(57)【要約】      （修正有）【課題】内部被検体および身体組織の正確な三次元画像を経時的に提供し、さらに前記三次元画像がＮＭＲ派生画像および光学派生画像からなること、また内部身体ないプロセスや内部病理学的身体プロセスの三次元画像を経時的に提供できる空間固定結合画像化デバイスを提供する。【解決手段】非導電性ハウジング内に被検体を収容する画像プラットフォーム（ＩＭＰ）と画像化のためのＲＦコイルシステムと光学画像化モジュール（ＯＩＭ）とを備えた操縦可能画像システムとＭＲＩ画像と光学画像と融合する結合画像システム（ＣＩＳ）を備える。【選択図】図１
0003176221.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴画像化システムにおける、結合された解剖学的画像および実時間機能的光画像を生成するための空間固定結合画像化デバイス（ＳＦＣＩＤ）であって、操縦可能画像化システムＭＩＳが結合画像化システムＣＩＳに機能的に組み込まれ、
ａ．  前記操縦可能画像化システム（ＭＩＳ）が、非導電性ハウジング内に配置される、動けなくされた被検体を収容する画像化プラットフォーム（ＩＭＰ）を含み、前記ＩＭＰが被検体の１つまたは複数の領域を画像化するための無線周波数コイルシステム（ＲＦＣＳ）内に含まれ、前記ＲＦＣＳが、前記被検体を前記ＭＩＳ内に維持した状態で、（ｉ）少なくとも１つの導電性レシーバコイル、および／または（ｉｉ）前記ＩＭＰの少なくとも一部のいずれかを、少なくとも１つの非導電性ハウジングコイル内の少なくとも１つの固定位置へ、約３ｍｍ以上の精度で可逆的に並進させるように適合され、前記ＲＦＣＳが機械式並進システム（ＭＴＳ）、および取付け手段（ＡＭ）を含み、ＭＴＳが、前記動けなくされた被検体に直線運動を提供するように適合され、かつ、前記動けなくされた被検体の位置を約３ｍｍないし約６０ｍｍの範囲内に再現可能に固定するように適合され、取付け手段（ＡＭ）が前記ハウジングを前記ＭＴＳに接続するためのものであり、また、
ｂ．  前記結合画像化システム（ＣＩＳ）が、前記動けなくされた被検体の少なくとも１つの特定の領域を画像化し、かつ、（ｉ）三次元解剖学的画像を提供するように構成された少なくとも１つのＭＲＤ画像化モジュール（ＭＩＭ）と、（ｉｉ）前記ＩＭＰに結合され、また、前記動けなくされた被検体の前記領域によって放出され、あるいは前記領域で反射する光子を検出するように構成された少なくとも１つの光学画像化モジュール（ＯＩＭ）とを統合し、それにより前記動けなくされた被検体の前記領域の機能的活性部分の実時間機能的光画像を生成するように適合され、前記ＩＭＰ内に結合ＭＩＭおよびＯＩＭを機能的に組み込むことにより、決定可能な特定の体積内に位置している前記動けなくされた被検体の前記領域の１つまたは複数の多重モジュラー融合実時間画像が提供される
ＳＦＣＩＤ。
【請求項２】
前記ＲＦコイルが、ソレノイド、ヘルムホルツコイルおよび表面コイルからなるグループから選択される、請求項１に記載のＳＦＣＩＤ。
【請求項３】
ａ．  関心のある体積（ＶＯＩ）を画定する非導電性ハウジングと、
ｂ．  画定された磁界軸を有する安定した磁界を前記ＶＯＩ内に生成するように適合された磁石と、
ｃ．  少なくとも１つの磁気傾斜を前記ＶＯＩ内に確立するように適合された複数のコイルと、
ｄ．  前記ＶＯＩ内の前記動けなくされた被検体内の核スピンを励起するためにＲＦ放射のパルスを印加するように適合された少なくとも１つの非導電性ハウジングコイル（ＮＣＨＣ）と、
ｅ．  前記ＮＣＨＣ内に配置された少なくとも１つの導電性レシーバコイル（ＣＲＣ）と
をさらに備え、前記ＣＲＣが、前記ＶＯＩ内に提供される決定可能な特定の体積内の前記動けなくされた被検体から放出される共鳴信号の受信を最適化するように適合された、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項４】
前記固定位置のうちの少なくとも１つが前記非導電性ハウジングの外側に位置している、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項５】
前記固定位置のうちの１つが、前記最適化された受信が生じるポイントであって、前記磁界軸に沿った前記安定した磁界の中点に沿ったポイントである、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項６】
前記固定位置のうちの少なくとも１つが前記体積の外側に位置し、かつ、前記固定位置のうちの１つが、前記最適化された受信が生じるポイントであって、前記磁界軸に沿った前記安定した磁界の中点に沿ったポイントである、請求項３に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項７】
前記画像化プラットフォーム（ＩＭＰ）がベッドである、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項８】
ａ．  前記動けなくされた被検体に直線運動を提供するように適合され、かつ、前記動けなくされた被検体の位置を約３ｍｍないし約６０ｍｍの範囲内で再現可能に固定するように適合された第２の機械式並進システム（ＭＴＳ）と、
ｂ．  前記ＩＭＰまたはその一部を前記ＭＴＳに接続するための取付け手段（ＡＭ）と
をさらに備え、前記ＩＭＰが、前記決定可能な特定の体積に対して、前記ＣＲＣの前記並進に無関係に可逆的に並進するように適合される、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項９】
前記ＡＭが、前記ＩＭＰに取り付けられた前記機械式並進システム（ＭＴＳ）を前記ＣＲＣに取り付けられた前記ＭＴＳに接続するように適合され、また、さらに、前記ＩＭＰおよびＣＲＣの運動が相互に依存している、請求項８に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項１０】
前記光学画像化モジュール（ＯＩＭ）が、
ａ．  前記ハウジングの周囲に機能的に組み込まれた複数の検出器と、
ｂ．  前記複数の検出器の各々から前記体積の外側に位置しているコントローラに信号を送信するための手段と
を備え、前記ハウジング内への前記複数の検出器の前記機能的組込みにより、結合された解剖学的画像および実時間機能的光画像を生成することができる、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項１１】
前記光学画像化モジュール（ＯＩＭ）が、
ａ．  前記ハウジングの周囲に機能的に組み込まれた複数の光ファイバと、
ｂ．  前記複数の光ファイバの各々から前記体積の外側に位置しているコントローラに信号を送信するための手段と
を備え、前記ハウジング内への前記複数の光ファイバの前記機能的組込みにより、結合された解剖学的画像および実時間機能的光画像を生成することができる、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項１２】
前記結合画像化システム（ＣＩＳ）が、（ａ）蛍光分光学、（ｂ）ＳＰＥＣＴ、（ｃ）ＰＥＴ、およびそれらの任意の組合せからなるグループから選択される画像化方法を提供し、また、さらに、前記複数の検出器および／または光ファイバのいずれかが、前記少なくとも１つの追加画像化方法に典型的な信号を検出するように適合される、請求項１０または請求項１１のいずれかに記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項１３】
空間固定結合画像化デバイス（ＳＦＣＩＤ）が三次元（３Ｄ）多重様式画像化のために適合される、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項１４】
前記デバイスが、均質で、安定した、一様な磁界をその中に提供するための磁気共鳴デバイス（ＭＲＤ）（１００）の自己固着ケージであって、時計方向または反時計方向の所定の構造で配置された少なくとも３つのたわみ接続重畳壁（１）を備える外部シェルを特徴とする自己固着ケージを備える、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項１５】
前記ＭＲＤが、
ａ．  ケージ壁との磁気接続において、互いに対向する配向で、２つの同じグループで配置された少なくとも６つの側磁石であって、前記ケージ壁の前記同じ所定の構造で配置された、前記ケージ内に提供される磁界の総合強度を強くする少なくとも３つのたわみ接続重畳壁を備える外部シェルを特徴とする側磁石と、
ｂ．  前記側磁石と側磁石の間に互いに対向する配向で配置された少なくとも２つの極磁石片と、
ｃ．  前記極片の上に位置する互いに対向する配向で配置された、前記ケージの中に静磁界を生成する少なくとも２つの主磁石と
を備える、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのＭＲＤ画像化モジュール（ＭＩＭ）から受け取る前記三次元ＭＲＤ画像、および前記少なくとも１つの光学画像化モジュール（ＯＩＭ）から受け取る前記実時間機能的光画像を処理し、かつ、統合するための少なくとも１つの中央処理装置（ＣＰＵ）を備える、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項１７】
前記ＣＰＵが、前記三次元ＭＲＤ画像および前記実時間光画像を表示する手段を備える、請求項１６に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記ＣＰＵが、前記動けなくされた被検体の前記領域の機能的活性部分を実時間で識別することができるよう、前記動けなくされた被検体の前記領域の前記三次元ＮＭＲ画像から前記実時間光画像を識別するための手段を備える、請求項１６に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項１９】
前記ＭＲＤモジュールがＣＴ手段を備える、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項２０】
前記ＭＲＤモジュールがＭＲＩ手段を備える、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項２１】
