JP2011525389A - 磁石組立体およびイメージング・ボリューム用の磁場を決定する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
少なくとも2つの磁石であって、互いに一定の間隔を置いて配置され、それにより磁石同士の間にイメージング・ボリュームを取り囲む空間を形成する少なくとも2つの磁石を有し、磁石のそれぞれは、その磁石の、内側を向いた表面全域に様々な磁場強度を生成し、それら磁場強度が組み合わされて、イメージング・ボリューム内に許容できるほど均一な磁場を生成する。
上記した磁石組立体と、
摂動の後でほぼ均一な磁場に再整列するときに、陽子によって放射された無線周波数信号をイメージング・ボリューム内で検出し、それらの無線周波数信号に基づいて撮像が行われる、検出器と、を有している。
磁石組立体の初期モデルを生成することと、
そのモデルに基づいて、イメージング・ボリューム用の磁場を見積もることと、
その見積もられた磁場と、イメージング・ボリューム用の目標磁場との間の偏差を計算することと、
様々な磁場強度を生成し、それら磁場強度が組み合わされて、イメージング・ボリューム内に目標磁場を実質的に生成するように、磁石組立体を修正することで偏差を小さくするようにモデルをアップデートすることと、を含んでいる。
磁石組立体の初期モデルを生成するコンピュータプログラムコードと、
そのモデルに基づいて、イメージング・ボリューム用の磁場を見積もるコンピュータプログラムコードと、
その見積もられた磁場とイメージング・ボリューム用の目標磁場との間の偏差を計算するコンピュータプログラムコードと、
様々な磁場強度を生成し、それら磁場強度が組み合わされて、イメージング・ボリューム内に目標磁場を実質的に生成するように、磁石組立体を修正することで偏差を小さくするようにモデルをアップデートするコンピュータプログラムコードと、
を有している。
少なくとも2つの磁石であって、互いに一定の間隔を置いて配置され、それにより磁石同士の間に空間を形成する少なくとも2つの磁石を有し、磁石のそれぞれは、その磁石の、内側を向いた表面全域に様々な磁場強度を生成し、それら磁場強度が組み合わされて、目標ボリューム内に目標磁場を生成する。
磁石組立体の初期モデルを生成することと、
そのモデルに基づいて、目標ボリューム用の磁場を見積もることと、
その見積もられた磁場と目標ボリューム用の目標磁場との間の偏差を計算することと、
様々な磁場強度を生成し、それら磁場強度が組み合わされて、目標ボリューム内に目標磁場を実質的に生成するように、磁石組立体を修正することで偏差を小さくするようにモデルをアップデートすることと、
を含んでいる。
磁石組立体の初期モデルを生成するコンピュータプログラムコードと、
そのモデルに基づいて、目標ボリューム用の磁場を見積もるコンピュータプログラムコードと、
その見積もられた磁場と目標ボリューム用の目標磁場との間の偏差を計算するコンピュータプログラムコードと、
様々な磁場強度を生成し、それら磁場強度が組み合わされて、目標ボリューム内に目標磁場を実質的に生成するように、磁石組立体を修正することで偏差を小さくするようにモデルをアップデートするコンピュータプログラムコードと、
を有している。
Claims (58)
- 少なくとも2つの磁石であって、互いに一定の間隔を置いて配置され、それにより前記磁石同士の間にイメージング・ボリュームを取り囲む空間を形成する少なくとも2つの磁石を有し、前記磁石のそれぞれは、該磁石の、内側を向いた表面全域に様々な磁場強度を生成し、該磁場強度が組み合わされて、前記イメージング・ボリューム内に許容できるほど均一な磁場を生成する、
磁石組立体。 - 前記許容できるほど均一な磁場が、約10ppm以下の磁場不均一性を有する、請求項1に記載の磁石組立体。
- 請求項1に記載の前記磁石組立体と、
