(57)【要約】【課題】治療部分の温度分布の効果的な監視を可能にす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（５０２）を有する治療手段（５１）と、治療手段による治療に並行し磁気共鳴を利用して被治療体の断面の温度分布像を撮影する撮影手段（１１）と、３次元空間における治療器の幾何学的な状態を検出する検出手段（５２０）と、検出状態に基づき、治療器の軸を含みそれに平行な第１の種類の断面および前記治療器の先端を含み前記治療器の軸と交わる第２の種類の断面について、撮影手段に温度分布像の撮影を行わせる制御手段（５０６）とを具備する。【選択図】　　　図１
2004041428.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、
前記治療手段による治療に並行し磁気共鳴を利用して被治療体の断面の温度分布像を撮影する撮影手段と、
３次元空間における前記治療器の幾何学的な状態を検出する検出手段と、
前記状態に基づき、前記治療器の軸を含みそれに平行な第１の種類の断面および前記治療器の先端を含み前記治療器の軸と交わる第２の種類の断面について、前記撮影手段に温度分布像の撮影を行わせる制御手段と、
を具備することを特徴とする治療装置。
【請求項２】
前記第１の種類の断面は、前記治療器の軸を中心とする回転角度が異なる複数の断面を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の治療装置。
【請求項３】
前記複数の断面の回転角度の階差は一定である、
ことを特徴とする請求項２に記載の治療装置。
【請求項４】
前記階差は９０°である、
ことを特徴とする請求項３に記載の治療装置。
【請求項５】
前記階差は４５°である、
ことを特徴とする請求項３に記載の治療装置。
【請求項６】
前記第２の種類の断面が前記治療器の軸と交わる角度は９０°である、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の治療装置。
【請求項７】
前記検出手段は光学的に前記治療器の幾何学的な状態を検出する、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の治療装置。
【請求項８】
前記治療器は複数の光点を有する、
ことを特徴とする請求項７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、体内に穿刺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】
また、温熱治療とは反対に、冷却によって有害組織を壊死させる冷凍治療（クライオセラピー：ｃｒｙｏｔｈｅｒａｐｙ）がある。これはいわば負の熱による治療であり、広い意味での熱治療ということができる。
【０００４】
熱治療を適切に遂行するために磁気共鳴撮影（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　Ｉｍａｇｉｎｇ）装置で撮影した温度分布像を利用することが、文献　特開２０００−３００５９１に記載されている。概説すれば、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。
【０００５】
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。
【０００６】
【数１】
2004041428.tif 000003
【０００７】
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
（１）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。
【０００８】
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。
【０００９】
３次元的な温度分布が把握できるように、温度分布像は直交する３つの断面について撮影される。それら３つの断面は、例えば、アキシャル（ａｘｉａｌ）、コロナル（ｃｏｒｏｎａｌ）およびサジタル（ｓａｇｉｔｔａｌ）各断面である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
熱治療を適切に遂行するためには、患部を十分に加熱するとともに患部以外は過度に加熱しないようにしなければならない。そのためには、温度分布監視用の断面の設定が適正でなければならないが、患部の状況によっては、アキシャル、コロナルおよびサジタル各断面を設定するのは必ずしも適当でない場合がある。
【００１１】
そこで、本発明の課題は、治療部分の温度分布の効果的な監視を可能にす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、前記治療手段による治療に並行し磁気共鳴を利用して被治療体の断面の温度分布像を撮影する撮影手段と、３次元空間における前記治療器の幾何学的な状態を検出する検出手段と、前記状態に基づき、前記治療器の軸を含みそれに平行な第１の種類の断面および前記治療器の先端を含み前記治療器の軸と交わる第２の種類の断面について、前記撮影手段に温度分布像の撮影を行わせる制御手段と、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、３次元空間における治療器の幾何学的な状態を検出し、それに基づいて、治療器の軸を含みそれに平行な第１の種類の断面および治療器の先端を含み治療器の軸と交わる第２の種類の断面についての温度分布像の撮影を撮影手段に行わせるので、治療器の軸を含みそれに平行な断面の温度分布および治療器の先端を含み治療器の軸と交わる断面の温度分布を監視できる。このため、治療部分の温度分布の効果的な監視が可能になる。
【００１４】
前記第１の種類の断面は、前記治療器の軸を中心とする回転角度が異なる複数の断面を含むことが、治療器の軸を基準とする立体的な温度分布の把握を可能にする点で好ましい。
