(57)【要約】【課題】正常組織や異常組織といった組織の状態を識別可能な情報を非造影の撮像により得ることができる磁気共鳴イメージング装置を提供することである。【解決手段】実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、シーケンス制御部と、解析部とを備える。シーケンス制御部は、タグ領域にタグパルスを印加してから所定時間後に撮像領域のデータを収集するデータ収集を、長さが異なる複数の前記所定時間に関して実行する。解析部は、複数の前記所定時間に関して収集された複数の前記データを用いて、前記タグパルスを印加した後の時間経過に伴う信号強度の変化を解析する。【選択図】図１
2014036855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タグ領域にタグパルスを印加してから所定時間後に撮像領域のデータを収集するデータ収集を、長さが異なる複数の前記所定時間に関して実行するシーケンス制御部と、
複数の前記所定時間に関して収集された複数の前記データを用いて、前記タグパルスを印加した後の時間経過に伴う信号強度の変化を解析する解析部と
を備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記解析部は、解析対象となる部位内の所定領域、若しくは前記部位内で区分けされる複数の領域それぞれに関して、前記信号強度の変化を解析することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記解析部は、前記信号強度の変化を表すグラフを表示部に表示することを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記解析部は、前記信号強度の変化を解析することで、解析対象となる部位内の領域について、正常組織、虚血組織、梗塞組織、及び再生後の梗塞組織のうち、少なくとも１つを識別可能な情報を出力することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記解析部は、前記信号強度の変化を表す曲線に基づいて、正常組織、虚血組織、梗塞組織、及び再生後の梗塞組織のうち、少なくとも１つを識別可能な情報を出力することを特徴とする請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記解析部は、前記信号強度の変化を表す曲線から、該曲線の広がりの程度を示す指標を算出し、算出した指標に基づいて、正常組織、虚血組織、梗塞組織、及び再生後の梗塞組織のうち、少なくとも１つを識別可能な情報を出力することを特徴とする請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記解析部は、前記指標に基づいて、前記領域を血液が通過する時間、及び、前記領域を流れる血液の信号強度がピークになるタイミングのうち、少なくとも１つ導出することを特徴とする請求項６に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
前記解析部は、解析対象となる部位内の領域に、該領域の前記識別結果を重畳して表す解析結果を作成し、作成した解析結果を表示部に表示することを特徴とする請求項４〜７のいずれか１つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
前記シーケンス制御部は、前記タグパルスを印加せずに撮像領域のデータを収集するデータ収集を更に実行し、
前記解析部は、前記タグパルスを印加して収集された撮像領域のデータから再構成された第１画像と、前記タグパルスを印加せずに収集された撮像領域のデータから再構成された第２画像との差分画像を算出し、算出した差分画像の信号強度の変化を解析することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
前記シーケンス制御部は、心筋の上流に設定されたタグ領域にタグパルスを印加してから所定時間後に心筋を含む撮像領域のデータを収集するデータ収集を、複数の前記所定時間に関して実行し、
前記解析部は、心筋内の血液の信号強度の変化を、心筋内で区分けされる所定領域内で解析することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁気共鳴イメージングによる心臓の撮像法の１つに、心筋パフュージョン（Perfusion、灌流）と呼ばれる手法がある。心筋パフュージョンは、Ｔ１強調画像を高速に連続撮像することで、ガドリニウム（Ｇｄ（gadolinium））系の造影剤による心筋の染まりを時間変化として観察し、心筋への血液供給を評価する手法である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Kim, et al., “Relationship of MRI Delayed Contrast Enhancement to Irreversible Injury, Infarct Age, and Contractile Function,” Circulation Journal of the American Heart Association, pages 1991-2002 (November 9, 1999)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、正常組織や異常組織といった組織の状態を識別可能な情報を非造影の撮像により得ることができる磁気共鳴イメージング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、シーケンス制御部と、解析部とを備える。シーケンス制御部は、タグ領域にタグパルスを印加してから所定時間後に撮像領域のデータを収集するデータ収集を、長さが異なる複数の前記所定時間に関して実行する。解析部は、複数の前記所定時間に関して収集された複数の前記データを用いて、前記タグパルスを印加した後の時間経過に伴う信号強度の変化を解析する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、虚血心筋組織、梗塞心筋組織、及び正常心筋組織を識別する機能を備えた非造影心臓ＭＲＩを提供するように構成された例示的実施形態のＭＲＩシステムの高度に図式化したブロック図。
【図２Ａ】図２Ａは、例示的実施形態のＭＲＩシステムに用いられる、タグオン、タグオフＭＲＩデータ収集シーケンスの第１の例を示す概略図。
【図２Ｂ】図２Ｂは、例示的実施形態のＭＲＩシステムに用いられる、タグオン、タグオフＭＲＩデータ収集シーケンスの第２の例を示す概略図。
【図３】図３は、例示的実施形態におけるタグパルスの印加領域を示す図。
【図４Ａ】図４Ａは、タグオン／タグオフの２Ｄ／３Ｄのｋ空間データを収集し、収集したｋ空間データを２Ｄ／３Ｄフーリエ変換し、再構成されたタグオン画像データとタグオフ画像データとで減算を行い、少なくとも１つの関心領域について、血液灌流画像データを生成する様子を表した概略図。
【図４Ｂ】図４Ｂは、複数のＴＩ時間に関して実行される、タグオン、タグオフＭＲＩデータ収集シーケンスを示す概略図。
【図５】図５は、左心室短軸断面像における心筋組織セグメント分割を示した概略図。
【図６】図６は、収集されたＭＲ信号の強度（血液灌流を表す）を、時間の関数としてプロットした例示のプロット図であって、所与の関心領域（場合によっては単一画素まで細かくした関心領域）に対する非造影心臓ＭＲＩ灌流データをどのように分析して、正常心筋組織、虚血心筋組織、及び梗塞心筋組織を、相互に判別すればよいのかを示したプロット図。血管再生された梗塞（治療済み）心筋組織についても判別する。
