(57)【要約】      （修正有）【課題】エネルギー治療デバイスに関し、特に、被験者の予め選択された解剖学的部位に放射線を印加するための療法システムを提供する。【解決手段】本開示は、療法システム１００であって、療法システムの磁気共鳴撮像モジュール１０６内部で、撮像ボリューム１３８、ターゲットボリューム１４６内の所定のターゲット位置１１７へ軸に沿って放射線療法ビームを送達し且つ指向するように構成された放射線療法装置１０２を備える療法システムに関する。所定のターゲット位置１１７は、磁気共鳴撮像モジュールのＲＦコイル１４０の位置と合致される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主磁石、及び前記主磁石内部で検査区域の内又は外に移動する患者キャリアを備える磁気共鳴（ＭＲＩ）モジュールと；
撮像区域内の所定のターゲット位置へ軸に沿って放射線療法ビームを送達し且つ指向する放射線療法デバイスと；
前記患者キャリアに接続されたＲＦコイルであって、磁気共鳴信号を放出するため複数の基準マーカを備えるＲＦコイルと；
前記患者キャリアを位置決めするための位置決めシステムと；
１つ以上の基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するスポイラと；
機械実行可能命令を記憶するためのメモリと；
プロセッサとを備える、療法システムであって、
前記機械実行可能命令の実行が、
ａ．前記位置決めシステムを制御して、前記患者キャリアを移動させるステップと；
ｂ．前記ＭＲＩモジュールを制御して、前記複数の基準マーカのうちの少なくとも第１の組での磁気共鳴の励起に応答してＭＲＩデータを取得するステップと；
ｃ．前記ＭＲＩデータを使用して、第１の組の基準マーカの画像表現を再構成するステップと；
ｄ．再構成された画像内で、第１の組の基準マーカの位置を使用して前記ＲＦコイルの位置を計算するステップと；
ｅ．前記スポイラを制御して、前記所定のターゲット位置に対する計算された位置に基づいて、第１の組の基準マーカのうちの１つ以上の基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するステップと；
ｆ．前記計算された位置が前記所定のターゲット位置に合致するまで、第１の組の基準マーカとして、前記複数の基準マーカのうちの第２の組の基準マーカを使用して前記ステップａ）〜ｅ）を繰り返すステップであって、第２の組の基準マーカが少なくとも第１の組の基準マーカを含む、ステップと
を前記プロセッサに行わせる、療法システム。
【請求項２】
前記ステップｆ）の前記計算された位置を前記ターゲット位置と合致させるステップは、前記計算された位置と前記ターゲット位置との距離を所定の最小合致距離閾値と比較するステップと；
その距離が前記所定の最小合致距離閾値よりも小さいという判断に応答して、前記計算された位置での放射レベルを決定するステップと；
放射レベルが所定の最大許容放射レベルよりも高いという判断に応答して、前記最小合致距離閾値を再定義し、再定義された前記最小合致距離閾値を使用して前記ステップａ）〜ｅ）を繰り返すステップとを含む、請求項１に記載の療法システム。
【請求項３】
前記ＲＦコイルの位置が少なくとも１つの空間方向で計算され、前記計算された位置が１つの空間方向に沿って前記ターゲット位置に合致する場合、その１つの空間方向に沿った位置の計算のために使用される基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制する、請求項１又は２に記載の療法システム。
【請求項４】
前記計算された位置が前記ターゲット位置に合致する場合、前記抑制するステップは、前記ＭＲＩデータ内のアーチファクト領域を決定するステップと、前記アーチファクト領域に対応する基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するステップとを含む、請求項１乃至３の何れか一項に記載の療法システム。
【請求項５】
主磁石、及び前記主磁石内部で検査区域の内又は外に移動する患者キャリアを備える磁気共鳴（ＭＲＩ）モジュールと；
前記患者キャリアに接続されたＲＦコイルであって、磁気共鳴信号を放出するため複数の基準マーカを備えるＲＦコイルと；
前記患者キャリアを位置決めするための位置決めシステムと；
１つ以上の基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するスポイラと；
機械実行可能命令を記憶するためのメモリと；
プロセッサとを備える、医療装置に関し、
機械実行可能命令の実行が、
ａ．前記位置決めシステムを制御して、前記患者キャリアを移動させるステップと；
ｂ．前記ＭＲＩモジュールを制御して、前記複数の基準マーカのうちの少なくとも第１の組での磁気共鳴の励起に応答してＭＲＩデータを取得するステップと；
ｃ．前記ＭＲＩデータを使用して、第１の組の基準マーカの画像表現を再構成するステップと；
ｄ．再構成された画像内で、第１の組の基準マーカの位置を使用して前記ＲＦコイルの位置を計算するステップと；
ｅ．前記スポイラを制御して、所定のターゲット位置に対する計算された位置に基づいて、第１の組の基準マーカのうちの１つ以上の基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するステップと；
ｆ．前記計算された位置が前記所定のターゲット位置に合致するまで、第１の組の基準マーカとして、前記複数の基準マーカのうちの第２の組の基準マーカを使用してステップａ）〜ｅ）を繰り返すステップであって、第２の組の基準マーカが少なくとも第１の組の基準マーカを含む、ステップと
を前記プロセッサに行わせる、医療装置。
【請求項６】
撮像区域内で軸に沿って前記所定のターゲット位置に放射線療法ビームを送達し且つ指向する放射線療法デバイスを更に備える、請求項５に記載の医療装置。
【請求項７】
前記ステップｆ）の前記計算された位置を前記ターゲット位置と合致させるステップは、前記計算された位置と前記ターゲット位置との距離を所定の最小合致距離閾値と比較するステップと；
その距離が前記所定の最小合致距離閾値よりも小さいという判断に応答して、前記計算された位置での放射レベルを決定するステップと；
放射レベルが所定の最大許容放射レベルよりも高いという判断に応答して、前記最小合致距離閾値を再定義し、再定義された前記最小合致距離閾値を使用して前記ステップａ）〜ｅ）を繰り返すステップとを含む、請求項５又は６に記載の医療装置。
【請求項８】
前記ステップａ）は、所定の停止時点で前記患者キャリアを停止させるように前記位置決めシステムを制御するステップを更に含み、前記ステップａ）〜ｅ）を繰り返すことで１以上の反復が行われ、所与の反復に関する所定の停止時点は、前の反復での計算された位置を使用して決定される、請求項１乃至７の何れか一項に記載の医療装置。
【請求項９】
前記ステップａ）〜ｅ）を繰り返すことで１以上の反復が行われ、前記ＭＲＩモジュールは、反復の回数と共に増加する空間的精度で前記ＭＲＩデータを取得するように制御される、請求項５乃至８の何れか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記基準マーカは双極子を含み、前記基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するステップは、ＲＦスポイリング及び勾配スポイリングの少なくとも一方を適用するステップを含む、請求項５乃至９の何れか一項に記載の医療装置。
【請求項１１】
前記ＲＦコイルの位置を少なくとも１つの空間方向で計算するステップを含み、計算された位置が１つの空間方向に沿って前記ターゲット位置に合致する場合、その１つの空間方向に沿った位置の計算のために使用される基準マーカからの磁気共鳴信号の放出を抑制する、請求項５乃至１０の何れか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記計算された位置が前記ターゲット位置に合致する場合、前記抑制するステップは、前記ＭＲＩデータ内のアーチファクト領域を決定するステップと、前記アーチファクト領域に対応する基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するステップとを含む、請求項５乃至１１の何れか一項に記載の医療装置。
【請求項１３】
前記基準マーカから放出される磁気共鳴信号の抑制は、対応するアーチファクト領域のアーチファクトレベルが所定のアーチファクトレベルよりも高い場合に行われる、請求項１２に記載の医療装置。
【請求項１４】
主磁石、及び前記主磁石内部で検査区域の内又は外に移動する患者キャリアを備える磁気共鳴（ＭＲＩ）モジュールと；
