(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
関心のある対象物にRF（Radio-Frequency）について安全なMIT（Magnetic  Induction  Tomography）スキャンを行う方法であって、
当該方法は、
（ａ）電磁場を対象物に印加する少なくとも１つのRF送信機エレメント若しくはコイルのモデルと対象物それ自体のモデルとに基づいて、意図されたMIT動作パラメータに依存して対象物に与えられるRF電磁界暴露の値を推定あるいは予測するRFシミュレーションを行うステップと、
（ｂ）推定あるいは予測されたRF電磁界暴露の値を、対象物のRFに対する安全が提供されるように対象物について予め設定された制限値又は閾値と比較し、RF電磁界暴露の値が前記制限値又は閾値よりも低い場合に、要求MIT動作パラメータの形態の前記意図されたMIT動作パラメータによりMITスキャンを行うステップと、
（ｃ）RF電磁界暴露の値が前記制限値又は閾値に等しいか又は前記制限値又は閾値よりも大きい場合、変更された意図されたMIT動作パラメータで前記ステップ（ａ）を繰り返し、次いで前記ステップ（ｂ）を繰り返すステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記RF電磁界暴露の値は、前記対象物の比吸収率（SAR）、前記対象物に与えられる全体のRF電磁界電力、前記対象物内の温度上昇、前記対象物内の電流密度のうちの少なくとも１つである、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つのRF送信機エレメント若しくはコイルの前記モデルは、前記少なくとも１つのRF送信機エレメント若しくはコイルの幾何学的形状及びRF特性、並びに、画像形成される前記対象物に対する前記少なくとも１つのRF送信機エレメント若しくはコイルの位置のモデルである、
請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記対象物の前記モデルは、前記対象物の幾何学的形状及びRF特性のモデルである、
請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記ステップ（ａ）は、前記少なくとも１つのRF送信機エレメント若しくはコイルのそれぞれにより全体として生成される前記対象物内のRF磁場の分布を計算するステップを含む、
請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記MIT動作パラメータは、意図されたMIT測定シーケンスにより与えられ、
前記意図されたMIT測定シーケンスは、複数のRF送信機エレメント若しくはコイルの切り替え状態又は駆動状態とRF送信信号のパラメータとがそれぞれのセクションにおいて少なくとも実質的に一定である複数のセクションに分割され、
前記MITシーケンスのセクションのそれぞれの期間について時間的に一定である前記対象物内の空間依存するRF場の分布を決定するため、前記MITシーケンスのそれぞれのセクションについて、前記計算されたRF磁場の分布が絶対値にスケーリングされ、
前記RF電磁界暴露の値は、意図されたMIT測定シーケンスのそれぞれのセクションについて、前記RF電磁界暴露の値の時間的又は空間的な平均を計算するアルゴリズムにより推定あるいは予測される、
請求項５記載の方法。
【請求項７】
時間微分演算及びmaximum-findingアルゴリズムにより前記MITシーケンスのあるセクションから次のセクションへの遷移の間の磁場の時間変化に基づいて、前記対象物内の電流密度が計算される、
請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記MITシーケンス全体についてのRF電磁界暴露の全体値が、全てのセクションのRF電磁界暴露の値の加算により計算される、
請求項６記載の方法。
【請求項９】
前記対象物の動きが、前記RF磁場の分布の計算の間に検出され、補償される、
請求項５記載の方法。
【請求項１０】
前記動きは、RF送信機／受信機エレメント若しくはコイルの負荷率のRF測定、MIT再構成データ及び前記対象物の動きを検出する光学的又は他の測定の少なくとも１つに基づいて検出及び補償される、