【図７】図７は、ピークフロー時間、及び／又は、ピークフロー振幅、及び／又は、総フロー量に基づいて、虚血心筋組織、梗塞心筋組織、及び正常心筋組織を相互に判別できる、非造影心筋ＭＲＩの例示的実施形態を実現するためのコンピュータプログラムコード構造を表したフローチャート。
【図８】図８は、ｂＳＳＦＰタグオンＭＲＩデータ収集シーケンスを示す概略図。
【図９】図９は、ｂＳＳＦＰタグオフＭＲＩデータ収集シーケンスを示す概略図。
【図１０】図１０は、タグオン／タグオフ交互式ＭＲＩデータ収集シーケンスを示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置（以下、適宜「ＭＲＩ（Magnetic  Resonance  Imaging）システム」）を説明する。なお、実施形態は、以下の実施形態に限られるものではない。また、ある実施形態において説明する内容は、原則として、他の実施形態においても同様に適用することができる。
【０００８】
実施形態に係るＭＲＩシステムは、例えば、心筋に関して、虚血組織、梗塞組織、及び正常組織を識別する機能を備えた非造影ＭＲＩを提供する。
【０００９】
図１は、実施形態に係るＭＲＩシステムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、ＭＲＩシステムは、架台１０（概略的に断面図で示す）、及び、架台１０と連結される種々の関連システムコンポーネント２０を具備する。通常、少なくとも架台１０は、シールドされた部屋に設置される。図１に示すＭＲＩシステムの結合構造には、静磁場Ｂ０磁石１２と、Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚ傾斜磁場コイルセット１４と、ＲＦ（Radio  Frequency）コイルアセンブリ１６とから成る、１つの実質的に同軸で筒形の構造体が含まれている。諸エレメントから成るこの筒形の配列体の水平軸沿いに、被検体寝台又はテーブル１１に支持された、被検体９（例えば、心臓ＭＲＩのための胸部）の対象とする解剖学的組織（即ち、関心領域（ＲＯＩ（Region  Of  Interest）））を実質的に包囲するものとして示される、イメージング領域１８がある。
【００１０】
ＭＲＩシステム制御部２２は、入／出力ポートが表示部２４、キーボード／マウス２６、及びプリンタ２８に接続されている。自明であるが、表示部２４は、制御信号を入力する機能も果たすように、タッチスクリーンの類であってもかまわない。
【００１１】
ＭＲＩシステム制御部２２は、ＭＲＩシーケンス制御部３０に接続される。そのＭＲＩシーケンス制御部３０は、Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚ傾斜磁場コイルドライバ３２を制御し、更にはＲＦ送信部３４及び（送信及び受信のどちらにも同じＲＦコイルが使用される場合に）送／受信スイッチ３６も制御する。当業者には自明であるが、ＲＦ信号を、イメージングボリューム内のＲＯＩに送信し且つ／又はそこから受信するのに、様々な多くのタイプのＲＦコイル（例えば、全身用コイル、表面コイル、バードケージ型コイル、コイルアレイ等）を用いることができる。これも当然のことであるが、ＥＣＧ（Electrocardiogram）同期信号、呼吸同期信号、及び／又は脈波同期信号をＭＲＩシーケンス制御部３０に提供するために、１つ又は複数のしかるべき生理学的トランスデューサ８を被検体の体に貼着することができる。ＭＲＩシーケンス制御部３０は更に、ＭＲＩシーケンス制御部３０の能力範囲の中で既に利用可能になっているＭＲＩデータ収集シーケンスを遂行するためのしかるべきプログラムコード構造３８へのアクセスも有している。例えば、特定のＭＲＩデータ収集シーケンスパラメータ、１つ又は複数のＲＯＩ等を規定する操作者入力及び／又はシステム入力を用いて、非造影心臓ＭＲＩ組織画像を生成する。
【００１２】
ＭＲＩシステム２０は、ＲＦ受信部４０を搭載しているが、これは、表示部２４に送る処理済み画像データを生成するために、データプロセッサ４２に入力を提供するものである。ＭＲＩデータプロセッサ４２は、更に、画像再構成プログラムコード構造４４、及びＭＲ画像メモリ４６（例えば、本例示的実施形態及び画像再構成プログラムコード構造４４に従った処理から導かれるＭＲ画像データを格納するための）にもアクセスできるように構成されている。
【００１３】
ＭＲＩシステムプログラム／データ格納部５０も、一般化した形で図１に示している。そこでは、格納済みのプログラムコード構造（例えば、虚血心筋組織、梗塞心筋組織、及び正常心筋組織を識別できる非造影心臓ＭＲＩのためのプログラムコード構造）、及び、関連のグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ（Graphical  User  Interface））、そこへの操作者入力等は、ＭＲＩシステムの種々のデータ処理コンポーネントにとってアクセス可能な、コンピュータ可読格納媒体に格納される。当業者には自明であるが、プログラム格納部５０を細分化し、少なくともその一部分を、システム２０の諸々の処理コンピュータのうちの異なる処理コンピュータであって、通常の動作においてかかる格納プログラムコード構造を最も早急に必要とするものに、直接接続することができる（即ち、共有した形で格納し、ＭＲＩシステム制御部２２に直接接続するのではない）。
【００１４】
実際に、当業者には自明であるが、図１は、簡易化して表示した典型的ＭＲＩシステムの非常に高度な線図であり、後述する実施形態を実施するために、若干の変更が加えられている。システムのコンポーネントは、「箱」の形をした様々な論理処理の取り合わせに分割することができる。典型的には、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ（Digital  Signal  Processor））、マイクロプロセッサ、特定用途処理回路（例えば、高速Ａ／Ｄ変換、高速フーリエ変換、アレイ処理、等のための）を数多く備えている。これらのプロセッサの各々は、典型的にはクロック制御式の「ステートマシーン」であり、それらの物理的データ処理回路は、各クロックサイクル（又は、予め定められた数のクロックサイクル）が起こると直ぐに、ある物理的状態から別の物理的状態に進行する。
【００１５】
処理回路（例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、レジスタ、バッファ、演算ユニット等）の物理的状態が、動作中に、１つのクロックサイクルから別のクロックサイクルに前進的に変化するだけでなく、関連のデータ格納媒体（例えば、磁気格納媒体のビット格納部位）の物理的状態も、かかるシステムの動作中に、１つの状態から別の状態に転換される。例えば、ＭＲイメージング再構成プロセスの終了時に、物理的格納媒体内のアレイ状のコンピュータ可読アクセス可能データ値格納部位（例えば、画素値の多数桁バイナリ表現）は、何らかの前の状態（例えば、全てが一様に「０」値又は全てが「１」値）から新しい状態に転換されることになるであろう。この場合、かかるアレイの物理的部位の（例えば画素値の）物理的状態は、現実の物理的事象及び状態（例えば、画像化された領域空間全体にわたる被検体の諸組織）を反映して、最小値と最大値の間のまちまちの値になっている。当業者には自明であるが、かかるアレイ状の格納データ値は物理的構造を表すものであり、更にはそれを構成する。これは、命令レジスタへの書き込みとＭＲＩシステム２０の１又は複数のＣＰＵによる実行が逐次的に行われたときに、特定の動作状態のシーケンスが起こり、それがＭＲＩシステム内部で遷移させられるように作用する、特定の構造のコンピュータ制御プログラムコードの場合と同様である。
【００１６】
