(57)【要約】熱処理を受ける組織塊の加熱部分の磁気共鳴温度変化モニタリングは、熱ＭＲ画像化の間に、塊の運動および／または磁場の一時的な変化によって引き起こされた誤った温度変化計測を補償することによって正確に達成される。この補償は、加熱部分の隣接に配置された組織塊の１つ以上の未加熱部分の「明瞭な温度変化計測」を減算除去することに基づき、これにより、組織塊領域の温度バイアスマップを形成する。磁気共鳴画像化技術を用いて組織塊の加熱部分の温度の変化をモニタリングするための制御システムであって、加熱部分の明瞭な温度変化を計測し、加熱部分の隣接部において配置された組織塊の未加熱部分の明瞭な温度変化を計測するように構成され、制御システムが、未加熱部分の計測された明瞭な温度変化に少なくとも部分的に基づいて加熱部分の計測された明瞭な温度変化を調整するようにさらに構成されることを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴画像化技術を用いて組織塊の加熱部分の温度の変化をモニタリングするための制御システムであって、
該加熱部分の明瞭な温度の変化を計測し、
該加熱部分の隣接部において配置された組織塊の未加熱部分の明瞭な温度の変化を計測するように構成され、
該制御システムが、該未加熱部分の計測された明瞭な温度の変化に少なくとも部分的に基づいて該加熱部分の該計測された明瞭な温度の変化を調整するようにさらに構成されることを特徴とする、制御システム。
【請求項２】
各加熱部分および未加熱部分の明瞭な温度の変化が、
各部分に対して、該加熱部分が加熱される前に、温度に関連した特性を計測し、
各部分に対して、該加熱部分が加熱された後に、該同じ特性を計測し、
各部分に対して、変化がある場合、該計測された特性における変化に基づいて明瞭な温度変化値を導くことによって計測される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記計測された特性が、前記各部分から放出された電磁波信号の位相であり、前記明瞭な温度変化値が前記各信号の位相シフトから導かれる、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記加熱部分の計測された明瞭な温度の変化は、該加熱部分の計測された明瞭な温度変化から前記未加熱部分の計測された明瞭な温度変化を減算することによって調整される、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記システムは、
前記加熱部分の隣接部において配置された組織塊の複数の未加熱部分の各々の明瞭な温度変化を計測し、
該加熱部分の明瞭な温度変化を計測し、
該未加熱部分の計測された明瞭な温度の変化に少なくとも部分的に基づいて該加熱部分の計測された温度の変化を調整するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記加熱部分および前記未加熱部分の各々の明瞭な温度の変化が、
各部分に対して、該加熱部分が加熱される前に、温度に関連した特性を計測し、
各部分に対して、該加熱部分が加熱された後に、同じ特性を計測し、
各部分に対して、変化がある場合、該計測された特性における変化に基づいて明瞭な温度変化値を導くことによって計測される、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記複数の未加熱部分は、４つの未加熱部分を含み、該未加熱の４つの部分は、矩形の４つの角をほぼ含み、該加熱部分は、該矩形内部に配置される、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
各未加熱部分は、画像化された場合、複数のピクセルを含み、各未加熱部分の前記明瞭な温度変化は、該各々の部分の各ピクセルに対する明瞭な温度変化値を計測し、そして前記値の平均を計算することによって決定される、請求項５に記載のシステム。
【請求項９】
各未加熱部分は、画像化された場合、複数のピクセルを含み、各未加熱部分の前記明瞭な温度変化は、該各々の部分の各ピクセルに対する明瞭な温度変化値を計測し、そして前記値のメジアンを計算することによって決定される、請求項５に記載のシステム。
