(57)【要約】  本発明は、被検体１１８を撮像するための磁気共鳴撮像システム１００，２００を動作させる方法を提供する。該方法は、上記磁気共鳴撮像システムをタグ付けパルスシーケンスコマンド１４０で制御することによりタグ付け磁気共鳴データ１４４を取得するステップ３００を有する。上記タグ付けパルスシーケンスコマンドは、被検体内のタグ付け位置１２２，１２２”をスピンラベリングするためのタグ付け反転パルス部４０４を有する。該タグ付けパルスシーケンスコマンドは、位相コントラスト読出部４０６を有する。該位相コントラスト読出部は、少なくとも１つの方向の位相コントラストエンコーディングを有する。当該方法は、前記磁気共鳴撮像システムを制御パルスシーケンスコマンドで制御することにより制御磁気共鳴データを取得するステップ３０２を更に有し、該制御パルスシーケンスコマンドは制御反転パルス部５００を有し、該制御パルスシーケンスコマンドは前記位相コントラスト読出部を有する。当該方法は、前記タグ付け磁気共鳴データを用いてタグ付け強度画像１４８を再構成するステップ３０４を更に有する。該方法は、前記制御磁気共鳴データを用いて制御強度画像１５０を再構成するステップ３０６を更に有する。該方法は、前記制御強度画像及びタグ付け強度画像を差し引きすることにより動脈画像１５２を構成するステップ３０８を更に有する。該方法は、前記タグ付け磁気共鳴データ及び／又は前記制御磁気共鳴データを用いて少なくとも１つの位相画像１５６，１５８，１６０を再構成するステップ３１２を更に有する。該少なくとも１つの位相画像は、前記少なくとも１つの方向における位相エンコーディングを用いて再構成される。
2019514474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を撮像するための磁気共鳴撮像システムであって、前記磁気共鳴撮像システムは、
マシン実行可能な命令を記憶するメモリであって、該メモリはタグ付けパルスシーケンスコマンド及び制御パルスシーケンスコマンドを更に含み、前記タグ付けパルスシーケンスコマンドは前記被検体内のタグ付け位置をスピンラベリングするためのタグ付け反転パルス部を有し、前記タグ付けパルスシーケンスコマンドは位相コントラスト読出部を有し、該位相コントラスト読出部は血流速度及び方向を視覚化するための少なくとも１つの方向における位相コントラストエンコーディングを有し、前記制御パルスシーケンスコマンドは制御反転パルス部を有し、前記制御パルスシーケンスコマンドが前記位相コントラスト読出部を有するメモリと、
当該磁気共鳴撮像システムを制御するためのプロセッサと、
を有し、前記マシン実行可能な命令の実行が前記プロセッサに、
当該磁気共鳴撮像システムを前記タグ付けパルスシーケンスコマンドにより制御することによりタグ付け磁気共鳴データを取得させ、
当該磁気共鳴撮像システムを前記制御パルスシーケンスコマンドにより制御することにより制御磁気共鳴データを取得させ、
前記タグ付け磁気共鳴データを用いてタグ付け強度画像を再構成させ、
前記制御磁気共鳴データを用いて制御強度画像を再構成させ、
前記制御強度画像及び前記タグ付け強度画像を差し引くことにより動脈画像を構築させ、
前記タグ付け磁気共鳴データ及び／又は前記制御磁気共鳴データを用い、前記少なくとも１つの方向における位相コントラストエンコーディングを用いて位相画像を少なくとも部分的に再構成させ、該位相画像が血流を検出するために使用されるようにする、
磁気共鳴撮像システム。
【請求項２】
前記マシン実行可能な命令の実行が、前記プロセッサに、前記動脈画像を用い該動脈画像における動脈を識別することにより動脈マスクを構築させる、請求項１に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項３】
前記動脈画像を用いることによって、
前記動脈画像を所定の閾値を用いて、前記閾値より高い前記動脈画像の部分が動脈領域として識別されるように閾処理すること、
前記動脈画像をセグメント化すること、
前記動脈画像に解剖図を適用すること、
前記動脈画像に変形可能な形状モデルを当て嵌めること、
これらを組み合わせること、
の何れか１つにより、前記動脈マスクが生成される、請求項２に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項４】
前記マシン実行可能な命令の実行が、前記プロセッサに更に、前記位相画像における前記動脈マスクの外側のボクセルを予め定められた背景値に設定することにより、少なくとも部分的に選択的位相コントラスト動脈画像を構築させる、請求項２又は３に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項５】
前記マシン実行可能な命令の実行が、前記プロセッサに更に、前記動脈マスク内にある静脈画像内のボクセルを予め定められた背景値に設定することにより、少なくとも部分的に静脈画像を構築させる、請求項２、３又は４に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項６】
前記マシン実行可能な命令の実行が、前記プロセッサに、前記動脈画像及び前記静脈画像を複合画像へと組み合わせることにより、複合画像を計算させる、請求項５に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項７】
前記タグ付けパルスシーケンスコマンドが前記タグ付け反転パルス部の前にプリサチュレーション部を有し、前記制御パルスシーケンスコマンドが前記制御反転パルス部の前に前記プリサチュレーション部を有する、請求項１ないし６の何れか一項に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項８】
前記タグ付け位置が単一の動脈に対して選択的である、請求項１ないし７の何れか一項に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項９】
前記マシン実行可能な命令の実行が前記プロセッサに前記タグ付け磁気共鳴データ及び前記制御磁気共鳴データの取得を予め定められた数のタグ付けボリュームに対して繰り返させ、前記マシン実行可能な命令の実行が前記プロセッサに前記予め定められた数のタグ付けボリュームの各々に対して前記動脈画像を計算させる、請求項８に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項１０】
前記タグ付け位置が非選択的である、請求項１ないし７の何れか一項に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項１１】
前記マシン実行可能な命令の実行が前記プロセッサに、更に、前記タグ付け位置を受信させる、請求項１ないし１０の何れか一項に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項１２】
前記マシン実行可能な命令の実行が前記プロセッサに、更に、予備医療画像をセグメント化することにより前記タグ付け位置を受信させる、請求項１１に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項１３】
当該磁気共鳴撮像システムによる前記タグ付け反転パルス部の実行は前記タグ付け強度画像にタグ付け磁化移動効果を生じさせ、当該磁気共鳴撮像システムによる前記制御反転パルス部の実行は前記制御強度画像に制御磁化移動効果を生じさせ、前記タグ付け磁化移動効果が前記動脈画像から前記制御磁化移動効果により差し引かれる、請求項１ないし１２の何れか一項に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項１４】
被検体を撮像するための磁気共鳴撮像システムを制御するプロセッサにより実行するためのマシン実行可能な命令を有するコンピュータプログラムであって、前記マシン実行可能な命令の実行が前記プロセッサに、
前記磁気共鳴撮像システムをタグ付けパルスシーケンスコマンドにより制御することによりタグ付け磁気共鳴データを取得させ、ここで、前記タグ付けパルスシーケンスコマンドは前記被検体内のタグ付け位置をスピンラベリングするためのタグ付け反転パルス部を有し、前記タグ付けパルスシーケンスコマンドは位相コントラスト読出部を有し、該位相コントラスト読出部は血流速度及び方向を視覚化するための少なくとも１つの方向における位相コントラストエンコーディングを有し、
前記磁気共鳴撮像システムを制御パルスシーケンスコマンドにより制御することにより制御磁気共鳴データを取得させ、ここで、記前制御パルスシーケンスコマンドは制御反転パルス部を有し、前記制御パルスシーケンスコマンドは前記位相コントラスト読出部を有し、
前記タグ付け磁気共鳴データを用いてタグ付け強度画像を再構成させ、
前記制御磁気共鳴データを用いて制御強度画像を再構成させ、
前記制御強度画像及び前記タグ付け強度画像を差し引くことにより動脈画像を構築させ、
前記タグ付け磁気共鳴データ及び／又は前記制御磁気共鳴データを用い、前記少なくとも１つの方向における位相コントラストエンコーディングを用いて少なくとも部分的に位相画像を再構成させ、該位相画像が血流を検出するために使用されるようにする、
コンピュータプログラム。
【請求項１５】
被検体を撮像するための磁気共鳴撮像システムの作動方法であって、前記方法は、
前記磁気共鳴撮像システムをタグ付けパルスシーケンスコマンドにより制御することによりタグ付け磁気共鳴データを取得するステップであって、前記タグ付けパルスシーケンスコマンドは前記被検体内のタグ付け位置をスピンラベリングするためのタグ付け反転パルス部を有し、前記タグ付けパルスシーケンスコマンドは位相コントラスト読出部を有し、該位相コントラスト読出部が血流速度及び方向を視覚化するための少なくとも１つの方向における位相コントラストエンコーディングを有するステップと、
