(57)【要約】【課題】治療部分の正確な温度分布像が得られる治療装置を実現する。【解決手段】施術者によって使用され被治療体（１）を穿刺した状態で先端から熱治療用のエネルギーを放出する針状の治療器を有する治療手段（５０２，５０４）と、３次元空間における治療器の位置を検出する検出手段（５２０）と、治療手段による治療に並行し治療器の位置に基づいて治療器の先端を含む断面について磁気共鳴を利用して被治療体の断層像を撮影しこの断層像と予め撮影したレファレンス像から温度分布像を作成して表示する撮影手段（１１）と、撮影手段に断面の位置を異にする複数のレファレンス像の撮影を治療前の被治療体について行わせるとともに治療中は治療器の位置に応じて最適なレファレンス像を採用させる制御手段（５０６）とを具備する。【選択図】      図１
2004275500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
施術者によって使用され被治療体を穿刺した状態で先端から熱治療用のエネルギーを放出する針状の治療器を有する治療手段と、
３次元空間における前記治療器の位置を検出する検出手段と、
前記治療手段による治療に並行し前記治療器の位置に基づいて前記治療器の先端を含む断面について磁気共鳴を利用して被治療体の断層像を撮影しこの断層像と予め撮影したレファレンス像から温度分布像を作成して表示する撮影手段と、
前記撮影手段に断面の位置を異にする複数のレファレンス像の撮影を治療前の被治療体について行わせるとともに治療中は前記治療器の位置に応じて最適なレファレンス像を採用させる制御手段と、
を具備することを特徴とする治療装置。
【請求項２】
前記複数のレファレンス像は、治療に並行して撮影することが予定されている断面およびその両側に隣接する平行な複数の断面の断層像である、
ことをを特徴とする請求項１に記載の治療装置。
【請求項３】
前記複数のレファレンス像は、複数の息止め状態でそれぞれ撮影された像である、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の治療装置。
【請求項４】
前記治療に並行して撮影する断面は、前記治療器の軸に平行な断面である、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の治療装置。
【請求項５】
前記治療に並行して撮影する断面は、前記治療器の軸に平行でかつ互いに垂直な２つの断面である、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の治療装置。
【請求項６】
前記治療に並行して撮影する断面は、前記治療器の軸に垂直な断面である、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の治療装置。
【請求項７】
前記治療に並行して撮影する断面は、前記治療器の軸に平行な断面および前記治療器の軸に垂直な断面である、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の治療装置。
【請求項８】
前記治療に並行して撮影する断面は、前記治療器の軸に平行でかつ互いに垂直な２つの断面および前記治療器の軸に垂直な断面である、
ことを特徴とする治療装置請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の治療装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は治療装置に関し、特に、患部を磁気共鳴撮影しながら治療を行う装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱によって例えば癌等の体内の有害組織を壊死させるために、温熱治療（サーモセラピー：ｔｈｅｒｍｏｔｈｅｒａｐｙ）が行われる。温熱治療の一方式としてはレーザー（Ｌａｓｅｒ）光線やマイクロ（ｍｉｃｒｏ）波のエネルギー（ｅｎｅｒｇｙ）を利用するものがある。これらは、体内に配置した針状の治療器の先端からレーザー光線やマイクロ波を照射することにより加熱を行う。
【０００３】
熱治療を適切に遂行するために磁気共鳴撮影（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）装置で患部の温度分布像を撮影する。すなわち、治療中の患部を含む治療対象の断層像を磁気共鳴撮影装置で撮影し、得られた画像について治療前の画像からの位相変化をピクセル（ｐｉｘｅｌ）ごとに求めて、位相変化の分布像を生成する。
【０００４】
ＰＲＦ（Ｐｒｏｔｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の温度特性により、磁気共鳴信号の位相変化Δφと温度変化ΔＴの関係は次式で与えられる。
【０００５】
【数１】
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【０００６】
ここで、