【請求項１０】
前記加熱部分の明瞭な温度の変化は、前記計測が所定の最大閾値を超えるか、または所定の最小閾値未満にある場合、任意の未加熱部分に対する明瞭な温度変化計測を棄却することによって調整される、請求項５に記載のシステム。
【請求項１１】
前記システムは、
前記未加熱部分の明瞭な温度変化計測の標準偏差を計算し、
前記加熱部分の計測された温度変化を調整する際に、該計測は該計算された標準偏差を超える場合、任意の未加熱部分に対する明瞭な温度変化計測を棄却するようにさらに構成された、請求項５に記載のシステム。
【請求項１２】
前記加熱部分の計測された温度の明瞭な変化が、該加熱部分に直接隣接して配置された任意の未加熱部分に対する明瞭な温度変化計測を放棄することによって調整される、請求項５に記載のシステム。
【請求項１３】
前記加熱部分の温度の計測された明瞭な変化が、該加熱部分から所定の距離内部に配置された任意の未加熱部分に対する明瞭な温度変化計測を棄却することによって調整される、請求項５に記載のシステム。
【請求項１４】
前記所定の距離は、画像化された場合、約２０ピクセルである、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記システムは、
前記加熱された部分の隣接部において配置された塊の複数の未加熱部分の各々の明瞭な温度変化を計測し、
該複数の未加熱部分の計測された明瞭な温度変化に基づいてバイアス温度フィールドの特性を決定し、
該加熱部分の明瞭な温度変化を計測し、
該決定されたバイアス温度フィールド特性に基づいて該加熱部分の位置に対応するバイアス温度変化値を計算し、
該計算されたバイアス温度変化値に基づいて該加熱部分の温度変化計測を調整するように構成された、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記塊の少なくとも３つの未加熱部分の明瞭な温度変化が計測され、前記バイアス温度フィールドの前記特性が、該未加熱部分の該温度変化計測および該少なくとも３つの未加熱部分の磁気共鳴画像化における各ｘ、ｙ位置に基づいた式
ＴＢＩＡＳ（ｘ，ｙ）＝Ａ＋Ｂｘ＋Ｃｙ
に対するパラメータＡ、Ｂ、およびＣを計算することによって決定される、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記加熱部分の位置に対応する前記バイアス温度変化値は、前記計算されたパラメータＡ、Ｂ、およびＣ、ならびに前記画像化における前記加熱された部分のｘ、ｙ位置を使用する式ＴＢＩＡＳ（ｘ，ｙ）＝Ａ＋Ｂｘ＋Ｃｙに基づいて計算され、
該加熱部分の温度変化計測は、前記明瞭な温度計測から該計算されたバイアス温度変化値を減算することによって調整される、請求項１６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の背景）
（１．発明の分野）
本発明は概して、磁気共鳴画像（ＭＲＩ）技術を用いて組織を画像化するためのシステムおよび方法に関し、より詳細には、温度計測のために使用されたＭＲ画像の取得の間に、組織塊（ｔｉｓｓｕｅ  ｍａｓｓ）の動きならびに／あるいは磁場強度または磁場均一性の動的変化に起因する誤差を補償することによって加熱された組織塊の高精度な温度計測を取得することに関する。
【背景技術】
【０００２】
（２．背景）
癌腫瘍等の特定のタイプの組織は、加熱によって破壊され得る。これらの組織を加熱するための１つの従来の方法は、レーザエネルギー（例えばカテーテルによって運ばれたレーザ源）を組織に向けることによるものである。別の従来の方法は、例えば圧電トランスデューサの整相アレイ（ｐｈａｓｅｄ−ａｒｒａｙ）を用いて、組織に高強度の超音波をフォーカスすることである。これらのアプローチの両方は、組織を除去するための侵襲性の手術に対する必要性を低減するかまたは取り除きさえもする。
【０００３】