前記磁気共鳴撮像システムを制御パルスシーケンスコマンドにより制御することにより制御磁気共鳴データを取得するステップであって、前記制御パルスシーケンスコマンドは制御反転パルス部を有し、前記制御パルスシーケンスコマンドが前記位相コントラスト読出部を有するステップと、
前記タグ付け磁気共鳴データを用いてタグ付け強度画像を再構成するステップと、
前記制御磁気共鳴データを用いて制御強度画像を再構成するステップと、
前記制御強度画像及び前記タグ付け強度画像を差し引くことにより動脈画像を構築するステップと、
前記タグ付け磁気共鳴データ及び／又は前記制御磁気共鳴データを用いて位相画像を再構成するステップであって、該位相画像は少なくとも１つの方向における位相コントラストエンコーディングを用いて少なくとも部分的に再構成され、該位相画像が血流を検出するために使用されるステップと、
を有する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気共鳴撮像に係り、特に、本発明は動脈スピンタグ付け磁気共鳴撮像技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
大静磁場は、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）スキャナにより患者の身体内の画像を生成するための手順の一部として原子の核スピンを整列させるために使用される。この大静磁場はＢ０磁場と称される。
【０００３】
ＭＲＩスキャンの間において、１以上の送信器コイルにより発生されるラジオ波（ＲＦ）パルスは、所謂Ｂ１磁場を生じさせる。更に印加される勾配磁場及び該Ｂ１磁場は、有効局部磁場に摂動を生じさせる。次いで、ＲＦ信号が核スピンにより放出され、１以上の受信器コイルにより検出される。これらＲＦ信号は、ＭＲ画像を構築するために使用される。これらコイルは、アンテナとも称される。
【０００４】
ＭＲＩスキャナは、スライス又はボリュームの何れの画像を構築することもできる。スライスは、１ボクセルのみの厚さである薄いボリュームである。ボクセルは、ＭＲ信号が平均される小さな体積要素であり、ＭＲ画像の解像度を表す。ボクセルは、単一のスライスが考察される場合、ピクセル（画素）と称することもできる。
【０００５】
異なる磁気共鳴撮像プロトコル（パルスシーケンス又はパルスシーケンスコマンドとして実施される）を実行することにより、被写体に関する異なるタイプの情報を測定することができる。例えば、スピンのエンコーディングを、流体の流れ又は拡散を直接測定することができるように可能化する種々の技術が存在する。動脈スピンタグ付け（スピンタギング）は、一群の動脈又は単一の動脈を通過する血液のスピンをラベル付け（ラベリング）し、次いで撮像することができる技術である。Bersnstein他による参考文献“Handbook of MRI Pulse Sequences”(以下、“Handbook of MRI Pulse Sequences”), Elsevier, 2004, ISBN 978-0-12-092861-3 が第17.1節 (pp. 802〜829)に記載したものは、幾つかの異なる動脈スピンタグ付け技術の論評を提供している。
【０００６】
雑誌記事“In Vivo Estimation of the Flow-Driven Adiabatic Inversion Efficiency for Continuous Arterial Spin Labeling: A Method Using Phase Contrast Magnetic Resonance Angiography” O'Gorman他, Magnetic Resonance in Medicine 55:1291-1297 (2006)は、動脈スピンラベリングの流れ駆動断熱反転効率（flow-driven adiabatic inversion efficiency）の推定との組み合わせを記載している。軸方向速度マップは、末梢的にゲーティングされる２Ｄ起動位相コントラストシーケンスを用いて取得されると共に、マルチスライスＣＡＳＬ技術を用いて潅流測定から別途取得される。
【０００７】
Wu W C他の文献“Intravascular effect in velocity selective arterial spin labeling: The choice of inflow time and cut off velocity”, Neuroimage, Elsevier, Amsterdam NL, vol 32, no 1, 2006, pages 122-128は、空間分布に代えてスピン速度に基づく速度選択性動脈スピンラベリング法を記載している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、独立請求項に記載の磁気共鳴撮像システム、コンピュータプログラム製品及び方法を提供するものである。実施態様は、従属請求項に示される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施態様は、改善された動脈スピンタグ付け（タギング）技術を提供する。該動脈スピンタグ付け技術を実行するために使用されるパルスシーケンスは、位相コントラスト読出部を含む。パルスシーケンスに位相コントラスト読出部を含めることは、スピンタグ付けと同時に追加の情報が取得されることを可能にする。取得される磁気共鳴データは、この異なる情報を得るために幾つかの方法で処理することができる。強度画像（振幅画像）は、タグ付けされた血流を検出することによって動脈を位置特定するために再構成することができる。同じ磁気共鳴データは、次いで、位相画像を再構成するために用いることができる。該位相画像は、血液等の流体の流れを検出するために使用することもできる。
【００１０】
この位相情報を前記強度画像からのデータと組み合わせることは、静脈及び動脈系に関する詳細な情報を提供することになる。例えば、前記強度画像はタグ付けされた動脈の位置を直接推測するために使用することができる。これらのタグ付けされた画像からの動脈の位置の知識は、既知の動脈の位置を画定するマスクを生成するために使用することができる。前記位相画像における当該動脈により定められた位置内の流れ情報は、これら動脈内の流れに帰属され得る。次いで、位相マップを、前記動脈マスクにより識別された動脈を経る血液の流れパターンを決定するために使用することができる。
【００１１】
位相画像内における動脈マスクの外側の流れ情報は、静脈（又は可能性としてタグ付けされていない動脈）内の流れに帰するものであり得る。この場合、位相マップを静脈血流のマップを作成するために使用することができる。動脈及び静脈の両方の血流を詳細に示す複合画像を作成することさえ可能である。
【００１２】
磁気共鳴（ＭＲ）データとは、ここでは、磁気共鳴撮像スキャンの間において磁気共鳴装置のアンテナを用いた、原子スピンにより放出されるラジオ波信号の記録された測定値であると定義される。磁気共鳴データは、医療画像データの一例である。磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）画像とは、ここでは、上記磁気共鳴データ内に含まれる解剖学的データの再構成された二次元又は三次元視覚化であると定義される。この視覚化は、コンピュータを用いて実行することができる。
【００１３】
一態様において、本発明は被検体を撮像するための磁気共鳴撮像システムを提供する。前記被検体は、例えば、当該磁気共鳴撮像システムの撮像ゾーン内に少なくとも部分的にあるものとすることができる。該磁気共鳴撮像システムは、マシン実行可能な命令を記憶するメモリを有する。該メモリは、更に、タグ付け（タギング）パルスシーケンスコマンド及び制御パルスシーケンスコマンドを含む。前記タグ付けパルスシーケンスコマンドは、前記被検体内のタグ付け位置をスピンラベリングするためのタグ付け反転パルス部を有する。該タグ付けパルスシーケンスコマンドは、更に、位相コントラスト読出部を有する。該位相コントラスト読出部は、少なくとも１つの方向における位相コントラストエンコーディングを有する。前記制御パルスシーケンスコマンドは、制御反転パルス部を有する。該制御パルスシーケンスコマンドは前記位相コントラスト読出部を有する。
【００１４】
前記タグ付けパルスシーケンスコマンド及び前記制御パルスシーケンスコマンドは、ＭＲＩパルスシーケンスのハンドブックの第17.1節に記載されたような動脈スピンタグ付けのために使用される。前記タグ付け反転パルス部は、１以上の動脈を介して進行する血液のボーラス（塊）をラベリング（ラベル付け）するために使用される。該タグ付け反転パルス部の結果、当該タグ付けパルスシーケンスコマンドを用いて取得された磁気共鳴データから計算された強度画像（振幅画像）において見える磁化移動効果（magnetization transfer effect）が生じる。前記制御反転パルス部は、該制御反転パルス部が前記タグ付け反転パルス部により生じる磁化移動効果と等価又は略等価な磁化移動効果を生じるように構成される。
【００１５】
