JPS62194841A - Ｎｍｒによる局所的検査処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ＮＭＦＩ　　（核磁気共Ｉ！Ｑ＋）による局
所的検査処理装置に関するものであり、さらに詳しくは
、局所加熱による癌などの疾患の治療、生体内の細胞や
材料物性の操作　（局所変性、局所１ｉ！！ｉ壊）など
に有効に利用できる局所的検査処理装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ ＮＭＲを利用して生体のｌＩｈ層像を得る技術は。

ＮＭＲ−ＣＴとして既に診断用等に利用されている。こ
のＮＭＲ・ＣＴは、三次元画像により治療部位を三次元
的に抽九ることを可能にしたものであり、治療部位の位
８を高精度で検出できる点においてすぐれている。

一方、例えば癌などに対する温熟治癲の有効性が検３；
ｆ　ｊれ、既に温熱治療装置か商品化されているが、こ
のような装置による治療に際しては、予めＸ線ＣＴや他
の検査機器により治療すベニｇ部位の位ｚｔを計測して
、マーキングや写真等により定位しておき、その部位に
温熱効果を指向させるようにしているが、所定の位置に
正確に温熱治療を施すことは困難である。従って、たと
え治療すべき部位が極めて正確に計測できたとしても、
その位置に正確に温熱治療を施し得るとは限らない。

〔発明が解決しようとする問題点コ 本発明の目的は、上記ＮＭＲを利用して１診断等を含む
処理対象物の検査と１局所加熱による疾、Ｌの治療、材
料物性の局所的変性や破壊などを、臣１−の装置で、し
かも、生体組織や物性及びそれらの変化を監視計測しな
がら治療その他の操作を行えるようにし、それによって
高精度での局所的な治療や各種処理をｆｉ　虎にした検
査処理装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ Ｅ記目的を達成するため、本発明の局所的検査無理装置
は、生体または適宜被処理材料等の処理対象物を置く空
間に傾斜磁場を発生させるための手段を前え、この空間
に検査用の小電力量及び処理用の大？■力量の特定尚波
数のラジオ波を発生させるコイルを設け、処理対象物の
所要位置を選択的に励起してその対象物の断面の画像化
を制御すると共に、その対象物内の所要位置の自己加熱
による処理を制御する解析制御装置を設けることによっ
て構成される。

〔作　用」 上記ＮＭＲによる局所的検査処理装置においては、処理
対象物内の核を共鳴させるために、傾斜磁場を発生させ
ると同時に解析制御装置による制御でコイルによりＲＦ
波を加えると、そのＲＦ波の周波数に対応する磁場強度
の微小部分において、そのＲＦ波と同じ周波数で核の共
鳴が起こる。従って、これを解析制御装置４の制御によ
って画像化しようとする断面に沿って繰返せば、処理対
象物内の三次元データを収集して画像化することができ
、治療等の対象となる領域の位置とその状態が、高精度
、高分解能で検出される。

また、上記ＮＭＲによる治療等の処理は、解析制御装置
により上述の核の共鳴に用いたＲＦ波の電力量ヲ著しく
上昇させるだけであって、それにより処理すべき部位に
対して同様な選択励起を行うと、その部位が自己加熱さ
れるため、温熱による治療、処理が行われる。

治療中の監視は、上記ＲＦ波の電力量を検出時と同程度
に低下させればよい、上記ＮＭＲによる検査のための被
計測量は温度依存性があるため、治療中にそれを計測す
ることにより温度変化を知ることができる。

上記監視の後に再び治療等の処理を行う場合には、上記
ＲＦ波の′心力最を上昇させ、ればよい。

〔実施例〕

第１図は本発明の局所的検査処理装置の実施例を示すも
のである。

同図に示す装置は１両側に強い磁場を発生させるマグネ
ット１．１を配置し、それらの間の磁場内に治療または
処理の対象となる生体３または適宜被処理材料等を青く
空間２を設け、この空間に後述のＲＦ波（ラジオ波）を
発生させるための計測及び処理兼用のコイル４を設けて
いる。このコイルへは、上記生体３等における所要位置
を選択的に励起する所要周波数のＲＦ波を発生させるた
めのもので、数ＭＨｚから数１００　ＭＨｚの周波数で
、診断または検査等のための計測用ＲＦ波を発生させる
小電力量の入力、及び治療または処理のためのＲＦ波を
発生させる大電力量の入力を外部から加えるように、そ
れぞれの励起装置６，７に接続し、それらを解析処理装
置８によって選択的に切換え可能とし、解析側ｖ４装置
８には計測結果等を表示するＣＲＴディスプレイ９を接
続している。

このようなコイル４によりＲＦ波を発生させると、生体
または被処理材料に対して全体的にその周波数のＲＦ波
が加わることになるが、それにより選択的、部分的に励
起させるようにするため、上述したマグネット１．１の
内側に傾斜磁場発生コイル５．５を設けている。

上記傾斜磁場発生コイル５．５は、マグネット１゜ｌに
より加えられる一定の強い磁場に対し、第２図に示すよ
うに、互いに直交するｘＹＺ方向に磁場強度の勾配を付
けるためのものであり、これによってＲＦ波の周波数に
対応する磁場強度の微小領域だけでＲＦ波のエネルギが
吸収され、その微゛　　小部分が選択的に励起される。