前記患者キャリアに接続されたＲＦコイルであって、磁気共鳴信号を放出するため複数の基準マーカを備えるＲＦコイルと；
前記患者キャリアを位置決めするための位置決めシステムと；
スポイラとを備える、医療装置の動作を制御する方法であって、
ａ．前記位置決めシステムを制御して、前記患者キャリアを移動させるステップと；
ｂ．前記ＭＲＩモジュールを制御して、前記複数の基準マーカのうちの少なくとも第１の組での磁気共鳴の励起に応答してＭＲＩデータを取得するステップと；
ｃ．前記ＭＲＩデータを使用して、第１の組の基準マーカの画像表現を再構成するステップと；
ｄ．再構成された画像内で、第１の組の基準マーカの位置を使用して前記ＲＦコイルの位置を計算するステップと；
ｅ．前記スポイラを制御して、計算された位置に基づいて、第１の組の基準マーカのうちの１つ以上の基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するステップと；
ｆ．前記計算された位置が所定のターゲット位置に合致するまで、第１の組の基準マーカとして、前記複数の基準マーカのうちの第２の組の基準マーカを使用して前記ステップａ）〜ｅ）を繰り返すステップであって、第２の組の基準マーカが少なくとも第１の組の基準マーカを含む、ステップと
を含む、方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法のステップを行うためにコンピュータ実行可能命令を備える、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー治療デバイスに関し、特に、被験者の予め選択された解剖学的部位に放射線を印加するための療法システムの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線療法中の一体型の磁気共鳴撮像（ＭＲＩ：magnetic resonance imaging）及び線形加速度計（ＬＩＮＡＣ：Linear Accelerator）システム画像ガイダンスは、ますます重要になっており、ここ数年、広く適用されるようになってきている。システムの狙いは、診断品質ＭＲ画像に基づいて、体内の選択されたターゲットに正確な放射線量を送達することである。典型的には、ＬＩＮＡＣ源は、ＭＲＩ装置の磁石の周りの回転ガントリに配置され、磁石は、ＬＩＮＡＣが磁石のゼロ磁場領域内で回転するように設計される。
【０００３】
ビームが向けられるターゲット位置は、ビームに沿った組織破壊及び全体の治療安全性に影響を及ぼす重要なパラメータである。そのようなシステムの効率的な位置決め制御及び使用が必要となり得る。
【０００４】
欧州特許第２６２４９１５Ａ１号は、画像ガイド式放射線療法システムと、そのシステムで使用するための遮蔽された高周波検出器コイルとを開示する。国際出願国際公開第２０１４／０４４６３５号は、磁気共鳴撮像システムによってガイドされるＬＩＮＡＣを開示する。この磁気共鳴撮像システムは、基準マーカを有する高周波コイルを有する。これらのマーカは撮像され、それらの位置が評価され、高周波コイルの位置が計算される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
様々な実施形態が、独立請求項の主題によって述べられる療法システム、医療装置を操作する改良された方法、及び改良された医療装置を提供する。有利な実施形態は、従属請求項で述べられている。
【０００６】
一態様では、本発明は、主磁石、及び主磁石内部で検査区域の内又は外に移動するように構成された患者キャリアを備える磁気共鳴モジュールと；撮像区域内の所定のターゲット位置へ軸に沿って放射線療法ビームを送達し且つ指向するように構成された放射線療法デバイスと；患者キャリアに接続されたＲＦコイルであって、磁気共鳴信号を放出するように構成される複数の基準マーカを備えるＲＦコイルと；患者キャリアを位置決めするための位置決めシステムと；スポイラと；機械実行可能命令を記憶するためのメモリと；プロセッサとを備える療法システムであって、機械実行可能命令の実行が、
ａ．位置決めシステムを制御して、患者キャリアを移動させるステップと；
ｂ．ＭＲＩモジュールを制御して、複数の基準マーカのうちの少なくとも第１の組での磁気共鳴の励起に応答してＭＲＩデータを取得するステップと；
ｃ．ＭＲＩデータを使用して、第１の組の基準マーカの画像表現を再構成するステップと；
ｄ．再構成された画像内で、第１の組の基準マーカの位置を使用してＲＦコイルの位置を計算するステップと；
ｅ．スポイラを制御して、計算された位置に基づいて、第１の組の基準マーカのうちの１つ以上の基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するステップと；
ｆ．計算された位置が所定のターゲット位置に合致するまで、第１の組の基準マーカとして、複数の基準マーカのうちの第２の組の基準マーカを使用してステップａ）〜ｅ）を繰り返すステップであって、第２の組の基準マーカが少なくとも第１の組の基準マーカを含む、ステップと
をプロセッサに行わせる、療法システムに関する。
【０００７】
第２の組の基準マーカは、１つ以上の基準マーカのうちのゼロ個以上の基準マーカを除外した少なくとも第１の組の基準マーカを含む。更に、第２の組の基準マーカは、複数の基準マーカのうち、第１の組の基準マーカの一部でない１つ以上の基準マーカを更に備える。ＲＦコイルは、トランスミッタ及び／又は受信機コイルである。
【０００８】
例えば、複数の基準マーカが作動停止（使用不可又はオフに）される場合、ステップａ）は、第１の組の基準マーカを作動（使用可能又はオンに）するステップを更に含む。作動（作動停止）された基準マーカは、ＲＦ励起に応答して、コヒーレント磁気共鳴信号を放出すること（も放出しないこと）もある（例えば、ＲＦコイルは、依然として、作動停止された基準マーカから信号を受信しないか、又は弱い信号のみを受信することができるが、信号は、例えばスポイリングにより最小／非コヒーレントであり、従ってわずかなノイズを追加する）。また、基準マーカは、ＲＦコイルのホルダに埋め込まれる。
【０００９】
スポイラは、ＭＲＩモジュールの制御ユニット、例えば少なくともＲＦコイルに接続されたダイオードスイッチング回路としての電子スイッチであり、ＲＦコイルを制御して例えばＲＦコイルの共鳴周波数をシフトし、及び／又は勾配コイルを制御して勾配磁場（例えばスライス選択勾配磁場）をシフトするか、若しくはオン及びオフに切り替える。
【００１０】
スポイラは、それぞれＲＦスポイリング及び／又は勾配スポイリングを行うためにＲＦコイル及び／又は勾配コイルを制御するＭＲＩモジュールの制御ユニットである。ＲＦスポイリング及び勾配スポイリングは、信号が基準マーカから放出されないように、又は基準マーカから放出された信号がＲＦコイルによってコヒーレントに受信されない（受信され得ない）ように使用される。
【００１１】
別の実施例では、スポイラは、複数のマーカのそれぞれの周りを取り巻く。例えば、球形状等を有する基準マーカの周りの小型ソレノイドコイルである。
【００１２】
複数の基準マーカは、プロトン共鳴周波数とは異なる第１の共鳴周波数を有する双極子を含む。磁気共鳴の励起は、第１の組の基準マーカの双極子で磁気共鳴を励起することを含む。励起は、患者のターゲットボリューム（例えば、基準マーカの近くのターゲットボリューム）内で双極子を励起することを更に含み、両方の双極子の励起が、共通の又は個別の高周波パルスによって同時に実施される。ターゲットボリューム内の双極子は、プロトン共鳴周波数である第２の共鳴周波数を有する。これは、基準マーカＲＦパルスがターゲットボリュームのスピン励起に干渉せず、基準マーカ信号が患者からの貴重な形態学的情報を覆い隠さないため、有益である。
【００１３】
一実施形態によれば、機械実行可能命令の実行は、更に、ターゲット位置に合致する計算された位置にＲＦコイルがある状態で、取得されたＭＲＩデータを使用して所定のターゲット位置でターゲットボリュームにエネルギーを送達するように放射線療法デバイスを制御するステップをプロセッサに行わせる。
【００１４】
一実施形態によれば、機械実行可能命令の実行は、更に、第２の所定のターゲット位置でターゲットボリュームにエネルギーを送達するために放射線療法デバイスを移動させるステップ、及び第２の所定のターゲット位置に関してステップａ）〜ｆ）を繰り返すステップをプロセッサに行わせる。
【００１５】
これらの特徴は、正確に位置決めされたＲＦコイルを使用する正確な撮像プロセスによってガイドされるため、正確であり且つ高信頼性の療法処置及び／又は計画を提供する。放射線療法デバイスをガイドするために使用される画像は、放射線療法デバイスによって放射されるターゲットボリュームの位置を正確に反映する。
