(57)【要約】  本発明は、医療装置３００、４００、５００を提供する。磁気共鳴イメージングシステム３０６と、イメージングゾーン内の磁界不均一性を補償する磁気補償コイル３３４、３３５と、イメージングゾーンの周りを回転するように動作可能なガントリ３０８と、ガントリの角度位置を測定する位置センサ３１２と、ガントリ内の少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネント３１０、５１０、５１２と、マシン実行命令３８０、３８２、４１０、５３０、５３２及び磁界補正データ３７２を記憶するメモリ３６２と、を有する。命令は、プロセッサに、位置センサから位置データを受け取るステップ１００、２００と、磁界補正データ及び位置データを使用して、磁気補償コイルを制御するためのコイル制御コマンド３７４を決定するステップ１０２、２０２と、コイル制御コマンドを使用して、イメージングゾーン内の磁界不均一性を補償するように磁気補償コイルを制御するステップ１０４、２０４と、磁気共鳴データを取得するステップ１０６、２１２と、を実行させる。
2016510225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージングゾーンから磁気共鳴データを取得する磁気共鳴イメージングシステムであって、前記イメージングゾーン内に磁界を生成する磁石を有する磁気共鳴イメージングシステムと、
前記イメージングゾーン内の磁界不均一性を補償する磁気補償コイルと、
前記イメージングゾーンの周りを回転するように動作可能なガントリであって、回転軸を中心に回転するように構成されるガントリと、
前記ガントリの角度位置及び角速度を表す位置データを測定する位置センサと、
少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントであって、前記ガントリが前記回転軸を中心に少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントを回転させるように動作可能である、少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントと、
マシン実行命令及び磁界補正データを記憶するメモリであって、前記磁界補正データが、前記角度位置及び前記角速度の関数として前記イメージングゾーン内の磁界を表す、メモリと、
医療装置を制御するプロセッサと、
を有する医療装置であって、前記命令の実行は、前記プロセッサに、
前記位置センサから前記位置データを受け取るステップと、
前記磁界補正データ及び前記位置データを使用して、前記磁気補償コイルを制御するためのコイル制御コマンドを決定するステップと、
前記コイル制御コマンドを使用して、前記少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントによってもたらされる前記イメージングゾーン内の磁界不均一性を補償するように前記磁気補償コイルを制御するステップと、
前記磁気共鳴イメージングシステムを使用して、前記磁気共鳴データを取得するステップと、
を実行させる、医療装置。
【請求項２】
前記磁界補正データが更に、前記ガントリの前の角度位置及び／又は配置の関数として、前記イメージングゾーン内の磁界を表し、
前記命令の実行が更に、前記プロセッサに、
位置データベースに前記位置データを記録するステップと、
前記位置データベースから前記ガントリの前の角度位置を決定するステップと、
を実行させ、前記コイル制御コマンドが、少なくとも前記磁界補正データ、前記位置データ、及び前記前の角度位置を使用して決定される、請求項１に記載の医療装置。
【請求項３】
前記磁界補正データが、事前に計算されたコイル制御コマンドを含む、請求項１又は２に記載の医療装置。
【請求項４】
前記磁界補正データが、前記イメージングゾーン内の空間依存の磁界測定値を含み、前記コイル制御コマンドが、前記空間依存の磁界測定値を補償するように、前記磁気補償コイルの磁界モデルを使用して決定される、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項５】
前記命令の実行が更に、前記プロセッサに、
磁気共鳴データを測定する前に、前記磁気共鳴イメージングシステムを使用して磁界磁気共鳴データを測定するステップと、
前記イメージングゾーン内の磁界変化を決定するステップと、
を実行させる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項６】
前記命令の実行が更に、前記プロセッサに、
前記磁界変化を使用して位相オフセットを計算するステップと、
位相オフセットを使用して磁気共鳴データを補正するステップと、
を実行させる、請求項５に記載の医療装置。
【請求項７】
前記命令の実行が更に、前記プロセッサに、
前記磁界変化を補償するように前記コイル制御コマンドを変更するステップ、
を実行させる、請求項５又は６に記載の医療装置。
【請求項８】
前記医療装置が放射線治療装置を有し、前記放射線治療装置が少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントを有する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項９】
前記放射線治療装置は、直線加速器、荷電粒子源及びＸ線源のうちの１つであり、及び／又は前記少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントが、磁界源、コイル、ソレノイド、荷電粒子光学素子、磁石、電磁石、永久磁石、強磁性コンポーネント、フェリ磁性コンポーネント、常磁性コンポーネント、反磁性コンポーネント、磁気コンポーネント又はそれらの組み合わせを有する、請求項８に記載の医療装置。
【請求項１０】
医療装置を制御する方法であって、
前記医療装置は、イメージングゾーンから磁気共鳴データを取得する磁気共鳴イメージングシステムを有し、
前記磁気共鳴イメージングシステムは、前記イメージングゾーン内に磁界を生成する磁石を有し、
前記医療装置は更に、前記イメージングゾーン内の磁界不均一性を補償する磁気補償コイルを有し、
前記医療装置は更に、前記イメージングゾーンの周りを回転するように動作可能なガントリを有し、前記ガントリは、回転軸を中心に回転するように構成され、
前記医療装置は更に、前記ガントリの角度位置及び角速度を表す位置データを測定する位置センサを有し、
前記医療装置は更に、少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントを有し、
前記ガントリは、前記回転軸を中心に前記少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントを回転させるように動作可能であり、
前記方法が、
前記位置センサから位置及び速度データを受信するステップと、
磁界補正データ及び前記位置及び速度データを使用して、前記磁気補償コイルを制御するコイル制御コマンドを決定するステップであって、前記磁界補正データが、前記角度位置及び前記角速度の関数として前記イメージングゾーン内の磁界を表す、ステップと、
前記コイル制御コマンドを使用して、前記少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントによってもたらされる前記イメージングゾーン内の磁界不均一性を補償するように前記磁気補償コイルを制御するステップと、
前記磁気共鳴イメージングシステムを使用して、前記磁気共鳴データを取得するステップと、
を含む方法。
【請求項１１】
前記磁界補正データが更に、前記ガントリの前の角度位置の関数として、前記イメージングゾーン内の磁界を表し、前記方法が更に、
位置データベースに前記位置データを記録するステップと、
前記位置データベースから前記ガントリの前の角度位置を決定するステップと、
を含み、前記コイル制御コマンドが、少なくとも前記磁界補正データ、前記位置データ及び前記前の角度位置を使用して決定される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記方法は、
前記イメージングゾーン内の磁界測定値を得るステップであって、前記磁界は、磁力計、磁気共鳴イメージングシステムを制御する磁気共鳴プロトコル及びそれらの組み合わせのうちの１つを使用して測定される、ステップと、
前記磁場測定値を使用して前記磁界補正データを決定するステップと、
