(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療機器であって、
Ｘ線放射を目標区域に向けるＸ線源を備え、該Ｘ線源を回転軸の周りで回転させる直線加速器と、
撮像区域から無線周波数コイルにより磁気共鳴データを取得する磁気共鳴撮像システムであって、前記撮像区域内に磁場を発生させる磁石を有し、前記目標区域は前記撮像区域内にあり、前記Ｘ線源が前記磁石の周りを少なくとも部分的に回転する磁気共鳴撮像システムと、
当該医療機器を制御するプロセッサと、
前記医療機器に関連する付属物のＸ線透過モデルを記憶すると共に、前記プロセッサにより実行するためのマシン実行可能な命令を記憶するメモリと、
を有し、
前記命令の実行が前記プロセッサに、
前記目標区域を照射するための治療計画を入力させ、
前記治療計画を前記Ｘ線透過モデルに従って修正させ、
前記磁気共鳴データを、前記磁気共鳴撮像システムを用いて取得させ、
前記磁気共鳴データから磁気共鳴画像を再生させ、
前記磁気共鳴画像内の前記目標区域を位置決めし、
前記目標区域の位置、前記Ｘ線透過モデル及び前記修正された治療計画に従って制御信号を発生させ、
前記直線加速器を、前記Ｘ線源に前記付属物によるＸ線の減衰を補償させるよう作用する前記制御信号を用いて前記目標区域を正確に照射するように制御させる、
医療機器。
【請求項２】
前記付属物は前記無線周波数コイルであり、該無線周波数コイルは前記磁気共鳴撮像システムに所定の幾何学的関係で取り付けられ、前記制御信号が該所定の幾何学的関係を用いて発生される、請求項１に記載の医療機器。
【請求項３】
前記無線周波数コイルが被写体支持体の下側の第１コイルを有する、請求項２に記載の医療機器。
【請求項４】
前記無線周波数コイルが被写体支持体より上に固定された第２コイルを有する、請求項２又は請求項３に記載の医療機器。
【請求項５】
前記第２コイルが前記被写体に対する該第２コイルの高さを調整するための高さ調整機構を有する、請求項４に記載の医療機器。
【請求項６】
前記無線周波数コイルが固定システムコイルを有する、請求項２に記載の医療機器。
【請求項７】
前記無線周波数コイルが、変形された後側コイル部分を備えた固定システムコイルを有する、請求項２に記載の医療機器。
【請求項８】
前記付属物が、前記無線周波数コイル、送信コイル及び／又は受信コイル、マスク、呼吸チューブ、センサ、患者支持体、電極及びヘッドフォンのうちの何れか１つである、請求項１に記載の医療機器。
【請求項９】
前記付属物が被写体に取り付けられるものである、請求項１又は請求項８に記載の医療機器。
【請求項１０】
前記付属物が磁気共鳴基準マーカを有し、前記命令の実行が更に前記プロセッサに前記磁気共鳴画像における前記付属物の位置を識別させ、前記制御信号が該付属物の位置を少なくとも部分的に使用して発生される、請求項９に記載の医療機器。
【請求項１１】
前記付属物は配置測定装置を有し、前記命令の実行が更に前記プロセッサに該配置測定装置を用いて前記付属物の位置を識別させ及び／又は前記付属物に接続されるケーブルの経路を決定させ、前記制御信号が前記付属物の位置を少なくとも部分的に用いて発生される、請求項９又は請求項１０に記載の医療機器。
【請求項１２】
前記配置測定装置は先端を有する形状感知ファイバであり、前記先端は前記無線周波数コイルに対して所定の向きを有し、前記制御信号が前記ケーブルの経路及び前記所定の向きを少なくとも部分的に使用して発生される、請求項１１に記載の医療機器。
【請求項１３】
前記制御信号が、放射線に対して敏感な前記付属物の部分を該放射線が回避するように前記Ｘ線源に作用する、請求項１ないし１２の何れか一項に記載の医療機器。
【請求項１４】
前記制御信号が、放射線の線量及び方向を操作することにより、前記Ｘ線源に前記付属物による減衰を補償させるよう作用する、請求項１ないし１３の何れか一項に記載の医療機器。
【請求項１５】
プロセッサにより実行して医療機器を制御するマシン実行可能な命令及び無線周波数コイルのＸ線透過モデルを有するコンピュータプログラムであって、前記医療機器はＸ線放射を目標区域に向けるＸ線源を備えた直線加速器を有し、該直線加速器は前記Ｘ線源を回転位置の周りに回転させ、前記医療機器は撮像区域から前記無線周波数コイルにより磁気共鳴データを取得する磁気共鳴撮像システムを更に有し、前記目標区域は前記撮像区域内にあり、前記磁気共鳴撮像システムは前記撮像区域内に磁場を発生させる磁石を有し、前記Ｘ線源は該磁石の周りを少なくとも部分的に回転し、前記命令の実行が前記プロセッサに、
前記目標区域を照射するための治療計画を入力させ、
前記治療計画を前記Ｘ線透過モデルに従って修正させ、
前記磁気共鳴データを、前記磁気共鳴撮像システムを用いて取得させ、
前記磁気共鳴データから磁気共鳴画像を再生させ、
前記磁気共鳴画像内の前記目標区域を位置決めさせ、
前記目標区域の位置、前記Ｘ線透過モデル及び前記修正された治療計画に従って制御信号を発生させ、
前記直線加速器を、前記Ｘ線源に前記付属物によるＸ線の減衰を補償させるよう作用する前記制御信号を用いて前記目標区域を正確に照射するように制御させる、
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、磁気共鳴で案内される直線加速器（ＬＩＮＡＣ）に関し、特には無線周波数コイル（ラジオ波コイル）を経るＸ線透過を補償又は補正するためのモデルの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
標準的磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システムでは、患者からの信号受信のために必要とされる後側（posterior）及び前側（anterior）コイルが患者の周囲に配置されると共に、該患者に対して移動する。このことは、これらコイルは患者が検査される都度、異なる位置を有し得ることを意味する。直線加速器（LINAC）又はMR-LINACと組み合わされた磁気共鳴（ＭＲ）撮像システムの場合、直線加速器からの放射ビームはＲＦコイル及びＲＦコイル電子回路を潜在的に害する可能性がある。コイルは、放射ビームに対して余り敏感でないように設計することができる。コイルの配置に過度に多くの自由度を有するようにさせると、全ての場合において放射に対して不感であるコイルを設計することは困難になり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、独立請求項に記載された医療機器及びコンピュータプログラム製品を提供するものである。実施態様は、従属請求項に記載されている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
当業者により理解されるように、本発明の態様は、装置、方法及びコンピュータプログラム製品として実施化することができる。従って、本発明の態様は、完全にハードウェアの実施態様、完全にソフトウェアの実施態様（ファームウエア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含む）又は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態様の形態をとることができ、これらは全て、ここでは、一般的に“回路”、“モジュール”又は“システム”と称することができる。更に、本発明の態様は、コンピュータで実行可能なコードが具現化された１以上のコンピュータ読取可能な媒体で実施化されたコンピュータプログラム製品の形態をとることもできる。