前記ＭＲＤモジュールが、前記画像を構築するための二次元フーリエ変換（２ＤＦＴ）手段およびスライス選択手段を備える、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項２２】
前記ＭＲＤモジュールが、前記画像を構築するための三次元フーリエ変換（３ＤＦＴ）手段を備える、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項２３】
前記ＭＲＤモジュールが、前記画像を構築するための投影復元手段を備える、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項２４】
前記ＭＲＤモジュールが、前記画像を構築するためのポイント・バイ・ポイント画像構築手段を備える、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項２５】
前記ＭＲＤモジュールが、前記画像を構築するためのライン・バイ・ライン画像構築手段を備える、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項２６】
前記ＭＲＤモジュールが、前記画像を構築するための静的場傾斜画像構築手段を備える、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項２７】
前記ＭＲＤモジュールが、前記画像を構築するためのＲＦ場傾斜画像構築手段を備える、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項２８】
前記光学画像化モジュールが、前記動けなくされた被検体の前記領域の三次元実時間光画像を提供するために所定の方法で前記画像化プラットフォームの周囲に割り当てられた複数の光検出器を含んだ光検出器アレイを備える、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項２９】
前記光学画像化モジュールが、前記動けなくされた被検体の前記領域の生物発光を検出するための手段を備える、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項３０】
前記光学画像化モジュールが、前記動けなくされた被検体の前記領域の化学ルミネセンスを検出するための手段を備える、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項３１】
前記光学画像化モジュールが、前記動けなくされた被検体の前記領域の蛍光を検出するための手段を備える、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項３２】
前記光学画像化モジュールが、前記動けなくされた被検体の前記領域の近赤外蛍光を検出するための手段を備える、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項３３】
前記光学画像化モジュールが、前記動けなくされた被検体の前記領域の単一光子放射コンピュータ断層撮影画像化（ＳＰＥＣＴ）のための手段を含む、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項３４】
前記光学画像化モジュールが、前記動けなくされた被検体の前記領域の陽電子放射断層撮影画像化（ＰＥＴ）のための手段を含む、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項３５】
前記光学画像化モジュールが光子計数感度手段を含む、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項３６】
前記光学画像化モジュールが、前記動けなくされた被検体の前記領域から戻って移動する励起パルスを選択的に検出するための手段を含む、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項３７】
前記光学画像化モジュールが、前記励起パルスを同期させるための手段をさらに含む、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項３８】
前記動けなくされる被検体が小型哺乳動物である、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項３９】
前記動けなくされる被検体が、ヒト、哺乳動物、生物学的検体、生物学的器官、マウス、ネズミ、げっ歯類動物、鳥、爬虫類、両生類、生体内生物学的組織または器官、あるいは生体外生物学的組織または器官からなるグループから選択される、請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
【請求項４０】
操縦可能画像化システムＭＩＳを結合画像化システムＣＩＳに機能的に組み込むことにより、結合された解剖学的画像および実時間機能的光画像を生成するための方法であって、
ａ．  空間固定結合画像化デバイス（ＳＦＣＩＤ）を磁気共鳴画像化システム内に提供し、非導電性ハウジング内に配置された、動けなくされた被検体を収納する画像化プラットフォーム（ＩＭＰ）を前記ＭＩＳに提供するステップと、
ｂ．  被検体の１つまたは複数の領域を画像化するための無線周波数コイルシステム（ＲＦＣＳ）内に前記ＩＭＰを提供するステップと、
ｃ．  前記被検体を前記ＭＩＳ内に維持した状態で、（ｉ）少なくとも１つの導電性レシーバコイル（ＣＲＣ）、および／または（ｉｉ）前記ＩＭＰの少なくとも一部のいずれかを、少なくとも１つの非導電性ハウジングコイル（ＮＣＨＣ）内の少なくとも１つの固定位置へ、約３ｍｍ以上の精度で可逆的に並進させる手段を前記ＲＦＣＳに提供するステップと、
ｄ．  さらに、機械式並進システム（ＭＴＳ）、および前記ＭＴＳによって前記ハウジングを前記ＭＴＳに接続するための取付け手段（ＡＭ）を前記ＲＦＣＳに提供するステップ、前記動けなくされた被検体を直線運動で操縦するステップ、および前記動けなくされた被検体の位置を約３ｍｍないし約６０ｍｍの範囲内に再現可能に固定するステップと、
ｅ．  （ｉ）三次元解剖学的画像を提供するように構成された少なくとも１つのＭＲＤ画像化モジュール（ＭＩＭ）と、（ｉｉ）前記ＩＭＰに結合され、また、前記動けなくされた被検体の前記領域によって放出され、あるいは前記領域で反射する光子を検出し、それにより前記動けなくされた被検体の前記領域の機能的活性部分の実時間機能的光画像を生成するように構成された少なくとも１つの光学画像化モジュール（ＯＩＭ）とを統合することにより、前記動けなくされた被検体の少なくとも１つの特定の領域を画像化するステップと、
ｆ．  前記ＩＭＰ内にＭＩＭおよびＯＩＭを機能的に組み込み、それにより決定可能な特定の体積内に位置している前記動けなくされた被検体の前記領域の１つまたは複数の多重モジュラー融合実時間画像を提供するステップと
を含む方法。
【請求項４１】
ａ．  前記動けなくされた被検体を磁石によって生成される安定した磁界内の決定可能な特定の位置に導入するステップと、
ｂ．  前記ＮＣＨＣの位置が約３ｍｍないし約６０ｍｍ以内に固定されるよう、また、少なくとも前記関心のある体積の部分が前記ＮＣＨＣによって画定される体積内に位置するよう、位置決め可能なＮＣＨＣを前記動けなくされた被検体の近傍に配置するステップと、
ｃ．  所定の画像化プロトコルに従ってＲＦパルスおよび磁界傾斜を印加することによって前記関心のある体積内の核磁化を励起するステップと、
ｄ．  前記励起された核磁化によって前記ＮＣＨＣ内に生成されるＲＦ画像化信号を受け取るステップと、
ｅ．  受け取った磁気共鳴画像化信号から、また、前記ＮＣＨＣの前記位置から、前記決定可能な特定の体積の磁気共鳴画像を復元するステップと
を含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
ＮＣＨＣを前記対象の近傍に配置する前記ステップが、前記ＮＣＨＣを前記磁界軸に沿った前記安定した磁界の中点に沿ったポイントに配置するステップをさらに含み、前記決定可能な特定の体積から放出される共鳴信号の受信を最適化するために有用である、請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
ａ．  前記動けなくされた被検体を決定可能な特定の位置に導入するステップであって、前記位置が体積内に位置し、少なくとも前記体積の内側の部分が、磁石によって、複数の検出器が配置される前記体積の周囲に生成される安定した磁界を含むステップと、
ｂ．  前記ＲＦレシーバコイルの位置がＸｍｍ以内に固定されるよう、また、少なくとも前記関心のある体積の部分が前記コイルによって画定される体積内に位置するよう、位置決め可能なＲＦレシーバコイルを前記対象の近傍に配置するステップと、
ｃ．  所定の画像化プロトコルに従ってＲＦパルスおよび磁界傾斜を印加することによって前記関心のある体積内の核磁化を励起するステップと、
ｄ．  前記励起された核磁化によって前記ＲＦレシーバコイル内に生成されるＲＦ画像化信号を受け取るステップと、
ｅ．  受け取った磁気共鳴画像化信号から、また、前記ＲＦレシーバコイルの前記位置から、前記関心のある体積の磁気共鳴画像を復元するステップと、
ｆ．  前記複数の検出器のうちの少なくとも１つの各々から、前記体積の外側に位置しているコントローラに信号を送信するステップであって、ステップ（ｃ）の開始に対して所定の時間に開始され、かつ、所定の時間の長さにわたって継続するステップと
を含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４４】
前記少なくとも１つの他の画像化技法が、（ａ）蛍光分光学、（ｂ）ＳＰＥＣＴ、（ｃ）ＰＥＴおよび（ｄ）それらの任意の組合せからなるグループから選択される、請求項４０に記載の方法。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、一般に、動物またはヒトを画像化するために使用されるデバイスおよびその方法に関する。詳細には、本考案は、多重様式画像化デバイスからの三次元生体内時間分解画像の生成に関する。
【背景技術】
【０００２】
