(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱焼灼システムであって、前記熱焼灼システムの治療モードの間に治療の計画データに従い目標組織に対して熱焼灼を実行するよう構成される熱焼灼装置を有し、前記熱焼灼システムは、
前記熱焼灼システムの評価モードの間に、造影剤なしで目標組織のＴ２＊重み付け磁気共鳴（ＭＲ）画像化を実行するＭＲ装置であって、前記熱焼灼の焼灼体積を視覚化する前記Ｔ２＊重み付けＭＲ画像を生成するよう構成されるＭＲ装置と、
前記熱焼灼装置と前記ＭＲ装置とに結合される制御装置であって、前記治療モードと前記評価モードとの間で前記熱焼灼システムを切り替えるよう構成され、前記治療モードにおいて、前記熱焼灼装置は前記熱焼灼を実行するために起動され、前記評価モードにおいて、前記熱焼灼装置は前記熱焼灼を終了するために停止され、前記ＭＲ装置は、造影剤なしで前記Ｔ２＊重み付けＭＲ画像を取得するために起動される、制御装置と、
を備える熱焼灼システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記焼灼体積を、前記Ｔ２＊重み付けＭＲ画像の上の暗い線のマージンにより認識する、請求項１に記載の熱焼灼システム。
【請求項３】
前記熱焼灼の前記焼灼体積を視覚化するために前記造影剤なしで取得された前記Ｔ２＊重み付けＭＲ画像を表示するよう構成されるグラフィカルユーザインタフェース、を更に有する請求項１に記載の熱焼灼システム。
【請求項４】
前記熱焼灼装置は、高密度焦点式超音波である、請求項１に記載の熱焼灼システム。
【請求項５】
前記制御装置は、前記評価モードの間に、前記Ｔ２＊重み付けＭＲ画像の上で視覚化された前記熱焼灼の焼灼体積に基づき、前記治療の計画データを変更するよう更に構成される、請求項１に記載の熱焼灼システム。
【請求項６】
前記熱焼灼システムは、前記計画データに従う前記治療の完了により、前記治療モードから前記評価モードに切り替えられる、請求項１に記載の熱焼灼システム。
【請求項７】
前記熱焼灼システムは、前記熱焼灼の前記焼灼体積をリアルタイムに評価するために、前記治療の間に前記治療モードから前記評価モードに切り替えられ、前記評価された焼灼体積に基づき前記治療の前記計画データを変更するよう構成され、前記熱焼灼システムは、計画データの変更の完了により、前記変更された計画データに従い前記熱焼灼を実行するために、前記治療モードに切り戻される、請求項１に記載の熱焼灼システム。
【請求項８】
前記ＭＲ装置は、前記熱焼灼システムの前記治療モードの間に、前記熱焼灼を実行するよう更に構成される、請求項１に記載の熱焼灼システム。
【請求項９】
熱焼灼システムの作動方法であって、前記熱焼灼システムは、治療モード及び評価モードで作動するよう構成され、前記治療モードの間に治療の計画データに従い目標組織に対して熱焼灼を実行するために起動され、前記評価モードの間に停止され、前記方法は、
前記熱焼灼システムが、前記評価モードの間に、造影剤なしで目標組織のＴ２＊重み付け磁気共鳴（ＭＲ）画像化を実行して、前記熱焼灼の焼灼体積を視覚化するＴ２＊重み付けＭＲ画像を生成するステップと、
前記熱焼灼システムが、前記評価モードの間に、前記Ｔ２＊重み付けＭＲ画像の上に前記熱焼灼の焼灼体積を視覚化するステップと、  を有する方法。
【請求項１０】
前記目標組織は、子宮筋腫である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記熱焼灼システムが、前記評価モードの間に、前記Ｔ２＊重み付けＭＲ画像の上で視覚化された前記熱焼灼の焼灼体積に基づき、前記治療の前記計画データを変更するステップ、
を更に有する請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記熱焼灼システムが、前記計画データに従う前記治療の完了により、前記熱焼灼システムを前記治療モードから前記評価モードに切り替えるステップ、
を更に有する請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記熱焼灼システムが、前記熱焼灼の前記焼灼体積をリアルタイムに評価するために、前記治療の間に、前記熱焼灼システムを前記治療モードから前記評価モードに切り替えるステップと、
前記熱焼灼システムが、前記熱焼灼の前記焼灼体積の評価結果に基づき、前記治療の前記計画データを変更するステップと、
を更に有する請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
処置される組織の焼灼体積を決定する熱焼灼システムの作動方法であって、
前記熱焼灼システムが、評価モードの間、造影剤なしで目標組織のＴ２＊重み付け磁気共鳴（ＭＲ）画像化を実行するステップと、
前記熱焼灼システムが、評価モードの間、熱焼灼の焼灼体積を視覚化する前記Ｔ２＊重み付けＭＲ画像を生成するステップと、
