(57)【要約】【課題】マルチエコーＭＲＩを用いた脂肪および鉄の定量化のための改善された方法を提供する。【解決手段】上記方法は、２つの選択したマルチエコー信号データセットを用いて、第１水強度値および第１脂肪強度値を決定するステップと、マルチエコー信号データセットが少なくとも３つのマルチエコー信号データセットを含むという決定に応じて、第１段階分析を実行するステップと、を含み、第１段階分析を実行するステップは、第１実効横緩和速度値を選択するステップと、第１水強度値、第１脂肪強度値および第１実効横緩和速度値を含む、第１アルゴリズム入力を生成するステップと、第１アルゴリズム入力に基づいて非線形適合アルゴリズムを実行して、第２水強度値、第２脂肪強度値および第２実効横緩和速度値を計算するステップと、第２水強度値および第２脂肪強度値に基づいて、第１プロトン密度割合値を決定するステップとを含む。【選択図】図２
2014091051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体組織内の脂肪および鉄を定量化するための、コンピュータが実行する方法であって、
磁気共鳴（ＭＲ）パルスシーケンスを用いて、体組織を示す複数のマルチエコー信号データセットを収集するステップと、
前記複数のマルチエコー信号データセットのうちから、複数のマルチエコー信号データセットを選択するステップと、
２つの前記選択したマルチエコー信号データセットを用いて、第１水強度値および第１脂肪強度値を決定するステップと、
前記マルチエコー信号データセットが少なくとも３つのマルチエコー信号データセットを含むという決定に応じて、第１段階分析を実行するステップと、
を含み、
前記第１段階分析を実行するステップは、
第１実効横緩和速度値を選択するステップと、
前記第１水強度値、前記第１脂肪強度値および前記第１実効横緩和速度値を含む、第１アルゴリズム入力を生成するステップと、
前記第１アルゴリズム入力に基づいて非線形適合アルゴリズムを実行して、第２水強度値、第２脂肪強度値および第２実効横緩和速度値を計算するステップと、
前記第２水強度値および前記第２脂肪強度値に基づいて、第１プロトン密度割合値を決定するステップと、
を含む、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記選択したマルチエコー信号データセットを用いて前記第１水強度値および前記第１脂肪強度値を決定するステップは、前記２つの選択したマルチエコー信号データセットに、デュアルエコーフレキシブルエコー時間推定を適用するステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記選択したマルチエコー信号データセットを用いて前記第１水強度値および前記第１脂肪強度値を決定するステップは、前記選択したマルチエコー信号データセットに、マルチエコー推定を適用するステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記マルチエコー信号データセットが４以上のマルチエコー信号データセットを含むという決定に応じて、第２段階分析を実行するステップをさらに含み、
前記第２段階分析を実行するステップは、
第３水強度値に関する初期推量および第３脂肪強度値に関する初期推量を決定するステップと、
前記実効横緩和速度値に基づいて、水横緩和速度値に関する初期推量を決定するステップと、
前記実効横緩和速度値に基づいて、脂肪横緩和速度値に関する初期推定を決定するステップと、
前記第３水強度値に関する初期推量、前記第３脂肪強度値に関する初期推量、前記水横緩和速度値に関する初期推量および前記脂肪横緩和速度値に関する初期推量を含む第２アルゴリズム入力を生成するステップと、
前記第２アルゴリズム入力に基づいて非線形適合アルゴリズムを実行し、前記第３水強度値、前記第３脂肪強度値、前記水横緩和速度値および前記脂肪横緩和速度値を計算するステップと、
前記第３水強度値および前記第３脂肪強度値に基づいて、第２プロトン密度脂肪割合値を決定するステップと、
を含む、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記第３水強度値に関する初期推量および前記第３脂肪強度値に関する初期推量を決定するステップは、
前記第１プロトン密度脂肪割合値が第１所定定数未満であるという決定に応じて、
前記第３水強度値に関する初期推量を前記第２水強度値に設定し、
前記第３脂肪強度値に関する初期推量を０に設定する、
請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記第３水強度値に関する初期推量および前記第３脂肪強度値に関する初期推量を決定するステップは、
前記第１プロトン密度脂肪割合値が第２所定定数より大きいという決定に応じて、
前記第３脂肪強度値に関する初期推量を前記第２脂肪強度値に設定するステップと、
前記第３水強度値に関する推定を０に設定するステップと
をさらに含む、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記第３水強度値に関する初期推量および前記第３脂肪強度値に関する初期推量を決定するステップは、
前記第１プロトン密度脂肪割合値が前記第１所定定数より大きく、前記第２所定定数未満であるという決定に応じて、
前記第３脂肪強度値に関する初期推定を前記第２水強度値に設定するステップと、
前記第３脂肪強度値に関する初期推定を前記第２脂肪強度値に設定するステップと、
を含む、請求項６記載の方法。
【請求項８】
患者の体の一部における脂肪および鉄を定量化するための、コンピュータが実行する方法であって、
前記患者の体の一部に印加されるマルチエコーパルスシーケンスに応じて収集される複数のマルチエコー信号データセットを受信するステップと、
前記複数のマルチエコー信号データセットから２つのマルチエコー信号データセットを選択するステップと、
前記２つの選択したマルチエコー信号データセットを用いて、第１水強度値および第１脂肪強度値を決定するステップと、
前記第１水強度値および前記第１脂肪強度値に基づいて、前記複数のマルチエコー信号データセットにおいて、第２水強度値、第２脂肪強度値および第２実効横緩和速度値を決定するステップと、
前記第２水強度値、前記第２脂肪強度値および前記第２実効横緩和速度値に基づいて、前記複数のマルチエコー信号データセットにおいて、第３水強度値、第３脂肪強度値、水横緩和速度値および脂肪横緩和速度値を決定するステップと、
前記第３水強度値および前記第３脂肪強度値に基づいて、プロトン密度脂肪割合値を計算するステップと、
を含む、ことを特徴とする方法。
【請求項９】
前記水横緩和速度値および前記脂肪横緩和速度値の少なくとも１つに基づいて、鉄沈着値を決定するステップをさらに含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記プロトン密度脂肪割合値および前記鉄沈着値をグラフィカルユーザインタフェースにおいて示すステップをさらに含む、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記選択した２つのマルチエコー信号データセットを用いて前記第１水強度値および前記脂肪強度値を決定するステップは、前記２つの選択したマルチエコー信号データセットにデュアルエコーフレキシブルエコー時間推定を適用するステップを含む、請求項８記載の方法。
