 자기 공명 장치로부터 데이터를 전송 및 수신하도록 구성된다. 제어 장치는 자기 공명 이미징 데이터로부터 적어도 하나의 자기 공명 이미지를 생성하기 위한 이미지 처리 모듈을 추가로 포함한다. 이미징 처리 모듈은 자기 공명 분광 데이터로부터 적어도 하나의 자기 공명 분광 맵을 생성하도록 구성된다. 이미지 처리 모듈은 단일 소프트웨어 모듈일 수 있거나, 이미지 처리를 생성하도록 구성된 소프트웨어 모듈들의 컬렉션일 수 있다. 제어 장치는 자기 공명 이미징 이미지 및 자기 공명 분광 맵을 수신하여 플래닝 데이터(planning data)를 출력하도록 구성된 플래닝 모듈을 추가로 포함한다. 플래닝 데이터는 치료 초음파 시스템을 제어하도록 구성된 제어 모듈에 의해 이용되는 데이터이다. 제어 장치는 플래닝 데이터를 이용하여 초음파 제어 장치를 이용하는 치료 초음파 시스템을 제어하도록 구성된 제어 모듈을 추가로 포함한다. 제어 모듈은 또한 자기 공명 제어 인터페이스를 이용하여 자기 공명 이미징 데이터 및 자기 공명 분광 데이터의 획득을 제어하도록 구성된다.

제어 장치는 단일 제어 시스템일 수 있거나, 제어기들 또는 프로세서들의 컬렉션일 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에서, 제어 장치는 치료 장치의 모든 기능들을 제어하는 단일 컴퓨터 시스템이다. 다른 실시예에서, 오퍼레이터가 이용하는 제어 컴퓨터 및 각각의 기능들을 위한 개별 제어기들 또는 컴퓨터들이 존재한다. 예를 들면, 이미지 처리를 실행하는 컴퓨터 또는 컴퓨터들의 컬렉션이 존재할 수 있고, 치료 초음파 시스템을 제어하기 위한 개별 컴퓨터가 존재할 수 있고, 자기 공명 제어 인터페이스의 상이한 기능들을 제어하기 위한 개별 컴퓨터 또는 제어기가 존재할 수 있고, 마지막으로 플래닝 모듈을 위한 개별 제어기 또는 컴퓨터가 존재할 수 있다. 제어 장치의 각각의 섹션들은 컴퓨터 네트워크를 통해 또는 데이터 인터페이스를 통해 통신할 수 있다.

다른 실시예에서, 플래닝 모듈은 그래픽 이용자 인터페이스를 포함한다. 그래픽 이용자 인터페이스는 자기 공명 이미징 및 자기 공명 분광 맵을 디스플레이하도록 구성된 디스플레이를 포함하고, 자기 공명 이미징 및 자기 공명 분광 맵은 중첩된다. 디스플레이는 그래픽 데이터를 디스플레이하기 위한 임의의 적절한 디바이스일 수 있고, 그 예들은 컴퓨터 모니터 스크린 또는 프로젝션 시스템이 있다. 그래픽 이용자 인터페이스는 오퍼레이터로부터의 선택 데이터를 수신하도록 구성된 편집 인터페이스를 추가로 포함한다. 선택 데이터는 초음파 치료로 처리될 디스플레이된 자기 공명 이미지 및 디스플레이된 자기 공명 분광 맵의 적어도 하나의 영역을 나타낸다. 편집 인터페이스는 상이한 방식들로 구현될 수 있다. 터치 센서티브 스크린(touch sensitive screen)은 오퍼레이터가, 처리될 영역을 선택 또는 스크린의 부분을 선택하기 위해 이용될 수 있다. 마우스는 컴퓨터들을 위한 그래픽 이용자 인터페이스들을 위해 일반적으로 이용되는 다른 포인팅 및 선택 디바이스를 위해 이용될 수 있다. 플래닝 모듈은 또한 플래닝 데이터를 생성하기 위해 선택 데이터를 이용하도록 구성된다. 그래픽 이용자 인터페이스는 중첩된 자기 공명 이미징 이미지 및 자기 공명 분광 맵을 디스플레이하고, 이는 오퍼레이터로 하여금 분광 정보의 분포 및 또한 대상의 해부학적 구조를 이해하도록 한다. 다음으로 오퍼레이터는 초음파 시스템에 의해 처리될 영역들을 입력할 수 있다. 치료를 계획하기 위해 자기 공명 이미지들 및 자기 공명 분광 정보 양쪽 모두를 이용하도록 하기 때문에, 이러한 장치가 바람직하다. 자기 공명 이미징 이미지는 대상의 해부학적 구조에 관한 매우 양호한 정보를 보여주지만, 자기 공명 분광 맵을 이용하여 보여질 수 있는 화학 반응과 같은 상세한 정보는 제공하지 않는다. 일부 실시예들에서, 데이터는 오퍼레이터에 의해 완전히 입력된다. 다른 실시예들에서, 제어 장치는 처리될 제안된 영역들을 생성한다.

자기 공명 이미징 및 자기 공명 분광에 있어서, 데이터는 슬라이스들에서 획득된다. 자기 공명 이미징 이미지들 및 자기 공명 분광 맵들은 슬라이스들에 대응한다. 이와 같이, 이미지 또는 맵은 대상의 3차원 슬라이스를 나타낸다. 풀 플래닝을 실행하기 위해, 오퍼레이터는 고려되는 환자의 슬라이스들 모두를 볼 필요가 있다. 대상의 처리되기를 원하는 영역들 모두는 슬라이스들 각각에서 식별된다.

다른 실시예에서, 디스플레이는 초음파 치료로 처리될 영역들을 나타내는 블록들로 분할된다. 편집 인터페이스는 오퍼레이터로부터 블록들의 선택을 수신하도록 구성되고, 플래닝 모듈은 또한 선택된 블록들을 이용하여 플래닝 데이터를 생성하도록 구성된다. 본 실시예에서, 디스플레이는 그래픽 이용자 인터페이스를 이용하여 오퍼레이터에 의해 선택될 수 있는 영역들로 분할된다. 자기 공명 분광의 해상도가 자기 공명 이미징보다 훨씬 크기 때문에, 본 실시예가 바람직하다. 그러므로 자기 공명 분광 맵은 초음파 치료로 처리될 필요가 있을 수 있는 각각의 영역들을 식별한다. 블록들은 상이한 형태들일 수 있다. 이들은 정사각형, 직사각형, 육각형일 수 있거나, 디스플레이를 타일(tile)하는 다른 패턴들일 수 있다.

다른 실시예에서, 편집 인터페이스는 또한 서브-블록들의 선택들 허용하도록 구성된다. 본 명세서에서 서브-블록은 각각의 블록의 부분으로서 규정된다. 플래닝 모듈은 또한 선택된 블록들 및 선택된 서브-블록들을 이용하여 플래닝 데이터를 생성하도록 구성된다. 데이터를 디스플레이하는 과정 동안, 처리될 영역이 기관의 멤브레인 또는 경계와 같은 민감한 해부학적의 구조에 인접하다는 것이 명확해질 수 있기 때문에, 본 실시예가 바람직하다. 서브-블록들을 선택함으로써, 오퍼레이터는 이러한 민감한 영역에 대한 손상을 회피할 수 있다. 서브-블록의 선택은 여러 상이한 방식들로 실행될 수 있다. 블록들의 해상도를 변경하는 버튼이 이용자 인터페이스 상에 존재할 수 있고, 이는 오퍼레이터로 하여금 서브-블록들을 선택하게 한다. 다른 가능성은 이용자가 그리거나 그렇지 않으면 그래픽 이용자 인터페이스와 상호작용하는 마우스, 포인터 또는 다른 디바이스를 이용하여 기하학적 영역을 선택하는 것이다.