処理に対する決定的な重要性は、標的組織構造または加熱されるその組織構造の一部を死滅させるために超音波エネルギーの各印加の間に、十分な温度に到達されたことを検証することである。これは、ＭＲ画像化技術を用いる加熱プロセスの間に加熱される組織構造の部分の温度変化（上昇）を計測することによってなされ得る。ＭＲ技術を用いる温度変化を計測する１つの公知の方法は、水分子の（ｉｎ  ｗａｔｅｒ）プロトン共鳴周波数（ＰＲＦ）の温度依存性を利用する。ＰＲＦの温度依存性は、主に、水分子の水素結合の温度に起因する切断、伸縮または変角に主に起因する。純水の温度依存性は、０．０１０７ｐｐｍ／℃、および他の水性組織（ｗａｔｅｒ−ｂａｓｅｄ  ｔｉｓｓｕｅ）がこの値に近い。
【０００４】
ＭＲＩ装置内の不均質な磁場のために、絶対ＰＲＦ計測は可能ではない。その代わり、ＰＲＦの変化は、最初に熱の送達前にＭＲ画像を撮影し、そして以後の計測からこの基線値を減算することによって計測される。特に、全体の画像化時間が、比較的安定であるように維持するために、基線値に対して比較的短くしなければならない。なぜなら、磁場のドリフトが経時的に発生し得るためである。
【０００５】
次いで、ＰＲＦの温度に起因する変化が、ＭＲ信号の位相変化または所定のＭＲ画像化シーケンスの周波数シフトの変化を計測することによって推定される。不幸にも、ＭＲ画像化プロセスの間に、画像化されるオブジェクトの運動、あるいは磁場強度および／または不均一性の動的変化はまた、位相シフトを導き得る。位相シフトは、温度に起因する位相シフトと誤解され得る。その結果、所与の位相シフトは、獲得された画像間の温度変化、動き、磁場の変化、またはいくつかのこれらの組み合わせの内の任意の１つに起因し得る。このあいまいさは、加熱される組織塊からのＭＲ信号に依存するのみである組織塊の温度変化を決定することを困難にする。このような動きおよび不均一な磁場の「歪み」は、それ自体または組み合わせて作用する異なる原因（患者の動き、動的な器官の呼吸または運動（例えば心臓）、あるいは、標的組織領域内にまたはそこに隣接して位置する血管を介した血の運動）を有し得る。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（発明の要旨）
本発明の一般的な局面によると、熱処置を受ける組織塊の加熱部分のＭＲ温度変化モニタリングは、加熱部分の隣接部に位置付けられた組織塊の１つ以上の未加熱部分から生じた同様の明瞭な温度変化計測を減算除去することによって、ＭＲ画像の獲得の間の塊の運動および／または磁場変化によって引き起こされた明瞭な温度変化計測を補償するように調整されることにより、組織塊領域の温度バイアスマップを形成する。
【０００７】
本発明の一つのインプリメンテーションは、磁気共鳴画像技術を用いて加熱部分の温度変化を決定するために構成されたシステムである。
【０００８】
一実施形態では、システムは、塊の加熱部分の温度の明瞭な変化を計測し、加熱部分の隣接部に位置付けられた塊の未加熱部分の明瞭な温度変化を計測し、そして未加熱部分の温度の計測された明瞭な変化に少なくとも部分的に基づいた加熱部分の温度の計測された明瞭な変化を調整するための手段を含む。
【０００９】
一実施形態では、塊の加熱部分および未加熱部分の各々の温度の明瞭な変化は、加熱部分が加熱される前後の両方の温度に関連した特性を計測することによって決定され、次いで、計測された特性の変化に基づく温度変化を導く。非制限例によって、計測された特性は各部分から放出された電磁波信号の位相であり得、明瞭な温度変化は、信号内の位相シフトから導かれる。
【００１０】
温度変化の計測の精度を増大させるために、加熱部分の隣接部の塊の複数の未加熱部分の明瞭な温度変化が加熱部分の領域の温度バイアスフィールドをより正確に識別するために使用され得る。いくつかの温度エネルギー伝達によって引き起こされた加熱部分に直接隣接する未加熱部分の明瞭な温度変化の影響を低減するために、加熱部分に対する未加熱部分の相対場所もまた考慮され得る。
【００１１】
本発明の他の局面および特徴が開示され説明された好適な実施形態の観点から明らかになる。
【００１２】
図は本発明の好適な実施形態の設計および有用性の両方を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（好適な実施形態の詳細な説明）
本発明の局面および特徴は、位相シフトに基づく温度変化計測（すなわち、ＰＲＦシフトに依存する）を利用する磁気共鳴画像化技術に関してここで説明される。当業者に明らかであるように、本発明の局面、概念、および特徴が、他の磁気共鳴温度変化画像化技術に等しく適用可能である。従って、本発明は、そのような明示的な限定記載が特定の特許請求の範囲の文言に含まれない限り、ＰＲＦシフトの実施形態に限定されない。