下記の代表的実施形態は、改良が施された、ＭＲＩデータを収集し、及び／又は、ＭＲＩデータ収集を処理する手段、及び／又は、ＭＲ画像を生成し、表示する手段を提供するものである。
【００１７】
上述してきたＭＲＩシステムにおいて、例えば、ＭＲＩシーケンス制御部３０が、タグ領域にタグパルスを印加してから所定時間（例えば、ＴＩ（Time  to  Inversion）時間）後に撮像領域のデータを収集するデータ収集を、長さが異なる複数の所定時間に関して実行する。また、例えば、ＭＲＩシステム制御部２２（「解析部」とも称される）が、複数の所定時間に関して収集された複数のデータを用いて、タグパルスを印加した後の時間経過に伴う信号強度の変化を解析する。この点について、以下に詳細に説明する。
【００１８】
注入ガドリニウム（Ｇｄ（gadolinium））系の造影剤を（おそらく注入ストレス灌流剤と一緒に）使用することは公知である。しかし、かかる造影剤の使用は多くの場合、心筋の梗塞障害及び虚血障害を検出するのに、容認できるＭＲＩ技法ではない。ガドリニウム遅延造影（ＬＧＥ（Late  Gadolinium  Contrast  Enhancement））は、注入後の心筋から観察されるＭＲ信号を介して、ガドリニウム造影剤のＴ１コントラストを観察することによって、正常心筋と梗塞心筋との間の差異を測定することに基づいている。ストレス下の心筋についての現実的な観察結果を得るために、被検体の運動又は注入薬剤誘導ストレス（運動によって起こるものと同様の心拍数の増加、心血管の膨張等を誘発することを意図された）によってかかるストレスを誘導することができる。うまくいけば、かかる過渡的なストレス条件下で血流の異常をより良好に観察できることが期待されるからである。
【００１９】
我々は今ここに、かかる造影剤の使用を回避する手法を発見した。正常心筋、虚血心筋、及び梗塞心筋を相互に判別するのに使用できる心筋灌流曲線／表データを生成するための、非造影式の（即ち、化学造影剤を注入しない）ＭＲＩ技法を実現することによって、造影剤の使用を回避したものである。実際に、（血管へのステント挿入、外科的バイパス血管手術等のような血管再生法を用いて治療された）血管再生後の梗塞心筋でさえ、判別することができる。代表的実施形態によれば、任意の所望の関心領域（例えば、操作者が自由裁量で規定する関心領域、標準のＡＨＡ（American  Heart  Association）セグメント、単一画素等）の内部で、かかる心筋の状態の判別を行うことができる。
【００２０】
造影剤（例えばガドリニウム系）の注入は回避されるものの、被検体ストレス（運動によって誘導されるもの又は薬剤によって誘導されるもののいずれか）との組み合わせで、代表的実施形態を実施することが望ましい。これは、かかるストレスがかかっている間にのみ現れるような異常又は顕著になるような異常をより良好に検出するためである。
【００２１】
代表的実施形態では、領域選択ＲＦパルス（例えば、典型的には、領域選択１８０°反転パルス）を用いて、進入する血液ボリュームに「タグが付された」後に、一組の「タグオン」のｋ空間データ（２Ｄ又は３Ｄ）が収集される。そのデータ収集サブシーケンスは、所与の反転時間（ＴＩ）後に、開始する。同様の「タグオフ」ＭＲＩデータ群も、同じＴＩ時間を使って収集される。但し、最初の領域選択ＲＦタグ付けパルスは用いられない。この技法は、当該技術分野において、ＢＢＴＩ（Black  Blood  Time  to  Inversion）イメージングとして知られている場合もある。複数のＴＩ時間毎に、一連の、かかるタグオン／タグオフデータ群が、ｋ空間で収集される。
【００２２】
所与のＴＩ時間毎に、２Ｄ／３Ｄフーリエ変換再構成空間ドメイン（即ち、よく知られた２ＤＦＴ／３ＤＦＴ再構成プロセスの結果）のタグオン画像データ群とタグオフ画像データ群とで減算が行われて（例えば画素毎に）、ＢＢＴＩ血液灌流画像が得られる。この場合、時間の関数としての血液灌流（ＭＲ信号強度）をプロットで又は表形式で表すことができる。任意の所与の関心領域（例えば、ＡＨＡセグメント、又は操作者が自由裁量で規定するＲＯＩ、更には単一画素）に対し、データ値の時系列のプロットが、時間の関数としての血液灌流曲線を提供する。これは、正常心筋、異常心筋、虚血心筋、及び梗塞心筋、更には血管再生された（治療済み）虚血心筋に対する各灌流曲線を識別する方法を、いくつかの観点で提供するものである。予期されるように、梗塞心筋には灌流が見られない（即ち、検出されたＭＲ信号強度にピークや上昇は見られない）。しかし、虚血心筋では、正常な（又は血管再生後の）心筋と比較して、ピークフロー時間が遅延して現れており、検出されたＭＲ信号強度も弱い。したがって、時間、及び／若しくは、振幅（更には曲線下側の積分面積）の比較、並びに／又は、所定の閾値等との比較に基づいて、虚血区域等を判別することができる。
【００２３】
関心領域（例えば、所定のＡＨＡ心筋セグメント、又は操作者が自由裁量で規定するＲＯＩ、更には単一画素）に関連する灌流曲線及び／又は対応のデータ一覧表は、顕著な特性を含んでおり、したがって、ＭＲＩ結果（例えば、操作者に表示されるもの、又は後で他の人に表示するための格納データ）は、正常心筋、虚血心筋、又は梗塞心筋、更には、血管再生された心筋を表すように、そのＲＯＩを、どれも、いかなる注入造影剤（例えばガドリニウム）も用いずに、様々に映し出すことができる。
【００２４】
図２Ａは、ＭＲＩシステムに用いられる、タグオン、タグオフＭＲＩデータ収集シーケンスの第１の例を示す概略図である。図２Ａに示す代表的データ収集シーケンスでは、「タグオフ」及び「タグオン」のどちらのサブシーケンスも同期させるために、図２Ａに示すように、ＥＣＧ同期を使用している。図２Ａの左下に示すタグオフのサブシーケンスでは、短い初期の固定遅延時間ＴＤを用いて、データ収集サブシーケンスが、必ずＲＳＴ  ＥＣＧ信号のうちの所望の心臓拡張期部分の間に、開始するようにしている。遅延時間ＴＤの後で、非領域選択１８０°ＲＦパルスが用いられる（後続の異なる画像からの背景信号を抑制するのを助けるために。というのは、心筋からの信号が、例えばＭＲＩ信号全体の約１０％といったように、比較的小さいからである）。実際のデータ収集サブシーケンスは、所望であれば、プリパレーションパルス（例えば、脂肪抑制パルス）と一緒に開始することができる。その後、スライス選択的（例えば、α°、典型的には４５°又は９０°）ＮＭＲパルスとともに始まる所望のデータ収集サブシーケンスＦが続き、例えばスライス選択的１８０°ＲＦリフォーカシングパルスのシーケンスのような所望のＭＲＩデータ収集サブシーケンスＦが始まり、介在するＲＦスピンエコー（ＳＥ（Spin  Echo））応答を、読み出し傾斜磁場Ｇｒパルスの継続期間中に取り出す。なお、各スピンエコーの前に、位相エンコーディングＧｅ傾斜磁場パルス（これは、それぞれ対応するｋ空間のラインを取り出すために、異なるエコーに対して変更される）が来る。当業者には自明であるが、かかる公知のＭＲＩデータ収集サブシーケンスは、ｂＳＳＦＰ（balanced  Steady-State  Free  Precession：平衡定常状態自由歳差運動）タイプのもの（図８〜１０に示すように、今のところ好適である）、又は高速スピンエコー（ＦＳＥ（Fast  Spin  Echo））タイプのもの、又は、可能性として他のタイプのものとしても差し支えないであろう。
【００２５】
図２Ａの右下に示すタグオンデータ収集サブシーケンスは、上記タグオフサブシーケンスと同様である。但し、遅延時間ＴＤの後で、更に、領域選択「タグ付け」１８０°ＲＦパルス（例えば、場合によっては、図２Ａに示されるような点線の同時進行的傾斜パルスによって表されるオブリーク角のパルス、及びＤｆ周波数オフセットパルス）も用いられる。当業者には自明であるが、これは事実上、血液の所定の流入ボリュームを非反転磁化配向に逆戻りさせることになる。即ち、この血液の流入ボリュームに「タグを付す」ことになる。したがって、そのＲＦタグ付フロー血液ＭＲ核が下流の関心領域（ＲＯＩ）に進入するときに、上記タグオフサブシーケンスのものとは異なるＭＲ信号応答を発生させることになる。