分子画像化の一様式である光学画像化は、バイオマーカを使用した生体内機能のマッピングを可能にする新しい、発展途上の分野である。ヒトまたは動物の中に導入されるバイオマーカは、自発的に、あるいは刺激に応答して光を放出し、この光が特殊な検出器によって受光される。検出器は連続データを収集することができるため、これらの検出器は、経時的な機能的情報を供給する。しかしながら、単一の検出器が供給することができるのは二次元画像のみであり、発生したプロセスの三次元位置を決定するためには、共同位置合わせすなわち画像融合が必要である。さらに、光学画像化によって検出される放射は、拡散放射によるものである（例えばＸ線中で遭遇する衝撃放射によるものではなく）ため、画像を復元することは困難である。したがって所望の機能の位置を識別するためには、解剖学的相関を提供するＣＴまたはＭＲＩなどの別の様式が必要である。次に、追加様式からの画像が光学イメージャからのデータと統合すなわち融合され、三次元データセットが形成される。さらに、個々の様式は、その限界特性を有しており、光学イメージャには、可能な限り光を遮る空間が必要である。ＭＲＩには、外部磁界からＭＲＩを遮蔽する環境が必要であり、その近傍における常磁性対象の使用を制限している。ＣＴあるいは核医学機械の周囲は、イオン化放射から遮蔽しなければならない。また、核医学画像化デバイスは放射源の近くに配置しなければならない。
【０００３】
従来技術は、光学画像化を別の様式と共に使用するために、画像化される被検体が光学イメージャから抽出され、かつ、別のデバイスへ移されることを示している。例えば、Ｃａｂｌｅらの米国特許出願２００６／０２５８９４１に、光学イメージャと、大抵はＭＲＩである第２の画像化システムとの間で被検体を自動的に移動させるトラックおよびロボットマニピュレータを備えた被検体ハンドリングシステムが教示されている。
【０００４】
光学画像化デバイスを提供している他の会社は、通常は麻酔がかけられた被検体が横たわる特殊な容器を提供している。この容器は、１つの様式から他の様式へ手動で再配置される。
【０００５】
上記解決法には、手順を進めている間、被検体を完全に不動にすることが必要であり、また、画像化設備を近くに配置することが必要である。しかしながら、最も良好な条件の下であっても、被検体がわずかに回転し、あるいは画像化デバイスの中心に適切に位置しないことがあり、またはただ呼吸することでさえ、モニタされる機能の解剖学的に偏位する原因になることがある。
【０００６】
米国特許出願第２００８／００８７８３３号に、胸あるいは脳などの患者の器官を含む重要な領域を画像化するための多重様式検出システムが開示されている。重要な領域が、回転可能テーブル上で回転するガンマ検出器およびＸ線検出器を使用して走査され、ＳＰＥＣＴおよび「マイクロＣＴ」画像が生成される。しかしながら、磁石の穴の内側でガンマ線を回転させることができず、また、機械の電子コンポーネントがイオン化放射によって害されるため、設定はＭＲ画像化に対しては両立しない。また、開示されているシステムは、光を遮る設定を必要とする光学画像化とも両立しない。患者をＭＲＩ内に維持した状態でＭＲＩ内からレシーバコイルを部分的に除去し、あるいは全面的に除去することができるいくつかのデバイスが開示されている。例えば、Ｗｕらの米国特許６，５９１，１２８に、取外し可能セクション、再配置可能セクションまたは交換可能セクションを備えたＲＦコイルシステムが開示されている。この発明は、個別のレシーバコイルを使用した、異なる問題、つまり、ＭＲＩデバイス内の既に混み合っている空間内におけるレシーバコイルの存在が、システム内に含めることができる追加機器の量およびタイプを制限しているという問題に対する解決法を提供するために設計されたものである。Ｗｕらの発明で開示されているＲＦコイルシステムは、とりわけ、管および他の治療デバイスまたは生命維持デバイスなどの医療デバイスの収納、および機能的ＭＲＩ研究のためのプローブなどの機器の収納を可能にするために、詳細には脳の画像化に使用するために設計されたものである。
【０００７】
Ｋｒｏｅｃｋｅｌの米国特許７，２６６，４０６に、可動レシーバコイルを備えたＭＲＩ機器を構築するための他の手法が開示されている。この発明は、コイルを患者の身体に向かって、あるいはコイルを患者の身体から遠ざかる方向に並進させることによってレシーバコイルから患者の身体までの距離を変更することができる装置を開示している。この発明の目的は、追加機器を収納する能力と共に、レシーバコイルと探針される体積の間の近接接触の精度を高くすること、ならびに上で言及した、レシーバコイルと患者の身体の間の近接接触によって生成される全く窮屈な空間で費やされる時間の長さを制限することによって患者を安心させることであった。この発明は、レシーバコイルを主磁界軸に平行に（つまりＭＲＩ情報を収集している間、被検体が横たわる平面に平行に）移動させるための手段を全く提供していない。その代わりに、この発明は、軸に沿って配置された複数のレシーバコイルを提供しており、特定のレシーバコイルへ被検体が物理的に移動される。当然、複数のレシーバコイルを有することによってＭＲＩシステムの費用が増加し、また、ＭＲＩシステムの複雑性が増している。
【０００８】
可動レシーバコイルを備えたＭＲＩシステムの第３の例は、重要な領域にわたって掃引することができるＲＦレシーバコイルを備えたＭＲＩシステムを開示している、Ｍａｒｔｉｎらの米国特許６，２７５，７２２に見出される。この発明のレシーバコイルは、主として、手術が実施された微小体積の組織に対する正確なＭＲＩを可能にすることにより、手術（例えば腫瘍切除）が成功したかどうかの外科医による決定を可能にするために、患者の身体内の関心のある体積を介して掃引するように設計されている。
【０００９】
これらの設計は、すべて、レシーバコイルによって検査される体積がＭＲＩの静磁界の中点に位置している場合に最良の空間解像度を得ることができるが、上記の特許で開示されているいずれの設計も、調査される体積とレシーバコイルを同時にそのポイントに置く能力を有していない、という追加欠点の問題を抱えている。
【００１０】
ＤｅＳｉｌｅｔｓらの米国特許６，９６１，６０６に、一人の患者に対して複数の断層撮影画像化スキャナを使用することができる多重様式医療画像化システムが開示されている。この装置の場合、患者は、異なるスキャナを連続的に通って並進される。このデバイスは、必要な任意の他の探針技法と共に、ＭＲＩのための分離式レシーバコイルの使用を確かに可能にしているが、別の欠点を抱えている。あるポイントから別のポイントへ患者が物理的に移動するため、異なるスキャナによって生成される画像の付き合わせを引き続いて実施しなければならず、付き合わせ精度の問題が余儀なくされる。例えば、とりわけＭＲＩ画像中の特徴のサイズが小さいか、あるいはその特徴から生じる信号が微弱である場合、ＭＲＩ画像中のある特徴が第２の画像中のある特徴と同じポイントで生じたものであるかどうかを確信をもって決定することは場合によっては不可能である。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、従来技術に鑑みて、内部被検体および身体組織の正確な三次元画像を経時的に提供する画像化デバイスおよび方法が待望されており、また、未だに満たされていない必要性が存在している。さらに、内部被検体および身体組織の三次元画像であって、ＮＭＲ派生画像および光学派生画像からなる三次元画像を常に正確に提供する画像化デバイスおよび方法が待望されており、また、未だに満たされていない必要性が存在している。さらに、内部身体プロセスの三次元画像を経時的に正確に提供する画像化デバイスおよび方法が待望されており、また、未だに満たされていない必要性が存在している。最後に、内部病理学的身体プロセスの三次元画像を経時的に正確に提供する画像化デバイスおよび方法が待望されており、また、未だに満たされていない必要性が存在している。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本考案によれば、磁気共鳴画像化システムにおける、結合された解剖学的画像および実時間機能的光画像を生成するために有用な新規な空間固定結合画像化デバイス（ＳＦＣＩＤ）が開示される。ＳＦＣＩＤには、操縦可能画像化システムＭＩＳが結合画像化システムＣＩＳに機能的に組み込まれている。操縦可能画像化システム（ＭＩＳ）には、とりわけ、非導電性ハウジング内に配置される、動けなくされた被検体を収納する画像化プラットフォーム（ＩＭＰ）が含まれている。ＩＭＰは、被検体の１つまたは複数の領域を画像化するための無線周波数コイルシステム（ＲＦＣＳ）内に含まれている。ＲＦＣＳは、被検体をＭＩＳ内に維持した状態で、（ｉ）少なくとも１つの導電性レシーバコイル、および／または（ｉｉ）ＩＭＰの少なくとも一部のいずれかを、少なくとも１つの非導電性ハウジングコイル内の少なくとも１つの固定位置へ、約３ｍｍ以上の精度で可逆的に並進させるように適合されている。ＲＦＣＳには、とりわけ、動けなくされた被検体に直線運動を提供するように適合され、かつ、動けなくされた被検体の位置を約３ｍｍないし約６０ｍｍの範囲内に再現可能に固定するように適合された機械式並進システム（ＭＴＳ）が含まれている。また、ＲＦＣＳには、ハウジングをＭＴＳに接続するための取付け手段（ＡＭ）が含まれている。結合画像化システム（ＣＩＳ）は、動けなくされた被検体の少なくとも１つの特定の領域を画像化し、かつ、（ｉ）三次元解剖学的画像を提供するように構成された少なくとも１つのＭＲＤ画像化モジュール（ＭＩＭ）と、（ｉｉ）ＩＭＰに結合され、また、動けなくされた被検体の領域によって放出され、あるいはその領域で反射する光子を検出するように構成された少なくとも１つの光学画像化モジュール（ＯＩＭ）とを統合し、それにより動けなくされた被検体の領域の機能的活性部分の実時間機能的光画像を生成するように適合されている。したがってＩＭＰ内に結合ＭＩＭおよびＯＩＭを機能的に組み込むことにより、決定可能な特定の体積内に位置している動けなくされた被検体の領域の１つまたは複数の多重モジュラー融合実時間画像が提供される。
【００１３】
また、上記ＲＦコイルが、ソレノイド、ヘルムホルツコイルおよび表面コイルからなるグループから選択されることも本考案の範囲内である。
また、上で定義した磁気共鳴画像化システムが、（ａ）関心のある体積（ＶＯＩ）を画定する非導電性ハウジングと、（ｂ）画定された磁界軸を有する安定した磁界をＶＯＩ内に生成するように適合された磁石と、（ｃ）少なくとも１つの磁気傾斜をＶＯＩ内に確立するように適合された複数のコイルと、（ｄ）ＶＯＩ内の動けなくされた被検体内の核スピンを励起するためにＲＦ放射のパルスを印加するように適合された少なくとも１つの非導電性ハウジングコイル（ＮＣＨＣ）と、（ｅ）ＮＣＨＣ内に配置された少なくとも１つの導電性レシーバコイル（ＣＲＣ）のうちの１つまたは複数のモジュールをさらに備えることも本考案の範囲内である。ＣＲＣは、ＶＯＩ内に提供される決定可能な特定の体積内の動けなくされた被検体から放出される共鳴信号の受信を最適化するように適合される。