【００１４】
用語「隣接部」は、本明細書中では、例えば、磁気共鳴画像内の所与のアレイサイズのピクセル等の位置的領域を記述するために使用される。用語は幅広く構成され、「隣接部」であると考えられ得る領域の大きさに関する限定がなされない。第１のオブジェクトが第２のオブジェクトの「隣接部に」存在するとする場合、第１のオブジェクトが第２のオブジェクトのほぼ近傍に配置されるが、必ずしも第２のオブジェクトと直接接触し、隣接し、または近くにある必要はなく、「隣接部に」は、このような可能性を含むことを意味しているに過ぎない。
【００１５】
用語「明瞭な」は、本明細書中では、オブジェクトの磁気共鳴画像化が、オブジェクトがある期間にわたって温度変化したことを示す（例えばＰＲＦシフトによって示されたような）場合、計測された温度変化を修正または説明するために使用される。示された温度変化は、実際には部分的にまたは完全に温度バイアスフィールドの結果であり得るために（すなわち、オブジェクトの実際の温度が変更されないか、または少なくとも画像化結果によって示されたのと同じ程度に変更されていない）、この変化は「明瞭な」と呼ばれる。特に、「明瞭な」の使用は、計測された温度変化が補正されるかまたは実質的に補正される可能性を除外しない。従って、用語「明瞭な」は限定されないが、誤差が温度変化計測において存在する場合に用語が不確定になる場合には、より明確に識別するためのみに使用される。
【００１６】
本発明の一般的な局面によると、被検体の動きおよび／またはＭＲＩ磁場の時間変動の不規則性に関連付けられ得るバイアス温度フィールドによってＰＲＦシフト計測が影響されることが観測されてきた。このバイアス温度フィールドの変動は、ＭＲ画像の所与の局所的な隣接部において一般的にほぼ直線である（例えば、組織塊で加熱部分または「スポット」のピクセルの１００×１００ブロックにおいて）。
【００１７】
例示の目的のために、図１および図２は、組織塊領域の磁気共鳴画像１４のｘ軸に沿った相対的な位置の関数であるバイアス温度フィールド１２を示す。バイアス温度フィールド１２はまた、画像のｙ軸に沿った位置に依存し得るが、この依存性は、図示の容易さのために図において説明されない。特に、バイアス温度フィールド１２（ほぼ直線として示される）は、実際の温度変化によるものではないが、その代わりＭＲＩ磁場の時間変動の動きおよび／または不規則性によるものである組織塊の第１の画像と第２の（以後）画像との間のＰＲＦシフトとして示される「明瞭な」温度変化の量を表す。バイアス温度フィールド１２のために、加熱される組織領域の部分１０のための位相に基づく温度変化計測は、位置依存性であるバイアス誤差を含む。言い換えると、温度変化計測におけるバイアス誤差の量は、加熱部分１０がバイアス温度フィールド１２に配置される関数である。
【００１８】
例えば、図１に示されるように、加熱部分１０は、ｘ軸に沿った位置ｐ１において配置される場合、加熱部分の中心Ｃ１に対応するバイアス誤差はＴ１である。しかし、加熱部分１０が位置ｐ２（図２に示されるようにｘ軸に沿った位置Ｐ１の右側にある）において配置される場合、塊１０の中央ｃ２に対応するバイアス誤差はＴ２となる。その結果、温度変化計測Ｔｍが取得される場合、それは、加熱部分１０の中心が位置ｃ１に配置される場合にΔ１の温度上昇、加熱部分１０の中心が位置ｃ２に配置される場合にΔ２の温度上昇、または加熱部分１０の中心が位置ｃ１とｃ２との間のいずれかに配置される場合にΔ１およびΔ２の間のいずれかの温度上昇に対応する。
【００１９】
図１および図２におけるバイアス温度フィールドが図の簡略化のために２次元および直線として示されるが、実際には、このフィールドは、３次元空間で変化し得、そしてｘ軸またはｙ軸のいずれかに沿った直線または平面ではないかもしれないことが当業者に理解される。さらに、バイアス誤差を加熱部分の中央において計測することは近似であり、そして実際のバイアス誤差が組織領域の加熱部分の境界によって定義された３次元量の積分としてより正確に表されることが理解される。従って、加熱部分に導入されたバイアス誤差は、組織塊の加熱部分における特定の点のｘおよびｙ位置の両方の関数である。