を更に含む、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の方法の各ステップをプロセッサに実行させるマシン実行命令を有す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、磁気共鳴イメージングに関し、特に磁気共鳴ガイドされる放射線治療に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴（ＭＲ）及び直線加速器（ＬＩＮＡＣ）の統合又は磁気共鳴及び放射線治療の他のモダリティの統合は、特に運動する器官に関する改善された病変ターゲッティングによって放射線治療の新しい範囲を切り開く。実際のインプリメンテーション提案において、ＬＩＮＡＣは、周囲組織の放射線被曝を最小限にしながら、複数の角度から総対象空間（gross target volume、ＧＴＶ）及び臨床対象空間（clinical target volume、ＣＴＶ）をヒットするように患者の周りを回転する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
問題点は、放射線源が磁石の周りを移動するとき、放射線治療システムの能動及び／又は受動コンポーネントが磁界ひずみ（歪）を生じさせ得ることである。
【０００４】
ＬＩＮＡＣと組み合わせられる磁気共鳴イメージングシステムの例が、国際公開第2012/063158A1号パンフレットに記述されている。
【０００５】
El-Sharkawy et al., MAGMA. 2006 November; 19(5): 223 -236, doi: 10.1007/s10334-006-0050-2には、磁気共鳴イメージングにおける静磁界の均一性及び安定性について記述されている。シリアル磁界マッピング及び位相差イメージング補正が、位相感受性ＭＲプロトコルの間、空間的及び時間的な磁界ドリフトを補正するために使用される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、独立請求項に記載の医療装置、方法及びコンピュータプログラムを提供する。さまざまな実施形態が、従属請求項に与えられる。当業者であれば理解されるように、本発明の見地は、装置、方法又はコンピュータプログラム製品として具体化されることができる。従って、本発明の見地は、完全にハードウェアの実施形態、完全にソフトウェアの実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード、その他を含む）、又はソフトウェア及びハードウェア見地を組み合わせた実施形態の形をとることができ、それらのすべてが、本明細書において「回路」、「モジュール」又は「システム」と称されることができる。更に、本発明の見地は、コンピュータ実行可能コードがその上に具体化された１又は複数のコンピュータ可読媒体に具体化されるコンピュータプログラムの形をとることができる。
【０００７】
１又は複数のコンピュータ可読媒体の任意の組み合わせが利用されることができる。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読信号媒体又はコンピュータ可読記憶媒体でありうる。「コンピュータ可読記憶媒体」は、本明細書で使用されるとき、コンピューティング装置のプロセッサによって実行可能である命令を記憶することができる任意の有形の記憶媒体を含む。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ可読の持続性記憶媒体と呼ばれることができる。コンピュータ可読記憶媒体は、有形のコンピュータ可読媒体と呼ばれることもできる。ある実施形態において、コンピュータ可読記憶媒体は更に、コンピューティング装置のプロセッサによってアクセスされることが可能なデータを記憶することが可能でありうる。コンピュータ可読記憶媒体の例は、フロッピーディスク、磁気ハードディスクドライブ、ソリッドステートハードディスク、フラッシュメモリ、ＵＳＢサムドライブ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、光学ディスク、光磁気ディスク及びプロセッサのレジスタファイルを含むが、これらに限定されるものではない。光学ディスクの例は、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＷ又はＤＶＤ−Ｒディスクのような、コンパクトディスク（ＣＤ）及びデジタル汎用ディスク（ＤＶＤ）を含む。コンピュータ可読記憶媒体という語は更に、ネットワーク又は通信リンクを通じてコンピュータ装置によってアクセスされうるさまざまなタイプの記録媒体をさす。例えば、データは、モデムを通じて、インターネットを通じて、又はローカルエリアネットワークを通じて、取り出されることができる。コンピュータ可読媒体に具体化されるコンピュータ実行可能コードは、非限定的な例としてワイヤレス、ワイヤライン、光学ファイバケーブル、ＲＦ、その他を含む適当な媒体を使用して、又は上述のものの任意の適切な組み合わせを使用して、伝送されることができる。
【０００８】
コンピュータ可読信号媒体は、例えばベースバンドで又は搬送波の一部として、その中に具体化されるコンピュータ実行可能コードにより伝播されるデータ信号を含みうる。このような伝播される信号は、電磁気的に、光学的に、又はそれらの任意の組み合わせを非限定的な例として含むさまざまな任意の形をとることができる。コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータ可読記憶媒体でなく、命令実行システム、機器又は装置によって又はそれに関連して使用されるプログラムを通信し、伝播し、又は搬送することができるコンピュータ可読媒体でありうる。
【０００９】
「コンピュータメモリ」又は「メモリ」は、コンピュータ可読記憶媒体の例である。コンピュータメモリは、プロセッサにとって直接アクセス可能である任意のメモリである。「コンピュータストレージ」又は「ストレージ」は、コンピュータ可読記憶媒体の他の例である。コンピュータストレージは、任意の不揮発性コンピュータ可読記憶媒体である。ある実施形態において、コンピュータストレージは更に、コンピュータメモリでありえ、又はその逆も同様である。
【００１０】
「プロセッサ」は、本明細書で用いられるとき、プログラム又はマシン実行命令又はコンピュータ実行可能コードを実行することが可能な電子コンポーネントを含む。「プロセッサ」を有するコンピューティング装置への言及は、２以上のプロセッサ又は処理コアを可能性として含むものとして解釈されるべきである。プロセッサは、例えばマルチコアプロセッサでありうる。プロセッサは、単一のコンピュータシステム内のプロセッサの集まりをさすことができ、又は複数のコンピュータシステムに分散されることができる。コンピューティング装置という語は更に、１又は複数のプロセッサを各々が有するコンピューティング装置の集まり又はネットワークをさすことができると解釈されるべきである。コンピュータ実行可能コードは、同じコンピューティング装置内にありえ又は複数のコンピューティング装置にわたって分散されることができる複数のプロセッサによって実行されることができる。
【００１１】
コンピュータ実行可能コードは、本発明の見地をプロセッサに実施させるためのマシン実行命令又はプログラムを含むことができる。本発明の態様に関する処理を実行するためのコンピュータ実行可能コードは、オブジェクト指向プログラミング言語（例えばJava、Smalltalk、C++又はその他）及び従来の手続き的なプログラミング言語（例えば「Ｃ」プログラミング言語又は同様のプログラミング言語）を含む１又は複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで書かれることができ、マシン実行命令にコンパイルされる。ある例において、コンピュータ実行可能コードは、高レベル言語の形又はプレコンパイルド形式でありえ、マシン実行命令をオンザフライで生成するインタプリタと連携して使用されることができる。
【００１２】
コンピュータ実行可能コードは、完全にユーザのコンピュータ上で実行され、スタンドアロンソフトウェアパッケージとして部分的にユーザのコンピュータ上で実行され、部分的にユーザのコンピュータ上で及び部分的に遠隔コンピュータ上で実行され、又は完全にリモートコンピュータ又はサーバ上で実行される。後者の場合、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又は広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意のタイプのネットワークを通じて、ユーザのコンピュータに接続されることができ、又は接続が、（例えばインターネットサービスプロバイダを使用してインターネットを通じて）外部コンピュータに対して行われることができる。