【請求項１２】
前記第１水強度値および前記第１脂肪強度値に基づいて前記複数のマルチエコー信号データセットにおいて前記第２水強度値、前記第２脂肪強度値および前記第２実効横緩和速度値を決定するステップは、非線形適合アルゴリズムを実行して、前記第２水強度値、前記第２脂肪強度値および前記第２実効横緩和速度値を計算するステップを含む、請求項８記載の方法。
【請求項１３】
前記非線形適合アルゴリズムには、減衰最小二乗法が含まれる、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記第２水強度値および前記第２脂肪強度値に基づいて第１プロトン密度脂肪割合値を計算するステップをさらに含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
前記第２水強度値、前記第２脂肪強度値および前記第２実効横緩和速度値に基づいて、前記複数のマルチエコー信号データセットにおいて前記第３水強度値、前記第３脂肪強度値、前記水横緩和速度値および前記脂肪横緩和速度値を決定するステップは、
前記第１プロトン密度脂肪割合値が第１所定定数未満であるという決定に応じて、
前記第３水強度値に関する初期推量を前記第２水強度値に設定するステップと、
前記第３脂肪強度値に関する初期推量を０に設定するステップと、
をさらに含む、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記第２水強度値、前記第２脂肪強度値および前記第２実効横緩和速度値に基づいて、前記複数のマルチエコー信号データセットにおいて前記第３水強度値、前記第３脂肪強度値、前記水横緩和速度値および前記脂肪横緩和速度値を決定するステップは、
前記第１プロトン密度脂肪割合値が第２所定定数より大きいという決定に応じて、
前記第３脂肪強度値に関する初期推量を前記第２脂肪強度値に設定するステップと、
前記第３水強度値に関する初期推量を０に設定するステップと、
をさらに含む、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記第２水強度値、前記第２脂肪強度値および前記第２実効横緩和速度値に基づいて、前記複数のマルチエコー信号データセットにおいて前記第３水強度値、前記第３脂肪強度値、前記水横緩和速度値および前記脂肪横緩和速度値を決定するステップは、
前記第１プロトン密度脂肪割合値が第１所定定数より大きく、前記第２所定定数未満であるという決定に応じて、
前記第３水強度値に関する初期推量を前記第２水強度値に設定するステップと、
前記第３脂肪強度値に関する初期推量を前記第２脂肪強度値に設定するステップと、
をさらに含む、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記第２水強度値、前記第２脂肪強度値および前記第２実効横緩和速度値に基づいて、前記複数のマルチエコー信号データセットにおいて前記第３水強度値、前記第３脂肪強度値、前記水横緩和速度値および前記脂肪横緩和速度値を決定するステップは、
前記非線形適合アルゴリズムを実行して、前記第３水強度値に関する初期推量、前記第３脂肪強度値に関する初期推量の少なくとも一部に基づいて、前記第３水強度値、前記第３脂肪強度値、前記水横緩和速度値および前記脂肪横緩和速度値を計算するステップをさらに含む、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
体組織内の脂肪および鉄を定量化するためのシステムであって、
パルスシーケンスタイプを用いて収集した体組織の複数のマルチエコー信号データセットを表す複数のＭＲ画像を収集するよう構成された入力プロセッサと、
適応型漸進的多ステップ定量化処理を実行するよう構成された画像データプロセッサと、を備えており、
前記処理は、
第１ステップにおいて、第１水強度値、第１脂肪強度値および１つまたは複数の第１横緩和速度値を決定するステップと、
それぞれが、前記多ステップ定量化処理における従前のステップで決定された１つまたは複数の値を用いて、更新された水強度値、更新された脂肪強度値および１つまたは複数の更新された横緩和速度値を決定する１つまたは複数のサブステップを実行するステップと、
前記１つまたは複数のサブステップに含まれる最終サブステップにおいて生成された最終水強度値および最終脂肪強度値に基づいて、プロトン密度脂肪割合値を計算するステップと、
を含む、
ことを特徴とするシステム。
【請求項２０】
前記最終脂肪強度値に基づいて生成された脂肪横緩和マップ、前記最終水強度値に基づいて生成された水横緩和マップ、または、前記プロトン密度脂肪割合値に基づいて決定された脂肪割合マップのうちの少なくとも１つを示すよう構成されたグラフィカルユーザインタフェースをさらに備える、請求項１９記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１２年１１月５日に出願された米国仮特許出願第６１／７２２，２７８号（その全体が参照により本明細書に含まれる）に基づく優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は、概して、マルチエコー磁気共鳴イメージングを用いた多ステップ適応型適合法による脂肪および鉄の定量化のための方法、システムおよび装置に関する。本方法、システムおよび装置は、たとえば、肝脂肪変性等の疾患の診断および定量化に適用可能である。
【背景技術】
【０００３】
多くの疾患では、正常な状態に比べて、組織への脂肪または鉄の沈着が増大する場合がある。たとえば、肝疾患に関して、肝脂肪変性は非アルコール性脂肪性肝疾患などの肝疾患の指標である。さらに、鉄沈着の増大は、ウイルス性慢性肝炎、アルコール性肝疾患および非アルコール性脂肪性肝炎に関係する。肝疾患の分野の他に、脂肪および鉄の沈着の定量化は、骨髄疾患の診断、副腎腫瘤の特徴化および心疾患の評価等の分野において重要である。すなわち、体内における脂肪または鉄の沈着の速くかつ正確な評価は、種々の臨床応用において重要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
組織内の脂肪沈着を非侵襲的に診断および定量化する１つの技術は、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）である。ＭＲＩにおいて、正常な組織について観察される信号は、その構成要素である水分子のプロトンから基本的に得られる。しかし、高レベルの脂肪を含む組織において、観察される信号は脂肪と水の信号の組み合わせである。１つの画像に関連する全体の信号は、プロトンの数またはプロトン密度（ＰＤ）に依存する。組織内の脂肪を定量化するため、画素当たりの、脂肪および水の全体のプロトン密度に対する脂肪のプロトン密度の比が決定される。この比は、プロトン密度脂肪割合（ＰＤＦＦ：proton density fat fraction）として知られる。ＰＤＦＦを計算するための種々の従来の技術が存在する。しかし、これらの方法は、典型的には、特定のベンダー／ハードウェアプラットフォームに頼っている、すなわち、制限されている。