を有する方法。
【請求項１５】
コンピュータプログラムであって、熱焼灼システムのマイクロプロセッサにより実行される機械実行可能命令を有し、前記機械実行可能命令の前記実行は前記マイクロプロセッサに、
前記熱焼灼システムの治療モードの間、治療の計画データに従い、目標組織に対する熱焼灼を制御させ、
前記熱焼灼システムの評価モードの間、造影剤なしで前記目標組織のＴ２＊重み付けＭＲ画像化を実行させ、
前記熱焼灼システムの評価モードの間、前記熱焼灼の焼灼体積を視覚化する前記Ｔ２＊重み付けＭＲ画像を生成させ、
前記治療モードと前記評価モードとの間で前記熱焼灼システムを切り替えさせ、前記治療モードにおいて、前記熱焼灼は起動され、前記Ｔ２＊重み付けＭＲ画像化は停止され、前記評価モードにおいて、前記熱焼灼は停止され、前記Ｔ２＊重み付けＭＲ画像化は起動される、
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、熱焼灼システムに関し、特に、治療反応評価を有する熱焼灼システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、癌細胞を殺すために非侵襲性又は最小限の侵襲性の方法の関心及び開発が増えている。特に、熱焼灼は、腫瘍の崩壊の伝統的方法の代替及び／又は補足として研究されている。特に、胸部、前立腺、肺、腎臓、及び肝臓の癌を含む種々の形式の癌のために、幾つかの方法が開発され、展開されている。局所的加熱を導入する方法は、無線焼灼（Radio  Frequency  Ablation：ＲＦＡ）、マイクロ波治療、体外又は直接焦点式超音波治療法、レーザ焼灼、及び治療のための超音波アプリケータを含む他の間質熱供給方法を含む。特に、高密度焦点式超音波治療法（high  intensity  focused  ultrasound：ＨＩＦＵ）は、現在、子宮筋腫の温熱治療法へのアプローチとして使用されており、肝臓、脳、前立腺、及び他の癌性病変の治療における可能な使用を調べられている。超音波の使用は、覆っている組織に僅かな影響しか又は全く影響を伴わず、深層組織の非侵襲性治療を可能にするので、望ましい。組織焼灼の超音波治療は、吸収され熱に変換され、それにより目標組織の温度を上昇する高密度超音波により、関心組織を超音波で分解することにより機能する。温度が５５℃より高く上がると、組織の凝固壊死が生じ、結果として直ちに細胞死をもたらす。治療で使用されるトランスデューサは、体の外部にあり、又は例えば血管、尿道、直腸、等を通じて体の内部に挿入できる。
【０００３】
今日、磁気共鳴誘導型高密度焦点式超音波（magnetic  resonance  guided  high  intensity  focused  ultrasound：ＭＲ−ＨＩＦＵ）治療システムは、治療手術を安全且つ効果的にするために市販されている。特に、ＭＲ−ＨＩＦＵ焼灼は、腫瘍医療の分野、例えば所謂子宮筋腫と呼ばれる子宮内の良性腫瘍の焼灼、で期待できる技術である。
【０００４】
現在、コントラスト促進ＭＲ画像化は、ＭＲ−ＨＩＦＵ治療の直後に、非かん流体積（non−perfused  volume：ＮＰＶ）として表現される、ＭＲ−ＨＩＦＵ焼灼の治療反応を評価する「ゴールデンスタンダード」と考えられている。しかしながら、コントラスト促進ＭＲ画像化は、ＧＤ造影剤（ＧＤ−ＤＯＴＡ）の注入を必要とする。造影剤の注入は比較的良好に許容されるが、必然的に不快感をもたらす。更に悪いことに、アレルギ及び腎臓不全の病歴のある患者では、造影剤の注入後の反応は、深刻であり生命を脅かすことがある。造影剤の静脈注射により、コントラスト促進ＭＲ画像化は、ＨＩＦＵ治療が完了した後にしか、治療を評価するために実行できない。これは、結果として、評価結果が、リアルタイムにＨＩＦＵ治療を改善するために使用できない。ＥＰ２６３６３６８Ａ１は、磁気共鳴データを用いる加熱システムの治療計画を変更可能な医療装置を提供するが、変更は、他の重大な解剖学的構造が無傷のまま残されるよう保護しながら、目標ゾーンにおいて適切な加熱が達成されることを保証するために、サーモグラフィＭＲ画像に基づく。治療効果を向上するために、ＨＩＦＵ焼灼の治療反応に従い、ＨＩＦＵ治療の治療計画を変更する方法を教示するものは存在しない。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の目的は、熱焼灼治療の評価の間に患者の快適性及び／又は患者の安全性を向上することである。
【０００６】
この目的は、請求項１に記載の熱焼灼システムにより達成される。
【０００７】
この目的は、請求項８に記載の方法によっても達成される。
【０００８】
この目的は、請求項１３に記載の方法によっても達成される。
【０００９】
この目的は、請求項１４に記載のコンピュータプログラムによっても達成される。
【００１０】