請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記MITスキャニング動作の間、それぞれのRF送信機エレメント若しくはコイルから送出されるRF電力が検出され、且つ、前記要求MIT動作パラメータから得られるそれぞれのRF送信機エレメント若しくはコイルについての要求RF送信電力と比較され、検出されたRF送信電力が所定の値だけ前記要求RF送信電力を超える場合、関連する又は全ての送信機エレメント若しくはコイルを介したRF電力の送信がオフにされる、
請求項１記載の方法。
【請求項１２】
プログラムがプログラム可能なマイクロコンピュータで実行されたとき、
請求項１記載の方法を実行するためにコンピュータプログラムコードを含む、
ことを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１３】
RF（Radio  Frequency）についての安全なMIT（Magnetic  Induction  Tomography）スキャンを行うためのモニタリング装置であって、
請求項１記載の方法を実行するように適合されたコンピュータプログラムをもつプログラム可能なマイクロコンピュータと、
RF送信機コイルに供給される前方向のRF送信信号電力の一部と、前記RF送信機コイルで反射される反射RF送信信号電力の一部とを取り出す、前記RF送信機コイルの入力にある方向性結合器と、
取り出された部分間の差に基づいて関心のある対象物に印加される実際に送信されたRF電力を提供し、前記実際に送信されたRF電力を要求されたRF電力と比較し、前記実際に送信されたRF電力が前記要求されたRF電力を所定の値より大きく超える場合にRF電力の送信を終了させる比較及び終了装置と、
を有するモニタリング装置。
【請求項１４】
請求項１３記載のモニタリング装置を有する、磁気誘導断層撮影システム又は装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気誘導断層撮影法（MIT:  Magnetic  Induction  Tomography）に関するものであり、より詳細には、特に比吸収率（SAR:  Specific  Absorption  Rate）の形式で、検査対象（特に患者）に与えられるRF電磁（電力）暴露がMITスキャニングの間に所定の制限値を超えないように、RFについて安全なMITスキャン（RF-safe  MIT  scan）を行う方法及びモニタリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気誘導断層撮影法は、産業及び医療における応用による非侵襲性の画像形成技術である。MITは、画像形成されるべき関心のある対象物の周りに配置されるRF送信機とRF受信機との間の結合に基づいている。より詳細には、１つのRF送信機又は複数のRF送信機（或いはジェネレータ又は励起コイル又はエレメント）により、画像形成される対象物に時変の（一次）磁場が印加される。画像形成される物質の３つの受動的な電磁特性、すなわちその導電率、その誘電率及びその透磁率のうちの少なくとも１つのため、対象物の物質内に一次磁場を乱す渦電流が誘導され、これにより、二次磁場が生成され、この二次磁場は、検査対象物の画像を生成するように、１つのRF受信機又は複数のRF受信機（或いは測定又は検出コイル又はエレメント）により検出される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
人間の組織を検査するため、約100kHzと約10MHzとの間の程度で無線周波（RF）により一次磁場が印加される。したがって、特に、人間の組織の場合において、有害な励磁及び対象物の加熱を回避するために、電磁（EM）電力の比吸収率（SAR）の規制のガイドラインが検討される必要がある。
【０００４】
RF送信信号の周波数とは別に、関心のある対象物内の比吸収率及びその空間分布は、たとえば印加されるMIT測定シーケンス、特にRFパルスの形状、RFパルスの期間、デューティサイクル、及びそれぞれのRF送信チャネル（それぞれ１以上のRF送信機のエレメントを有する）におけるRF送信信号のRF振幅又は電力、並びに、RF送信機のエレメントの周波数並びにシーケンシャル及び／又はパラレルな使用といった多くの他の要素に依存する。