【００１３】
本発明の見地は、本発明の実施形態に従って方法、装置（システム）及びコンピュータプログラム製品のフローチャート図及び／又はブロック図を参照して記述される。フローチャート、図示及び／又はブロック図のブロックの各ブロック又は部分は、適用可能である場合、コンピュータ実行可能コードの形のコンピュータプログラム命令によって実現されることができることが理解される。更に、排他的でない場合、異なるフローチャート、図示及び／又はブロック図の中のブロックの組み合わせが行われることができることが理解される。これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ又は他のプログラム可能なデータ処理機械のプロセッサを通じて実行する命令が、フローチャート及び／又はブロック図の１又は複数のブロックに特定される機能／処理を実現する手段を生成するようなマシンを生成するように、汎用コンピュータ、専用コンピュータ又は他のプログラム可能なデータ処理機械のプロセッサに提供されることができる。
【００１４】
これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ可読媒体に記憶された命令が、フローチャート及び／又はブロック図の１又は複数のブロックに特定される機能／処理を実現する命令を含む製品を生成するような特定の態様で機能するように、コンピュータ、他のプログラム可能なデータ処理機械又は他の装置に指示することができるコンピュータ可読媒体に記憶されることもできる。
【００１５】
コンピュータプログラム命令は、一連の処理ステップがコンピュータ、他のプログラム可能な装置又は他の装置上で実施されることにより、コンピュータ又は他のプログラム可能な装置上で実行する命令が、フローチャート及び／又はブロック図の１又は複数のブロックに特定される機能／処理を実現するプロセスを提供するように、コンピュータ実現されるプロセスを生成するために、コンピュータ、他のプログラム可能なデータ処理機械又は他の装置にロードされることもできる。
【００１６】
「ユーザインタフェース」は、本明細書で用いられるとき、ユーザ又はオペレータがコンピュータ又はコンピュータシステムと相互作用することを可能にするインタフェースである。「ユーザインタフェース」は、「ヒューマンインタフェ−スデバイス」とも呼ばれることができる。ユーザインタフェースは、情報又はデータをオペレータに提供し、及び／又はオペレータから情報又はデータを受け取ることができる。ユーザインタフェースは、オペレータからの入力がコンピュータによって受け取られることを可能にすることができ、コンピュータからの出力をユーザに提供することができる。言い換えると、ユーザインタフェースは、オペレータがコンピュータを制御し又は操作することを可能にすることができ、インタフェースは、コンピュータが、オペレータの制御又は操作の効果を示すことを可能にすることができる。ディスプレイ又はグラフィカルユーザーインタフェース上へのデータ又は情報の表示は、オペレータに情報を提供することの一例である。キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッド、ポインティングスティック、グラフィックタブレット、ジョイスティック、ゲームパッド、ウェブカメラ、ヘッドセット、ギアスティック、ステアリングホイール、ペダル、ワイヤードグローブ、ダンスパッド、リモートコントロール装置及び加速度計を通じてのデータの受け取りはすべて、オペレータからの情報又はデータの受信を可能にするユーザインタフェースコンポーネントの例である。
【００１７】
「ハードウェアインタフェース」は、本明細書で用いられるとき、コンピュータシステムのプロセッサが外部コンピューティング装置及び／又は機器と相互作用し及び／又はそれを制御することを可能にするインタフェースを含む。ハードウェアインタフェースは、プロセッサが、外部コンピューティング装置及び／又は機器に制御信号又は命令を送ることを可能にすることができる。ハードウェアインタフェースは、プロセッサが外部コンピューティング装置及び／又は機器とデータを交換することを可能にすることもできる。ハードウェアインタフェースの例は、汎用シリアルバス、ＩＥＥＥ１３９４ポート、パラレルポート、ＩＥＥＥ１２８４ポート、シリアルポート、ＲＳ−２３２ポート、ＩＥＥＥ４８８ポート、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ接続、ワイヤレスローカルエリアネットワーク接続、ＴＣＰ／ＩＰ接続、イーサネット接続、制御電圧インタフェース、ＭＩＤＩインタフェース、アナログ入力インタフェース及びデジタル入力インタフェースを含むが、これらに限定されるものではない。
【００１８】
「ディスプレイ」又は「ディスプレイ装置」は、本明細書で用いられるとき、画像又はデータを表示するように適応された出力装置又はユーザインタフェースを含む。ディスプレイは、映像データ、音声データ又は触覚データを出力することができる。ディスプレイの例は、コンピュータモニタ、テレビジョンスクリーン、タッチスクリーン、触覚型の電子ディスプレイ、ブライユ点字スクリーン、陰極線管（ＣＲＴ）、蓄積管、双安定型ディスプレイ、電子ペーパー、ベクターディスプレイ、フラットパネルディスプレイ、真空蛍光ディスプレイ（ＶＦ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、エレクトロルミネッセントディスプレイ（ＥＬＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオードディスプレイ（ＯＬＥＤ）、プロジェクタ、及びヘッドマウント型ディスプレイを含むが、これらに限定されるものではない。
【００１９】
磁気共鳴（ＭＲ）データは、磁気共鳴イメージングスキャンの間、原子スピンによって放出される無線周波数信号の、磁気共鳴装置のアンテナによる記録される測定値として、ここに規定される。磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）画像は、磁気共鳴イメージングデータ内に含まれる解剖学的データの再構成された２次元又は３次元の可視化として、ここに規定される。この可視化は、コンピュータを使用して実施されることができる。
【００２０】
１つの見地において、本発明は、イメージングゾーンから磁気共鳴データを取得する磁気共鳴イメージングシステムを有する医療装置を提供する。磁気共鳴イメージングシステムは、イメージングゾーンに磁界を生成するように動作可能な磁石を有する。医療装置は更に、イメージングゾーン内の磁界不均一性を補償する磁気補償コイルを有する。磁気補償コイルは、異なる実施形態において異なる形を取ることができる。ある実施形態において、磁気補償コイルは、磁気共鳴イメージングシステムにおいて使用される通常の勾配コイルである。他の実施形態では、磁気補償コイルは、磁界不均一性を補償することに特化した、勾配コイルとは別のコイルでありうる。特に、それらは、勾配コイルが通常行うより高次の補正を補償することができる。ある実施形態において、磁気補償コイルは、従来の勾配コイルと、磁界に対する高次補正を補償するために使用される付加コイルとの組み合わせである。
【００２１】
医療装置は更に、外部ビーム放射線治療システムのような医療装置を含みうるガントリを有する。ガントリは、イメージングゾーンの周りを回転するように動作可能である。ガントリは、回転軸を中心に回転するように構成される。磁石が円筒状磁石である場合、ガントリの回転軸は、円筒状磁石の対称軸とアラインされることができる。他の実施形態において、回転軸は、磁石の対称軸に対して調整可能な位置を有することができる。医療装置は更に、ガントリの角度位置を表す位置データを測定する位置センサを有する。ある実施形態では、位置センサは更に、ガントリの角速度を測定することもできる。
【００２２】