다른 실시예에서, 초음파 제어 시스템은 초음파 치료 및 초음파 이미징 데이터 획득 양쪽 모두를 실행할 수 있는 치료 초음파 시스템을 제어하도록 구성된다. 이미지 처리 모듈은 또한 초음파 이미징 데이터로부터 적어도 하나의 초음파 이미지를 생성하도록 구성된다. 플래닝 모듈은 또한 초음파 이미징 데이터를 수신하도록 구성된다. 초음파 이미징 데이터가 획득될 수 있고, 치료 초음파 시스템의 이용 동안 조직 영역들을 타겟팅하는 것을 지원하기 위해 이용될 수 있는 초음파 이미지들이 계산될 수 있기 때문에, 본 실시예가 바람직하다. 이는 상이한 방식들로 구현될 수 있으며, 이미지들을 실행하기 위해 치료 초음파 시스템 내에 부가적인 변환기들이 존재할 수 있고, 치료 초음파 시스템을 위한 트랜스시버는 이미징이 치료를 실행하는 것과 대안적으로 실행되는 인터-리브된 방식으로 동작될 수 있다. 일부 초음파 변환기들은 트랜스시버 시스템의 일부가 치료를 위해 이용될 수 있고 일부가 이미징을 위해 이용될 수 있도록 구성된다.

다른 실시예에서, 플래닝 모듈은 그래픽 이용자 인터페이스를 포함하고, 그래픽 이용자 인터페이스는 초음파 이미지, 자기 공명 이미징 맵, 및 자기 공명 분광 맵을 디스플레이하기 위한 디스플레이를 포함한다. 초음파 이미지, 자기 공명 이미징 이미지, 및 자기 공명 분광 맵은 중첩된다. 이는, 초음파 이미지가 부가적인 해부학적 데이터를 보여줄 수 있기 때문에 바람직하다. 암 처리를 실행하는 경우에 있어서, 대상은 초음파를 통해 가시적으로 되는 조영제들(contrast agents)을 주사맞을 수 있고, 이와 같이 동일한 스크린 상의 모든 3개의 양태들은 치료의 플래닝 동안 보다 양호한 결정들이 이루어질 수 있게 한다. 편집 인터페이스는 오퍼레이터로부터 선택 데이터를 수신하도록 구성된다. 선택 데이터는 초음파 치료로 처리될 수 있는 디스플레이된 초음파 이미지, 디스플레이된 이미지, 디스플레이된 자기 공명 이미징 및 디스플레이된 자기 공명 분광 맵의 적어도 하나의 영역을 나타낸다. 영역들의 선택 및 복수의 슬라이스들에서의 선택은 이전에 설명되었다. 플래닝 모듈은 플래닝 데이터를 생성하기 위해 선택 데이터를 이용하도록 구성된다.

다른 실시예에서, 디스플레이는 또한 초음파 조영제로부터의 신호를 디스플레이하도록 구성된다. 초음파 조영제들은 이들이 특정 병적 측면(pathology)으로 영역들을 집중시키도록 지정될 수 있기 때문에, 본 실시예가 이롭다. 예를 들면, 초음파 조영제는 암 세포들에 접착하는 타겟팅 엔티티들을 가질 수 있다. 초음파 조영제들은 또한 종양의 새는 맥관구조(tumorous leaky vasculature)에 축적될 수 있다.

다른 실시예에서, 플래닝 모듈은 플래닝 데이터를 생성하기 위해 초음파 치료로 처리될 자기 공명 이미징 이미지 및 자기 공명 분광 맵의 적어도 하나의 영역을 나타내는 선택 데이터를 이용한다. 플래닝 모듈은 선택 데이터를 생성하는 패턴 인식 모듈을 포함한다. 패턴 인식 모듈은 표준 이미지 분할 기술들을 이용하여 구현될 수 있다. 패턴 인식 모듈은 또한 훈련가능한 패턴 인식 모듈(trainable pattern recognition module)로서 구현될 수 있다.

본 명세서에서 훈련가능한 패턴 인식 모듈은 적어도 자기 공명 이미징 이미지 및 자기 공명 분광 데이터를 포함하는 훈련 이미지들의 세트를 이용하여 훈련될 수 있는 패턴 인식 모듈로서 규정된다. 훈련 이미지들은 훈련을 위해 이용되기 이전에 치료를 위해 식별된 적어도 하나의 영역을 갖는다. 훈련가능한 패턴 인식 모듈은 다양한 상이한 방법들을 이용함으로써 구현될 수 있다. 이용될 수 있는 상이한 방법들 또는 알고리즘들의 예들은: 주성분 분석(Principal Component Analysis), 신경망(Neural Network), CN2 알고리즘, C4.5 알고리즘, 반복적 이분 3(Iterative Dichotomiser 3; ID3), 최근접 탐색 알고리즘(nearest neighbor search algorithm), 나이브 베이즈 분류기 알고리즘(naive Bayes classifier algorithm), 홀로그래픽 연상 메모리(Holographic Associative Memory), 또는 인식 학습 알고리즘(perception learning algorithm)이 있다.

분할 및 패턴 인식 소프트웨어가 처리될 대상의 영역들을 자동적으로 식별하기 위해 이용될 수 있기 때문에, 본 실시예가 바람직하다. 시스템은 자동적으로 진행할 수 있거나, 패턴 인식 모듈은 대상을 위해 제안된 치료 계획들 제공할 수 있다. 오퍼레이터는 간단히, 제안된 치료를 찬성할 수 있거나, 오퍼레이터는 계획을 편집 및 변경할 수 있다.

다른 실시예에서, 자기 공명 제어 인터페이스는 또한 자기 공명 이미징 온도측정(thermometry)을 실행하도록 구성되는 자기 공명 장치를 제어하도록 구성된다. 초음파 제어 인터페이스는 초음파 치료를 처리 존에 적용하도록 구성된 초음파 장치를 제어하도록 구성된다. 제어 모듈은 또한 처리 존 주위의 영역에서의 대상의 온도를 지속적으로 모니터링하도록 구성된다. 제어 모듈은 처리 존 주위의 영역에서의 온도에 기초하여 실시간으로 플래닝 데이터를 변경하도록 구성된다. 많은 초음파 치료들에 있어서 목표는, 조직을 제거, 또는 병적인 또는 암에 걸린 조직을 죽이기 위해 조직을 가열하는 것이기 때문에, 본 실시예가 바람직하다. 처리 존 주의의 조직의 온도를 모니터링함으로써, 처리의 보다 양호한 제어가 유지될 수 있다.