【００１５】
前記複数の断面の回転角度の階差は一定であることが、治療器の軸を基準とする立体的な温度分布の把握を容易にする点で好ましい。
前記階差は９０°であることが、治療器の軸を基準とする立体的な温度分布の把握を可能にする断面数を最小化する点で好ましい。
【００１６】
前記階差は４５°であることが、治療器の軸を基準とする立体的な温度分布の把握を可能にする断面数を妥当化する点で好ましい。
前記第２の種類の断面が前記治療器の軸と交わる角度は９０°であることが、軸に垂直な面内の温度分布の把握を可能にする点で好ましい。
【００１７】
前記検出手段は光学的に前記治療器の幾何学的な状態を検出することが、ワイヤレス化を可能にする点で好ましい。
前記治療器は複数の光点を有することが、姿勢の検出を可能にする点で好ましい。
【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。本装置の機能は、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。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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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の複素画素データと治療中に撮影した画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。
【００５３】
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になる。
【００５４】
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。
【００５５】
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。データ処理部１７０には、治療制御部５０６から撮影制御信号が与えられる。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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の幾何学的な情報を含んでいる。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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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になる。
【００７４】
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。
【００７５】
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。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。
【００７６】
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。
【００７７】
治療制御部５０６は、さらに、３次元空間における治療器５０２の幾何学的な状態に合わせて撮影断面の位置および傾きを定め、その断面についての撮影を撮影部１１に行わせる。
【００７８】
図９に、治療器５０２の幾何学的な状態に合わせた断面設定の例を概念的に示す。同図の（ａ）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。また、（ｂ）および（ｃ）は、治療器５０２が穿刺補助器具６００に対してそれぞれ４５°および１３５°の角度をなす場合の断面設定例である。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。
【００７９】
図９の（ａ）に示すように、治療器５０２の角度が９０°のときは、断面７０２および７０４がそれぞれが設定される。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。
【００８０】
断面７０４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。断面７０４の中心は概ね治療器５０２の先端に一致する。なお、断面７０４が治療器５０２の軸と交わる角度は９０°以外の適宜の角度であってよい。以下、９０°の例で説明するが、それ以外の角度の場合も同様になる。
【００８１】
治療器５０２の角度が４５°のときは、図９の（ｂ）に示すように、断面７１２および７１４がそれぞれが設定される。断面７１２は、治療器５０２の軸を含みそれに平行な断面である。断面７１２は、また、穿刺補助器具６００の向きに平行である。断面７１２の中心は概ね治療器５０２の先端に一致する。断面７１４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。断面７１４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。
【００８２】
治療器５０２の角度が１３５°のときは、図９の（ｃ）に示すように、断面７２２および７２４がそれぞれが設定される。断面７２２は、治療器５０２の軸を含みそれに平行な断面である。断面７２２は、また、穿刺補助器具６００の向きに平行である。断面７２２の中心は概ね治療器５０２の先端に一致する。断面７２４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。断面７２４の中心は概ね治療器５０２の先端に一致する。
【００８３】
