(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査ボリュームに配置した患者の身体からＭＲ信号を取得するように構成されたＭＲ画像化ユニットと、
前記身体の組織内に熱エネルギーをデポジションする熱処置ユニットと
を有する治療システムであって、
前記システムは、
ａ）前記検査ボリューム内のフォーカス位置において前記身体の組織を加熱して熱処置を開始する段階と、
ｂ）前記熱処置のフォーカス位置が第１の画像平面内にあり、前記第１の画像平面からＭＲ信号を選択的に取得する段階と、
ｃ）前記第１の画像平面から取得したＭＲ信号からサーモグラフィックＭＲ画像を再構成する段階と、
ｄ）前記第１の画像平面とは異なる少なくとも１つの第２の画像平面内の温度分布からベースライン・サーモグラフィックＭＲ画像を計算する段階と、
ｅ）前記熱処置のフォーカスを前記検査ボリューム内の新しい位置に動かす段階と、
ｆ）前記第１の画像平面の位置及び／または方向を変えて、前記熱処置のフォーカスの新しい位置に対応させる段階と、
ｇ）前記ｂ）段階とｃ）段階を繰り返し、ｄ）段階で計算したベースライン・サーモグラフィックＭＲ画像を、その後のｃ）段階におけるサーモグラフィック画像の再構成に用いる段階と、
を実行するように構成された、システム。
【請求項２】
ｄ）段階において、前記少なくとも１つの第２の画像平面から選択的に取得したＭＲ信号から、前記ベースライン・サーモグラフィックＭＲ画像を計算するように構成された、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第１の画像平面は、ｆ）段階で位置及び／または方向を変えた後、前記第２の画像平面と合同である、請求項１または２に記載のシステム。
【請求項４】
前記第２の画像平面は前記第１の画像平面と基本的に垂直である、請求項１ないし３いずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
一組の２つ以上の第２の画像平面からＭＲ信号を取得するように構成され、前記ベースライン・サーモグラフィックＭＲ画像は、前記一組の第２の画像平面から取得した前記ＭＲ信号から再構成したサーモグラフィックＭＲ画像を空間的に補間することにより、ｄ）段階で計算される、請求項１ないし４いずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記ｂ）段階ないしｆ）段階を複数回繰り返すように構成され、ｄ）段階を繰り返すごとに計算したベースライン・サーモグラフィックＭＲ画像を、その後に繰り返すｃ）段階におけるサーモグラフィック画像の再構成に用いる、請求項１ないし５いずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記少なくとも１つの第２の画像平面の位置及び／または方向は、ｂ）段階からｆ）段階を繰り返す時に一定とされる、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
さらに、局所陽子共鳴周波数シフトからサーモグラフィック画像を再構成するように構成された、請求項１ないし７いずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
コンピュータに、
身体の組織を加熱して熱処理を開始する段階と、
前記身体の第１の領域からＭＲ信号を選択的に取得する段階と、
前記第１の領域から取得したＭＲ信号からサーモグラフィックＭＲ画像を再構成する段階と、
前記身体の第２の領域内の空間的温度分布からベースライン・サーモグラフィックＭＲ画像を計算する段階と、
前記第１の領域の位置及び／または方向を変更する段階と、
前記変更した第１の領域からＭＲ信号を選択的に取得する段階と、
前記第２の領域内の空間的温度分布から計算した前記ベースライン・サーモグラフィックＭＲ画像を用いて、前記変更した第１の領域から取得した前記ＭＲ信号からサーモグラフィックＭＲ画像を再構成する段階と
を実行させる、コンピュータプログラム。
【請求項１０】
検査ボリュームに配置した患者の身体からＭＲ信号を取得するように構成されたＭＲ画像化ユニットと、前記身体の組織内に熱エネルギーをデポジションする熱処置ユニットとを有する治療システムにおける動作方法であって、
前記システムは、