다른 실시예에서, 자기 공명 장치는 자기 공명 이미징으로 대상의 후속 평가 처리 평가(post evaluation treatment evaluation)를 실행하도록 구성된다. 일 실시예에서, HIFU 처리 후의 후속 조치(follow-up)는 MR 콘트라스트(contrast) 이미징을 실행하는 것일 수 있다. 가돌리늄 강화 이미징(Gadolinium enhanced imaging)은 살포(perfused) 대 비-살포(non-perfused) 영역들을 보여줄 수 있고, 비-살포 영역은 HIFU에 의해 파괴된 조직들을 나타낸다. 이는, 처리가 얼마나 효과적이었는지를 결정하기 위해 자기 공명 이미징이 이용될 수 있기 때문에 바람직하다.

다른 양태에서 본 발명은 치료 장치를 제공한다. 치료 장치는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치, 치료 초음파 시스템, 및 자기 공명 장치를 포함한다. 상세한 자기 공명 분광 및 자기 공명 이미징 데이터가 치료 초음파 시스템을 위한 효율적인 처리 계획을 발전시키기 위해 결합될 수 있기 때문에, 본 발명의 일 실시예에 따른 치료 장치가 바람직하다. 자기 공명 장치는 자기 공명 이미징 및 자기 공명 분광 양쪽 모두를 실행할 수 있다. 자기 공명 장치는, 상이한 소프트웨어 및 업데이트된 무선 주파수 시스템을 가짐으로써 표준 자기 공명 이미징 시스템들로부터 이들 양쪽 모두를 변경하는 것을 실행할 수 있다. 일부 실시예들에서 무선 주파수 시스템에 의해 이용된 코일은 자기 공명 이미징 및 자기 공명 분광 양쪽 모두를 실행할 수 있는 단일 코일이다. 다른 실시예들에서는, 자기 공명 이미징을 위해 및 자기 공명 분광을 위해 개별 코일이 이용된다.

다른 양태에서, 본 발명은 치료 장치를 제어하기 위한 방법을 제공한다. 방법은 자기 공명 장치로 자기 공명 이미징 데이터를 획득하는 단계를 포함한다. 방법은 적어도 하나의 자기 공명 이미지를 생성하기 위해 이미징 처리 모듈로 자기 공명 이미징 데이터를 처리하는 단계를 추가로 포함한다. 이 단계에서, 자기 공명 이미징 데이터는 진단 목적들로 이용될 수 있는 이미지로 변화된다. 방법은 자기 공명 이미징 장치로 자기 공명 분광 데이터를 획득하는 단계를 추가로 포함한다. 방법은 적어도 하나의 자기 공명 분광 맵을 생성하기 위해 이미지 처리 모듈로 자기 공명 분광 데이터를 처리하는 단계를 추가로 포함한다. 방법은 자기 공명 이미징 이미지 및 자기 공명 분광 맵을 플래닝 모듈로 출력하는 단계를 추가로 포함한다. 플래닝 모듈에서, 치료 초음파 시스템을 제어하기 위해 필요한 데이터가 생성된다. 방법은 플래닝 모듈로부터 플래닝 데이터를 수신하는 단계를 추가로 포함한다. 방법은 플래닝 데이터를 이용하여 치료 초음파 시스템으로 대상의 처리를 제어하는 단계를 추가로 포함한다. 이 단계에서, 플래닝 데이터는 대상의 처리를 위해 이용된다. 본 방법의 이점들은 이전에 설명되었다.

다른 실시예에서, 방법은 자기 공명 이미징 이미지 및 자기 공명 분광 맵이 중첩된 바와 같은 자기 공명 이미징 및 자기 공명 분광 데이터를 디스플레이 상에 디스플레이하는 단계를 추가로 포함한다. 이에 대한 이점들은 이전에 설명되었다. 방법은 편집 인터페이스를 이용하여 오퍼레이터로부터 선택 데이터를 수신하는 단계를 추가로 포함한다. 선택 데이터는 초음파 치료로 처리될 디스플레이된 자기 공명 이미징 및 디스플레이된 자기 공명 분광 맵의 적어도 하나의 영역을 나타낸다. 방법은 선택 데이터를 이용하여 플래닝 데이터를 생성하는 단계를 추가로 포함한다.

방법은 자기 공명 분광 데이터를 획득하기 이전에 자기 공명 이미징으로 대상의 위치를 등록하는 단계를 추가로 포함한다. 방법은 치료 초음파 시스템으로 대상의 처리를 제어하는 단계를 시작하기 이전에 대상의 위치를 다시 등록하는 단계를 추가로 포함한다. 플래닝 데이터를 생성하기 위해, 자기 공명 이미징 데이터가 획득되고, 자기 공명 분광 데이터가 획득되고, 다음으로 상세한 계획들이 만들어지고, 플래닝 데이터가 생성되기 때문에 본 실시예가 바람직하다. 대상이 이동하였다면, 기관들의 멤브레인들 또는 경계들과 같은 연약한(vulnerable) 영역들이 손상을 입거나 파괴될 가능성이 있기 때문에, 대상이 이동하지 않았다는 것을 확실히 하기 위해 대상의 위치를 다시 체크하는 것이 바람직하다. 대상의 위치의 등록은 여러 방식들로 이루어질 수 있다. 이미징 처리 모듈 또는 제어기는 이미지를 분할하고 이미지들을 자동적으로 등록하기 위해 이용될 수 있다. 대상의 표면상에 기준 표시자들(fiducial markers)을 두는 것이 또한 가능하다. 이들 표시자들은 자기 공명 이미징에 의해 용이하게 이미지화되는 실체(substance)를 포함할 수 있거나, 공명하는 안테나일 수 있다. 기준 표시자들은 대상의 위치의 용이한 식별을 할 수 있도록 한다.

다른 실시예에서, 방법은 자기 공명 이미징으로 대상의 후속-평가 처리 평가를 실행하는 단계를 추가로 포함한다. 일 실시예에서, HIFU 처리 후의 후속 조치는 MR 콘트라스트 이미징을 실행하는 것일 수 있다. 가돌리늄 강화 이미징은 살포 대 비-살포 영역들을 보여줄 수 있고, 비-살포 영역은 HIFU에 의해 파괴된 조직들을 나타낸다. 이는, 처리가 얼마나 효과적이었는지를 결정하기 위해 자기 공명 이미징이 이용될 수 있기 때문에 바람직하다.

다른 실시예에서, 방법은 자기 공명 이미징 온도측정을 실행하고, 온도 측정들을 이용하여 플래닝 모듈로 플래닝 데이터를 조절하는 단계를 추가로 포함한다. 초음파 제어 인터페이스는 초음파 치료를 처리 존에 적용하도록 구성된 초음파 장치를 제어하도록 구성된다. 제어 모듈은 또한 처리 존 주위의 영역에서의 대상의 온도를 지속적으로 모니터링하도록 구성된다. 제어 모듈은 처리 존 주위의 영역에서의 온도에 기초하여 실시간으로 플래닝 데이터를 변경하도록 구성된다. 많은 초음파 치료들에 있어서 목표는, 조직을 제거, 또는 병적인 또는 암에 걸린 조직을 죽이기 위해 조직을 가열하는 것이기 때문에, 본 실시예가 바람직하다. 처리 존 주의의 조직의 온도를 모니터링함으로써, 처리의 보다 양호한 제어가 유지될 수 있다.