当該磁気共鳴撮像システムは、更に、該磁気共鳴撮像システムを制御するためのプロセッサを有する。前記マシン実行可能な命令の実行は、該プロセッサに、前記磁気共鳴撮像システムを前記タグ付けパルスシーケンスコマンドにより制御することによりタグ付け磁気共鳴データを取得させる。該タグ付け磁気共鳴データは、例えば、関心領域から取得することができる。前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに更に、前記磁気共鳴撮像システムを前記制御パルスシーケンスコマンドにより制御することにより制御磁気共鳴データを取得させる。該制御磁気共鳴データは、前記タグ付け磁気共鳴データと同じ関心領域から取得することができる。
【００１６】
前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに更に、前記タグ付け磁気共鳴データを用いてタグ付け強度画像を再構成させる。前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに更に、前記制御磁気共鳴データを用いて制御強度画像を再構成させる。
【００１７】
前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに更に、前記タグ付け磁気共鳴データ及び／又は前記制御磁気共鳴データを用いて位相画像を再構成させる。該位相画像は、前記少なくとも１つの方向における位相コントラストエンコーディングを用いて少なくとも部分的に再構成される。前記少なくとも１つの方向の各々に対して再構成される位相画像が存在し得る。
【００１８】
この実施態様において、当該動脈の位置は前記強度画像を用いて決定することができ、静脈の位置は前記位相画像を用いて位置特定される。前記位相エンコーディングは、前記タグ付け反転パルス部及び前記制御反転パルス部により影響されることはにない。従って、前記タグ付け磁気共鳴データ及び／又は前記制御磁気共鳴データを、第１、第２及び第３位相画像を生成するために使用することができる。幾つかの事例においては、第１位相画像、第２位相画像及び第３位相画像における信号対雑音比を増加させるために前記タグ付け磁気共鳴データ及び前記制御磁気共鳴データの両方を使用することが有利であり得る。
【００１９】
他の実施態様において、前記少なくとも１つの方向は、第１方向、第２方向及び第３方向である。第１方向、第２方向及び第３方向は直交的であり得る。しかしながら、第１方向、第２方向及び第３方向が直交的であることは必要ではない。この実施態様は、当該磁気共鳴撮像システムが、通常、３つの直交勾配磁場に適合される故に有利であり得る。当該３つの方向が勾配磁場コイルの向きに一致するよう選択される場合に効率的となり且つ良好な撮像結果を生じ得る。
【００２０】
他の実施態様において、前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに更に、前記タグ付け磁気共鳴データ及び／又は前記制御磁気共鳴データを用いて第１位相画像、第２位相画像及び第３位相画像を再構成させる。第１位相画像は、第１方向における位相エンコーディングを用いて再構成される。第２位相画像は、第２方向における位相エンコーディングを用いて再構成される。第３位相画像は、第３方向における位相エンコーディングを用いて再構成される。第１方向、第２方向及び第３方向が直交的である場合に、最良の結果が得られるであろう。しかしながら、ここに記載される例は、第１方向、第２方向及び第３方向が直交的でない場合においても機能するであろう。
【００２１】
４以上の方向を用いることも有益であり得る。複数の画像からの位相コントラスト画像は、画像品質を改善するために組み合わせることができる。
【００２２】
他の実施態様において、前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに更に、前記位相画像における前記動脈マスクの外側のボクセルを予め決められた背景値に設定することにより選択的位相コントラスト動脈画像を少なくとも部分的に構築させる。複数の方向が存在する場合、このことは、中間動脈位相コントラスト画像を生成するために前記方向の各々において再構成される位相画像に対して実行することができる。
【００２３】
他の実施態様において、前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに更に、前記制御強度画像及び前記タグ付け強度画像を差し引くことにより動脈画像を構築させる。前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに更に、前記動脈画像を用い該動脈画像内の動脈を識別することにより動脈マスクを構築させる。動脈の識別は、多数の異なる方法で実行することができる。当該動脈画像は、他のボクセルの大多数より大きな値を持つボクセルを含む。これらは、十中八九、動脈の部分である。従って、動脈の位置特定は、一例では、当該画像を閾処理することにより実行することができる。他の例においては、動脈のつながり（連結性）を検査することができる。例えば、動脈は血液が流れる経路を辿ることが予測される。通常より明るいか又は閾値より高いが他のボクセルに接続されていないボクセルは、幾つかの事例では、無視することができる。他の例においては、解剖図（atlas）又は形状変形可能モデル等の解剖学的モデルを当該動脈画像に当て嵌めることができる。
【００２４】
本明細書で使用されるマスクとは、医療画像データの画像又は視覚化における定められた若しくは識別された領域を含むものである。例えば、前記動脈マスクは前記動脈画像を用いて構築することができる。斯かる動脈マスクは、識別された動脈の一部として又は識別された動脈から部分的に構成されるとして識別された画像内のボクセル又はピクセルを識別するために使用される。該動脈マスクは、次いで、他の画像に対して適用又は比較され、該他の画像内のボクセルが識別された動脈を含むか否かを判定するために使用される。画像内のボクセルが当該動脈マスク“内”に又は該動脈マスクの“内側”にある場合、該ボクセルは識別された動脈又は識別された動脈の一部を含む。ボクセルが当該動脈マスクの“外側”である場合、該ボクセルは識別された動脈を含まないか又は部分的に含まない。ここに暗示されるものは、当該マスクを形成するために使用された画像のボクセルと該マスクが適用されている画像との間に既知の関係が存在するということである。通常、これはボクセル間の１対１の関係であるが、このことは必要ではない。単一の磁気共鳴撮像システム等の単一の医療撮像システムにより生成された画像で処理している場合、異なる画像におけるボクセル間の関係又はマッピングは良く分かるものである。
【００２５】
他の実施態様において、前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに更に、第１中間動脈位相コントラスト画像を前記第１位相画像における前記動脈マスクの外側のボクセルを予め定められた背景値に設定することにより構築させる。前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに更に、第２中間動脈位相コントラスト画像を前記第２位相画像における前記動脈マスクの外側のボクセルを予め定められた背景値に設定することにより構築させる。前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに更に、前記第３位相画像における前記動脈マスクの外側のボクセルを予め定められた背景値に設定することにより第３中間動脈位相コントラスト画像を構築させる。前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに更に、選択的位相コントラスト動脈画像を前記第１中間動脈位相コントラスト画像、前記第２中間動脈位相コントラスト画像及び前記第３中間動脈位相コントラスト画像を加算することにより計算させる。この実施態様は、流れ及びタグ付け情報が同時に取得されるような選択的位相コントラスト動脈画像が構築されるという利点を有し得る。このことは、例えば取得時間を低減することができる。このことは、更にモーションアーチファクトの量を低減することもできる。
【００２６】
他の実施態様において、前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに更に、前記動脈マスクに一致する又は該動脈マスク内にある静脈画像内のボクセルを前記予め定められた背景値に設定することにより、少なくとも部分的に静脈画像を計算させる。
【００２７】
他の実施態様において、前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに更に、前記第１位相画像、前記第２位相画像及び前記第３位相画像を加算することにより合成位相画像を計算させる。前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに更に、前記合成位相画像内における所定の値より高く、且つ、前記動脈マスクの外側の全てのボクセルを設定することにより静脈画像を計算させる。このことは、静脈の位置を計算する強い手段を提供することができる。
【００２８】
他の実施態様において、前記静脈画像は選択的位相コントラスト静脈画像である。前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに更に、第１中間静脈位相コントラスト画像を、前記第１位相画像における前記動脈マスクの外側のボクセルを予め決められた背景値に設定することにより構築させる。前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに更に、第２中間静脈位相コントラスト画像を、前記第２位相画像における前記動脈マスクの外側のボクセルを予め決められた背景値に設定することにより構築させる。前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに更に、第３中間静脈位相コントラスト画像を、前記第３位相画像における前記動脈マスクの外側のボクセルを予め決められた背景値に設定することにより構築させる。前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに更に、前記第１中間静脈位相コントラスト画像、前記第２中間静脈位相コントラスト画像及び前記第３中間静脈位相コントラスト画像を加算することにより前記静脈画像を計算させる。