【０００５】
ＭＲＩを用いた鉄の測定は、通常、ＭＲＩを用いて、組織の横緩和値（Ｔ２またはＴ２＊）または緩和速度（Ｒ２＝１／Ｔ２またはＲ２＊＝１／Ｔ２＊）を測定することにより行われる。というのも、鉄沈着は、Ｔ２／Ｔ２＊またはＲ２／Ｒ２＊に非常に関連するからである。これは一般にマルチエコーデータを収集し、対数線形適合化を実行することにより行われる。しかし、脂肪が存在する場合、Ｔ２／Ｔ２＊またはＲ２／Ｒ２＊をこの種の方法により直接測定することは、脂肪の存在により問題がある。
【０００６】
したがって、鉄沈着を正確に定量化可能としつつ、種々のベンダー依存のプラットフォームにおいてＰＤＦＦの計算を可能とする技術を開発することが望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態によれば、マルチエコー磁気共鳴イメージングを用いた多ステップ適応型適合法による脂肪および鉄の定量化のための方法、システムおよび装置を提供することにより、上述の欠点および問題は解決および克服される。この技術は、肝疾患の治療のための脂肪および鉄の沈着の定量化に特に適しているが、全くこれに限られるものではない。
【０００８】
本発明のいくつかの実施形態によれば、体組織内の脂肪および鉄を定量化するための、コンピュータが実行する方法は、磁気共鳴（ＭＲ）パルスシーケンスを用いて、体組織を示す複数のマルチエコー信号データセットを収集するステップを含む。複数のマルチエコー信号データセットのうちから、複数のマルチエコー信号データセットが選択される。次いで、２つの選択したマルチエコー信号データセットを用いて、第１水強度値および第１脂肪強度値が決定される。一実施形態では、第１水強度値および第１脂肪強度値は、２つの選択したマルチエコー信号データセットに、デュアルエコーフレキシブルエコー時間推定（dual-echo flexible-echo time estimation）を適用することにより決定される。多の実施形態では、第１水強度値および第１脂肪強度値は、選択したマルチエコー信号データセットに、マルチエコー推定を適用することにより決定される。その後、マルチエコー信号データセットが少なくとも３つのマルチエコー信号データセットを含むという決定に応じて、第１段階分析が実行される。この第１段階分析は、第１実効横緩和速度値を選択するステップと、第１水強度値、第１脂肪強度値および第１実効横緩和速度値を含む、第１アルゴリズム入力を生成するステップと、第１アルゴリズム入力に基づいて非線形適合アルゴリズムを実行して、第２水強度値、第２脂肪強度値および第２実効横緩和速度値を計算するステップと、第２水強度値および第２脂肪強度値に基づいて、第１プロトン密度割合値を決定するステップと、を含む。
【０００９】
一実施形態では、上記方法は、マルチエコー信号データセットが４以上のマルチエコー信号データセットを含むという決定に応じて、第２段階分析を実行するステップをさらに含む。第２段階分析は、第３水強度値に関する初期推量および第３脂肪強度値に関する初期推量を決定するステップと、実効横緩和速度値に基づいて、水横緩和速度値に関する初期推量を決定するステップと、実効横緩和速度値に基づいて、脂肪横緩和速度値に関する初期推定を決定するステップと、を含む。次いで、第３水強度値に関する初期推量、第３脂肪強度値に関する初期推量、水横緩和速度値に関する初期推量および脂肪横緩和速度値に関する初期推量を含む第２アルゴリズム入力が生成される。その後、第２アルゴリズム入力に基づいて非線形適合アルゴリズムを実行し、第３水強度値、第３脂肪強度値、水横緩和速度値および脂肪横緩和速度値が計算される。その後、第３水強度値および第３脂肪強度値に基づいて、第２プロトン密度脂肪割合値が決定可能である。
【００１０】
第３水強度値に関する初期推量および第３脂肪強度値に関する初期推量は種々のやり方で設定可能である。たとえば、一実施形態では、これらの値は第１プロトン密度脂肪割合値に基づいて設定される。詳細には、第１プロトン密度脂肪割合値が第１所定定数未満であるという決定に応じて、第３水強度値に関する初期推量は第２水強度値に設定され、第３脂肪強度値に関する初期推量は０に設定される。第１プロトン密度脂肪割合値が第２所定定数より大きいという決定に応じて、第３脂肪強度値に関する初期推量は第２脂肪強度値に設定され、第３水強度値に関する推定は０に設定される。第１プロトン密度脂肪割合値が第１所定定数より大きく、第２所定定数未満であるという決定に応じて、第３脂肪強度値に関する初期推定は第２水強度値に設定され、第３脂肪強度値に関する初期推定は第２脂肪強度値に設定される。
【００１１】
本発明の他の実施形態によれば、患者の体の一部における脂肪および鉄を定量化するための、コンピュータが実行する方法は、患者の体の一部に印加されるマルチエコーパルスシーケンスに応じて収集される複数のマルチエコー信号データセットを受信するステップを含む。複数のマルチエコー信号データセットから２つのマルチエコー信号データセットが選択される。第１に、２つの選択したマルチエコー信号データセットを用いて、第１水強度値および第１脂肪強度値が決定される。第２に、第１水強度値および第１脂肪強度値に基づいて、複数のマルチエコー信号データセットにおいて、第２水強度値、第２脂肪強度値および第２実効横緩和速度値が決定される。第３に、第２水強度値、第２脂肪強度値および第２実効横緩和速度値に基づいて、複数のマルチエコー信号データセットにおいて、第３水強度値、第３脂肪強度値、水横緩和速度値および脂肪横緩和速度値が決定される。これらの値が決定されると、第３水強度値および第３脂肪強度値に基づいて、プロトン密度脂肪割合値が計算できる。
【００１２】
上記方法は種々のやり方を加えることができる。たとえば、一実施形態では、上記方法は、水横緩和速度値および脂肪横緩和速度値の少なくとも１つに基づいて、鉄沈着値を決定するステップをさらに含む。プロトン密度脂肪割合値および鉄沈着値をグラフィカルユーザインタフェースにおいて示すことができる。別の実施形態では、選択した２つのマルチエコー信号データセットを用いて第１水強度値および脂肪強度値を決定するステップは、２つの選択したマルチエコー信号データセットにデュアルエコーフレキシブルエコー時間推定を適用するステップを含む。
【００１３】
いくつかの実施形態では、複数のマルチエコー信号データセットにおける第２水強度値、第２脂肪強度値および第２実効横緩和速度値は、非線形適合アルゴリズムを実行して、第２水強度値、第２脂肪強度値および第２実効横緩和速度値を計算することにより決定される。一実施形態では、非線形適合アルゴリズムには、減衰最小二乗法が含まれる。
【００１４】