【０００５】
さらに、関心のある対象物の周りのRF送信機／受信機のエレメント又はコイルの配置は、RFコイルそれら自身の間での結合と同様に、送信されるRF信号の関心のある対象物への結合にかなり影響を及ぼすことが考慮される必要がある。これら２つのRF結合の値又は量は、前記配置に依存して、約0.01％と10％との間又はそれ以上の範囲で変化する場合があることが分かっている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１態様は、MITスキャンの間に検査対象物に与えられるRF電磁界（EM）（電力）暴露が予め決定された又は規定された制限又は閾値を超えないように、RFについて安全なMITスキャンを行う方法及びモニタリング装置を提供するものである。
【０００７】
用語「RF／EM（電力）暴露」は、本明細書において、検査対象物の比吸収率（SAR）、又は検査対象に印加される全体のRF電磁界の電力、又は、（望まれない神経刺激を防止するために）検査対象内の温度増加又は電流密度として理解されるべきであり、それぞれ、MITスキャンの間の少なくとも１つのRF送信機のエレメント又はコイルにより送信されるRF/EM場（RF又はMIT測定シーケンス）により生じる。
【０００８】
本発明は、関心のある対象物のRFについて安全なMITスキャンを行う方法を提供するものであり、当該方法は、以下のステップを含む。  
（ａ）電磁場を対象物に印加する少なくとも１つのRF送信機のエレメント又はコイルのモデルと対象物自身のモデルとに基づいて、意図されたMIT動作パラメータに依存して対象物に与えられるRF電磁界暴露の値を推定又は予測するRFシミュレーションを行うステップ。  
（ｂ）対象物のRFに対する安全が提供されるように、推定又は予測されたRF電磁界暴露の値を対象物について予め設定される制限値又は閾値と比較し、RF電磁界暴露の値が制限値又は閾値よりも低い場合に、要求されたMIT動作パラメータの形式で意図されたMIT動作パラメータによりMITスキャンを行うステップ。  
（ｃ）RF電磁界暴露の値が制限値又は閾値に等しいか又は制限値又は閾値よりも大きい場合、変更された意図されたMIT動作パラメータで前記ステップ（ａ）を繰り返し、次いで前記ステップ（ｂ）を繰り返すステップ。
【０００９】
さらに、本発明は、RFチェインの障害、ドリフト又は他のMITシステムの障害が対象物に与えられるRF暴露における望まれない増加を生じるのを防止することで、更なるRFについての安全性を提供するため、上述された方法で有利に使用することができるモニタリング装置を提供するものであり、本モニタリング装置は、以下を備えている。  
RF送信機のコイルに供給される前方向のRF送信信号電力の一部と、RF送信機のコイルで反射される反射RF送信信号電力の一部とを分離する、RF送信機のコイル（Tr1,…Trn）の入力にある方向性結合器（Pc1,…Pcn）。  
分離された部分間の差に基づいて関心のある対象物に印加される実際に送信されたRF電力を提供し、実際の送信されたRF電力を要求されたRF電力と比較し、実際に送信されたRF電力が要求されたRF電力を予め決定された値を超える場合にRF電力の送信を終了させる比較及び終了装置（C）。
【００１０】
本発明の特徴は、特許請求の範囲により定義されるように、本発明の範囲から逸脱することなしに任意の組み合わせで結合されることを理解されたい。  
本発明の更なる詳細、特徴及び利点は、添付図面を参照して与えられる本発明の好適且つ例示的な実施の形態に関する以下の説明から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】検査対象物の比吸収率を推定又は予測する方法のブロック図である。
【図２】MIT装置のコンポーネントに関連するモニタリング装置の実体的なコンポーネントのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