本発明の実施形態は、独立請求項の熱焼灼システム、熱焼灼システムを作動する方法、及び熱焼灼体積を決定する方法を提供する。本発明の実施形態は、従属請求項で与えられる。本発明の実施形態は、熱焼灼の治療反応を評価し、任意で治療を向上するために治療計画を変更するために、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像化を使用する。従来のコントラスト促進ＭＲ画像化は、治療が完了した後に、治療を評価できるが、造影剤の注入は望ましくなく、熱焼灼は変更できない。本発明は、熱焼灼を評価するためにＴ２＊重み付けＭＲ画像化を実行することにより、これらの問題を解決する。これにより、患者の快適性及び／又は安全性が向上できる。
【００１１】
本発明の実施形態は、熱焼灼システムを提供する。熱焼灼システムは、熱焼灼システムの治療モードの間、治療の計画データに従い目標組織に対して熱焼灼を実行するよう構成される熱焼灼装置と、熱焼灼システムの評価モードの間、熱焼灼の治療反応を評価するために、目標組織のＴ２＊重み付けＭＲ画像化を実行するよう構成されるＭＲ装置と、熱焼灼システムを治療モードと評価モードとの間で切り替えるよう構成される制御装置と、を有する。熱焼灼装置は、治療モードにおいて、熱焼灼を実行するために起動される。熱焼灼装置は、評価モードにおいて、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像化を実行するために起動される。有利なことに、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像化は、造影剤の注入の苦痛から患者を解放する。造影剤を注入せずに、熱焼灼の治療反応の評価は、フォローアップ医療手当において、又はリアルタイムに治療中に、柔軟に実行できる。リアルタイムの評価は、さらに、治療効果を向上するために、治療計画の変更を可能にする。
【００１２】
本発明の一実施形態によると、制御装置は、評価モードの間に、熱焼灼の治療反応の評価結果に基づき、治療計画の計画データを変更するよう更に構成される。有利なことに、治療効果は、変更された計画データにより向上できる。
【００１３】
本発明の一実施形態によると、計画データに従う治療の完了により、熱焼灼システムは、治療モードから評価モードに切り替えられる。
【００１４】
本発明の一実施形態によると、リアルタイムに、ＨＩＦＵ焼灼の治療反応を評価するために、治療中に、熱焼灼システムは、治療モードから評価モードに切り替えられる。有利なことに、オペレータは、熱焼灼の治療反応の評価結果に基づき、治療計画の計画データを変更することを選択できる。計画データ変更が完了すると、熱焼灼システムは、変更された計画データに従い熱焼灼を実行するために、治療モードに切り戻される。有利なことに、治療効果は、変更された計画データにより強化される。
【００１５】
本発明の一実施形態によると、ＭＲ装置は、熱焼灼システムの治療モードの間、熱焼灼を誘導するよう更に構成される。有利なことに、他の重大な解剖学的構造が無傷のまま残されるよう保護しながら、意図する組織において適切な加熱が達成されることが保証される。
【００１６】
本発明の一実施形態によると、熱焼灼システムは、熱焼灼の非かん流体積を視覚化するために、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像を表示するグラフィカルユーザインタフェース、を更に有する。有利なことに、非かん流体積は、オペレータに、治療評価を容易且つ明確に視覚化させ、熱焼灼システムと相互作用させることができる。
【００１７】
別の態様では、本発明は、熱焼灼システムを作動する方法を提供する。方法は、熱焼灼システムの治療モードの間に、治療の計画データに従い目標組織に対して熱焼灼を実行するステップと、熱焼灼システムの評価モードの間に、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像を取得するために、目標組織のＴ２＊重み付けＭＲ画像化を実行するステップと、熱焼灼システムの評価モードの間に、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像に基づき、熱焼灼の治療反応を評価するステップと、熱焼灼システムを治療モードと評価モードとの間で切り替えるステップと、を有する。治療モードにおいて、熱焼灼は起動され、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像化は停止される。評価モードにおいて、熱焼灼は停止され、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像化は起動される。
【００１８】
本発明の一実施形態によると、目標組織は子宮筋腫を有する。
【００１９】
本発明の一実施形態によると、方法は、評価モードの間に、熱焼灼の治療反応の評価結果に基づき、治療計画の計画データを変更するステップ、を更に有する。