δ：温度係数（約−０．０１ｐｐｍ／℃）
γ：磁気回転比
Ｂｏ：磁場強度
ＴＥ：エコータイム
上式の関係により、位相変化の分布像は温度変化の分布を示すものとなる。
【０００７】
そこで、磁気共鳴撮影した患部の断層像に治療境界線を設定し、磁気共鳴撮影した温度分布像から有効治療温度の等温線を生成し、等温線と治療境界線の抵触の有無を監視しながら治療を遂行する（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−３００５９１号公報（第２−４，６頁、  図１，６−９）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
例えば肝臓等腹部の組織の治療は、全身麻酔させた患者の呼吸を呼吸管理装置で管理し所定の息止め状態で行われる。その際、息止めは患者の呼吸を確保するために定期的に解除されるが、組織が柔らかいことにより、息止めのたびに撮影空間内で治療部の位置が微妙に変化する。
【００１０】
そのような位置変化は治療器の位置変化となって現れるので、その位置情報に基づいて撮影断面の自動追従が行われるが、治療前に撮影した温度計算用のレファレンス（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）像については、そのような自動追従を行うすべがない。このため、両画像の相対的な位置ずれにより温度分布像が不正確になる。
【００１１】
そこで、本発明の課題は、治療部分の正確な温度分布像が得られる治療装置を実現することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための本発明は、施術者によって使用され被治療体を穿刺した状態で先端から熱治療用のエネルギーを放出する針状の治療器を有する治療手段と、３次元空間における前記治療器の位置を検出する検出手段と、前記治療手段による治療に並行し前記治療器の位置に基づいて前記治療器の先端を含む断面について磁気共鳴を利用して被治療体の断層像を撮影しこの断層像と予め撮影したレファレンス像から温度分布像を作成して表示する撮影手段と、前記撮影手段に断面の位置を異にする複数のレファレンス像の撮影を治療前の被治療体について行わせるとともに治療中は前記治療器の位置に応じて最適なレファレンス像を採用させる制御手段と、を具備することを特徴とする治療装置である。
【００１３】
本発明では、制御手段により、撮影手段に断面の位置を異にする複数のレファレンス像の撮影を治療前の被治療体について行わせるとともに治療中は治療器の位置に応じて最適なレファレンス像を採用させるので、撮影空間内での治療部の位置変化に関わらず治療部分の正確な温度分布像を得ることができる。
【００１４】
前記複数のレファレンス像は、治療に並行して撮影することが予定されている断面およびその両側に隣接する平行な複数の断面の断層像であることが、最適なレファレンス像の採用を容易にする点で好ましい。前記複数のレファレンス像は、複数の息止め状態でそれぞれ撮影された像であることが、息止め状態に適したレファレンス像を得る点で好ましい。
【００１５】
前記治療に並行して撮影する断面は、前記治療器の軸に平行な断面であることが、軸に平行な断面における温度分布像を得る点で好ましい。前記治療に並行して撮影する断面は、前記治療器の軸に平行でかつ互いに垂直な２つの断面であることが、軸に平行で互いに垂直な２つの断面における温度分布像をそれぞれ得る点で好ましい。
【００１６】
前記治療に並行して撮影する断面は、前記治療器の軸に垂直な断面であることが、軸に垂直な断面における温度分布像を得る点で好ましい。前記治療に並行して撮影する断面は、前記治療器の軸に平行な断面および前記治療器の軸に垂直な断面であることが、軸に平行な断面および垂直な断面における温度分布像をそれぞれ得る点で好ましい。
【００１７】
前記治療に並行して撮影する断面は、前記治療器の軸に平行でかつ互いに垂直な２つの断面および前記治療器の軸に垂直な断面であることが、軸に平行で互いに垂直な２つの断面および軸に垂直な断面における温度分布像をそれぞれ得る点で好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。図１に治療装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。
【００１９】
同図に示すように、本装置は撮影部１１および治療部５１を有する。撮影部１１は、本発明における撮影手段の実施の形態の一例である。治療部５１は、本発明における治療手段の実施の形態の一例である。
【００２０】
撮影部１１について説明する。撮影部１１はマグネットシステム１００（ｍａｇｎｅｔ  ｓｙｓｔｅｍ）を有する。マグネットシステム１００は１対の主磁場コイル（ｃｏｉｌ）部１０２、１対の勾配コイル部１０６およびＲＦ（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）コイル部１０８を有する。これら各コイル部は概ね円筒状の形状を有し、互いに同軸的に配置されている。