【０００５】
１以上のコンピュータ読取可能な媒体の任意の組み合わせに用いることができる。該コンピュータ読取可能な媒体は、コンピュータ読取可能な信号媒体又はコンピュータ読取可能な記憶媒体であり得る。ここで使用される“コンピュータ読取可能な記憶媒体”とは、計算装置のプロセッサにより実行可能な命令を記憶することができる任意の有形記憶媒体を含む。該コンピュータ読取可能な記憶媒体は、コンピュータ読取可能な非一時的記憶媒体と称することができる。上記コンピュータ読取可能な記憶媒体は、有形コンピュータ読取可能な媒体と称することもできる。幾つかの実施態様において、コンピュータ読取可能な記憶媒体は、計算装置のプロセッサによりアクセスすることができるデータを記憶することもできる。コンピュータ読取可能な記憶媒体の例は、これらに限定されるものではないが、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、固体ハードディスク、フラッシュメモリ、ＵＳＢメモリ（USB thumb drive）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、光ディスク、光磁気ディスク及びプロセッサのレジスタファイルを含む。光ディスクの例は、コンパクトディスク（ＣＤ）及びデジタル汎用ディスク（ＤＶＤ）、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＷ又はＤＶＤ−Ｒディスクを含む。コンピュータ読取可能な記憶媒体なる用語は、ネットワーク又は通信リンクを介して当該計算装置によりアクセスすることが可能な種々のタイプの記録媒体も指す。例えば、データはモデムを介して、インターネットを介して又はローカルエリアネットワークを介して取り出すことができる。コンピュータ読取可能な媒体上に具現化されたコンピュータ実行可能なコードは、これらに限定されるものではないが、無線、有線、光ファイバケーブル、ＲＦ等、又はこれらの何らかの適切な組み合わせを含む任意の適切な媒体を用いて伝送することもできる。
【０００６】
コンピュータ読取可能な信号媒体は、コンピュータ実行可能なコードが内部に（例えば、ベースバンド内に又は搬送波の一部として）具現化された伝搬されるデータ信号を含むことができる。このような伝搬される信号は、これらに限定されるものではないが、電磁的、光学的又はこれらの何れかの適切な組み合わせのものを含む種々の形態の何れかをとることができる。コンピュータ読取可能な信号媒体は、コンピュータ読取可能な記憶媒体ではなく、且つ、命令実行システム、装置若しくはデバイスにより又はこれらに関連して使用するためのプログラムを通知、伝搬又は伝送することができる任意のコンピュータ読取可能な媒体とすることもできる。
【０００７】
“コンピュータメモリ”又は“メモリ”は、コンピュータ読取可能な記憶媒体の一例である。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。“コンピュータ記憶部”又は“記憶部”は、コンピュータ読取可能な記憶媒体の他の一例である。コンピュータ記憶部は、任意の不揮発性コンピュータ読取可能な記憶媒体である。幾つかの実施例において、コンピュータ記憶部はコンピュータメモリとすることもでき、その逆も同様である。
【０００８】
ここで使用される“プロセッサ”とは、プログラム、マシン実行可能な命令又はコンピュータ実行可能なコードを実行することができる電子部品を含む。“プロセッサ”を有する計算装置を参照する場合、２以上のプロセッサ又は処理コアを可能性として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・プロセッサであり得る。プロセッサは、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間に分散された一群のプロセッサを指すこともできる。計算装置なる用語は、各々がプロセッサ若しくは複数のプロセッサを有する計算装置の集合又はネットワークを可能性として指すとも解釈されるべきである。コンピュータ実行可能なコードは、同一の計算装置内にあり得るか、又は複数の計算装置の間に分散さえもされ得る複数のプロセッサにより実行することができる。
【０００９】
コンピュータ実行可能なコードは、プロセッサに本発明の一態様を実行させるマシン実行可能な命令又はプログラムを有し得る。本発明の態様に関する処理を実行するためのコンピュータ実行可能なコードは、１以上のプログラミング言語の任意の組み合わせで書くこともでき、これらプログラミング言語は、ジャバ、スモールトーク、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同様のプログラミング言語等でマシン実行可能な命令にコンパイルされる従来の手続型プログラミング言語を含む。幾つかの事例において、コンピュータ実行可能なコードは、高レベル言語の形態又は事前にコンパイルされた形態であり得ると共に、実行しながらマシン実行可能な命令を発生するインタープリタと一緒に使用することもできる。
【００１０】
上記コンピュータ実行可能なコードは、単独型ソフトウェアパッケージとして全体的にユーザのコンピュータ上で若しくは部分的にユーザのコンピュータ上で、又は部分的にユーザのコンピュータ上で且つ部分的に遠隔コンピュータ上で又は全体として遠隔コンピュータ上若しくはサーバ上で実行することができる。後者のシナリオにおいて、遠隔コンピュータはユーザのコンピュータにローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又は広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む何らかのネットワークを介して接続することができ、又は該接続は外部コンピュータに対してなすことができる（例えば、インターネットサービスプロバイダを用いることによりインターネットを介して）。
【００１１】
本発明の態様は、本発明の実施態様による方法、装置（システム）及びコンピュータプログラム製品のフローチャート及び／又はブロック図を参照して説明される。フローチャート、説明図及び／又はブロック図における各ブロック又はブロックの一部は、適用可能な場合は、コンピュータ実行可能なコードの形態のコンピュータプログラム命令により実施化することができることが理解されよう。更に、互いに排他的でない場合、異なるフローチャート、説明図及び／又はブロック図におけるブロックの組み合わせを行うこともできることが理解される。これらのコンピュータプログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ又はマシンを生成する他のプログラマブルデータ処理装置に対して、上記コンピュータ又は他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサを介して実行する上記命令が、フローチャート及び／又はブロック図のブロック又は複数のブロックにおいて特定される機能／動作を実施するための手段を生成するように、供給することができる。
【００１２】
コンピュータ、他のプログラマブルデータ処理装置又は他のデバイスに特定の態様で機能するように指令することができる斯かるコンピュータプログラム命令は、コンピュータ読取可能な媒体に記憶することもでき、かくして、該コンピュータ読取可能な媒体に記憶された上記命令が、フローチャート及び／又はブロック図のブロック又は複数のブロックにおいて特定される機能／動作を実施する命令を含む製品を形成するようにする。