このように、治療器５０２の軸を含みそれに平行な断面を設定するにより、治療器５０２を基準とした患部の縦断面の温度分布像を得ることができる。また、治療器５０２の先端を含み治療器５０２の軸に垂直な断面を撮影することにより、治療器５０２を基準とした患部の横断面の温度分布像を得ることができる。これによって、治療器５０２の角度の如何に関わらず、それに対応した縦断面と横断面の温度分布撮影を行うことができる。
【００８４】
上記のような断面設定に加えて、図１０の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、もう一つの断面７０６，７１６，７２６をそれぞれ設定するようにしてもよい。断面７０６，７１６，７２６は、いずれも、治療器５０２の軸を含みそれに平行で、断面７０２，７１２，７１４とは治療器５０２の軸を中心とする回転角度が９０°異なるものである。なお、９０°は＋９０°および−９０°のいずれでもよい。各断面の中心は概ね治療器５０２の先端に一致する。このようにすることにより、治療器５０２の軸を含みそれに平行な断面を、互いに直交する２方向に設定することができる。
【００８５】
このように、治療器５０２の軸を中心とする回転角度を変えて撮影断面を複数個設定することにより、治療器の軸を基準とする立体的な温度分布を把握することが可能になる。角度の階差は９０°とすることにより、治療器の軸を基準とする立体的な温度分布の把握を可能にする断面数を最小化することができる。
【００８６】
治療器５０２の角度に適応した断面設定は、異方性を持つ温度分布の撮影に好適である。これを図１１および図１２によって説明する。なお、異方性は治療器５０２の性能等によって生じる。あるいは、方向による患部形状の相違や温度特性の相違等によって生じる。
【００８７】
図１１の（ａ）に示すように、患部８００が上下方向に長い異方性を持つ場合、治療器５０２はその軸を患部８００の長軸に合わせて穿刺される。また、（ｂ）および（ｃ）に示すように、患部８００がそれぞれ右斜め方向および左斜め方向に長い異方性を持つときは、それぞれそれらの長軸に治療器５０の軸を合わせて穿刺される。
【００８８】
このような穿刺に合わせて、治療器５０２の軸を含みそれに平行な断面７０２，７１２，７２２、および、治療器５０２の先端を含み治療器５０２の軸に垂直な断面７０４，７１４，７２４がそれぞれ設定される。
【００８９】
このような断面設定で撮影することにより、図１２に示すような温度分布像をそれぞれ得ることができる。図１２の（ａ）は断面７０２および７０４の温度分布像を模式的に示す。（ｂ）は断面７１２および７１４の温度分布像を模式的に示す。（ｃ）は断面７２２および７２４の温度分布像を模式的に示す。このように、異方性に適合した温度分布撮影を行うことができる。
【００９０】
長軸方向の断面設定は、図１３の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に示すように、もう１つの断面７０６、７１６および７２６をそれぞれ追加するようにしてもよい。断面７０６，７１６，７２６は、いずれも、治療器５０２の軸を含みそれに平行で、断面７０２，７１２，７１４とは治療器５０２の軸を中心とする回転角度が９０°それぞれ異なるものである。なお、９０°は＋９０°および−９０°のいずれでもよい。
【００９１】
治療器５０２の軸を含みそれに平行な断面は、図１４に示すように、治療器５０２の軸を中心とする回転角度が異なるものをさらに多く設定するようにしてもよい。同図の（ａ）は、断面７０２に対して回転角度が±４５°異なる断面７０８，７０８’をそれぞれ設定した例である。（ｂ）は、断面７１２に対して回転角度が±４５°異なる断面７１８，７１０８’をそれぞれ設定した例である。（ｃ）は、断面７２２に対して回転角度が±４５°異なる断面７２８，７２８’をそれぞれ設定した例である。
【００９２】
これに準じて角度が４５°ずつ異なる他の断面を設定するようにしてもよい。角度の階差を４５°とすることにより、等角度間隔の４つの断面が設定され、治療器の軸を基準とする立体的な温度分布の把握を可能にするための効果的な断面を設定することができる。
【００９３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、治療部分の温度分布の効果的な監視を可能にす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】撮影断面設定の概念を示す図である。
【図１０】撮影断面設定の概念を示す図である。
【図１１】撮影断面設定の概念を示す図である。
【図１２】温度分布像を模式的に示す図である。
【図１３】撮影断面設定の概念を示す図である。
【図１４】撮影断面設定の概念を示す図である。
【符号の説明】
１　対象
１１　撮影部
１００　マグネットシステム
１０２　主磁場コイル部
１０６　勾配コイル部
１０８　ＲＦコイル部
１３０　勾配駆動部
１４０　ＲＦ駆動部
１５０　データ収集部
１６０　制御部
１７０　データ処理部
１８０，１８０’　表示部
１９０，１９０’　操作部
５１　治療部
５０２　治療器
５０４　治療器駆動部
５０６　治療制御部
５０８，５０８’　表示部
５１０，５１０’　操作部
５２０　治療器追跡部
５００　クレードル
２０２　前部構造
２０４　後部構造
２０６　ブリッジ
２０８　テーブル
２１０　表示・設定パネル
３００　施術者
５２２　光学装置
６００　穿刺補助器具
６１２　発光体
６２０　穿刺ガイド
６２２　ガイド孔
７０２〜７１８　断面
８００　患部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2004041428.tif 000014
【図１２】
2004041428.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
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