다른 양태에 있어서, 본 발명은 치료 장치를 위한 제어 장치에 대해 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 실행하기 위한 기계 실행가능한 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다. 이에 대한 이점은 이전에 설명되었다.

본 발명의 다음의 바람직한 실시예들은 도면들을 단지 예시적으로 참조하여 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치의 기능도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 치료 장치의 기능도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 그래픽 이용자 인터페이스의 예를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법의 예를 도시하는 도면.
도 5는 MR 분광 맵의 도시와 함께 MRI 이미지를 도시하는 도면.
도 6은 치료 초음파로 처리될 블록을 선택하는 방법의 실시예를 도시하는 도면.
도 7은 치료 장치가 단일 블록에서 처리하는 경로를 도시하는 도면.

이들 도면들에서 동일한 번호의 구성요소들은 동일한 구성요소들이거나 동일한 기능을 실행하는 구성요소들이다. 이전에 설명된 구성요소들은 기능이 동일하다면 후속 도면들에서 설명되지 않을 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치(106)를 도시한다. 도 1은 치료 장치(100) 및 제어 장치(106)를 도시한다. 치료 장치(100)는 치료 초음파 시스템(102) 및 자기 공명 장치(104)를 포함한다. 제어 장치(106)는 외부 하드웨어와의 인터페이스를 위한 하드웨어 인터페이스(108)를 갖는다. 하드웨어 인터페이스(108)는 데이터를 전송 및 수신할 수 있다. 하드웨어 인터페이스(108)는 치료 초음파 시스템(102)에 접속된 초음파 제어 인터페이스(110)인 서브-컴포넌트를 갖는다.

하드웨어 인터페이스(108)는 또한 자기 공명 장치(104)에 접속된 자기 공명 제어 인터페이스(112)를 갖는다. 하드웨어 인터페이스는 마이크로프로세서(114)에 접속된다. 마이크로프로세서(114)는 치료 장치를 제어하기 위한 명령들을 실행할 수 있는 임의의 처리 유닛을 나타낸다. 예들은 마이크로프로세서, 제어기, 또는 임베딩 시스템일 수 있다. 마이크로프로세서(114) 상에서 실행될 수 있는 기계 실행가능한 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품(116)이 존재한다.

컴퓨터 프로그램 제품은 상이한 작업들을 실행하기 위한 상이한 실행가능한 명령 컴포넌트들 또는 모듈들을 포함한다. 컴퓨터 프로그램 제품은 제어 모듈(122)을 포함한다. 제어 모듈은 초음파 제어 인터페이스(110)를 통해 치료 초음파 시스템(102)을 제어할 수 있고, 또한 자기 공명 제어 인터페이스(112)를 통해 자기 공명 장치(104)를 제어할 수 있다. 근본적으로 제어 모듈(122)은 데이터의 획득을 제어하고, 또한 치료 동안 치료 장치의 동작을 제어한다. 컴퓨터 프로그램 제품은 또한 이미지 처리 모듈(124)을 포함한다. 이미지 처리 모듈은 미가공(raw) 자기 공명 이미징 데이터 및 자기 공명 분광 데이터를 취하여, 이들을 자기 공명 이미징 이미지들 및 자기 공명 분광 맵들로 바꿀 수 있다.

일부 실시예들에서, 이미지 처리 모듈은 또한 초음파 데이터를 취하여 초음파 이미지를 구성할 수 있는 컴포넌트를 포함한다. 실제로 이들은 개별 소프트웨어 컴포넌트들일 수 있거나, 단일 모듈일 수 있는 이미지 처리 모듈(124)의 컴포넌트들일 수 있다. 본 도면에서, 이미지 처리 모듈은 자기 공명 이미징 이미지들(126)을 생성하기 위한 이미지 처리 모듈, 자기 공명 분광 맵들(128)을 생성하기 위한 이미지 처리 모듈, 및 초음파 이미지들(130)을 생성하기 위한 이미지 처리 모듈을 포함하는 것으로 도시되었다.