【００１３】
上記コンピュータプログラム命令は、コンピュータ、他のプログラマブルデータ処理装置又は他のデバイスにロードされ、一連の処理ステップが該コンピュータ、他のプログラマブルデータ処理装置又は他のデバイス上で実行されて、コンピュータで実施する処理が形成され、かくして、上記コンピュータ又は他のプログラマブル装置上で実行する命令が、前記フローチャート及び／又はブロック図のブロック又は複数のブロックにおいて特定される機能／動作を実施するための処理をもたすようにすることもできる。
【００１４】
ここで使用される“ユーザインターフェース”とは、ユーザ又は操作者がコンピュータ又はコンピュータシステムと対話することを可能にするインターフェースである。“ユーザインターフェース”は、“ヒューマンインターフェース装置”と称することもできる。ユーザインターフェースは、情報若しくはデータを操作者に供給し、及び／又は操作者から情報若しくはデータを受信することができる。ユーザインターフェースは、操作者からの入力がコンピュータにより受信されることを可能にし得ると共に、コンピュータからの出力をユーザに供給することができる。言い換えると、ユーザインターフェースは操作者がコンピュータを制御又は操作することを可能にし得ると共に、該インターフェースはコンピュータが操作者の制御又は操作の効果を示すことを可能にし得る。ディスプレイ又はグラフィックユーザインターフェース上でのデータ又は情報の表示は、操作者への情報の供給の一例である。キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッド、ポインティングスティック、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、ウエブカム、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、ワイヤグローブ、ダンスパッド、リモコン及び加速度計を介してのデータの受信は、全て操作者からの情報又はデータの受信を可能にするユーザインターフェースの構成部品の例である。
【００１５】
ここで使用される“ハードウェアインターフェース”は、コンピュータシステムのプロセッサが外部計算デバイス及び／又は装置と対話し、及び／又は斯かる計算デバイス及び／又は装置を制御することを可能にするインターフェースを含む。ハードウェアインターフェースは、プロセッサが外部計算デバイス及び／又は装置に制御信号又は命令を送信することを可能にし得る。ハードウェアインターフェースは、プロセッサが外部計算デバイス及び／又は装置とデータを交換することも可能にし得る。ハードウェアインターフェースの例は、これらに限定されるものではないが、汎用直列バス、IEEE 1394ポート、パラレルポート、IEEE 1284ポート、直列ポート、RS-232ポート、IEEE 488ポート、ブルートゥース接続、無線ローカルエリアネットワーク接続、TCP/IP接続、イーサネット（登録商標）接続、制御電圧インターフェース、MIDIインターフェース、アナログ入力インターフェース及びデジタル入力インターフェースを含む。
【００１６】
ここで使用される“ディスプレイ”又は“表示装置”は、画像又はデータを表示するように構成された出力装置又はユーザインターフェースを含む。ディスプレイは、視覚、音響及び／又は触覚データを出力することができる。ディスプレイの例は、これらに限定されるものではないが、コンピュータモニタ、テレビジョンスクリーン、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、バイステーブルディスプレイ、電子ペーパ、ベクトルディスプレイ、フラット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（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、プロジェクタ及びヘッドマウント（頭部装着）ディスプレイを含む。
【００１７】
磁気共鳴（ＭＲ）データとは、ここでは、磁気共鳴撮像走査の間における磁気共鳴装置のアンテナによる、原子スピンにより放出される無線周波数信号の記録された測定であると定義される。磁気共鳴データは、医療画像データの一例である。磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）画像とは、ここでは、上記磁気共鳴撮像データに含まれる解剖学的データの再生された二次元又は三次元視覚化であると定義される。この視覚化は、コンピュータを用いて実行することができる。磁気共鳴データの一部は、“ショット”と称することもできる。ナビゲータデータ（navigator data）は、磁気共鳴データの一例であり、典型的に被写体の位置又は運動状態を表す。
【００１８】
一態様において、本発明は目標区域にＸ線／ガンマ放射線を向けるためのＸ線源を備えたＬＩＮＡＣ又は直線加速器を有する医療機器を提供する。上記直線加速器はＸ線源を軸の周りで回転させるように構成される。典型的に、直線加速器は、軸の周りに回転可能なガントリ上に取り付けられる。当該医療機器は、更に、撮像区域から１つ又は一群の無線周波数コイルにより磁気共鳴データを取得するための磁気共鳴撮像システムを有する。前記目標区域は上記撮像区域内にある。磁気共鳴撮像システムは、撮像区域内で磁場を発生するための磁石を有する。当該放射線治療源は、該磁石の周りで少なくとも部分的に回転するように構成される。幾つかの実施態様において、Ｘ線放射は上記磁石を又は該磁石の一部を通過する。他の実施態様において、上記磁石はＸ線放射が当該磁石に当たるのを回避することができるように分割磁石として設計される。
【００１９】
当該医療機器は、更に、該医療機器を制御するためのプロセッサを有する。該医療機器は、更に、付属物のＸ線透過モデルを記憶すると共に、上記プロセッサによる実行のためのマシン実行可能な命令を記憶するためのメモリを有する。該命令の実行は、上記プロセッサに目標区域を照射するための治療計画を入力させる。ここで使用される治療計画とは、被検者の特定の範囲又は複数の範囲の治療を指定するデータである。治療計画は、該治療計画を磁気共鳴画像等の医療画像に登録させるために使用することができる解剖学的目印も含むことができる。上記命令の実行は、更に、プロセッサに治療計画を上記Ｘ線透過モデルに従って修正させる。Ｘ線源は付属物を通過するようにＸ線を発生するので、照射されるべきでない重要な部品が存在し得、及び／又は前記無線周波数コイルも該Ｘ線を減衰させ得る。治療計画は、上記無線周波数コイルの敏感な部分を破壊することを防止し、及び／又は目標区域の照射が正確に実行されることを保証するために修正することもできる。前記命令の実行は、更に、プロセッサに当該磁気共鳴撮像システムを用いて磁気共鳴データを取得させる。上記命令の実行は、更に、プロセッサに上記磁気共鳴データから磁気共鳴画像を再生させる。上記命令の実行は、更に、プロセッサに上記磁気共鳴画像内に目標区域の位置を登録させる。即ち、目標区域は磁気共鳴画像内に配置される。このことは、治療計画が、当該磁気共鳴撮像システム及び直線加速器の座標系に登録されることを可能にする。上記命令の実行は、更に、プロセッサに上記目標区域の位置及びＸ線透過モデルに従って制御信号を発生させる。この場合、直線加速器の動作を制御するための詳細な制御信号が発生される。上記命令の実行は、更に、プロセッサに直線加速器を、上記制御信号を用いて目標区域を照射するよう制御させる。本発明の実施態様は、上記付属物の損傷を回避することができ、及び／又は該付属物を経てのＸ線の減衰を考慮することにより目標区域の一層正確な照射をもたらすことができるので、極めて有益であり得る。
