JPH10151122A - 核磁気共鳴装置 - Google Patents
核磁気共鳴装置Info
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- JPH10151122A JPH10151122A JP9310503A JP31050397A JPH10151122A JP H10151122 A JPH10151122 A JP H10151122A JP 9310503 A JP9310503 A JP 9310503A JP 31050397 A JP31050397 A JP 31050397A JP H10151122 A JPH10151122 A JP H10151122A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
- G01R33/34—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
- G01R33/34084—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR implantable coils or coils being geometrically adaptable to the sample, e.g. flexible coils or coils comprising mutually movable parts
-
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- G01R33/48—NMR imaging systems
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 療法を監視するために使用されている挿入式
又は埋め込み式ＮＭＲ受信コイルの本体に配置されるの
に適するトランスデューサを提供する。 【解決手段】 磁気共鳴像形成装置とともに使用され、
患者に挿入したり患者から除去するように設計されたプ
ローブであって、ＲＦコイル３が取り付けられた型２を
備え、該型が少なくとも１つのトランスデューサ又はセ
ンサ６〜９を支持し、それにより、トランスデューサの
付近の領域に対する干渉手順に関するエネルギーの目標
設定が位置及び強度の双方について制御されることを特
徴とするプローブ。
又は埋め込み式ＮＭＲ受信コイルの本体に配置されるの
に適するトランスデューサを提供する。 【解決手段】 磁気共鳴像形成装置とともに使用され、
患者に挿入したり患者から除去するように設計されたプ
ローブであって、ＲＦコイル３が取り付けられた型２を
備え、該型が少なくとも１つのトランスデューサ又はセ
ンサ６〜９を支持し、それにより、トランスデューサの
付近の領域に対する干渉手順に関するエネルギーの目標
設定が位置及び強度の双方について制御されることを特
徴とするプローブ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、核磁気共鳴（ＮＭ
Ｒ）装置に関する。
Ｒ）装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】挿入式ＮＭＲコイルは、多くの場合、遠
隔的に外部療法を施すことにより治療することが提案さ
れている病巣に近接して置くことができる。干渉磁気共
鳴像形成（ＭＲＩ）の多くの療法は、事実上、熱であっ
て、局部的に組織を意図的に破壊するエネルギーを伴
う。このような療法は、ＲＦ高体温、レーザ切除及び超
音波集中を伴う。これらの療法は、それらの正確なエネ
ルギー分布、病巣の位置又は熱沈着の主領域を評価する
際の組織の特性に関する前提に依存する。生体温度測定
の不確実性のために、パイロットエネルギーの沈着は、
人間の被験者のエネルギーパターンを測定するのに満足
の得られる方法ではない。外部のデータから病巣の位置
を判断することができるが、それがどこにあるかを調べ
るために領域の温めが不足すると、それが意図されてい
た位置であることを確かめることは困難になる。反射、
屈折及び散乱は、その位置に大きく影響を及ぼす。組織
が損傷していることをＭＲＩで確実に調べるのに十分な
ほど温めると、その位置が誤りであった場合には、正常
な組織が何気なく破壊されるかもしれない。
隔的に外部療法を施すことにより治療することが提案さ
れている病巣に近接して置くことができる。干渉磁気共