【００１６】
基準マーカの少なくとも一部の信号の抑制は、再構成された画像のアーチファクトを減少させることがあり、これは更に、ＲＦコイル位置決めの終了まで全ての初期マーカの信号が抑制されていない場合に比べてＲＦコイル位置決めの精度を向上させることがあり、より重要なことには、放射線療法中に撮像を行うときにマーカをまとめてオフにすること（又は基準マーカからの信号の抑制）を可能にする。これは、抑制された基準マーカ信号が自動組織運動検出アルゴリズムを複雑化しないことがあるために有益であり、これは、マーカが可視である場合、又はマーカ信号が画像内の組織信号に対してエイリアシングすることを許容される場合に当てはまる。
【００１７】
一実施形態によれば、ステップｆ）での計算された位置をターゲット位置と合致させるステップは、計算された位置とターゲット位置との距離を所定の最小合致距離閾値と比較するステップと；その距離が所定の最小合致距離閾値よりも小さいという判断に応答して、計算された位置での放射レベルを決定するステップと；放射レベルが所定の最大許容放射レベルよりも高いという判断に応答して、最小合致距離閾値を再定義し、及び再定義された最小合致距離閾値を使用してステップａ）〜ｅ）を繰り返すステップとを含む。
【００１８】
例えば、放射レベルは、例えば０〜２５０ＭＵ／分の値を有する線量率として定義される。
【００１９】
ＲＦコイルの余剰放射は、取得されたＭＲＩデータにおいて放射線誘発電流（ＲＩＣ：radiation induced current）を誘発することがあり、これは、ＭＲ画像信号対雑音比（ＳＮＲ：signal-to-noise ratio）に対する影響を有することがある。この実施形態は、ＲＦコイルの正確な位置決めと、余剰放射からのＲＦコイルの保護とのバランスを提供する。これは、線量率の増加と共に増加する撮像ＳＮＲの損失を制御するため、ＭＲＩモジュールによって生成される画像の品質を更に向上させる。その結果、療法が、放射線によるＳＮＲが制御下にある画像に基づくことがあるため、療法処置の精度／信頼性の更なる向上が達成される。
【００２０】
一実施形態によれば、ＲＦコイルの位置が少なくとも１つの空間方向で計算され、計算された位置が１つの空間方向に沿ってターゲット位置に合致する場合、その１つの空間方向に沿った位置の計算のために使用される基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制する。
【００２１】
一実施形態によれば、計算された位置がターゲット位置に合致する場合、抑制するステップは、ＭＲＩデータ内のアーチファクト領域を決定するステップと、アーチファクト領域に対応する基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するステップとを含む。
【００２２】
この実施形態は、再構成された画像にアーチファクトを誘発しない基準マーカからの信号の放出を抑制し、且つ再び使用可能にするのに通常必要とされるであろう資源を節約し得るため、有利であり得る。
【００２３】
別の態様では、本発明は、主磁石、及び主磁石内部で検査区域の内又は外に移動するように構成された患者キャリアを備える磁気共鳴モジュールと；患者キャリアに接続されたＲＦコイルであって、磁気共鳴信号を放出するように構成される複数の基準マーカを備えるＲＦコイルと；患者キャリアを位置決めするための位置決めシステムと；スポイラと；機械実行可能命令を記憶するためのメモリと；プロセッサとを備える医療装置に関し、機械実行可能命令の実行が、
ａ．位置決めシステムを制御して、患者キャリアを移動させるステップと；
ｂ．ＭＲＩモジュールを制御して、複数の基準マーカのうちの少なくとも第１の組での磁気共鳴の励起に応答してＭＲＩデータを取得するステップと；
ｃ．ＭＲＩデータを使用して、第１の組の基準マーカの画像表現を再構成するステップと；
ｄ．再構成された画像内で、第１の組の基準マーカの位置を使用してＲＦコイルの位置を計算するステップと；
ｅ．スポイラを制御して、計算された位置に基づいて、第１の組の基準マーカのうちの１つ以上の基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するステップと；
ｆ．計算された位置が所定のターゲット位置に合致するまで、第１の組の基準マーカとして、複数の基準マーカのうちの第２の組の基準マーカを使用してステップａ）〜ｅ）を繰り返すステップであって、第２の組の基準マーカが少なくとも第１の組の基準マーカを含む、ステップと
をプロセッサに行わせる、医療装置に関する。
【００２４】
これらの特徴は、基準マーカを使用してＲＦコイルの正確な位置を提供するため、有利であり得る。基準マーカの少なくとも一部を途中でオフにすることは、再構成された中間画像のアーチファクトを減少させることがあり、これは更に、ＲＦコイル位置の終了まで全ての初期マーカが維持される場合に比べて、ＲＦコイル位置決めの精度を向上させることがあり、より重要なことには、例えば放射線療法中に撮像を行うときにマーカをまとめてオフにすること（又は基準マーカからの信号の抑制）を可能にする。これは、抑制された基準マーカ信号が自動組織運動検出アルゴリズムを複雑化しないことがあるために有益であり、これは、マーカが可視である場合、又はマーカ信号が画像内の組織信号に対してエイリアシングすることを許容される場合に当てはまり得る。国際出願国際公開第２０１３／０１１４４４号は、受動位置マーカを設けられたＲＦ表面コイルに言及している。磁気共鳴受信コイルと結合された基準マーカが、国際出願国際公開第２００６／０２５００１号に更に言及されている。
【００２５】
一実施形態によれば、医療装置は、撮像区域内で軸に沿って所定のターゲット位置に放射線療法ビームを送達し且つ指向するように構成された放射線療法デバイスを更に備える。
【００２６】
一実施形態によれば、ステップｆ）の計算された位置をターゲット位置と合致させるステップは、計算された位置とターゲット位置との距離を所定の最小合致距離閾値と比較するステップと；その距離が所定の最小合致距離閾値よりも小さいという判断に応答して、計算された位置での放射レベルを決定するステップと；放射レベルが所定の最大許容放射レベルよりも高いという判断に応答して、最小合致距離閾値を再定義し、及び再定義された最小合致距離閾値を使用してステップａ）〜ｅ）を繰り返すステップとを含む。
【００２７】
ＲＦコイルの余剰放射は、取得されたＭＲＩデータにおいて放射線誘発電流（ＲＩＣ）を誘発することがあり、これは、ＭＲ画像信号対雑音比（ＳＮＲ）に対する影響を有することがある。この実施形態は、ＲＦコイルの正確な位置決めと、余剰放射からのＲＦコイルの保護とのバランスを提供し得る。これは、線量率の増加と共に増加する撮像ＳＮＲの損失を制御するため、ＭＲモジュールによって生成される画像の品質を更に向上させる。
【００２８】
一実施形態によれば、ステップａ）は、所定の停止時点に患者キャリアを停止させるように位置決めシステムを制御するステップを更に含み、ステップａ）〜ｅ）を繰り返すことで１つ以上の反復が行われ、所与の反復に関する所定の停止時点は、前の反復での計算された位置を使用して決定される。
【００２９】
第１の反復に関する所定の停止時点は、ステップａ）〜ｅ）の初期（又は最初の）実行での計算された位置を使用して決定される。
【００３０】
この実施形態は、例えば、患者キャリア速度に対して無視できない間隔でマーカ撮像が行われるときでさえ、正確且つ迅速な減速を可能にするため、有利である。患者キャリア位置は、制御理論における標準的な方法を使用して、既知の速度、慣性、及び画像取得時間から外挿される。
【００３１】
一実施形態によれば、ステップａ）〜ｅ）を繰り返すことで１以上の反復が行われ、ＭＲＩモジュールは、反復の回数と共に増加する空間的精度でＭＲＩデータを取得するように制御される。
【００３２】
一実施形態によれば、（例えばマーカ位置を決定するための）マーカ位置の走査が、高速スカウト撮像と交互に行われる。これは、患者データの前処理を可能にし得るために有利であり、例えば、患者キャリアが所期の指定で停止する瞬間に、解剖学的標識点の自動検出によって、対象ボリュームにわたって３Ｄ画像セットを自動的に位置決めする。これは、ワークフローを合理化し、通常であればテーブルトップの運動で費やされる休止時間を利用する。
【００３３】
空間解像度の増加は、特に、信号を放出するマーカの数が反復の回数と共に減少している場合に、基準マーカの位置の正確な計算を可能にするため、有利である。
【００３４】
一実施形態によれば、基準マーカは双極子を含み、基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するステップは、ＲＦスポイリング及び勾配スポイリングの少なくとも一方を適用するステップを含む。