【００２０】
他の実施態様において、上記付属物は無線周波数コイルである。無線周波数コイルは、当該磁気共鳴撮像システムに所定の幾何学的関係で取り付けられる。前記制御信号も、少なくとも部分的に該幾何学的関係を用いて発生される。即ち、該制御信号を発生するために、上記所定の幾何学的関係、目標区域の位置及びＸ線透過モデルが使用される。この実施態様において、前記無線周波数コイルは当該磁気共鳴撮像システムに、所定の幾何学的関係が存在するように取り付けられる。このようにして、前記Ｘ線透過モデルは、当該医療機器の座標系に対して既知の態様で定められた自身の座標を有することになる。
【００２１】
他の実施態様において、前記無線周波数コイルは被写体支持体の下に第１コイルを有する。
【００２２】
他の実施態様において、前記無線周波数コイルは被写体支持体の下に固定の後側コイル（posterior coil）を有する。
【００２３】
他の実施態様において、前記無線周波数コイルは被写体支持体の上に固定された第２コイルを有する。
【００２４】
他の実施態様において、前記無線周波数コイルは被写体支持体の上に固定された前側コイル（anterior coil）を有する。
【００２５】
他の実施態様において、前記第２コイルは、被写体に対する該第２コイルの高さを調整するための高さ調整機構を有する。この実施態様は、第２コイルを前記磁石のボア内に事前に位置決めすることができるので有益であり得る。被写体が当該磁石内に配置又は位置決めされた後、第２コイルを該磁石と該被写体との間の最適距離に調整することができる。このことは、当該コイルの有効性を、上記磁石に対する所定の幾何学的関係を保ちながら維持する。
【００２６】
他の実施態様において、前記無線周波数コイルは固定システムコイルを有する。
【００２７】
他の実施態様において、前記無線周波数コイルは、適合された後側コイル部を備える固定システムコイルを有する。
【００２８】
他の実施態様において、前記無線周波数コイルは被写体に取り付けられるように作用する。
【００２９】
他の実施態様において、前記付属物は、無線周波数コイル、送信コイル及び／又は受信コイル、マスク、呼吸チューブ、センサ、患者支持体、固定エレメント、電極及びヘッドフォンのうちの何れかである。
【００３０】
他の実施態様において、前記付属物は磁気共鳴基準マーカを有する。前記命令の実行は、更に、プロセッサに前記磁気共鳴画像において付属物を識別させる。前記制御信号は、少なくとも部分的に該付属物の位置を用いて発生される。この実施態様は、当該付属物が被写体に取り付けられる場合、該付属物の位置を当該医療機器の座標系に対して参照し又は知ることができるので、有益であり得る。しかしながら、上記基準マーカの位置は、標準的画像処理技術を用いて当該磁気共鳴画像内で識別することができる。このことは、Ｘ線透過モデルの位置を当該医療機器の座標系に登録することを可能にする。
【００３１】
他の実施態様において、前記コイルは位置（配置）測定デバイスを備えたケーブルを有する。該位置測定デバイスは例えばポテンショメータとすることができるか、又は当該付属物の位置を測定するためにポテンショメータを人体構造に取り付けることができる。上記位置測定デバイスは、例示として、形状感知ファイバとすることもできる。ここで使用される形状感知ファイバとは、形状感知技術を有し、ケーブルの位置を該ケーブルの全長に沿って高い精度で追跡することができるケーブルである。例えば、Luna Innovations社は、ケーブル内に埋め込まれるか又は手術道具若しくは他のデバイス等の物に取り付けることができる形状感知ケーブルを製造している。該ケーブルは、長さに沿って多数のファイバブラッグ格子歪センサを備えた光ファイバを有する。光周波数ドメインを用いて、反射率測定技術が、同一の公称反射波長を持つ数万のセンサが非常に高い空間分解能で読まれることを可能にする。これが、当該ケーブルの位置の追跡を可能にする。
【００３２】
前記命令の実行は、更に、プロセッサに上記形状感知ファイバを用いてケーブル経路を決定させる。前記制御信号は、少なくとも部分的に該ケーブル経路を用いて発生される。幾つかの実施態様において、上記ケーブル経路の位置は当該ケーブルの照射を回避するために使用することができる。他の実施態様において、上記ケーブル経路の位置は前記付属物の位置又は向きを識別するために用いることができる。前記磁石のボア内の他の部品又はセンサの位置を識別するために、形状感知ファイバを使用することもできる。例えば温度センサ、ＥＥＧ電極又は呼吸チューブ等の物は、自身の位置を識別させることができ、このことは当該医療機器が、これらの位置を決定すると共に、これらを照射するのを防止することを可能にする。
【００３３】
他の実施態様において、上記形状感知ファイバは先端を有する。該先端は当該付属物に対して所定の向きを有する。前記制御信号は、少なくとも部分的に前記ケーブル経路及び該所定の向きを用いて発生される。
【００３４】
他の実施態様において、前記制御信号は前記Ｘ線源に重要な部品を回避させるように作用する。上記重要な部品は、幾つかの実施態様では、重要な無線周波数部品であり得る。この実施態様は、重要な部品を回避することができ、このことがＸ線源により斯かる部品が損傷される可能性を取り除く故に有利であり得る。
【００３５】
他の実施態様において、前記制御信号は、前記Ｘ線源に付属物による該Ｘ線源の減衰を補償させるように作用する。
【００３６】
他の実施態様において、前記無線周波数コイルは送信コイル及び／又は受信コイルである。
【００３７】
他の態様において、本発明は、プロセッサにより実行して医療機器を制御するためのマシン実行可能な命令及び付属物のＸ線透過モデルを有するコンピュータプログラム製品を提供する。上記医療機器は、Ｘ線放射を目標区域に向けるＸ線源を備えた直線加速器を有する。該直線加速器は回転位置の周りで上記Ｘ線源を回転させるように構成される。該医療機器は、更に、撮像区域から前記付属物で以って磁気共鳴データを取得する磁気共鳴撮像システムを有する。前記目標区域は上記撮像区域内にある。当該磁気共鳴撮像システムは上記撮像区域内に磁場を発生させるための磁石を有する。前記Ｘ線源は、該磁石の周りに少なくとも部分的に回転するように構成される。前記命令の実行は、プロセッサに上記目標区域を照射するための治療計画を入力させる。
【００３８】
前記命令の実行は、更に、プロセッサに前記治療計画を前記Ｘ線透過モデルに従って修正させる。前記命令の実行は、更に、プロセッサに磁気共鳴撮像システムを使用して磁気共鳴データを取得させる。前記命令の実行は、更に、プロセッサに該磁気共鳴データから磁気共鳴画像を再生させる。前記命令の実行は、更に、プロセッサに目標区域の位置を該磁気共鳴画像内に登録させる。前記命令の実行は、更に、プロセッサに制御信号を上記目標区域の位置及び前記Ｘ線透過モデルに従って発生させる。前記命令の実行は、更に、プロセッサに前記直線加速器を、該制御信号を用いて目標区域を照射するよう制御させる。
【００３９】