前記検査ボリューム内の第１のフォーカス位置において、前記身体の組織を加熱する熱処置により前記熱処置のフォーカス位置がある第１の画像平面から選択的に取得したＭＲ信号からサーモグラフィックＭＲ画像を再構成し、前記再構成されたサーモグラフィックＭＲ画像に基づき前記第１の画像平面とは異なる少なくとも１つの第２の画像平面内の温度分布からベースライン・サーモグラフィックＭＲ画像を計算する段階と、
前記検査ボリューム内の前記第１のフォーカス位置とは異なる第２のフォーカス位置において、前記段階を繰り返す段階と、
を含む、動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴（ＭＲ）画像化の分野に関する。本発明は、ＭＲ画像化ユニットと、患者の身体の組織内に、フォーカスした熱エネルギーのデポジション（deposition）をする温熱治療ユニットとを有する治療システムに関する。さらに、本発明は、コンピュータプログラムと、温熱治療の監視方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
以下に詳しく説明するように、医学界において、熱エネルギーデポジション（thermal  energy  deposition）が、病変組織を壊死させる手段としてますます使われるようになっている。以下、本発明を、高密度焦点式超音波（ＨＩＦＵ）による温熱治療（therapeutic  thermal  treatment）のコンテキストで開示する。ＨＩＦＵでは、焦点を絞った超音波ビームの発生に、圧電トランスデューサのフェーズドアレイを用いる。しかし、留意点として、本発明の技術は焦点を絞った熱エネルギーのデポジション（deposition）をするいかなるタイプの装置に関しても等しく適用できる。例えば、レーザや無線周波数アンテナがある。
【０００３】
超音波治療ユニットとＭＲ画像化ユニットとを有する治療システムは、例えば特許文献１に記載され、一般的に知られている。既知のシステムでは、ＭＲ画像化ユニットは、超音波治療ユニットによる温熱療法治療を監視するために用いられる。
【０００４】
超音波はますます特定の治療的介入に対する望ましいアプローチとなっている。特に、高密度焦点式超音波（high  intensity  focused  ultrasound）は、子宮筋腫の温熱治療的介入をするアプローチとして現在用いられており、肝臓、脳、前立腺、その他の癌病巣の治療に用いる可能性が研究されている。超音波は、血栓溶解を仲介する手段（sonothrombolysis）として大いに研究され、心臓発作患者に対するｔＰＡの使用などの既存の医学的治療の効率を高めることが示されている。超音波仲介薬物送達と遺伝子治療も活発な研究領域となっている。遺伝子治療におけるタンパク質の遺伝子発現や、サイト目標治療（site-targeted  therapies）における増加する薬剤の送達は、最小の副作用で幅広い病気を治療できる可能性がある。その他の超音波治療のアプリケーションは、脂肪除去などの美容を目的とした非侵襲的治療である。これらのアプリケーションにおける超音波の利用は、深部の組織の非侵襲的治療ができ、上部の器官にほとんど又はまったく影響を与えない点で望ましい。
【０００５】
組織切除のための超音波治療では、切除する組織（tissue  of  interest）に高強度超音波を当てる。超音波は吸収され、熱に変わり、組織の温度を上げる。温度が５５℃より高くなると、組織の凝固壊死が起こり、すぐに細胞死が起こる。治療で用いるトランスデューサは身体の外側にあるか、または例えば血管、尿道、直腸を通して身体の中に挿入される。
【０００６】
水の陽子共鳴周波数シフト（ＰＲＦＳ）に基づくＭＲサーモメトリー（thermometry）は、現在、切除温熱治療の非侵襲的監視の「ゴールドスタンダード」と考えられている。陽子共鳴周波数の温度依存性は、主に水の中の水素結合の温度により誘起される破壊、伸び、または曲がりによるものである。純粋の温度依存性は１℃当たり０，０１０７ｐｐｍであり、水ベースの組織の温度依存性はこの値に近い。ＭＲ画像化装置内の不均一磁場のため、絶対的な陽子共鳴周波数測定は可能ではない。その代わり、最初に熱をかける前にＭＲ画像を撮り、その後の測定結果からこのベースライン・サーモグラフィック画像を引くことにより、陽子共鳴周波数の変化を測定する。温度により誘起される陽子共鳴周波数の変化は、適切でそれ自体は既知であるＭＲ画像化シーケンスによるＭＲ信号の位相変化、または周波数シフトの測定により推定される。