いくつかの実施形態では、上記方法で計算された第２水強度値および第２脂肪強度値に基づいて第１プロトン密度脂肪割合値が計算できる。この第１プロトン密度脂肪割合値は、その後、複数のマルチエコー信号データセットにおいて第３水強度値、前記第３脂肪強度値、水横緩和速度値および前記脂肪横緩和速度値を決定するために用いることができる。たとえば、一実施形態では、第１プロトン密度脂肪割合値が第１所定定数未満であるという決定に応じて、第３水強度値に関する初期推量は第２水強度値に設定され、第３脂肪強度値に関する初期推量は０に設定される。第１プロトン密度脂肪割合値が第２所定定数より大きいという決定に応じて、第３脂肪強度値に関する初期推量は第２脂肪強度値に設定され、第３水強度値に関する初期推量は０に設定される。第１プロトン密度脂肪割合値が第１所定定数より大きく、第２所定定数未満であるという決定に応じて、第３水強度値に関する初期推量は第２水強度値に設定され、第３脂肪強度値に関する初期推量は第２脂肪強度値に設定される。次いで、非線形適合アルゴリズムを実行して、第３水強度値に関する初期推量、第３脂肪強度値に関する初期推量の少なくとも一部に基づいて、第３水強度値、第３脂肪強度値、水横緩和速度値および脂肪横緩和速度値が計算できる。
【００１５】
本発明の別の実施形態では、体組織内の脂肪および鉄を定量化するためのシステムは、入力プロセッサおよび画像データプロセッサを備える。入力プロセッサは、パルスシーケンスタイプを用いて収集した体組織の複数のマルチエコー信号データセットを表す複数のＭＲ画像を収集するよう構成されている。画像データプロセッサは、適応型漸進的多ステップ定量化処理を実行するよう構成されている。いくつかの実施形態では、この定量化処理は、第１ステップにおいて、第１水強度値、第１脂肪強度値および１つまたは複数の第１横緩和速度値を決定するステップを含む。次いで、それぞれが、多ステップ定量化処理における従前のステップで決定された１つまたは複数の値を用いて、更新された水強度値、更新された脂肪強度値および１つまたは複数の更新された横緩和速度値を決定する１つまたは複数のサブステップが実行される。その後、１つまたは複数のサブステップに含まれる最終サブステップにおいて生成された最終水強度値および最終脂肪強度値に基づいて、プロトン密度脂肪割合値が計算される。いくつかの実施形態では、上記システムは、最終脂肪強度値に基づいて生成された脂肪横緩和マップ、最終水強度値に基づいて生成された水横緩和マップ、または、プロトン密度脂肪割合値に基づいて決定された脂肪割合マップのうちの少なくとも１つを示すよう構成されたグラフィカルユーザインタフェースをさらに備える。
【００１６】
本発明の他の特徴および利点は、添付図面を参照して記載される例示的実施形態の以下の詳細な説明から明らかとされる。
【００１７】
本発明の上述のおよび他の態様は、添付図面とともに読まれるときに、以下の詳細な説明からもっともよく理解される。本発明を例示する目的で図面においては現在好ましい実施形態が記載されているが、本発明は開示される特定の構成に限定されないことは理解されるところである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のいくつかの実施形態における、ｋ空間保存アレイにおける保存のためのＭＲ画像を表す周波数ドメイン成分の収集を命令するシステムを示す。
【図２】本発明のいくつかの実施形態における、鉄および脂肪の定量化に関する多ステップ適応型適合処理を示す。
【図３】本発明のいくつかの実施形態における、水−脂肪混合物の１つの実効横緩和速度に基づいてＰＤＦＦを計算する処理の概要を示す。
【図４】本発明のいくつかの実施形態における、水および脂肪の横緩和速度に基づいてＰＤＦＦを計算する処理の概要を示す。
【図５】本発明の一実施形態において決定される、肝臓の脂肪および鉄の定量化の実施例の結果を示す。
【図６】本発明の実施形態が実現可能な例示的な計算環境を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下の開示では、マルチエコー磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）を用いた多ステップ適応型適合法による脂肪を定量化する方法、システムおよび装置に関するいくつかの実施形態における本発明が記載されている。簡単には、種々の実施形態では、マルチエコーＭＲＩ収集が行われる。脂肪および水の信号割合に関する初期推定を得るため、収集物のうちの２つの選択したエコーが用いられる。その後、強度信号の式に基づいて多ステップ非線形適合処理が実行され、プロトン密度脂肪割合（ＰＤＦＦ）値および横緩和速度（たとえば、Ｒ２＊）値でもって脂肪および鉄がそれぞれ定量的に測定される。
【００２０】
図１は、本発明のいくつかの実施形態における、ｋ空間保存アレイにおける保存のためのＭＲ画像を表す周波数ドメイン成分の収集を命令するためのシステム１０を示す。システム１０において、イメージング対象であり、台に載せられた患者１１の体内に、磁石１２が基本静磁場を形成する。磁石システム内には、静磁場に重畳される、位置に依存した傾斜磁場を形成する傾斜コイル１４が配置されている。傾斜コイル１４は、傾斜およびシミング／パルスシーケンス制御モジュール１６により傾斜コイル１４に供給される傾斜信号に応じて、位置に依存しかつシミングされた磁場傾斜を３つの直交方向に形成し、磁場パルスシーケンスを生成する。シミングされた傾斜によって、患者の体の変化および他の原因から生じるＭＲＩ装置の磁場における不均一性および変動が補償される。磁場傾斜には、患者１１に印加される、スライス選択傾斜磁場、位相エンコーディング傾斜磁場および読み出し傾斜磁場が含まれる。
【００２１】
また、ＲＦ（無線周波数）システム２０は、ＲＦコイル１８にＲＦパルス信号を供給し、ＲＦパルス信号は、対応して、イメージング対象の体１１の中にプロトンのスピンを、いわゆる「スピンエコー」イメージングの場合に９０度または１８０度、あるいは、いわゆる「傾斜エコー」イメージングの場合に９０度以下の角度回転させる磁場パルスを形成する。パルスシーケンス制御モジュール１６は、中央制御システム２６により命令されるとき、ＲＦシステム２０とともに、スライス選択傾斜磁場、位相エンコーディング傾斜磁場、読み出し傾斜磁場、無線周波数伝送および磁気共鳴信号検出を制御し、患者１１の平面スライスを表す磁気共鳴信号を収集する。
【００２２】
印加されたＲＦパルス信号に応じて、ＲＦコイル１８は、ＭＲ信号、すなわち、体内の励起プロトンが静磁場および傾斜磁場によって形成される平衡位置に戻るときの励起プロトンからの信号を受け取る。ＭＲ信号はＲＦシステム２０の検出器およびｋ空間成分プロセッサ部３４によって検出および処理され、中央制御ユニット２６に動作可能に接続された画像データプロセッサ２７に画像を表すデータを供給する。いくつかの実施形態では、画像データプロセッサは、図１のように、外部ユニットではなく、中央制御ユニット２６に設けられている。ＥＣＧ同期信号発生器３０は、パルスシーケンスおよびイメージング同期のために用いられるＥＣＧ信号を供給する。ユニット３４内の個々のデータ要素の二次元または三次元ｋ空間保存アレイは、ＭＲデータセットを含む対応する個々の周波数成分を保存する。個々のデータ要素のｋ空間アレイは、指定された中心を有し、個々のデータ要素は、個別に指定中心に対する径を有している。
【００２３】