제어 장치(106)는 또한 그래픽 이용자 인터페이스(118)를 포함한다. 그래픽 이용자 인터페이스(118)는 마이크로프로세서(114) 상에서 구동하는 컴퓨터 프로그램 제품(116)과 상호작용할 수 있다. 그래픽 이용자 인터페이스(118)는 자기 공명 분광 맵과 같은 의료 이미징 이미지들 및 오퍼레이터가 이해할 수 있는 포맷의 자기 공명 이미징 이미지를 디스플레이하도록 구성된다. 그래픽 이용자 인터페이스는 또한 오퍼레이터로부터의 선택들을 수신하도록 구성된다. 컴퓨터 프로그램 제품이 또한 자동 플래닝(planning)을 위한 패턴 인식 모듈을 포함하는 일부 실시예들에서, 그래픽 이용자 인터페이스는 또한, 제안된 치료 동작을 디스플레이하기 위한 수단 및 가능하게는 오퍼레이터가 그것을 편집하거나 처리 계획을 찬성 또는 반대하도록 하는 수단을 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 치료 장치의 단면 개략도를 도시한다. 자기 공명 장치(104) 내에 위치된 치료 초음파 시스템(102)이 존재한다. 치료 초음파 시스템(102) 및 자기 공명 장치(104)는 제어 장치(106)에 의해 제어된다. 치료 초음파 시스템(102)은 제어 장치(106)의 하드웨어 인터페이스(108)에 접속된다. 하드웨어 인터페이스는 또한 자기장 변화 전원(magnetic field gradient power supply; 238)에 접속된다. 자기장 변화 전원(238)은 자기장 변화 코일 어셈블리(magnetic field gradient coil assembly; 240)에 전력을 공급하도록 구성된다. 자기 공명 장치는 자기 공명 이미징을 위한 이미징 존(264) 내에서의 원자들의 원자 회전들을 폴라라이징할 수 있는 자기장을 생성하는 자석(234)을 포함한다. 본 명세서에 도시되는 자석(234)의 실시예는 원통형 자석의 단면도이다. 자석은 영구 자석들, 전자석들, 초전도 자석, 또는 3가지 모두 또는 2가지의 조합을 이용하여 구성될 수 있다. 원통형 외에도 다른 구성들의 자석들 또한 가능하다. 자기장 변화 전원은 자기장 변화 코일 어셈블리에 동력을 공급하며, 이미징 존(264) 내에서의 원자 회전들의 위치에 대한 공간 인코딩을 부가할 수 있는 자기장을 생성한다. 하드웨어 인터페이스(108)는 또한 무선 주파수 트랜스시버(232)에 접속된다. 무선 주파수 트랜스시버는 무선 주파수 코일(236)에 접속된다. 무선 주파수 코일은 이미징 존(264) 내에서의 원자 회전들의 방향을 조작할 수 있는 무선 주파수 전송들을 생성한다. 원자 회전들이 릴렉스됨에 따라, 이들은 무선 주파수 코일(236)에 의해 수신되는 무선 주파수 전송들을 방출한다. 일부 실시예들에서, 개별 전송 및 수신 코일들이 존재한다. 양측 가능성들이 가능하고, 본 예에서는 단지 듀얼 목적 무선 주파수 코일이 236으로 도시된다는 것을 이해될 것이다. 자기 공명 분광 데이터를 획득하기 위해서 및 자기 공명 이미징 데이터를 획득하기 위해서, 개별 무선 주파수 코일들(236)을 이용하는 것 또한 가능하다. 그러나, 본 실시예에서 도시된 바와 같이, 양측 목적들을 위해 단일 코일을 이용하는 것 또한 가능하다. 자석(234) 내에는, 대상(244)을 지원할 수 있는 환자 지원부(242)가 존재한다. 환자 지원부(242)를 위해 필요한 것은 치료 초음파 시스템(102)이다. 치료 초음파 시스템(102)은 초음파 변환기(248)를 포함한다. 초음파 변환기는 일반적으로 초음파 덕팅 매질(ultrasonic ducting medium; 250)로 채워진 챔버(chamber)의 내부에 위치한다. 일반적으로 챔버(250)는 기체/물 또는 초음파를 전송할 수 있는 어떠한 다른 물질로 채워진다. 많은 실시예들에서, 초음파 변환기는 대상(244) 내의 초음파의 포커스를 변경하기 위해 약간 이동할 수 있다. 초음파를 전송하도록 구성된 초음파 멤브레인(254)이 존재한다. 이는 초음파 변환기(248)를 포함하는 챔버(250)를 밀봉한다. 멤브레인(254)과 대상(244) 사이에는, 일반적으로 초음파 결합 매질(256)을 수용하도록 구성된 캐비티(cavity)가 존재한다. 초음파 결합 매질은 물일 수 있고, 이는 초음파 겔(gel)일 수 있거나, 이는 겔 패드일 수 있다. 초음파 결합 매질을 이용하는 목적은 처리 존(260)으로의 초음파의 경로에 어떠한 기포들(air bubbles) 또는 어떠한 공기 공간들(air spaces)이 존재한다면, 대상이 화상을 입을 수 있기 때문이다. 초음파는 초음파 변환기(248)를 떠나서, 대상(244)을 통해 처리 존(260)으로의 경로(258)를 따른다. 처리 존에서 상이한 상황들이 발행할 수 있고, 매우 큰 전력들에 대해, 조직 괴사(necrosis)의 포인트에 대한 조직의 제거(ablation) 또는 조직의 가열이 생성할 수 있다. 무선 주파수 코일(236) 아래에, 자기 공명 이미징 데이터가 획득될 수 있는 영역(264)이 존재한다. 자기 공명 분광 데이터는 일반적으로 자기 공명 이미징 데이터보다 획득에 보다 많은 시간이 소요된다. 따라서 일반적으로 의사는 자기 공명 이미징 데이터(264)를 획득하고, 다음으로 대상(244)의 관련된 해부학적 구조(relevant anatomy)를 위치시키고, 자기 공명 분광을 실행하기 위한 영역(266)을 결정한다. 실제 치료 동안, 처리 존(260) 주변의 조직의 온도를 모니터링하기 위해 자기 공명 온도측정할 수 있는 이점이 있을 수 있다. 도면에서, 처리 존(260) 주변의 영역(262)이 존재한다. 이는 실제 치료 동작 동안 온도를 측정하기 위해 이용될 영역을 나타낸다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 그래픽 이용자 인터페이스(118)의 실시예의 예를 도시한다. 자기 공명 이미징 데이터 및 자기 공명 분광 데이터의 양쪽 모두를 디스플레이할 수 있는 디스플레이(378)가 존재한다. 곡선(380)은 자기 공명 이미징 이미지에서 보여지는 기관의 경계를 나타낸다. 디스플레이(378)에서 또한 보여지는 육각형들(382)이 존재한다. 오퍼레이터는 이들 육각형들 중 임의의 하나를 클릭할 수 있고, 다음으로 이 영역은 초음파 치료로 처리될 영역 내에 있게 될 것이다. 이들 육각형들 각각 내에는 번호들이 존재한다. 이들은 어떠한 자기 공명 분광 맵의 임의의 측정을 나타낸다. 오퍼레이터가 디스플레이(378)를 볼 때, 그 또는 그녀는 자기 공명 이미징 이미지(380)로부터 해부학적 구조를 볼 수 있고, 다음으로 디스플레이를 보고, 치료가 필요할 것 같은 영역을 본다. 일부 실시예들에서, 자기 공명 분광 맵은 상이한 방식들로 보여질 수 있다. 본 실시예에서, 이는 번호들로 보여지고, 이는 또한 컬러로 또는 그레이 스케일로 인코딩될 수 있다. 육각형(384)은 값 12를 도시한다. 이 경우, 의사가 아마도 이 영역을 처리하기를 원할 가능성이 크다. 따라서, 이 경우, 오퍼레이터는 단순히 이 육각형을 클릭할 수 있고, 이는 처리 계획에 추가될 것이다. 육각형(386)은 상이한 사안이다. 기관(380)의 경계는 이 육각형을 통해 오른쪽으로 이어진다. 오퍼레이터 또는 의사가 전체 영역을 처리하는 것을 원하지 않을 가능성이 있다. 이 경우, 의사 또는 오퍼레이터는 버튼(372)을 클릭한다. 다음으로 의사는 그 또는 그녀가 처리하기를 원하는 서브-영역을 그릴 수 있고, 따라서 기관의 경계를 파괴하는 것을 회피할 수 있다. 오퍼레이터로 하여금 전체 블록들이 처리될 수 있는 모드로 진입하게 하는 버튼(370)이 존재한다. 버튼(372)은 서브-블록이 선택되게 한다. 버튼(374)은 패턴 인식 모듈로 하여금 제안된 처리 계획을 생성하도록 한다. 다음으로 오퍼레이터는 그래픽 이용자 인터페이스(118)를 이용하여 처리 계획을 수정할 수 있다. 이용자가 치료에 만족할 때, 그 또는 그녀는 버튼(378)을 클릭할 수 있고, 다음으로 플래닝 데이터가 플래닝 모듈에 의해 생성된다. 자기 공명 이미징 데이터 및 자기 공명 분광 데이터가 슬라이스들에서 획득된다. 완벽한 처리 계획을 실행하기 위해, 관심있는 슬라이스들 모두가 검사될 필요가 있다. 버튼(388) 및 버튼(390)은 오퍼레이터로 하여금 어느 슬라이스가 검사될지를 선택하도록 한다. 본 예에서 도시된 블록들(382)은 육각형이다. 블록들은 또한 정사각형 또는 직사각형일 수 있다. 이들은 특정 형상을 가질 필요는 없지만, 이들은 규칙적이고, 치료 초음파로 처리될 영역은 하나의 단면에서 육각형에 의해 가장 잘 근사화되는 구(sphere)에 가깝기 때문에 이러한 예들이 선택되었다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법의 예를 도시한다. 단계(400)에서 자기 공명 이미징 데이터가 획득된다. 단계(402)에서 적어도 하나의 자기 공명 이미징 이미지를 생성하기 위해 자기 공명 이미징 데이터가 이용된다. 단계(404)에서 자기 공명 분광 데이터가 획득된다. 단계(406)에서 자기 공명 분광 데이터를 이용하여 적어도 하나의 자기 공명 분광 맵이 생성된다. 단계(408)에서 자기 공명 이미징 이미지 및 자기 공명 분광 맵은 플래닝 모듈로 출력된다. 단계(410)에서 플래닝 데이터가 플래닝 모듈로부터 수신된다. 단계(412)에서 플래닝 데이터는 대상의 치료 초음파 처리를 제어하기 위해 제어 모듈에 의해 이용된다.