他の態様において、本発明は医療機器を動作させる方法を提供する。該医療機器は、Ｘ線放射を目標区域に向けるＸ線源を備えた直線加速器を有する。該直線加速器は回転位置の周りで上記Ｘ線源を回転させるように構成される。該医療機器は、更に、撮像区域から前記無線周波数コイルにより磁気共鳴データを取得する磁気共鳴撮像システムを有する。前記目標区域は上記撮像区域内にある。当該磁気共鳴撮像システムは上記撮像区域内に磁場を発生させるための磁石を有する。前記Ｘ線源は、該磁石の周りに少なくとも部分的に回転するように構成される。当該方法は、上記目標区域を照射するための治療計画を入力するステップを有する。
【００４０】
当該方法は、更に、上記治療計画をＸ線透過モデルに従って修正するステップを有する。当該方法は、更に、前記磁気共鳴撮像システムを用いて磁気共鳴データを取得するステップを有する。当該方法は、更に、上記磁気共鳴データから磁気共鳴画像を再生するステップを有する。当該方法は、更に、上記磁気共鳴画像内に目標区域の位置を登録するステップを有する。当該方法は、更に、上記目標区域の位置及び前記Ｘ線透過モデルに従って制御信号を発生するステップを有する。当該方法は、更に、直線加速器を、上記制御信号を用いて目標区域を照射するように制御するステップを有する。
【００４１】
本発明の上述した実施態様の１以上は、組み合わされた実施態様が相互に排他的とならない限り、組み合わせることができることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、本発明の一実施態様による方法を解説したフローチャートを示す。
【図２】図２は、本発明の一実施態様による医療機器を示す。
【図３】図３は、本発明の他の実施態様による医療機器を示す。
【図４】図４は、本発明の他の実施態様による医療機器を示す。
【図５】図５は、被写体支持体の下に後側コイルを備えた理想化された医療装置を示す。
【図６】図６は、被写体支持体の上に取り付けられた固定前側コイルを備える理想化された医療装置を示す。
【図７】図７は、磁石のボア内にシステム送信及び／又は受信コイルを備える理想化された医療装置を示す。
【図８】図８は、磁石のボア内に後側が修正されたシステム送信及び／又は受信コイルを備える理想化された医療装置を示す。
【図９】図９は、形状感知ケーブルの一実施態様を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、本発明の好ましい実施態様を例として図面を参照して説明する。尚、これらの図における同様の符号の構成要素は、同等の構成要素であるか又は同様の機能を果たす。前に説明した構成要素は、機能が同等であれば、後に必ずしも説明されるものではない。
【００４４】
図１は、本発明の一実施態様による方法を解説したフローチャートを示す。ブロック１００において、目標区域をどの様に照射するかを記述した治療計画が入力される。次に、ブロック（ステップ）１０２において、上記治療計画は付属物のＸ線透過モデルに従って修正される。次に、ステップ１０４において、磁気共鳴データが磁気共鳴撮像システムを使用して取得される。ステップ１０６において、上記磁気共鳴データから磁気共鳴画像が再生される。次に、ステップ１０８において、前記目標区域の位置が、該磁気共鳴画像内に登録される。ステップ１１０において、直線加速器（LINAC）を制御するための制御信号が、上記目標区域の位置及びＸ線透過モデルに従って発生される。最後に、ステップ１１２において、直線加速器が上記目標区域を照射すべく上記制御信号を用いて制御される。
【００４５】
図２は、本発明による医療装置（医療機器）２００の一実施態様を示す。該医療装置２００は、直線加速器（LINAC）２０２及び磁気共鳴撮像システム２０４を有する。直線加速器２０２は、ガントリ２０６及びＸ線源２０８を有する。ガントリ２０６は、Ｘ線源２０８をガントリ回転軸２４０の周りに回転させるためのものである。Ｘ線源２０８に隣接して、調整可能なコリメータ２１０が存在する。該調整可能なコリメータ２１０は、例えば、Ｘ線源２０８のビームプロファイルを調整するための可調整プレートを有することができる。該調整可能なコリメータは、例えば、多葉コリメータとすることができる。磁気共鳴撮像システム２０４は磁石２１２を有する。
【００４６】
永久磁石又は抵抗性磁石を使用することもできる。異なるタイプの磁石の使用も可能であり、例えば、分割円筒磁石（split cylindrical magnet）及び、所謂、開磁石（open magnet）の両方を使用することも可能である。分割円筒磁石は標準的円筒磁石に、当該磁石の等角面（iso-plane）に対するアクセスを可能にするために低温維持装置が２つの部分に分割されている点を除き類似するものであり、斯様な磁石は、例えば、荷電粒子ビーム治療に関連して使用することができる。開磁石は、被写体を収容するのに十分なほど大きな空間を挟んだ上下の２つの磁石部分を有するもので、該２つの部分の配置はヘルムホルツコイルのものと類似している。開磁石は、被写体が余り制限されないので、好まれる。円筒磁石の定温維持装置の内部には、一群の超伝導コイルが存在する。この実施態様における磁石２１２は、標準的な円筒超伝導磁石である。磁石２１２は、内部に超伝導コイル２１６を備えた低温維持装置２１４を有する。磁石２１２はボア２２２を有する。円筒磁石２１２のボア２２２内には、磁場が磁気共鳴撮像を行うのに十分なほど強く且つ一様な撮像区域が存在する。
【００４７】
磁石２１２のボア２２２内には、該磁石の撮像区域内の磁気スピンを空間的にエンコードした磁気共鳴データを収集するための勾配磁場コイル２２４が存在する。該勾配磁場コイル２２４は、勾配磁場コイル電源２２６に接続されている。勾配磁場コイル２２４は、放射線が減衰されることなく通過することを可能にするために該勾配磁場コイルが通常は分離コイル設計であることを表すことを意図している。典型的に、勾配磁場コイルは３つの直交する空間方向に空間的にエンコードするための３つの別個の組のコイルを含んでいる。勾配磁場コイル電源２２６は、これら勾配磁場コイルに電流を供給する。勾配磁場コイルに供給される該電流は、時間の関数として制御され、傾斜状又はパルス状とすることができる。
【００４８】
送受信器２３０に接続された無線周波数（ラジオ波）コイル２２８が存在する。該無線周波数コイル２２８は磁石２１２の撮像区域２３２に隣接している。撮像区域２３２は、磁気共鳴撮像を行うために十分な高磁場及び均一性の領域である。無線周波数コイル２２８は、撮像区域内の磁気スピンの向きを操作すると共に、同様に該撮像区域内のスピンからの無線伝搬を受信するためのものである。無線周波数コイル２２８は、アンテナ又はチャンネルと称することもできる。無線周波数コイル２２８は複数のコイルエレメントを含むことができる。該無線周波数アンテナはチャンネルと称することもできる。
【００４９】
無線周波数コイル２２８及び無線周波数送受信器２３０は、別個の送信及び受信コイル、並びに別個の送信器及び受信器により置換することもできる。上記無線周波数コイル及び無線周波数送受信器は、代表的なものに過ぎない。上記無線周波数アンテナも、専用の送信アンテナ及び専用の受信アンテナを代表しようとするものである。同様に、上記送受信器も、別個の送信器及び受信器を代表することができる。
【００５０】