磁場発生器（磁石コイル１２、１４および１８を含む）は、保存アレイ内の個々のデータ要素に対応する複数の個々の周波数成分の収集における使用のための磁場を生成する。個々の周波数成分は、ＭＲ画像を表すＭＲデータセットの収集の間に複数の個々の周波数成分が連続的に収集されるとき、各対応する個々のデータ要素の径が実質的ならせん経路に沿って増減する順序で、連続的に収集される。ユニット３４の保存プロセッサは、アレイ内の個々のデータ要素に対応する磁場によって収集される個々の周波数成分を保存する。各対応する個々のデータ要素の径は、複数の個々の周波数成分が収集されるとき、交互に増減する。磁場によって、アレイ内の実質的に隣接する個々のデータ要素のシーケンスに応じたオーダで、個々の周波数成分が収集され、連続的に収集された周波数成分の間の磁場傾斜変化は実質的に最少化される。
【００２４】
中央制御システム２６は、内部データベースに保存された情報を用いて、検出されたＭＲ信号を協調的に処理し、体の選択された１つまたは複数のスライスの高品質画像を生成し、システム１０の他のパラメタを調整する。保存された情報には、たとえば、所定のパルスシーケンスおよび磁場傾斜および強度データ、ならびに、イメージングにおいて印加される傾斜磁場のタイミング、配向および空間ボリュームデータを示すデータが含まれる。生成された画像は、ディスプレイ４０に表示される。コンピュータ２８は、ユーザと中央制御装置２６との対話を可能にするグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を有し、ユーザは実質的にリアルタイムで磁気共鳴イメージング信号を修正できる。ディスプレイプロセッサ３７は、磁気共鳴信号を処理し、たとえば、ディスプレイ４０上の表示のための画像表示データを供給する。
【００２５】
本発明の種々の実施形態では、本明細書中に記載されるように、図１のシステム１０のようなＭＲＩシステムが、多ステップ適応型適合法を用いて組織内の脂肪および水を定量化するためのデータを収集するために用いられる。本発明の実施形態では、４つ以下の値Ｍｗ、Ｍｆ、Ｒ２ｗ＊およびＲ２ｆ＊に基づく信号モデルが用いられる。ＭｗおよびＭｆは、それぞれ、サンプリングされた組織の水および脂肪の強度である。これらの値は、これらの組織の種類のプロトン密度に比例している。Ｒ２ｗ＊およびＲ２ｆ＊は、それぞれ、この組織の水および脂肪の横緩和速度である。たとえば縦緩和（Ｔ１）の影響が無視できるほどに十分に低いＲＦフリップ角度がデータ収集において用いられる場合、ｎ番目のエコー時間（ＴＥｎ）において、収集されたＭＲ信号Ｓｎは以下のように与えられる：
2014091051.tif 000003
この式には、未知の変数Ｍｗ、Ｍｆ、Ｒ２ｗ＊、Ｒ２ｆ＊およびＥｎが含まれている。Ｅｎは複素位相ベクトルであり、これには、オフ共鳴、渦電流および傾斜遅延などのシステムの欠陥によるすべての位相エラーが含まれる。変数ｃｎはスペクトルにおける脂肪および水の差によるＴＥｎにおける複素係数であり、任意の脂肪スペクトルモデルに基づいて計算可能であるが、これには、たとえば非限定的な例として、最も簡単には、関心のある体の領域に依存したシングルピーク（たとえば−３．３ｐｐｍにおける）を用いたモデルが含まれる。いくつかの実施形態では、複素係数ｃｎは以下のように計算できる。
2014091051.tif 000004
式中、ｍはモデルにおける脂肪のスペクトルピークの数であり、ｗｉおよびΔｆｉはそれぞれ、スペクトルにおける水のピークに対する脂肪ピークの重み付け因子および共鳴周波数オフセットである。重み付け因子ｗｉの合計は１．０に正規化される。ｗｉおよびΔｆｉを選択するための技術は、本発明の異なる実施形態ごとに変わりうる。たとえば、一実施形態では、７つの脂肪ピークのモデルが、実験結果に基づいて選択された重み付け因子および共鳴周波数と共に用いられる。他の実施形態では、重み付け因子および共鳴周波数はたとえば学術文献に存在する従来の値に基づいて選択される。
【００２６】
式［１］の未知の変数Ｅｎは、通常臨床的に重要ではない。したがって、いくつかの実施形態では、式［１］の両側の大きさを取ることによりこれを信号モデルから除くことができる：
2014091051.tif 000005
【００２７】
脂肪のスペクトルが既知と仮定して、式［３］は４つの未知の変数Ｍｗ、Ｍｆ、Ｒ２ｗ＊およびＲ２ｆ＊を含んでおり、これらは４つ以上のデータ点を用いた収集により解くことができる。いくつかの実施形態では、式の複雑さを低減し、すなわち解を数値的に安定化するため、信号モデルは、Ｒ２ｗ＊およびＲ２ｆ＊を、水−脂肪混合物に関する１つの実効値Ｒ２ｅｆｆ＊で置き換えることによりさらに簡略化される。式［１］および［３］はそれぞれ以下となる：
2014091051.tif 000006
式［５］では、未知の変数がＭｗ、ＭｆおよびＲ２ｅｆｆ＊の３つに減っており、少なくとも３つのデータ点を用いた収集によって解くことができ、すなわち、この際、収集されるエコーデータセットの数は３以上である。
【００２８】
式［２］および［４］などの非線形式における未知の変数を解く１つの方法は、非線形適合法である。一実施形態では、減衰最小二乗法（レベンバーグ−マーカートアルゴリズムとしても知られる）を用いて、関数のパラメタの空間に渡って、関数（一般的に非線形）を最少化する問題への数値的な解が提供される。減衰最小二乗法を用いるためには、一組のｎ個の経験データ値を、解かれるべき未知の変数の初期推量値とともに、この方法への入力パラメタとして与える必要がある。この方法は、繰り返し過程を用いる集束により未知の変数の解の組を提供し、その結果、信号式の偏差の二乗の和は最小である。
【００２９】
水−脂肪定量化の文脈において、入力として用いられる一組のｎ個の経験データ値はｎ個のエコーデータ、および、Ｍｗ、Ｍｆ、Ｒ２ｅｆｆ＊、Ｒ２ｗ＊および／またはＲ２ｆ＊の初期推量値である。この入力を用いて、減衰最小二乗法によって、Ｍｗ、Ｍｆ、Ｒ２ｅｆｆ＊、Ｒ２ｗ＊および／またはＲ２ｆ＊の結果解が得られる。しかし、多数の極小（たとえば水−脂肪定量化の決定における）が存在しうる状況では、この方法は、初期推量がすでに幾分最終解に近い場合にのみ集束する。
【００３０】
さらに計算を洗練するために、種々の制約を上記式に適用することができる。たとえば、いくつかの実施形態では、たとえば、ＭｗおよびＭｆが実数であることが必要とされる。いくつかの実施形態では、たとえば、生物学的に同様の解からの非線形適合アルゴリズムのずれを避けるため、Ｒ２ｅｆｆ＊、Ｒ２ｗ＊および／またはＲ２ｆ＊の値が制約される。たとえば、一実施形態では、これらの値は、０ｓ−１超４００ｓ−１未満に制約される。４００ｓ−１超のＲ２＊の値は肝臓で生じうるが、脂肪肝の個体群では非常に希である。一実施形態では、０〜４００ｓ−１より狭い範囲が適合化においてＲ２ｆ＊を制約するために用いられる。というのも、鉄の沈着によって、組織の脂肪成分は比較的影響無しに維持されるが、組織の水成分、すなわち、Ｒ２ｗ＊は影響を受けるからである。
【００３１】
図２は、本発明のいくつかの実施形態にかかる、脂肪および鉄の定量化のための多ステップ適応型適合処理２００を示す。段階的な初期推量推定が、本方法２００に用いられ、非線形適合アルゴリズムの収束のための制約が考慮される。処理２００は、たとえばシステム１０を用いて複数のマルチエコー信号データセットが収集されるステップ２０５において開始される。各マルチエコー信号データセットは、ＭＲＩパルスシーケンスの印加後に受信されたエコーデータに対応する。方法２００は、種々のシーケンスタイプに容易に適用可能である。たとえば、いくつかの実施形態では、ＦＬＡＳＨ、ＴｕｒｂｏＦＬＡＳＨ、ＳＰＧＲまたはＦａｓｔＳＰＧＲなど（これらに限られない）のスポイルドグラジエントエコー（ＧＲＥ）法を、マルチエコー信号データセットの収集に用いることができる。