【００２６】
図２Ｂは、ＭＲＩシステムに用いられる、タグオン、タグオフＭＲＩデータ収集シーケンスの第２の例を示す概略図である。図２Ｂに示すタグオン／タグオフ交互式収集サブシーケンスは、図２Ａに示すものと同じである。但し、見れば分かるように、背景抑制を目的とする最初の非領域選択１８０°パルスが存在しない（タグオンサブシーケンス、タグオフサブシーケンスのどちらも）。
【００２７】
図２Ａ及び図２Ｂの双方に点線で示しているように、領域選択１８０°タグオンパルスに対して所望のオブリーク角を実現するために、様々に選択された大きさのＧｓ、Ｇｒ、及びＧｅ傾斜磁場パルスを同時進行的に使用することができるであろう。
【００２８】
本例示的実施形態におけるＭＲＩデータの収集について上述したが、改めてこれを説明する。本例示的実施形態において、ＭＲＩシステムは、心筋組織に供給される血液の動態を描出する画像群（血液灌流画像群）を、血液を標識化する（タグを付す）手法、即ち、非造影の手法により、収集する。そして、ＭＲＩシステムは、収集した画像群を解析することで、正常心筋組織、異常心筋組織、虚血心筋組織、梗塞心筋組織、血管再生後の心筋組織等を識別するための情報を得る。
【００２９】
血液を標識化する手法を簡単に説明する。例えば、心筋組織に供給される血液が描出された画像を得る場合、ＭＲＩシステムは、例えば、心筋組織の上流で血液が流れる領域に、血液を標識化するタグパルスとして、例えば、縦磁化を１８０°反転させる反転パルスを印加する。反転パルスの印加を受けた血液は、縦磁化の回復過程において、他の血液や背景組織と識別可能な信号強度を有する。また、反転パルスの印加タイミングとＭＲ信号の収集タイミングとの間の時間の長さは、典型的には、反転パルスの印加を受けた血液の移動距離に比例する。このため、反転パルスの印加タイミングとＭＲ信号の収集タイミングとの間の時間の長さを変えながらＭＲ信号を収集することで、心筋組織に流入し、流れ出る血液の動態が描出された画像群を得ることができる。なお、反転パルスと略同時に、領域を選択しない非領域選択パルスを印加され、撮像領域全体の縦磁化を、１８０°反転させる手法もある。この場合、心筋組織上流の血液は、２回の反転パルスの印加を受けるので、やはり、他の血液や背景組織と識別可能な信号強度を有する。非選択領域パルスを印加する手法を、図２Ａに示し、非領域選択パルスを印加しない手法を、図２Ｂに示す。なお、タグパルスは、縦磁化を１８０°反転させる反転パルスに限られるものではない。
【００３０】
図３は、例示的実施形態におけるタグパルスの印加領域を示す図である。血液は、心臓の左心室から、図３に示す大動脈を経由して全身へと送り出される。また、図３においては図示を省略するが、大動脈から左右に分岐した動脈が、右冠動脈及び左冠動脈であり、左冠動脈は、更に、前側に下行する血管と後側に回り込む血管とに分かれる。心筋組織に対する血液の供給は、これら、右冠動脈（ＲＣＡ（Right  Coronary  Artery））、左冠動脈前下行枝（ＬＡＤ（Left  Anterior  Descending  coronary  artery））、及び左冠動脈回旋枝（ＬＣＸ（Left  CircumfleX  coronary  artery））の３本の血管によって行われる。本例示的実施形態は、心筋組織に流入して流れ出る血液の動態を捉え、解析しようとするものであるので、タグパルスの印加領域は、図３に示すように、心臓上部の大動脈のあたりに設定されることが望ましい。
【００３１】
また、本例示的実施形態においては、血液を標識化するタグオン画像データのみならず、血液を標識化しないタグオフ画像データを収集し、これらの差分画像を解析対象とする。これは、タグオン画像データとタグオフ画像データとを減算すると、タグパルスが印加された血液以外の信号が差し引かれる結果、タグパルスが印加された血液の解析を、より正確に行うことができるからである。
【００３２】
なお、本例示的実施形態においては、待機時間なし（操作者による操作介入なし）の一連のパルスシーケンスにおいて、タグオン画像データ及びタグオフ画像データの両方を収集し切る手法であるので、それぞれを、「タグオンデータ収集サブシーケンス」、「タグオフデータ収集サブシーケンス」等と称する。図２Ａと図２Ｂとの違いは、撮像領域全体の縦磁化を、非領域選択パルスで一旦反転させるか（図２Ａ）、反転させないか（図２Ｂ）の違いである。前者の場合、背景信号が低信号になる。後に、タグオン画像とタグオフ画像とで差分画像を生成することに鑑みると、タグオン画像とタグオフ画像との間の位置ずれの影響が少なくなる前者の手法の方が望ましいと言える。
【００３３】
「タグオンデータ収集サブシーケンス」と「タグオフデータ収集サブシーケンス」との違いは、図２Ａの左右の図、あるいは、図２Ｂの左右の図を比較すると分かるように、領域選択の反転パルスを印加するかしないかの違いである。なお、図２Ａに示すように、非領域選択パルスも印加する場合、非領域選択パルスと領域選択パルスとは、典型的には略同時に印加される。このため、図２Ａや図２Ｂにおいて、「ＴＩ」は、非領域選択パルスの印加タイミングからデータの収集開始タイミングまでを示しているが、概ね、領域選択パルスの印加タイミングからデータの収集開始タイミングまでの時間と考えてもよい。
【００３４】
図４Ａに示す、交互式タグオン／タグオフサブシーケンスから成る本例示３次元データ収集シーケンスでは、当業者には自明であるが、タグオフ及びタグオンの両条件について、最終的に、タグオン画像及びタグオフ画像の空間ドメインへの再構成を可能にするのに十分なだけのｋ空間データが集まる（例えば、３Ｄデータ収集シーケンスが利用される場合、当該技術分野でよく知られた３次元フーリエ変換の技法を使って）。次いで、それら空間ドメインのタグオン画像／タグオフ画像の差を計算した結果として（減算がどちらの順序であっても、差の絶対値が利用される）、所望の関心領域について再構成されたそれらタグオフ画像とタグオン画像との間の差が得られる。この結果、ある特定のＴＩ値に対する心臓灌流を表す差分画像がもたらされる。図４Ａに示すように、各心臓灌流画像は、特定のＴＩ（Ｎ）値に対するものであるが、複数の様々なＴＩ値に対して、同じプロセスが反復されることになる（即ち、Ｎが１から最大値まで変化するときに）。自明であるが、利用されるＴＩ値及びそれら相互間の間隔は、全体の画像プロセスの最初に操作者が制御するパラメータに含ませることができる。
【００３５】
図４Ｂは、複数のＴＩ時間に関して実行される、タグオン、タグオフＭＲＩデータ収集シーケンスを示す概略図である。本例示的実施形態において、ＭＲＩシーケンス制御部３０は、図４Ｂに示すように、交互式のタグオン／タグオフサブシーケンスを、長さが異なる複数のＴＩ時間に関して実行する。例えば、図４Ｂに示すように、ＭＲＩシーケンス制御部３０は、ＴＩ＝４００ｍｓ、ＴＩ＝６００ｍｓ、ＴＩ＝８００ｍｓ、ＴＩ＝１，０００ｍｓ、及びＴＩ＝１，２００ｍｓ、それぞれのＴＩ時間について、交互式で、タグオン／タグオフサブシーケンスを実行する。異なるＴＩ時間のサブシーケンスは、待機時間なし（操作者による操作介入なし）の一連のパルスシーケンスで実行されてもよいし、適宜待機時間を挿入して実行してもよい。ＴＩ時間の順序も、任意に変更することができる。
【００３６】