回転ガントリ上に据え付けられる医療装置は更に、少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントを有する。磁界歪曲コンポーネントは、磁石によって生成される磁界に影響を与え又はそれを変化させうる能動又は受動コンポーネントでありうる。ガントリは更に、回転軸を中心に少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントを回転させるように動作可能である。少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントが、それらがガントリによって移動されるときにガントリに関して対称に分布されていない場合、それらは、イメージングゾーン内の磁界を、ガントリの位置の関数として変化させることができる。医療装置は更に、マシン実行命令及び磁界補正データを記憶するメモリを有する。磁界補正データは、少なくとも角度位置の関数として、イメージングゾーン内の磁界を表す。ある実施形態において、それは更に、角速度及びガントリの前の位置／配置の関数でありうる。
【００２３】
医療装置は更に、医療装置を制御するプロセッサを有する。命令の実行は、プロセッサに、位置センサから位置データを受け取らせる。命令の実行は更に、プロセッサに、磁界補正データ及び位置データを使用して磁気補償コイルを制御するコイル制御コマンドを決定させる。コイルの制御は、コイル内の直流電流の大きさ及び方向を設定することとして、又は、所望の磁界応答を生成するように、既に流れている電流に対し直流オフセットを適用することとして、理解される。命令の実行は更に、プロセッサに、コイル制御コマンドを使用して、少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントによってもたらされるイメージングゾーン内の磁界不均一性を補償するように、磁気補償コイルを制御させる。命令の実行は更に、プロセッサに、磁気共鳴イメージングシステムを使用して磁気共鳴データを取得させる。
【００２４】
本質的に、ガントリが回転するとき、少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントが移動され、イメージングゾーン内に磁界の不均一性をもたらす。磁界補正データは、事前に取得されたデータでありえ、少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントの動きによって導入される磁界の不均一性を補償するように磁気補償コイルを制御するために使用される制御コマンドを直接制御し又は生成するために使用される。
【００２５】
この装置は、イメージングゾーン内の磁界の変化がガントリの位置に関連してかなり複雑でありうるので、特に有利でありうる。これは、磁石によって生成される大きい磁界の理由による。磁石及び少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントによって能動的に又は受動的に生成される任意の磁界に加えて、少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントの動きに結合しうる他の金属又は磁気対象が近傍の領域内にある。例えば、磁気共鳴イメージングシステムが建物内に据え付けられ、コンクリート内の金属又は強磁性の棒がある場合、これらの棒は、磁化された後に磁界を生成しうる。ガントリが存在しない場合、磁界におけるこれらの変化は、通常、磁石をシム調節することによって補償される。しかしながら、磁界歪曲コンポーネントが移動するとき、これは、金属棒の磁界に変化を生じさせ、これは、イメージングゾーン内に磁界にも影響を及ぼす。その結果、ガントリが使用されるとき、イメージングゾーン内の磁界に低周波の変化がありうる。上述されたシステム又は医療装置は、少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントの動きのため、磁界のこのような複雑な変化を補償することができる。
【００２６】
ここに記述される方法又はプロシージャの任意のものは反復的に行われることができることに注意すべきである。これは、プロセッサを制御する前述された命令及びこの記述の後の意の命令又は方法を含む。
【００２７】
別の実施形態において、位置センサは更に、ガントリの角速度を測定するように動作可能である。位置データは更に、ガントリの角速度を表す。磁界補正データは更に、角度位置及び角速度の関数として、イメージングゾーン内の磁界を表す。この実施形態は、前述されたコンクリート内の棒のような第３の磁気対象を通じて、磁界歪曲コンポーネントと磁石との間に結合がある場合に特に有利でありうる。磁界に対する影響は、単に磁界歪曲コンポーネントの位置に関する関連性よりも複雑でありうる。イメージングゾーン内の磁界に対する影響は、どれくらい速く磁界歪曲コンポーネントが移動しているか、又はその構成（例えばマルチリーフコリメータ）にも依存しうる。この実施形態は、このような関連性を補償することが可能でありうる。
【００２８】
別の実施形態において、磁界補正データは、ガントリの前の角度位置の関数として、イメージングゾーン内の磁界を表す。命令の実行は、プロセッサに、位置データを位置データベースに記録させ、更に位置データベースからガントリの前の角度位置を決定させる。コイル制御コマンドは、磁界補正データ、位置データ及び従来の角度の位置を使用して決定される。ある実施形態において、角速度が更に使用されることができる。この実施形態は、磁界歪曲コンポーネントの結合が、その現在の位置がどこであるかに単に依存するではなく、それがどこにあったのかにも依存する場合に、有利でありうる。これは特に、ヒステリシス効果がある場合に有利でありうる。ある実施形態において、前の位置、現在位置及び更に角速度が重要でありうる。
【００２９】
別の実施形態において、磁界補正データは、事前に計算されたコイル制御コマンドを含む。この場合、位置データに何が記憶されているかに依存して、事前に計算されたコイル制御コマンドは、制御コマンドを直接的に駆動するために使用されることができる値を有することができ、又は、プロセッサが磁界の均一性を補正するために磁気補償コイル内の適切な電流を直接設定することを可能にする制御コマンドを含むことができる。
【００３０】
別の実施形態において、磁界補正データは、イメージングゾーン内の空間依存の磁界測定値を含む。コイル制御コマンドは、空間依存の磁界測定値を補償するように、磁気補償コイルの磁界モデルを使用して決定される。この場合、少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントの動き又は位置によってもたらされた空間依存の磁界乱れが記憶され、これらは、コイル制御コマンドを計算するために使用される。この実施形態は、磁界を変化させる他の効果がある場合に有利でありうる。このようにして、他の磁界変化が考慮されることができ、磁界のすべての不均一性を考慮するための適切な補正が実施されることができる。
【００３１】
別の実施形態において、命令の実行は更に、プロセッサに、磁気共鳴データを測定する前に、磁気共鳴イメージングシステムを使用して磁界共鳴データを測定させる。命令の実行は更に、プロセッサに、イメージングゾーン内の磁界変化を決定させる。磁界共鳴データは、本明細書で用いられるとき、磁気共鳴場を補正するために磁気共鳴場の相対値及び／又は絶対値を決定するために使用可能なデータを含む磁気共鳴データを含む。El-Sharkawy他による文献は、シリアル磁界マッピング技法を記述している。
【００３２】
別の実施形態において、命令の実行は更に、プロセッサに、磁界変化を使用して位相オフセットを計算させる。命令の実行は更に、プロセッサに、位相オフセットを使用して磁気共鳴データを補正させる。この場合、磁界の不均一性は、磁気共鳴データが取得される際、位相測定に小さい変化を生じさせうる。El-Sharkawy他による上述された文献には、このような補正を実施するために使用されることができるシリアル磁界マッピング及び位相差イメージング補正の技法が言及されている。この実施形態は、磁界が磁気補償コイルを使用することによって補償され、任意の他の残りの不均一性が位相オフセットを実施することによって補正されるので、有利でありうる。
【００３３】
別の実施形態において、命令の実行は更に、プロセッサに、磁界変化を補償するようにコイル制御コマンドを変更させる。
【００３４】
別の実施形態において、医療装置は、ラジオ治療装置を有する。ラジオ治療装置は、少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントを有する。これは、ラジオ治療装置がこのようなものを磁界に影響を及ぼすことができる電子又は荷電粒子対象として一般的に含むので、非常に一般的な実施形態でありうる。
【００３５】
別の実施形態において、ラジオ治療装置は、直線加速器、荷電粒子源及びＸ線源のうちの任意のものである。
【００３６】