【００２０】
この観測を意図的に行うと、本発明の一般的な局面は、制御システムがバイアス温度フィールドの影響を補償するアルゴリズムを、熱処理の間モニタリングするＭＲ温度変化の一部として利用することである。このようなアルゴリズムの一実施形態は図３に示される。
【００２１】
図３を参照すると、互いに取得されるステップＳ５１〜Ｓ５４の目的は、加熱される組織塊を含むＭＲ画像領域におけるバイアス温度フィールドの性質を決定することである。一旦、バイアス温度フィールドの性質が決定されると、バイアス誤差の寄与は、ステップＳ５５〜Ｓ５６において実行されたように、組織塊の加熱部分の温度変化計測において補償され得る。
【００２２】
ステップＳ５１では、バイアス温度フィールドが加熱部分の隣接において配置された加熱されない（「未加熱部分」）組織塊の複数の部分において計測される。単一の未加熱部分に関する限りでは、バイアス温度変化を計測することは本発明の範囲内にあると企図されるが、システムが、バイアス温度フィールドをより正確に特徴付けるために、複数の未加熱部分に対するバイアス温度変化を計測することが好ましい。
【００２３】
この目的のために、線形バイアスフィールドを評価するためには、少なくとも２つのバイアス温度変化（または単に「バイアス」）、および好ましくは異なる場所における組織塊の異なる３つの未加熱部分が必要であり、好ましくは互いにできる限り離れている計測された領域を有している。より好ましくは、バイアスは、バイアス温度フィールドのより正確な特性を提供するために３つより多い未加熱部分に対して計測される。
【００２４】
図４をさらに参照すると、１つの好適なアプローチは、矩形領域２０の角をほぼ形成する４つの点２４および領域２０の各面の中央付近の４つの点２６におけるバイアスを計測することである。好ましくは、選択された点２４、２６は、領域２０の実際の輪郭からずれており、計測された点の周辺の「近接部の平均化」を可能にし、かつ境界過渡を避けることの両方を行う。例えば、選択された点２４、２６は、領域２０の境界から約２０ピクセル離れて配置され得る。
【００２５】
選択された未加熱部分２４、２６の各々に対するバイアスは、各部分において単一の画像ピクセルを計測することによって決定され得る。あるいは、ランダムな局所的なノイズの効果を低減するために、選択された部分２４、２６に対するバイアスは、各部分に直接隣接して配置された各複数のピクセルを計測することによって決定され得る。例えば、各部分２４、２６を取り囲む５×５ブロックのバイアスが計測され得る。次いで、取り囲まれているピクセルの平均計測が計算され、対応する未加熱部分に対する温度計測として使用される。当業者に理解されるように、任意の数のピクセルが誤差補償プロセス対追加されたシステム複雑さの所望の精度に依存して使用され得る。代替の実施形態では、別のノイズ低減アルゴリズムは、取り囲んでいるピクセルの計測のメジアンを取ること等によって平均計測を使用する代わりに使用され得る。メジアンは特に効率的である。なぜなら、
「ノイズの多い」範囲外の場所の影響を完全に無視するためである。
【００２６】
ステップＳ５２では、ステップＳ５１における各未加熱部分に対して決定されことを読み取るバイアス温度変化が閾値と比較される。予測された実際のバックグランド温度変化から大幅に異なる計測（例えばヒト被験者に対して３７℃）が棄却される。使用された閾値の値が、例えば、理論的には、予測されたバイアス温度変化よりも低くそしてその温度よりも高く設定され得る。
【００２７】
あるいは、閾値は、全体の画像にわたって実行された前述の計測に基づいて設定され得る。例えば、その領域全体にわたる全てのピクセルの値のサンプルのヒストグラムが作成され得、そして母集団の２０ＴＨおよび８０ＴＨの百分位数の値が、より低いおよびより高い閾値として使用され得る。任意に、これらの平均からのこれらの統計的な値の偏差が、例えば、以下の式を用いて所定の係数によって乗算され得る。
ＴＨＬＯ＝Ｐ２０−ＫＬＯ＊（Ｍｅａｎ−Ｐ２０）
ＴＨＨＩ＝Ｐ８０−ＫＨＩ＊（Ｐ８０−Ｍｅａｎ）