【００２０】
本発明の一実施形態によると、計画データに従う治療の完了により、熱焼灼システムは、治療モードから評価モードに切り替えられる。
【００２１】
本発明の一実施形態によると、熱焼灼システムは、熱焼灼の治療反応をリアルタイムに評価するために、治療の間に、治療モードから評価モードに切り替えられ、熱焼灼の治療反応の評価結果に基づき、治療計画の計画データを変更する。計画データ変更が完了すると、熱焼灼システムは、変更された計画データに従い熱焼灼を実行するために、治療モードに切り戻される。
【００２２】
別の態様では、本発明は、熱焼灼治療により処置される組織の熱焼灼体積を決定する方法を提供する。方法は、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像を取得するために熱焼灼により処置された組織を含む領域からＴ２＊重み付けＭＲ画像化を実行するステップと、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像により処置された組織の熱焼灼体積を決定するステップと、を有する。
【００２３】
別の態様では、本発明は、コンピュータプログラムを提供する。コンピュータプログラムは、熱焼灼システムのマイクロプロセッサにより実行される機械実行可能命令を有する。機械実行可能命令の実行は、マイクロプロセッサに、熱焼灼システムの治療モードの間、治療の計画データに従い、目標組織に対する熱焼灼を制御させ、熱焼灼システムの評価モードの間、目標組織のＴ２＊重み付けＭＲ画像を取得させ、熱焼灼システムの評価モードの間、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像に基づき、熱焼灼の治療反応を評価させ、治療モードと評価モードとの間で熱焼灼システムを切り替えさせ、治療モードにおいて、熱焼灼は起動され、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像化は停止され、評価モードにおいて、熱焼灼は停止され、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像化は起動される。
【００２４】
有利なことに、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像化は、造影剤の注入の苦痛から患者を解放する。造影剤を注入せずに、熱焼灼の治療反応の評価は、フォローアップ医療手当において、又はリアルタイムに治療中に、柔軟に実行できる。リアルタイムの評価は、さらに、治療効果を向上するために、治療計画の変更を可能にする。
【００２５】
本発明の上述の及び他の態様は、本願明細書に記載される実施形態から明らかであり、それらの実施形態を参照して教示される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
本発明の前述の及び他の目的、特徴は、添付の図面と関連して検討される以下の詳細な説明から一層明らかになるだろう。
【図１】本発明の一実施形態による熱治療を実行するためのフローチャート１００である。
【図２】本発明の一実施形態による１ヶ月フォローアップ医療手当における、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像とコントラスト促進ＭＲ画像との比較を示す。
【図３】本発明の一実施形態によるＨＩＦＵ治療の直後の、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像化とコントラスト促進ＭＲ画像化との比較を示す。
【図４】本発明の一実施形態によるＨＩＦＵ治療システム４００のブロック図を示す。
【図５】本発明の更なる実施形態による熱焼灼システムを作動するためのフローチャート５００を示す。  図を通じて、同様の部分を示すために同じ参照符号が用いられる。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の詳細な説明は、添付の図面と関連して以下に与えられる。
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態による熱治療を実行するためのフローチャート１００である。説明を簡単にするために、限定ではなく、図１の実施形態は、子宮筋腫のＭＲ−ＨＩＦＵ治療の状況で記載される。フローチャート１００は、前治療手順１０２、治療手順１０４、及びフォローアップ手順１０６を有する。
【００２９】
前治療手順１０２では、患者が技術的可能性の側面から候補者であるか否かを決定するために、及びどの治療選択肢（つまり、ＭＲ−ＨＩＦＵ、子宮筋腫塞栓術、筋腫摘出、又は子宮摘出）が患者の目標に最も適合するかを決定するために、患者は、臨床的評価、画像化及び健康診断により評価される。次に、大きさ、位置、数、及びＴ２信号強度のような、子宮内部の子宮筋腫のパラメータが、ＨＩＦＵ治療の実現可能性を決定するために評価される。コントラスト促進前治療ＭＲ検査は、ＭＲ−ＨＩＦＵ治療の前の全ての診療により実行されないが、コントラスト促進は、治療の目標とされる子宮筋腫の選択において役立ち得る。