【００２１】
主磁場コイル部１０２および勾配コイル部１０６は、対をなすもの同士が軸方向に所定の距離を隔てて対向している。対向する対の間には空間が形成される。この空間の中心Ｃがマグネットシステム１００の中心すなわちマグネットセンタ（ｍａｇｎｅｔ  ｃｅｎｔｅｒ）となる。マグネットセンタＣを中心とする所定の半径の３次元領域が撮影空間となる。この撮影空間は外部に開放された空間となる。したがって、撮影空間は外部からのアクセス（ａｃｃｅｓｓ）が可能である。
【００２２】
マグネットシステム１００の撮影空間に、撮影の対象１がクレードル（ｃｒａｄｌｅ）５００に搭載されて図示しない搬送手段により搬入および搬出される。対象１の撮影部位（例えば腹部）はＲＦコイル部１０８内に収容されている。対象１は治療の対象でもある。治療部位は撮影部位に含まれる。
【００２３】
主磁場コイル部１０２は撮影空間に静磁場を形成する。静磁場の方向は概ね対象１の体軸の方向に平行である。すなわちいわゆる水平磁場を形成する。主磁場コイル部１０２は例えば超伝導コイルを用いて構成される。なお、超伝導コイルに限らず常伝導コイル等を用いて構成してもよいのはもちろんである。
【００２４】
勾配コイル部１０６は、互いに垂直な３軸すなわちスライス（ｓｌｉｃｅ）軸、位相軸および周波数軸の方向において、それぞれ静磁場強度に勾配を持たせるための３つの勾配磁場を生じる。
【００２５】
静磁場空間における互いに垂直な座標軸をｘ，ｙ，ｚとしたとき、いずれの軸もスライス軸とすることができる。その場合、残り２軸のうちの一方を位相軸とし、他方を周波数軸とする。また、スライス軸、位相軸および周波数軸は、相互間の垂直性を保ったままｘ，ｙ，ｚ軸に関して任意の傾きを持たせることも可能である。本装置では対象１の体軸の方向をｚ軸方向とする。
【００２６】
スライス軸方向の勾配磁場をスライス勾配磁場ともいう。位相軸方向の勾配磁場を位相エンコード（ｐｈａｓｅ  ｅｎｃｏｄｅ）勾配磁場ともいう。周波数軸方向の勾配磁場をリードアウト（ｒｅａｄ  ｏｕｔ）勾配磁場ともいう。このような勾配磁場の発生を可能にするために、勾配コイル部１０６は図示しない３系統の勾配コイルを有する。以下、勾配磁場を単に勾配ともいう。
【００２７】
ＲＦコイル部１０８は静磁場空間に対象１の体内のスピン（ｓｐｉｎ）を励起するための高周波磁場を形成する。以下、高周波磁場を形成することをＲＦ励起信号の送信ともいう。また、ＲＦ励起信号をＲＦパルス（ｐｕｌｓｅ）ともいう。ＲＦコイル部１０８は、また、励起されたスピンが生じる電磁波すなわち磁気共鳴信号を受信する。
【００２８】
勾配コイル部１０６には勾配駆動部１３０が接続されている。勾配駆動部１３０は勾配コイル部１０６に駆動信号を与えて勾配磁場を発生させる。勾配駆動部１３０は、勾配コイル部１０６における３系統の勾配コイルに対応して、図示しない３系統の駆動回路を有する。
【００２９】
ＲＦコイル部１０８にはＲＦ駆動部１４０が接続されている。ＲＦ駆動部１４０はＲＦコイル部１０８に駆動信号を与えてＲＦパルスを送信し、対象１の体内のスピンを励起する。
【００３０】
ＲＦコイル部１０８にはデータ（ｄａｔａ）収集部１５０が接続されている。データ収集部１５０は、ＲＦコイル部１０８が受信した受信信号をサンプリング（ｓａｍｐｌｉｎｇ）によって取り込み、それをディジタルデータ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｄａｔａ）として収集する。
【００３１】
勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０およびデータ収集部１５０には制御部１６０が接続されている。制御部１６０は、勾配駆動部１３０ないしデータ収集部１５０をそれぞれ制御して撮影を遂行する。
【００３２】
制御部１６０は、例えばコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等を用いて構成される。制御部１６０は図示しないメモリ（ｍｅｍｏｒｙ）を有する。メモリは制御部１６０用のプログラム（ｐｒｏｇｒａｍ）および各種のデータを記憶している。制御部１６０の機能は、コンピュータがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
【００３３】
データ収集部１５０の出力側はデータ処理部１７０に接続されている。データ収集部１５０が収集したデータがデータ処理部１７０に入力される。データ処理部１７０は、例えばコンピュータ等を用いて構成される。データ処理部１７０は図示しないメモリを有する。メモリはデータ処理部１７０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。
【００３４】
データ処理部１７０は制御部１６０に接続されている。データ処理部１７０は制御部１６０の上位にあってそれを統括する。撮影部１１の機能は、データ処理部１７０がメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