【００３２】
ステップ２０５でマルチエコーシーケンスデータが収集されると、少なくとも２つのエコーまたは全てのエコーに対応するデータセットがステップ２１０において用いられ、水および脂肪の信号の強度（それぞれ、ＭｗおよびＭｆ）に関する初期推量が決定される。いくつかの実施形態では、ステップ２１０において用いられる２つのデータセットはＭＲＩパルスシーケンス中の最初の２つのエコーに対応する。他の実施形態では、ステップ２１０において用いられるデータセットはＭＲＩパルスシーケンス中の全てのエコーに対応する。強度値に関する初期推量は当業者に知られている任意の方法によって決定できる。たとえば、一実施形態では、適応型デュアルエコーフレキシブルＴＥ法を用いて、ＭｗおよびＭｆに関する初期推量が得られる。他の実施形態では、マルチエコー推定を用いて、これらの初期推量値が得られる。初期推量値を用いて、簡単な水−脂肪の分離が実行でき、これには、スペクトル脂肪モデルが含まれるが、横磁化（Ｔ２＊／Ｒ２＊）の影響の減衰は考慮されない。たとえば、一実施形態では、水−脂肪の分離は、式［４］から簡略化された以下の信号式に基づいている：
2014091051.tif 000007
一実施形態では、種々の他の技術または式を用いて、ステップ２１０における脂肪−水の分離が行うことができる。
【００３３】
図２をさらに参照して、ステップ２１０におけるＭｗおよびＭｆに関する初期推量の決定に続いて、ステップ２０５において収集されたマルチエコー信号データセットが３つ未満のエコーを含む場合、処理２００は終了する。そうでなければ、処理２００はステップ３００まで進み、ここで第２段階分析が行われる。この第２段階分析では、非線形適合アルゴリズムを用いてＭｗおよびＭｆに関する値が更新され、プロトン密度脂肪割合（ＰＤＦＦ）および実効横緩和速度Ｒ２ｅｆｆ＊が形成される。ステップ３００において行われる第２段階分析は図３を参照して以下により詳細に記載されている。ステップ３００に続いて、ステップ２０５において収集されるマルチエコー信号データセットが４未満のエコーに関するデータを含む場合、処理２００は終了する。しかし、マルチエコー信号データセットが４以上のエコーに関するデータを含む場合、処理２００は第３段階分析４００へと続き、この際、ＭｗおよびＭｆに関する値が非線形適合アルゴリズムによって再度更新される。これらの更新された値は、その後新たなＰＤＦＦならびに水および脂肪の横緩和速度（たとえば、それぞれＲ＊２ｗおよびＲ＊２ｆ）の計算に用いられる。ステップ４００において行われる第３段階分析は、図４を参照して以下により詳細に記載される。
【００３４】
図３は、本発明のいくつかの実施形態における、脂肪−水の混合物に関する１つの横緩和速度（Ｒ２ｅｆｆ＊）に基づいてＰＤＦＦを計算する処理３００の概要を示す。この処理３００は、たとえば、ステップ２０５において収集されるマルチエコー信号データセットが３つ以上のエコーを含む場合に用いられる。ステップ３０５において、ステップ２０５から得られる水および脂肪の強度値に関する初期推量が、対応する第２段階分析値Ｍｗ２およびＭｆ２に関する初期推量としてそれぞれ用いられる。次いで、ステップ３１０において、定数値が、Ｒ２ｅｆｆ＊に関する初期推量として用いられる。この定数値は、たとえば、適切な範囲の値から前もって得られる（たとえば学術文献から得られる）知識または実験結果に基づいて設定される。一実施形態では、定数値は３０ｓ−１である。
【００３５】
図３をさらに参照して、ステップ３１５において、すべてのエコーからの信号の強度値が決定される。次いで、非線形最小二乗適合アルゴリズムを用いて、Ｍｗ２、Ｍｆ２およびＲ＊２ｅｆｆに関する値が更新される。この適合化は当業者に知られる任意の方法を用いて最適化できる。たとえば、いくつかの実施形態では、レベンバーグ−マーカートアルゴリズムを用いて、Ｍｗ、ＭｆおよびＲ＊２ｅｆｆの解が得られる。複数の可能な最小値が存在する場合、アルゴリズムは、初期推量が最終解にすでにほぼ近い場合にのみ収束しうる。すなわち、いくつかの実施形態では、最終解に近い水および脂肪の信号割合に関する初期推量を得るため、たとえば、水−脂肪信号の分解のための２−ｐｏｉｎｔ  Ｄｉｘｏｎ法などの従来の方法が用いられ、すなわち、正しい最小値への収束が促進される。図３を参照して、Ｍｗ２およびＭｆ２がステップ３２０において更新されると、ステップ３２５においてこれらの値は以下の式に従って新たなＰＤＦＦを生成するために用いられる：
2014091051.tif 000008
【００３６】
図４は、本発明のいくつかの実施形態における、水および脂肪の横緩和速度（たとえば、それぞれＲ＊２ｗおよびＲ＊２ｆ）に基づいて、ＰＤＦＦを計算する処理４００の概要を示す。この処理４００は、たとえば、ステップ２０５において収集されるマルチエコー信号データセットが４つ以上のエコーを含む場合に用いられる。ステップ４０５において、水および脂肪の信号の強度の初期値（それぞれＭｗ３およびＭｆ３）が、ステップ３２５において計算されたプロトン密度脂肪割合ＰＤＦＦ２に基づいて決定される（図３参照）。いくつかの実施形態では、たとえば、１つまたは複数の定数が初期値Ｍｗ３、Ｍｆ３を設定するために用いられる。たとえば、ＰＤＦＦ２の値が第１定数（たとえば０．２）未満である場合、初期値Ｍｗ３はＭｗ２に等しく設定され、値Ｍｆ３は０に設定される。ＰＤＦＦ２の値が第２定数（たとえば０．８）よりも大きい場合、たとえば、初期値Ｍｆ３はＭｆ２に等しく設定され、値Ｍｗ３は０に設定される。ＰＤＦＦ２の値が第１定数未満でなく、第２定数を超えない場合、第２段階値が水および脂肪の強度に関する初期推量のために用いられる（すなわち、Ｍｆ３はＭｆ２に設定され、Ｍｗ３はＭｗ２に等しく設定される）。ステップ４１０において、Ｒ＊２ｅｆｆはＲ＊２ｗおよびＲ＊２ｆの両方に関する初期値として用いられる。
【００３７】
図４をさらに参照して、ステップ４１５において、すべてのエコーからの信号の強度値が決定される。次いで、ステップ４２０において、式［３］に基づく非線形最小二乗適合アルゴリズム（たとえば、レベンバーグ−マーカート）がＭｗ３、Ｍｆ３、Ｒ２ｗ＊およびＲ２ｆ＊に関する値を更新するために用いられる。次いで、ステップ４２５において、プロトン密度脂肪割合が下記式に従って生成される：
2014091051.tif 000009
【００３８】
グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）が処理２００、３００、４００（それぞれ図３〜４に記載）における任意のステップにおいて用られ、ユーザは種々の値をカスタマイズし、処理の中間結果および最終結果を見ることができる。たとえば、一実施形態では、ユーザは、ＧＵＩを介して処理４００のステップ４０５（図４）において用いられる種々の定数を実行時に修正可能である。いくつかの実施形態では、処理４００の最後において、ＧＵＩには、最終的なプロトン脂肪割合値および鉄沈着値（横緩和速度Ｒ２ｗ＊およびＲ２ｆ＊を介して決定される）が表示される。他の実施形態では、水および／または脂肪の割合に関するＲ２＊マップが、収集された複数のマルチエコー信号データセットを用いて再構成され、ＧＵＩに表示される。