【００３０】
前治療手順１０２が完了すると、計画データに従う治療手順１０４が開示する。ＭＲ−ＨＩＦＵ治療の例では、焦点式超音波ビームが目標子宮筋腫に向けられる。超音波ビームは、皮膚を通じて腫瘍を加熱するために及び組織に介入するために使用される。一方で、ＭＲ画像化は、高周波音波を当てられる領域の内部の温度分布を監視するために使用される。陽子共鳴周波数シフト（proton  resonance  frequency  shift：ＰＲＦＳ）方法を用いて、高い水分含有量を有する組織の中の温度は、正確に監視できる。ＨＩＦＵシステムで使用される温度範囲に渡り、陽子共鳴周波数の線形シフトが、観察される。この範囲では、ＭＲ温度測定は、また、適度に精度が高い。超音波治療の間のサーモグラフィＭＲ画像の再構成は、他の重大な解剖学的構造が無傷のまま残されるよう保護しながら、意図した位置において適切な加熱が達成されることを保証するよう、フィードバックを提供するために役立つ。
【００３１】
治療手順１０４が計画データに従う治療を完了した後、ＮＰＶを評価するために、つまり、フォローアップ手順１０６において合併症の発生及び焼灼結果を評価するために、Ｔ２＊（Ｔ２  スター）重み付けＭＲ画像化が実行される。ＭＲ画像化において、ＲＦエネルギ源がオフにされるとき、純磁化ベクトルは、縦方向磁化が回復するＴ１回復のプロセスを通じて、静磁界Ｂ０の軸と再び一致する。同時に横方向磁化は、Ｔ２＊緩和（decay）及びＴ２緩和として知られる追加のメカニズムを通じて緩和する。異なる組織は、異なるＴ１、Ｔ２、及びＴ２＊値を有する。さらに、Ｔ２＊は、磁化環境に依存する。種々の組織のＴ１、Ｔ２、及びＴ２＊の差は、画像上の組織コントラストに差を生じる。２つの主要なパラメータ繰り返し時間（ＴＲ）及びエコー時間（ＴＥ）は、種々の組織の間の緩和時間の差に対して変動する感度レベルを提供するので、ＭＲ画像のコントラストに影響を与える。Ｔ２＊重み付けＭＲ画像化は、ＭＲ画像を取得するために、中程度のＴＥを有する単純なマルチスライスファストフィールドエコー（multi−slice  fast  field  echo：ＭＳ  ＦＦＥ）シーケンスを使用する。
【００３２】
有利なことに、造影剤の注入をせずに、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像化は、ＨＩＦＵ治療評価の簡易且つ効率的解決策を提供する。前述のように、ＨＩＦＵ治療を実行するためのフローチャート１００は、子宮筋腫のＭＲ−ＨＩＦＵ治療の一実施形態と関連して記載される。実際には、図１に示すようなＨＩＦＵ治療は、種々の組織に適用され、又は異なるモダリティにより誘導され、又は前治療手順１０２及び治療手順１０４に対する変形若しくは変更を通じて画像誘導無しに実行できる。これらの変形及び変更により、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像化は、治療評価を行うためにフォローアップ手順１０６において依然として使用できる。
【００３３】
図２は、本発明の一実施形態によるフォローアップ手順１０６において取得されるＴ２＊重み付けＭＲ画像２０２を示す。コントラスト促進ＭＲ画像化は、ＨＩＦＵ焼灼の治療反応を評価するための「ゴールデンスタンダード」であると考えられるので、治療評価におけるＴ２＊重み付けＭＲ画像化の効果を実証するために、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像２０２は、コントラスト促進Ｔ１重み付けＭＲ画像２０４と比較して提示される。
【００３４】
図２の実施形態では、１ヶ月フォローアップ手順において、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像２０２は、造影剤ＧＤ−ＤＴＰＡの注入前に取得され、コントラスト促進Ｔ１重み付けＭＲ画像２０４は、造影剤ＧＤ−ＤＴＰＡの注入の３分後に取得される。Ｔ２＊重み付けＭＲ画像化及びコントラスト促進Ｔ１重み付けＭＲ画像化プロトコルの幾何学パラメータは、同じである。つまり、両者の２つのプロトコルの走査位置は、同じ視野（field  of  view：ＦＯＶ）、スライス数、スライス厚、ギャップ、及び行列により同じである。Ｔ２＊重み付けＭＲ画像２０２の詳細なパラメータは、次の通りである。ターボフィールドエコー（ＴＦＥ）＝１７軸スライス、繰り返し時間（ＴＲ）／エコー時間（ＴＥ）＝８３７／２４ｍｓ、スライス厚＝１ｍｍギャップで５ｍｍ、視界（ＦＯＶ）＝２４０ｘ２４０ｍｍ、行列＝３２０ｘ２５０、フリップ角＝２４°。コントラスト促進Ｔ１重み付けＭＲ画像２０４の詳細なパラメータは、次の通りである。ＴＦＥ＝１７軸スライス、ＴＲ／ＴＥ＝５００／１０ｍｓ、スライス厚＝１ｍｍギャップで５ｍｍ、ＦＯＶ＝２４０ｘ２４０ｍｍ、行列＝３２０ｘ２５０、フリップ角＝９０°。