【００２９】
以上の実施態様において、前記タグ付けパルスシーケンスコマンド及び前記制御パルスシーケンスコマンドは動脈のスピンタグ付けを実行するために使用される。前記タグ付け反転パルス部及び前記制御反転パルス部の両方に対する前記位相コントラスト読出部の追加は、単一の動脈スピンタグ付け取得処理（取り込み）を用いて静脈の位置が決定されることを可能にする。動脈は、前記強度画像内に位置する。このことは、動脈が何処に存在するかの知識を提供する。このことは、動脈に属する特定のボクセルが前記合成位相画像から除外されることを可能にする。このことは、被検者内の動脈及び静脈の両方の位置を検出する改善された手段を提供する。
【００３０】
他の実施態様において、前記静脈画像及び前記動脈画像は単一の画像へと組み合わされる。幾つかの例においては、何れが当該画像における静脈及び動脈部分かを示すために、擬似カラー又は他のカラースケールを用いることができる。
【００３１】
他の実施態様において、前記静脈画像及び前記選択的位相コントラスト動脈画像は単一の画像へと組み合わされる。幾つかの例においては、何れが当該画像における静脈及び動脈部分か、並びに動脈又は静脈を経る流れの大きさを示すために、擬似カラー又は他のカラースケールを用いることができる。
【００３２】
他の実施態様において、前記動脈画像及び前記静脈画像は、共に、三次元画像である。他の例において、これら画像は二次元のスラブ又は二次元画像のスタックとすることができる。言い換えると、上記実施態様は、二次元、一連の二次元取得又は三次元磁気共鳴撮像プロトコルとして実行することができる。
【００３３】
他の実施態様において、タグ付けボリュームは単一の動脈の断面を含むように選択的に位置決めされる。この場合、該タグ付けボリュームは、選択的ラベリングとして解釈することができる。この実施態様は、関心領域への血流を単一の動脈に関してマッピングすることができる故に有益であり得る。
【００３４】
他の実施態様において、前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに更に、前記タグ付け磁気共鳴データ及び制御磁気共鳴データの取得を異なるタグ付けボリュームに対して繰り返させる。この処理は、予め決められた数のタグ付けボリュームに対して実行することができる。前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに更に、動脈画像を前記予め決められた数のタグ付けボリュームの各々に関して計算させる。この実施態様は、２以上の動脈により栄養供給される領域を撮像する際に有用であり得る。例えば、脳は複数の異なる動脈により栄養補給される。個々の動脈に対する血液供給は、別々に撮像することができる。
【００３５】
２以上の動脈が撮像される場合、前記動脈マスクは、異なる動脈の各々に関する全ての再構成された動脈画像の複合（合成）画像を用いて構築することができる。同様に、静脈画像は、異なる動脈に関して取得された磁気共鳴データの１つ、全て又は組み合わせに関して前記タグ付け磁気共鳴データ及び／又は制御磁気共鳴データから再構成することができる。
【００３６】
他の実施態様において、前記タグ付け位置は、１以上のタグ付けボクセルにより画定されるタグ付けボリュームである。幾つかの例において、これは、異なる動脈の位置を決定するために使用される予備磁気共鳴画像において識別されたボクセルとすることができる。異なる動脈が選択されるように、種々のボクセルを選択することができる。
【００３７】
他の実施態様において、前記タグ付け位置は非選択的である。例えば、当該タグ付け位置はタグ付け面であり得る。例えば、脳内への血流を撮像する場合、脳に供給する動脈の全てを同時にタグ付けする面を選択することができる。この場合、前記動脈画像は脳への全血液供給を画像化する一方、前記静脈画像は、これら動脈により供給される静脈を画像化する。
【００３８】
他の実施態様において、前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに更に、前記タグ付け位置を受信させる。例えば、該プロセッサはユーザインターフェースを介してタグ付け位置を受信することができる。他のケースにおいて、タグ付け位置は自動的に受信され得る。例えば、予備医療画像が、被検者内の動脈の位置を示すデータを供給又は含むことができる。操作者は、１以上のタグ付け位置が当該被検体内の何処にあるかを手で描くことができる。他の事例においては、これをシステムが自動的に実行することができる。
【００３９】
他の実施態様において、前記タグ付け位置は予備医療画像を分割することにより受信される。予備医療画像は、ＰＥＴスキャン又はＣＴ画像等の異なる撮像方式を用いて取得することができる。他の例において、予備医療画像は、当該磁気共鳴撮像システム内の定位置に既にある被検体に対して最初に実行されるスカウトスキャン又は他の画像とすることができる。セグメンテーション・アルゴリズムが、動脈の位置を自動的に識別することができ、又は単に非選択的タグ付けのためにタグ付け面を位置決めするために使用することができる。
【００４０】
他の実施態様において、前記静脈画像及び前記動脈画像は、共に、平面画像、平面画像のスタック及び三次元画像のうちの何れか１つである。即ち、当該実施態様は、二次元取得、複数の二次元取得又は完全な三次元磁気共鳴撮像プロトコルに適用することができる。
【００４１】
他の実施態様において、前記マシン実行可能な命令の実行は前記プロセッサに、複合画像を、前記動脈画像及び前記静脈画像を複合画像へと組み合わせることにより計算させる。該複合画像は種々の形態をとることができる。幾つかの例においては、血流の速度、及び／又は動脈及び／又は静脈であるかを示すために異なるカラーを使用することができる。前記動脈画像及び静脈画像を１つの画像へと組み合わせることが有益であり得る。関心領域の血液の供給及び排出の一層良好な画像を提供することができるからである。特に、脳スキャンを画像化する際に、施術者が被検者における異常な状況を一層容易に識別することを支援することができる。
【００４２】
他の実施態様においては、異なるタグ付けボリュームに対して複数の動脈画像が取得される。これらの種々の動脈画像も複合画像へと組み合わせることができ、該複合画像は、恐らくは、前記静脈画像と組み合わせることもできる。２以上のタグ付けボリュームが使用され、これらボリュームが異なる動脈をラベリングするために使用される場合、異なる動脈に関する血液供給をラベリングすることができるので、異なる動脈により供給される血液供給を互いに対する及び静脈系に対する関係で視覚化することが一層容易となる。
【００４３】
他の実施態様において、前記複合画像における動脈及び静脈は、カラー又は異なるカラースケールにより区別される。
【００４４】
他の実施態様において、前記タグ付けパルスシーケンスコマンドは前記タグ付け反転パルス部の前にプリサチュレーション部を有する。前記制御パルスシーケンスコマンドは前記制御反転パルス部の前にプリサチュレーション部を有する。該プリサチュレーション部は、関心領域内のスピンの磁化を除去するために使用することができる。該プリサチュレーション部を使用することは、動脈画像を構築する場合に一層良好な結果をもたらし得る。該プリサチュレーション部は、一層良好な信号対雑音比を提供することができると共に、画像アーチファクトも除去する。しかしながら、タグ付けパルスシーケンスコマンド及び制御パルスシーケンスコマンドにおいてプリサチュレーション部を実行することは必要ではない。
【００４５】
他の実施態様において、前記動脈マスクは予め決められた閾値を用いて前記動脈画像を閾処理することにより生成される。動脈画像における前記閾値より高い部分が、動脈領域であると識別される。
【００４６】
他の実施態様において、前記動脈マスクは前記動脈画像を分割（セグメント化）することにより少なくとも部分的に生成される。動脈画像内の動脈を識別するために、セグメンテーション・アルゴリズムを用いることができる。例えば、動脈の原点は既知であり得、当該セグメンテーション・アルゴリズムはピクセル又はボクセルの値を互いに接続されているものと比較して使用することができる。
【００４７】
他の実施態様において、前記動脈マスクは解剖図（anatomical atlas）を前記動脈画像に適用することにより少なくとも部分的に生成される。例えば、被検者内の動脈が通常の解剖図と類似し得る場合、解剖図を当該動脈画像の何の部分が動脈であるかを識別することを補助するために使用することができる。
【００４８】
他の実施態様において、前記動脈マスクは前記動脈画像に変形可能な形状モデルを当て嵌めることにより少なくとも部分的に生成される。例えば、該変形可能な形状モデルは、被検者の典型的な動脈系の定義（definition）を有することができる。この場合、該モデルは当該動脈画像内に当て嵌まるように変形することができる。
【００４９】
他の実施態様において、動脈マスクを生成する上述した方法は組み合わされ又は別々に使用され、動脈マスクを生成する際の空気の確率をチェック及び低減するために結果は組み合わされる。
【００５０】