【００３５】
ＲＦスポイリングは、ＲＦコイルによってＲＦパルスが特定の周波数及び位相で送信されるように、ＲＦパルスの位相を制御するステップを含むことがある。ＭＲＩモジュールは、その特定の位相での信号のみを受信し、例えば、ＭＲＩモジュールによって横断面内での他の位相又は位置での横磁化が受信されないように更に制御される。この場合、特定の周波数及び位相は、基準マーカの双極子以外の双極子を励起するために使用される。
【００３６】
勾配スポイリングは、スライス選択、位相符号化、及び周波数符号化勾配を使用して、残留横磁化（ＲＴＭ：residual transverse magnetization）をディフェージングするステップを含み、それにより、次の反復の開始時に非コヒーレントになる。そのために、小型コイル／電流要素が、基準マーカで局所不均質性を生成するために使用される。
【００３７】
一実施形態によれば、基準マーカから放出される磁気共鳴信号の抑制は、（例えば、勾配コイル磁場が印加された後に生じるＢ０磁場の相殺を導入するために）基準マーカに対応する領域内で勾配磁場を発生させることによって、スポイラによって双極子をディフェージングするステップを含む。この場合、例えば、スポイラは、基準マーカに対応する領域で（例えばＢ０磁場をシフトするための）局所磁場不均質性を生成するために使用される小型コイル／電流要素である。
【００３８】
一実施形態によれば、基準マーカは、第１の共鳴周波数を有する双極子を含み、基準マーカ内での磁気共鳴の励起は、少なくとも第１の共鳴周波数でＲＦコイルによって発生されるＲＦ励起パルスを使用して行われ、基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するステップは、ＲＦパルスを第２の共鳴周波数で発生するためにＲＦ励起パルスの周波数（磁場強度）を動的に変えるステップを含む。
【００３９】
一実施形態によれば、方法は、ＲＦコイルの位置を少なくとも１つの空間方向で計算するステップを含み、計算された位置が１つの空間方向に沿ってターゲット位置に合致する場合、その１つの空間方向に沿った位置の計算のために使用される基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制する。
【００４０】
一実施形態によれば、計算された位置がターゲット位置に合致する場合、抑制するステップは、ＭＲＩデータ内のアーチファクト領域を決定するステップと、アーチファクト領域に対応する基準マーカからの磁気共鳴信号の放出を抑制するステップとを含む。
【００４１】
一実施形態によれば、基準マーカから放出される磁気共鳴信号の抑制は、対応するアーチファクト領域のアーチファクトレベルが所定のアーチファクトレベルよりも高い場合に行われる。アーチファクトレベルは、再構成された画像の画像メトリクスを評価することによって決定される。例えば、マーカ形状相互相関によってマーカを含むものとして示される領域内で、少量のフィルタリングによって最高ＳＮＲを測定することによって画像メトリクスが得られる。
【００４２】
別の態様では、本発明は、医療装置を制御する方法に関する。この医療装置は、主磁石、及び主磁石内部で検査区域の内又は外に移動するように構成された患者キャリアを備える磁気共鳴モジュールと；患者キャリアに接続されたＲＦコイルであって、磁気共鳴信号を放出するように構成される複数の基準マーカを備えるＲＦコイルと；患者キャリアを位置決めするための位置決めシステムと；スポイラとを備える。この方法は、
ａ．位置決めシステムを制御して、患者キャリアを移動させるステップと；
ｂ．ＭＲＩモジュールを制御して、複数の基準マーカのうちの少なくとも第１の組での磁気共鳴の励起に応答してＭＲＩデータを取得するステップと；
ｃ．ＭＲＩデータを使用して、第１の組の基準マーカの画像表現を再構成するステップと；
ｄ．再構成された画像内で、第１の組の基準マーカの位置を使用してＲＦコイルの位置を計算するステップと；
ｅ．スポイラを制御して、計算された位置に基づいて、第１の組の基準マーカのうちの１つ以上の基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するステップと；
ｆ．計算された位置が所定のターゲット位置に合致するまで、第１の組の基準マーカとして、複数の基準マーカのうちの第２の組の基準マーカを使用してステップａ）〜ｅ）を繰り返すステップであって、第２の組の基準マーカが少なくとも第１の組の基準マーカを含む、ステップと
を含む。
【００４３】
別の態様では、本発明は、上記の方法の方法ステップを行うためにコンピュータ実行可能命令を備えるコンピュータプログラム製品に関する。
【００４４】
別の態様では、本発明は、主磁石、及び主磁石内部で検査区域の内又は外に移動するように適合された患者キャリアを備える磁気共鳴モジュールと；患者キャリアに接続されたＲＦコイルと；患者キャリアを位置決めするための位置決めシステムと；機械実行可能命令を記憶するためのメモリと；プロセッサとを備える医療装置であって、機械実行可能命令の実行が、
ｉ．位置決めシステムを制御して、患者キャリアを移動させるステップと；
ｉｉ．医療装置のビデオカメラを使用してＲＦコイルの位置を計算するステップと；
ｉｉｉ．計算された位置が所定のターゲット位置に合致するまで、ステップｉ）〜ｉｉ）を繰り返すステップと
をプロセッサに行わせる、医療装置に関する。
【００４５】
本明細書では、磁気共鳴画像データは、磁気共鳴撮像スキャン中に磁気共鳴装置のアンテナによって記録される、原子スピンによって放出される高周波信号の測定結果と定義される。本明細書では、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）画像は、磁気共鳴撮像データ内に含まれる解剖学的データの再構成された２次元又は３次元視覚化と定義される。この視覚化は、コンピュータを使用して実施される。
【００４６】
本発明の上述した実施形態の１つ以上は、組み合わされる実施形態が互いに排他的でない限り組み合わされ得ることを理解されたい。
【００４７】
以下、本発明の好ましい実施形態を、単に例として図面を参照して述べる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】療法システムの断面及び機能図を示す。
【図２】療法処置のための方法のフローチャートである。
【図３】療法処置のための代替方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、図中の同じ参照番号を付された要素は、同様の要素であり、又は均等な機能を実施する。前に論じた要素は、機能が均等である場合、後の図では必ずしも論じない。
【００５０】
様々な構造、システム、及びデバイスは、単に例示の目的で、当業者に良く知られている詳細によって本発明を曖昧にしないように図面に概略的に示されている。それにも関わらず、開示される主題の例示的な実施例を記載及び説明するために添付図面が含まれる。
【００５１】
図１は、療法システム１００の断面及び機能図を示す。療法システム１００は、放射線療法装置１０２と、磁気共鳴撮像モジュール１０６とを備えるものとして示されている。放射線療法装置１０２は、リングメカニズム１０８を備える。リングメカニズム１０８は、放射線療法源１１０を支持する。放射線療法源１１０は例示であり、ＬＩＮＡＣ  Ｘ線源、Ｘ線２、及び放射性同位体ガンマ放射源であり得る。放射線療法源１１０によって発生される放射線ビーム１１４をコリメートするためのマルチリーフビームコリメータ１１２が、放射線療法源１１０に隣接している。また、リングメカニズム１０８は、放射線療法装置１０２の回転点１１７の周りで、放射線療法源１１０及びビームコリメータ１１２を移動、例えば回転させるように適合される。回転軸１１６は、回転点１１７を通過する。
【００５２】
磁気共鳴撮像モジュール１０６は、主磁石１２２を備えるものとして示されている。リングメカニズム１０８はリング形状であり、主磁石１２２を取り囲む。図１に示される主磁石１２２は、円筒型の超伝導磁石である。しかし、他の磁石も本発明の実施形態に適用可能である。主磁石１２２は、過冷却式クライオスタット１２４を有する。クライオスタット１２４の内部に、超伝導コイル１２６の集合がある。また、補償コイル１２８も存在し、その電流は、超伝導コイル１２６内の電流の方向とは逆である。これは、主磁石１２２を囲う又は取り囲む低磁場区域１３０をもたらす。円筒形の主磁石１２２は、対称軸１３２を有するものとして示されている。
【００５３】