도 5는 결합된 자기 공명 이미징 이미지(500) 및 자기 공명 분광 맵(502)을 포함하는 그리드를 도시한다. 정사각형들(502) 각각 내에는 연관된 자기 공명 스펙트럼이 존재한다. 504, 506, 508, 및 510으로 라벨된 4개의 이들 정사각형들에 대한 상세한 자기 공명 스펙트럼이 도시된다. 분광 데이터(514)는 정사각형(504)에 대응한다. 분광 데이터(516)는 정사각형(506)에 대응한다. 분광 데이터(520)는 영역(510)에 대응한다. 분광 데이터(518)는 영역(508)에 대응한다. 분광 데이터(518 및 520)는 시트레이트 레벨(citrate level)과 비교되는 고 콜린 플러스 크레아틴 레벨들(high choline plus creatine levels)을 도시한다. 이는 종양을 나타낸다.

도 5는 치료를 위해 하나 이상의 구성요소들로 이루어진 초음파 변환기가 조직-결합 매질에 안착된(seated) 실시예의 이용을 도시한다. 변환기는 MR 이미징 시스템의 좌표계(coordinate system)에 등록된다. MR 이미징 시스템은 병리 조직(pathological tissue)의 볼륨메트릭 이미지(volumetric image)를 캡쳐한다. 양성자 공명(proton resonance)에 기반하는 MR 분광(MRS; MR spectroscopy) 정보가, 바람직하게는 3D로 획득된다. (콜린+크레아틴)/시트레이트 비율이 획득되고, 이 정보는 MR 이미지들의 상부에 그리드 패턴으로서 오버레이된다(도 5). 이러한 비율의 높은 값들은 종양 존재의 보다 높은 확률 및 공격성(aggressiveness)을 나타내기 위해 컬러 코딩된다. MR 이미지들 및 MRS 데이터 양쪽 모두는 플래닝 콘솔로 전송된다. MRS 데이터가 MR 이미지 상에 오버레이로서 도시된다.

도 6은 오퍼레이터가 초음파 치료를 이용하여 처리할 영역들을 선택하기 위해 도 5에 나타난 정보를 어떻게 이용할지를 도시한다. 도 6은 도 5에 도시된 것과 동일한 정보를 도시한다. 도 5의 상부 상에 초음파 치료로 처리될 수 있는 개별 영역들을 나타내는 육각형 블록들(622)의 격자(latticework)가 중첩된다. 아이템(624)은 치료를 위해 선택된 7개의 육각형 블록들의 그룹이다. 이들 블록들은 이전에 영역 510 및 508이 있었던 영역들을 커버한다. 이들은 520 및 518에서 종양을 포함하고 있을 것으로 MR 스펙트럼에 의해 표시되었던 2개의 영역들이다. 이들 영역들은 플래닝 데이터 이벤트를 생성하기 위해 이용된다.

도 6은 오퍼레이터가 처리될 영역을 어떻게 확인하고 치료 플래닝 육각형 그리드를 이미지들 상으로 활성화할지를 도시한다(도 6). 시스템은 치료를 나타내는 분광 그리드들을 치료 그리드에 의해 형성된 처리 셀들에 대해 공간적으로 맵핑한다. 오퍼레이터는 또한 결합된 MR 이미지 및 표시된 MRS 데이터에 따라 제안된 치료 영역들에 대한 치료 레벨들(초음파 전력 및/또는 기간 및/또는 듀티 사이클)을 조절할 수 있다. 다음으로 오퍼레이터는 치료를 활성화한다. MR 이미징 좌표계와 함께 초음파 치료 시스템의 공동-등록(co-registration)을 통해, 치료 초음파가 특정 환부 조직에, 한번에 하나의 치료 그리드로 전달된다. 특정 처리 셀 내의 처리는 점-대-점 스캐닝 또는 볼륨메트릭 스캔 패턴을 통해 이루어질 수 있다. 치료 초음파는 제거를 통해 선택된 조직을 파괴한다. MR 기반 온도 및 열 도스 분배 데이터(thermal dose distribution data)는 치료를 더 조절하기 위해 직접 피드백을 제공하도록 간헐적인 간격들로 획득된다.

다른 실시예에서, 초음파 치료 변환기(예를 들면, HIFU 변환기)는 전립선을 향하는, 환자의 직장(rectum)에 위치하는 다수의 구성요소들과 함께 어레이될 수 있다. 어레이는, 전립선의 다양한 영역들을 커버하기 위해 회전 능력을 갖는 1D, 1.5D, 또는 2D 어레이일 수 있다. 플래닝 콘솔은 MRS 데이터에 기초하여 선택된 영역 상으로 치료 빔을 포커스하기 위해 각각의 구성요소에 대한 지연들을 계산한다.

다른 실시예에서, 치료 변환기는 전립선에 대한 직접적인 액세스로 요도(urethra)의 약간의 구성요소들과 함께 위치되도록 구성된다. MRS 데이터에 의해 식별된 특정 영역들을 커버할 필요가 있다면, 초음파 변환기는 회전되거나 옮겨질 수 있다.

실시예들에서, 분광 정보는 응고된(coagulated) 또는 제거된 영역들을 결정하기 위해 조직 온도들의 변화들을 획득하기 위해 이용될 수 있다. 다음으로 이러한 정보는, 예를 들면, 치료 변환기를 위한 전력에 대한 조절들을 통해, 치료를 중지 또는 변경하기 위해 이용된다.

다른 실시예에서, 치료 변환기는 환자의 신체(예를 들면, 유방 또는 간 애플리케이션들에 대해) 외부에 위치된다. 유방 애플리케이션들에서, 목표는 악성 조직들을 식별 및 제거하고, 양성 조직들을 남겨두는 것이다.

다른 실시예에서, 초음파는 약물들 또는 유전자 물질의 국부화된 전달을 제공하기 위해 이용된다. 본 실시예에서, 청각적으로 활성화된 에이전트들(마이크로버블들 또는 퍼플루오르화카본(perfluorocarbon) 나노입자들)의 주사 또는 주입은 초음파가 활성화되기 이전에 환자에게 투여된다. 이들 에이전트들은 신체의 특정 사이트들이 안보이도록 하기 위해, MRS 데이터에 의해 제공된 정보를 향상시킬 수 있는 타겟팅 모방기술(targeting mimetics)을 선택적으로 가질 수 있다. 본 실시예에서, 온도 이미징이 이용되지 않을 수 있다.

다른 실시예에서, H-1 외에 또는 H-1에 더하여 하나 이상의 핵들(예를 들면, P-31, Na-23, 또는 F-19)이 치료를 가이드하기 위한 및/또는 조직 온도의 변화들을 획득하기 위한 대사 정보를 획득하기 위해 이용된다.

다른 실시예에서, 평가되는 조건들을 나타내는 조직 특징들을 획득하기 위해 MR 분광이 확산 이미징 및 동적 콘트라스트 이미징과 결합된 다중-파라메트릭 이미징이 이용된다.