【００１４】
また、固定位置のうちの少なくとも１つが非導電性ハウジングの外側に位置していることも本考案の範囲内である。
また、固定位置のうちの１つが、最適化された受信が生じるポイントであって、磁界軸に沿った安定した磁界の中点に沿ったポイントであることも本考案の範囲内である。
【００１５】
また、固定位置のうちの少なくとも１つが体積の外側に位置し、かつ、固定位置のうちの１つが、最適化された受信が生じるポイントであって、磁界軸に沿った安定した磁界の中点に沿ったポイントであることも本考案の範囲内である。
【００１６】
また、画像化プラットフォーム（ＩＭＰ）が、ベッド、手術台、ハンモック様備品、ストレッチャ、等々であることも本考案の範囲内である。
また、上記のいずれかで定義した磁気共鳴画像化システムが、（ａ）動けなくされた被検体に直線運動を提供するように適合され、かつ、動けなくされた被検体の位置を約３ｍｍないし約６０ｍｍの範囲内で再現可能に固定するように適合された第２の機械式並進システム（ＭＴＳ）と、（ｂ）ＩＭＰまたはその一部をＭＴＳに接続するための取付け手段（ＡＭ）とをさらに備え、ＩＭＰが、決定可能な特定の体積に対して、ＣＲＣの並進に無関係に可逆的に並進するように適合されることも本考案の範囲内である。
【００１７】
また、ＡＭが、ＩＭＰに取り付けられた機械式並進システム（ＭＴＳ）をＣＲＣに取り付けられたＭＴＳに接続するように適合され、および／またはＩＭＰおよびＣＲＣの運動が相互に依存していることも本考案の範囲内である。
【００１８】
また、光学画像化モジュール（ＯＩＭ）が、とりわけ、（ａ）ハウジングの周囲に機能的に組み込まれた複数の検出器と、（ｂ）これらの複数の検出器の各々から体積の外側に位置しているコントローラに信号を送信するための手段とを備えることも本考案の範囲内である。ハウジング内にこれらの複数の検出器を機能的に組み込むことにより、結合された解剖学的画像および実時間機能的光画像を生成することができる。
【００１９】
追加または別法として、光学画像化モジュール（ＯＩＭ）が、とりわけ、（ａ）ハウジングの周囲に機能的に組み込まれた複数の光ファイバと、（ｂ）これらの複数の光ファイバの各々から体積の外側に位置しているコントローラに信号を送信するための手段とを備えることも本考案の範囲内である。ハウジング内にこれらの複数の光ファイバを機能的に組み込むことにより、結合された解剖学的画像および実時間機能的光画像を生成することができる。
【００２０】
また、結合画像化システム（ＣＩＳ）が、（ａ）蛍光分光学、（ｂ）ＳＰＥＣＴ、（ｃ）ＰＥＴ、およびそれらの任意の組合せからなるグループから選択される画像化方法を提供することも本考案の範囲内である。複数の検出器および／または光ファイバのいずれかは、少なくとも１つの追加画像化方法に典型的な信号を検出するように適合されることが好ましい。
【００２１】
また、空間固定結合画像化デバイス（ＳＦＣＩＤ）が三次元（３Ｄ）多重様式画像化のために適合されることも本考案の範囲内である。
また、上記のいずれかで定義したデバイスが、均質で、安定した、一様な磁界をその中に提供するための磁気共鳴デバイス（ＭＲＤ）の自己固着ケージであって、時計方向または反時計方向の所定の構造で配置された少なくとも３つのたわみ接続重畳壁を備える外部シェルを特徴とする自己固着ケージを備えることも本考案の範囲内である。
【００２２】
また、ＭＲＤの自己固着ケージが、とりわけ、（ａ）ケージ壁との磁気接続において、互いに対向する配向で、２つの同じグループで配置された少なくとも６つの側磁石であって、ケージ壁の同じ所定の構造で配置された、ケージ内に提供される磁界の総合強度を強くする少なくとも３つのたわみ接続重畳壁を備える外部シェルを特徴とする側磁石と、（ｂ）側磁石と側磁石の間に互いに対向する配向で配置された少なくとも２つの極磁石片と、（ｃ）極片の上に位置し、互いに対向する配向で配置された、ケージの中に静磁界を生成する少なくとも２つの主磁石とを備えることも本考案の範囲内である。さらに、自己固着ケージの輪郭が、四面体、五面体または六面体などの多面体で画定されることも本考案の範囲内である。さらに、重畳壁および極片が金属合金であり、好ましくは軟鉄合金であることも本考案の範囲内である。さらに、ケージ壁のうちの少なくとも１つが、ケージの壁の変位を可能にする耐性を画定し、かつ、ケージの磁界の漏れを防止する突出縁接続によって隣接する壁と相互接続されることも本考案の範囲内である。さらに、側磁石の少なくとも一部が超伝導体または強磁性体であることも本考案の範囲内である。さらに、極片が所定の距離（Ｆ）のエアギャップによって分離されることも本考案の範囲内である。さらに、極片の面積、側磁石の寸法すなわち側磁石の厚さ（Ｃ）、幅（Ｄ）、長さ（Ｅ）、主磁石およびエアギャップ（Ｆ）が、磁界強度およびその一様性を決定することも本考案の範囲内である。さらに、自己固着ケージが、自己固着ケージ内の磁界を調整するように適合された少なくとも１つの隅磁石をさらに備えることも本考案の範囲内である。さらに、隅磁石が、多面体、円筒またはそれらの任意の組合せを形成することも本考案の範囲内である。さらに、少なくとも１つの円筒隅磁石が、その隅磁石の縦方向の軸に沿って超過し、したがってケージ内に提供される磁界を調整するのに適した回転手段を収容するように適合された少なくとも１つの穴を備えることも本考案の範囲内である。さらに、少なくとも１つの円筒隅磁石が時計方向または反時計方向に回転することも本考案の範囲内である。また、隅磁石が、ケージの隅に隣接する所定の位置に配置され、したがって磁界の予備調整が提供されることも本考案の範囲内である。隅磁石は、極片の外側、極片の内側、側磁石と側磁石の間の、極片および側磁石から任意の距離、またはそれらの任意の組合せ位置に配置される。さらに、隅磁石が、パラメータ、すなわち磁石の磁束線と極片の縁の間の角度（[アルファ]）、その長さ（Ａ）およびその幅（Ｂ）によって画定されることも本考案の範囲内である。
【００２３】
また、上記のいずれかで定義した自己固着ケージを得るための方法であって、均質で、安定した、一様な磁界がその中に提供されるよう、外部シェルが、とりわけ、少なくとも３つのたわみ接続壁を重畳させるステップを含むことを特徴とする方法を提供することも本考案の範囲内である。この方法は、自己固着ケージを構築し、かつ、その中に空洞カプセル封じを構築するステップと、自己固着ケージ内の磁界を均質にし、安定させ、かつ、一様にすることができる隅磁石を重畳させるステップをさらに含むことができる。前記方法は、磁界の一様性を最適化するための調整ステップ[アルファ]を含むことができる。この方法は、磁界の微調整を提供するために１つまたは複数の円筒隅磁石を回転させるステップと、磁束線を導くステップと、磁石材料の製造プロセスの間に生じる不純物によって生成される磁界を補償するステップを含むことができる。
【００２４】
また、上記のいずれかで定義したデバイスが、とりわけ、少なくとも１つのＭＲＤ画像化モジュール（ＭＩＭ）から受け取る三次元ＭＲＤ画像、および少なくとも１つの光学画像化モジュール（ＯＩＭ）から受け取る実時間機能的光画像を処理し、かつ、統合するための少なくとも１つの中央処理装置（ＣＰＵ）を備えることも本考案の範囲内である。ＣＰＵは、場合によっては三次元ＭＲＤ画像および実時間光画像を表示する手段を備えている。ＣＰＵは、別法または追加として、動けなくされた被検体の領域の機能的活性部分を実時間で識別することができるよう、動けなくされた被検体の領域の三次元ＮＭＲ画像から実時間光画像を識別するための手段を備えている。
【００２５】
また、上記のいずれかで定義したデバイスのＭＲＤモジュールがＣＴ解析手段および／またはＭＲＩ解析手段を備えることも本考案の範囲内である。
また、上記のいずれかで定義したデバイスのＭＲＤモジュールが、画像の少なくとも一部を構築するための二次元フーリエ変換（２ＤＦＴ）手段およびスライス選択手段を備えること、および／または画像の少なくとも一部を構築するための三次元フーリエ変換（３ＤＦＴ）手段を備えることも本考案の範囲内である。
【００２６】
また、上記のいずれかで定義したデバイスのＭＲＤモジュールが、画像を構築するための投影復元手段を備えることも本考案の範囲内である。
また、上記のいずれかで定義したデバイスのＭＲＤモジュールが、画像を構築するためのポイント・バイ・ポイント画像構築手段を備えることも本考案の範囲内である。
【００２７】
また、上記のいずれかで定義したデバイスのＭＲＤモジュールが、画像を構築するためのライン・バイ・ライン画像構築手段を備えることも本考案の範囲内である。
また、上記のいずれかで定義したデバイスのＭＲＤモジュールが、画像を構築するための静磁界傾斜画像構築手段を備えることも本考案の範囲内である。
【００２８】
また、上記のいずれかで定義したデバイスのＭＲＤモジュールが、画像を構築するためのＲＦ磁界傾斜画像構築手段を備えることも本考案の範囲内である。
また、上記のいずれかで定義した光学画像化モジュールが、動けなくされた被検体の領域の三次元実時間光画像を提供するために所定の方法で画像化プラットフォームの周囲に割り当てられた複数の光検出器を含んだ光検出器アレイを備えることも本考案の範囲内である。
【００２９】
また、上記のいずれかで定義した光学画像化モジュールが、動けなくされた被検体の領域の生物発光を検出するための手段を備えることも本考案の範囲内である。
また、上記のいずれかで定義した光学画像化モジュールが、動けなくされた被検体の領域の化学ルミネセンスを検出するための手段を備えることも本考案の範囲内である。
【００３０】
また、上記のいずれかで定義した光学画像化モジュールが、動けなくされた被検体の領域の蛍光を検出するための手段を備えることも本考案の範囲内である。
また、上記のいずれかで定義した光学画像化モジュールが、動けなくされた被検体の領域の近赤外蛍光を検出するための手段を備えることも本考案の範囲内である。
【００３１】
また、上記のいずれかで定義した光学画像化モジュールが、動けなくされた被検体の領域の単一光子放射コンピュータ断層撮影画像化（ＳＰＥＣＴ）を備えることも本考案の範囲内である。