【００３５】
Ｔ２＊重み付けＭＲ画像化及びコントラスト促進Ｔ１重み付けＭＲ画像化を通じて取得される結果として生じる画像は、各々の患者の同じ位置においてスライス毎に比較される。図２を参照すると、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像２０２及びコントラスト促進Ｔ１重み付けＭＲ画像２０４は、一例として単一のスライスの比較結果を示す。画像２０２で、子宮筋腫の内側のＮＰＶ領域２０６が視覚化される。画像２０４で、子宮筋腫の内側のＮＰＶ領域２０８が視覚化される。図２から分かるように、子宮筋腫の内部のＮＰＶと正常組織との間の境界は、暗い線のマージンにより、コントラスト促進Ｔ１重み付けＭＲ画像２０４より、Ｔ２＊重み付け画像２０２においてより明確に示されることが分かる。実際に、低い信号強度が、Ｔ２＊重み付け画像において、子宮筋腫のＮＰＶの周りで検出される。ＨＩＦＵ焼灼によるＮＰＶの中の組織壊死のために、ＮＰＶと正常子宮筋腫組織との間の境界は、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像に影響しやすい、磁界の明らかな不均等性を含む。したがって、ＮＰＶは、信号損失による、周囲の明確なマージンと共に視覚化できる。
【００３６】
さらに、多くの実験及び比較により、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像に示されるマージンの周囲の詳細は、コントラスト促進Ｔ１重み付けＭＲ画像におけるものと殆ど正確に同じであることが結論づけられる。Ｔ２＊重み付けＭＲ画像及びコントラスト促進Ｔ１重み付けＭＲ画像の両方におけるＮＰＶ領域の定量的測定の結果は、全ての患者の子宮筋腫の画像の全てのスライスにおいて、それらが互いに非常に近いことを示す。一方で、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像とコントラスト促進Ｔ１重み付けＭＲ画像との間のＮＰＶ領域測定の対応のある検定（paired−t−test）分析は、それらの間の有意な差を示さない（ｔ＝１．２９５、Ｐ＝０．２０３＞０．０５）。したがって、定量的及び統計的分析により、造影剤の注入を伴わないＴ２＊重み付けＭＲ画像化は、最も一般的に採用されている「ゴールデンスタンダード」のコントラスト促進ＭＲ画像化の代替として、子宮筋腫の内部の焼灼体積を評価する自身の実現可能性を示す。
【００３７】
さらに、造影剤注入の除去は、臨床的適用において、ＨＩＦＵ治療の間、リアルタイムに子宮筋腫の焼灼体積を監視する際に、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像化を現実的なツールにする。焼灼体積のリアルタイム観察のお陰で、ＨＩＦＵ治療の治療計画は、評価結果に従い調整でき、ＨＩＦＵ治療は、治療効果を向上するよう繰り返し実行できる。
【００３８】
図３を参照すると、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像３０２及びコントラスト促進Ｔ１重み付けＭＲ画像３０４は、目標組織の状態及び環境がＨＩＦＵ焼灼の間のものと同じに保たれる、ＨＩＦＵ焼灼の直後に取得される。画像３０２で、子宮筋腫の内側のＮＰＶ領域３０６が視覚化される。画像３０４で、子宮筋腫の内側のＮＰＶ領域３０８が視覚化される。Ｔ２＊重み付けＭＲ画像に示されるマージンの周囲の詳細は、コントラスト促進Ｔ１重み付けＭＲ画像におけるものと殆ど正確に同じである。Ｔ２＊重み付けＭＲ画像３０２とコントラスト促進Ｔ１重み付けＭＲ画像３０４との間の比較結果は、子宮筋腫の内部の焼灼体積を評価するためのＴ２＊重み付けＭＲ画像の実現可能性を更に実証する。目標組織は治療中と同様の状態及び環境にあるので、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像化は治療手順の間にも使用できることが結論づけられる。
【００３９】