鳴像形成（ＭＲＩ）の多くの療法は、事実上、熱であっ
て、局部的に組織を意図的に破壊するエネルギーを伴
う。このような療法は、ＲＦ高体温、レーザ切除及び超
音波集中を伴う。これらの療法は、それらの正確なエネ
ルギー分布、病巣の位置又は熱沈着の主領域を評価する
際の組織の特性に関する前提に依存する。生体温度測定
の不確実性のために、パイロットエネルギーの沈着は、
人間の被験者のエネルギーパターンを測定するのに満足
の得られる方法ではない。外部のデータから病巣の位置
を判断することができるが、それがどこにあるかを調べ
るために領域の温めが不足すると、それが意図されてい
た位置であることを確かめることは困難になる。反射、
屈折及び散乱は、その位置に大きく影響を及ぼす。組織
が損傷していることをＭＲＩで確実に調べるのに十分な
ほど温めると、その位置が誤りであった場合には、正常
な組織が何気なく破壊されるかもしれない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】バルブの外側に温度及
び強度のセンサを備えたＭＲコイルを含むプローブを提
供することが提案されており、そのバルブは、組織の外
側に置かれるようにプローブの周りに膨らまされること
が可能である。そこで、超音波治療の間に測定された温
度と強度の最大値と、その治療について計算された値と
が、その差を最小にするという目的で比較される。しか
しながら、温度と強度のセンサは、それらに隣接した温
度と強度を測定するが、それは意図された熱沈着の病巣
における温度と強度を表示するのに過ぎない。というの
は、温度及び強度の勾配は、大きくて可変であるからで
ある。本発明は、療法を監視するために使用されている
挿入式又は埋め込み式ＮＭＲ受信コイルの本体に配置さ
れるのに適するトランスデューサを提供しており、これ
により上述した問題を軽減する。
び強度のセンサを備えたＭＲコイルを含むプローブを提
供することが提案されており、そのバルブは、組織の外
側に置かれるようにプローブの周りに膨らまされること
が可能である。そこで、超音波治療の間に測定された温
度と強度の最大値と、その治療について計算された値と
が、その差を最小にするという目的で比較される。しか
しながら、温度と強度のセンサは、それらに隣接した温
度と強度を測定するが、それは意図された熱沈着の病巣
における温度と強度を表示するのに過ぎない。というの
は、温度及び強度の勾配は、大きくて可変であるからで
ある。本発明は、療法を監視するために使用されている
挿入式又は埋め込み式ＮＭＲ受信コイルの本体に配置さ
れるのに適するトランスデューサを提供しており、これ
により上述した問題を軽減する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、また、磁気共
鳴像形成装置とともに使用され、患者に挿入したり患者
から除去するように設計されたプローブであって、ＲＦ
コイルが取り付けられた型を備え、該型が少なくとも１
つのトランスデューサ又はセンサを支持し、それによ
り、トランスデューサの付近の領域に対する干渉手順に
関するエネルギーの目標設定が位置及び強度の双方につ
いて制御されることを特徴とするプローブを提供する。
ここで提案されている方法は、特に、ＲＦ高体温及び超
音波集中に関係する。これらのいずれにおいても、関係
する組織の内部の正確なエネルギー分布は重要である
が、測定するのは困難である。
鳴像形成装置とともに使用され、患者に挿入したり患者
から除去するように設計されたプローブであって、ＲＦ
コイルが取り付けられた型を備え、該型が少なくとも１
つのトランスデューサ又はセンサを支持し、それによ
り、トランスデューサの付近の領域に対する干渉手順に
関するエネルギーの目標設定が位置及び強度の双方につ
いて制御されることを特徴とするプローブを提供する。
ここで提案されている方法は、特に、ＲＦ高体温及び超
音波集中に関係する。これらのいずれにおいても、関係
する組織の内部の正確なエネルギー分布は重要である
が、測定するのは困難である。
【０００５】本発明は、また、患者への干渉手順で使用
される外部生成エネルギービームを校正する方法であっ
て、型と該型に取り付けられたＲＦコイルとを備えた、
磁気共鳴像形成装置とともに使用されるプローブを患者
に挿入し、低いパワーのビームをプローブの少なくとも
１つのトランスデューサ又はセンサに向け、磁気共鳴像
形成装置から得られたトランスデューサの実際の位置を