他の実施態様において、当該磁気共鳴撮像システムによる前記タグ付け反転パルス部の実行は、結果としての前記タグ付け強度画像にタグ付け磁化移動効果を生じさせる。前記制御反転パルス部は、前記制御強度画像に制御磁化移動効果を生じさせる。前記タグ付け磁化移動効果は前記制御磁化移動効果により前記動脈画像から抜き取られる。動脈スピンタグ付けを実行する場合、タグ付け画像化及び制御画像化を実行することが常道である。このような方法によるパルスシーケンスの構築は、動脈系の一層良好な画像化が実行されることを可能にする。タグ付け画像及び制御画像を生成するためのタグ付け及び非タグ付けの使用は、ＭＲＩパルスシーケンスのハンドブックの第17.1節に記載されている。
【００５１】
他の態様において、本発明は、被検体を撮像するための磁気共鳴撮像システムを制御するプロセッサにより実行するためのマシン実行可能な命令を有するコンピュータプログラム製品を提供する。前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに、前記磁気共鳴撮像システムをタグ付けパルスシーケンスコマンドにより制御することによりタグ付け磁気共鳴データを取得させる。該タグ付けパルスシーケンスコマンドは、前記被検体内のタグ付け位置をスピンラベリングするためのタグ付け反転パルス部を有する。前記タグ付けパルスシーケンスコマンドは、位相コントラスト読出部を有する。該位相コントラスト読出部は、少なくとも１つの方向における位相コントラストエンコーディングを有する。前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに更に、前記磁気共鳴撮像システムを制御パルスシーケンスコマンドにより制御することにより制御磁気共鳴データを取得させる。該制御パルスシーケンスコマンドは、制御反転パルス部を有する。前記制御パルスシーケンスコマンドは、前記位相コントラスト読出部を有する。前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに更に、前記タグ付け磁気共鳴データを用いてタグ付け強度画像を再構成させる。
【００５２】
前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに更に、前記制御磁気共鳴データを用いて制御強度画像を再構成させる。前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに更に、前記制御強度画像から前記タグ付け強度画像を減算することにより動脈画像を構築させる。前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに更に、前記タグ付け磁気共鳴データ及び／又は前記制御磁気共鳴データを用いて位相画像を再構成させる。前記少なくとも１つの方向の各々に対して再構成される位相画像が存在し得る。
【００５３】
他の態様において、本発明は、被検体を撮像するための磁気共鳴撮像システムを動作させる方法を提供する。該方法は、前記磁気共鳴撮像システムをタグ付けパルスシーケンスコマンドにより制御することによりタグ付け磁気共鳴データを取得するステップを有する。該タグ付けパルスシーケンスコマンドは、前記被検体内のタグ付け位置をスピンラベリングするためのタグ付け反転パルス部を有する。前記タグ付けパルスシーケンスコマンドは、位相コントラスト読出部を有する。該位相コントラスト読出部は、少なくとも１つの方向における位相コントラストエンコーディングを有する。
【００５４】
当該方法は、更に、前記磁気共鳴撮像システムを制御パルスシーケンスコマンドにより制御することにより制御磁気共鳴データを取得するステップを有する。該制御パルスシーケンスコマンドは、制御反転パルス部を有する。前記制御パルスシーケンスコマンドは、前記位相コントラスト読出部を有する。当該方法は、更に、前記タグ付け磁気共鳴データを用いてタグ付け強度画像を再構成するステップを有する。該方法は、更に、前記制御磁気共鳴データを用いて制御強度画像を再構成するステップを有する。
【００５５】
当該方法は、更に、前記制御強度画像から前記タグ付け強度画像を減算することにより動脈画像を構築するステップを有する。
【００５６】
当該方法は、更に、前記タグ付け磁気共鳴データ及び／又は前記制御磁気共鳴データを用いて位相画像を再構成するステップを有する。該位相画像は、前記少なくとも１つの方向の各々に関するものであり得る。
【００５７】
当業者によれば理解されるように、本発明の態様は、装置、方法又はコンピュータプログラム製品として実施化することができる。従って、本発明の態様は、完全にハードウェアの実施態様、完全にソフトウェアの実施態様（ファームウエア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含む）又はソフトウェア態様及びハードウェア態様（ここでは、全て、“回路”、“モジュール”若しくは“システム”と称することができる）を組み合わせた実施態様の形態をとることができる。更に、本発明の態様は、コンピュータ実行可能なコードが具現化された１以上のコンピュータ読取可能な媒体に実施化されたコンピュータプログラム製品の形をとることができる。
【００５８】
１以上のコンピュータ読取可能な媒体の如何なる組み合わせも用いることができる。該コンピュータ読取可能な媒体は、コンピュータ読取可能な信号媒体又はコンピュータ読取可能な記憶媒体であり得る。ここで使用される“コンピュータ読取可能な記憶媒体”は、計算装置のプロセッサにより実行可能な命令を記憶することができる如何なる有形記憶媒体をも含む。該コンピュータ読取可能な記憶媒体は、コンピュータ読取可能な非一時的記憶媒体と称することができる。上記コンピュータ読取可能な記憶媒体は、有形コンピュータ読取可能な媒体と称することもできる。幾つかの実施態様において、コンピュータ読取可能な記憶媒体は、計算装置のプロセッサによりアクセスすることができるデータを記憶することもできる。コンピュータ読取可能な記憶媒体の例は、これらに限定されるものではないが、フロッピーディスク、磁気ハードディスクドライブ、固体ハードディスク、フラッシュメモリ、ＵＳＢメモリ（USB thumb drive）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、光ディスク、光磁気ディスク及びプロセッサのレジスタファイルを含む。光ディスクの例は、コンパクトディスク（ＣＤ）及びデジタル汎用ディスク（ＤＶＤ）、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＷ又はＤＶＤ−Ｒディスクを含む。コンピュータ読取可能な記憶媒体なる用語は、ネットワーク又は通信リンクを介して当該計算装置によりアクセスすることが可能な種々のタイプの記録媒体も指す。例えば、データはモデムを介して、インターネットを介して又はローカルエリアネットワークを介して取り出すことができる。コンピュータ読取可能な媒体上に具現化されたコンピュータ実行可能なコードは、これらに限定されるものではないが、無線、有線、光ファイバケーブル、ＲＦ等、又はこれらの何らかの適切な組み合わせを含む如何なる適切な媒体を用いて伝送することもできる。
【００５９】
コンピュータ読取可能な信号媒体は、コンピュータ実行可能なコードが内部に（例えば、ベースバンド内に又は搬送波の一部として）具現化された伝搬されるデータ信号を含むことができる。このような伝搬される信号は、これらに限定されるものではないが、電磁的、光学的又はこれらの何れかの適切な組み合わせのものを含む種々の形態の何れかをとることができる。コンピュータ読取可能な信号媒体は、コンピュータ読取可能な記憶媒体ではなく、且つ、命令実行システム、装置若しくはデバイスにより又はこれらに関連して使用するためのプログラムを通知、伝搬又は伝送することができる如何なるコンピュータ読取可能な媒体とすることもできる。
【００６０】
“コンピュータメモリ”又は“メモリ”は、コンピュータ読取可能な記憶媒体の一例である。コンピュータメモリは、プロセッサに直接アクセス可能な如何なるメモリでもある。“コンピュータ記憶部”又は“記憶部”は、コンピュータ読取可能な記憶媒体の他の一例である。コンピュータ記憶部は、如何なる不揮発性コンピュータ読取可能な記憶媒体でもある。幾つかの実施態様において、コンピュータ記憶部はコンピュータメモリとすることもでき、その逆でもある。
【００６１】
ここで使用される“プロセッサ”とは、プログラム、マシン実行可能な命令又はコンピュータ実行可能なコードを実行することができる電子部品を含む。“プロセッサ”を有する計算装置を参照する場合、２以上のプロセッサ又は処理コアを可能性として含むと解釈されるべきである。プロセッサは、例えば、マルチコア・プロセッサであり得る。プロセッサは、単一のコンピュータシステム内の又は複数のコンピュータシステムの間に分散された一群のプロセッサを指すこともできる。計算装置なる用語は、各々がプロセッサ若しくは複数のプロセッサを有する計算装置の集合又はネットワークを可能性として指すとも解釈されるべきである。コンピュータ実行可能なコードは、同一の計算装置内にあり得るか、又は複数の計算装置の間に分散さえもされ得る複数のプロセッサにより実行することができる。
【００６２】
コンピュータ実行可能なコードは、マシン実行可能な命令又はプロセッサに本発明の一態様を実行させるプログラムを有し得る。本発明の態様に関する処理を実行するためのコンピュータ実行可能なコードは、１以上のプログラミング言語の如何なる組み合わせで書くこともでき、これらプログラミング言語は、ジャバ、スモールトーク、Ｃ＋＋等のオブジェクト指向プログラミング言語、及び“Ｃ”プログラミング言語又は同様のプログラミング言語等でマシン実行可能な命令にコンパイルされる従来の手続型プログラミング言語を含む。幾つかの事例において、コンピュータ実行可能なコードは、高レベル言語の形態又は事前にコンパイルされた形態であり得ると共に、実行しながらマシン実行可能な命令を発生するインタープリタと一緒に使用することもできる。