【００３５】
データ処理部１７０は、データ収集部１５０が収集したデータをメモリに記憶する。メモリ内にはデータ空間が形成される。このデータ空間は２次元フーリエ（Ｆｏｕｒｉｅｒ）空間を構成する。以下、フーリエ空間をｋスペース（ｋ−ｓｐａｃｅ）ともいう。データ処理部１７０は、ｋスペースのデータを２次元逆フ−リエ変換することにより対象１の断層像を再構成する。
【００３６】
データ処理部１７０には表示部１８０および操作部１９０が接続されている。表示部１８０は、グラフィックディスプレー（ｇｒａｐｈｉｃ  ｄｉｓｐｌａｙ）等で構成される。操作部１９０はポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ）を備えたキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）等で構成される。なお、操作部１９０はグラフィックディスプレーとその表面に設けられたタッチパネル（ｔｏｕｃｈ  ｐａｎｅｌ）とで構成してもよい。
【００３７】
表示部１８０は、データ処理部１７０から出力される再構成画像および各種の情報を表示する。操作部１９０は、使用者によって操作され、各種の指令や情報等をデータ処理部１７０に入力する。使用者は表示部１８０および操作部１９０を通じてインタラクティブ（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ）に撮影部１１を操作する。
【００３８】
データ処理部１７０には、また、表示部１８０’および操作部１９０’が接続されている。表示部１８０’および操作部１９０’は、マグネットシステム１００の付属機器として設けられている。表示部１８０’および操作部１９０’とマグネットシステム１００の関係は後述する。
【００３９】
表示部１８０’はグラフィックディスプレー等で構成される。グラフィックディスプレー等としては、例えば液晶ディスプレー等が用いられる。表示部１８０’は、データ処理部１７０から出力される再構成画像を表示する。
【００４０】
操作部１９０’は、例えば、グラフィックディスプレーとその表面に設けられたタッチパネルとで構成される。グラフィックディスプレーとしては、例えば液晶ディスプレー等が用いられる。表示部１８０’および操作部１９０’は、それらを通じてを通じて使用者が撮影部１１をインタラクティブに操作することを可能にする。
【００４１】
撮影部１１の撮影動作を説明する。撮影は制御部１６０による制御の下で遂行される。磁気共鳴撮影の具体例の１つとして、ＰＲＥＳＴＯ（Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ｏｆ  Ｅｃｈｏ−Ｓｈｉｆｔｉｎｇ  ｗｉｔｈ  ａ  Ｔｒａｉｎ  ｏｆ  Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓ）による撮影を行う場合について説明する。ＰＲＥＳＴＯによる撮影には、例えば図２に示すようなパルスシーケンス（ｐｕｌｓｅ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）が利用される。
【００４２】
図２は、８ビュー（ｖｉｅｗ）分の磁気共鳴信号（グラディエントエコー：ｇｒａｄｉｅｎｔ  ｅｃｈｏ）を収集するときのパルスシーケンスを示す図である。このようなパルスシーケンスの繰り返しにより、例えば２５６ビューのグラディエントエコー信号が収集される。なお、ＰＲＥＳＴＯに限らず、例えばＳＰＧＲ（Ｓｐｏｉｌｅｄ  Ｇｒａｄｉｅｎｔ  Ｅｃｈｏ）やＥＰＩ（Ｅｃｈｏ  Ｐｌａｎａｒ  Ｉｍａｇｉｎｇ）等他の適宜の技法で磁気共鳴撮影を行ってよいのはいうまでもない。
【００４３】
図２の（ａ）に示すようにＲＦパルスにより周期ＴＲ（ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎｔｉｍｅ）でＲＦ励起が繰り返し行われる。周期ＴＲは２０ｍｓ程度である。ＲＦ励起はＲＦ駆動部１４０によって駆動されるＲＦコイル部１０８によって行われる。このとき、（ｃ）に示すようにスライス勾配Ｇｓが印加される。スライス勾配Ｇｓの印加は、勾配駆動部１３０によって駆動される勾配コイル部１０６により行われる。これによって、対象１の体内の治療対象部位（患部）を含むスライスのスピンが励起（選択励起）される。
【００４４】
次に、（ｄ）に示すようにリードアウト勾配Ｇｒが印加され、リードアウト用のスピンのディフェーズ（ｄｅｐｈａｓｅ）が行われる。リードアウト勾配Ｇｒの印加も勾配駆動部１３０によって駆動される勾配コイル部１０６により行われる。その間、（ｅ）に示すように位相エンコード勾配Ｇｐが印加され、スピンの位相エンコードが行われる。位相エンコード勾配Ｇｐの印加も勾配駆動部１３０によって駆動される勾配コイル部１０６により行われる。
【００４５】