図４は、本発明の一実施形態による熱焼灼システム４００のブロック図を示す。ＨＩＦＵ治療システム４００は、熱焼灼装置４０２と制御装置４０４とを有する。熱焼灼装置４０２は、限定ではないが、ＲＦＡ、マイクロ波治療、体外又は直接焦点式超音波、及びレーザ焼灼であり得る。図４の実施形態では、説明の目的で、限定ではなく、ＨＩＦＵ治療装置４０２は、治療超音波装置４０６と磁気共鳴装置４０８とを含むＭＲ−ＨＩＦＵ治療装置である。制御装置４０４は、外部ハードウェアとインタフェースするためのハードウェアインタフェース４１０を有する。ハードウェアインタフェース４０８は、データを送信し及び受信できる。ハードウェアインタフェース４１０は、治療超音波装置４０６に結合される超音波制御インタフェース４１２であるサブコンポーネントを有する。ハードウェアインタフェース４０８は、磁気共鳴装置４０８に結合される磁気共鳴インタフェース４１４も有する。ハードウェアインタフェース４１０は、マイクロプロセッサ４１６に結合される。マイクロプロセッサ４１６は、ＨＩＦＵ治療装置４０２を制御するために命令を実行可能な任意の処理ユニットを表す。例は、マイクロプロセッサ、コントローラ、又は埋め込みシステムであり得る。マイクロプロセッサ４１６で実行可能な機械実行可能命令を有するコンピュータプログラム４１８がある。
【００４０】
コンピュータプログラム４１８は、異なるタスクを実行する異なる実行可能命令コンポーネント又はモジュールを有する。例えば、コンピュータプログラム４１８は、ＨＩＦＵ治療を計画するために計画データを提供する命令若しくはデータのセットを含む治療計画モジュール４２０を有する。コンピュータプログラム４１８は、計画データに従いＨＩＦＵ治療の間にＨＩＦＵ治療装置４０２の動作を制御するために制御モジュール４２２を更に有する。図４の実施形態に関してより具体的には、制御モジュール４２２は、超音波制御インタフェース４１２を通じて治療超音波装置４０６を制御し及び磁気共鳴制御インタフェース４１４を通じて磁気共鳴装置４０８を制御することにより、ＭＲ−ＨＩＦＵ治療を制御できる。コンピュータプログラム４１８は、画像処理モジュール４２４も有する。画像処理モジュール４２４は、生磁気共鳴画像データを取り入れ、また、ＨＩＦＵ治療を評価するためにＨＩＦＵ治療及びＴ２＊重み付けＭＲ画像４２８を誘導するために、これらを磁気共鳴誘導画像４２６に変えることができる。
【００４１】
治療手術中、制御モジュール４２２は、ＨＩＦＵ治療装置４０２を治療モードと評価モードとの間で切り替えることができる。治療モードでは、治療超音波装置は、治療計画モジュール４２０から出力される計画データに従いＨＩＦＵ焼灼を実行するために起動される。より具体的には、磁気共鳴装置４０８は、磁気共鳴誘導画像４２６を生成するために、生磁気共鳴画像データを取得する。計画データに従い、治療超音波装置４０６は、磁気共鳴誘導画像４２６の誘導と同時にＨＩＦＵ治療を実行する。評価モードでは、治療超音波装置４０６は、ＨＩＦＵ焼灼を一時的に終了するために停止される。ＨＩＦＵ焼灼の終了の間、磁気共鳴装置４０８は、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像４２８を取得するために、例えば簡易ＭＳ  ＦＦＥシーケンスを用いて、中程度のＴＥを有するＴ２＊重み付けＭＲ画像化を実行するために、起動される。治療計画モジュール４２０は、マイクロプロセッサ４２６に、焼灼体積の暗い線のマージンを自動的に認識させ、したがって、ＨＩＦＵ焼灼の治療反応を評価させ、評価結果に従い計画データを変更させる、コンピュータ実行可能命令を含む。計画データ変更の完了により、ＨＩＦＵ治療装置４０２は、治療超音波装置４０６を起動することにより、治療モードに戻される。有利なことに、ＨＩＦＵ治療の計画データは、ＨＩＦＵ焼灼の成功を保証するために所望の評価結果が達成されるまで、繰り返し変更できる。
【００４２】
一実施形態では、制御装置４０４は、グラフィカルユーザインタフェース４３０も有する。グラフィカルユーザインタフェース３４０は、マイクロプロセッサ４１６上で実行するコンピュータプログラム４１８と相互作用できる。グラフィカルユーザインタフェース４３０は、オペレータが理解できる形式で、磁気共鳴誘導画像４２６及びＴ２＊重み付けＭＲ画像４２８のような、医療画像化画像を表示するために適応される。グラフィカルユーザインタフェース４３０は、オペレータから選択を受信するように更に適応される。図４の実施形態では、治療結果を評価し相応して計画データを変更するために、コンピュータプログラム４１８がＴ２＊重み付けＭＲ画像４２８に基づき焼灼体積を自動的に認識でき、グラフィカルユーザインタフェース４３０は、提案される計画データを表示する手段と、場合によっては、オペレータに計画データを編集させ或いは治療計画に同意させ又は不可とさせる手段と、を更に有し得る。代替で、オペレータは、グラフィカルユーザインタフェース４３０を通じて、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像４２８により示される焼灼体積を手動で選択でき、コンピュータプログラム４１８は、治療結果を評価し、オペレータにより手動で選択された焼灼体積に基づき計画データを変更する。
【００４３】