別の実施形態において、少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントは、磁界ソース、コイル、ソレノイド、荷電粒子対象、磁石、電磁石、Ｘ線用コリメータ、トランス、マグネトロン、マイクロ波サーキュレータ、電気モータ、電気ヒータ、電力配布システム、中継器、電気作動バルブ、永久磁石、強磁性コンポーネント、磁気コンポーネント及びそれらの組み合わせを含む。
【００３７】
別の見地において、本発明は、医療装置を制御する方法を提供する。医療装置は、イメージングゾーンから磁気共鳴データを取得するための磁気共鳴イメージングシステムを有する。磁気共鳴イメージングシステムは、イメージングゾーンに磁界を生成する磁石を有する。医療装置は更に、イメージングゾーン内の磁界不均一性を補償する磁気補償コイルを有する。医療装置は更に、イメージングゾーンの周りを回転するように動作可能なガントリを有する。ガントリは、回転軸を中心に回転するように構成される。医療装置は更に、ガントリの角度位置を表す位置データを測定する位置センサを有する。医療装置は更に、少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントを有する。ガントリは更に、少なくとも１つの強磁性又は電磁界生成歪曲コンポーネントを、回転軸を中心に回転させるように動作可能である。
【００３８】
方法は、位置センサから位置データを受け取るステップを含む。方法は更に、磁界補正データ及び位置データを使用して、磁気補償コイルに流れる電流の大きさ及び方向を制御するコイル制御コマンドを決定するステップを含む。磁界補正データは、角度位置の関数として、イメージングゾーン内の磁界を表す。方法は更に、少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントによってもたらされるイメージングゾーン内の磁界不均一性を補償するように、磁気補償コイルを制御するステップを含む。方法は更に、磁気共鳴イメージングシステムを使用して磁気共鳴データを取得するステップを含む。方法は更に、磁気共鳴データから磁気共鳴画像を再構成するステップを更に含む。
【００３９】
別の実施形態において、位置センサは更に、ガントリの角速度を測定するように動作可能である。位置データは、ガントリの角速度をも表す。磁界補正データは、角度位置及び角速度の関数として、イメージングゾーン内の磁界を表す。
【００４０】
別の実施形態において、磁界補正データは更に、ガントリの前の角度位置の関数として、イメージングゾーン内の磁界を表す。方法は更に、位置データベースに位置データを記録するステップを含む。方法は更に、位置データベースからガントリの前の角度位置を決定するステップを含む。コイル制御コマンドは、磁界補正データ、位置データ及び前の角度位置を使用して決定される。
【００４１】
別の実施形態において、方法は更に、イメージングゾーン内の磁界を測定するステップを含む。磁界は、磁力計、磁気共鳴イメージングシステムを制御する磁気共鳴プロトコル及びそれらの組み合わせのうちの任意のものを使用して測定される。方法は更に、磁界測定値を使用して磁界補正データを決定するステップを有する。
【００４２】
別の見地において、本発明は、本発明の一実施形態により、医療装置を制御するためのコンピュータプログラム製品を提供する。コンピュータプログラム製品に含まれる命令の実行は、プロセッサに、医療装置が上述された実施形態に従って制御されるように、医療装置を制御させる。
【００４３】
組み合わされた実施形態が相互に排他的でない限り、本発明の上述した実施形態の１又は複数が組み合わせられることができることが理解される。
【００４４】
本発明の好適な実施形態は、添付の図面を参照して例示によって以下に記述される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】方法の例を示すフロー図。
【図２】方法の他の例を示すフロー図。
【図３】医療器具の例を示す図。
【図４】医療器具の他の例を示す図。
【図５】医療器具の他の例を示す図。
【図６】方法の他の例を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
これらの図面において、同様の数字を付された構成要素は、等価な構成要素であり又は同じ機能を実施する。機能が等価である場合、前述した構成要素は、後の図面において必ずしも説明されるわけではない。
【００４７】
図１は、方法の例を示すフロー図を図示する。まずステップ１００において、位置データが、位置センサから受け取られる。次にステップ１０２において、コイル制御コマンドが、磁界補正データ及び位置データを使用して磁気補償コイルを制御するために決定される。次にステップ１０４において、磁気補償コイルは、コイル制御コマンドを使用して、磁界不均一性を補償するように制御される。次にステップ１０６において、磁気共鳴データが、磁気共鳴イメージングシステムを使用して取得される。この方法は、磁気共鳴データが取得されるまで、ループ内で反復されることができる。従って、ガントリが移動しているとき、磁界歪曲コンポーネントによってもたらされる磁界の変化する不均一性が、連続的に補償されることができる。
【００４８】
図２は、方法の別の例を示すフロー図を示す。まずステップ２００において、位置データが、位置センサから受け取られる。次にステップ２０２において、コイル制御コマンドが、磁界補正データ及び位置データを使用して、磁気補償コイルを制御するために決定される。次にステップ２０４において、磁気補償コイルが、コイル制御コマンドを使用して、磁界不均一性を補償するように制御される。次にステップ２０６において、磁界共鳴データが測定される。ステップ２０８において、磁界変化が決定される。ステップ２１０において、位相オフセットが計算される。次にステップ２１２において、磁気共鳴データが、磁気共鳴イメージングシステムを使用して取得される。最後にステップ２１４において、磁気共鳴データは、位相オフセットを使用して補正される。ある実施形態において、この方法は、ループとして反復されることができ、位置センサから位置データが、ステップ２００において再び受け取られることができる。これは、すべての磁気共鳴データが取得されるまで、反復されることができる。
【００４９】
図３は、本発明の一実施形態による治療装置３００の断面及び機能を示す図を表す。治療装置３００は、機械的アクチュエータ３０４及び磁気共鳴イメージングシステム３０６を有するガントリ３０８を具備するものとして示されている。ガントリ３０８は、磁界歪曲コンポーネントを支持する。ガントリ３０８の動きは、機械的アクチュエータ３０４によって制御される。機械的アクチュエータ３１２内の位置センサが図示されている。位置センサは、機械的アクチュエータ内にある必要はない。
【００５０】
位置センサ３１２は、少なくともガントリ３０８の回転位置を測定することができる。ガントリ３０８内には、磁界歪曲コンポーネント３１０がある。
【００５１】
磁気共鳴イメージングシステム３０６は、磁石３２２を有するものとして示されている。ガントリ３０８が回転するとき、磁界歪曲コンポーネント３１０も回転される。これは、直接的に、イメージングゾーン３３８内に磁界に不均一性をもたらすことがあり、又は、それは、医療装置３００を囲む対象の磁界と作用することがあり、それによって、間接的に、磁気共鳴イメージングシステム３０６の磁石３２２の磁界に変化をもたらす。
【００５２】
ガントリ３０８は、リング状であり、磁石３２２を囲む。図３に示される磁石３２２は、円筒形タイプの超電導磁石である。磁石３３２は、その中心を通るボア３２３を有する。しかしながら、他の磁石もまた、本発明の実施形態に適用可能である。磁石３２２は、極低温クライオスタット３２４を有する。クライオスタット３２４内部に、超電導コイル３２６の集まりがある。円筒状磁石３２２は、対称軸３１６をガントリの回転軸と共有するように示されている。しかしながら、対称軸及び回転軸は、同軸である必要はない。
【００５３】
磁石のボア内には、磁石３２２のイメージングゾーン３３８内の対象を空間符号化するため磁気共鳴データの取得のために使用される磁界勾配コイル３３４がある。磁界勾配コイル３３４は、磁界勾配コイル電源３３６に接続される。磁界勾配コイル３３４は、例示的であることが意図される。一般に磁界勾配コイルは、３つの直交する空間方向における空間符号化のために３つの別個のコイルセットを有する。イメージングゾーン３３８は、磁石３２２の中央に位置する。
【００５４】