位相エンコード期間中に、（ｃ）に示すようにスライス勾配Ｇｓによってスピンのリフェーズ（ｒｅｐｈａｓｅ）が行われる。リフェーズ勾配の後半にはディフェーズ勾配が付加されており、リフェーズしたスピンの位相をディフェーズする。
【００４６】
このディフェーズ勾配は、ＲＦ励起されたスピンがＴＲ期間中にグラディエントエコーを発生しないようにするためもので、クラッシャー（ｃｒｕｓｈｅｒ）とも呼ばれる。このため、次に、（ｄ）に示すようにリードアウト勾配Ｇｒが印加されてもグラディエントエコーは発生しない。
【００４７】
リードアウト勾配Ｇｒは極性を交互に反転して４回印加される。各回のリードアウト勾配Ｇｒの印加に先だって位相エンコード勾配Ｇｐが印加され所定量ずつ移送エンコードが行われる。
【００４８】
ＴＲ期間の終わりにスライス勾配Ｇｓを加えてクラッシャーを打ち消すリフェーズを行い、また、位相リワインド（ｒｅｗｉｎｄ）用のリードアウト勾配Ｇｒおよび位相エンコード勾配Ｇｐを加える。次のＴＲ期間にも同様なパルスシーケンスが繰り返される。
【００４９】
このようなパルスシーケンスを繰り返すとき、周期ＴＲごとにＲＦ励起されたスピンの４つのグラディエントエコー信号ＭＲは、（ｂ）に示すように１つ後ろのＴＲ期間中に生じる。これによって実効的なエコータイム（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ｅｃｈｏ  ｔｉｍｅ）ＴＥをＴＲより長くすることができる。逆にいえば、ＴＲをＴＥより短くすることにより時間分解能の良い磁気共鳴撮影を行うことができる。
【００５０】
グラディエントエコー信号ＭＲは、ＲＦコイル部１０８によって受信される。受信信号はデータ収集部１５０を経てデータ処理部１７０に入力される。データ処理部１７０は入力信号を測定データとしてメモリに記憶する。これによって、メモリに４ビュー分のグラディエントエコーデータが収集される。
【００５１】
以上の動作が、例えば６４ＴＲにわたって繰り返される。動作の繰り返しのたびに位相エンコード勾配Ｇｐが変更され、毎回異なる位相エンコードが行われる。これによって、ｋスペースには、図３に示すようなトラジェクトリ（ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ）に沿ってデータ収集が行われる。
【００５２】
データ処理部１７０は、メモリに収集した２５６ビューのグラディエントエコーデータに基づいて画像再構成を行い、対象１の断層像を生成する。生成した画像は表示部１８０に表示する。治療中にこのような磁気共鳴撮影が連続的に行われる。
【００５３】
データ処理部１７０は、また、断層像の各ピクセルにおける位相変化に基づいて温度分布像を生成する。温度分布像を生成するための位相変化は、熱治療開始前に撮影した画像（レファレンス像）の複素画素データと治療中に撮影した画像（ライブ（ｌｉｖｅ）像）の複素画素データの比のアークタンジェント（ａｒｃｔａｎｇｅｎｔ）により求める。温度分布像には適宜の空間フィルタリング（ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）を施すことが、ＳＮＲ（ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）を良くする点で好ましい。
【００５４】
治療部５１について説明する。治療部５１は治療器５０２を有する。治療器５０２は、対象１を穿刺可能な針状の構造を持つ。治療器５０２は先端から加熱用のエネルギー（ｅｎｅｒｇｙ）を放射するようになっている。エネルギーとしては例えばレーザー光線やマイクロ波のエネルギーが利用される。なお、加熱は負の加熱すなわち冷凍であってよい。以下、温熱治療の例で説明するが、冷凍治療の場合も同様である。
【００５５】
治療器５０２には治療器駆動部５０４が接続されている。治療器駆動部５０４は、治療器５０２に駆動信号を与えて例えばレーザー光線等を放射させる。治療器駆動部５０４には治療制御部５０６が接続されている。治療制御部５０６は、治療器駆動部５０４に制御信号を与えてその動作を制御する。治療制御部５０６としては、例えばＷＳ（Ｗｏｒｋ  Ｓｔａｔｉｏｎ）等が用いられる。
【００５６】
治療制御部５０６には、撮影部１１のデータ処理部１７０が接続されている。データ処理部１７０から治療制御部５０６に、撮影部１１が撮影した画像が入力される。入力画像は対象１の断層像および温度分布像である。
【００５７】
治療制御部５０６はデータ処理部１７０に撮影制御信号を与える。治療制御部５０６は、また、呼吸管理部５６０に制御信号を与えて対象１の呼吸管理を行わせる。対象１には治療開始前に全身麻酔が施される。
【００５８】
治療制御部５０６には、表示部５０８および操作部５１０が接続されている。表示部５０８は例えばグラフィックディスプレー等を用いて構成される。表示部５０８は、治療制御部５０６から出力される温度分布像および各種の情報を表示する。操作部５１０は例えばキーボード入力装置等を用いて構成される。キーボード入力装置にはポインティングデバイスが付属している。なお、操作部５１０はグラフィックディスプレーとその表面に設けられたタッチパネルとで構成してもよい。施術者は、これら表示部５０８および操作部５１０を通じてインタラクティブに治療部５１を操作する。