また、磁石のボア２２２内には、被写体２３６を支持する被写体支持体２３４が存在する。被写体支持体２３４は、機械式位置決めシステム２３７により位置決めすることができる。被写体２３６内には、目標区域２３８が存在する。ガントリ回転軸２４０は、この特定の実施態様においては、磁石２１２の円筒軸と同軸的である。被写体支持体２３４は、目標区域２３８がガントリ回転軸２４０上に位置するように位置決めされる。Ｘ線源２０８は、コリメータ２１０を通過すると共に目標区域２３８を通過する放射ビーム２４２を発生するように図示されている。放射源２０８が軸２４０の周りで回転される際に、目標区域２３８は放射ビーム２４２により常に目標とされる。放射ビーム２４２は、前記磁石の低温維持装置２１４を通過する。勾配磁場コイル２２４は、該勾配磁場コイルを２つの部分に分離するギャップ２４３を有している。該ギャップ２４３は、勾配磁場コイル２２４による放射ビーム２４２の減衰を低下させる。他の実施態様においては、磁石２１２によるＸ線ビームの減衰を低下させるために、分割型又は開放型磁石設計を用いることもできる。
【００５１】
無線周波数コイル２２８は、磁石のボア２２２の内側に幾つかの取付具２２９により取り付けられていると見ることができる。幾つかの実施態様において、取付具２２９は無線周波数コイル２２８の上昇及び下降を可能にする機構を含むことができる。何れの場合においても、該取付具２２９は磁石２１２に対する無線周波数コイル２２８の位置を定める。
【００５２】
送受信器２３０、勾配磁場コイル電源２２６及び機械式位置決めシステム２３７は、全て、コンピュータシステム２４４のハードウェアインターフェース２４６に接続されるものとして示されている。コンピュータシステム２４４は、マシン実行可能な命令を実行すると共に当該医療装置の動作及び機能を制御するためのプロセッサ２４８を更に有するものとして図示されている。ハードウェアインターフェース２４６は、プロセッサ２４８が医療装置２００と作用し合い且つ該医療装置を制御することを可能にする。プロセッサ２４８は、更に、ユーザインターフェース２５０、コンピュータ記憶部２５２及びコンピュータメモリ２５４に接続されるものとして図示されている。
【００５３】
コンピュータ記憶部２５２は、治療計画２６０を含むものとして示されている。該コンピュータ記憶部２５２は、更に、無線周波数コイル２２８のＸ線透過モデル２６２を含むものとして示されている。該Ｘ線透過モデル２６２は、無線周波数コイル２２８の繊細な部品の位置及び該無線周波数コイル２２８のＸ線透過特性を有することができる。コンピュータ記憶部２５２は、更に、パルスシーケンス２６４を含むものとして示されている。ここで使用されるパルスシーケンスとは、磁気共鳴データ２６６を取得するために磁気共鳴撮像システム２０４の種々の構成部分を制御するために使用される一群のコマンドである。コンピュータ記憶部２５２は、磁気共鳴撮像システム２０４を用いて取得された磁気共鳴データ２６６を含むものとして示されている。
【００５４】
コンピュータ記憶部２５２は、更に、磁気共鳴データ２６６から再生された磁気共鳴画像２６８を含むものとして示されている。コンピュータ記憶部２５２は、更に、磁気共鳴画像２６８の画像登録部２７０を含むものとして示されている。該画像登録部２７０は、磁気共鳴撮像システム２０４及び直線加速器２０２に対する当該画像の位置を登録する。コンピュータ記憶部２５２は、更に、目標区域２３８の位置２７２を含むものとして示されている。この位置は、磁気共鳴画像２６８内で識別される。コンピュータ記憶部２５２は、更に、制御信号２７４を含むものとして示されている。該制御信号２７４は、直線加速器２０２を、目標区域２３８を照射するように制御するために使用される。
【００５５】
コンピュータメモリ２５４は制御モジュール２８０を含むものとして示されている。該制御モジュールは、プロセッサ２４８が当該医療装置２００を制御することを可能にするコンピュータ実行可能なコードを含んでいる。例えば、制御モジュール２８０は磁気共鳴データ２６６を取得するためにパルスシーケンス２６４を使用することができる。制御モジュール２８０は、直線加速器２０２を制御するために制御信号２７４を使用することもできる。コンピュータメモリ２５４は、更に、治療計画修正モジュール２８２を含むものとして示されている。治療計画修正モジュール２８２は、治療計画２６０をＸ線透過モデル２６２に含まれる情報を用いて修正する。コンピュータメモリ２５４は、画像再生モジュール２８４を更に含むものとして示されている。該画像再生モジュール２８４は、プロセッサ２４８が磁気共鳴データ２６６から磁気共鳴画像２６８を再生することを可能にするコードを含んでいる。
【００５６】
コンピュータメモリ２５４は、画像登録モジュール２８６を更に含むものとして示されている。該画像登録モジュール２８６は、プロセッサ２４８が磁気共鳴画像２６８を用いて目標区域の位置２７２に画像登録を発生させることを可能にするコードを含んでいる。コンピュータメモリ２５４は、目標区域位置モジュール２８８を更に有するものとして示されている。目標区域位置モジュール２８８は、プロセッサ２４８が画像登録２７０を用いて目標区域の位置２７２を発生することを可能にするコードを含んでいる。コンピュータメモリ２５４は、更に、制御信号発生モジュール２９０を含むものとして示されている。該制御信号発生モジュール２９０は、プロセッサ２４８が制御信号２７４を治療計画２６０及び目標区域の位置２７２から発生することを可能にするコードを含んでいる。前記Ｘ線透過モデルに従って修正された後の治療計画２６０が使用される。
【００５７】
図３は、本発明の他の実施態様による医療装置を示している。図３に示された実施態様は、この実施態様における無線周波数コイル３２８が磁石２１２のボア２２２の内側に取り付け又は固定されていない点を除き、図２に示されたものと類似している。代わりに、無線周波数コイル３２８は幾つかの基準マーカ３３０を有している。無線周波数コイル３２８及び少なくとも基準マーカ３３０は、撮像区域２３２内に配置される。この実施態様では、磁気共鳴画像２６８内の基準マーカ３３０の位置を検出して付属物位置３６０を発生させるために画像登録モジュール２８６が使用され、該付属物位置はコンピュータ記憶部２５２に記憶される。この実施態様において、制御信号発生モジュール２９０は、上記付属物位置３６０を更に使用する。
【００５８】
従来の放射線治療では、放射線パターンが、目標とされる治療範囲を含む患者の生体構造を示す静止画像に基づいて計画される。当該治療は、患者の生体構造が、典型的に該治療の実行よりも前になされる計画用撮像の間における状態に一致すると仮定して実行される。しばしば、人体構造は静止的でなく、従って、目標範囲が十分にカバーされるように付加的余裕が追加される。このことは、健康な組織の放射線量を増加させる。線量をもっと正確に目標に向ける１つの方法は、画像案内（画像誘導）の下で放射線治療を行うことである（ＩＭＲＴ）。
【００５９】
多くの場合において、撮像又は治療は、放射線が通過するボリューム内に付属物が存在することを必要とする。このような付属物の一例は、ＭＲ撮像において用いられる人体構造に固有の受信コイルである。これらのコイルは、好ましくは、十分な画像品質を可能にするために、撮像／追跡されるべき人体構造に近接して配置される。該コイルの位置は、典型的に、患者毎に及び治療毎に変化する。付属物は放射線に対して敏感であり、及び／又は放射線に影響を与え得る。このように、放射線が影響する部分を当該治療において考慮に入れるために、該放射線が影響する部分の位置を知ることが有利である。本発明は斯様な付属物の位置をどの様に追跡し、これらをどの様に画像案内放射線治療において考慮に入れるかに関する解決策を提供する。
【００６０】