【００３９】
図５は、本発明の一実施形態によって決定された、肝臓の脂肪および鉄の定量化の結果の例を示す。画像５０５および５１０は、実験例の肝臓における水および脂肪の含有マップをそれぞれ示す。画像５１５は、たとえば、図２に示される処理２００により生成される１つ以上のＰＤＦＦ値に基づいた脂肪の割合マップを示す。画像５３０は、たとえば、図３に示される処理３００において決定されたＲ２ｅｆｆ＊の値に基づいて生成される脂肪−水の混合物の実効横緩和速度のマップを示す。最後に、画像５２０および５３０は、たとえば、図４に示された処理４００において決定されるＲ２ｗ＊およびＲ２ｆ＊の値に基づいて生成された、水および脂肪に関する横緩和速度のマップをそれぞれ示す。
【００４０】
図６は、本発明の実施形態において実現可能な例示的な計算環境６００を示す。計算環境１００はたとえばコンピュータシステム６１０を含み、これは本発明の実施形態が実現可能な目的計算システムの一例である。コンピュータおよび計算環境、たとえばコンピュータ６１０および計算環境６００は、当業者には知られており、ここでは簡単に記載する。
【００４１】
図６に示されるように、コンピュータシステム６１０は、コンピュータシステム６１０内で情報を通信するためのバス６２１などの通信機構または他の通信機構を含む。システム６１０は、さらに情報処理のためのバス６２１で接続された１つ以上のプロセッサ６２０を含む。
【００４２】
プロセッサ６２０は１つ以上の中央処理ユニット（ＣＰＵ）、画像処理ユニット（ＧＰＵ）または当業者に知られた任意の他のプロセッサを含んで良い。より詳細には、本明細書において用いられるプロセッサは、タスクを実行する、コンピュータ読み取り可能な媒体に保存された機械読み取り可能な命令を実行する装置であり、ハードウェアおよびファームウェアの任意の一方またはこれらの組み合わせを含んで良い。プロセッサはタスクを実行するために実行可能な機械読み取り可能な命令を保存するメモリを含んでも良い。プロセッサは、実行可能な処理または情報装置による使用のため、および／または、出力装置への情報の伝送による使用のため、情報の操作、分析、修正、変換または送信によって情報に作用する。プロセッサは、コンピュータ、制御装置またはマイクロプロセッサの能力を有しまたは実行可能な命令を用いて、たとえば汎用目的コンピュータにより実行されない特定目的機能を実行するよう条件化されている。プロセッサは、たとえば、任意の他のコンピュータと（電気的におよび／または実行可能な要素を含んで）接続されて、その間で対話および／または通信が可能である。ユーザインタフェースプロセッサまたは生成器は、表示画像またはその一部を生成するための、電気回路もしくはソフトウェアまたはこれらの組み合わせを含む既知の要素である。ユーザインタフェースは、ユーザがプロセッサまたは他の装置と対話できるようにする１つまたは複数の表示画像を有する。
【００４３】
図６を参照して、コンピュータシステム６１０は、さらに、プロセッサ６２０により実行される情報および命令を保存するための、バス６２１に接続されたシステムメモリ６３０を含む。システムメモリ６３０は、たとえば、揮発性および／または不揮発性のメモリの形態のコンピュータ読み取り可能媒体、たとえばリードオンリメモリ（ＲＯＭ）６３１および／またはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）６３２を含む。システムメモリＲＡＭ６３２は、他の動的保存装置（たとえば、動的ＲＡＭ、静的ＲＡＭおよび同期ＤＲＡＭ）を含む。システムメモリＲＯＭ６３１は、たとえば、他の静的保存装置（たとえば、プログラマブルＲＯＭ、消去可能ＰＲＯＭおよび電気消去可能ＰＲＯＭ）を含む。さらに、システムメモリ６３０は、たとえば、プロセッサ６２０による命令の実行の際の、一時変数または他の中間情報を保存するために用いられる。たとえば起動時に、コンピュータシステム６１０内の要素間での情報伝達を助ける基本ルーチンを含む基本入力／出力システム６３３（ＢＩＯＳ）が、たとえば、ＲＯＭ６３１に保存される。ＲＡＭ６３２は、たとえば、プロセッサ６２０に即時アクセス可能なおよび／またはこれにより現在操作されているデータおよび／またはプログラムモジュールを含む。システムメモリ６３０は、さらに、たとえば、オペレーティングシステム６３４、アプリケーションプログラム６３５、他のプログラムモジュール６３６およびプログラムデータ６３７を含む。
【００４４】
コンピュータシステム６１０は、バス６２１に接続されたディスクコントローラ６４０をさらに含み、これは、磁気ハードディスク６４１およびリムーバブルメディアドライブ６４２（たとえばフロッピー（登録商標）ディスクドライブ、コンパクトディスクドライブ、テープドライブおよび／または固体ドライブ）などの、情報および命令を保存するための１つまたは複数の保存装置を制御する。保存装置は、適切な装置インタフェース（たとえば、小型コンピュータ用システムインタフェース（ＳＣＳＩ）、インテグレーテッドドライブエレクトロニクス（ＩＤＥ）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）またはＦｉｒｅＷｉｒｅ（登録商標））を用いてコンピュータシステム６１０に加えることができる。
【００４５】
コンピュータシステム６１０は、さらに、バス６２１に接続されたディスプレイ制御装置６６５を含み、これは、コンピュータのユーザに情報を表示するための、ディスプレイまたはモニタ６６５、たとえば陰極線管（ＣＲＴ）または液晶表示装置（ＬＣＤ）を制御する。コンピュータシステムは、コンピュータのユーザと対話し、プロセッサ６２０に情報を供給するための、入力インタフェース６６０および１つまたは複数の入力装置たとえばキーボード６６１およびポインティング装置６６２を含む。ポインティング装置６６２は、たとえば、方向情報およびコマンド選択をプロセッサ６２０に通信し、ディスプレイ６６６上でのカーソル移動を制御するための、マウス、ライトペン、トラックボールまたはポインティングスティックである。ディスプレイ６６６は、ポインティング装置６６１による方向情報およびコマンド選択の通信を補助または置き換えるための入力を可能にするタッチスクリーンインタフェースを提供して良い。
【００４６】
コンピュータシステム６１０は、メモリたとえばシステムメモリ６３０に含まれる１つまたは複数の命令の１つまたは複数のシーケンスを実行するプロセッサ６２０に応じて、本発明の実施形態の処理ステップの一部または全てを実行しうる。このような命令は、たとえば、別のコンピュータ読み取り可能媒体たとえばハードディスク６４１またはリムーバブルドライブ６４２からシステムメモリ６３０に読み取られる。ハードディスク６４１は、本発明の実施形態により用いられる、１つまたは複数のデータストアおよびデータファイルを保存する。データストアの内容物およびデータファイルは、セキュリティを向上するために暗号化されて良い。プロセッサ６２０はまたマルチ処理構成で用いることができ、システムメモリ６３０に保存された命令の１つまたは複数のシーケンスを実行する。別の実施形態では、ハードワイヤード回路がソフトウェア命令の代わりにまたはこれと組み合わせて用いられても良い。すなわち、実施形態は、ハードウェア回路およびソフトウェアの任意の特定の組み合わせに限定されない。