【００５９】
治療制御部５０６には、また、表示部５０８’および操作部５１０’が接続されている。表示部５０８’および操作部５１０’は、マグネットシステム１００の付属機器として設けられている。表示部５０８’および操作部５１０’とマグネットシステム１００の関係は後述する。表示部５０８’および操作部５１０’は、それらを通じてを通じて使用者が治療部５１をインタラクティブに操作することを可能にする。
【００６０】
治療制御部５０６には、また、治療器追跡部５２０の出力信号が入力される。治療器追跡部５２０出力信号は、３次元空間における治療器５０２の幾何学的情報を含んでいる。治療制御部５０６は、この情報に基づいて撮影部１１を制御する。治療制御部５０６は、本発明における制御手段の実施の形態の一例である。治療制御部５０６による撮影部１１の制御については、後にあらためて説明する。
【００６１】
図４および図５に、マグネットシステム１００の構造を略図によって示す。図４は側面図、図５は図４についてのＡ−Ａ断面図である。同図に示すように、マグネットシステム１００は前部構造２０２および後部構造２０４を有する。これら前部構造２０２および後部構造２０４は、１対の主磁場コイル部１０２の一方と１対の勾配コイル部１０６の一方、および、１対の主磁場コイル部１０２の他方と１対の勾配コイル部１０６の他方をそれぞれ内蔵している。前部構造２０２および後部構造２０４は空間を隔てて互いに対向する。
【００６２】
前部構造２０２および後部構造２０４は、上部がブリッジ（ｂｒｉｄｇｅ）２０６によって連結され、下部がテーブル（ｔａｂｌｅ）２０８によって一体化されている。テーブル２０８の上面にはクレードル５００があり、その上に対象１が搭載されている。対象１にはＲＦコイル部１０８が装着されている。
【００６３】
ブリッジ２０６には光学装置５２２が設けられている。光学装置５２２は、治療器追跡部５２０の一部を構成する。光学装置５２２は複数のカメラ（ｃａｍｅｒａ）を備えている。各カメラとしては例えばＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）カメラ等が用いられる。各カメラは、ブリッジ２０６の個々に異なる所定の位置に、対象１を見下ろすように設けられている。
【００６４】
後部構造２０４は表示・設定パネル２１０を有する。表示・設定パネル２１０は、前部構造２０２と後部構造２０４の互いに対向する一対の壁面のうち後部構造２０４側に設けられている。なお、表示・設定パネル２１０は前部構造２０２側に設けてもよくまた両方に設けてもよい。
【００６５】
表示・設定パネル２１０は、図１に示した表示部１８０’，５０８’および操作部１９０’，５１０’の集合体である。表示・設定パネル２１０としては、例えば液晶ディスプレー等の表面にタッチパネルを設けたものが用いられる。
【００６６】
表示・設定パネル２１０の表面は、図６に示すように４つの部分に区画されている。左上の区画は撮影条件の表示・設定を行うための区画である。この区画では、撮影部１１による磁気共鳴撮影の条件を設定し、かつ表示できるようになっている。設定はタッチパネルを通じて行われる。表示は液晶ディスプレーによって行われる。
【００６７】
撮影条件には、例えば、パルスシーケンス（ｐｕｌｓｅ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）、撮影ターゲット（ｔａｒｇｅｔ）を指定する座標、加熱中心を示す座標等が含まれる。この区画は、図１に示した操作部１９０’に相当する。
【００６８】
左下の区画は断層像を表示する区画である。この区画には磁気共鳴撮影された断層像が表示される。断層像は、治療部位についての断層像が後述のような複数の断面についてそれぞれ示される。この区画は、図１に示した表示部１８０’に相当する。
【００６９】
右上の区画は治療条件の表示・設定を行うための区画である。この区画では、治療器５０２による治療の条件を設定し、かつ表示できるようになっている。設定はタッチパネルを通じて行われる。表示は液晶ディスプレーによって行われる。
【００７０】
治療条件には、例えば、レーザー光線のパワー（ｐｏｗｅｒ）、加熱時間、加熱範囲、許容温度上昇等が含まれる。この区画は、図１に示した操作部５１０’に相当する。
【００７１】
右下の区画は温度分布像を表示する区画である。この区画には磁気共鳴撮影された温度分布像が表示される。温度分布像は、治療部位についての温度分布像が後述のような複数の断面についてそれぞれ示される。温度分布像は加熱範囲を示す輪郭線等を重ね合わせて表示される。そのような温度分布像が組織の断層像に重ね合わせて表示される。この区画は、図１に示した表示部５０８’に相当する。
【００７２】