磁石の穴内に磁場勾配コイル１３４が存在し、磁場勾配コイル１３４は、画像磁気共鳴データを取得して、主磁石１２２の撮像ボリューム１３８内部の物体を空間的に符号化するために使用される。磁場勾配コイル１３４は、磁場勾配コイル電源１３６に接続される。磁場勾配コイル１３４は、例示として意図される。典型的には、磁場勾配コイルは、３つの直交空間方向で空間的に符号化するための個別の３組のコイルを含む。撮像ボリューム１３８は、主磁石１２２の中央に位置する。
【００５４】
撮像ボリューム１３８内部の磁気スピンの向きを操作するため、及びやはり撮像ボリューム１３８内部でスピンからの無線伝送を受信するための高周波（ＲＦ：radio frequency）コイル１４０が、撮像ボリューム１３８に隣接している。高周波コイル１４０は、高周波トランシーバ１４２に接続される。高周波コイル１４０及び高周波トランシーバ１４２は、別個の送信及び受信コイルと、別個の送信機及び受信機とによって置き換えられ得る。高周波コイル１４０及び高周波トランシーバ１４２は単に例示であることを理解されたい。
【００５５】
主磁石１２２の中央内部には、被験者１４４も位置する。被験者１４４は、ターゲットボリューム１４６を有し、患者キャリア１４８上に横たわっているものとして示されている。ＲＦコイル１４０は、ターゲットボリューム１４６内にＲＦパルスを送信する。患者キャリア１４８は、機械的位置決めシステム１５０を有する。機械的位置決めシステム１５０は、主磁石１２２内部に患者キャリア１４８を位置決めするように適合される。主磁石１２２の内部で利用可能な空間に応じて、機械的位置決めシステム１５０は、磁石軸１３２に垂直な方向を含む様々な方向に患者キャリア１４８を移動させることができる。主磁石１２２内部で利用可能な空間がより大きい場合、機械的位置決めシステム１５０は、より高い自由度を有することがある。例えば、機械的位置決めシステム１５０は、６自由度で患者キャリア１４８を位置決めする。
【００５６】
高周波コイル１４０は、患者キャリア１４８に接続される。ＲＦコイル１４０は、複数の基準マーカ１７７を設けられ、基準マーカ１７７は、ＲＦパルス励起に応答して磁気共鳴信号を放出するように構成される。
【００５７】
高周波トランシーバ１４２、磁場勾配コイル電源１３６、機械的アクチュエータ１０４、及び機械的位置決めシステム１５０は全て、コンピュータシステム１５２のハードウェアインターフェース１５４に接続されているものとして示されている。コンピュータシステム１５２は、プロセッサ１５６を使用して療法システム１００を制御し、例えばスポイラ１９９（例えば電子スイッチである）を作動又は制御して、ＲＦコイル１４０及び／又は磁場勾配コイル１３４を離調及び同調する。別の例では、スポイラ１９９は、基準マーカの少なくとも一部をそれぞれ取り巻くことがあり、例えば（球形状を有する）基準マーカの周りの小型ソレノイドコイルである。
【００５８】
スポイラ１９９は、電子スイッチを備えることができ、電子スイッチは、開状態と閉状態との間で切り替わって、予め選択された共鳴周波数に対してＲＦコイル１４０を離調及び同調する。電子スイッチは、少なくとも１つの電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：field effect transistor）を備える。
【００５９】
スポイリング要素（例えばスポイラ）は、コイルモード論理信号をトグルすることによって実現される。スポイリングが使用状態のとき、ＰＩＮ電流は、コイルを通して経路設定されて、ｂ０場を相殺するか、又はスプリットモードではマーカボリュームにわたって（時間変化）勾配を生成する。経路設定は、ＦＥＴスイッチによって行われ得る。コイルは個別の離調コイルであり得、又はマーカの周りの専用受信コイルが、受信が望まれていないときにスポイリング目的で再利用される。
【００６０】
図１に示されるコンピュータシステム１５２は例示的なものである。この単一のコンピュータシステム１５２によって例示される機能を表すために複数のプロセッサ及びコンピュータシステムが使用される。コンピュータシステム１５２は、ハードウェアインターフェース１５４を備え、ハードウェアインターフェース１５４は、プロセッサ１５６が療法システム１００の構成要素とメッセージを送受信できるようにする。プロセッサ１５６はまた、ユーザインターフェース１５８、コンピュータ記憶装置１６０、及びコンピュータメモリ１６２に接続される。放射線療法装置１０２は、ハードウェアインターフェース１５４に接続されているものとしては示されていない。放射線療法装置１０２は、例えば、ハードウェアインターフェース１５４に接続され得、機械的アクチュエータ１０４を介してコンピュータシステム１５２と通信する。
【００６１】
図１に示される例に関して、放射線療法装置の回転軸１１６は磁石軸１３２と同軸でない。回転点１１７は、磁石軸１３２から中心を外されているものとして示されている。ターゲット区域１４６は、磁石軸１３２から中心を外されており離れていることが分かる。放射線療法装置１０２は、放射線療法装置の回転点１１７がターゲット区域１４６内部にあるように機械的アクチュエータ１０４によって移動されている。リングメカニズム１０８が磁石１２２に対して移動されていることが分かる。
【００６２】
放射線ビーム１１４は、回転点１１７を通過する。回転点１１７をターゲット区域１４６の中央に配置することで、ターゲット区域は、放射線療法源１１０によって放射線ビーム１１４が生成されてリングメカニズム１０８によって回転されるときに、連続的に治療される。
【００６３】
コンピュータ記憶装置１６０は、磁気共鳴撮像モジュール１０６によって取得された画像磁気共鳴データ１７０を含むものとして示されている。コンピュータ記憶装置１６０は、画像磁気共鳴データから再構成された診断画像（即ち画像表現）１７２を更に含むものとして示されている。コンピュータ記憶装置１６０は、ターゲットボリューム１４６の座標１７４を更に含むものとして示されている。コンピュータ記憶装置１６０は、放射線療法制御信号１７８を更に含むものとして示されている。
【００６４】
コンピュータメモリ１６２は、プロセッサ１５６による操作のために、機械実行可能命令１８０、１８２、１８６、１８８、１９４を含む。コンピュータメモリ１６２は、療法システム制御モジュール１８０を含むものとして示されている。療法システム制御モジュール１８０は、プロセッサ１５６が療法システム１００の機能全体を制御できるようにする機械実行可能命令を含む。コンピュータメモリ１６２は、放射線療法装置制御モジュール１８２を更に含むものとして示される。放射線療法装置制御モジュール１８２は、プロセッサ１５６が放射線療法装置１０２の機能を制御できるようにする機械実行可能命令を含む。
【００６５】
コンピュータメモリ１６２は、磁気共鳴撮像制御モジュール１８６を更に含むものとして示されている。磁気共鳴撮像制御モジュール１８６は、プロセッサ１５６が磁気共鳴撮像モジュール１０６の機能及び動作を制御できるようにする機械実行可能コードを含む。コンピュータメモリ１６２は、画像再構成モジュール１８８を更に含むものとして示されている。画像再構成モジュール１８８は、画像磁気共鳴データ１７０を画像１７２に変換するためにプロセッサ１５６によって使用される機械実行可能コードを含む。
【００６６】
コンピュータメモリ１６２は、放射線療法制御信号発生モジュール１９４を更に含むものとして示されている。放射線療法制御信号発生モジュール１９４は、放射線療法制御信号１７８を発生するためにプロセッサ１５６が使用するコンピュータ実行可能コードを含む。放射線療法制御信号１７８は、ターゲットボリューム１４６の座標１７４に関連付けて生成される。
【００６７】
コンピュータメモリ１６２は、プロセッサ１５６が以下に述べる方法の少なくとも一部を実行できるようにするコンピュータ実行可能コードを更に含む。
【００６８】
図２は、主磁石１２２及び患者キャリア１４８を備える磁気共鳴撮像モジュール１０６を備えるシステム１００又はシステム１００の一部等、医療装置のＲＦコイル（例えば１４０）を位置決めするための方法のフローチャートである。ＲＦコイル１４０は、患者キャリア１４８に接続されている。ＲＦコイル１４０は、磁気共鳴信号を放出するように構成された複数の基準マーカ１７７を備える。医療装置は、患者キャリア１４８を位置決めするための位置決めシステム１５０を備える。医療装置は、機械実行可能命令を記憶するためのメモリ１６２と、プロセッサ１５６とを更に備える。医療装置は、上述したようなスポイラ１９９を更に備える。
【００６９】