【０００７】
異なる位置に治療をするために超音波トランスデューサを動かすアプリケーションで問題が生じる。トランスデューサの動きにより局所磁場が変化する。温度値を計算するために、動きの前後の位相画像を引くことができない。この問題を回避する一方法は、次の処理をする前に組織をベースライン値（例えば、３７℃）までクールダウンさせるために、超音波トランスデューサを動かすたびに十分長い時間待つことである。そして、超音波トランスデューサの新しい位置及び方向で超音波を当てる前に、新しいベースライン・サーモグラフィックＭＲ画像を撮るこの方式の欠点は、処置の時間が必要以上に長いことである。
【０００８】
現在使われているＭＲサーモメトリー・シーケンスでは、３次元空間における、異なる瞬間の体積温度情報を取得できない。その代わり、ＭＲサーモメトリーは現在のところ二次元画像平面に限定されており、そのために処置を監視する温度更新時間を十分短く（reasonable）できている。ＭＲサーモメトリーをする画像平面の位置は注意深く選択しなければならない。これは、安全を確保して、重要な解剖学的構造や正常な組織を保護しなければならないからである。さらに、確実に、目標領域を十分に加熱して、組織を完全に切除しなければならない。超音波トランスデューサを動かす必要があり、超音波照射を中断せずに処置を継続しなければならないアプリケーションでは、例えば腔内でトランスデューサを回転させるような場合、ＭＲサーモメトリーをする画像平面を連続的に動かして更新する必要がある。治療では超音波トランスデューサを複数の位置と方向にしなければならないので、温度監視に用いる画像平面を、トランスデューサのすべての位置と方向に対応するように選択することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開公報第２００８／１５２５４２Ａ２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の通り、容易に分かることは、ＭＲ画像誘導ＨＩＦＵの治療システムを改良する必要があるということである。本発明の目的は、ＭＲサーモメトリーに基づく温熱処置の時に、超音波トランスデューサの位置と方向が変わっても、温度を継続的に監視できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明では治療システムを開示する。本発明のシステムは、検査ボリュームに配置した患者の身体からＭＲ信号を取得するように構成されたＭＲ画像化ユニットと、前記身体の組織内に熱エネルギーをデポジションする熱処置ユニットとを有する。本発明のシステムは、
ａ）前記検査ボリューム内のフォーカス位置において前記身体の組織を加熱して熱処置を開始する段階と、
ｂ）前記熱処置のフォーカス位置が第１の画像平面内にあり、前記第１の画像平面からＭＲ信号を選択的に取得する段階と、
ｃ）前記第１の画像平面から取得したＭＲ信号からサーモグラフィックＭＲ画像を再構成する段階と、
ｄ）前記第１の画像平面とは異なる少なくとも１つの第２の画像平面内の温度分布からベースライン・サーモグラフィックＭＲ画像を計算する段階と、
ｅ）前記熱処置のフォーカスを前記検査ボリューム内の新しい位置に動かす段階と、
ｆ）前記第１の画像平面の位置及び／または方向を変えて、前記熱処置のフォーカスの新しい位置に対応させる段階と、
ｇ）前記ｂ）段階とｃ）段階を繰り返し、ｄ）段階で計算したベースライン・サーモグラフィックＭＲ画像を、その後のｃ）段階におけるサーモグラフィック画像の再構成に用いる段階と、を実行するように構成される。
【００１２】
本発明により、治療監視に必要な領域におけるＭＲサーモメトリーを継続的に取得できるようになる。本発明は、少数の２次元画像平面で集めた粗な一組の温度データを用いる。本発明のアプローチにより、組織がベースラインレベルまで冷えるのを待たずに、温度監視に用いる画像平面の位置と方向がトランスデューサに追随する。さらに、本発明により、トランスデューサの動きによる局所磁場変化により生じる問題を解消できる。
【００１３】