摂動の後でほぼ均一な磁場に再整列するときに、陽子によって放射された無線周波数信号を前記イメージング・ボリューム内で検出し、該無線周波数信号に基づいて撮像が行われる、検出器と、
を有する磁気共鳴イメージング(MRI)装置。 - 前記各磁石は、磁性材料が様々な厚さを有するように形成され、それにより前記様々な磁場強度を生成する、請求項1に記載の磁石組立体。
- 前記各磁石が複数のコイル磁石を含み、該各コイル磁石が、個別の特性を有し、それにより前記様々な磁場強度を生成する、請求項1に記載の磁石組立体。
- 前記コイル磁石の特性は、コイルの巻き数、コイル線の太さ、コイルの形状、コイルの位置、およびコイル電流の少なくとも1つを含む、請求項5に記載の磁石組立体。
- イメージング・ボリューム用の磁場を決定する方法であって、
磁石組立体の初期モデルを生成することと、
前記モデルに基づいて、前記イメージング・ボリューム用の磁場を見積もることと、
前記見積もられた磁場と、前記イメージング・ボリューム用の目標磁場との間の偏差を計算することと、
様々な磁場強度を生成し、該磁場強度が組み合わされて、前記イメージング・ボリューム内に前記目標磁場を実質的に生成するように、前記磁石組立体を修正することで前記偏差を小さくするように前記モデルをアップデートすることと、
を含むイメージング・ボリューム用の磁場を決定する方法。 - 前記目標磁場が均一な磁場である、請求項7に記載の方法。
- 前記初期モデルが、前記磁石組立体を特定する複数のパラメータに基づいており、前記アップデートすることが、前記複数のパラメータの1つ以上を修正することを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記磁石組立体が、少なくとも2つの磁石であって、互いに一定の間隔を置いて配置され、それにより該少なくとも2つの磁石の間に前記目標ボリュームを取り囲む空間を形成する少なくとも2つの磁石を有する、請求項8に記載の方法。
- 前記少なくとも2つの磁石が、前記初期モデルの一部であるヨーク組立体によって、前記一定の間隔に維持されている、請求項10に記載の方法。
- 前記ヨーク組立体が、各磁石に対応する2つのヨークプレートと、該2つのヨークプレートを接続する柱と、を有する、請求項11記載の方法。
- 前記少なくとも2つの磁石のそれぞれが、前記2つの磁石の間の空間に隣接した、内側を向いた表面を有する、請求項10に記載の方法。
- 前記アップデートすることが、
前記内側を向いた表面の一方または両方の表面形状を表す1つ以上のパラメータを修正することを含む、請求項13に記載の方法。 - 前記内側を向いた表面の一方または両方の表面形状を表す可変パラメータが、前記磁石組立体の長手方向軸に沿った、前記内側を向いた表面上の各点の位置を含む、請求項14に記載の方法。
- 前記可変パラメータが修正され、前記表面形状が軸対称に修正される、請求項14に記載の方法。
- 前記可変パラメータが修正され、前記表面形状が非軸対称に修正される、請求項14に記載の方法。
- 前記磁石組立体を特定するパラメータが、磁石の形状、磁石の寸法、磁性材料、および様々な許容可能な磁石組立体サイズの少なくとも1つを特定するパラメータを含む、請求項9に記載の方法。
- 少なくとも前記磁石の形状と前記磁石の寸法とが、前記修正の間、修正可能である、請求項18に記載の方法。
- 少なくとも前記様々な許容可能な磁石組立体サイズが、前記修正の間、一定のままである、請求項18に記載の方法。
- 前記初期モデルにおいて、前記パラメータは、前記磁石の前記内側を向いた表面が平面状であることを特定し、前記修正の間、前記パラメータは修正され、前記磁石の前記内側を向いた表面の少なくとも1つが平面状でないことを特定する、請求項13に記載の方法。
- 前記磁石組立体に加えて、前記イメージング・ボリューム内の前記磁場を許容できないほど不均一にする方法で前記イメージング・ボリューム内の前記磁場を乱すことができる1つ以上の物体を組み込んだ、アップデートされたモデルを生成することと、