外部生成エネルギービームについて制御装置から得られ
た指示位置と比較することから成る方法を提供する。治
療におけるエネルギーの目標設定は、その後改良され
る。内部コイル（肛門、直腸等のためのもの）が、治療
の際の内部構造の良質の画像を得るために使用される場
合には、組織を損傷するのに必要なレベルよりも十分に
小さい低強度の特定の放射線を検出することができるト
ランスデューサを配置するようにコイル型が使用され
る。エネルギー源のビームは、トランスデューサを目標
とするように向けられ、トランスデューサは、局部組織
の拡大加熱を避けるのに十分な感度を有し、目標領域の
付近に放射線源のビーム特性を確立する。コイル型のト
ランスデューサの位置が既知である場合には、組織にお
けるコイルの位置は画像から測定でき、ビームの形状及
び寸法は、治療源のトランスデューサが調整されるにつ
れて測定できる。
される外部生成エネルギービームを校正する方法であっ
て、型と該型に取り付けられたＲＦコイルとを備えた、
磁気共鳴像形成装置とともに使用されるプローブを患者
に挿入し、低いパワーのビームをプローブの少なくとも
１つのトランスデューサ又はセンサに向け、磁気共鳴像
形成装置から得られたトランスデューサの実際の位置を
外部生成エネルギービームについて制御装置から得られ
た指示位置と比較することから成る方法を提供する。治
療におけるエネルギーの目標設定は、その後改良され
る。内部コイル（肛門、直腸等のためのもの）が、治療
の際の内部構造の良質の画像を得るために使用される場
合には、組織を損傷するのに必要なレベルよりも十分に
小さい低強度の特定の放射線を検出することができるト
ランスデューサを配置するようにコイル型が使用され
る。エネルギー源のビームは、トランスデューサを目標
とするように向けられ、トランスデューサは、局部組織
の拡大加熱を避けるのに十分な感度を有し、目標領域の
付近に放射線源のビーム特性を確立する。コイル型のト
ランスデューサの位置が既知である場合には、組織にお
けるコイルの位置は画像から測定でき、ビームの形状及
び寸法は、治療源のトランスデューサが調整されるにつ
れて測定できる。
【０００６】便宜的には、２以上のトランスデューサを
ＮＭＲコイルの周りに分配して（ＲＦ高体温の場合のよ
うに）極めて十分に局在化されない場合にビームの形状
及び寸法を検出する速い手段を与え、トランスデューサ
に対するビームの有効位置の良好な測定を与える三角測
量について付加的な情報を与えることにより補助しても
よい。これは、治療源を調整してその目標を正確に定め
るのに必要な移動を計算するのを補助する。コイルが十
分大きな場合には、多数のセンサ（例えば、前立腺の切
除をモニタする前立腺コイルでは、３つが有用な数であ
る）が有用であり、ビーム分布の優れた調査を可能と
し、それが向けられたときその動きの良好な区別を可能
にする。超音波集中（超音波切除）について、ＰＬＺＴ
（鉛ランタンジルコネートチタネート）圧電トランスデ
ューサが使用されてもよい。というのは、それらがＭＲ
と直接両立可能であるからである。ＲＦ高体温につい
て、多数のダイポール（適当に同調したコイル）が使用
されてもよい（磁界よりもむしろ電界に注目している
が、磁界も監視できる）。
ＮＭＲコイルの周りに分配して（ＲＦ高体温の場合のよ
うに）極めて十分に局在化されない場合にビームの形状
及び寸法を検出する速い手段を与え、トランスデューサ
に対するビームの有効位置の良好な測定を与える三角測
量について付加的な情報を与えることにより補助しても
よい。これは、治療源を調整してその目標を正確に定め
るのに必要な移動を計算するのを補助する。コイルが十
分大きな場合には、多数のセンサ（例えば、前立腺の切
除をモニタする前立腺コイルでは、３つが有用な数であ
る）が有用であり、ビーム分布の優れた調査を可能と
し、それが向けられたときその動きの良好な区別を可能
にする。超音波集中（超音波切除）について、ＰＬＺＴ
（鉛ランタンジルコネートチタネート）圧電トランスデ
ューサが使用されてもよい。というのは、それらがＭＲ
と直接両立可能であるからである。ＲＦ高体温につい
て、多数のダイポール（適当に同調したコイル）が使用
されてもよい（磁界よりもむしろ電界に注目している
が、磁界も監視できる）。
【０００７】
【実施例】以下、本発明に従う、磁気共鳴像形成装置と
ともに使用するためのプローブと、該プローブを使用す
る方法とについて、例示として添付図面を参照しながら