【００６３】
上記コンピュータ実行可能なコードは、単独型ソフトウェアパッケージとして全体的にユーザのコンピュータ上で若しくは部分的にユーザのコンピュータ上で、部分的にユーザのコンピュータ上で且つ部分的に遠隔コンピュータ上で、又は全体として遠隔コンピュータ上若しくはサーバ上で実行することができる。後者のシナリオにおいて、遠隔コンピュータはユーザのコンピュータにローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又は広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む何らかのタイプのネットワークを介して接続することができ、又は該接続は外部コンピュータに対してなすことができる（例えば、インターネットサービスプロバイダを用いることによりインターネットを介して）。
【００６４】
本発明の態様は、本発明の実施態様による方法、装置（システム）及びコンピュータプログラム製品のフローチャート及び／又はブロック図を参照して説明される。フローチャート、説明図及び／又はブロック図における各ブロック又はブロックの一部は、適用可能な場合は、コンピュータ実行可能なコードの形態のコンピュータプログラム命令により実施化することができると理解される。更に、互いに排他的でない場合、異なるフローチャート、説明図及び／又はブロック図におけるブロックは組み合わせることもできると理解される。これらのコンピュータプログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ又はマシンを生成する他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサに対して、上記コンピュータ又は他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサを介して実行する上記命令が、フローチャート及び／又はブロック図のブロック又は複数のブロックにおいて特定される機能／動作を実施するための手段を生成するように、供給することができる。
【００６５】
コンピュータ、他のプログラマブルデータ処理装置又は他のデバイスに特定の態様で機能するように指令することができる斯かるコンピュータプログラム命令は、コンピュータ読取可能な媒体に記憶することもでき、かくして、該コンピュータ読取可能な媒体に記憶された上記命令が、フローチャート及び／又はブロック図のブロック又は複数のブロックにおいて特定される機能／動作を実施する命令を含む製品を形成するようにする。
【００６６】
上記コンピュータプログラム命令は、コンピュータ、他のプログラマブルデータ処理装置又は他のデバイスにロードされ、一連の処理ステップが該コンピュータ、他のプログラマブルデータ処理装置又は他のデバイス上で実行されて、コンピュータで実施する処理が形成され、かくして、上記コンピュータ又は他のプログラマブル装置上で実行する命令が、前記フローチャート及び／又はブロック図のブロック又は複数のブロックにおいて特定される機能／動作を実施するための処理をもたらすようにすることもできる。
【００６７】
ここで使用される“ユーザインターフェース”とは、ユーザ又は操作者がコンピュータ又はコンピュータシステムと対話することを可能にするインターフェースである。“ユーザインターフェース”は、“ヒューマンインターフェース装置”と称することもできる。ユーザインターフェースは、情報若しくはデータを操作者に供給し、及び／又は操作者から情報若しくはデータを受信することができる。ユーザインターフェースは、操作者からの入力がコンピュータにより受信されることを可能にし得ると共に、コンピュータからユーザに出力を供給することができる。言い換えると、ユーザインターフェースは操作者がコンピュータを制御又は操作することを可能にし得ると共に、該インターフェースはコンピュータが操作者の制御又は操作の効果を示すことを可能にし得る。ディスプレイ又はグラフィックユーザインターフェース上でのデータ又は情報の表示は、操作者への情報の供給の一例である。キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッド、ポインティングスティック、グラフィックタブレット、ジョイスティック、ゲームパッド、ウエブカム、ヘッドセット、ペダル、ワイヤグローブ、リモコン及び加速度計を介してのデータの受信は、全て操作者からの情報又はデータの受信を可能にするユーザインターフェースの構成部品の例である。
【００６８】
ここで使用される“ハードウェアインターフェース”は、コンピュータシステムのプロセッサが外部計算デバイス及び／又は装置と対話し、及び／又は斯かる計算デバイス及び／又は装置を制御することを可能にするインターフェースを含む。ハードウェアインターフェースは、プロセッサが外部計算デバイス及び／又は装置に制御信号又は命令を送信することを可能にし得る。ハードウェアインターフェースは、プロセッサが外部計算デバイス及び／又は装置とデータを交換することも可能にし得る。ハードウェアインターフェースの例は、これらに限定されるものではないが、汎用直列バス、IEEE 1394ポート、パラレルポート、IEEE 1284ポート、直列ポート、RS-232ポート、IEEE 488ポート、ブルートゥース（登録商標）接続、無線ローカルエリアネットワーク接続、TCP/IP接続、イーサネット（登録商標）接続、制御電圧インターフェース、MIDIインターフェース、アナログ入力インターフェース及びデジタル入力インターフェースを含む。
【００６９】
ここで使用される“ディスプレイ”又は“表示装置”は、画像又はデータを表示するように構成された出力装置又はユーザインターフェースを含む。ディスプレイは、視覚、音響及び／又は触覚データを出力することができる。ディスプレイの例は、これらに限定されるものではないが、コンピュータモニタ、テレビジョンスクリーン、タッチスクリーン、触覚電子ディスプレイ、点字スクリーン、陰極線管（ＣＲＴ）、蓄積管、バイステーブルディスプレイ、電子ペーパ、ベクトルディスプレイ、フラットパネルディスプレイ、真空蛍光ディスプレイ（ＶＦ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、エレクトロルミネッセントディスプレイ（ＥＬＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、プロジェクタ及びヘッドマウント（頭部装着）ディスプレイを含む。
【００７０】
磁気共鳴（ＭＲ）データとは、ここでは、磁気共鳴撮像スキャンの間において磁気共鳴装置のアンテナを用いた、原子スピンにより放出されるラジオ波信号の記録された測定情報であると定義される。磁気共鳴データは、医療画像データの一例である。磁気共鳴（ＭＲ）画像とは、ここでは、磁気共鳴撮像データ内に含まれる解剖学的データの再構成された二次元又は三次元視覚化情報であると定義される。この視覚化は、コンピュータを用いて実行することができる。
【００７１】
本発明の上述した実施態様の１以上は、組み合わされる実施態様が相互に排他的でない限りにおいて、組み合わせることができると理解される。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】図１は、磁気共鳴撮像システムの一例を示す。
【図２】図２は、磁気共鳴撮像システムの他の例を示す。
【図３】図３は、図１又は図２の磁気共鳴撮像システムを動作させる方法を説明するフローチャートを示す。
【図４】図４は、タグ付けパルスシーケンスコマンドの１つのＴＲを図示したタイムチャートを示す。
【図５】図５は、制御パルスシーケンスコマンドの１つのＴＲを図示したタイムチャートを示す。
【図６】図６は、選択的位相コントラスト血管造影図を生成するための方法を説明したフローチャートを示す。
【図７】図７は、静脈系を視覚化する方法を説明したフローチャートを示す。
【図８】図８は、右内部頸動脈のマッピングの一例を示す。
【図９】図９は、脳内の３つの動脈のマッピングを示す。
【発明を実施するための形態】
【００７３】
以下、本発明の好ましい実施態様を、図面を参照して例示のみとして説明する。
【００７４】
図面の各図における同様の符号の要素は、等価な要素であるか又は同一の機能を果たす。前に説明された要素は、当該機能が等価であるなら後の図では必ずしも説明されることはない。
【００７５】
図１は、磁気共鳴撮像システムの一例１００を示す。該磁気共鳴撮像システム１００は、磁石１０４を有する。磁石１０４は、貫通するボア１０６を備えた円筒型超伝導磁石１０４である。異なるタイプの磁石の使用も可能である。該円筒状磁石の低温槽内には、一群の超伝導コイルが存在する。該円筒状磁石１０４のボア１０６内には、磁気共鳴撮像を実施するのに十分なほど磁場が強く且つ均一な撮像ゾーン１０８が存在する。
【００７６】
上記磁石のボア１０６内には一組の勾配磁場コイル１１０も存在し、該勾配磁場コイルは、磁気共鳴データの収集のために磁石１０４の撮像ゾーン１０８内の磁気スピンを空間的にエンコードするために使用される。勾配磁場コイル１１０は、勾配磁場コイル電源１１２に接続される。該勾配磁場コイル１１０は代表的なものである。典型的に、該勾配磁場コイル１１０は３つの直交する空間方向に空間的にエンコードするための３つの別個の組のコイルを含んでいる。勾配磁場コイル電源は、当該勾配磁場コイルに電流を供給する。該勾配磁場コイル１１０に供給される電流は、時間の関数として制御され、傾斜され及び／又はパルス状にすることができる。