前記アップデートされたモデルに基づいて、前記見積もること、前記計算すること、および前記アップデートすることを実行することと、
をさらに含む、請求項8に記載の方法。 - 前記磁石組立体に加えて、1つ以上の装置を組み込んだ、アップデートされたモデルを生成することであって、前記1つの以上の装置が、前記1つ以上の装置を許容できないように動作させる方法と、前記イメージング・ボリューム内の前記磁場を許容できないほどに不均一にする方法との少なくとも一方の方法で、前記イメージング・ボリューム内の前記磁場を乱すことと、前記イメージング・ボリューム内の前記磁場によって乱れることとの少なくとも一方が可能である、アップデートされたモデルを生成することと、
前記1つ以上の装置と前記磁場との干渉を減らすように、前記アップデートされたモデルに基づいて前記目標磁場を修正することと、
前記アップデートされたモデルに基づいて、前記見積もること、前記計算すること、および前記アップデートすることを実行することと、
をさらに含む、請求項8に記載の方法。 - 前記イメージング・ボリュームを修正することが、前記イメージング・ボリュームの形状を修正することを含む、請求項23に記載の方法。
- 前記目標磁場を修正することが、不均一性の許容閾値を修正することを含む、請求項23に記載の方法。
- 前記1つ以上の物体が線形加速器を含む、請求項23に記載の方法。
- 前記目標磁場が、不均一の閾値レベルにあるか、該閾値レベルを下回っている、請求項8に記載の方法。
- 前記偏差が、前記決定された磁場と前記目標磁場との均一性のレベル内での偏差である、請求項27に記載の方法。
- 前記偏差を小さくするように前記モデルをアップデートすることが、前記磁場の軸対称の不均一性を小さくするように前記モデルをアップデートすることを含む、請求項28に記載の方法。
- 前記偏差を小さくするように前記モデルをアップデートすることが、前記磁場の非軸対称の不均一性を小さくするように前記モデルをアップデートすることを含む、請求項28に記載の方法。
- 前記見積もること、前記計算すること、および前記アップデートすることが、繰り返し実行される、請求項8に記載の方法。
- 前記見積もること、前記計算すること、および前記アップデートすることが、閾値回数まで繰り返し実行される、請求項31に記載の方法。
- 前記推定すること、前記計算すること、および前記アップデートすることが、前記偏差の大きさが閾値レベルを下回るまで繰り返し実行される、請求項31に記載の方法。
- 前記推定すること、前記計算すること、および前記アップデートすることが、連続した繰り返しの間の閾値量以上には前記偏差の大きさが変化しなくなるまで繰り返し実行される、請求項31に記載の方法。
- 前記ほぼ均一な磁場が、約10ppm以下の磁場不均一性を有する、請求項8に記載の方法。
- 前記1つ以上の物体の少なくとも1つが、前記磁石の1つ以上に空けられた穴内に位置するように、前記モデルに導入される、請求項22に記載の方法。
- 前記1つ以上の装置の少なくとも1つが、前記磁石の1つ以上に空けられた穴内に位置するように、前記モデルに導入される、請求項23に記載の方法。
- イメージング・ボリューム用の磁場を決定するための、コンピュータに読み込み可能なプログラムを備えたコンピュータに読み込み可能な媒体であって、前記コンピュータプログラムが、
磁石組立体の初期モデルを生成するコンピュータプログラムコードと、
前記モデルに基づいて、前記イメージング・ボリューム用の磁場を見積もるコンピュータプログラムコードと、
前記見積もられた磁場と前記イメージング・ボリューム用の目標磁場との間の偏差を計算するコンピュータプログラムコードと、
様々な磁場強度を生成し、該磁場強度が組み合わされて、前記イメージング・ボリューム内に前記目標磁場を実質的に生成するように、前記磁石組立体を修正することで前記偏差を小さくするように前記モデルをアップデートするコンピュータプログラムコードと、