磁界勾配コイル３３４の隣りに、磁気補償コイル３３５が示されている。本実施例における磁気補償コイル３３５は、磁界勾配コイルが行うことができるよりも高次の磁界不均一性を補償することが可能なコイルである。磁気補償コイル３３５は、磁気補償コイル電源３３７に接続される。ある実施形態では、磁気補償コイル３３５及び磁気補償コイル電源３３７は存在しない。他の実施形態では、磁界勾配コイル３３４及び磁気補償コイル３３５が組み合わせられる。ある実施形態では、磁界勾配コイル電源３３６及び磁気補償コイル電源３３７が同じユニットである。
【００５５】
イメージングゾーン３３８の隣りには、イメージングゾーン３３８内の磁気スピンの方向を操り、イメージングゾーン３３８内のスピンからのラジオ送信を受信するラジオ周波数コイル３４０がある。ラジオ周波数コイル３４０は、ラジオ周波数トランシーバ３４２に接続される。ラジオ周波数コイル３４０及びラジオ周波数トランシーバ３４２は、別個の送信コイル及び受信コイル並びに別個の送信器及び受信器と置き換えられることができる。ラジオ周波数コイル３４０及びラジオ周波数トランシーバ３４２は単に例示的なものであることが理解される。
【００５６】
被検体３４４は、磁石の中心に位置する。被検体３４４は、ターゲットゾーン３４６を有し、被検体支持体３４８上に横たわっているように示されている。
【００５７】
ラジオ周波数トランシーバ３４２、磁界勾配コイル電源３３６、磁気補償コイル電源、ガントリ３０８及び機械的アクチュエータ３０４はすべて、コンピュータシステム３５２のハードウェアインタフェース３５４に接続されるように示されている。コンピュータシステム３５２は、治療装置３００を制御するためにプロセッサ３５６を使用する。
【００５８】
図３に示されるコンピュータシステム３５２は例示的である。複数のプロセッサ及びコンピュータシステムが、この単一のコンピュータシステム３５２によって示される機能を表現するために使用されることができる。コンピュータシステム３５２は、プロセッサ３５６が治療装置３００のコンポーネントに対しメッセージを送受信することを可能にするハードウェアインタフェース３５４を有する。プロセッサ３５６は更に、ユーザインタフェース３５８、コンピュータストレージ３６０及びコンピュータメモリ３６２に接続される。
【００５９】
コンピュータストレージ３６０は、位置センサ３１２によって測定された位置データ３７０を含むものとして示されている。コンピュータストレージ３６０は更に、磁界補正データ３７２を含むように示されている。コンピュータストレージは、磁界補正データ３７２の一部であり又は参照として位置データ３７０を使用して磁界補正データ３７２から導出されたコイル制御コマンド３７４を含むものとして示されている。コンピュータストレージ３６０は更に、パルスシーケンス３７６を含むものとして示されている。パルスシーケンスは、本明細書に用いられるとき、磁気共鳴イメージングシステム３０６が磁気共鳴データを取得するために使用することができる制御又はコマンドの組を有する。コンピュータストレージ３６０は、パルスシーケンス３７６を使用して取得されるデータを含む磁気共鳴データ３７８を有するものとして示される。
【００６０】
コンピュータメモリ３６２は、制御モジュール３８０を含むとして示されている。制御モジュール３８０は、プロセッサ３５６が医療器具３００の動作及び機能を制御することを可能にするコンピュータ実行可能コードを含む。これは、磁気共鳴データ３７８を取得するためにパルスシーケンス３７６を使用するものとしてこのような機能を含むことができる。制御モジュール３８０は更に、イメージングゾーン３３８内の磁界の不均一性を補償するために、電源３３６及び／又は３３７を制御するためにコイル制御コマンド３７４を使用することができる。コンピュータメモリ３６２は、コイル制御コマンド３７４をオンザフライで生成するために位置データ３７０及び磁界補正データ３７２を使用するコイル制御コマンド生成器モジュール３８２を更に含むものとして示されている。異なる実施形態において、コイル制御コマンド生成器モジュール３８２は、異なる形を取ることができる。例えば、一実施形態において、コイル制御コマンド３７４は、直接的に埋め込まれ又は磁界補正データ３７２に有する。他の実施形態において、磁界補正データ３７２は、位置データ３７０による不均一性のマッピングを含む。この場合、コイル制御コマンド生成器モジュール３８２は、コイル制御コマンド３７４が何であるべきかを計算するために、これらの記録された磁界を使用する。
【００６１】
図３に示される実施形態において、位置データ３７０は、それぞれ異なる形をとることができる。一実施形態において、位置データは、単にガントリの位置を含む。別の実施形態では、位置データは、ガントリの角速度及び更にガントリの前の位置を含むこともできる。位置が時間の関数として記録される場合、角速度及び前の位置もまた決定されることができることが注意されることができる。位置データ３７０に依存して、磁界補正データ３７２は、更に異なる形式を有することができる。それは単にガントリの絶対的な位置の関数でありえ、又は、それは、角速度及びガントリの前の位置に対する依存を含むこともできる。
【００６２】
図４は、医療装置４００の他の実施形態を示す。医療装置４００は、図３に示される医療装置３００と同様である。医療装置４００に示される付加のソフトウェア機能がある。
【００６３】
コンピュータストレージ３６０は、磁界測定パルスシーケンス４０２を含むものとして示されている。磁界測定パルスシーケンス４０２は、磁気共鳴イメージングシステム３０６が磁界磁気共鳴データを取得することを可能にする制御シーケンスを含む。磁界磁気共鳴データは、イメージングゾーン３３８内の磁界を表すことができるデータを含む磁気共鳴データである。磁界測定パルスシーケンス４０２は、例えば上述されたEl-Sharkawy他による文献に記載されているような、勾配エコー又は弱められた勾配エコー実現であるパルスシーケンスでありうる。分光学的方法が更に、磁界を測定するために使用されることができる。
【００６４】
コンピュータストレージ３６０は更に、パルスシーケンス４０２を使用して取得された磁界磁気共鳴データ４０３を含むものとして示されている。磁界磁気共鳴データ４０３は、磁界変化マップ４０４を生成するために使用される。磁界変化マップ４０４は、イメージングゾーン３３８内の磁界の相対変化及び／又は磁界の絶対値を示すマップでありうる。コンピュータストレージ３６０は更に、磁気共鳴データ３７８から生成された又は再構成された磁気共鳴画像４０６を含むものとして示されている。コンピュータストレージ３６０は更に、位相補正された磁気共鳴画像４０８を含むものとして示されており、位相補正された磁気共鳴画像４０８は、磁界変化マップ４０４を用いてその位相が補正された磁気共鳴画像４０６である。
【００６５】
コンピュータメモリ３６２は、画像再構成モジュール４１０を含むものとして示されている。画像再構成モジュール４１０は、プロセッサ３５６が、磁界磁気共鳴データ４０３から磁界変化マップ４０４を生成し、磁気共鳴データ３７８から磁気共鳴画像４０６を生成し、磁気共鳴画像４０６及び磁界変化マップ４０４を使用して位相補正された磁気共鳴画像４０８を生成することを可能にするコンピュータ実行可能命令を含む。
【００６６】
図５は、図３及び図４に示される医療装置と同様の医療装置５００を示している。図３、図４及び図５に示される異なる医療装置のフィーチャが、組み合わせられてもよいことに注意すべきである。
【００６７】
図５に示される医療装置５００は、放射線治療装置５０２がガントリ３０８に加えられていることを除いて、図３及び図４に示すものと同様である。放射線治療装置５０２は、ガントリ３０８に取り付けられることができる任意のタイプの放射線治療装置の例であることが意図される。放射線治療装置は、例えば直線加速器、荷電粒子源及びＸ線源でありうるが、これらに限定されるものではない。この例において、放射線治療装置５０２は、放射線治療線源５１０及びビームコリメータ５１２を有する。放射線治療線源５１０及び／又はビームコリメータ５１２は、磁界歪曲コンポーネントでありうる。放射線治療線源５１０は、クライオスタット３２４を通り抜けるように示される放射線ビーム５１４を生成する。他の装置が更に使用されることもでき、分割された磁石又はオープン磁石が使用されてもよい。ガントリ３０８は、軸３１６を中心に回転し、これが生じるとき、被検体３４４内のターゲットゾーン５１６は、放射線治療線源５１０によって照射されることが可能である。更に、被検体支持体３４８を位置付けるための機械的ポジショニングシステム５１８が示されている。放射線治療装置５０２及び被検体支持体５１８の両方が、ハードウェアインタフェース３５４によって制御される。