도 7은 플래닝 데이터를 생성하는 대안적인 방식을 도시한다. 도 5로부터의 자기 공명 이미징 데이터(500) 및 자기 공명 분광 맵(502)이 도 7에 도시된다. 구성요소(730)는 자기 공명 이미징 이미지(500)의 영역(510)을 나타낸다. 처리 정사각형 내의 보다 균일한 가열을 보장하고 외부의 손상을 방지하기 위해, 경로(732)는 초음파 빔이 중앙으로부터 표면으로 이동하는 경로를 횡단하는 것을 도시한다.

MR 분광은 정사각형 그리드 내의 조직 특정 정보를 제공한다. 정사각형들은 일반적으로 MR 이미지 해상도보다 매우 크고, 크기가 약 1cm 일 수 있다. 초점면(1mm)의 초음파 치료 빔 크기는 분광 그리드 크기보다 매우 작다. 그러므로, 치료 빔은 처리 분광 그리드를 커버하기 위해 조종되어야 한다. 치료 계획은 이용되는 초음파의 특정 특성들, 즉 동작 주파수, 어퍼처(aperture) 크기, 및 초점 위치에 따른다. 보다 낮은 동작 주파수는 보다 큰 빔 사이즈를 의미할 것이고, 그러므로, 정사각형 내에 보다 적은 수의 포인트들이 횡단한다. 단순한 점-대-점 스캔 방식은 현저한 시간을 소요할 것이고, 열 확산으로 인해 초음파 그리드를 벗어난 의도하지 않은 손상을 초래할 것이다. 처리 정사각형 내에서의 보다 균일한 가열을 보장하고 외부의 손상을 방지하기 위해, 초음파 빔은 중앙으로부터 표면으로 이동하는 경로를 횡단해야 한다. 이러한 한가지 경로는 도 7에 도시된 바와 같이, 내부로부터 시작하여 외부를 향하여 이동하는 증가하는 크기의 일련의 정사각형들이다.

다른 가능한 처리 계획이 도 6에 도시된다. 본 명세서에서 MR 분광 정사각형은 여러 처리 셀들로 분열되어 육각형 셀들로 도시된다. 처리는 하나의 셀로부터 다음 셀로 진행한다. 육각형 형상을 커버하기 위해 각각의 처리 셀 내에 다중 음향화(sonification) 포인트들이 존재한다. 예를 들면, 내부로부터 시작하여 외부로의 일련의 동심원들이 셀 내의 초음파 치료 빔 경로를 위해 이용될 수 있다. 정사각형을 커버하기 위해, 일단 셀이 처리되면 다음 셀이 처리되는 등으로 된다.

초음파 치료의 조절은 MR 분광 값들에 기초한다. 하나의 처리 정사각형으로부터 다음 처리 정사각형으로의, 또는 각각의 정사각형 자체 내에서의 초음파 치료의 설정들을 조절하는 여러 이유들이 존재한다. MR 분광으로부터의 데이터는 종양의 존재에 대한 스코어(score)를 나타낸다. 계산된 스코어들이 건강한 조직의 스코어들에 인접하지도 않고, 악성 조직의 스코어들에도 인접하지 않는 영역들이 종종 존재한다. 부가하여, 이러한 처리 정사각형에 인접하여 존재하는, 보존될 필요가 있는 중요한 조직들, 예를 들면 신경 또는 주요 혈관들이 존재할 수 있다. 이러한 경우들에 있어서, 오퍼레이터는, 빔 크기를 줄이고, 중요한 기관들로부터 벗어난 정사각형의 부분들만을 처리하기 위해 보다 높은 주파수의 음향화(sonification)를 이용하는 것을 선호할 수 있다. 이는 중요한 기관들이 보존되는 것을 보장한다. 이러한 시술은 증가된 처리 지속기간의 비용으로 시술의 정확성 및 안정성을 증가시킨다. 이러한 조절 체계는 종래 기술로부터 자명하지 않다.

본 발명의 응용들

본 발명으로 처리될 상태들은 종양들, 국소빈혈(ischemia), 경색(infarct), 국부적인 부상들 및 외상(trauma), 염증(inflammation), 및 감염(infection)을 포함한다.

종양 제거의 경우에 있어서, 응용들은 유방, 전립선, 간, 뇌, 골격, 및 골종양들을 포함한다. 본 발명은 특히, 방사선과 같은 침습성 처리들이 실패한 환자들을 위해 다른 처리들과 함께 이용될 수 있다. 처리들은 원한다면 반복적으로 실행될 수 있다.

종양 제거에 부가하여, 본 발명은 약물들 또는 유전자들을 종양들에 국부적으로 전달하기 위해 이용될 수 있으며, 또는 다른 처리들에 대해 민감한 조직들을 위해 초음파를 이용할 수 있다.

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Claims (15)