RF暴露、特に比吸収率（SAR）の所定の予め決定された制限値又は規定された制限値を超えないことは、人間の組織を検査することにおいて非常に重要なことである。SARの直接的な測定又は生体内における結果として得られる温度上昇の直接的な測定は、通常可能ではない。代わりに、本発明によれば、少なくとも１つのRF送信機のエレメント又はコイルがRF場を対象物に印加するために使用される、少なくとも１つのRF送信機のエレメント又はコイルのモデル（又はそれぞれが複数のRF送信機のエレメント又はコイルのそれぞれに対応する複数のモデル）と、対象物のモデルとを使用した数学的なRFシミュレーションツールにより、RF/EM暴露、特にSAR（又は上述された他の値のうちの少なくとも１つ）が推定又は予測される。これらのモデルは、RF/EM暴露の先のレベルを計算するRFシミュレーションツールにより必要とされる少なくとも１つのRF送信機のエレメント又はコイルの特性と対象物の特性とをそれぞれ表現するものである。
【００１３】
より詳細には、少なくとも１つのRF送信機のエレメント又はコイルのモデルは、幾何学的形状のモデル、RF特性のモデル、画像形成される対象物に関する少なくとも１つのRF送信機のエレメント又はコイルの位置のモデルである。対象物のモデルは、幾何学的形状のモデル及び対象物のRF特性のモデルである。
【００１４】
幾つかの係るRFシミュレーションツールが知られている。これらは、たとえばモーメント方法（MoM）、有限差時間領域方法（FDTD）のような方法、及び市販されているMaxwell方程式の評価を使用した他の方法に基づいている。代替的に、RF周波数レンジ及びシミュレーションの要求される３次元解像度のような磁気誘導断層撮影法の特別の条件が考慮される特別に開発されたRF計算ツールが使用される場合がある。
【００１５】
一般に、MIT装置にインストールされたときにRF送信機のエレメント又はコイル（通常は、唯一のエレメント又はコイルの代わりに、複数の係るエレメント又はコイルが使用される）の上記関連する物理的及び電磁的特性に関するデータ、及び画像形成される関心のある対象物の上記関連する物理的及び電磁的特性に関するデータは、係るRFシミュレーションツールに入力データとして与えられ、これにより、RFシミュレーションツールは、RF送信機のエレメント又はコイルに印加される意図されたRF電力、及び意図されたMIT（測定）シーケンス（特に、RFパルスの形状、RFパルスの期間、デューティサイクル、それぞれのRF送信機のエレメント又はコイルのRF信号の振幅、及びRF送信機のエレメント又はコイルの幾つかのシーケンシャル及び／又はパラレルな作動又は不作動の頻度の形式）のような、意図されたMIT動作パラメータに依存したRF/EM暴露（特に関心のある対象物におけるSAR及びその空間的な分布或いは電流密度）を推定又は予測することができる。
【００１６】
これらの入力データは、RF送信機のコイルのモデルと関心のある対象物のモデルとの形式で与えられ、これらのモデルは、コイルの上記関連する電磁界（EM）特性及び他の関連する物理的なRF特性（及び関心のある対象物に関するそれらの位置）、並びに対象物自身の上記関連する電磁界（EM）特性及び他の関連する物理的なRF特性を数学的に記述又は表現する。任意に、関心のある対象物の動きは、RFシミュレーションツールに関連する対象物の動きの入力データを与えることで補償される。
【００１７】
より詳細には、RFシミュレーションツールは、上記入力データから、RF送信機のエレメント又はコイルのそれぞれにより発生される関心のある対象物内のRF場の分布を計算する。
【００１８】
次いで、意図されたMITシーケンスは、セクションに分割され、このセクションの間に、RF送信機のエレメント又はコイルの切り替え状態又は駆動状態（特に、１以上の同時又はシーケンシャルな作動又は不作動）、及びそれぞれのRF送信機のエレメント又はコイルのRF送信信号のシーケンシャルパラメータ（たとえばRFパルスの形状、RFパルスの期間、デューティサイクル、正弦波のRF送信信号の振幅及び周波数）は、少なくとも実質的に一定である。
【００１９】
次いで、計算されたRF場の分布は、MITシーケンスのそれぞれのセクション（フラグメント）について、絶対値（すなわちそれぞれのRF送信機のエレメントについて意図されたRF送信信号に基づいて）にスケーリングされ、MITシーケンスのセクション（フラグメント）のそれぞれの期間について時間的に一定である、関心のある対象物内の空間依存するRF場の分布が得られる。
【００２０】