【００６８】
この実施形態において、コンピュータストレージ３６０は、処置計画５２０及び放射線治療制御信号５２２を更に含むものとして示されている。放射線治療制御信号５２２は、処置計画５２０及び磁気共鳴画像４０６を使用して、放射線治療装置制御モジュールによって生成される。処置計画５２０は、ターゲットゾーン５１６に照射するための命令を含み、その後、磁気共鳴画像４０６が、被検体の動き及び／又は内部の解剖学的構造の変化を考慮するために、放射線治療装置５０２の実際の動作を適合させ又は制御するために使用される。コンピュータメモリ３６２は更に、プロセッサ３５６が機械的ポジショニングシステム５１８を制御することを可能にする機械的アクチュエータ制御モジュール５３２を有するものとして示されている。
【００６９】
磁気共鳴（ＭＲ）及び直線加速器システムの統合は、最小の相互電磁気システム干渉に関する高い要求をもつ。例えば、その外周にわたって一様に分布されない直線加速器−ガントリにおける磁性体は、ＭＲシステムの磁界を歪ませ、イメージングアーチファクトをもたらしうる。ガントリ位置センサ、事前較正されたルックアップテーブル、及び／又は能動電磁界歪補正コイル及び信号位相補正スキームの組み合わせを使用して、これらの歪み及び他のアーチファクトを補正する手段が、使用されることができる。
【００７０】
直線加速器ガントリは、その外周にわたって一様に分布されない磁性体を有する。この材料は、（回転対称を有する）磁石の残余の浮遊磁界によって及び（地球磁場を含む）環境からの二次的磁界によって磁化される。
【００７１】
すべてのこれらの部分の磁化は、スキャナのイメージングボリュームに不均一な付加的な磁界を生じさせ、付加的な磁界は、一次近似として直線加速器ガントリと共に回転するが、回転中に形状をわずかに変えうる。直線加速器が回転する間に良好な品質の画像を取得するために、このガントリ関連の磁界のバリエーションは、イメージングボリュームのすべてのボリューム要素について５０ナノテスラより小さいままであるべきである。ガントリ磁界は、磁性体をガントリに加えることによって約１マイクロテスラ又はそれ以下に低減されるものとすることができる。
【００７２】
その外周を通じて一様に分布されない直線加速器−ガントリ内の磁性体は、ＭＲシステムの磁界を歪ませることができ、それはイメージングアーチファクトに至る。
【００７３】
１つの可能なソリューションは、いくつかのコンポーネント／ステップを用いる：
【００７４】
−ガントリ位置センサ：直線加速器ガントリの正確な回転角度を決定する、
【００７５】
−ガントリ位置及び生成された磁界歪みに関連するルックアップテーブルの記録及び記憶（「事前較正」）、
【００７６】
−磁界歪み（のほとんど）を補償する補償コイルを通る電流を制御する方法及び装置、
【００７７】
−記録されたイメージングデータ内の位相補正を通じて残余のエラーを補償する方法。
【００７８】
事前較正フェーズにおいて、回転依存のガントリ磁界は、多数のガントリ角度におけるＮＭＲ磁気計測を使用して測定される。これらの磁界マップは、対応する磁界パターンの正確な再構成を可能にする適切なパラメータセット（例えば球面調和関数展開の係数）に分解される。
【００７９】
これらの磁界係数は、スキャナコンピュータのルックアップテーブルに記憶される。直線加速器ガントリの位置センサの出力は、スキャナコンピュータに送信され、それにより、コンピュータは、ガントリの各位置ごとに、（最も近いルックアップテーブル値の間の補間によって）誤差磁界係数の適当な組を評価することができる。誤差係数のこの組は、不所望の磁界の大部分を補償するように補償コイルの電流セットを決定するために使用されることができる。
【００８０】
位置依存の磁界マップデータを記憶することに代わって、位置依存の磁界誤差を補償するために必要とされる補正コイル内の事前計算される電流値を記憶することも可能である。
【００８１】
線形勾配磁界の補正は、ｘ、ｙ及びｚ勾配コイルに流れる直流電流に適切なオフセットを加えることによって、達成されることができる。より高次の補正磁界は、付加的な専用高次補正コイルを必要とする。一様な誤差磁界成分は、一様な磁界補正コイルによって生成されることができ、すなわち、その効果は、システムの動作周波数の調整によって補償されることができる。
【００８２】
予備的な測定が特定の回転数依存を示すとき、運動するガントリの処置レジメの方策が考えられなければならない。従って、ガントリスピードが、付加のパラメータとして考慮されることができる。
【００８３】
この能動的補正の後の残余の磁界誤差は、補正されるべき知られている（動的な）誤差磁界及びシステムにおいて実現される能動的な補正方策によって生成される知られている磁界から、予測されることができる。これらの残余の磁界誤差は更に、磁界誤差から生じるアーチファクトをなお最小限にするために、取得されたデータ内の位相補正のために使用されることができる。
【００８４】
図６は、方法の例を示すフロー図を示す。まずステップ６００において、事前較正フェーズが実施される。このフェーズにおいて、ガントリ位置及びガントリの位置によってもたらされる任意の磁界歪みの測定が行われる。これは、ガントリ位置及び／又はスピード６０２に関連付けられる。ステップ６００からのデータは、ルックアップテーブル６０４を構築するために使用され、それは、ガントリ位置、スピード及び／又は前の位置を磁界測定値に関連付ける。ルックアップテーブル６０４は単に、測定された磁界値の呼び戻しを有することができ、又はそれは、補正コイルを制御するための制御を更に有することができる。次にステップ６０６において、移動フェーズが実施される。この場合、測定は、ガントリが移動されるときに磁気共鳴イメージングシステムを使用して実施される。位置センサ６０２は、ガントリの位置及び／又はその位置におけるスピードデータを提供し、ルックアップテーブル６０４は、コイル６１０の補正のために制御コマンドを駆動するために使用される。これらの制御コマンド６１０は、補正コイル６０８に送られる。ステップ６１２は、記録された磁気共鳴画像データにおいて位相補正が実施される選択的なステップである。
【００８５】
本発明は、図面及び上述の説明において詳しく図示され記述されているが、このような図示及び記述は、制限的なものではなく、説明的又は例示的であると考えられるべきである。本発明は、開示される実施形態に制限されない。
【００８６】
開示された実施形態に対する他の変更は、図面、開示及び添付の請求項の検討から、請求項に記載の本発明を実施する際に当業者によって理解され達成されることができる。請求項において、「含む、有する（comprising）」という語は、他の構成要素又はステップを除外せず、不定冠詞「a」又は「an」は、複数性を除外しない。単一のプロセッサ又は他のユニットは、請求項に列挙されるいくつかのアイテムの機能を果たすことができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に又はその一部として供給される光学記憶媒体又はソリッドステート媒体のような適切な媒体に記憶され／配布されることができるが、他の形式で、例えばインターネット又は他のワイヤード又はワイヤレスの通信システムを通じて、配布されることもできる。請求項における任意の参照符号は、本発明の範囲を制限するものとして解釈されるべきでない。
【符号の説明】
【００８７】
３００  治療装置、３０４  機械的アクチュエータ、３０６  磁気共鳴イメージングシステム、３０８  ガントリ、３１０  磁界歪曲コンポーネント、３１２  位置センサ、３１６  回転軸、３２２  磁石、３２３  磁石のボア、３２４  クライオスタット、３２６  超電導コイル、３３４  磁界勾配コイル、３３５  磁気補償コイル、３３６  磁界勾配コイル電源、３３７  磁気補償コイル電源、３３８  イメージングゾーン、３４０  ラジオ周波数コイル、３４２  ラジオ周波数トランシーバ、３４４  被検体、３４８  被検体支持体、３５２  コンピュータシステム、３５４  ハードウェアインタフェース、３５６  プロセッサ、３５８  ユーザインタフェース、３６０  コンピュータストレージ、３６２  コンピュータメモリ、３７０  位置データ、３７２  磁界補正データ、３７４  コイル制御コマンド、３７６  パルスシーケンス、３７８  磁気共鳴データ、３８０  制御モジュール、３８２  コイル制御コマンド生成器モジュール、４００  医療装置、４０２  磁界測定パルスシーケンス、４０３  磁界磁気共鳴データ、４０４  磁界変化マップ、４０６  磁気共鳴画像、４０８  位相補正された磁気共鳴画像、４１０  画像再構成モジュール、５００  医療装置、５０２  ラジオ治療装置、５１０  ラジオ治療線源、５１２  ビームコリメータ、５１４  放射線ビーム、５１６  ターゲットゾーン、５１８  機械的ポジショニングシステム、５２０  処置計画、５２２  ラジオ治療制御信号、５３０  ラジオ治療装置制御モジュール、５３２  機械的アクチュエータ制御モジュール。