本発明は、主に腔内アプリケーションを目的としているが、温熱処理に用いるアプリケータをいろいろな位置や方向に動かすが、位置と方向が変わっても治療ステップを遅らせずに処置を進める必要があるようなその他のアプリケーションにも用いることができる。
【００１４】
通常、実際の処置を開始する前に、治療計画を立てるため一組のＭＲ画像を取得する。この計画段階後、温熱処置を開始し、処置する組織の加熱を始める。本発明では、ＭＲサーモメトリーに基づく温度監視を、処置中に、第１の（動的）領域すなわち第１の画像平面から行う。この領域は、超音波トランスデューサの動きに応じて移動する。さらに、治療の期間を通して固定される第２の（静的）領域、すなわち少なくとも１つの第２の画像平面を画定する。処置中、身体の第１と第２の領域で、実質的に規則的な時間間隔で、温度情報を取得する。超音波トランスデューサを動かすと、対応して、温熱処置のフォーカスが検査ボリューム内の新しい位置に動く。第１の領域すなわち第１の画像平面の位置及び／または方向は、それからＭＲサーモグラフィック画像を継続的に取得するものであるが、これを、温熱処置のフォーカスの新しい位置に対応して変更する。静的な第２の領域内の温度分布は、温熱処置のフォーカスの変更の前に監視されており、これを用いて、変化後の、すなわち温熱処理のフォーカスを動かした後の、第１の領域内の温度分布を求める。これを、第２の領域内で収集した温度分布からベースライン・サーモグラフィックＭＲ画像を計算し、後段の画像再構成段階においてこのベースライン・サーモグラフィックＭＲ画像を用いることにより行う。その結果、まだ選択されていない画像領域の温度マップを作成して、事前にシステムのユーザインタフェースを介して治療システムのユーザに表示できる。その後の超音波トランスデューサの位置及び／または方向に対して、全手順を複数回繰り返す。この時、第１の画像領域を継続的に更新する。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態では、温熱処置のフォーカスの変更後、後段の画像再構成に用いるベースライン・サーモグラフィックＭＲ画像を、温熱処置のフォーカスを動かす前に選択した静的な第２の画像領域から選択的に取得したＭＲ信号から計算する。このように、処置中、粗い一組の温度データを継続的に収集し、ユーザが事前に選択していない領域における温度監視を可能にする。
【００１６】
さらに別の本発明の好ましい実施形態では、第１の画像領域は、温熱処置のフォーカスの新しい位置に対応する第１の画像領域の位置及び／または方向の変化後の第２の画像領域と合致する。この実施形態では、第１の画像平面は、第１の処置のフォーカスが第１の平面内にあり、その後の第２の処置のフォーカスが第２の平面内にあるように、配置（align）される。第１の処置中に第２の平面から取得したＭＲ信号により、第２の処置のフォーカスにおけるベースライン・サーモグラフィックＭＲ画像を与え、それにより、第１の処置の位置（site）から第２の処置の位置にフォーカスが動いた後も継続的に温度監視ができる。これには対応する計画も含み、処置する位置の順序に応じて複数の第２の画像平面を選択する。
【００１７】
本発明のさらに別の好ましい実施形態では、基本的に第１の画像平面に対して垂直な一組の２つ以上の第２の画像平面を利用する。この場合、処置のフォーカスの位置及び／または方向の変更後の画像再構成段階に用いるベースライン・サーモグラフィックＭＲ画像は、一組の第２の画像平面から取得したＭＲ信号から再構成したサーモグラフィックＭＲ画像の空間的補間により計算する。
【００１８】
ここまで説明した本発明のシステムにより、身体組織の温熱処置の監視方法を実行できる。該方法は、前記身体の第１の領域からＭＲ信号を選択的に取得する段階と、前記第１の領域から取得したＭＲ信号からサーモグラフィックＭＲ画像を再構成する段階と、前記身体の第２の領域内の空間的温度分布からベースライン・サーモグラフィックＭＲ画像を計算する段階と、前記第１の領域の位置及び／または方向を変更する段階と、前記変更した第１の領域からＭＲ信号を選択的に取得する段階と、前記第２の領域内の空間的温度分布から計算した前記ベースライン・サーモグラフィックＭＲ画像を用いて、前記変更した第１の領域から取得した前記ＭＲ信号からサーモグラフィックＭＲ画像を再構成する段階とを有する。
【００１９】