図３において、無線周波数コイル３２８（又は他の付属物）は１以上の基準マーカ３３０を有している。これらのマーカは撮像され、これらマーカの位置が評価される。基準マーカ３３０の該位置及び前記Ｘ線透過モデルに基づいて、全体の付属物の位置が、画像座標及び治療座標に対して計算される。該付属物の位置の情報は、当該治療を調整するために使用される。このような調整は：
・当該付属物の敏感な部分が放射線に曝されないように放射線ビームの方向及び放射線源の位置を操作する；
・定められた付属物位置の影響及び放射線ビームに対する当該付属物の妨害が補償されるように、放射線の線量及び方向を操作する；
・放射線ビームに対する付属物の妨害（干渉）が減少され、治療の実行が最適化されるように、ユーザに付属物又は患者の再配置を指令する；
・放射線ビームに対する付属物の妨害が減少されるように、付属物又は患者を自動的に再配置する（例えば、電動型テーブル位置決め手段を用いて）；及び
・治療の間における付属物位置を考慮に入れると共に、治療の実行を該付属物位置に基づいて調整するために、検出をリアルタイムであり得るようにする；
なる事項を有することができる。
【００６１】
図３に示した実施態様の構成は、下記の特徴のうちの１以上を有することができる：
１．付属物又は無線周波数コイルは、当該撮像システムにとり可視的な基準マーカを有する：
ａ．撮像座標に対して付属物の位置、向き及び形状を定めるために十分な基準マーカが存在する：
ｉ．撮像系に対して当該付属物の向きが一定なら、単一の点状基準マーカで十分であり得る；
ii．円柱状の対称な付属物又は１つの固定された回転軸を有する付属物の位置及び向きを決定するためには、２つの点状の基準マーカ又は１つの線状の基準マーカで十分である；
iii．当該付属物の３つの位置及び３つの向きの座標を決定するためには、３つの点状の基準マーカ又は適切な三次元形状を持つ１つの基準マーカで十分である；
iv．非剛性な付属物の形状変化を決定することを可能にするため、位置及び向きの検出を一層強くするため、又は一層大きな面積をカバーすべく追跡可能性を拡張するために（即ち、十分な量の基準マーカが当該撮像システムの視野内にあることを保証するために）、より多くの基準マーカが存在し得る；
ｂ．基準マーカは受動的なもの、即ち、使用される撮像方式にのみ見える材料とすることができる：
ｉ．ＭＲＩ撮像の場合、基準マーカは、例えば、適切な可視材料で満たされたカプセルとすることができる。検出される核は１Ｈ又は他のＭＲＩ感応核とすることができる；
ｃ．基準マーカは活性的なもの、即ち活性化された場合にのみ見えるものであり得る：
ｉ．ＭＲＩ撮像の場合、活性マーカは、専用の基準マーカコイルにより囲まれたマーカであり得る；
２．撮像装置は、当該付属物の位置を定めるために使用することができる像を走査する：
ａ．撮像シーケンスは、全ての基準マーカを別個に示す三次元であり得る；
ｂ．撮像シーケンスは、全ての基準マーカを別個に示す複数のスライスを持つ二次元であり得る；
ｃ．撮像シーケンスは、基準マーカの位置が識別される複数の二次元投影からなり得る；
ｄ．撮像シーケンスは、基準マーカの位置が識別される複数の一次元投影からなり得る；
ｅ．撮像方式はＭＲＩであり得る；
３．制御ソフトウェアは、当該付属物の下記の事項を含むモデルを有する：
ａ．基準マーカ位置に関する情報；
ｂ．当該付属物の幾何学的形状に関する情報；
ｃ．当該放射線に対する付属物の異なる部分の影響に関する情報（例えば、空間的減衰）；
ｄ．当該付属物の異なる部分の放射線感受性に関する情報；
４．制御ソフトウェアは、当該放射線治療のビーム方向に関して画像情報から当該付属物の位置を評価し、該情報に基づいて：
ａ．放射線に対して敏感な付属物領域を通過する場合は、該放射線をオフ又は減少させ；
ｂ．当該ビームに対する当該付属物の減衰を計算し：
ｉ．減衰の影響を補償するために当該放射線を増加させるか；又は
ii．当該人体構造の異なる部分に供給される放射線の線量を推定する際に、該減衰を考慮に入れる；
ｃ．計画された放射線治療を妨害しない、又は当該治療の妨害を最少化するように、当該付属物又は患者を再配置するようユーザに指令する：
ｉ．代わりに、当該システムは自動的に再配置することができる（例えば、電動型カウチを用いて）；
ｄ．特に付属物の位置が患者の姿勢に依存する場合、該付属物の位置の変化を監視するために検出は繰り返すことができる：
ｉ．前記補正を“実行中”に行うことができるように、当該付属物の追跡の繰り返しは、予測される動きと比較してリアルタイムなものとすることができる。
【００６２】
図４は、本発明の一実施態様による医療装置の他の実施態様４００を示す。図４に示される実施態様は、この実施態様では無線周波数コイル又は付属物４２８が位置ポテンショメータ又は形状感知ファイバ４３０等の機械的又は光学的配置（位置）測定装置により決定された位置を有する点を除き、図２及び図３に示されたものと同様である。該配置測定装置は、配置測定装置電子回路４３２に接続されている。例えば、形状感知ファイバ電子回路４３２は、形状感知ファイバ４３０内のブラッグ回折格子と共に使用するためのレーザを含むことができる。送受信器２３０と無線周波数コイル４２８との間には無線周波数ケーブル４３４が存在する。配置測定装置４３０は、無線周波数ケーブル４３４に取り付けることができる。このようにして、無線周波数ケーブル４３４の位置、従って無線周波数コイル４２８の位置及び向きが分かる。配置測定装置４３０は当該付属物４２８に直接的に取り付けることができる。形状感知ファイバ電子回路４３２は、ハードウェアインターフェース２４６に接続されるものとして示されている。配置測定装置電子回路４３２は当該コンピュータシステムにケーブル経路４６０を供給する。該ケーブル経路４６０はコンピュータ記憶部２５２に記憶されるものとして示されている。この実施態様において、制御信号発生モジュール２９０は、該ケーブル経路４６０を使用して、磁気共鳴撮像システム２０４及び直線加速器２０２に対する当該付属物４２８の位置を決定する。
【００６３】
本発明の実施態様は、コイル設計及びコイル寿命予想を容易にするために自由度を低減するための方法を提供する。これら実施態様は、治療に対して当該システムを校正するために必要とされる減衰計算を容易にすることもできる。本発明の実施態様は下記の課題の１以上を解決することができる：
・ＲＦコイルの寿命予測値の減少；
・ＲＦコイルにより生じる、直線加速器システムに対する減衰を決定することの困難さ。これは、放射線の線量の（逆）計算にとり必要である；
・困難なコイル設計；
・困難なコイル配置；
・患者のための空間の制限。
【００６４】
本発明の実施態様は、ＲＦコイルが直線加速器システムに対して固定位置で配置されることに関して、下記の特徴のうちの１以上を有することができる：
ａ．放射線に曝されるコイル部分（放射線ウインドウ）が、寿命予測値に関して最適化される。このことは、例えば、放射線に対して敏感なコイル電子回路を放射線ウインドウから可能な限り多く取り除くことにより実行することができる。照射線ウインドウより外側の部分は、放射線ビームに対して不感となるように設計する必要はない；
ｂ．コイルは、最適な受信（又は送信）動作の場合にも患者の近くとなる；
ｃ．コイルは、ボア内に可能な限り大きな空間を可能にするために厚さが最小にされる。
【００６５】
直線加速器システムに対して固定位置を有することにより、直線加速器に対する減衰関係は常に知られ得る。このことは、放射線治療に対する正しい線量供給の（逆）計算を容易にする。図５〜８は、無線周波数コイルの位置が直線加速器システムに対して固定されている幾つかの実施態様を示す。
【００６６】