最後に、このRF場の分布は、RF/EM暴露、特に関心のある対象物の空間分解された比吸収率、（複数のRFチャネルを介したパラレルな送信では、全チャネルにおける印加電力の合計とは必ずしも同じではない）全体の印加されるRF/EM電力と、関心のある対象物内の物質の相対的な密度及び比熱容量に基づく最悪の事態の温度の増加と、を計算により予測又は推定するために使用される。
【００２１】
先のRF/EM暴露の値がMITシーケンスのそれぞれのセクション又はフラグメントについて計算された後、全てのセクション又はフラグメントのRF/EM暴露の値を加えることで、全体のMITシーケンスのRF/EM暴露の全体の値が計算される。
【００２２】
この計算は、意図されたMIT測定シーケンスのそれぞれのセクション又はフラグメントについてRF/EMの時間又は空間的な平均を計算する既知のアルゴリズムにより実行される。
【００２３】
さらに、余りに高い電流密度のために望まれない神経刺激が生じるのを防止するため、関心のある対象物内の組織パラメータに基づいて、RFシミュレーションツールにより、対象物内の電流密度を計算することができる。
【００２４】
これは、誘導電流は磁場の時間変化から生じるので、時間微分演算（d/dt）を必要とする既知のmaximum-findingアルゴリズムにより行われ、特に、MITシーケンスのあるセクション又はフラグメントから次のセクション又はフラグメントへの遷移は、関心のあることである。
【００２５】
RF安全なMITスキャニングに関連するこれら４つの全体のRF/EM暴露の値（SAR、全体の印加RF電力、最悪の事態の温度の増加及び電流密度）のうちの少なくとも１つが、超えてはならない関連する規定値又は予め選択された制限値と比較される。これらRF/EM暴露の値のうちの１つが関連する制限値を超える場合、上記意図されたMIT動作パラメータ又はMITシーケンスの他の値が選択される。RFシミュレーション方法に従って、関連する制限値を超える全RF/EM暴露を生じないMIT動作パラメータが発見されるまで、RFシミュレーション方法が繰り返され、これにより、これらMIT動作パラメータを使用したMITスキャニングがRFについて安全であると見なすことができる。
【００２６】
図１は、RF送信機のエレメント又はコイルの例示的なモデル及び画像形成される関心のある対象物の例示的なモデルを使用した、RF/EM暴露の値を予測又は推定する上記方法に従う計算方法の例示的なブロック図を示す。
【００２７】
第一ステップ１０では、RFシミュレーションツールが開始される。このステップと同時又はこのステップの前に、RF送信機のエレメント又はコイルのモデルを確立する第一のルーチン２０、及び画像形成される関心のある対象物のモデルを確立する第二のルーチン３０が実行される。
【００２８】
RF送信機のコイルのモデルを確立する第一のルーチン２０は、RF送信機のコイルの幾何学的形状に基づいて実行される。この幾何学的な形状は、コイルのCADモデル２１、（画像の再構成のために使用される）MITコイルデータ２２、及び／又はたとえば磁気共鳴画像形成システムから利用可能なコイルのデータベース２３、のうちの少なくとも１つから得ることができる。
【００２９】
さらに、コイルのモデルは、特にはキャパシタ及びインダクタであるコイルの集中素子の配置及びサイズ、RF電源の配置、並びに、コイルの巻き数及びマッチングのようなRFに特有の情報により拡張される場合がある。
【００３０】
関心のある対象物のモデル（たとえば頭部又は他の人体の部位のモデル）を確立する第二のルーチン３０は、（CT、X-ray、MRI、又は導電率の画像形成システムのような）他のモダリティから得ることができるデータ３１、（MITは画像の再構成のために対象物のデータを包含しているので）MITシステムに組み込まれるモデル３２及び対象物モデルのデータベース３３の少なくとも１つに基づいて実行される。必要とされる精度に依存して、たとえば、３つの異なるサイズの頭部のモデルのみ、又は更にシンプルに、適切にサイズ設定された頭部の球面モデルといった、制限された数の対象物のモデルをもつ係るデータベースを使用することで十分な場合がある。
【００３１】
３つの関連する電磁界特性（導電率、透磁率及び誘電率）は、以下から取得される場合がある。  
テキスト及び出版物（生体外での測定）、
MITの結果（反復的な実時間によるリファインメント）、