【００４７】
上述のように、コンピュータシステム６１０は、たとえば、本発明の実施形態にしたがってプログラムされた命令を保持し、本明細書に記載のデータ構造、テーブル、レコードまたは他のデータを保持するための少なくとも１つのコンピュータ読み取り可能な媒体またはメモリを含む。本明細書において用いられる「コンピュータ読み取り可能な媒体」の語は、実行のためにプロセッサ６２０に命令を与えることに寄与する任意の媒体を指す。コンピュータ読み取り可能媒体は、不揮発性媒体、揮発性媒体および伝送媒体であってよいが、これらのものに限られない。不揮発性媒体の非限定的な例としては、光学ディスク、固体ドライブ、磁気ディスクおよび光磁気ディスクたとえばハードディスク６４１またはリムーバブルメディアドライブ６４２が挙げられる。揮発性媒体の非限定的な例としては、動的メモリたとえばシステムメモリ６３０が挙げられる。伝送媒体の非限定的な例としては、同軸ケーブル、銅線および光ファイバたとえばバス６２１を構成する配線が挙げられる。伝送媒体は、また、たとえば無線波および赤外データ通信において生成される音波または光波の形態をとってよい。
【００４８】
計算環境６００は、たとえば、さらに、１つまたは複数のリモートコンピュータたとえばリモートコンピュータ６８０への論理接続を用いたネットワーク環境において動作するコンピュータシステム６２０を含む。リモートコンピュータ６８０は、パーソナルコンピュータ（ラップトップまたはデスクトップ）、モバイル装置、サーバ、ルータ、ネットワークＰＣ，ピア装置または他の共通ネットワークノードであってよく、典型的には、コンピュータ６１０に関連する上述の多くのまたはすべての要素を含む。ネットワーク環境において用いられる場合、コンピュータ６１０は、ネットワーク６７１たとえばインターネットを介した通信を確立するためのモデム６７２を有して良い。モデム６７２は、ユーザネットワークインタフェース６７０または別の適切な機構を介してシステムバス６２１に接続されて良い。
【００４９】
ネットワーク６７１は、当業者に一般に知られた任意のネットワークでよく、たとえば、インターネット、イントラネット、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、直接接続もしくは一連の接続、携帯電話ネットワーク、または、コンピュータシステム６１０と他のコンピュータ（たとえばリモート計算システム６８０）との間の通信を容易化可能な任意の他のネットワークもしくはメディアであってよい。ネットワーク６７１は有線、無線またはこれらの組み合わせであってよい。有線接続は、イーサネット（登録商標）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ＲＪ−６または当業者に一般に知られた任意の他の有線接続を用いて実現可能である。無線接続は、Ｗｉ-Ｆｉ、ＷｉＭＡＸおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線、携帯ネットワーク、衛星通信、または、当業者に一般に知られた任意の他の無線接続技術を用いて実現可能である。さらに、いくつかのネットワークは、単独で、または、ネットワーク６７１での接続を容易化するために互いに通信して動作しうる。
【００５０】
本明細書において用いられる場合、実行可能アプリケーションには、プロセッサに、オペレーティングシステム、コンテキストデータ取得システムまたは他の情報処理システムのものなどのような所定の機能を、たとえば、ユーザのコマンドまたは入力に応じて実施するよう条件化するためのコードまたは機械読み取り可能な命令が含まれる。実行可能処理は、コードまたは機械読み取り可能な命令、サブルーチン、あるいは、１つまたは複数の特定の処理を実行するための実行可能アプリケーションの他の明確なコードの一部または部分である。これらの処理には、たとえば、入力されたデータおよび／またはパラメタの受信、受信した入力データについての動作実行、ならびに／あるいは、受信した入力パラメタに応じた機能の実行、および、得られた出力データおよび／またはパラメタの提供が含まれる。
【００５１】
グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）は、本明細書において用いられる場合、表示プロセッサにより生成され、ユーザとプロセッサまたは他の装置との対話、関連するデータ収集および機能処理を可能とする１つまたは複数の表示画像を含む。ＧＵＩは、また、実行可能処理または実行可能アプリケーションを含む。実行可能処理または実行可能アプリケーションは、ＧＵＩ表示画像を表す信号を生成するよう表示プロセッサを条件化する。これらの信号は、ユーザが見るために、画像を表示する表示装置に供給される。プロセッサは、実行可能処理または実行可能アプリケーションの制御下で、入力装置から受信された信号に応じて、ＵＩ画像を操作する。このようにして、ユーザは入力装置を用いて表示画像と対話し、プロセッサまたは他の装置との対話を可能にする。
【００５２】
本明細書における機能および処理のステップは、ユーザコマンドに応じて、自動的に、あるいは、全体にまたは部分的に実行される。自動的に実行されるアクティビティ（ステップを含む）は、ユーザの直接のアクティビティの開始なく、実行可能命令または装置動作に応じて行われる。
【００５３】
図面のシステムおよび処理は、唯一のものではない。他のシステム、処理およびメニューは同じ課題を達成するために、本発明の原理に従って得られうる。本発明は特定の実施形態を参照して記載したが、本明細書中に記載され、示される実施形態および変形例は例示を目的としたものにすぎない。現在の設計に対する修正は、本発明の範囲から逸脱することなく当業者によってなしうる。また、処理およびアプリケーションは、代替的な実施形態において、図１および６の各部を接続するネットワーク上の１つまたは複数の（たとえば分散型）処理装置に配置されてもよい。本明細書において記載されるように、種々のシステム、サブシステム、エージェント、マネージャおよびプロセッサはハードウェア要素、ソフトウェア要素および／またはこれらの組み合わせによって実現可能である。本明細書において権利請求されない要素は、要素が「手段」のフレーズを用いて明確に記載されていない限り、米国特許法１１２条第６パラグラフの規定に基づいて理解されるべきである。
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図１】
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【図５】
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【外国語明細書】
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