ここで、ＴＨＬＯ＝ＴＨＨＩは、それぞれ低閾値および高閾値であり、Ｐ２０およびＰ８０は、それぞれヒストグラムからの２０ＴＨおよび８０ＴＨの百分位数のサンプルの値であり、ＫＬＯおよびＫＨＩは、それぞれ低閾値および高閾値に対する所定の係数である。「Ｍｅａｎ」は、ヒストグラムにおける全てのサンプルの平均である。
【００２８】
ステップＳ５２では、ピクセルのブロック内の未加熱部分の温度の標準偏差もまた計算され得る。標準偏差が選択された閾値（例えば１〜５℃）を超えるブロック内の温度のサンプルは、「あまりにもノイズが多い」場所、あるいは血流または任意の他の理由による大規模な磁場不均一が存在する場所において計測された場合に拒否され得る。
【００２９】
代替の実施形態では、ステップＳ５２において閾値テストを、各選択された部分に対してステップＳ５１において獲得された温度に適用する代わりに、閾値テストは、各個々のピクセルに対してピクセル毎をベースとして適用され得る。これらの実施形態では、任意の１つのピクセルがステップＳ５１におけるノイズ低減アルゴリズムによって処理される前に、上閾値および下閾値と比較され、そしてこのピクセルがこれらの閾値の外部になる場合、棄却される。次いで、各部分に対するこのノイズ低減計算（例えば、平均、メジアン等）は、棄却されないこれらのピクセルのみを用いて計算され得る。
【００３０】
ステップＳ５３では、加熱部分２２に近すぎる部分に対するバイアス温度計測が棄却される（すなわち、選択された未加熱部分２４、２６の内の任意の１つが加熱部分２２の最大可能な寸法（例えば、約２０ｍｍ）よりも近い場合）。いくつかの実施形態では、隣接または「近すぎる」未加熱部分から読み取る計測は、加熱部分２２からさらに離れている他の未加熱部分からバイアス計測によって置換され得る。もちろん、加熱部分２２の位置が前もって知られていない状況（例えば、システム構成ステージ）では、このステップがスキップされ得る。このような状況では、ステップＳ５１におけるピクセルのより大きいブロックを使用し、そしてメジアンを使用してこれらのピクセルを処理することが好ましい。加熱部分２２がフィルタリング隣接部の半分よりも著しく小さい限り、加熱されるピクセルは、メジアンによって無視される。特に、精密な温度計測は、通常、システム較正ステージで必要とされない。従って、加熱部分が正確に予測されない場合のバイアスフィールド推定の問題は、制限された重要性である。
【００３１】
ステップＳ５４では、ステップＳ５２およびＳ５３において除去されなかった全ての部分からのバックグランド温度計測が、バイアス温度フィールドのパラメータを推定するために使用される。バイアス温度フィールドが加熱される部分の近傍における局所的な領域にわたってほぼ直線状であるために、以下の式は、局所的な領域のマップにわたるバイアス温度変化を記述するために使用され得る。
ＴＢＩＡＳ（ｘ，ｙ）＝Ａ＋Ｂｘ＋Ｃｙ
ここで、Ａ、Ｂ、およびＣは定数であり、ＴＢＩＡＳは、任意の所与の場所（ｘ，ｙ）に対する計算されたバイアス値である。この式は未知の値を含むので、３つの計測が直線上で得られない場合、３つの異なる位置におけるフィールドの３つの計測は、パラメータＡ、Ｂ、およびＣの値を生じるのに十分である。
【００３２】
しかし、より良好な推定を獲得するために、多数の計測を収集し、パラメータＡ、Ｂ、およびＣについて解くためにこれらの計測を使用すること（ステップＳ５１と共に上述されたように）が好ましい。バイアス温度フィールドを近似する式が直線であるために、最小自乗推定を用いることがフィールドを特徴付けるために適切な方法である。
【００３３】
代替的な数学アプローチが、当業者に理解されるようにフィールドを特徴付けるために使用され得る。例えば、バイアスフィールドマップの非線形モデルが使用され得（例えば、二次依存性（ｑｕａｄｒａｔｉｃ  ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ）を有する）、フィールドを記述するパラメータに対する解が、例えば最小自乗推定の反復スキームを用いて見出され得る。これらのアプローチは、明らかにより多くの計測点（例えば、二次依存性を有するフィールドマップに対して少なくとも６つの点）を必要とする。
【００３４】