【図１】
2016510225.tif 000003
【図２】
2016510225.tif 000004
【図３】
2016510225.tif 000005
【図４】
2016510225.tif 000006
【図５】
2016510225.tif 000007
【図６】
2016510225.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成27年7月8日(2015.7.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージングゾーンから磁気共鳴データを取得する磁気共鳴イメージングシステムであって、前記イメージングゾーン内に磁界を生成する磁石を有する磁気共鳴イメージングシステムと、
前記イメージングゾーン内の磁界の不均一性を補償する磁気補償コイルと、
前記イメージングゾーンの周りを回転するように動作可能なガントリであって、回転軸を中心に回転するように構成されるガントリと、
前記ガントリの角度位置及び角速度を表す位置データを測定する位置センサと、
少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントであって、前記ガントリが前記回転軸を中心に少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントを回転させるように動作可能である、少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントと、
マシン実行命令及び磁界補正データを記憶するメモリであって、前記磁界補正データが、前記角度位置及び前記角速度の関数として前記イメージングゾーン内の磁界を表す、メモリと、
医療装置を制御するプロセッサと、
を有する医療装置であって、前記命令の実行は、前記プロセッサに、
前記位置センサから前記位置データを受け取るステップと、
前記磁界補正データ及び前記位置データを使用して、前記磁気補償コイルを制御するためのコイル制御コマンドを決定するステップと、
前記コイル制御コマンドを使用して、前記少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントによってもたらされる前記イメージングゾーン内の磁界の不均一性を補償するように前記磁気補償コイルを制御するステップと、
前記磁気共鳴イメージングシステムを使用して、前記磁気共鳴データを取得するステップと、
を実行させる、医療装置。
【請求項２】
前記磁界補正データが更に、前記ガントリの前の角度位置及び／又は配置の関数として、前記イメージングゾーン内の磁界を表し、
前記命令の実行が更に、前記プロセッサに、
位置データベースに前記位置データを記録するステップと、
前記位置データベースから前記ガントリの前の角度位置を決定するステップと、
を実行させ、前記コイル制御コマンドが、少なくとも前記磁界補正データ、前記位置データ、及び前記前の角度位置を使用して決定される、請求項１に記載の医療装置。
【請求項３】
前記磁界補正データが、事前に計算されたコイル制御コマンドを含む、請求項１又は２に記載の医療装置。
【請求項４】
前記磁界補正データが、前記イメージングゾーン内の空間依存の磁界測定値を含み、前記コイル制御コマンドが、前記空間依存の磁界測定値を補償するように、前記磁気補償コイルの磁界モデルを使用して決定される、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項５】
前記命令の実行が更に、前記プロセッサに、
磁気共鳴データを測定する前に、前記磁気共鳴イメージングシステムを使用して磁界磁気共鳴データを測定するステップと、
前記イメージングゾーン内の磁界変化を決定するステップと、
を実行させる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項６】
前記命令の実行が更に、前記プロセッサに、
前記磁界変化を使用して位相オフセットを計算するステップと、
位相オフセットを使用して磁気共鳴データを補正するステップと、
を実行させる、請求項５に記載の医療装置。
【請求項７】
前記命令の実行が更に、前記プロセッサに、
前記磁界変化を補償するように前記コイル制御コマンドを変更するステップ、
を実行させる、請求項５又は６に記載の医療装置。
【請求項８】
前記医療装置が放射線治療装置を有し、前記放射線治療装置が少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントを有する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項９】
前記放射線治療装置は、直線加速器、荷電粒子源及びＸ線源のうちの１つであり、及び／又は前記少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントが、磁界源、コイル、ソレノイド、荷電粒子光学素子、磁石、電磁石、永久磁石、強磁性コンポーネント、フェリ磁性コンポーネント、常磁性コンポーネント、反磁性コンポーネント、磁気コンポーネント又はそれらの組み合わせを有する、請求項８に記載の医療装置。
【請求項１０】
医療装置を制御する方法であって、
前記医療装置は、イメージングゾーンから磁気共鳴データを取得する磁気共鳴イメージングシステムを有し、
前記磁気共鳴イメージングシステムは、前記イメージングゾーン内に磁界を生成する磁石を有し、
前記医療装置は更に、前記イメージングゾーン内の磁界の不均一性を補償する磁気補償コイルを有し、
前記医療装置は更に、前記イメージングゾーンの周りを回転するように動作可能なガントリを有し、前記ガントリは、回転軸を中心に回転するように構成され、
前記医療装置は更に、前記ガントリの角度位置及び角速度を表す位置データを測定する位置センサを有し、
前記医療装置は更に、少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントを有し、
前記ガントリは、前記回転軸を中心に前記少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントを回転させるように動作可能であり、
前記方法が、
前記位置センサから位置及び速度データを受信するステップと、
磁界補正データ及び前記位置及び速度データを使用して、前記磁気補償コイルを制御するコイル制御コマンドを決定するステップであって、前記磁界補正データが、前記角度位置及び前記角速度の関数として前記イメージングゾーン内の磁界を表す、ステップと、
前記コイル制御コマンドを使用して、前記少なくとも１つの磁界歪曲コンポーネントによってもたらされる前記イメージングゾーン内の磁界の不均一性を補償するように前記磁気補償コイルを制御するステップと、
前記磁気共鳴イメージングシステムを使用して、前記磁気共鳴データを取得するステップと、
を含む方法。
【請求項１１】
前記磁界補正データが更に、前記ガントリの前の角度位置の関数として、前記イメージングゾーン内の磁界を表し、前記方法が更に、
位置データベースに前記位置データを記録するステップと、
前記位置データベースから前記ガントリの前の角度位置を決定するステップと、
を含み、前記コイル制御コマンドが、少なくとも前記磁界補正データ、前記位置データ及び前記前の角度位置を使用して決定される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記方法は、
前記イメージングゾーン内の磁界測定値を得るステップであって、前記磁界は、磁力計、磁気共鳴イメージングシステムを制御する磁気共鳴プロトコル及びそれらの組み合わせのうちの１つを使用して測定される、ステップと、
前記磁場測定値を使用して前記磁界補正データを決定するステップと、
を更に含む、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の方法の各ステップをプロセッサに実行させるマシン実行命令を有するコンピュータプログラム。
【国際調査報告】
2016510225.tif 000009
2016510225.tif 000010
2016510225.tif 000011