  1. 치료 장치(therapeutic apparatus; 100)를 제어하기 위한 제어 장치(106)에 있어서:
    - 치료 초음파 시스템(102)을 제어하기 위한 초음파 제어 인터페이스(110),
    - 대상(subject)으로부터 자기 공명 이미징 데이터를 획득하고, 대상(244)으로부터 자기 공명 분광 데이터를 획득하도록 구성된 자기 공명 장치(104)를 제어하기 위한 자기 공명 제어 인터페이스(112),
    - 상기 자기 공명 이미징 데이터로부터 적어도 하나의 자기 공명 이미징 이미지(500)를 생성하고, 상기 자기 공명 분광 데이터로부터 적어도 하나의 자기 공명 분광 맵(502, 514, 516, 518, 520)을 생성하기 위한 이미지 처리 모듈(124, 126, 128),
    - 상기 자기 공명 이미징 이미지 및 상기 자기 공명 분광 맵을 수신하고 플래닝 데이터(planning data; 732)를 출력하도록 구성된 플래닝 모듈(120),
    - 상기 플래닝 데이터를 이용하여 상기 초음파 제어 장치를 이용하는 상기 치료 초음파 시스템을 제어하도록 구성된 제어 모듈(122)로서, 또한 상기 자기 공명 제어 인터페이스를 이용하여 상기 획득한 자기 공명 이미징 데이터 및 자기 공명 분광 데이터의 획득을 제어하도록 구성되는, 상기 제어 모듈(122)을 포함하는, 치료 장치(100)를 제어하기 위한 제어 장치(106).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플래닝 모듈은 그래픽 이용자 인터페이스(118)를 포함하고,
    상기 그래픽 이용자 인터페이스는:
    - 상기 자기 공명 이미징 이미지(380) 및 상기 자기 공명 분광 맵(382)을 디스플레이하도록 구성된 디스플레이(378)로서, 상기 자기 공명 이미징 이미지 및 상기 자기 공명 분광 맵은 중첩되는(superimposed), 상기 디스플레이(378), 및
    - 오퍼레이터로부터 선택 데이터를 수신하도록 구성된 편집 인터페이스(editing interface; 370, 372, 274, 376, 382, 388, 390, 622, 624)로서, 상기 선택 데이터는 초음파 치료로 처리될 상기 디스플레이된 자기 공명 이미지 및 상기 디스플레이된 자기 공명 분광 맵의 적어도 하나의 영역(624)을 나타내는, 상기 편집 인터페이스(370, 372, 274, 376, 382, 388, 390, 622, 624)를 포함하고,
    상기 플래닝 모듈은 상기 플래닝 데이터를 생성하기 위해 상기 선택 데이터를 이용하도록 구성되는, 치료 장치(100)를 제어하기 위한 제어 장치(106).
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 디스플레이는 초음파 치료로 처리될 영역들을 나타내는 블록들(382, 502, 622, 624)로 분할되고, 상기 편집 인터페이스는 상기 오퍼레이터로부터 블록들의 선택을 수신하도록 구성되고, 상기 플래닝 모듈은 또한 상기 선택된 블록들을 이용하여 상기 플래닝 데이터를 생성하도록 구성되는, 치료 장치(100)를 제어하기 위한 제어 장치(106).
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 편집 인터페이스는 또한 서브 블록들(372)의 선택을 허용하도록 구성되고, 서브 블록은 각각의 블록의 부분이고, 상기 플래닝 모듈은 또한 상기 선택된 블록들 및 상기 선택된 서브 블록들을 이용하여 상기 플래닝 데이터를 생성하도록 구성되는, 치료 장치(100)를 제어하기 위한 제어 장치(106).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 초음파 제어 시스템은 초음파 치료 및 초음파 이미징 데이터 획득 양쪽 모두를 실행할 수 있는 치료 초음파 시스템을 제어하도록 구성되고, 상기 이미지 처리 모듈(124, 130)은 또한 상기 초음파 이미징 데이터로부터 적어도 하나의 초음파 이미지를 생성하도록 구성되고, 상기 플래닝 모듈은 또한 초음파 이미징 데이터를 수신하도록 구성되는, 치료 장치(100)를 제어하기 위한 제어 장치(106).
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 플래닝 모듈은 그래픽 이용자 인터페이스(118)를 포함하고,
    상기 그래픽 이용자 인터페이스는:
    - 상기 초음파 이미지, 상기 자기 공명 이미징 이미지, 및 상기 자기 공명 분광 맵을 디스플레이하기 위한 디스플레이(378)로서, 상기 초음파 이미지, 상기 자기 공명 이미징 이미지, 및 상기 자기 공명 분광 맵은 중첩되는, 상기 디스플레이(378), 및
    - 오퍼레이터로부터 선택 데이터를 수신하도록 구성된 편집 인터페이스(370, 372, 274, 376, 382, 388, 390, 622, 624)로서, 상기 선택 데이터는 초음파 치료로 처리될, 상기 디스플레이된 초음파 이미지, 상기 디스플레이된 자기 공명 이미지, 및 상기 디스플레이된 자기 공명 분광 맵의 적어도 하나의 영역을 나타내는, 상기 편집 인터페이스(370, 372, 274, 376, 382, 388, 390, 622, 624)를 포함하고,
    상기 플래닝 모듈은 상기 플래닝 데이터를 생성하기 위해 상기 선택 데이터를 이용하도록 구성되는, 치료 장치(100)를 제어하기 위한 제어 장치(106).
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 디스플레이는 또한 초음파 조영제(ultrasound contrast agent)로부터의 신호를 디스플레이하도록 구성되는, 치료 장치(100)를 제어하기 위한 제어 장치(106).
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플래닝 모듈은 상기 플래닝 데이터를 생성하기 위해 초음파 치료로 처리될 상기 자기 공명 이미지 및 상기 자기 공명 분광 맵의 적어도 하나의 영역(624)을 나타내는 선택 데이터를 이용하고, 상기 플래닝 모듈은 상기 선택 데이터를 생성하기 위한 패턴 인식 모듈을 포함하는, 치료 장치(100)를 제어하기 위한 제어 장치(106).
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자기 공명 제어 인터페이스는 또한 자기 공명 이미징 온도측정(thermometry)을 실행하도록 구성되는 자기 공명 장치를 제어하도록 구성되고, 상기 초음파 제어 인터페이스는 처리 존(260)에 대한 초음파 치료를 적용하도록 구성된 초음파 장치를 제어하도록 구성되고, 상기 제어 모듈은 또한 상기 처리 존(262) 주위의 영역에서의 상기 대상의 온도를 지속적으로 모니터링하도록 구성되고, 상기 제어 모듈은 상기 처리 존 주위의 상기 영역의 온도에 기초하여 실시간으로 상기 플래닝 데이터를 변경하도록 구성되는, 치료 장치(100)를 제어하기 위한 제어 장치(106).
  10. 치료 장치(100)에 있어서,
    - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 제어 장치(106),
    - 치료 초음파 시스템(102), 및
    - 자기 공명 장치(104)를 포함하는, 치료 장치(100).
  11. 치료 장치(100)를 제어하기 위한 방법에 있어서:
    - 자기 공명 장치(104)로 자기 공명 이미징 데이터(400)를 획득하는 단계,
    - 적어도 하나의 자기 공명 이미지(380, 500)를 생성하기 위해, 이미지 처리 모듈(124, 126)로 상기 자기 공명 이미징 데이터(402)를 처리하는 단계,
    - 자기 공명 이미징 장치(104)로 자기 공명 분광 데이터(404)를 획득하는 단계,
    - 적어도 하나의 자기 공명 분광 맵(382, 502, 514, 516, 518, 520)을 생성하기 위해 상기 이미지 처리 모듈(124, 128)로 상기 자기 공명 분광 데이터(406)를 처리하는 단계,
    - 상기 자기 공명 이미징 이미지 및 상기 자기 공명 분광 맵(408)을 플래닝 모듈(120)에 출력하는 단계,
    - 상기 플래닝 모듈로부터 플래닝 데이터(410)를 수신하는 단계, 및
    - 상기 플래닝 데이터를 이용하여 치료 초음파 시스템으로 대상(244)의 상기 처리(412)를 제어하는 단계를 포함하는, 치료 장치(100)를 제어하기 위한 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    - 상기 자기 공명 이미징 이미지 및 상기 자기 공명 분광 맵이 중첩되도록, 상기 자기 공명 이미징 이미지 및 상기 자기 공명 분광 맵을 디스플레이(378) 상에 디스플레이하는 단계,
    - 편집 인터페이스를 이용하여 오퍼레이터로부터 선택 데이터를 수신하는 단계로서, 상기 선택 데이터는 초음파 치료로 처리될 상기 디스플레이된 자기 공명 이미지 및 상기 디스플레이된 자기 공명 분광 맵의 적어도 하나의 영역(624)을 나타내는, 상기 선택 데이터 수신 단계, 및
    - 상기 선택 데이터를 이용하여 상기 플래닝 데이터를 생성하는 단계를 추가로 포함하는, 치료 장치(100)를 제어하기 위한 방법.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    - 상기 자기 공명 분광 데이터의 획득 이전에 상기 자기 공명 이미지로 상기 대상의 위치를 등록하는 단계, 및
    - 상기 치료 초음파 시스템으로 대상의 처리를 제어하는 단계를 시작하기 이전에 상기 대상의 위치를 다시 등록하는 단계를 추가로 포함하는, 치료 장치(100)를 제어하기 위한 방법.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    자기 공명 이미징으로 상기 대상의 후속 평가 처리 평가(post evaluation treatment evaluation)를 실행하는 단계를 추가로 포함하는, 치료 장치(100)를 제어하기 위한 방법.
  15. 치료 장치를 위한 제어 장치에 대해 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하기 위한 기계 실행가능한 코드를 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
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