ステップＳ５５において決定されたバイアス温度フィールド特性を用いると、温度変化計測が組織塊の加熱される部分において配置されたピクセルに対してなされる。あるいは、温度変化計測が加熱部分のすぐ近傍に配置され、そして例えば、ピクセルの５×５ブロックからの平均またはメジアンを形成することによってランダムノイズを除去するために処理されたブロック内の各ピクセルに対してなされ得る。
【００３５】
ステップＳ５６では、加熱部分に対する温度変化計測は、加熱部分の領域において存在するバイアス温度フィールドの値を保証するために調整される。これは、好ましくは、フィールドを記述するパラメータに基づいて計測された量の各点において存在するバイアス温度フィールドの値を計算し、その後その点に対するバイアス温度計測から計算された値を減算することによって達成される。マップ内の任意の場所（ｘ，ｙ）におけるこの補正された温度計測は、以下の式によって表され得る。
ＴＢＥＳＴ−ＥＳＴＩＭＡＴＥ（ｘ，ｙ）＝ＴＭＥＡＳＵＲＥＤ（ｘ，ｙ）−ＴＢＩＡＳ（ｘ，ｙ）
ここで、ＴＭＥＡＳＵＲＥＤは、ＭＲ画像から直接計測された値であり、ＴＢＩＡＳは、フィールドのマップに基づいた関心のある場所に対して計算されたバイアス値であり、そしてＴＢＥＳＴ−ＥＳＴＩＭＡＴＥは、関心のある場所における実際の温度変化に対する最終推定である。線形モデルが温度マップとして使用される場合、位置（ｘ，ｙ）において配置された点に対してこれは以下の式と等価である。
【００３６】
ＴＢＥＳＴ−ＥＳＴＩＭＡＴＥ＝ＴＭＥＡＳＵＲＥＤ−（Ａ＋Ｂｘ＋Ｃｙ）
【００３７】
式｛Ａｉ＋Ｂｉ＊ｘ＋Ｃｉ＊ｙ｝が代替的に使用され得る（「ｉ」の下付き文字は、計測された量内に満たされた温度を表す画像内の点のそれぞれわたって延びている（ｒｕｎｎｉｎｇ  ｏｖｅｒ）カウンタを指す）。全体の温度バイアスフィールドの計算は、フィールド（すなわち、冷たい（ｃｏｌｄ）温度バックグランド）全体にわたるバイアス「温度変化」が予測されることを補償するために有用である。
【００３８】
上述の実施形態は、温度処置手順の間に組織塊の加熱部分のより正確な温度変化計測を有利に提供し、これにより十分な熱が標的組織に送達され、さらにフィールド付近の健康な組織に関連するリスクを低減するための制御システムによってより正確な制御を可能にする。
【００３９】
上述のアルゴリズムは、好ましくは、適切にプログラムされた画像プロセッサ（例えば、ＭＲＩ誘導（ｇｕｉｄｅｄ）熱処置システムに関連付けられたコンピュータまたはマイクロプロセッサ）を有する制御システムにおいてインプリメントされる。例えば、このプログラムは、ハードドライブ、フロッピー（Ｒ）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等を含む任意の適切なデータ記憶媒体に格納され得る。随意に、既存の画像プロセッサは、上述のアルゴリズムをインプリメントするために再プログラムされ得る。
【００４０】
本発明が上述の好適な実施形態の点から記述されそして説明されてきたが、添付の特許請求の範囲およびその均等物によってのみ規定されたように本発明の範囲から逸脱することなく、種々の改変がこれらの実施形態に対してなされ得、そして種々の均等物が置換され得ることが当業者に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、温度バイアスフィールドにおける第１の位置に配置された塊の加熱部分と共に、処置される組織塊の領域における温度バイアスフィールドを示すグラフである。
【図２】図２は、温度バイアスフィールドにおける第２の位置に配置された塊の加熱部分と共に、処置される組織塊の領域における温度バイアスフィールドを示すグラフである。
【図３】図３は、加熱部分を囲む温度バイアスフィールドによる誤差を調整することによって組織塊の加熱部分の温度変化を決定するために本発明を具現化する制御システムによってインプリメントされた好適なアルゴリズムのフローチャートである。
【図４】図４は、組織塊において加熱される特定の部分および加熱部分を囲む隣接領域の図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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