説明する。参照番号１で全体として表示されたプローブ
は直腸挿入に適しており、例えば、前立腺の画像形成に
使用される。プローブは、ほぼ長方形のＲＦコイル３を
支持する中実型２から成り、このＲＦコイル３は、同調
キャパシタ４及びリード線５を含み、このリード線５
は、プローブのハンドル（一部破断されている）を処理
電子回路（図示せず）に接続している。プローブは磁気
共鳴像形成装置（図示せず）とともに使用され、このプ
ローブでは、患者を通して主磁界が設定され、ＲＦパル
スがコイルを介して加えられてその磁界に整列したプロ
トンを再配向する。ＲＦパルスは、プローブ１の別々の
コイル又はコイル３から加えられる。プロトンの再配向
によってコイル３を通る磁束を生じ、そこに電流を発生
させる。その電流は処理電子回路により測定される。測
定された信号は、主磁界の勾配によって空間的に符号化
される。
ともに使用するためのプローブと、該プローブを使用す
る方法とについて、例示として添付図面を参照しながら
説明する。参照番号１で全体として表示されたプローブ
は直腸挿入に適しており、例えば、前立腺の画像形成に
使用される。プローブは、ほぼ長方形のＲＦコイル３を
支持する中実型２から成り、このＲＦコイル３は、同調
キャパシタ４及びリード線５を含み、このリード線５
は、プローブのハンドル（一部破断されている）を処理
電子回路（図示せず）に接続している。プローブは磁気
共鳴像形成装置（図示せず）とともに使用され、このプ
ローブでは、患者を通して主磁界が設定され、ＲＦパル
スがコイルを介して加えられてその磁界に整列したプロ
トンを再配向する。ＲＦパルスは、プローブ１の別々の
コイル又はコイル３から加えられる。プロトンの再配向
によってコイル３を通る磁束を生じ、そこに電流を発生
させる。その電流は処理電子回路により測定される。測
定された信号は、主磁界の勾配によって空間的に符号化
される。
【０００８】本発明は、特に、例えば、罹病組織を破壊
するために、組織に目標設定して外部エネルギー源を印
加することにより組織を治療する装置に関係する。例え
ば、外部エネルギー源は超音波集中システムを含んでも
よい。ＭＲ像から罹病領域を識別すると、熱で破壊する
ように意図されたその領域に一致する病巣の寸法、形状
及び位置を発生するために、適当なデータが、外部取付
け超音波集中システムのための制御システムに送られ
る。しかしながら、病巣の実際の位置は、必ずしも制御
システムに設定された位置と同じではないことが分かっ
ている。本発明によれば、プローブ１の型２は、超音波
ビームを検出できる少なくとも１つのトランスデューサ
（実際は、４つ）６〜９を支持している。
するために、組織に目標設定して外部エネルギー源を印
加することにより組織を治療する装置に関係する。例え
ば、外部エネルギー源は超音波集中システムを含んでも
よい。ＭＲ像から罹病領域を識別すると、熱で破壊する
ように意図されたその領域に一致する病巣の寸法、形状
及び位置を発生するために、適当なデータが、外部取付
け超音波集中システムのための制御システムに送られ
る。しかしながら、病巣の実際の位置は、必ずしも制御
システムに設定された位置と同じではないことが分かっ
ている。本発明によれば、プローブ１の型２は、超音波
ビームを検出できる少なくとも１つのトランスデューサ
（実際は、４つ）６〜９を支持している。
【０００９】したがって、超音波システムは、組織の損
傷が不可能な低設定に調整され、トランスデューサ６〜
９（接続線を介してプローブのハンドルの電子処理回路
に接続されている）がプローブにビームが集中したこと
を表示するまで、ビームが向けられる。超音波について
制御システムから読み取られた指示された病巣の位置
は、磁気共鳴像（ＭＲ１）により測定された病巣の実際
の位置と比較され、超音波像について制御システムに適
当な修正が行われ、後者の値を校正する。その後、手術
強度で治療が行われると、ビームが今までよりも正確に
所望領域に向けられる。トランスデューサは圧電性のも
の（例えば、ＰＬＺＴトランスデューサ）であってもよ
い。しかしながら、トランスデューサは、熱を検出する
センサ、例えば、プローブのハンドルから延びた光ファ
イバに接続されて温度の測定を行う赤外線センサと交換
されてもよく、或いは、熱電対のような温度トランスデ
ューサが使用されてもよい。これは、治療が超音波集中
か、レーザ切除か又はＲＦ高体温かに当てはまる。