また、どのＴＩ時間で収集を行うかについても、あるいは、その間隔も、適宜変更することができる。例えば、後述の図６で示されるように、心筋組織の状態を識別するための情報として、信号強度のピークを用いる場合には、例えば、信号強度のピークとなりそうな時間帯では、比較的細かい間隔（例えば、５０ｍｓ間隔）でデータを収集し、それ以外の時間帯では、比較的荒い間隔（例えば、２００ｍｓ間隔）でデータを収集する等、間隔を調整してもよい。
【００３７】
なお、これらのＴＩ時間は、撮像条件を受け付けるためのＧＵＩ上で操作者からの入力を受け付けることで設定されてもよいし、あるいは、プレシーケンスの１つにおいて設定されてもよい。通常、ＭＲＩシステムによる検査には、各種診断用の画像を収集するためのイメージングシーケンス群と、イメージングシーケンス群に先行して行われるプレシーケンス群とが含まれ、これらの一連のシーケンス群が、操作者の操作等を間に挿入しながら連続的に順次実行される。ＴＩ時間を設定するためのプレシーケンスは、例えば、ＴＩ時間を変更しながら異なるＴＩ時間毎にそれぞれのＭＲ信号を得て、ＭＲ画像をＧＵＩ上に並列表示して操作者に選択させたり、ＭＲ画像上の線ＲＯＩ（Region  Of  Interest）のプロファイルを求めたりすることで、後にイメージングシーケンスで用いるための適切なＴＩを設定するものである。このようなプレシーケンスは、ＢＢＴＩ−ｐｒｅｐ等と呼ばれることがある。なお、プレシーケンス群には、その他、例えば、位置決め画像を収集するためのシーケンスや、磁場の不均一性を調整するためのシーケンス、コイルの感度マップを収集するためのシーケンス等が含まれる。
【００３８】
ここで、図４Ｂに示すように、本例示的実施形態においては、異なるＴＩ時間のサブシーケンス間で、収集されるデータの心時相を一致させようとしている。例えば、ＭＲＩシーケンス制御部３０は、図４Ｂに示すように、いずれのＴＩ時間に関しても、拡張期の心位相にデータを収集している。この場合、非領域選択パルスや領域選択パルスの印加タイミングは、データの収集タイミングからＴＩ時間分を逆算することで、求めることができる。
【００３９】
例えば、事前に判明している被検体の心周期から、拡張期のタイミングを特定することができる。続いて、その拡張期から、例えば、４００ｍｓ、６００ｍｓ、８００ｍｓ、１，０００ｍｓ、１，２００ｍｓ、時間軸上を遡ったタイミングが、非領域選択パルスや領域選択パルスの印加タイミングとなる。非領域選択パルスや領域選択パルスは、例えば、ＥＣＧ同期信号のＲ波をトリガ信号として印加される。そこで、求めた印加タイミングよりも時間軸上で前に位置付けられるＲ波を特定し、そのＲ波からの経過時間を、遅延時間ＴＤとすればよい。なお、図４Ｂにおいては、１回の繰り返し（ＴＲ（Repetition  Time））を３Ｒ−Ｒとする例を示すが、実施形態はこれに限られるものではない。
【００４０】
なお、本例示的実施形態においては、タグオン画像データ群と、タグオフ画像データ群とを、それぞれ収集する手法を説明したが、実施形態はこれに限られるものではなく、心筋組織の灌流画像を非造影で得る手法であればよい。即ち、タグオフ画像データ群を収集することは必須の構成ではない。また、本例示的実施形態においては、タグオン画像データ群と、タグオフ画像データ群とを、例えば、１スライス毎に、若しくは１スライスエンコード毎に、交互に収集する手法を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、タグオン画像データ群を全て収集した後に、タグオフ画像データ群を収集したり、その逆であってもよい。また、本例示的実施形態においては、タグオフ画像データ群を全てのＴＩ時間について収集する手法を説明したが、実施形態はこれに限られるものではなく、あるＴＩ時間について収集したタグオフ画像データ群を、他のＴＩ時間において差分画像を算出する際に用いてもよい。
【００４１】
また、本例示的実施形態においては、ＴＩ時間が異なる画像データ群を、待機時間なし（操作者による操作介入なし）の一連のパルスシーケンスにおいて連続的に収集する手法を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、ＴＩ時間を変える毎に、待機時間を挿入してもよい。また、本例示的実施形態においては、ＥＣＧ同期信号と同期させて、拡張期の心位相で画像データを収集する手法を説明したが、実施形態はこれに限られるものではなく、他の心位相で画像データを収集してもよい。その他、図２Ａ〜図４Ａに示した本例示的実施形態の収集の手法は、これに限られるものではなく、任意に変更することが可能である。
【００４２】
図５は、左心室短軸断面像における心筋組織セグメント分割を示した概略図であり、ＡＨＡモデルを示す。本例示的実施形態において、例えば、ＭＲＩシステム制御部２２は、画像データの解析結果を図案化して表示部２４に表示する。その一例を、図５を用いて説明する。図５において番号を付されたセグメント１〜６は、心筋の特定の部分を表すように予め画定されている。このタイプのセグメント分割表示は、通常「ブルズアイ」表示と呼ばれる。かかるものを複数、同心状に重ね合わせることができる（例えば、心筋の基部、中間部、及び上方の短軸断面を同時進行的に映し出すために）。これらのセグメントが関心領域として選択されている場合（例えば、ＭＲＩシステムの標準設定により行われる場合があるように）、本例示的実施形態は、操作者／医者が閲覧する表示部２４のスクリーン上に、且つ／又は一覧表等、様々に表される形で、これらの異なる関心領域を映し出すことを可能にする。例えば、図５に示すように、セグメント３が選定され、虚血心筋組織として表示されている。一方、セグメント６が選定され、梗塞心筋組織として表示されている。他方、セグメント５が選定され、再生された心筋組織として表示されている。更に、表示されている他のセグメントは全て「正常」である。
【００４３】
本例示的実施形態における解析結果の表示例を改めて説明する。後述するように、本例示的実施形態において、ＭＲＩシステム制御部２２（「解析部」とも称される）は、複数の異なるＴＩ時間に関して収集された画像データ群を解析し、タグパルス印加後の時間の経過（即ち、ＴＩ時間の変化）に伴う信号強度の変化を解析することで、解析対象の心筋組織について、正常組織や異常組織等の状態を識別するための情報を得る。この解析は、例えば、操作者によって指定された心筋内の個別の関心領域（ＲＯＩ）に対して行われてもよいし、あるいは、１つ若しくは複数の画素単位で行われてもよい。即ち、この解析は、心筋内で区分けされる任意の領域で行われる。図５は、心筋内で区分けされる領域の一例として、ＡＨＡモデルを示したものである。
【００４４】
上述したように、心筋組織に対する血液の供給は、右冠動脈（ＲＣＡ）、左冠動脈前下行枝（ＬＡＤ）、及び左冠動脈回旋枝（ＬＣＸ）の３本の血管によって行われる。また、図５に示すように、心筋組織のうち、セグメント１及びセグメント２は、左冠動脈前下行枝によって血液の供給を受け、セグメント３及びセグメント４は、右冠動脈によって血液の供給を受け、セグメント５及び６は、左冠動脈回旋枝によって血液の供給を受ける。
【００４５】
例えば、ＭＲＩシステム制御部２２は、このセグメント毎に信号強度の変化を解析する。即ち、例えば、ＭＲＩシステム制御部２２は、まず画素毎に、後述する信号強度の解析を行い、次に、画素毎の解析結果の平均値をセグメント毎に算出することで、セグメント毎の解析結果を算出する。なお、平均値の算出は一例に過ぎない。また、ＭＲＩシステム制御部２２は、この解析結果に基づいて、各セグメントが、正常心筋組織、虚血心筋組織、梗塞心筋組織、及び血管再生後の梗塞心筋組織のうち、いずれの組織であるかを識別する。そして、ＭＲＩシステム制御部２２は、ＡＨＡモデルの各セグメントに、識別された組織に対応するパターンを重畳することで図案化した解析結果を作成し、これを表示部２４に表示する。例えば、図５の例では、セグメント３が、虚血心筋組織のパターンで描かれ、セグメント５が、血管再生後の梗塞心筋組織のパターンで描かれ、セグメント６が、梗塞心筋組織のパターンで描かれている。また、セグメント１、２、及び５は、正常心筋組織のパターンで描かれている。