治療を行う場合は、図７に示すように、施術者３００が前部構造２０２と後部構造２０４の間の空間に身を入れて治療を行う。ＲＦコイル部１０８には治療用の開口が適宜設けられてあり、それを通じて治療器５０２を穿刺することにより治療が行われる。治療器５０２は穿刺補助器具６００に取り付けて使用される。治療器５０２および穿刺補助器具６００からなるものが、本発明における治療器の実施の形態の一例である。
【００７３】
図８に、穿刺補助器具６００の構成を略図によって示す。同図に示すように、穿刺補助器具６００は概ね三叉状の構造物である。三叉構造の各腕６１０の端部の上面には発光体６１２が設けられている。発光体６１２としては実質的に全方位に光を発散する点光源、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等が用いられる。３つの発光体６１２のうち少なくとも１つ例えば図における左端のものは、光の変調等により他とは異なる発光態様を有し、それによって他とは区別できるようになっている。光は例えば赤外線である。
【００７４】
３つの発光体６１２は、腕６１０の三叉構造の中心から等距離の位置に設けられる。また、３つの発光体６１２を仮想的な線で結んだときにできる三角形が正三角形となるように各腕６１０間の角度が定められている。以下、３つの発光体６１２を仮想的な線で結んだときにできる三角形を光点三角形ともいう。少なくとも１つの発光体６１２が他と区別できることにより、光点三角形はその向きを識別することが可能である。
【００７５】
なお、３つの発光体６１２は、腕６１０の三叉構造の中心から等距離の位置に設ける必要はなく、いずれか１つが不等距離あるいはいずれも不等距離であってよい。したがって、光点三角形は正三角形に限らず二等辺三角形または不等辺三角形であってよい。以下、正三角形の例で説明するが、二等辺三角形または不等辺三角形の場合も同様である。
【００７６】
穿刺補助器具６００の中央部は穿刺ガイド（ｇｕｉｄｅ）６２０となっている。穿刺ガイド６２０はガイド孔６２２を有する。ガイド孔６２２は治療器５０２が挿通可能な構造になっている。穿刺ガイド６２０は着脱可能である。穿刺ガイド６２０は、ガイド孔６２２の貫通角度を異にする複数種類の穿刺ガイドが用意され、適宜選択的に使用される。
【００７７】
光学装置５２２は複数のカメラで撮影した３つの光点について、それぞれ方向を検出する。治療器追跡部５２０は、複数の光点検出信号すなわち複数の光方向検出信号に基づいて、三角測量等により３つの光点の３次元的位置をそれぞれ計算し、それに基づいて、光点三角形の３次元的な位置、傾きおよび向きを求める。このようにした得られた光点三角形の３次元的な位置、傾きおよび向きが治療制御部５０６に入力される。
【００７８】
治療制御部５０６は、光点三角形の３次元的な位置、傾きおよび向きを基準として、３次元空間における治療器５０２の幾何学的な状態を特定する。このようにして、３次元空間における穿刺補助器具６００の幾何学的状態がワイヤレス（ｗｉｒｅｌｅｓｓ）に検出される。
【００７９】
光点三角形に対する治療器５０２の幾何学的関係は、穿刺ガイド６２０によって規定されるので、光点三角形の３次元的な位置、傾きおよび向きを基準として治療器５０２の３次元的な位置および方向を特定することができる。また、治療器５０２に設けられた目盛等から治療器５０２の進行距離が分かるので、治療器５０２の先端の３次元的な位置を特定することも可能である。なお、穿刺ガイドの種類および治療器５０２の進行距離等に関する情報は、施術者により操作部５１０’を通じて治療制御部５０６に入力される。
【００８０】
治療制御部５０６は、さらに、３次元空間における治療器５０２の幾何学的状態に合わせてライブ像撮影用の断面（スライス）の位置を定め、その断面についての撮影を撮影部１１に行わせる。
【００８１】
図９に、ライブ像撮影用の断面設定の例を示す。同図は、治療器５０２が穿刺補助器具６００に対して９０°の角度をなす場合の断面設定例である。なお、穿刺補助器具６００に対する治療器５０２の角度は、穿刺補助器具６００に取り付けた穿刺ガイド６２０に応じて定まり、図示の角度以外の適宜の角度であり得る。以下、取付角度が９０°の例で説明するが、他の角度に場合も同様である。
【００８２】
同図の（ａ）に示すように、断面７０２が設定される。断面７０２は、治療器５０２の軸を含みそれに平行な断面である。断面７０２は、また、穿刺補助器具６００の向きに平行である。穿刺補助器具６００の向きは光点三角形の向きで表される。断面７０２の中心は概ね治療器５０２の先端に一致する。治療器５０２の先端を中心として、患部８００の熱治療が行われる。
【００８３】
あるいは、同図の（ｂ）に示すように、断面７０４が設定される。断面７０４は、治療器５０２の軸を含みそれに平行で、穿刺補助器具６００の向きとは方向が９０°異なる断面である。または、同図の（ｃ）に示すように、断面７０６が設定される。断面７０６は、治療器５０２の先端を含み、治療器５０２の軸に垂直な断面である。
【００８４】