傷が不可能な低設定に調整され、トランスデューサ６〜
９（接続線を介してプローブのハンドルの電子処理回路
に接続されている）がプローブにビームが集中したこと
を表示するまで、ビームが向けられる。超音波について
制御システムから読み取られた指示された病巣の位置
は、磁気共鳴像（ＭＲ１）により測定された病巣の実際
の位置と比較され、超音波像について制御システムに適
当な修正が行われ、後者の値を校正する。その後、手術
強度で治療が行われると、ビームが今までよりも正確に
所望領域に向けられる。トランスデューサは圧電性のも
の（例えば、ＰＬＺＴトランスデューサ）であってもよ
い。しかしながら、トランスデューサは、熱を検出する
センサ、例えば、プローブのハンドルから延びた光ファ
イバに接続されて温度の測定を行う赤外線センサと交換
されてもよく、或いは、熱電対のような温度トランスデ
ューサが使用されてもよい。これは、治療が超音波集中
か、レーザ切除か又はＲＦ高体温かに当てはまる。
【００１０】レーザ切除治療については、赤外線センサ
は、局部組織の酸素化と関係して局部壊死を検出するた
めに使用される。これは、ヘモグロビンとデオキシヘモ
グロビンの相対量を検出することにより検出される。デ
オキシヘモグロビンは、近赤外線において相互に対して
変位された吸収エッジを有する。赤外線の多数の波長が
組織を通して伝送されて前記２つの量の相対数量化を可
能にする。代表的には、単一の検出器が用いられて個々
のレーザ光源から交互に伝送される２つ又は３つの波長
を検出する。ＲＦ高体温については、ダイポールが使用
されてプローブに外部から加えられた電界を検出する。
光検出器、圧電センサ及びダイポールの組合せを使用し
てもよい。
は、局部組織の酸素化と関係して局部壊死を検出するた
めに使用される。これは、ヘモグロビンとデオキシヘモ
グロビンの相対量を検出することにより検出される。デ
オキシヘモグロビンは、近赤外線において相互に対して
変位された吸収エッジを有する。赤外線の多数の波長が
組織を通して伝送されて前記２つの量の相対数量化を可
能にする。代表的には、単一の検出器が用いられて個々
のレーザ光源から交互に伝送される２つ又は３つの波長
を検出する。ＲＦ高体温については、ダイポールが使用
されてプローブに外部から加えられた電界を検出する。
光検出器、圧電センサ及びダイポールの組合せを使用し
てもよい。
【００１１】基準標識（磁気共鳴像上で十分に目立つボ
ールを含む水のようなもの）が使用されて磁気共鳴像上
のコイルの位置の正確性を改良してもよい。基準標識が
コイル軸上の型の上に配置され、コイルが磁気共鳴像上
で基準標識の周りに模型化されてもよい。コイルがかな
り多く発生するＲＲ信号（心臓の信号）を与える組織に
より囲まれている場合には、コイル自体が磁気共鳴像上
で目立ち、基準標識は必要ない。図示されたプローブは
前立腺の画像形成のための直腸挿入に適しているが、本
発明は、直腸プローブに限定されるものではなく、人間
又は動物の体の他の通路に出し入れされるプローブに適
用可能である。
ールを含む水のようなもの）が使用されて磁気共鳴像上
のコイルの位置の正確性を改良してもよい。基準標識が
コイル軸上の型の上に配置され、コイルが磁気共鳴像上
で基準標識の周りに模型化されてもよい。コイルがかな
り多く発生するＲＲ信号（心臓の信号）を与える組織に
より囲まれている場合には、コイル自体が磁気共鳴像上
で目立ち、基準標識は必要ない。図示されたプローブは
前立腺の画像形成のための直腸挿入に適しているが、本
発明は、直腸プローブに限定されるものではなく、人間
又は動物の体の他の通路に出し入れされるプローブに適
用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】プローブの部分破断の斜視図である。
１ プローブ ２ 中実型 ３ ＲＦコイル ４ キャパシタ ５ リード線 ６ ＰＩＮダイオード ６、７、８、９ トランスデューサ
Claims (7)
- 【請求項１】 磁気共鳴像形成装置とともに使用され、
患者に挿入したり患者から除去するように設計されたプ
ローブであって、ＲＦコイルが取り付けられた型を備
え、該型が少なくとも１つのトランスデューサ又はセン
サを支持し、それにより、トランスデューサの付近の領
域に対する干渉手順に関するエネルギーの目標設定が位
置及び強度の双方について制御されることを特徴とする
プローブ。 - 【請求項２】 前記型が少なくとも２つのトランスデュ