【００３２】
また、上記のいずれかで定義した光学画像化モジュールには、動けなくされた被検体の領域の陽電子放射断層撮影画像化（ＰＥＴ）のための手段が含まれていることも本考案の範囲内である。
【００３３】
請求項１の磁気共鳴画像化システムであって、光学画像化モジュールには光子計数感度手段が含まれている。
また、上記のいずれかで定義した光学画像化モジュールには、動けなくされた被検体の領域から戻って移動する励起パルスを選択的に検出するための手段が含まれていることも本考案の範囲内である。
【００３４】
また、上記のいずれかで定義した光学画像化モジュールには、励起パルスを同期させるための手段が含まれていることも本考案の範囲内である。
また、上記のいずれかで定義した動けなくされる被検体が微小哺乳動物であることも本考案の範囲内である。この動けなくされる被検体は、それらに限定されないが、ヒト、哺乳動物、生物学的検体、生物学的器官、マウス、ネズミ、げっ歯類動物、鳥、爬虫類、両生類、生体内生物学的組織または器官、あるいは生体外生物学的組織または器官からなるグループから選択されることが好ましい。
【００３５】
また、操縦可能画像化システムＭＩＳを結合画像化システムＣＩＳに機能的に組み込むことにより、結合された解剖学的画像および実時間機能的光画像を生成するための方法が開示されることも本考案の範囲内である。この方法には、とりわけ、（ａ）空間固定結合画像化デバイス（ＳＦＣＩＤ）を磁気共鳴画像化システム内に提供し、非導電性ハウジング内に配置された、動けなくされた被検体を収容する画像化プラットフォーム（ＩＭＰ）をＭＩＳに提供するステップと、（ｂ）被検体の１つまたは複数の領域を画像化するための無線周波数コイルシステム（ＲＦＣＳ）内にＩＭＰを提供するステップと、（ｃ）被検体をＭＩＳ内に維持した状態で、（ｉ）少なくとも１つの導電性レシーバコイル（ＣＲＣ）、および／または（ｉｉ）ＩＭＰの少なくとも一部のいずれかを、少なくとも１つの非導電性ハウジングコイル（ＮＣＨＣ）内の少なくとも１つの固定位置へ、約３ｍｍ以上の精度で可逆的に並進させる手段をＲＦＣＳに提供するステップと、（ｄ）さらに、機械式並進システム（ＭＴＳ）、およびＭＴＳによってハウジングをＭＴＳに接続するための取付け手段（ＡＭ）をＲＦＣＳに提供するステップ、動けなくされた被検体を直線運動で操縦するステップ、および動けなくされた被検体の位置を約３ｍｍないし約６０ｍｍの範囲内に再現可能に固定するステップと、（ｅ）（ｉ）三次元解剖学的画像を提供するように構成された少なくとも１つのＭＲＤ画像化モジュール（ＭＩＭ）と、（ｉｉ）ＩＭＰに結合され、また、動けなくされた被検体の領域によって放出され、あるいはその領域で反射する光子を検出するように構成された少なくとも１つの光学画像化モジュール（ＯＩＭ）とを統合し、それにより動けなくされた被検体の領域の機能的活性部分の実時間機能的光画像を生成することにより、動けなくされた被検体の少なくとも１つの特定の領域を画像化するステップと、（ｆ）ＩＭＰ内にＭＩＭおよびＯＩＭを機能的に組み込み、それにより決定可能な特定の体積内に位置している動けなくされた被検体の領域の１つまたは複数の多重モジュラー融合実時間画像を提供するステップのうちの１つまたは複数が含まれている。
【００３６】
また、本方法が、（ａ）動けなくされた被検体を磁石によって生成される安定した磁界内の決定可能な特定の位置に導入するステップと、（ｂ）ＮＣＨＣの位置が約３ｍｍないし約６０ｍｍ以内に固定されるよう、また、少なくとも関心のある体積の部分がＮＣＨＣによって画定される体積内に位置するよう、位置決め可能なＮＣＨＣを動けなくされた被検体の近傍に配置するステップと、（ｃ）所定の画像化プロトコルに従ってＲＦパルスおよび磁界傾斜を印加することによって関心のある体積内の核磁化を励起するステップと、（ｄ）励起された核磁化によってＮＣＨＣ内に生成されるＲＦ画像化信号を受け取るステップと、（ｅ）受け取った磁気共鳴画像化信号から、また、ＮＣＨＣの位置から、決定可能な特定の体積の磁気共鳴画像を復元するステップを含むことも本考案の範囲内である。
【００３７】
また、決定可能な特定の体積から放出される共鳴信号の受信を最適化するための方法が上で定義したように提供されることも本考案の範囲内であり、ＮＣＨＣを対象の近傍に配置するステップには、ＮＣＨＣを磁界軸に沿った安定した磁界の中点に沿ったポイントに配置するステップがさらに含まれている。
【００３８】
また、上で定義した方法であって、とりわけ、（ａ）動けなくされた被検体を決定可能な特定の位置に導入するステップであって、該決定可能な特定の位置が体積内に位置し、少なくとも該体積の内側の部分が、磁石と、複数の検出器が配置されるその周囲によって生成される安定した磁界を含むステップと、（ｂ）ＲＦレシーバコイルの位置がＸｍｍ以内に固定されるよう、また、少なくとも関心のある体積の部分がコイルによって画定される体積内に位置するよう、位置決め可能なＲＦレシーバコイルを対象の近傍に配置するステップと、（ｃ）所定の画像化プロトコルに従ってＲＦパルスおよび磁界傾斜を印加することによって関心のある体積内の核磁化を励起するステップと、（ｄ）励起された核磁化によってＲＦレシーバコイル内に生成されるＲＦ画像化信号を受け取るステップと、（ｅ）受け取った磁気共鳴画像化信号から、また、ＲＦレシーバコイルの位置から、関心のある体積の磁気共鳴画像を復元するステップと、（ｆ）複数の検出器のうちの少なくとも１つの各々から、体積の外側に位置しているコントローラに信号を送信するステップであって、ステップ（ｃ）の開始に対して所定の時間に開始されるステップ、かつ、所定の時間の長さにわたって継続するステップを含む方法が開示されることも本考案の範囲内である。Ｘは任意の整数であり、例えばＸの範囲は、約０．１ｍｍないし約５０ｍｍの間、約５ｍｍないし約５００ｍｍの間、約５０ｍｍないし１．５ｍの間、等々にわたっている。
【００３９】
また、上で定義したように提供され、少なくとも１つの他の画像化技法が、（ａ）蛍光分光学、（ｂ）ＳＰＥＣＴ、（ｃ）ＰＥＴおよび（ｄ）それらの任意の組合せからなるグループから選択される方法も本考案の範囲内である。
【００４０】
以下、本考案を理解し、また、実際にどのようにして本考案を実施することができるかを明らかにするために、添付の図面を参照して、単なる非制限の例にすぎないいくつかの好ましい実施形態について説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】結合された解剖学的画像および実時間機能的光画像を生成するために有用な新規な空間固定結合画像化デバイス（ＳＦＣＩＤ）の略線図である。ＳＦＣＩＤには、操縦可能画像化システムＭＩＳが本明細書において開示される本考案の一実施形態による結合画像化システムＣＩＳに機能的に組み込まれている。
【図２】本明細書において開示される本考案の一実施形態による位置決め可能ＭＲＩレシーバコイルアセンブリを組み込んだＭＲＩシステムの略線図である。
【図３】本明細書において開示される本考案の一実施形態による位置決め可能ＭＲＩレシーバコイルおよび独立して移動させることができるベッドを組み込んだＭＲＩシステムの略線図である。
【図４】図４ａは、本明細書において開示される本考案の一実施形態による位置決め可能ＭＲＩレシーバコイルおよび第２の画像化方法のための手段を組み込んだＭＲＩシステムの略線図（側面図）である。図４ｂは、本明細書において開示される本考案の一実施形態による位置決め可能ＭＲＩレシーバコイルおよび第２の画像化方法のための手段を組み込んだＭＲＩシステムの略線図（正面図）である。
【図５】本明細書において開示される本考案の一実施形態による統合された機能的画像化様式および解剖学的画像化様式の略線図である。
【図６】本明細書において開示される本考案の一実施形態による、動けなくされた非移動被検体の統合（融合）実時間（機能的）画像を取得するための方法の略線図である。
【考案を実施するための形態】
【００４２】
以下の説明は、すべての当業者が本考案を利用することができるよう、本考案のすべての章と共に提供されたものであり、また、以下の説明には、本考案を実施している本考案者が企図した最良のモードが示されている。しかしながら、本考案の包括的な原理は、とりわけ、多重様式画像化デバイスから生体内時間分解画像を生成する手段および方法を提供するために定義付けられているため、当業者には依然として様々な変更態様が明らかであろう。
【００４３】
また、上で説明した、方法および装置についての説明には、これらの方法を実施するための装置が包含され、また、当業者によく知られている任意のタイプの装置を使用する方法が包含されているものとして解釈すべきであり、それらについて、当業者による本考案の実践を可能にするために本明細書において詳細に説明する必要はないことを理解されたい。
【００４４】
「磁気共鳴デバイス」（ＭＲＤ）という用語は、以下、任意の磁気共鳴画像化（ＭＲＩ）デバイス、任意の核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光器、任意の電子スピン共鳴（ＥＳＲ）分光器、任意の核四重極共鳴（ＮＱＲ）またはそれらの任意の組合せに適用される。
【００４５】
「様式、複数の様式、モード」という用語は、本明細書においては、それには限定されないが本考案のデバイスの属性を意味しており、つまりデバイスが１つまたは複数の画像を生成するための複数の手段を備えていることを意味している。好ましい実施形態では、デバイスは、ＮＭＲ手段、すなわちＭＲＩまたはＣＴなどの被検体の画像を生成するための様式を備えており、また、ＮＭＲ手段を備えたまさにそれと同じデバイスが、さらに、光学手段、すなわち同じ被検体の画像を生成するための様式を備えている。これらのＮＭＲ手段および光学手段は、いずれも時間分解画像を生成することができる。
【００４６】
「解剖学的画像化」という用語は、以下、それらに限定されないが、解剖学的画像を復元するために使用される、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）または磁気共鳴（ＭＲ）イメージャなどの、ＮＭＲに基づく画像化技法、方法、手段および設備を意味している。
【００４７】