治療は息止め状態で行われるので、断面設定も息止め状態で行われる。息止め状態が複数通り規定されているときは、それぞれの息止め状態において断面設定が行われる。すなわち、息止め状態として例えば９２％、９０％および８８％が規定されているときはそれぞれの息止め状態ごとに断面設定が行われる。
【００８５】
なお、息止め状態９２％とは、最大吸気状態を１００％としその状態から８％呼気した状態である。同様に、息止め状態９０％および８８％はそれぞれ最大吸気状態から１０％および１２％呼気した状態である。
【００８６】
治療対象の肝臓等は柔らかい組織であり呼吸状態によって位置が変わるが、各息止め状態ごとに断面設定を行うことにより、治療対象の位置変化に適合した断面が設定される。
【００８７】
断面設定は、図１０に示すように、複数の断面の組み合わせとして設定するようにしてもよい。同図の（ａ）は断面７０２と７０４を組み合わせた例であり、（ｂ）は断面７０２と７０６を組み合わせた例であり、（ｃ）は断面７０２、７０４および７０６を組み合わせた例である。このようにすることにより、患部の状態を３次元的に把握することが可能になる。
【００８８】
このような断面設定に合わせて、治療制御部５０６によりレファレンス像撮影用の断面が設定される。以下、レファレンス像撮影用の断面をレファレンス断面ともいう。図１１に、レファレンス断面設定の例を示す。
【００８９】
同図の（ａ）に示すように、ライブ像撮影用断面７０２に関しては、複数のレファレンス断面７０２’が設定される。複数のレファレンス断面のうち中心の断面は、ライブ像撮影用に設定された断面７０２と同じになるように設定される。複数のレファレンス断面７０２’は互いに平行となりかつ所定の間隔で隣接するように設定される。
【００９０】
断面のスライス厚を例えば５ｍｍとしたとき、レファレンス断面の間隔は例えば５ｍｍとされる。レファレンス断面数を９として間隔５ｍｍで設定することにより、レファレンス断面は断面７０２の前後２０ｍｍの範囲に設定される。レファレンス断面の数および間隔はこれに限らず適宜でよいが、治療中の治療器５０２の予想される移動範囲を包含するように設定される。
【００９１】
ライブ像撮影用断面７０４および７０６に関しては、同図の（ｂ）および（ｃ）に示すように、複数のレファレンス断面７０４’および７０６’がそれぞれ上記と同じ要領で設定される。
【００９２】
温度撮影用の断面が複数の息止め状態のそれぞれについて設定されたときは、レファレンス断面も、各息止め状態における断面位置の合わせてそれぞれ設定される。
【００９３】
治療制御部５０６は、撮影部１１に、治療開始前にこのような複数のレファレンス断面についての断層像をそれぞれ撮影させ、温度分布像計算用のレファレンス像の候補として３次元空間における位置情報とともに記憶させる。
【００９４】
そして、治療実行時に、治療制御部５０６は、撮影部１１に、治療器５０２の現在位置に応じてそれにも近いレファレンス像候補を温度分布像計算用のレファレンス像として採用させる。採用されたレファレンス像は、複数の候補の中ではライブ像との位置ずれが最も小さいので最適なレファレンス像となる。したがって、定期的に息止め解除を行いながら所定の息止め状態での治療行うときの治療器５０２の位置変化にも拘わらず、常に正確な温度分布像を得ることができる。
【００９５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、治療部分の正確な温度分布像が得られる治療装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図２】磁気共鳴撮像のパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図３】ｋスペースへのデータ収集を示す図である。
【図４】マグネットシステムの構造を示す図である。
【図５】マグネットシステムの構造を示す図である。
【図６】表示・設定パネル一例を示す図である。
【図７】治療中の状態を示す図である。
【図８】穿刺補助器具を示す図である。
【図９】撮影断面設定の示す図である。
【図１０】撮影断面設定の示す図である。
【図１１】レファレンス断面設定の示す図である。
【符号の説明】
１  対象
１１  撮影部
５１  治療部
５０２  治療器
５０４  治療器駆動部
５０６  治療制御部
５２０  治療器追跡部
７０２〜７０６  撮影断面
７０２’〜７０６’  レファレンス断面
８００  患部
【図１】
2004275500.tif 000004
【図２】
2004275500.tif 000005
【図３】
2004275500.tif 000006
【図４】
2004275500.tif 000007
【図５】
2004275500.tif 000008
【図６】
2004275500.tif 000009
【図７】
2004275500.tif 000010
【図８】
2004275500.tif 000011
【図９】
2004275500.tif 000012
【図１０】
2004275500.tif 000013
【図１１】
2004275500.tif 000014