複数の基準マーカ１７７が、Ｆｌ１９フッ素同位体を含む液体又はゲル化合物を充填された球状キャビティを画定する非強磁性シェルを有し得る。化合物中のフッ素のスピン格子緩和時間は、好ましくは、常磁性物質、例えば少量のＣｕＳＯ４又はＭｎＣｌを化合物に加えることによって、適切に小さい値（典型的には１０分の数ミリ秒）を与えられる。０．２３Ｔで、フッ素の共鳴周波数は約９．２ＭＨｚであり；プロトン共鳴周波数は約９．８ＭＨｚである。この相違は、プロトンを共鳴する信号とフッ素を共鳴する信号とが区別され得るのに十分に大きい。これらの共鳴周波数は、プロトンを共鳴する共鳴信号とフッ素を共鳴する共鳴信号との両方を励起及び受信するために同じ送信機及び受信機コイルが使用され得るのに十分に近い。代替として、複同調コイルが、両方の共鳴周波数に同調される。
【００７０】
サイズベースの区別に関して、少なくとも１つの基準マーカは、複数の基準のうちの別のものよりも大きい。２０％〜６０％のサイズの相違が好ましい。なぜなら、そのようなサイズの相違の大きさは、磁気共鳴画像内で容易に検出可能であるからである。サイズの相違は、基準マーカの再構成された画像を見て、基準マーカの位置決めのアプリオリの知識を参照してその画像の向きを定めることを可能にする。例えば、３つの基準マーカがＲＦコイル１４０に取り付けられるとき、異なるサイズの基準マーカが、ＲＦコイル１４０の挿入端の最も近くに取り付けられる。基準スペーシング及び近くの解剖学的構造等のアプリオリの知識も、向きを決定するために使用される。代替として、基準マーカの中空キャビティは、十字形及び立方体等、異なる形状を有し得る。投影画像が任意の方向に沿って撮影されるときに独特であり区別可能な形状を選択するように配慮されるべきである。例えば、基準マーカは、ｍｍサイズの小さな球体又は円柱体の対であり得、ＲＦコイル１４０内の剛性部品に組み込まれる。
【００７１】
ステップ２０１で、位置決めシステム１５０は、患者キャリア１４８を移動させるように制御され、例えば、位置決めシステム１５０は、患者キャリア１４８を連続的に移動させるように制御される。特にＲＦコイル１４０の中間位置を決定した後の患者キャリア１４８の移動は、既知の加速／減速特性等の物理的特性を考慮に入れることがある。移動は、少なくとも一方向である。
【００７２】
ステップ２０３で、ＭＲＩモジュールは、複数の基準マーカのうちの少なくとも第１の組での磁気共鳴の励起に応答してＭＲＩデータを取得するように、例えば磁気共鳴撮像制御モジュール１８６を使用して制御される。例えば、ＲＦコイル１４０は、ターゲットボリュームにおいてプロトンを共鳴する共鳴信号と、第１の組の基準マーカにおいてフッ素を共鳴する共鳴信号との両方を励起及び受信するように制御される。
【００７３】
ステップ２０５で、第１の組の基準マーカの画像表現が、ＭＲＩデータを使用して画像再構成モジュール１８８を使用して再構成される。共鳴信号が周波数によって空間的に符号化されるため、及びフッ素共鳴スペクトルとプロトン共鳴スペクトルとの中心周波数がシフトされるため、画像再構成モジュール１８８は、基準画像とプロトン画像とを個別に再構成する。任意選択的に、共鳴周波数の差を補償するために、フッ素信号に周波数シフトが追加される。
【００７４】
基準マーカデータは、画像再構成モジュール１８８によって再構成され、コンピュータメモリ１６２に記憶される。被験者の画像は、コンピュータメモリ１６２に記憶され得、画像再構成モジュール１８８によってオーバーレイ又は他に結合され得、撮像された解剖学的構造の選択された部分に対する第１の組の基準マーカの位置を示す信号画像（例えば第１の組の基準マーカの画像表現）を生成する。任意選択的に、画像は、２次元投影画像として再構成される。
【００７５】
ステップ２０７で、再構成された画像内で、第１の組の基準マーカの位置を使用してＲＦコイル１４０の位置が計算される。
【００７６】
第１の組の基準マーカは、例えば既知のマーカ形状との相互相関を使用することによって、再構成された画像から検出される。例えば、再構成された画像内の第１の組の基準マーカの位置から、例えば画像再構成モジュール１８８の位置計算機が、ＲＦコイル１４０の患者画像に関する向き及び空間位置を計算する。例えば、位置計算機は、マーカの向きを識別するためにＲＦコイル１４０の軸に対して既知の関係にある（例えば整列されている）第１のサイズの第１の組のマーカのうちの２つ以上の基準マーカを監視することがある。第１の組のマーカのうちの３つ以上の基準マーカの間の別の識別可能な基準又はスペーシングは、ＲＦコイル１４０が何れの方向を向いているか、又は軸に沿って方向付けられているかを決定するために監視され得る。オフ軸基準の同様の監視は、ＲＦコイル１４０の回転向きを示す。最後に、撮像された第１の組の基準マーカの「質量中心」の識別が、識別された軸に沿ったＲＦコイル１４０での対応する点の位置を示す。他の位置決めアルゴリズムも企図される。
【００７７】
ステップ２０９で、スポイラ１９９は、計算された位置に基づいて、第１の組の基準マーカのうちの１つ以上の基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するように制御される。例えば、ＲＦコイル１４０の位置が、少なくとも１つの空間方向で計算され得る。計算された位置が１つの空間方向に沿ってターゲット位置（例えば１１７）に合致する場合、その１つの空間方向に沿った位置の計算のために使用される基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制する。
【００７８】
ステップ２０１）〜２０９）は、計算された位置が所定のターゲット位置に合致するまで、第１の組の基準マーカとして、複数の基準マーカのうちの第２の組の基準マーカを使用して反復され得、第２の組の基準マーカは、少なくとも第１の組の基準マーカを含む。
【００７９】
計算された最終位置は、静止段階で患者キャリア１４８を撮像することによって確認され得る。確認後、依然として動作中又はオンである任意の残りの基準マーカがオフに切り替えられる。
【００８０】
図３は、主磁石１２２及び患者キャリア１４８を備える磁気共鳴撮像モジュール１０６を備えるシステム１００又はシステム１００の一部等の医療装置のＲＦコイル（例えば１４０）を位置決めするための代替方法のフローチャートである。ＲＦコイル１４０は、患者キャリア１４８に接続されている。ＲＦコイル１４０は、複数の光学放出器を設けられ、光学放出器は、１つ以上のビデオカメラ等の光学システムによって追跡されるように構成される。ビデオカメラは、主磁石１２２の外部又は内部に位置し得、又はＲＦコイル１４０に一体化される。更に、ビデオカメラは、レンズ、ミラー、又は光ファイバ等、追加の光学素子と組み合わせて使用される。ビデオカメラは、ＭＲモジュール内部のＲＦコイル１４０の物理的構造、及び得られる画像と一致するように事前登録され得る。ビデオカメラは、光放出器を検出するために光放出器への視線を有することがある。医療装置は、患者キャリア１４８を位置決めするための位置決めシステム１５０を更に備える。医療装置は、機械実行可能命令を記憶するためのメモリ１６２と、プロセッサ１５６とを更に備える。
【００８１】
ステップ３０１で、位置決めシステム１５０は、患者キャリア１４８を移動させるように制御され、例えば、位置決めシステム１５０は、患者キャリア１４８を連続的に移動させるように制御される。移動は、少なくとも一方向である。
【００８２】
ステップ３０３で、１つ以上のビデオカメラは、使用するＲＦコイルの位置を計算するために制御される。例えば、１つ以上のビデオカメラは、ＲＦコイル１４０に位置する光学（又は光）放出器の位置を連続的に追跡する。１つ以上のビデオカメラからの画像は、光源の位置を三角測量するために使用される。更に、ＲＦコイル位置が測定される。例えば、ＲＦコイル１４０が患者キャリア１４８に配置されるとき、ビデオカメラはＲＦコイル１４０に合焦され、ビデオカメラによって撮影された画像から、例えば画像再構成モジュール１８８の位置計算機でＲＦコイル配置の解析が行われる。ＲＦコイル１４０が穴内に入ると、患者キャリア位置を調節するために、取得された位置データが使用される。
【００８３】
ステップ３０１〜３０３は、計算された位置が所定のターゲット位置（例えば１１７）に合致するまで反復される。
【００８４】
代替実施形態では、ＲＦコイルの位置は、方法ステップ３０３とステップ２０３〜２０７との組合せを使用して決定される（例えば、ステップ２０７がステップ３０３を更に含み得る）。この場合、ＲＦコイル１４０は、複数の光学放出器と、複数の基準マーカとを設けられる。例えば、ステップ３０３で決定された位置は、ステップ２０３〜２０７で決定された位置のクロスチェックとして使用され得、ステップ２０１）〜２０９）の反復は、両方の決定された位置が所定のターゲット位置と合致するまで実施される。これは、上述したように、位置決め及び療法処置の精度を更に向上させる。
【００８５】