本発明の方法は、好都合にも、現在のところ臨床で使用されているほとんどのＭＲ画像誘導ＨＩＦＵシステムで実施することができる。このため、システムを本発明の上記の方法ステップを実行するように制御するコンピュータプログラムを利用するだけでよい。コンピュータプログラムは、治療システムの対応する制御ユニットにインストールするため、データ担体（ＣＤ、ＤＶＤ、ＵＳＢスティック等）上にあっても、ダウンロードするためにデータネットワーク中にあってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
添付した図面には、本発明の好ましい実施形態を開示した。しかし、言うまでもなく、図面は例示のみを目的としたものであり、本発明の限定を意図したものではない。
【図１】本発明の治療システムを示す図である。
【図２】経尿道超音波トランスデューサの回転運動を示す図である。
【図３】図２に示した位置における温度値を時間の関数として示す図である。
【図４】前立腺の長手方向サーモグラフィックＭＲ画像を示す図である。
【図５】本発明による画像平面の空間的位置を示す図である。
【図６】超音波トランスデューサの回転後の画像平面の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１を参照するに、治療システム１を示す。このシステムは、検査ボリュームを通るＺ軸に沿って実質的に一様かつ時間的に一定な主磁場を発生する、超伝導または通常伝導（resistive）の主磁石コイル２を有する。
【００２２】
磁気共鳴発生・操作システムは、一連のＲＦパルスと、スイッチされる傾斜磁場（magnetic  field  gradients）を印加して、核磁気スピンを反転または励起し、磁気共鳴を誘起し、磁気共鳴をリフォーカスし、磁気共鳴を操作し、磁気共鳴を空間的その他にエンコードし、スピンを飽和させるなどして、ＭＲ画像化を行う。
【００２３】
より具体的には、傾斜パルス増幅器３が、電流パルスを印加して、検査ボリュームのＸ、Ｙ、Ｚ軸に沿った全身傾斜コイル４、５、６のうち１つを選択する。デジタルＲＦ周波数トランスミッタ７は、送受スイッチ８を介して、全身ボリュームＲＦコイル９にＲＦパルスまたはパルスパケットを送信し、検査ボリュームにＲＦパルスを送信する。一般的なＭＲ画像化シーケンスは、短いＲＦパルスセグメントが一体となった（which  taken  together  with  each  other）パケットよりなり、印加された傾斜磁場が核磁気共鳴の選択的な操作を実現する。ＲＦパルスを用いて、共鳴を飽和させ、励起し、磁化を反転し、共鳴をリフォーカスし、共鳴を操作し、検査ボリュームに配置された身体１０の一部を選択する。ＭＲ信号は全身ボリュームＲＦコイル９によってもピックアップされる。
【００２４】
パラレル画像化などにより身体１０の限定された領域のＭＲ画像を生成するため、一組のローカルアレイＲＦコイル１１、１２、１３が、画像化のため選択された領域に隣接して配置される。アレイコイル１１、１２、１３を用いて、ボディコイルＲＦ送信により誘起したＭＲ信号を受信することができる。
【００２５】
その結果得られるＭＲ信号は、ホールボディボリュームＲＦコイル９及び／またはアレイＲＦコイル１１、１２、１３によりピックアップされ、好ましくはプリアンプ（図示せず）を含む受信器１４により復調される。受信器１４は、送受スイッチ８を介してＲＦコイル９、１１、１２、１３に接続されている。
【００２６】
ホストコンピュータ１５は、傾斜パルスアンプ３と送信器７を制御して、エコープレーナ画像化（ＥＰＩ）、エコーボリューム画像化、傾斜・スピンエコー画像化、高速スピンエコー画像化など複数のＭＲ画像化シーケンスを発生する。選択されたシーケンスに対して、受信器１４は、信号すなわち各ＲＦ励起パルスにすぐ続く複数のＭＲデータラインを受信する。データ取得システム１６は、受信した信号のアナログ・ツー・デジタル変換を行い、各ＭＲデータラインを後段の処理に適したデジタルフォーマットに変換する。現代のＭＲ装置では、データ取得システム１６は、生画像データの取得に特化した別個のコンピュータである。
【００２７】
最終的に、デジタルの生画像データは、再構成プロセッサ１７により画像表示に再構成される。再構成プロセッサ１７はフーリエ変換またはその他の適当な再構成アルゴリズムを用いる。ＭＲ画像は、例えば、患者の平面スライス、一連の平行な平面スライス、３次元ボリューム、その他を表す。画像は画像メモリに格納される。画像はアクセスされ、スライス、投影、画像表示のその他の部分が、ビデオモニタ１８などを介して視覚化するための適当なフォーマットに変換される。ビデオモニタ１８は得られたＭＲ画像を人間が読むことができるように表示する。