又は、３つの関連する電磁界特性は、一定であると想定される。
【００３２】
次いで、RF送信機のコイルの確立されるモデルは、RFシミュレーションツールにより関心のある対象物の確立されたモデルと結合され、第二のステップ５０では、それぞれ１つのRF送信機のエレメント又はコイルの全体のRF場の分布に対する寄与に基づいて、関心のある対象物内のRF場の分布が計算される。
【００３３】
任意に、関心のある対象物の動きを検出及び補償するために第三のルーチン４０が実行される。この検出及び補償は、RF送信／受信コイルの負荷率のRF測定値４１、MIT再構成データ４２（実時間で入手可能な場合）、及び、たとえばレーザ距離測定又は対象物の動きの視覚的なレジストレーションによる光学的又は他の測定値４３の少なくとも１つに基づいて実行される場合がある。この場合、第二のステップ５０で計算される関心のある対象物内のRF場の分布は、対象物の動きを更に考慮する。
【００３４】
次いで、第三のステップ６０では、RFシミュレーションツールは、対象物に適用されることが意図されるMITシーケンスのそれぞれのフラグメント（セクション）についてRF送信信号６１の絶対値を印加することで、関心のある対象物内の空間依存するRF場の分布を計算する（（MITにおいて通常行われるように）RF送信信号６１が幾つかのソースを介して同時に印加された場合、個々の信号及び場の位相は、これに応じて考慮される必要がある）。
【００３５】
最後に、第四ステップ７０では、RFシミュレーションツールは、上述された既知の平均アルゴリズムによりMIT測定シーケンスのそれぞれのセクションについて空間依存するRF場の分布から、以下のRF/EM暴露の値のうちの少なくとも１つを計算、推定又は予測する。  
全体的に印加されるRF/EM電力（複数のチャネルを介したパラレルRF送信の場合、チャネルの印加電力の合計と必ずしも同じではない）。  
空間分解された比吸収率（SAR）、RF暴露の制限値（すなわちRF電力集中）がW/kgで与えられるとき、関心のある対象物のモデルにおける物質の相対的な密度値を必要とする。
（対象物のモデルの一部として考えられる）関心のある対象物のモデルにおける物質の相対密度及び比熱容量と組み合わせた最悪の事態の温度増加。更に、本方法は、生体熱伝達方程式を考慮する（Pennes,H.H.“Analysis  of  tissue  and  arterial  blood  temperatures  in  the  resting  human  forearm”in  J.Appl.Physiol,  Vol.85,534,1998で開示される）。
【００３６】
多くの場合、関心のある対象物内の最大の電流密度の制限値は、望まれない神経刺激を防止するためにRF/EM電力集中のための制限値に加えて与えられる。これらの最大電流密度は、関心のある対象物内の組織のパラメータを考慮して、上述したRFシミュレーションツール及び既知のmaximum-findingアルゴリズムにより、第四ステップ７０で計算される。
【００３７】
次いで、上述されたように、全体のMITシーケンスのRF/EM暴露の全体の値は、全てのセクション又はフラグメントの上記RF/EM暴露の値の追加を通して第四ステップ７０で計算される。
【００３８】
最後に、上記４つの全RF/EM暴露の値の少なくとも１つを、規定又は所定の制限値と比較することができる。これらRF暴露の値のうちの１つ、たとえばSAR値が関連する制限値を超える場合、計算されるRF暴露の値が規定された制限内となるまで、少なくとも１つのMIT動作パラメータ（特に、意図されたRF測定シーケンス）が変化されて、シミュレーション方法が繰り返され、これにより、意図されたMIT動作パラメータは、RFについて安全となるように考慮することができる。
【００３９】
４つのRF暴露の値の少なくとも１つを推定、予測又は計算し、関連する制限値と比較する上記方法は、コンピュータによりコンピュータプログラムの形式で好ましくは実行される。
【００４０】
完全を期して言及しておくに、以上においては１つのRF送信機のエレメントのRF場が最初に計算され、次いで、MITシーケンスのそれぞれのセクションについてスケーリングに従って加算により、全体のRF場の分布が計算されるが、当該方法は、代替的に、MITシーケンスのそれぞれのセクションのスケーリングにより、それぞれ１つのRF送信機のエレメントのRF場の寄与がはじめに計算され、結果として得られる全体のRF場の分布がその後に加算により計算される点で、逆の順序で実行される場合がある。