「機能的画像化」という用語は、以下、それらに限定されないが、生体、組織、器官または身体部位あるいは部分の機能の変化を検出し、あるいは測定するための光学画像化技法、方法、手段および設備を意味している。機能は、それらに限定されないが、代謝、血流、局所化学組成および吸収、ならびに分子画像化のために使用される任意の他の様式である。このような機能は、光学画像化、光学蛍光画像化、分子画像化、生物発光、化学ルミネセンス、蛍光、ＵＶ、ＩＲおよび／または可視光、単一光子放射コンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ）法および陽電子放射断層撮影（ＰＥＴ）法からなるグループから選択される任意の技法、方法または手段用に適合された光学検出器または光学センサによって検出することができる。
【００４８】
本明細書において使用されているように、「被検体」という用語は、任意の対象つまり生命創造物であって、生命創造物の少なくとも１つの磁気共鳴画像を獲得し、あるいは生命創造物から少なくとも１つの磁気共鳴画像を獲得するために、その全体または一部が磁気共鳴画像化（ＭＲＩ）システムの静磁界中に挿入される生命創造物を意味している。
【００４９】
本明細書において使用されているように、「関心のある体積」という用語は、画像が望ましい被検体内の体積を意味している。したがって関心のある体積は、例えば被検体全体、被検体内の器官、あるいは被検体内の器官内の特定の体積であってもよい（例えば腫瘍が存在することが疑われる部位）。
【００５０】
本明細書において使用されているように、「ベッド」という用語は、ＭＲＩシステムによって磁気共鳴画像を取得している間、その表面に被検体が横たわる任意の対象を意味している。非制限の例として、被検体が横たわる表面は、その対象の上部表面であり、本質的に平らである。ベッドは、ＭＲＩの外部の位置へ並進させることができる。
【００５１】
本明細書において使用されているように、「コイル」という用語は、概ね円形または螺旋形の任意の導電コンポーネントであって、とりわけ無線周波数（ＲＦ）放射を伝送し、あるいは受信するために使用するように適合された導電コンポーネントを意味している。
【００５２】
本明細書において使用されているように、「中点」という用語は、磁界を参照して、磁界軸に沿ったポイントであって、磁界軸に対して直角の、相俟って定義済み体積の２つの限界を画定している２つの平面から等距離に位置しているポイントを意味している。
【００５３】
本明細書において使用されているように、「検出器」という用語は、それに衝突してくる信号の強度を測定し、その強度を記録デバイスに送信するように適合された装置を意味している。検出器には、通常、受け取った信号をその信号の強度に比例する電流、電圧または数に変換するために必要なすべての電子工学（また、信号が光子からなっている場合は光学）、およびこれらの電流、電圧または数を適切な記録デバイスに引き渡すための手段が含まれている。
【００５４】
本明細書において使用されているように、「複数の」という用語は、それには限定されないが１以上の任意の整数を意味している。
「約」という用語は、以下、定義されている値の±２５％である測度に適用される。
【００５５】
次に、図１を参照すると、本考案の一実施形態による磁気共鳴画像化システムのブロック図が非制限方式で概略的に示されている。磁気共鳴画像化システムは、結合された解剖学的画像および実時間機能的光画像を生成するために有用な新規な空間固定結合画像化デバイス（ＳＦＣＩＤ）を備えている。ＳＦＣＩＤには、操縦可能画像化システムＭＩＳが結合画像化システムＣＩＳに機能的に組み込まれている。操縦可能画像化システム（ＭＩＳ）には、とりわけ、非導電性ハウジング内に配置される、動けなくされた被検体を収容する画像化プラットフォーム（ＩＭＰ）が含まれている。ＩＭＰは、被検体の１つまたは複数の領域を画像化するための無線周波数コイルシステム（ＲＦＣＳ）内に含まれている。ＲＦＣＳは、被検体をＭＩＳ内に維持した状態で、（ｉ）少なくとも１つの導電性レシーバコイル、および／または（ｉｉ）ＩＭＰの少なくとも一部のいずれかを、少なくとも１つの非導電性ハウジングコイル内の少なくとも１つの固定位置へ、約３ｍｍ以上の精度で可逆的に並進させるように適合されている。ＲＦＣＳには、とりわけ、動けなくされた被検体に直線運動を提供するように適合され、かつ、動けなくされた被検体の位置を約３ｍｍないし約６０ｍｍの範囲内に再現可能に固定するように適合された機械式並進システム（ＭＴＳ）が含まれている。また、ＲＦＣＳには、ハウジングをＭＴＳに接続するための取付け手段（ＡＭ）が含まれている。結合画像化システム（ＣＩＳ）は、動けなくされた被検体の少なくとも１つの特定の領域を画像化し、かつ、（ｉ）三次元解剖学的画像を提供するように構成された少なくとも１つのＭＲＤ画像化モジュール（ＭＩＭ）と、（ｉｉ）ＩＭＰに結合され、また、動けなくされた被検体の領域によって放出され、あるいはその領域で反射する光子を検出するように構成された少なくとも１つの光学画像化モジュール（ＯＩＭ）とを統合し、それにより動けなくされた被検体の領域の機能的活性部分の実時間機能的光画像を生成するように適合されている。したがってＩＭＰ内に結合ＭＩＭおよびＯＩＭを機能的に組み込むことにより、動けなくされた被検体の、決定可能な特定の体積内に位置している領域の１つまたは複数の多重モジュラー融合実時間画像が提供される。
【００５６】
次に図２を参照すると、本考案で開示されるレシーバコイルアセンブリを含んだ本考案のさらに別の実施形態によるＳＦＣＩＤ１０の略図（側面図）が示されている。静磁界は、ＭＲＩチャンバ１００の外部の磁石（図示せず）によって生成される。磁石は、超伝導磁石であっても、あるいは任意の適切な幾何学設計の永久磁石であってもよい。また、図２には、適切な傾斜磁界を生成する傾斜コイルも同じく示されていない。このような磁石およびコイルの設計および構築は、当分野でよく知られている。ＭＲＩチャンバ１００の外側に位置している伝送コイル１０１は、当分野でよく知られている原理に従って静磁界中の磁気核を励起するためのＲＦパルスを提供している。被検体１０２（ここでは例えばマウス）は、関心のある体積が静磁界中に位置し、かつ、伝送コイル１０１によって取り囲まれる体積中に位置するようにチャンバ１００内に配置され、別の実施形態では、被検体１０２はヒトであり、また、ＭＲＩ機器は、全身の画像を獲得するように適合される。代替実施形態では、被検体の身体の一部分（例えば頭部または肢）のみがチャンバ１００内に配置され、別の代替実施形態では、被検体はヒトではない（非制限の例として、被検体は、ネズミまたはウサギなどの微小哺乳動物であってもよく、通常、これらの実施形態では、動物全体がチャンバ内に配置される）。図示されている実施形態では、被検体１０２は、ベッド１０６または同様の備品の上に横たわっている。（ｉ）コイル１０１および１０３の両方がハウジング１００の内部部分に存在し、あるいは（ｉｉ）図示されているようにコイル１０１がハウジングの外側に位置し、また、コイル１０３がハウジングの内部に位置することも本考案の範囲内である。
【００５７】
レシーバコイル１０３は、関心のある体積を実質的に取り囲んでおり、したがって例えば被検体の関心のある体積内の特定の位置に応じて、被検体の全身、または被検体の肢あるいは身体部分を取り囲むように設計することができる。レシーバコイル１０３は、可能な限り関心のある体積の近くになるように配置される。レシーバコイルには、任意のタイプのＲＦコイルであることができ、例えばソレノイド、ヘルムホルツコイルまたは表面コイル（ループ）であることができる。内部コイルは均質にする必要はない。図１に示されている実施形態には単一のレシーバコイルが存在しており、代替実施形態には独立した複数のコイルが存在している。レシーバコイルは、機械式並進デバイス１０４に取り付けられている。
【００５８】
機械式並進デバイスは、静磁界によって画定される軸に沿った任意の所定の位置にレシーブコイルを移動させ、かつ、その軸の周りに回転させるように適合されている（それぞれ矢印１０５Ａおよび１０５Ｂを参照されたい）。機械式並進デバイスには、レシーバコイルを移動させるための当分野で知られている手段であって、レシーバコイルの位置をＸｍｍの範囲内に固定する（例えばステッパモータによって）ように同じく適合される任意の適切な手段を使用することができ、Ｘは任意の整数であり、例えばＸの範囲は、約０．１ｍｍないし約５０ｍｍの間、約５ｍｍないし約５００ｍｍの間、約５０ｍｍないし１．５ｍの間、等々にわたっている。レシーバコイルが適切に位置決めされると、ＭＲＩは、任意の適切なパルス／検出スキームに従って進行することができる。
【００５９】
次に図３を参照すると、本明細書において開示されるＳＦＣＩＤの別の実施形態２０の側面図が概略的に示されている。この実施形態は、上記実施形態のすべての特徴、つまり、被検体２０２またはその一部が中に導入されるＭＲＩ装着チャンバ２００、ＲＦ放射のパルスを生成するように適合された伝送コイル２０１、関心のある体積を実質的に取り囲む少なくとも１つのレシーバコイル２０３、１つまたは複数のレシーバコイルを矢印２０５の方向に（つまり静磁界の磁界軸に平行に）移動させるための手段２０４、および被検体が置かれるベッド２０６を備えている。すべて当分野でよく知られている、静磁界を生成する磁石、磁界傾斜を生成する傾斜コイル、関連する電子工学およびコントローラは、上記実施形態の場合と同様、図示されていない。この実施形態には、さらに、ベッド２０６を矢印２０５で示されている方向に沿って並進させるための機械式手段２０７が含まれている。この機械式手段は、当分野で知られている、ベッドを所望の位置へ移動させるための任意の手段であってもよい。ベッドの運動は、レシーバコイル２０３を並進させるために使用される機械式手段２０４とは無関係にすることができ、あるいは、非制限の例として、ベッドおよびレシーバコイルが協同して移動するよう、２つの機械式並進デバイスを結合することも可能であり、反対の方向に移動するようにそれらを結合し、あるいは一方の運動がもう一方の運動の所定の割合に設定されるようにそれらを結合することができる（例えばベッドを距離Ｄだけ移動させると、コイルがベッドの運動の方向に対して所定の方向に距離０．１Ｄだけ移動する）。この実施形態では、関心のある体積が静磁界の中点に位置するように被検体を移動させ、次に、関心のある体積が画像化されるよう、レシーバコイルで被検体の上を走査することができる。また、この実施形態によれば、コイルをその空間解像度が最も高いポイントに静止状態で維持しつつ、関心のある体積が走査されるよう、レシーバコイルを静磁界の中点に固定し、かつ、被検体をコイルを介して所定の速度で移動させることも可能である。