代替実施形態では、まず（又は最初に）、上述した基準マーカの方法を使用してＲＦコイル１４０の位置が決定され得（例えばステップ２０３〜２０７）、最終的に、ＲＦコイルの計算された位置が、放射レベルが最大許容放射レベルとなる所定の位置（それを超えると基準マーカが信頼して使用され得ない）に達する。その所定の位置に達した後、基準マーカの方法ではなく、ステップ３０３で述べられるようにビデオカメラが使用され得、計算された位置が最終的なターゲット位置に合致するまで、ＲＦコイルの位置を計算する。これは、上述したように位置決め及び療法処置の精度を更に向上させる。
【００８６】
当業者には理解されるように、本発明の態様は、装置、方法又はコンピュータプログラムプロダクトとして具体化される。従って、本発明の態様は、全面的にハードウェア実施形態、全面的にソフトウェア実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含む）又は本明細書において全て一般的に「回路」、「モジュール」若しくは「システム」と称され得るソフトウェア及びハードウェア態様を組み合わせた実施形態の形態をとり得る。更に、本発明の態様は、それ上で具体化されたコンピュータ実行可能コードを有する１つ以上のコンピュータ可読媒体において具体化されたコンピュータプログラムプロダクトの形態をとり得る。
【００８７】
１つ以上のコンピュータ可読媒体の任意の組み合わせが利用されてもよい。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読信号媒体又はコンピュータ可読ストレージ媒体でもよい。本明細書で使用される「コンピュータ可読ストレージ媒体」は、コンピューティングデバイスのプロセッサによって実行可能な命令を保存することができる任意の有形ストレージ媒体を包含する。コンピュータ可読ストレージ媒体は、コンピュータ可読非一時的ストレージ媒体と称される場合もある。コンピュータ可読ストレージ媒体はまた、有形コンピュータ可読媒体と称される場合もある。一部の実施形態では、コンピュータ可読ストレージ媒体はまた、コンピューティングデバイスのプロセッサによってアクセスされることが可能なデータを保存可能であってもよい。コンピュータ可読ストレージ媒体の例は、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ハードディスクドライブ、半導体ハードディスク、フラッシュメモリ、ＵＳＢサムドライブ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、光ディスク、磁気光学ディスク、及びプロセッサのレジスタファイルを含むが、これらに限定されない。光ディスクの例は、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、又はＤＶＤ−Ｒディスクといったコンパクトディスク（ＣＤ）及びデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）を含む。コンピュータ可読ストレージ媒体という用語は、ネットワーク又は通信リンクを介してコンピュータデバイスによってアクセスされることが可能な様々な種類の記録媒体も指す。例えば、データは、モデムによって、インターネットによって、又はローカルエリアネットワークによって読み出されてもよい。コンピュータ可読媒体上で具体化されたコンピュータ実行可能コードは、限定されることはないが、無線、有線、光ファイバケーブル、ＲＦ等を含む任意の適切な媒体、又は上記の任意の適切な組み合わせを用いて送信されてもよい。
【００８８】
コンピュータ可読信号媒体は、例えばベースバンドにおいて又は搬送波の一部として内部で具体化されたコンピュータ実行可能コードを備えた伝搬データ信号を含んでもよい。このような伝搬信号は、限定されることはないが電磁気、光学的、又はそれらの任意の適切な組み合わせを含む様々な形態の何れかをとり得る。コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータ可読ストレージ媒体ではない及び命令実行システム、装置、又はデバイスによって又はそれと関連して使用するためのプログラムを通信、伝搬、又は輸送できる任意のコンピュータ可読媒体でもよい。
【００８９】
「コンピュータメモリ」又は「メモリ」は、コンピュータ可読ストレージ媒体の一例である。コンピュータメモリは、プロセッサに直接アクセス可能な任意のメモリである。「コンピュータストレージ」又は「ストレージ」は、コンピュータ可読ストレージ媒体の更なる一例である。コンピュータストレージは、任意の不揮発性コンピュータ可読ストレージ媒体である。一部の実施形態では、コンピュータストレージは、コンピュータメモリであってもよい又はその逆でもよい。
【００９０】
本明細書で使用される「プロセッサ」は、プログラム、機械実行可能命令、又はコンピュータ実行可能コードを実行可能な電子コンポーネントを包含する。「プロセッサ」を含むコンピューティングデバイスへの言及は、場合により、２つ以上のプロセッサ又は処理コアを含むと解釈されるべきである。プロセッサは、例えば、マルチコアプロセッサである。プロセッサは、また、単一のコンピュータシステム内の、又は複数のコンピュータシステムの中へ分配されたプロセッサの集合体も指す。コンピュータデバイスとの用語は、各々が１以上のプロセッサを有するコンピュータデバイスの集合体又はネットワークを指してもよいと理解されるべきである。コンピュータ実行可能コードは、同一のコンピュータデバイス内の、又は複数のコンピュータデバイス間に分配された複数のプロセッサによって実行される。
【００９１】
コンピュータ実行可能コードは、本発明の態様をプロセッサに行わせる機械実行可能命令又はプログラムを含んでもよい。本発明の態様に関する動作を実施するためのコンピュータ実行可能コードは、Java（登録商標）、Smalltalk（登録商標）、又はC++等のオブジェクト指向プログラミング言語及び「Ｃ」プログラミング言語又は類似のプログラミング言語等の従来の手続きプログラミング言語を含む１つ以上のプログラミング言語の任意の組み合わせで書かれてもよい及び機械実行可能命令にコンパイルされてもよい。場合によっては、コンピュータ実行可能コードは、高水準言語の形態又は事前コンパイル形態でもよい及び臨機応変に機械実行可能命令を生成するインタプリタと共に使用されてもよい。
【００９２】
コンピュータ実行可能コードは、完全にユーザのコンピュータ上で、部分的にユーザのコンピュータ上で、スタンドアローンソフトウェアパッケージとして、部分的にユーザのコンピュータ上で及び部分的にリモートコンピュータ上で、又は完全にリモートコンピュータ若しくはサーバ上で実行することができる。後者の場合、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）若しくは広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意の種類のネットワークを通してユーザのコンピュータに接続されてもよい、又はこの接続は外部コンピュータに対して（例えば、インターネットサービスプロバイダを使用したインターネットを通して）行われてもよい。
【００９３】
本発明の態様は、本発明の実施形態による方法、装置（システム）及びコンピュータプログラムプロダクトのフローチャート、図及び／又はブロック図を参照して説明される。フローチャート、図、及び／又はブロック図の各ブロック又は複数のブロックの一部は、適用できる場合、コンピュータ実行可能コードの形態のコンピュータプログラム命令によって実施され得ることが理解されよう。相互排他的でなければ、異なるフローチャート、図、及び／又はブロック図におけるブロックの組み合わせが組み合わせられてもよいことが更に理解される。これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ又は他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサを介して実行する命令がフローチャート及び／又はブロック図の１つ以上のブロックにおいて指定された機能／行ためを実施するための手段を生じさせるように機械を作るために、汎用コンピュータ、特定用途コンピュータ、又は他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサへと提供されてもよい。
【００９４】
これらのコンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ可読媒体に保存された命令がフローチャート及び／又はブロック図の１つ以上のブロックにおいて指定された機能／行ためを実施する命令を含む製品を作るように、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置、又は他のデバイスにある特定の方法で機能するように命令することができるコンピュータ可読媒体に保存されてもよい。