【００４１】
これらの代替は、計算時間を節約するために、RF送信機のエレメントの数及びMITシーケンスの異なるセクションの数に依存して選択される。これは、第一のケースでは、１つのRF場の計算がスケーリングよりもかなりの時間を必要とするのに対して、後者のケースでは、それぞれのセクションの計算は、結果として得られる全体のRF場の分布への加算よりもかなりの時間を必要とするからである。
【００４２】
計算されたRF/EM暴露の値は、ユーザインタフェースで表示され、これにより、MITスキャンの実行において、MITスキャンのユーザは、MIT動作パラメータを調節して、MITシステムに、上記シミュレーション方法に従ってRFについて安全であると考えられるMIT動作パラメータを入力することができる。
【００４３】
さらに、MIT動作パラメータは、RFについて安全なMITスキャニングを実行するため、関連するMIT装置又はシステムに自動的に送出される場合がある。
【００４４】
モニタリング装置は、上記計算されたRFについて安全なMIT動作パラメータがMITシステム又は装置で正しく適用され、実現されることを保証するために提供される。係るモニタリング装置は、たとえばRFチェインにおける断線のような異常、MITシステムのコンポーネントのドリフト若しくはその他の異常、或いはデジタル／アナログコンバータ及びアナログRF増幅器のようなコンポーネントの誤ったキャリブレーション又は整合の場合に、RF暴露、特に関心のある対象物に適用される全体のRF電力が関連するRF暴露の制限値を偶然にも超えることを防止することができる。
【００４５】
図２は、関心のある対象物に印加されるRF電力をモニタするモニタリング装置の実体的なコンポーネントのブロック図を、MITシステム又は装置の関連するコンポーネントとともに示している。
【００４６】
図２によれば、画像形成される関心のある対象物OIは、MITシステムの複数のRF送信機のエレメント又はコイル及びRF受信機のエレメント又はコイルにより囲まれている。第一のRF送信機のコイルTr1及びn番目のRF送信機のコイルTrnと、第一のRF受信機のコイルRec1及びｍ番目のRF受信機のコイルRecmとが模式的に示されている。
【００４７】
RF受信機のコイルRec1,…Recmは、受信されたRF信号を増幅し且つこれらの信号をデジタル信号に変換する測定及びA/DコンバータユニットMUに接続される。次いで、これらの信号は、関心のある対象物OIの画像を生成するため、MITシステムの関連回路Mに供給される。
【００４８】
上述したように、上述されたようにシミュレートされ且つRFについて安全であると発見された意図されたMIT動作パラメータであって、スキャニングのために関心のある対象物に印加される意図されたMIT動作パラメータが、要求されたMIT動作パラメータOPの形式でMITシステム回路Mに供給される。これら供給される要求されたMIT動作パラメータOPに基づいて、MITシステム回路Mは、それぞれのRFチェイン又はRFチャネル（すなわちそれぞれのRF送信機のエレメント又はコイルTr1,…Trnについて）のデジタル要求RF信号を発生するために制御信号を信号発生器Sに送出する。
【００４９】
デジタル要求RF信号は、それぞれのRFチェインについてデジタル／アナログコンバータD/AによりアナログRF信号に変換され、アナログRF信号は、それぞれのRFチェインについて、要求されたRF送信信号及び要求されたRF測定シーケンスを表す。
【００５０】
それぞれのRFチェインは、関連するアナログRF信号を増幅するRF電力増幅器PA1,…PAnを有する。それぞれのRF電力増幅器PA1,…PAnの出力は、関心のある対象物OIにRF送信信号を印加するため、関連するRF送信機のコイルTr1,…Trnのそれぞれの入力に接続される。
【００５１】
それぞれのRF電力増幅器PA1,…PAnの出力と関連するRF送信機のコイルTr1,…Trnとの間のそれぞれのラインは、方向性結合器Pc1,…Pcnを含んでおり、この方向性結合器により、関連するRF送信機のコイルに供給される前方向のRF送信電力の一部と、RF送信機のコイルで反射された反射RF送信信号電力の一部とが取り出される（カップリング出力される）。