ーサを支持し、そのトランスデューサが干渉エネルギー
ビームの形状、寸法及び位置の検出を容易にするように
相互に配置され、患者内の挿入位置にあるとき前記干渉
エネルギービームがコイルに隣接する患者の領域に目標
設定されることを特徴とする請求項１に記載のプロー
ブ。 - 【請求項３】 干渉超音波切除で使用され、前記トラン
スデューサ又はセンサの少なくとも１つが圧電トランス
デューサであることを特徴とする請求項１又は２に記載
のプローブ。 - 【請求項４】 前記圧電トランスデューサがＰＬＺＴト
ランスデューサであることを特徴とする請求項３に記載
のプローブ。 - 【請求項５】 前記トランスデューサ又はセンサの少な
くとも１つが赤外線センサであることを特徴とする請求
項１又は２に記載のプローブ。 - 【請求項６】 患者への干渉手順で使用される外部生成
エネルギービームを校正する方法であって、型と該型に
取り付けられたＲＦコイルとを備えた、磁気共鳴像形成
装置とともに使用されるプローブを患者に挿入し、低い
パワーのビームをプローブの少なくとも１つのトランス
デューサ又はセンサに向け、磁気共鳴像形成装置から得
られたトランスデューサの実際の位置を外部生成エネル
ギービームについて制御装置から得られた指示位置と比
較することから成る方法。 - 【請求項７】 前記トランスデューサ又はセンサは、超
音波振動に応答することを特徴とする請求項６に記載の
校正方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GBGB9623664.1A GB9623664D0 (en) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | Nuclear magnetic resonance apparatus |
| GB9704883:9 | 1997-03-10 | ||
| GB9704883A GB2319340A (en) | 1996-11-12 | 1997-03-10 | Insertable MRI RF coil with ultrasound, RF, or laser targeting transducers |
| GB9623664:1 | 1997-03-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10151122A true JPH10151122A (ja) | 1998-06-09 |
Family
ID=26310393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9310503A Pending JPH10151122A (ja) | 1996-11-12 | 1997-11-12 | 核磁気共鳴装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6320379B1 (ja) |
| EP (1) | EP0841576B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10151122A (ja) |
| DE (1) | DE69728490T2 (ja) |
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| CN107110923B (zh) | 2014-12-04 | 2020-02-07 | 皇家飞利浦有限公司 | 具有红外温度测定传感器的磁共振成像系统 |
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-
1997
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- 1997-11-10 US US08/966,823 patent/US6320379B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-11-12 JP JP9310503A patent/JPH10151122A/ja active Pending
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|---|---|
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