【００９５】
コンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ又は他のプログラム可能装置上で実行する命令がフローチャート及び／又はブロック図の１つ以上のブロックにおいて指定された機能／行為を実施するためのプロセスを提供するように、一連の動作ステップがコンピュータ、他のプログラム可能装置又は他のデバイス上で行われるようにすることにより、コンピュータ実施プロセスを生じさせるために、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置、又は他のデバイス上にロードされてもよい。
【００９６】
本明細書で使用される「ユーザインタフェース」は、ユーザ又はオペレータがコンピュータ又はコンピュータシステムとインタラクトすることを可能にするインタフェースである。「ユーザインタフェース」は、「ヒューマンインタフェースデバイス」と称される場合もある。ユーザインタフェースは、情報若しくはデータをオペレータに提供することができる及び／又は情報若しくはデータをオペレータから受信することができる。ユーザインタフェースは、オペレータからの入力がコンピュータによって受信されることを可能にしてもよい及びコンピュータからユーザへ出力を提供してもよい。つまり、ユーザインタフェースはオペレータがコンピュータを制御する又は操作することを可能にしてもよい、及びインタフェースはコンピュータがオペレータの制御又は操作の結果を示すことを可能にしてもよい。ディスプレイ又はグラフィカルユーザインタフェース上のデータ又は情報の表示は、情報をオペレータに提供する一例である。キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッド、指示棒、グラフィックタブレット、ジョイスティック、ゲームパッド、ウェブコム、ヘッドセット、ギアスティック、ステアリングホイール、ペダル、有線グローブ、ダンスパッド、リモコン、及び加速度計を介したデータの受信は、オペレータから情報又はデータの受信を可能にするユーザインタフェース要素の全例である。
【００９７】
本明細書で使用される「ハードウェアインタフェース」は、コンピュータシステムのプロセッサが外部コンピューティングデバイス及び／又は装置とインタラクトする及び／又はそれを制御することを可能にするインタフェースを包含する。ハードウェアインタフェースは、プロセッサが外部コンピューティングデバイス及び／又は装置へ制御信号又は命令を送ることを可能にしてもよい。ハードウェアインタフェースはまた、プロセッサが外部コンピューティングデバイス及び／又は装置とデータを交換することを可能にしてもよい。ハードウェアインタフェースの例は、ユニバーサルシリアルバス、ＩＥＥＥ１３９４ポート、パラレルポート、ＩＥＥＥ１２８４ポート、シリアルポート、ＲＳ−２３２ポート、ＩＥＥＥ４８８ポート、ブルートゥース（登録商標）接続、無線ＬＡＮ接続、ＴＣＰ／ＩＰ接続、イーサネット（登録商標）接続、制御電圧インタフェース、ＭＩＤＩインタフェース、アナログ入力インタフェース、及びデジタル入力インタフェースを含むが、これらに限定されない。
【００９８】
本明細書で使用される「ディスプレイ」又は「ディスプレイデバイス」は、画像又はデータを表示するために構成された出力デバイス又はユーザインタフェースを包含する。ディスプレイは、視覚、音声、及び／又は触覚データを出力してもよい。ディスプレイの例は、コンピュータモニタ、テレビスクリーン、タッチスクリーン、触覚電子ディスプレイ、点字スクリーン、陰極線管（ＣＲＴ）、蓄積管、双安定ディスプレイ、電子ペーパー、ベクターディスプレイ、平面パネルディスプレイ、真空蛍光ディスプレイ（ＶＦ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、エレクトロルミネッセントディスプレイ（ＥＬＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオードディスプレイ（ＯＬＥＤ）、プロジェクタ、及びヘッドマウントディスプレイを含むが、これらに限定されない。
【符号の説明】
【００９９】
１００  療法システム
１０２  放射線療法装置
１０４  機械的アクチュエータ
１０６  磁気共鳴撮像モジュール
１０８  リングメカニズム
１１０  放射線療法源
１１２  マルチリーフビームコリメータ
１１４  放射線ビーム
１１６  回転軸
１１７  回転点
１２２  主磁石
１２４  クライオスタット
１２６  超伝導コイル
１２８  補償コイル
１３０  低磁場区域
１３２  磁石軸
１３４  磁場勾配コイル
１３６  磁場勾配コイル電源
１３８  撮像ボリューム
１４０  高周波コイル
１４２  高周波トランシーバ
１４４  被験者
１４６  ターゲットボリューム
１４８  患者キャリア
１５０  機械的位置決めシステム
１５２  コンピュータシステム
１５４  ハードウェアインターフェース
１５６  プロセッサ
１５８  ユーザインターフェース
１６０  コンピュータ記憶装置
１６２  コンピュータメモリ
１６４  上部距離
１６６  下部距離
１７０  画像磁石共鳴データ
１７２  診断画像
１７４  ターゲットボリュームの座標
１７７  基準マーカ
１７８  放射線療法制御信号
１８０  療法装置制御モジュール
１８２  放射線療法装置制御モジュール
１８６  磁気共鳴撮像制御モジュール
１８８  画像再構成モジュール
１９４  放射線療法制御信号発生モジュール
１９９  スポイラ
【図１】
2020032218.tif 000003
【図２】
2020032218.tif 000004
【図３】
2020032218.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】令和1年12月4日(2019.12.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主磁石、及び前記主磁石内部で検査区域の内又は外に移動する患者キャリアを備える磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）モジュールと；
前記患者キャリアに接続されたＲＦコイルであって、磁気共鳴信号を放出するため複数の基準マーカを備えるＲＦコイルと；
前記患者キャリアを位置決めするための位置決めシステムと；
１つ以上の基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するスポイラと；
機械実行可能命令を記憶するためのメモリと；
プロセッサとを備える、療法システムであって、
前記機械実行可能命令の実行が、
ａ．前記位置決めシステムを制御して、前記患者キャリアを移動させるステップと；
ｂ．前記ＭＲＩモジュールを制御して、前記複数の基準マーカのうちの少なくとも第１の組での磁気共鳴の励起に応答してＭＲＩデータを取得するステップと；
ｃ．前記ＭＲＩデータを使用して、第１の組の基準マーカの画像表現を再構成するステップと；
ｄ．再構成された画像内で、第１の組の基準マーカの位置を使用して前記ＲＦコイルの位置を計算するステップと；
ｅ．前記スポイラを制御して、所定のターゲット位置に対する計算された位置に基づいて、第１の組の基準マーカのうちの１つ以上の基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するステップと；
ｆ．前記計算された位置が前記所定のターゲット位置に合致するまで、第１の組の基準マーカとして、前記複数の基準マーカのうちの第２の組の基準マーカを使用して前記ステップａ）〜ｅ）を繰り返すステップであって、第２の組の基準マーカが少なくとも第１の組の基準マーカを含む、ステップと
を前記プロセッサに行わせる、療法システム。
【請求項２】
前記ＲＦコイルの位置が少なくとも１つの空間方向で計算され、前記計算された位置が１つの空間方向に沿って前記ターゲット位置に合致する場合、その１つの空間方向に沿った位置の計算のために使用される基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制する、請求項１に記載の療法システム。
【請求項３】
前記計算された位置が前記ターゲット位置に合致する場合、前記抑制するステップは、前記ＭＲＩデータ内のアーチファクト領域を決定するステップと、前記アーチファクト領域に対応する基準マーカから放出される磁気共鳴信号を抑制するステップとを含む、請求項１又は２に記載の療法システム。