【００５２】
これらRF電力の部分は、デジタル値への変換のためにアナログ／デジタルコンバータA/Dに供給される。それぞれのRF送信機のコイルから実際に送信されるRF送信電力は、方向性結合器の結合係数又は減衰を考慮しつつ、前方向のRF電力とそれぞれの反射されたRF電力との間の差に基づいて測定（又は計算）される。
【００５３】
測定されたRF送信電力は、それぞれのチャネルについてデジタル信号の形式で比較及び終了回路Cに供給され、この比較及び終了回路において、測定されたRF送信電力は、それぞれのチャネルについて、信号発生器Sにより発生され且つ信号発生器Sから供給される関連するデジタルの要求されたRF信号と比較される。たとえば、このRFチェインについて推定されるRF送信電力信号が、RFチェインのうちの１つにおける異常のためにこのチェインについて要求されたRF信号から予め決定された値よりも逸脱する場合、関連するRFチェイン（又は全てのRFチェイン）は、（高い時間的変化を回避するように段階的又は連続的に）オフに切り替えられ、RF送信は、比較及び終了回路Cにより終了することができる。
【００５４】
さらに、推定されたRF送信電力信号は、測定ユニットMU内のRF増幅器の利得を較正又は調節するために測定ユニットMUに供給され、この測定ユニットは、RF受信機のコイルにより受信されるRF信号を増幅するために設けられる。
【００５５】
上述されたモニタリング装置には、RF送信機のコイルが関心のある対象物の回りで回転する場合に、位置を監視する装置が設けられる場合がある。さらに、モニタリング装置は、RF送信機及び受信機のコイルがRF電力チャネルのそれぞれにおいて１つのトランシーバコイルに結合される場合にも明らかに使用されることができる。
【００５６】
図１に係る方法による上記４つのRF/EM暴露の値の推定、及びモニタリング装置のセットアップは、ファントム実験で較正及び検証されることができ、このファントム実験では、印加されるRF電力から生じる比吸収率及び温度増加の絶対測定を得るため、水又はジェルで満たされたホモジニアスシリンダが患者の代わりに関心のある対象物として使用される。シリンダのような幾何学的にシンプルな対象物のモデル化及び評価は、シミュレーション方法において比較的容易である。さらに、ホモジニアスシリンダ内の温度分布は、光ファイバ温度センサ又は赤外線カメラを使用した光学的温度測定により測定されることができる。たとえば、関心のある対象物内の導電性の絶対値の測定も、係る較正されたシステムにより可能である。
【００５７】
本発明は図面及び上記説明において詳細に図示及び記載されたが、係る図示及び記載は、例示するものであって限定されるものではないと考慮されるべきであり、本発明は、開示された実施の形態に限定されるものではない。上述された本発明の実施の形態に対する変形例は、特許請求の範囲により定義されるように本発明の範囲から逸脱することなしに可能である。
【００５８】
開示される実施の形態に対する変形例は、図面、開示内容及び特許請求の範囲の研鑽から請求項に記載された発明を実施することにおいて当業者により理解することができる。請求項において、単語「備える“comprising”」は、他のエレメント又はステップを排除するものではなく。不定冠詞“a”又は“an”は、複数であることを排除しない。単一のプロセッサ又は他のユニットは、請求項で引用される幾つかのアイテムの機能を達成する場合がある。所定の手段が相互に異なる従属の請求項で引用されるという事実は、これらの手段の組み合わせを利用することができないことを示すものではない。コンピュータプログラムは、光記憶媒体、或いは他のハードウェアの一部と共に供給される固体記憶媒体又は他のハードウェアの一部として供給される固体の記憶媒体のような適切な媒体で記憶／流通される場合があるが、インターネット或いは他の有線又は無線の電気通信システムを介するような他の形式で配信される場合がある。
【図１】
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【図２】
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