【００４６】
なお、図５の例では、状態が異なる組織の違いをパターンで区別する手法を説明したが、実施形態はこれに限られるものではなく、例えば、カラーの違いで区別する手法や、文字（例えば、「虚血」等）で区別する手法等を適用してもよい。また、図５の例では、図案化されたＡＨＡモデル上にパターンを重畳する例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではなく、例えば、再構成されたＭＲ画像の短軸断面像自体の上に、解析結果を、パターンやカラー、文字で、重畳してもよい。この重畳は、例えば、操作者による操作に応じて、必要に応じて表示・非表示を切り替えることができる。
【００４７】
続いて、複数の異なるＴＩ時間に関して収集された画像データ群の解析について説明する。図６は、収集されたＭＲ信号の強度（血液灌流を表す）を、時間の関数としてプロットした例示のプロット図である。本例示的実施形態では、これらのタイプの心筋組織相互間の識別は、造影剤を使わなくても可能になる。というのは、ＢＢＴＩ技法において可変なＴＩ時間を用いて収集される灌流データは、図６に概略的に示しているように、事実上、任意の所望の関心領域（ＲＯＩ）に対して取り込んだＭＲ灌流信号の強度を時間の関数としてプロットするのに十分なだけのデータを提供するからである。図６に示されるように、正常心筋組織は、その半値全幅（ＦＷＨＭ（Full-Width  at  Half  Maximum））範囲の中間点によって表される、一定の検出可能なピークフロー時間を有している。一方、虚血心筋組織は、時間的に位置がずれた、遅れたピークフロー時間、小さな振幅、及び小さなＦＷＨＭを有している。もちろん、予期されるように、梗塞心筋組織は、全く何もピークを出現させない（実際に、検出可能な灌流反応が全くなければ）。同時に、図６に示すように、元は梗塞心筋であった血管再生後の心筋組織（即ち、ステントの装備、及び／又は外科的バイパス処置といった治療後）は、時間ドメインにおいてもっと早いピークフロー時間と、おそらく若干高いピークフロー水準を有することが、予期される可能性がある。図６から分かるように、曲線下側の積分面積（例えば、フロー量）を使用して、様々な種類の心筋組織を相互に判別することも可能である。
【００４８】
様々なタイプの心筋組織を相互に判別する目下の好適な方法は、主にピークフロー時間による判別に依存しているが、曲線下側のピークフロー水準並びに／又は積分面積並びに／又はこれら３つの可能な判別特性の種々の組み合わせ及び順列を使って、これらの異なるタイプの心筋組織相互間の判別を行うことができるのであり、このことは自明であろう。全て、化学的な注入造影剤を用いずに行うことができる。
【００４９】
ＦＷＭＨから算出される標準的な平均通過時間及びピークフロー時間は、任意の指定の関心領域（ＲＯＩ）に対して表形式で表すことができる。当業者には自明であるが、取得されたデータポイントは、従来のカーブフィッティング技法及び解析技法を使って、曲線にベストフィットさせ且つ／又は直接解析することができる（例えば、ＦＷＨＭ／ピーク時間測定を提供する）。任意の単位の信号強度は、正常信号の百分率として、例えばこれを１００％と仮定して、表すことができる。かかる心筋解析の結果として、ＡＨＡ心筋セグメント毎に、ピークフロー時間（例えばＦＷＨＭ）及び灌流曲線下側の面積の表を提供することができ、任意の他の所望の且つ指定のＲＯＩ＃１、ＲＯＩ＃２、等に対しても（所望であれば、単一画素まで細かくして）提供することができる。
【００５０】
例えば灌流差の画像データが画素毎に算出される場合、特定のＲＯＩ内の全画素に対する差の値は、そのＲＯＩに対する単一の全体灌流曲線を与えるように、合算してもよければ平均化してもよく、他の方法で組み合わせ（又は解析し）てもかまわない。もちろん、そのＲＯＩに属する全画素を、様々な組織のタイプを表すように個々に濃淡を付け、又は彩色を施して表示しても差し支えない。
【００５１】
本例示的実施形態は、非造影灌流ＭＲＩに基づくものであり、数百ミリ秒にわたり（例えば、場合によっては、適切な鼓動サイクルの１，０００ｍｓまで利用可能）、例えばタグ付血液フローの数十ミリ秒スケールの刻みで分解することができる。このような観測は、最良の時間分解能がせいぜい２〜３秒（例えば２，０００ｍｓ）程度に過ぎない高速通過Ｇｄコントラスト灌流ＭＲＩでは不可能であった。
【００５２】
本例示的実施形態を用いれば、様々なデータ収集サブシーケンス群に対して、ＴＩ時間遅延を制御することによって、所望の時間分解能の血液フローを映し出すことができる。例えば１００ｍｓといった最小初期ＴＩ値のＴＩ時間を使用し、その後、２００ｍｓ、３００ｍｓ、４００ｍｓ、５００ｍｓ、６００ｍｓ、８００ｍｓ、１，０００ｍｓ、及び１，２００ｍｓのＴＩ時間を使用することができる。例えば、１００、２００、２５０、３００、３５０、３７５、４００、４２５、４５０、４７５、５００、６００、８００、及び１，０００ｍｓのような、ＴＩ値の任意の所望の様々なシーケンスを使用することも可能である。タグオンサブシーケンス又はタグオフサブシーケンスの各々に対する有効範囲は、ＥＣＧ信号のＲＲ間隔１つ分である（例えば、場合によっては、毎分６０回の鼓動に対応して１，０００ｍｓ。なお、ＲＲ間隔は、例えば次の式から算出することができる。ＲＲ間隔を算出する数式は、次の式に限られるものではない。ＲＲ＝６０，０００ｍｓ／ＨＲ（ＲＲ＝ＲＲ間隔、ＨＲ＝Heart  Rate））。ここで、ＭＲＩシステムによる撮像においては、例えば、被検体に装着された心電計から出力される心電信号が、撮像時の同期信号として用いられる場合がある。また、この心電計からは、心電波形や心拍数（ＨＲ：Heart  Rate）が出力される。例えば、本例示的実施形態におけるイメージングの前段階において、被検体に装着された心電計から心拍数を取得することができた（自動的にＭＲＩシステムに入力される、若しくは、操作者を介してＭＲＩシステムに入力される）場合には、ＭＲＩシステムは、取得したこの心拍数を上述した式に代入することで、ＲＲ間隔を算出することができる。そして、ＭＲＩシステムは、算出したＲＲ間隔に基づいて、複数のＴＩ時間を決定することができる。例えば、ＭＲＩシステムは、算出したＲＲ間隔を上述したような間隔で適宜区分けすることで、複数のＴＩ時間を決定することができる。なお、ＴＩ時間は、ＲＲ間隔より長い時間に設定することも可能である。例えば、ＲＲ間隔が、１，０００ｍｓｅｃの場合に、ＴＩ時間を１，２００ｍｓｅｃに設定してもよい。また、心拍数の取得は、心電計に限らず、被検体に装着された脈波計からでもよい。
【００５３】
本例示的実施形態を用いれば、血液供給が通常と異なる異常心筋から正常心筋を選別できるようになる。平均通過時間を表すピークフロー（又はＦＷＭＨ）の測定及び／又はその曲線下側の積分面積が、異常心筋から正常心筋を識別する役割を果たす。１００ｍｓを切る時間分解能を達成できるので、ストレス試験は不要であろう。しかも、Ｇｄ遅延造影試験は明らかに不要である。本例示時間分解能により、異常心筋から正常心筋を予見できるようになる。加えて、治療済みの梗塞心筋と未治療の梗塞心筋の識別も観測可能である。
【００５４】
図６を用いて説明した本例示的実施形態における解析を改めて説明する。上述したように、本例示的実施形態においては、ＭＲＩシーケンス制御部３０が、長さが異なる複数のＴＩ時間に関してデータ収集サブシーケンスを実行する。ＴＩ時間は、概ねタグパルスの印加タイミングから撮像領域でのデータ収集のタイミングまでの時間である。即ち、ＴＩ時間が長ければ長いほど、心筋組織に対して血液が灌流する時間は長くなる。ＴＩ時間が異なるデータをどのような順序で収集したかに関係なく、解析結果をＴＩ時間の順に時間軸上に並べ、例えばカーブフィッティングを行うと、図６に示すように、心筋組織に流入し、やがて流れ出る血液の信号強度を、時間の関数曲線で表すことが可能になる。