【００６０】
次に図４を参照すると、本明細書において開示されるＳＦＣＩＤの第３の実施形態３０の側面図が概略的に示されている。上記実施形態で記載されているエレメントに加えて（実施形態３０のコンポーネント３００〜３０７は、実施形態２０のコンポーネント２００〜２０７と正確に類似している）、この実施形態には、チャンバ３００の円周の周りに配置された複数のＮ個の検出器３０８が含まれており、Ｎは任意の整数であり、例えばそれらに限定されないが、Ｎは、約１ないし約２０の間、約３ないし約３００の間、あるいは約３０ないし約３０００の間の範囲にわたっている。図４ａは、これらの検出器の一般的な配置を示したものであり、様々な実施形態では、検出器は、必要な特定の画像化データの要求に応じて、チャンバの長さ全体に沿って配置することも、あるいはチャンバの長さの所定の割合のみに沿って配置することも可能である。検出器３０８が、それらに限定されないが、生物発光、化学ルミネセンス、蛍光、ＵＶ、ＩＲおよび／または可視光ならびにそれらの任意の組合せからなるグループから選択されることは、本考案の範囲内である。本考案の特定の実施形態によれば、光学検出器の空間位置が提供され、したがって画像化されたデータの三角測量が可能である。
【００６１】
図４ｂは、典型的な実施形態の断面スライス（正面図または背面図）を概略的に示したものであり、この実施形態では、検出器は、チャンバの壁の中に配置されている。代替実施形態では、検出器は、チャンバの壁の中に配置された検出器の追加、またはそれらの代わりのいずれかとして、チャンバの内側に取り付けることも可能である。
【００６２】
検出器は、ＭＲＩに加えて、少なくとも１つの追加種類の画像化のために適合され、非制限の例には、ＳＰＥＣＴ、ＰＥＴおよび蛍光が含まれている。検出器は、個々の検出器によって測定された信号が個別に記録され、かつ、記憶されるよう、当分野で知られている任意の適切な手段によって記録デバイスに接続される（例えば蛍光の場合、検出器は、適切な光ファイバケーブルを介してＣＣＤ／コンピュータアセンブリに接続することができる）。この実施形態では、複数の検出器が真の三次元（３Ｄ）情報の収集および計算を可能にしている。さらに、コイルおよび／またはベッドを移動させるための機械式並進手段３０４および３０７の存在が、追加画像化手段によって画像を収集している間、被検体から検出器への直接視線アクセスを可能にしており、つまり、ＭＲＩデータを収集している間、被検体をその位置から移動させることなく、後続する１つまたは複数の画像を収集している間、レシーバコイルが邪魔にならない場所へ移動する。
【００６３】
上で定義し、かつ、図に示した実施形態によれば、また、被検体は、すべてのデータ収集手順の間、静止状態を維持するため、ＭＲＩによって得られた画像および１つまたは複数の追加方法によって得られた画像の重ね合わせが容易であり、被検体の真の三次元画像化が可能である。
【００６４】
したがって本考案のさらに別の実施形態によれば、本考案で開示される機能的イメージャは光学画像化様式であり、また、検出器は光学検出器である。多次元画像化の場合、通常、複数の検出器が必要である。検出器は、使用される画像化様式と両立する光ファイバまたは任意の他の情報変換手段のいずれかによって、取得したデータを変換することができる。また、被検体ハンドリングシステムも、画像化デバイスに対する被検体の所望の位置を調整する役割、および／または収集プロセスの間、被検体を固定して動きを回避する役割を果たすことができる。デバイスは、追加として、被検体を調節し、あるいは多重様式画像化デバイスの内部の環境条件を調節するためのセンサをさらに備えることができる。
【００６５】
本考案のさらに別の実施形態によれば、図５のブロック図に概略的に示されているように、多重様式画像化システムが開示される。システム（５０）は、データをプロセッサ（例えばＣＰＵ５３０を参照されたい）に変換する機能的イメージャ（５１０）および解剖学的画像化様式（５２０）からなっている。被検体の位置は、両方の走査の間、同じ位置を維持するため、 復元された画像を融合して単一の画像にし、機能と解剖学との間の相関を表示することができる。次に、融合された画像を保存し、あるいは表示装置５４０によって、任意の必要な形態（ハードコピーまたはソフトコピーのいずれか）で表示することができる。
【００６６】
次に図６を参照すると、多重様式画像化デバイスを使用して生体内融合画像を取得する方法を非制限方式で示す、本考案の一実施形態による流れ図が概略的に示されている。この方法には、とりわけ、多重様式空間固定結合画像化デバイス（ＳＦＣＩＤ）を得るステップ６１０、被検体をデバイスの中に挿入するステップ６２０、解剖学的画像を取得するステップ６３０、機能的画像を取得するステップ６４０、データを処理し、かつ、機能的画像および解剖学的画像を融合するステップ６５０、および融合画像を保存し、かつ、表示するステップ６６０が含まれている。
【００６７】
以下で非制限方式で提供される一実例では、動けなくされた被検体が調査のために本考案で定義されているＳＦＣＩＤの中に挿入され、両方の解剖学的ＮＭＲ画像が取得され、かつ、機能的画像が取得される。データが処理され、機能的画像および解剖学的画像の融合が実施される。融合された画像が保存され、かつ、表示される。好ましい実施形態では光学センサアレイからの光学データによって生成された上記機能的画像は、例えば腫瘍の代謝性活動度の様子を表している。ＳＦＣＩＤは時間分解画像を提供するため、腫瘍の代謝が経時的にモニタされる。これは、細胞摂取調査などの広範囲にわたる調査、ならびに悪性すなわち増殖性細胞の進行あるいは組織障害の進行の診断調査のためには極めて重要である。腫瘍を調査中または治療中の被検体に異なる薬品を生体内投与することができ、また、腫瘍の代謝的活性部分すなわち機能的活性部分に対する効果を時間の経過と共に観察することができる。多くの悪性腫瘍は機能的活性領域を有しており、また、それほど活性的ではない領域または死んだ領域を有している。これらの領域は、時間的に合わせて、三次元で正確にモニタすることができる。
【００６８】
本考案の機能的画像は実時間収集として提供されるため、機能的画像の取得に先立って取得されている単一の解剖学的画像の上にそれらを表示することができ、その場合、復元される融合画像は、解剖学的スライス断面毎に時間と共に変化する。
【００６９】
また、いくつかの解剖学的画像化様式は、実時間解剖学的画像を生成することも可能であり、例えばＣＴまたはＭＲＩ、ＭＲエコーシーケンス、等々のいずれかで潅流画像を生成することができる。さらに、画像は、場合によっては心臓律動または呼吸律動のいずれかに従ってゲート化される。いずれの場合においても、機能的画像および解剖学的画像の両方を同時に、あるいは異なる時間に得ることができ、また、任意選択でゲート化に従って相関させることができる。また、解剖学的画像の収集に先立って機能的画像を得ることも、あるいは１つのセッションの途中において両方の様式を交互に動作させることも可能である。
【００７０】
本考案の一実施形態によれば、磁気共鳴画像化（ＭＲＩ）システムには、以下の特徴を有する分離式レシーバコイルが含まれている。（１）伝送コイルとは無関係の単一のレシーバコイルを備えている。（２）レシーバコイルは位置決め可能であり、選択された特定の体積を走査することができる。（３）機器は、関心のある体積およびレシーバコイルを静磁界の中点に置くことができるように設計される。（４）システムは、高い感度、位置精度およびＳＮＲで三次元ＭＲＩ画像を収集するように適合されるだけでなく、画像化される身体を移動させることなく、また、レシーバコイルが他の１つまたは複数の方法によって検出される信号を妨害することなく、少なくとも１つの他の分光方式によって得られる三次元画像を収集するように適合される。
【００７１】
本考案の別の実施形態によれば、ＭＲＩシステムは、被検体の１つまたは複数の領域を画像化するためのＲＦコイルシステムを備えている。ＲＦシステムは、とりわけ、（ａ）少なくとも１つの導電性コイルを少なくとも１つの非導電性ハウジング内に備えたコイル、（ｂ）取り付けられた対象に直線運動を提供し、かつ、取り付けられた対象の位置を距離Ｘ以内に再現可能に固定するように適合された機械式並進システム、および（ｃ）ハウジングを機械式並進システムに接続するための取付け手段を備えている。コイルシステムは、被検体を磁気共鳴画像化システム内に維持した状態で、約Ｘｍｍの精度で少なくとも１つの固定位置へコイルを可逆的に並進させる（例えばステッパモータによって）ように適合されている。Ｘは任意の整数であり、例えばＸの範囲は、約０．１ｍｍないし約５０ｍｍの間、約５ｍｍないし約５００ｍｍの間、約５０ｍｍないし１．５ｍの間、等々にわたっている。
【００７２】
本考案の別の実施形態によれば、コイルは、（ａ）ソレノイド、（ｂ）ヘルムホルツコイルおよび（ｃ）表面コイルからなるグループから選択される。
本考案の別の実施形態によれば、ＭＲＩシステムは、とりわけ、（ａ）体積内に安定した磁界を生成するための磁石であって、安定した磁界が磁界軸を画定する磁石、（ｂ）少なくとも１つの磁気傾斜を体積内に確立するための複数のコイル、（ｃ）体積内に位置している身体の核スピンを励起するためにＲＦ放射のパルスを印加するための少なくとも１つのコイル、および（ｄ）上で説明した少なくとも１つのレシーバコイルであって、身体から放出される共鳴信号の受信を最適化するように適合された少なくとも１つのレシーバコイルを備えている。磁気共鳴画像化システムは、被検体内の少なくとも１つの所定の体積の少なくとも１つの磁気共鳴画像を提供するように適合されている。
【００７３】
本考案の別の実施形態によれば、固定位置のうちの少なくとも１つは、体積の外側に位置している。
本考案の別の実施形態によれば、ＭＲＩシステム内における固定位置のうちの１つは、最適化された受信が生じるポイントであって、磁界軸に沿った安定した磁界の中点に沿ったポイントである。
【００７４】
本考案の別の実施形態によれば、前記ＭＲＩシステム内における固定位置のうちの少なくとも１つは体積の外側に位置し、また、固定位置のうちの１つは、最適化された受信が生じるポイントであって、磁界軸に沿った安定した磁界の中点に沿ったポイントである。
【００７５】