を有する、コンピュータに読み込み可能な媒体。 - 前記目標磁場が所望の不均一磁場である、請求項7に記載の方法。
- 前記所望の不均一磁場が、予め定められた傾斜および方向を備えた不均一な磁場を有する、請求項39に記載の方法。
- 少なくとも2つの磁石であって、互いに一定の間隔を置いて配置され、それにより前記磁石同士の間に空間を形成する少なくとも2つの磁石を有し、前記磁石のそれぞれは、該磁石の、内側を向いた表面全域に様々な磁場強度を生成し、該磁場強度が組み合わされて、目標ボリューム内に目標磁場を生成する、
磁石組立体。 - 前記少なくとも2つの磁石が互いに異なっている、請求項41に記載の磁石組立体。
- 前記目標磁場が、前記目標ボリュームを通過する粒子ビームを曲げる、請求項41に記載の磁石組立体。
- 前記目標磁場が所望の不均一磁場である、請求項41に記載の磁石組立体。
- 前記所望の不均一磁場が、予め定められた傾斜および方向を備えた傾斜磁場を有する、請求項44に記載の磁石組立体。
- 前記目標ボリュームがイメージング・ボリュームである、請求項45に記載の磁石組立体。
- 目標ボリューム用の磁場を決定する方法であって、
磁石組立体の初期モデルを生成することと、
前記モデルに基づいて、前記目標ボリューム用の磁場を見積もることと、
前記見積もられた磁場と前記目標ボリューム用の目標磁場との間の偏差を計算することと、
様々な磁場強度を生成し、該磁場強度が組み合わされて、前記目標ボリューム内に前記目標磁場を実質的に生成するように、前記磁石組立体を修正することで前記偏差を小さくするように前記モデルをアップデートすることと、
を含む、目標ボリューム用の磁場を決定する方法。 - 前記磁石組立体が、少なくとも2つの磁石であって、互いに一定の間隔を置いて配置され、それにより該少なくとも2つの磁石の間に空間を形成する少なくとも2つの磁石を有する、請求項47に記載の方法。
- 前記目標ボリュームが、前記少なくとも2つの磁石の間の前記空間によって囲まれている、請求項48に記載の方法。
- 前記初期モデルにおける前記少なくとも2つの磁石が互いに同じである、請求項48に記載の方法。
- 前記アップデートされたモデルにおける前記少なくとも2つの磁石が互いに異なっている、請求項50に記載の方法。
- 前記アップデートされたモデルにおける前記少なくとも2つの磁石が互いに同じである、請求項50に記載の方法。
- 前記目標磁場が、前記目標ボリュームを通過する粒子ビームを曲げるように決定されている、請求項48に記載の磁石組立体。
- 前記目標磁場が所望の不均一磁場である、請求項41に記載の磁石組立体。
- 前記所望の不均一磁場が、予め定められた傾斜および方向を備えた傾斜磁場を有する、請求項44に記載の磁石組立体。
- 前記目標ボリュームがイメージング・ボリュームである、請求項55に記載の磁石組立体。
- 前記目標ボリュームがイメージング・ボリュームである、請求項47に記載の磁石組立体。
- 目標ボリューム用の磁場を決定するコンピュータプログラムを具体化する、コンピュータに読み込み可能な媒体であって、前記コンピュータプログラムが、
磁石組立体の初期モデルを生成するコンピュータプログラムコードと、
前記モデルに基づいて、前記目標ボリューム用の磁場を見積もるコンピュータプログラムコードと、
前記見積もられた磁場と前記目標ボリューム用の目標磁場との間の偏差を計算するコンピュータプログラムコードと、
様々な磁場強度を生成し、該磁場強度が組み合わされて前記目標ボリューム内に前記目標磁場を実質的に生成するように、前記磁石組立体を修正することで前記偏差を小さくするように前記モデルをアップデートするコンピュータプログラムコードと、
を有する、コンピュータに読み込み可能な媒体。
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