図５は、理想化された医療装置の端面図５００及び側面図５０２を示す。被写体２３６を支持するための被写体支持体２３４が見えている。被写体支持体２３４の下には、当該医療装置５００，５０２のボア２２２内に固定位置の後側コイル５０４が存在する。側面図５０２は、ボア２２２内に放射線が侵入する放射線ウインドウ５０６又は範囲を示している。符号５０８が付された領域は、放射線に曝される固定後側コイル５０４の範囲である。
【００６７】
図６は、理想化された医療装置の端面図を示す。被写体２３６は被写体支持体２３４により支持される。この場合、幾つかの取付具２２９を用いて被写体２３６の上に取り付けられた固定前側コイル６０２が存在する。
【００６８】
図７は、理想化された医療装置の端面図７００及び側面図７０２を示す。この実施態様においては、ボア２２２内にシステム送信及び／又は受信コイル７０４が存在する。
【００６９】
図８は、理想化された医療装置の端面図８００及び側面図８０２を示す。この実施態様においても、ボア２２２内にシステム送信及び／又は受信コイル８０４が存在する。しかしながら、この実施態様では、修正された後側部分８０６が存在する。該後側コイルは、当該システム送信及び／又は受信コイル８０４に組み込まれている。
【００７０】
ＭＲにより案内される直線加速器において、放射線ビームは、コイル、支援装置（例えば、呼吸用又は心臓用装置）及びこれらの配線を通過し得る。これらの品目は、自由に且つ治療ボリュームの近傍に配置されねばならない。このことは、可撓性ケーブルを必要とする。
【００７１】
可撓性ケーブルは、Ｘ線ビームを予測不可能な形で減衰させ得る。減衰は、目標ボリュームに対して不均一な放射線線量を生じさせ、並びに／又はケーブル及び装置自体を損傷させ得る。
【００７２】
光学形状感知カテーテルを配線及び／又は装置内に配置する／該カテーテルを配線及び／又は装置に取り付ける方法を、ケーブル及び装置の位置を良好な精度で推定するために用いることができる。光学電子回路はビームの外側に配置することができ、位置決め座標系は直線加速器座標系における先験的に分かる位置に固定される。位置情報は既知のケーブル／装置減衰を持つ線量計画部に供給することができ、かくして、ビーム形状及びパワーを、妨害する品目を考慮し／敏感な装置部分を回避するために調整することができる。
【００７３】
他の実施態様は、放射線が配線又は装置と衝突するような角度での放射を防止することによって配線を完全に回避するために位置データを使用することである。
【００７４】
ケーブルを位置特定するためにケーブル芯を光センサにより置換するという単純なケースが、図９に図示されている。図９は、本発明による形状感知ケーブル９００の一実施態様を示す。このケーブルは、ケーブル本体部９０２を有する。該ケーブル本体部９０２内には、埋め込まれた形状感知ファイバ９０４が存在する。該形状感知ファイバ９０４を囲んで、幾つかのワイヤ９０６が存在する。この構成は、例えば、無線周波数アンテナと送受信器との間のケーブルのために使用することができる。他の実施態様において、ワイヤ９０６に対する形状感知ファイバ９０４の正確な位置は異なり得る。例えば、形状感知ファイバ９０４はケーブル９００の外側表面に取り付けることもできる。より多くの又は少ないワイヤ９０６が存在することもでき、ワイヤ９０６を、流体若しくは液体を輸送するチューブ及び／又は光ファイバケーブル等のものにより置換することもできる。
【００７５】
以上、本発明を図面及び上記記載において詳細に図示及び説明したが、斯かる図示及び説明は解説的又は例示的なものであって、限定するものではないと見なされたい。即ち、本発明は開示された実施態様により限定されるものではない。
【００７６】
尚、開示された実施態様の変形例は、当業者であれば、請求項に記載された本発明を実施するに際して、図面、開示内容及び添付請求項の精査から理解し、実施することができる。また、請求項において、“有する”なる文言は他の構成要素又はステップを排除するものではなく、単数形は複数を排除するものではない。また、単一のプロセッサ又は他のユニットは、請求項に記載された幾つかの品目の機能を満たすことができる。また、特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせを有利に使用することができないということを示すものではない。また、コンピュータプログラムは、光記憶媒体又は他のハードウェアと一緒に若しくは斯かるハードウェアの一部として供給される固体媒体により記憶／分配することができるのみならず、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムを介してのように他の形態で分配することもできる。また、請求項における如何なる符号も、当該範囲を限定するものとみなしてはならない。
【符号の説明】
【００７７】
２００  医療装置（医療機器）
２０２  直線加速器（ＬＩＮＡＣ）
２０４  磁気共鳴撮像システム
２０６  ガントリ
２０８  Ｘ線源
２１０  調整可能なコリメータ
２１２  磁石
２１４  低温維持装置
２１６  超伝導コイル
２２２  ボア
２２４  勾配磁場コイル
２２６  勾配磁場コイル電源
２２８  無線周波数コイル
２２９  取付具
２３０  送受信器
２３２  撮像区域
２３４  被写体支持体
２３６  被写体
２３７  機械式位置決めシステム
２３８  目標区域
２４０  ガントリ回転軸
２４２  放射線ビーム
２４３  ギャップ
２４４  コンピュータシステム
２４６  ハードウェアインターフェース
２４８  プロセッサ
２５０  ユーザインターフェース
２５２  コンピュータ記憶部
２５４  コンピュータメモリ
２６０  治療計画
２６２  Ｘ線透過モデル
２６４  パルスシーケンス
２６６  磁気共鳴データ
２６８  磁気共鳴画像
２７０  画像登録
２７２  目標区域の位置
２７４  制御信号
２８０  制御モジュール
２８２  治療計画修正モジュール
２８４  画像再生モジュール
２８６  画像登録モジュール
２８８  目標区域位置モジュール
２９０  制御信号発生モジュール
３００  医療装置
３２８  無線周波数コイル
３３０  基準マーカ
３６０  付属物位置
４００  医療装置
４２８  無線周波数コイル
４３０  形状感知ファイバ
４３２  形状感知ファイバ電子回路
４３４  無線周波数ケーブル
４６０  ケーブル経路
５００  医療装置の端面図
５０２  医療装置の側面図
５０４  固定後側コイル
５０６  放射線ウインドウ
５０８  照射される範囲
６００  医療装置の端面図
６０２  固定前側コイル
７００  医療装置の端面図
７０２  医療装置の側面図
７０４  システム送信及び／又は受信コイル
８００  医療装置の端面図
８０２  医療装置の側面図
８０４  システム送信及び／又は受信コイル
８０６  後側部分
９００  ケーブル
９０２  ケーブル本体部
９０４  形状感知ファイバ
９０６  ワイヤ
【図５】
0006001177.tif 000002
【図６】
0006001177.tif 000003
【図７】
0006001177.tif 000004
【図８】
0006001177.tif 000005
【図９】
0006001177.tif 000006
【図１】
0006001177.tif 000007
【図２】
0006001177.tif 000008
【図３】
0006001177.tif 000009
【図４】
0006001177.tif 000010