本考案の別の実施形態によれば、ＭＲＩシステムは、とりわけ、（ａ）取り付けられた対象に直線運動を提供するように適合され、かつ、取り付けられた対象の位置を約Ｘｍｍの範囲内に再現可能に固定するように適合された第２の機械式並進システム、および（ｂ）ベッドを機械式並進システムに接続するための取付け手段を備えている。ベッドが、体積に対して、ＲＦコイルの並進に無関係に可逆的に並進するように適合されることは本考案の本質の範囲内である。
【００７６】
本考案の別の実施形態によれば、ＭＲＩシステムは、とりわけ、ベッドに取り付けられた機械式並進システムをＲＦコイルに取り付けられた機械式並進システムに接続するための結合手段を備えており、ベッドおよびコイルの運動は互いに独立している。
【００７７】
本考案の別の実施形態によれば、ＭＲＩシステムは、とりわけ、（ａ）体積の周囲に配置された複数の検出器、および（ｂ）これらの複数の検出器の各々から体積の外側に位置しているコントローラに信号を送信するための手段を備えている。磁気共鳴画像化システムが、磁気共鳴画像化に加えて少なくとも１つのタイプの画像化方法を実施するように適合されることは本考案の本質の範囲内である。
【００７８】
本考案の別の実施形態によれば、調査すべき対象中の関心のある体積の磁気共鳴画像化のための方法は、可動ＲＦコイルシステムによって提供される。この方法には、とりわけ、（ａ）対象を磁石によって生成される安定した磁界内の所定の位置に導入するステップ、（ｂ）ＲＦレシーバコイルの位置がＸｍｍ以内に固定されるよう、また、少なくとも関心のある体積の部分がコイルによって画定される体積内に位置するよう、位置決め可能なＲＦレシーバコイルを対象の近傍に配置するステップ、（ｃ）所定の画像化プロトコルに従ってＲＦパルスおよび磁界傾斜を印加することによって関心のある体積内の核磁化を励起するステップ、（ｄ）励起された核磁化によってＲＦレシーバコイル内に生成されるＲＦ画像化信号を受け取るステップ、および（ｅ）受け取った磁気共鳴画像化信号から、また、ＲＦレシーバコイルの位置から、関心のある体積の磁気共鳴画像を復元するステップが含まれている。この方法によれば、関心のある体積の正確な三次元磁気共鳴画像が得られる。
【００７９】
本考案の別の実施形態によれば、上記方法は、関心のある体積から放出される共鳴信号の受信を最適化するように適合されるＲＦレシーバコイルによって提供され、また、さらに、位置決め可能なＲＦレシーバコイルを対象の近傍に配置するステップには、位置決め可能なＲＦレシーバを磁界軸に沿った安定した磁界の中点に沿ったポイントに配置するステップがさらに含まれている。
【００８０】
本考案の別の実施形態によれば、上記方法は、対象を磁石によって生成される安定した磁界内の所定の位置に導入するステップ、および位置決め可能なＲＦレシーバコイルを対象の近傍に配置するステップによって提供され、これらのステップは、身体およびＲＦレシーバコイルの独立した運動を許容するように適合された機械式手段によって実施される。
【００８１】
本考案の他の実施形態によれば、調査すべき対象中の関心のある体積の磁気共鳴画像化のための方法であって、可動ＲＦコイルシステムおよび関心のある体積の少なくとも１つの他の画像化技法による方法が提供される。この方法には、とりわけ、（ａ）対象を所定の位置に導入するステップであって、該所定の位置が体積内に位置し、少なくとも該体積の内側の部分が、磁石と、複数の検出器が配置されるその周囲によって生成される安定した磁界を含むステップ、（ｂ）ＲＦレシーバコイルの位置がＸｍｍ以内に固定されるよう、また、少なくとも関心のある体積の部分がコイルによって画定される体積内に位置するよう、位置決め可能なＲＦレシーバコイルを対象の近傍に配置するステップ、（ｃ）所定の画像化プロトコルに従ってＲＦパルスおよび磁界傾斜を印加することによって関心のある体積内の核磁化を励起するステップ、（ｄ）励起された核磁化によってＲＦレシーバコイル内に生成されるＲＦ画像化信号を受け取るステップ、（ｅ）受け取った磁気共鳴画像化信号から、また、ＲＦレシーバコイルの位置から、関心のある体積の磁気共鳴画像を復元するステップ、および（ｆ）複数の検出器のうちの少なくとも１つの各々から、体積の外側に位置しているコントローラに信号を送信するステップであって、ステップ（ｃ）の開始に対して所定の時間に開始され、かつ、所定の時間の長さにわたって継続するステップが含まれている。
【００８２】
本考案の別の実施形態によれば、少なくとも１つの他の画像化技法が、（ａ）蛍光分光学、（ｂ）ＳＰＥＣＴ、（ｃ）ＰＥＴおよび（ｄ）それらの任意の組合せからなるグループから選択される上記方法が提供される。
【図１】
0003176221.tif 000003
【図２】
0003176221.tif 000004
【図３】
0003176221.tif 000005
【図４Ａ】
0003176221.tif 000006
【図４Ｂ】
0003176221.tif 000007
【図５】
0003176221.tif 000008
【図６】
0003176221.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成23年12月26日(2011.12.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
操縦可能画像化システムであって、
非導電性ハウジング内に位置する動けなくされた被検体を収容するための画像化プラットフォームと、
前記画像化プラットフォームを取り囲んでいる、前記動けなくされた被検体の少なくとも１つの関心のある領域を画像化するためのＲＦコイルシステムと、
前記画像化プラットフォームに結合され、かつ、前記被検体の少なくとも１つの光学画像を生成するように構成された少なくとも１つの光学画像化モジュールと
を備えた操縦可能画像化システムと、
前記操縦可能画像化システムに結合された結合画像化システムであって、少なくとも１つのＭＲＩ画像化モジュールによって生成される少なくとも１つの三次元解剖学的画像と、前記少なくとも１つの光学画像化モジュールによって生成される前記少なくとも１つの光学画像とを融合するように適合される結合画像化システムと
を備え、前記融合画像が、前記動けなくされた被検体の少なくとも１つの部分の少なくとも１つの関心のある領域の少なくとも１つの三次元多重モジュラー実時間画像を提供する、ＭＲＩシステムにおける空間固定結合画像化デバイス（ＳＦＣＩＤ）。
【請求項２】
前記ＲＦコイルシステムが、
前記ハウジングを取り囲み、かつ、前記被検体の磁気核を励起するためのＲＦエネルギーを伝送するＲＦ伝送コイルと、
前記ハウジング内に位置し、前記被検体の少なくとも一部および前記画像化プラットフォームの一部を取り囲み、かつ、前記少なくとも１つの関心のある領域からＲＦ放射を受け取るように適合された少なくとも１つのレシーバコイルと、
前記少なくとも１つのレシーバコイルを前記ハウジング内の固定位置へ変位させるように適合された第１の変位システムであって、前記少なくとも１つのレシーバコイルの前記変位が、精度が少なくとも３ｍｍである、前記画像化プラットフォームの縦軸に対して平行の並進変位、前記画像化プラットフォームの前記縦軸の周りの回転変位、およびそれらの任意の組合せからなるグループから選択される第１の変位システムと、
前記動けなくされた被検体を収容し、かつ、前記動けなくされた被検体の位置を前記被検体のその前の位置から約３ｍｍないし約６０ｍｍの範囲内に再現可能に固定する前記画像化プラットフォームを変位させるように適合された第２の変位システムと、
前記第２の変位システムを前記ハウジングに取り付けるための取付け手段と
を備える、請求項１に記載の空間固定結合画像化デバイス。
【請求項３】
前記少なくとも１つの光学画像化モジュールが、前記少なくとも１つの領域からの放射を検出し、かつ、前記少なくとも１つの領域の実時間機能的光学画像を生成するように構成され、前記放射が、前記少なくとも１つの関心のある領域から放出される放射および前記少なくとも１つの関心のある領域で反射する放射からなるグループから選択される、請求項１に記載の空間固定結合画像化デバイス。
【請求項４】
前記放出される放射が、検出生物発光、化学ルミネセンス、蛍光、近赤外蛍光、ＩＲ放射、ＵＶ放射、可視放射およびそれらの任意の組合せからなるグループから選択される、請求項３に記載の空間固定結合画像化デバイス。
【請求項５】
前記結合画像化システムが少なくとも１つの画像化技法を含み、前記少なくとも１つの画像化技法が、蛍光分光学、ＳＰＥＣＴ、ＰＥＴおよびそれらの任意の組合せからなるグループから選択される、請求項３に記載の空間固定結合画像化デバイス。
【請求項６】
前記空間固定結合画像化デバイスが、前記融合画像を生成するための二次元フーリエ変換（２ＤＦＴ）手段およびスライス選択手段、前記融合画像を生成するための三次元フーリエ変換（３ＤＦＴ）手段、前記融合画像を生成するための投影復元手段、前記融合画像を生成するためのポイント・バイ・ポイント画像生成手段、前記画像を生成するためのライン・バイ・ライン画像生成手段、前記融合画像を生成するための静的場傾斜画像生成手段、前記融合画像を生成するためのＲＦ場傾斜画像生成手段、およびそれらの任意の組合せのうちの少なくとも１つをさらに備える、請求項１に記載の空間固定結合画像化デバイス。
【請求項７】
前記光学画像化モジュールが、前記関心のある領域の三次元実時間光学画像を提供するために所定の方法で前記画像化プラットフォームを取り囲んでいる複数の光学検出器を備えた少なくとも１つの光学検出器アレイを備える、請求項３に記載の空間固定結合画像化デバイス。
【請求項８】
前記動けなくされる被検体が、少なくとも一人のヒト、少なくとも一匹の哺乳動物、少なくとも１つの生物学的検体、少なくとも１つの生物学的器官、少なくとも一匹のげっ歯類動物、少なくとも一匹の鳥、少なくとも一匹の爬虫類、少なくとも一匹の両生類動物、少なくとも１つの生体内生物学的組織、少なくとも１つの生体内器官、少なくとも１つの生体外生物学的組織、少なくとも１つの生体外器官、およびそれらの任意の組合せからなるグループから選択される、請求項１に記載の空間固定結合画像化デバイス。
【請求項９】
前記所定の方法が、前記ハウジング内に円周状に配置された前記複数の光学検出器を含む、請求項７に記載の空間固定結合画像化デバイス。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのＭＲＩ画像化モジュールがＭＲＤデバイスを備える、請求項１に記載の空間固定結合画像化デバイス。