ＨＩＦＵ治療装置４０２は、必ずしも磁気共鳴装置４０８により誘導されないことが、当業者により理解される。代替で、ＨＩＦＵ治療装置は、また、超音波装置により、又は画像誘導装置を有しないで、誘導され得る。超音波誘導ＨＩＦＵ治療では、画像処理モジュールは、超音波データを取り入れ及び超音波画像を構成できるコンポーネントを有する。画像誘導がＨＩＦＵ治療と関連して採用されるか否かに、又はどんな種類の画像化モダリティが画像誘導のために使用されるかに拘わらず、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像化は、治療結果を評価し計画データを変更するために、ＨＩＦＵ焼灼の一時的終了の間に依然として実行され得る。計画データ変更の完了により、治療超音波装置４０６は、変更した治療計画に従いＨＩＦＵ治療を続けるために再起動される。
【００４４】
図５は、本発明の一実施形態による熱焼灼システムを作動するためのフローチャート５００を示す。図５は、図１〜図４と組み合わせて説明される。ステップ５０２で、ＨＩＦＵ焼灼は、ＨＩＦＵ治療システムの治療モードの間に、治療の計画データに従い目標組織に対して実行される。ステップ５０４で、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像化は、ＨＩＦＵ治療システムの評価モードの間、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像を取得するために実行される。ステップ５０６で、ＨＩＦＵ焼灼の治療反応は、ＨＩＦＵ治療システムの評価モードの間に、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像に基づき評価される。ステップ５０８で、ＨＩＦＵ治療システムは、治療モードと評価モードとの間で切り替えられる。
【００４５】
図４の例では、ＨＩＦＵ治療システム４００の治療モードの間に、治療超音波装置４０６は、治療計画モジュール４２０から出力される計画データに従い目標組織に対してＨＩＦＵ焼灼を実行するために起動される。図１を参照すると、目標組織は、前治療手順１０２を通じて選択される。図４に戻ると、ＭＲ装置４０８は、ＨＩＦＵ治療システム４００の評価モードの間、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像４２８を生成するようＴ２＊重み付けＭＲ画像化を実行するために起動される。一実施形態では、治療計画モジュール４２０は、治療結果を評価するためにＴ２＊重み付けＭＲ画像４２８に基づき、焼灼体積を自動的に認識する。代替の実施形態では、オペレータは、グラフィカルユーザインタフェース４３０を通じて、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像４２８により示される焼灼体積を手動で選択でき、コンピュータプログラム４１８は、オペレータにより手動で選択された焼灼体積に基づき治療結果を評価する。制御モジュール４２２は、ＨＩＦＵ焼灼を実行するための治療モードと、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像化を実行するための評価モードとの間で、ＨＩＦＵ治療装置４０２を切り替えることができる。一実施形態では、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像化は、治療手順１０４の後に、フォローアップ手順１０６で実行される。言い換えると、ＨＩＦＵ焼灼の治療反応は、ＨＩＦＵ治療が完了した後に評価される。代替の実施形態では、Ｔ２＊重み付けＭＲ画像化は、治療手順１０４において実行される。言い換えると、ＨＩＦＵ焼灼の治療反応は、リアルタイムに評価される。リアルタイム評価のお陰で、治療計画モジュール４２０は、治療効果を最適化するために評価結果に基づき計画データを変更できる。
【００４６】
留意すべきことに、上述の実施形態は、本発明を限定するのではなく、当業者は添付の請求の範囲から逸脱することなく代替の実施形態を考案できる。実施形態は、限定ではなく説明のためである。本発明は、本発明の範囲及び精神の範囲内にある図示され及び説明された実施形態に対する全ての変更及び変形を包含することを意図する。請求項中、括弧内に記載された如何なる参照符号も、請求項を制限すると見なされるべきではない。用語「有する（comprising）」は、請求項及び説明中に列挙された以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。要素の前にある単数を表す語（「ａ」、「an」）は、このような要素の複数の存在を排除しない。複数のユニットを列挙している装置の請求項では、これらの複数のユニットは、１つの同一のハードウェア又はソフトウェアアイテムにより実装することができる。第１、第２、第３等の語の使用は、如何なる順序も示さない。これらの語は、名称として解釈されるべきである。
【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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