【００５５】
本例示的実施形態において、ＭＲＩシステム制御部２２は、例えば、カーブフィッティング後の曲線を解析することで、その曲線が対応する関心領域について心筋組織の状態を識別する。例えば、ＭＲＩシステム制御部２２は、曲線の頂点の時間を特定することで、関心領域を流れる血液の信号強度が最大になる「ピークフロー時間」を求める。また、例えば、ＭＲＩシステム制御部２２は、曲線の広がりの程度を示す指標としてＦＷＨＭを算出し、ＦＷＨＭの幅によって、血液がその関心領域に流入して流出するまでの「通過時間（ピークフロー振幅）」を求める。また、例えば、ＭＲＩシステム制御部２２は、曲線の下側の面積を算出することで、心筋に灌流する血液の量である「総フロー量」を求める。なお、ＦＷＨＭは一例に過ぎず、ＨＷＨＭ（Half  Width  at  Half  Maximum）等でもよい。
【００５６】
例えば、正常心筋組織について、「ピークフロー時間」、「ピークフロー振幅」、「総フロー量」の傾向が判明していれば、正常心筋組織とは異なる「ピークフロー時間」、「ピークフロー振幅」、「総フロー量」を示す心筋組織は、何らかの異常心筋組織であると解析することが可能になる。例えば、図６に示すように、虚血心筋組織は、正常心筋組織に比較して、「ピークフロー時間」が遅くなり、「ピークフロー振幅」は短く、「総フロー量」は少なくなる傾向がある。また、例えば、図６に示すように、血管再生された梗塞は、正常心筋組織に比較して、「ピークフロー時間」が比較的早まり、更にピーク時点の信号の強度が高まる傾向がある。これは、血管再生された梗塞には、例えばステント等の器具が置かれる結果、正常心筋組織よりも拍動の影響を受け難くなって、血液が流れ易くなっているためと考えられる。なお、ここで示した解析は、一例に過ぎず、心筋組織の状態をどのような指標によってどのように識別するかは、任意に変更することができる。
【００５７】
なお、ＭＲＩシステム制御部２２は、解析結果を表示する一例として、例えば、図６に示すような、信号強度の変化を表すグラフを表示部２４に表示してもよい。また、ＭＲＩシステム制御部２２は、図６に示すように、複数の関心領域の曲線を１つのグラフにまとめて（重畳して）表示してもよい。また、ＭＲＩシステム制御部２２は、グラフを表示する際に、図６に示すように、解析結果（「正常組織」、「虚血」、「梗塞」、「血管再生された梗塞（治療済み）」）等を共に表示してもよいし、あるいは、セグメント名（例えば、「セグメント１」、「セグメント２」）等を共に表示してもよい。又は、ＭＲＩシステム制御部２２は、その両方を表示したり、色分けや、線種分けをする等、適宜、表示態様を変更してもよい。本例示的実施形態において、ＭＲＩシステム制御部２２は、信号変化の解析とともに心筋組織の識別まで行った。しかしながら、実施形態はこれに限られるものではなく、例えば、心筋組織の識別は、必須の構成ではない。例えば、ＭＲＩシステム制御部２２は、信号変化を解析してグラフ表示を行い、医師等の操作者が、表示部２４に表示されたグラフを見て、識別を行ってもよい。
【００５８】
図７は、非造影心筋ＭＲＩの例示的実施形態を実現するためのコンピュータプログラムコード構造を表したフローチャートである。図７に示す「非造影心臓ＭＲＩ」は、例えば、イメージングシーケンスの１つとして一連のシーケンス群の中で実行される。もっとも、例えば、以下のステップＳ７１２〜Ｓ７１４で実施される画像生成処理や、その後のステップＳ７２０以降で実施される解析処理、表示処理等は、必ずしも１つのイメージングシーケンスの中で行われなければならないものではない。例えば、全てのイメージングシーケンス群が実行された後の後処理の１つとして行われてもよい。
【００５９】
図１に示す格納済みプログラムデータコード構造によれば、ＭＲＩシステムは、適切且つ包括的なオペレーティングシステム等を介して、図７に示す非造影心臓ＭＲＩサブルーチンを始めることができる（ステップＳ７００）。このことは、当業者には自明であろう。非造影心臓ＭＲＩサブルーチンが、ひとたび始まれば、ＭＲＩシステムは、所望の標準設定パラメータを表示部２４にいくつでも表示することができる（ステップＳ７０２）。例えば、標準設定パラメータは、ｂＳＳＦＰタイプ又はハーフフーリエＦＳＥ又は他の方法としての可能なデータ収集サブシーケンスを指定するものである。しかも、それらの標準設定パラメータは、（タグオンサブシーケンス及びタグオフサブシーケンスの両方において）最終灌流画像の背景信号を抑制するために、最初に（図２Ｂと対比して示された図２Ａに存在するように）、非領域選択１８０°パルスを用いるのかどうかの指示を含んでいてもよい。また、２Ｄデータ収集を所望するのか、あるいは３Ｄデータ収集を所望するのかを指示することも可能である。もちろん、手動で関心領域を指定することもでき、場合によっては、標準ＡＨＡ心臓セグメントを、関心領域として標準設定しておくことも可能であろう。正常心筋、虚血心筋、梗塞心筋、及び血管再生された梗塞心筋を識別するために、時間判別、振幅判別、及び／又は、曲線下側の積分面積判別を使用したいかどうかを指示することができる。ＴＩ時間の数量及び／又はかかる時間の値は、所望する場合に、操作者が（かかる要望がステップＳ７０６で選択的に決定されれば）、ステップＳ７０４で調整できるように、標準設定パラメータに含めておくことができる。
【００６０】
非造影心臓ＭＲＩサブルーチンのパラメータがひとたび選定されれば（標準設定、又は操作者による設定のいずれであろうと）、ステップＳ７０８で、ＴＩカウンタＮが初期化される。ＭＲＩシステムは、その特定のＴＩ（Ｎ）値に関して、ｋ空間におけるタグオフ／タグオンＭＲＩデータ収集を実行する（ステップＳ７１０）。そして、ＭＲＩシステムは、収集したｋ空間ＭＲＩデータを用いて、空間ドメインへの再構成を適切に実現する（ステップＳ７１２）。次いで、ＭＲＩシステムは、それら生成されたタグオフ／タグオン画像間で減算を行い、現在のＴＩ（Ｎ）値に関する灌流画像データを生成する（ステップＳ７１４）。
【００６１】
ＭＲＩシステムは、ＴＩカウンタＮが最大値に到達していなければ(ステップＳ７１６，Ｎｏ)、カウンタの値を進め（ステップＳ７１８）、新たなＴＩ値に関して、ステップＳ７１０〜Ｓ７１４の処理を繰り返す。
【００６２】
最終的にＮは最大値に等しくなり（ステップＳ７１６，Ｙｅｓ）、ＭＲＩシステムは、図７のステップＳ７２０に制御を移行する。時間の関数として収集された灌流画像データはそこで、関心領域それぞれに関して、灌流対時間データのプロット及び／又は灌流データ表記載事項を生成／格納するのに使用される（例えば、ピークフロー時間、ピークフロー振幅、総フロー量、ピークが検出されないこと等）。その後、ＭＲＩシステムは、それらの関心領域を、正常心筋値、虚血心筋値、及び梗塞心筋値相互間の識別結果と一緒に、表示する（例えば、図５参照）。また、所望であれば、ＭＲＩシステムは、様々な関心領域の灌流曲線を重ね合わせることができる。そして、ＭＲＩシステムは、ステップＳ７２４において、非造影心臓ＭＲＩから退出し、高レベルの呼び出しプログラムコード構造に戻ることができる。
【００６３】
実際のデータ収集サブシーケンスとして、シングルショットＦＳＥ又はＦＡＳＥ（Fast  Asymmetric  Spin  Echo若しくはFast  Advanced  Spin  Echo）データ収集シーケンスを使用することが可能であるが、好適なデータ収集サブシーケンスは、ｂＳＳＦＰシーケンスである。図８は、ｂＳＳＦＰタグオンＭＲＩデータ収集シーケンスを示す概略図であり、図９は、ｂＳＳＦＰタグオフＭＲＩデータ収集シーケンスを示す概略図であり、図１０は、タグオン／タグオフ交互式ＭＲＩデータ収集シーケンスを示す概略図である。