【００２８】
システム１は、さらに、超音波制御ユニット２０に接続された経尿道アプリケータ１９を有する温熱処置ユニットを含む。超音波制御ユニット２０は、駆動電子回路と、アプリケータ１９のトランスデューサを動かすモータを有する。超音波制御ユニット２０は、システムのホストコンピュータ１５に接続している。ホストコンピュータ１５は、温熱処置を開始し、アプリケータ１９の超音波トランスデューサの動きを制御する。トランスデューサは、患者に対して上下方向で、身体１０の尿道内に配置され、前立腺の周囲に向けて超音波エネルギーを放射する。このように、トランスデューサ本体に平行な縦方向の一平面で加熱をする。前立腺全体を切除するため、超音波制御ユニット２０により、角度の増分ずつトランスデューサを回転する。
【００２９】
図２を参照するに、尿道２１に対して横方向の一画像平面のＭＲサーモメトリー画像を、超音波トランスデューサの異なる２つの角度方向に対して示した。温度・熱量プロファイル（temperature  and  thermal  dose  profiles）２２は、トランスデューサの異なる方向を反映する。
【００３０】
続けて図２を参照し、さらに図３も参照するに、約１秒またはそれ以上離れた様々な時点における、点２３における温度を図３のグラフに示した。加熱段階では、ＭＲサーモメトリー画像化は各時点において温度差がある。温度値Ｔ０からＴ８は、連続するＭＲ画像間で測定した位相シフトから計算した。温度値Ｔ０の計算には、対応するベースライン温度値（例えば、３７℃）を仮定した。
【００３１】
温度値Ｔ５を取得した後すぐにトランスデューサを回転した。対応する瞬間を図３中の矢印で示した。この瞬間以降、連続する温度値Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８の低下により示されたように、点２３における温度は下がり始めた。トランスデューサの動きのため、温度値Ｔ５からＴ６へのＭＲサーモメトリー・ベースの温度変化は、正確ではないかも知れない。ＭＲ信号の位相変化が温度変化を表さない点まで磁場が変わっているからである。温度値Ｔ６を測定できないのは問題である。Ｔ５以降のすべての温度値を測定できないということになるからである。
【００３２】
（超音波制御ユニット２０のモータ制御により決まる）トランスデューサの方向が変わると、システム１のホストコンピュータ１５（図１参照）に通知される。ホストコンピュータ１５は、トランスデューサの新しい方向の平面中の音響強度プロファイルを参照する。新しい方向における音響強度分布と、トランスデューサの回転前の時間における温度分布とに基づき、有限差分法を用いたバイオヒートモデリングを適用して、トランスデューサの回転直後の温度分布を計算できる。より簡単な代替策は、事前にバイオヒートモデリングにより、またはファントム実験により取得した、点２３における温度変化のルックアップテーブルを用いることである。本発明では、これらの方法により、ＭＲベース温度監視プロセスを、トランスデューサの回転直後に継続することができる。さらに超音波を当てる前に、組織をベースライン温度値まで冷やす必要はない。熱量（thermal  dose）は温度履歴全体に依存し、そのため本発明により、トランスデューサを回転した瞬間以降の熱量を正確に計算できる。
【００３３】
バイオヒート熱シミュレーションはＨＩＦＵアプリケーションにおいて広く使われている。これらのシミュレーションは、組織特性の名目値を用いてアプリオリに実行でき、その結果を空間の各点についてルックアップテーブルとして記憶することができる。一方、シミュレーションは、実際の処理に先立つ試行により求めた患者の組織における温度上昇のデータ（knowledge）に基づき、処置の日に実行できる。さらに、シミュレーションは、第１の回転の前にトランスデューサの第１の回転における温度上昇に基づいてもよい。あるいは、温度値はファントム、生体外、または生体内前研究により求めることができる。