【００７７】
撮像ゾーン１０８に隣接するものは、該撮像ゾーン１０８内の磁気スピンの向きを操作すると共に、該撮像ゾーン１０８内のスピンからのラジオ伝送を受信するためのラジオ波コイル１１４である。該ラジオ波コイル（アンテナ）は複数のコイルエレメントを含むことができる。該ラジオ波コイルは、チャンネル又はアンテナと称することもできる。ラジオ波コイル１１４は、ラジオ波送受信器１１６に接続される。ラジオ波コイル１１４及びラジオ波送受信器１１６は、別個の送信及び受信コイル並びに別個の送信器及び受信器に置換することもできる。ラジオ波コイル１１４及びラジオ波送受信器１１６は代表的なものであると理解される。ラジオ波コイル１１４は、専用の送信アンテナ及び専用の受信アンテナを表そうとするものでもある。同様に、送受信器１１６は別個の送信器及び受信器を表すこともできる。ラジオ波コイル１１４は複数の受信／送信エレメントを有することもでき、ラジオ波送受信器１１６は複数の受信／送信チャンネルを有することができる。
【００７８】
磁石１０４のボア１０６内には、撮像ゾーン１０８内で被検体を支持する被検体サポート１２０が存在する。撮像ゾーン１０８内には、関心領域１０９を見ることができる。
【００７９】
送受信器１１６及び勾配磁場コイル電源１１２は、コンピュータシステム１２６のハードウェアインターフェース１２８に接続されていることが分かる。コンピュータシステム１２６は、更に、プロセッサ１３０、ユーザインターフェース１３２、コンピュータ記憶部１３４及びコンピュータメモリ１３６を有する。ハードウェアインターフェース１２８は、当該磁気共鳴撮像システム１００の機能を制御するためにプロセッサ１３０にコマンド及びデータを送信及び受信させることができる。プロセッサ１３０は、更に、ユーザインターフェース１３２、コンピュータ記憶部１３４及びコンピュータメモリ１３６に接続される。
【００８０】
コンピュータ記憶部１３４及びコンピュータメモリ１３６の内容は入れ替え可能である。幾つかの例において、コンピュータ記憶部１３４の内容はコンピュータメモリ１３６内に複製することができる。
【００８１】
コンピュータ記憶部１３４は、タグ付けパルスシーケンスコマンド１４０を含むものとして図示されている。コンピュータ記憶部１３４は、更に、制御パルスシーケンスコマンド１４２を有するものとして図示されている。タグ付けパルスシーケンスコマンド１４０は、被検者１１８内のタグ付け位置１２２をスピンラベリングするためのタグ付け反転パルス部を有する。該タグ付けパルスシーケンスコマンドは、更に、位相コントラスト読出部を有する。該位相コントラスト読出部は、第１方向、第２方向及び第３方向の位相コントラストエンコーディングを含む。通常、これら３つの方向は、磁気共鳴磁石１０４のｘ，ｙ及びｚ軸に整列されるであろう。しかしながら、これは要件ではない。前記制御パルスシーケンスコマンドは、制御反転パルス部を有する。制御パルスシーケンスコマンド１４２は、位相コントラスト読出部を有する。コンピュータ記憶部１３４は、更に、タグ付けパルスシーケンスコマンド１４０を用いて当該磁気共鳴撮像システム１００を制御することにより取得されたタグ付け磁気共鳴データ１４４を含むものとして図示されている。コンピュータ記憶部１３４は、更に、制御パルスシーケンスコマンド１４２を用いて当該磁気共鳴撮像システム１００を制御することにより取得された制御磁気共鳴データ１４６を含むものとして図示されている。
【００８２】
本明細書で使用されるパルスシーケンスコマンドは、当該磁気共鳴撮像システム１００の機能を時間の関数として制御するために使用されるコマンドへ変換することができるタイミング図又はコマンドを含む。パルスシーケンスコマンドは、特定の磁気共鳴撮像システム１００に適用される磁気共鳴撮像プロトコルの実施化である。
【００８３】
関心領域１０９内には、タグ付け位置１２２が見られる。該タグ付け位置は、タグ付け反転パルス部が被検者１１８の動脈を介して通過する一塊（ボーラス）の血液にラベリングする箇所である。このケースにおいて、関心領域１０９は頭部を含むように図示されている。このケースにおけるタグ付け位置１２２は、面である。従って当該タグ付けは非選択的であり、該面１２２を通過する如何なる血液もラベリングされる。タグ付け位置１２２の面の被検者１１８の首部の近傍における配置は、本質的に、被検者１１８の脳に侵入する全ての血液が事実上タグ付けされることを意味する。図１に図示された例は、非選択的タグ付けを示している。
【００８４】
コンピュータ記憶部１３４は、更に、前記タグ付け磁気共鳴データから再構成されたタグ付け強度画像（tagged magnitude image）１４８も示している。コンピュータ記憶部１３４は、更に、前記制御磁気共鳴データ１４６から再構成された制御強度画像１５０も示している。磁気共鳴データが取得された場合、再構成することができる異なるタイプの画像が存在し得る。例えば、強度画像及び位相画像の両方を再構成することができる。通常の臨床状況において、強度画像は、特定の位置における水素原子の密度を示すであろう。
【００８５】
コンピュータ記憶部１３４は、更に、制御強度画像１５０からタグ付け強度画像１４８を減算することにより構築された動脈画像１５２を含むものとして示されている。コンピュータ記憶部１３４は、更に、動脈マスク１５４を含むものとして示されている。動脈マスク１５４は、本質的に、動脈画像１５２内の動脈の位置の識別情報である。動脈マスク１５４は、異なるやり方で構築することができる。幾つかのケースでは、当該動脈画像の簡単な閾処理で十分であり得る。他の例では、セグメンテーション・アルゴリズム又は動脈画像１５２への解剖図（anatomical map）若しくは解剖モデルの当て嵌め等の一層複雑な方法を用いることができる。
【００８６】
コンピュータ記憶部１３４は、更に、第１位相画像１５６、第２位相画像１５８及び第３位相画像１６０を含むものとして示されている。第１位相画像１５６、第２位相画像１５８及び第３位相画像１６０は、第１、第２及び第３方向の位相エンコーディングを用いることにより前記タグ付け磁気共鳴データ１４４及び／又は制御磁気共鳴データ１４６を使用して再構成することができる。図１に図示された例は、３つのエンコーディングが使用されることを示している。他の例においては、一層多い又は少ないエンコーディング方向が存在し得る。
【００８７】
コンピュータ記憶部１３４は、更に、前記第１位相画像における前記動脈マスクの外側のボクセルを予め定められた背景値に設定することにより計算された第１中間動脈位相コントラスト画像１５６’を含むものとして示されている。コンピュータ記憶部１３４は、更に、前記第２位相画像における前記動脈マスクの外側のボクセルを予め定められた背景値に設定することにより計算された第２中間動脈位相コントラスト画像１５８’を含むものとして示されている。コンピュータ記憶部１３４は、更に、前記第３位相画像における前記動脈マスクの外側のボクセルを予め定められた背景値に設定することにより構築又は計算された第３中間動脈位相コントラスト画像１６０’を含むものとして示されている。
【００８８】
当該コンピュータ記憶部は、更に、第１中間動脈位相コントラスト画像、第２中間動脈位相コントラスト画像及び第３中間動脈位相コントラスト画像を加算することにより計算された選択的位相コントラスト動脈画像１６２を含むものとして示されている。より多い又は少ない位相エンコーディング方向が存在する場合、それに応じて一層多い又は少ない選択的位相コントラスト動脈画像が存在し得る。
【００８９】
他の例において、コンピュータ記憶部１３４は静脈画像１６４を含むこともできる。該静脈画像は、被検者１１８の動脈系に属するものとして識別されるボクセルを除外するために合成位相画像１５６，１５８，１６０に動脈マスク１５４を適用することにより生成することができる。この場合、所定の閾又は値より高い残りのボクセルは、静脈系に属するものと解釈することができる。
【００９０】
コンピュータ記憶部１３４は、更に、静脈画像１６４を動脈画像１５２又は選択的位相コントラスト動脈画像の何れかと組み合わせることにより生成される複合画像１６６を含むものとして示されている。幾つかのケースにおいて、該複合画像は静脈画像１６４を動脈マスク１５４と組み合わせることにより生成することもできる。該複合画像１６６は、幾つかのケースでは、当該画像内の動脈と静脈を区別するために異なるカラー又は他の強調マークを用いることができる。
【００９１】
図２は、磁気共鳴撮像システムの他の例２００を示す。該磁気共鳴撮像システム２００は、図１に示されたシステムに類似している。しかしながら、この例においては、２以上のタグ付け位置が存在する。２つのタグ付け位置１２２，１２２’は個別の動脈が選択的にタグ付けされるように配置することができる。これは、選択的タグ付けの一例である。この例において、コンピュータ記憶部１３４は、更に、タグ付け位置が１２２’である場合になされる取得に対応する選択的位相コントラスト動脈画像１６２’を含むものとして示されている。タグ付け位置１２２，１２２’に対応する動脈画像は、共に、動脈マスク１５４を形成するために組み合わせることができる。このようにして、個々の動脈は、動脈マスク１５４に寄与することができ、静脈画像１６４から減算することができる。斯かる取得は、異なるタグ付け位置１２２，１２２’で任意の回数実行することができ、かくして、任意の数の動脈からの寄与分を含む複合画像１６６を形成することができる。例えば、異なる動脈を当該画像においてカラーコード化し又は異なるやり方でマーキングすることができ、かくして、個々の動脈からの血液寄与を被検者１１８の或る領域内でマッピングすることができる。