【００６４】
例えば、図８に、２Ｄ／３Ｄ  ｂＳＳＦＰと共に、領域選択タグパルスを用いた、灌流フローインに関するタグオンサブシーケンスを示す。領域選択ＲＦタグパルスＡを実線で示し、印加の有無が任意に選択される、非領域選択反転パルスＢ（前述したような、背景抑制のための）を点線で示す。図９は、同様のタグオフサブシーケンスを示す（同図において、タグオンシーケンスのためのタグパルスの位置も、参考に点線で示す）。タグオンサブシーケンスとタグオフサブシーケンスとの間でこの点に関する均一性を維持するために、位置Ａで同じ傾斜磁場パルスを使用してもかまわないことに注目されたい（たとえ、タグオフサブシーケンスで領域選択ＲＦタグパルスＡが実際に用いられていなくても）。図１０は、好適なタグオン／タグオフ交互式収集プロセスを示している（即ち、タグオフサブシーケンス（例えば図９）とタグオンサブシーケンス（例えば図８）を、事実上反復して連結している）。
【００６５】
上述した例示的実施形態において、ＭＲＩシステムは、（ａ）領域選択ＲＦパルス（タグパルス）を用いるタグオンのデータ収集サブシーケンス、及び、（ｂ）領域選択ＲＦパルス（タグパルス）を用いないタグオフのデータ収集サブシーケンスそれぞれで、ＭＲ信号を収集する。また、ＭＲＩシステムは、これらを組み合わせて、ＭＲ画像データを得る。ここで、ＭＲＩシステムは、注入造影剤を用いずに、複数のＴＩ時間それぞれについて、多次元のタグオンデータ収集サブシーケンス及びタグオフデータ収集サブシーケンスによってＭＲ信号を収集する。ＭＲＩシステムは、ＴＩ時間毎に、得られたＭＲ画像データ群の減算を行い、関心領域の血液灌流を表す時間の関数としての差分値であって、正常組織、虚血組織、及び、梗塞組織を識別する差分値を得る。
【００６６】
（１）静磁場磁石及び傾斜磁場磁石、並びに、被検体の関心領域が中に静置される画像ボリュームを画定する、少なくとも１つのＲＦコイルを有する架台と、前記架台内部の制御コンポーネントに接続され、（ａ）データ収集サブシーケンスに領域選択ＲＦパルス（タグパルス）を使用すること（タグオン）、及び（ｂ）データ収集サブシーケンスに領域選択ＲＦパルス（タグパルス）を使用しないこと（タグオフ）との組み合わせで、ＲＯＩがその中に静置されているときに被検体組織からＭＲＩ信号を取り出すＲＦパルス及び傾斜磁場パルスから成るＭＲＩデータ収集シーケンスを遂行するとともに、前記取り出されたＭＲＩ信号を取得してＭＲ画像データに加工するように構成されたＭＲＩ制御回路と、を備え、前記ＭＲＩ制御回路は、（ａ）被検体のＲＯＩに対して、前記タグオンデータ収集サブシーケンス及びタグオフデータ収集サブシーケンスを使用して、注入造影剤を使用せずに、複数のＴＩ時間毎に多次元ＭＲ  ｋ空間データを収集するように、且つ（ｂ）前記収集されたｋ空間データを空間ドメインタグオンＭＲ画像データ及びタグオフＭＲ画像データに再構成するように、且つ（ｃ）複数のＴＩ時間毎に、前記収集されたタグオフＭＲ画像データとタグオンＭＲ画像データとを減算し、前記ＲＯＩに対する対応のフロー時間及び／若しくは相対ピーク血液フロー水準を有する、又はそれらが欠けている、前記ＲＯＩ内の血液灌流を表す時間の関数としての差分画像データであって、正常組織、虚血組織、及び梗塞組織を識別する差分画像データを形成するように、且つ（ｄ）前記ＲＯＩの灌流データであって、正常組織、虚血組織、及び梗塞組織に対して異なる値を有する灌流データを格納し且つ／又は表示するように、構成されている、ＭＲＩシステム。
【００６７】
（２）
複数のＴＩ時間それぞれにおける前記ＲＯＩの前記表示画像データは、時間の関数としての相対血液フローのプロットの形を定めるものである、（１）に記載のＭＲＩシステム。
【００６８】
（３）
前記ＭＲＩ制御回路は、複数の心筋ＲＯＩそれぞれに対する前記ピーク血液フロー時間及び／又は相対ピーク血液フロー水準値を取得するように構成されている、（２）に記載のＭＲＩシステム。
【００６９】
（４）
前記ＭＲＩ制御回路は、時間の関数としての相対血液フローのプロットを、前記複数のＲＯＩについて重ね合わせて表示するように構成されている、（３）に記載のＭＲＩシステム。
【００７０】
（５）
前記諸ＲＯＩのうちの少なくとも１つのＲＯＩは、心筋のブルズアイ表示に属する複数の所定のセグメントのうちの１つのセグメントに割り当てられた心筋のセグメントを表している、（３）に記載のＭＲＩシステム。
【００７１】
（６）
時間の関数としての前記差分値は、前記ＲＯＩに対するピーク血液フロー時間データ及び／若しくは相対ピークＭＲ信号強度データ、又はそれらが欠けているというデータであって、血管再生された梗塞組織も正常組織、虚血組織、及び梗塞組織から識別するデータを生成し、前記ＭＲＩ制御回路は、血管再生された組織、正常組織、虚血組織、及び梗塞組織に対して異なる値を有する前記ＲＯＩの画像データを格納し且つ／又は表示するように構成されている、（１）に記載のＭＲＩシステム。
【００７２】
（７）
前記タグオンデータ収集サブシーケンスは、前記タグオフデータ収集シーケンスと交互に遂行される、（１）に記載のＭＲＩシステム。
【００７３】
（８）
正常組織の前記ピーク血液フロー時間は、虚血組織のピーク血液フロー時間と比較して、より早く現れるピークフロー時間を有しており、前記ＭＲＩ制御回路は、この時間差に基づいて正常組織と虚血組織とを判別するように構成されている、（１）に記載のＭＲＩシステム。
【００７４】
（９）
血管再生された組織の前記ピーク血液フロー時間は、正常組織及び／又は虚血組織のピーク血液フロー時間と比較して、より早く現れるピークフロー時間を有しており、前記ＭＲＩ制御回路は、この時間差に基づいて血管再生された組織を特定するように構成されている、（８）に記載のＭＲＩシステム。
【００７５】
（１０）
正常組織の前記相対ピークＭＲ信号強度値は、虚血組織のピークＭＲ血液フロー値と比較して、相対的に高いピーク血液フロー値を有しており、前記ＭＲＩ制御回路は、この相対信号水準の差に基づいて正常組織と虚血組織とを判別するように構成されている、（１）に記載のＭＲＩシステム。
【００７６】
なお、上述した例示的実施形態においては、ＭＲＩシステムが、タグオン、タグオフＭＲＩデータ収集シーケンスによるデータ収集と、収集されたデータを用いた解析とを行う例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、ＭＲＩシステム以外の画像処理装置においても、上述した解析処理を行うことが可能である。即ち、画像処理装置が、上述した解析部と同様の機能を備え、ＭＲＩシステムによって収集されたデータを用いて、タグパルスを印加した後の時間経過に伴う信号強度の変化を解析してもよい。画像処理装置とは、例えば、ワークステーション、ＰＡＣＳ（Picture  Archiving  and  Communication  System）の画像保管装置（画像サーバ）やビューワ、電子カルテシステムの各種装置等である。
【００７７】
以上述べた少なくとも１つの実施形態の磁気共鳴イメージング装置によれば、正常組織や異常組織といった組織の状態を識別可能な情報を非造影の撮像により得ることができる。
【００７８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００７９】
２２  ＭＲＩシステム制御部
３０  ＭＲＩシーケンス制御部
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図４Ａ】
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