シミュレーションで用いる組織音響・熱特性は、ＭＲサーモメトリー・ベース非侵襲的熱及び温度パラメータ推定アプローチを用いてその場で推定することもできる（Cheng  et  al.,  "Tissue  thermal  conductivity  by  magnetic  resonance  thermometry  and  focused  ultrasound  heating",  Journal  of  Magnetic  Resonance  Imaging,  ２００２,  vol.  １６  (５),  pages  ５９８-６０９を参照）。このように、本発明により、処置する組織領域内の温度分布を取得できる。これに基づき、熱処理のフォーカスの変化に対応して、処理と監視手順を中断することなく、画像平面の位置及び／または方向を変更できる。
【００３４】
図４ないし図６を参照するに、以下に、本発明による静的及び動的温度監視画像平面の利用により、空間的に適当な温度情報をいかに入手するか説明する。可能性のある温度画像化平面の設定を図４に示した。図４は、縦方向画像平面２４にオーバーレイとして表した、トランスデューサ２９の加熱ゾーン周辺に配置された５つの画像平面を示す。画像平面２４における温度プロファイル２２を示した。縦方向平面２４は、本発明の意義の範囲内で第１の画像平面を構成する。第１の画像平面は、尿道に沿ってトランスデューサ２９を通り、トランスデューサの方向で音響エネルギーが最大となる平面をカバーしている。トランスデューサ２９を回転すると、縦方向平面２４は継続的に更新され、音響エネルギーの最大値に沿った方向に留まる。３つの画像平面２５、２６、２７は、本発明の意義の範囲内で第２の画像平面を構成する。横方向画像平面２５、２６、２７は静的である。治療中、これらの位置と方向は変化しない。第５の画像平面２８は安全評価に用いる。平面２８におけるＭＲサーモメトリーにより、超音波ビームの近接場領域が過度に加熱されて、キャビテーション、沸騰、減衰増大など超音波ビームが遠隔場領域に伝搬することを妨げる意図しない効果を生ずることがなくなる。その他の安全性評価をすべき点（potential  locations）として、熱的ダメージから保護すべき直腸壁と神経血管束がある。
【００３５】
間隔が粗い第２の画像平面２５、２６、２７で測定した温度データは、空間的に補間して、直接的に測定していない画像平面における温度推定値を求める。このように、新しい第１の画像平面２４の位置と方向におけるベースライン・サーモグラフィックＭＲ画像を計算してから、超音波トランスデューサ２９の新しい方向において加熱を開始することができる。このコンセプトを図５に示した。図５には、前立腺３０の冠状断面を示した。実線は第１と第２の画像平面２４、２５、２６、２７を示し、点線３１は新しい位置における補間したベースライン・サーモグラフィックＭＲ画像を表す。測定した第２の画像平面２５、２６、２７から、補間したベースライン・サーモグラフィックＭＲ画像を求める。補間は、線形補間やスプライン・ベース補間など任意の適切な方法により行える。これにより、縦方向の温度画像化平面、すなわち第１の画像平面が、温熱治療と温度監視を中断しなくとも、超音波平面と常に平行になる。
【００３６】
図６は第１の画像平面の回転を示す。トランスデューサ２９の回転前の第１の画像平面の方向を参照数字２４で示した。トランスデューサ２９の回転後の方向を参照数字２４′で示した。本発明では、回転した第１の画像平面２４′における温度マップは、図５に示した静的な横方向の第２画像平面２５、２６、２７での継続的温度測定から得られる。このように、平面２４は常に更新され、トランスデューサ２９の方向に追随する。
【００３７】
他の一実施形態（図示せず）では、異なる２つの縦方向平面を、本発明の意義の範囲内で、第１と第２の画像平面として選択する。第１の画像平面が常に温熱処置をフォーカス位置になり、他の（第２の）画像平面が次の処理のフォーカス位置（next  treatment）になるよう、画像平面を配置（align）する。第２の画像平面における温度測定によりベースライン温度値を求め、熱処置のフォーカスが第１の位置から第２の位置に動いた時に、継続的な温度監視をするためにこのベースライン温度値を用いる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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