ＲＦ波による診断または検査は、ＲＦ波による微小部分
の選択励起の後にそれを解除すると、その励起によりエ
ネルギを蓄積した微小部分から逆にエネルギが放出され
るため、それをコイル４で検出し、解析制御装置８にお
いて解析することになる。

第３図は、上記装置による検査及び処理についてのフロ
ーチャートを示している。

同図に基づいて、第１図に示す装置の操作を、生体３の
診断、治療の場合を例にして説明すると、まず、ＮＭＩ
（による計゛側対象物、即ち生体３については　最初に
診断のための必要な計測を行うが、その波計ａｌ＋ｌ　
Ｗ：は、対象物のスピン密度、緩和の過程（ＴＩ、Ｔ２
）　、ケミカルシフト、結合定数等である。

これらのうちのいずれかを、生体の診断しようとする部
位において各微小位置毎に測定して、その分布を二次元
的または三次元的に画像化すると、疾Ｊε部の状況を検
出することができる。

即ち、ＮＭＲにおいては、対象となる生体内物質または
そこに注入した物質内の核を共鳴させるために、解析制
御装置ａによりコイル励起装置らを動作させて、コイル
４によりＲＦ波を加えると、それと同じ周波数で核の共
鳴が起こるが、共鳴する条件はＲＦ波の周波数に対応す
る磁場強度に依存する。従って、解析制御装置８の制御
によって磁場強度を傾斜ｆａ、＃Ａ発生コイル５，５に
よりＴいにｒσ交する３軸方向に変化させることにより
、生体３内の三次元データを収集することができ、その
データを上記解析制御装置８において解析し、ざらに画
像化してＣＲＴティスプレィ３に表示することにより、
治療の対象となる領域の位置とその状態を、高精度、高
分解能で検出できる。

なお、上記検査に際してコイル４から生体３に加えるＲ
Ｆ波は、その電力量が比較的小さく、身体に影テを与え
ない程度のものである。

このような画像化を行うための技術は、従来の技術とし
て前述したようにすでに知られているところである。

上述の解析または画像化によって発見された治療部位の
定位は、直交３軸力向の位置を精度の範囲内で指定すれ
ばよい、また、ＣＲＴディスプレイ９１でどこに疾患が
あるかを指定することにより、その部位を自動検出して
、その部位に対し選択的に次に説明する治療を行うこと
が可能である。

上記ＮＭＲによる治療は、解析制御１１により励起装置
７を動作させ、検査の際に対象となる核の共鳴に用いた
ＲＦ波の電力量を著しくと昇させるだけであって、治療
すべき部位に対して選択励起を行い、それにより局所領
域において共鳴する核を含む細胞が大きいエネルギによ
り励起されて、自己加熱するため、温熱による治療が行
われる。

治療中の監視は、励起装置８を動作させて上記ＲＦ波の
電力＃ご疾患部の検出時と同程度に低下させればよい。

それにより、組織構造の変化や温度変化に基づく核の被
測定量（スピン密度、緩和過程、ケミカルシフト等〕の
変化を求め、それらの被測定量の変化から治療状態を監
視することができる。

上記ＮＭＲによる治療に際しては、自己加熱による熱が
発生するので、上述の監視を行うときには、生体内の温
度を計測する必要がある。しかるに、上記被計測量であ
るスピン重度、＃和過程、ケミカルシフト等は、ｎ度依
存性があるため、治療中にこれらの値を計測することに
より、治療前とどの程度温度が変化したかを、その治療
中に知ることができる。

Ｌ記監視の後に再び治療を行う場合には、上記ＲＦ波の
電力暗を上昇させればよい。このようにして治療と監視
を適宜繰返しながら治療を行い、最終的には前述した場
合と同様にして治療部分の二次元的または三次元的な画
像化を行い、治療効果を確認した後、治療を完ｒする。

「発明の効果」 このような本発明の局所的検査処理装置は１局所加熱に
よる癌などの疾患の治療、細胞の局所的破壊、生体深部
の止血や組織の接合などへの応用等を、メスによる不必
要部分の切開を伴うことな〈実施することができ、また
生物工学、バイオテクノロジーの外に、材料工学、化学
の分野において、物性の局所変性、局所破壊などに有効
に利用することができる。

さらに、本発明の装置δによれば１診断や検査、及び治
療その他の処理を、同一の装置で、対象部位を監視しな
がら処理することができ、その際、対象部位を高精度で
三次元的に定位処理することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る局所的検査処理装置の概要を示す
構成図、第２図は傾斜磁場についての説明図、第３図は
上記装置による検査及び処理についてのフローチャート
である。 ｌ　・・マグネット、　２・尋空間。 ３・・生体、　　　　４ｅ・コイル、 ５・・傾斜磁場発生コイル、 ６．７　・・励起装置、　８・・解析制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、生体または適宜被処理材料等の処理対象物を置く空
   間に傾斜磁場を発生させるための手段を前え、この空間
   に検査用の小電力量及び処理用の大電力量の特定周波数
   のラジオ波を発生させるコイルを設け、処理対象物の所
   要位置を選択的に励起してその対象物の断面の画像化を
   制御すると共に、その対象物内の所要位置の自己加熱に
   よる処理を制御する解析制御装置を設けたことを特徴と
   する核磁気共鳴による局所的検査処理装置。