【００９２】
図３は、図１の磁気共鳴撮像システム１００又は図２の磁気共鳴撮像システム２００を動作させる方法を説明するフローチャートを示す。最初に、ステップ３００において、当該磁気共鳴撮像システムはタグ付け磁気共鳴データ１４４を取得するためにタグ付けパルスシーケンスコマンド１４０により制御される。次に、ステップ３０２において、該磁気共鳴撮像システム１００又は２００は制御磁気共鳴データ１４６を取得するために制御パルスシーケンスコマンド１４２により制御される。次に、ステップ３０４において、タグ付け磁気共鳴データ１４４からタグ付け強度画像１４８が再構成される。次に、ステップ３０６において、制御磁気共鳴データ１４６から制御強度画像１５０が再構成される。次に、ステップ３０８において、制御強度画像１５０からタグ付け強度画像１４８を減算することにより動脈画像１５２又は１５２’が構築される。次いで、ステップ３１０において、動脈マスク１５４が、動脈画像１５２を用いると共に該動脈画像１５２内の動脈を識別して構築される。次に、ステップ３１２において、第１位相画像１５６、第２位相画像１５８及び第３位相画像１６０が再構成される。
【００９３】
オプションとしてのステップは、前記第１位相画像における動脈マスク１５４の外側のボクセルを予め決められた背景値に設定することにより第１中間動脈位相コントラスト画像１５６’が構築されるステップ３１４を含むことができる。ステップ３１４は、前記第２位相画像における動脈マスク１５４の外側のボクセルを予め決められた背景値に設定することにより第２中間動脈位相コントラスト画像１５８’を構築するステップを含むこともできる。ステップ３１４は、更に、前記第３位相画像における動脈マスク１５４の外側のボクセルを予め決められた背景値に設定することにより第３中間動脈位相コントラスト画像１６０’を構築するステップを含むこともできる。ステップ３１６は、第１中間動脈位相コントラスト画像、第２中間動脈位相コントラスト画像及び第３中間動脈位相コントラスト画像を加算することにより選択的位相コントラスト動脈画像１６２を計算するステップを含むことができる。
【００９４】
幾つかの例は、動脈選択的非造影磁気共鳴血管造影のための方法を提供することができる。該方法は、単一の取得処理で取得される血流速度及び方向を視覚化するための位相エンコード情報と併せた単一の関心動脈を視覚化するための選択的動脈スピンラベリング（ＡＳＬ）磁気共鳴撮像に基づくものであり得る。動脈スピンラベリング法により取得された選択的画像は、位相エンコード取得処理の情報を用いて分析及び処理することができる。１つの取得から異なる方向のエンコーディングにより選択的ＡＳＬ及び位相コントラスト情報の両方の情報を抽出することは、単一の選択された動脈の速度、流れ方向及び形態を表示する最終画像につながる。更に、静脈系も同様に視覚化することができる。
【００９５】
頭蓋内動脈又は他の動脈の選択的視覚化は、放射線医学アプリケーションにおける重要な鑑別診断ツールである。特に、神経血管撮像において、単一の選択された血管（例えば、頸動脈）に関する情報は、先進的診断のためには重大となり得る。その例は、対側が部分的に又は全体として両脳半球に供給を行う場合の狭窄動脈を伴う患者における頭蓋内交差流を含む。しかしながら、全ての血管を一度に撮像することは、この情報を見付けるには不十分であろう。他の例は、脳動静脈奇形（ＡＶＭ）である。後続の治療計画にとり個々の供給（流入）動脈の識別が重要であるからである。選択された動脈の識別及び流れ領域のみならず、流れ方向、乱流の識別及び血液流速の表示を含む血流力学的特性も重要である。Ｘ線デジタル差分血管造影法（ＤＳＡ）、コンピュータトモグラフィ血管造影法（ＣＴＡ）及び磁気共鳴撮像法（ＭＲＩ）さえも含む現在の至適規格方法は、適時の態様で且つ患者を如何なるリスク（例えば、電離性放射線）に曝すことなく全ての情報を供給するという点で限られている。
【００９６】
ＭＲＩにおいて、個々の動脈の選択的視覚化は、選択的空間飽和又は選択的動脈スピンラベリング（ＡＳＬ）法を用いたプレパルスを印加することにより達成することができる。ＡＳＬは、一方が“制御”（血液スピンの反転無し）と称され、他方が“ラベル（標識）”（血液スピンの反転）と称される２つの画像を減算するという原理に基づくものである。血液スピンの磁化の反転は、血液の流入の間に印加される専用のＲＦパルスを用いて達成される。これらの画像を減算することにより、静止組織は打消合う。選択的方法において、このことはラベリングされていない動脈に対しても当てはまり、タグ付け動脈からの信号のみが見える。ＡＳＬ技術は、血液形態及び流れ領域を視覚化することを可能にする。時間分解された収集を用いて血流力学に関する情報を得ることも可能であるが、定量化は限られる。これは、斯様な収集が、測定時間を臨床的に許容可能な期間に維持するために空間的及び時間的な両方の解像度で限定されるという事実によるものである。
【００９７】
位相コントラスト血管造影法（ＰＣＡ）は、血流方向及び速度を測定することを可能にする方法である。単一のみの関心動脈における斯様なパラメータの測定及び視覚化は可能ではない。しかしながら、この方法は重要である。何故なら、脳血管疾患を持つ患者において血流は変化され得、先進的診断（例えば、頭蓋内交差流）が、全ての血管が同時に視覚されると妨害されるからである。更に、ＰＣＡ測定においては、潜在的に画像品質を悪化させ、動脈血管構造の診断的信頼性は低下させるが、静脈流も視覚化される。
【００９８】
幾つかの例は、動脈選択的情報の脳血管系における血流方向及び速度等の重要な血流力学的パラメータと一緒の収集を、臨床的に許容可能なスキャン時間内での単一の取得処理において且つ取得されたデータの先進的分析及び処理により可能にすることができる。
【００９９】
選択的ＡＳＬ及び位相コントラスト血管造影により少なくとも２つの取得処理が必要とされ、このことはスキャン時間を著しく延長させると共に当該測定を動きの影響を受け易くさせる。更に、動脈又は静脈血管構造のみを視覚化するために動脈及び静脈信号は分離され得る。
【０１００】
選択的血管造影図を得る至適規格方法は、Ｘ線デジタル差分血管造影法（ＤＳＡ）である。この方法は、腸骨（又は上腕）動脈を介して血管内カテーテルを選択的に配置すること及び造影剤の注入に依拠するものである。しかしながら、この方法は、動脈アクセス物を配置する必要性並びにＸ線及び造影剤の適用により侵襲的である。コンピュータトモグラフィ血管造影法（ＣＴＡ）及び造影ＭＲＡ等の他の利用可能な画像方式は、これら方法が外因性の造影剤の注入を必要とするので、動脈選択的撮像を妨げる。肺動脈を通過し、次いで心臓から排出された後、当該ボーラスは動脈を横切り（“動脈フェーズ”）、そこにおいて、最初の動脈流入を捕捉すると共に血流力学的特性を視覚化するために可能な限り速く画像取得処理が次いで実行される。高速ＣＥ−ＭＲＡ法においては、最初の造影剤が脳に侵入した後、後に到達する動脈血が静脈流出と同時に視覚化され、これが動脈血管構造の評価を妨げ得る。非造影方法は造影剤注入に対する魅力的な代替法を提起するが、これら方法は、通常、動脈選択的に実行することはできない。神経ＭＲＡに最も普通に使用される方法はＴＯＦ血管造影であり、その場合において、飽和されていない動脈血の流入が頭蓋内動脈の画像を形成するために使用される。しかしながら、この方法は脳血管構造の形態学的評価のために全動脈の静的視覚化しか可能にせず、更に、単一の動脈に関する情報は得ることもできない。更に、血流力学的特性を視覚化又は定量化することはできない。血流力学的情報は、ＰＣＡを使用することにより得ることができる。この場合、流れに関する情報は、動脈スピンの流れ方向（又は複数の方向）に沿った位相エンコーディング勾配の適用により収集される。血流速度に依存して、個々のスピンは位相シフトを受け、これを、血流の方向及び速度に関する結論を引き出すために使用することができる。頭蓋内動脈の収集のための他の方法は、動脈スピンラベリング（ＡＳＬ）に基づくものである。ＡＳＬ血管造影の基本原理は、単一動脈又は一度に全動脈の上流血液における動脈水スピンの反転である。反転を伴う（ラベル）画像及び反転を伴わない（制御）画像の取得の後、後続の減算の結果として、高ＳＮＲの血管造影図が得られる（背景信号は、理想的には相殺されるからである）。ＡＳＬを選択的及び時間分解された撮像のために使用することを可能にするにも拘わらず、血流速度又は血流方向に関する詳細な情報は利用可能でない。
【０１０１】
幾つかの例において、選択的ＡＳＬ及びＰＣＡ情報は、単一の取得処理において得られ、これにより、動脈選択的速度及び流れ撮像を可能にする。１つのＡＳＬ−ＰＣＡ測定から以下のコントラストを発生することができる：
−  構造的脳画像（非差分ラベル／制御取得）
−  方向性エンコード血流画像（ＰＣＡ位相取得）
−  静止非選択的血管造影画像（ＰＣＡ強度画像）
−  選択された動脈の静止血管造影図（差分ラベル／制御取得）
−  発生された画像マスクを位相エンコード画像に適用した後の選択的位相コントラスト血管造影図
−  速度情報を伴う各動脈の画像
−  ＰＣＡ画像から動脈信号を除去した後の静脈のみの画像。
【０１０２】
例示的パルスシーケンスは、静止組織信号を飽和させるために使用される９０°飽和モジュール（ＷＥＴ）を有することができる。次いで、ＡＳＬラベリングが定められた量の時間（例えば、１０００ms）にわたり実行される。この時間は、画像取得の時点において全ての血管が前に反転された血液により満たされるように血流速度に従って選択される。このような情報には、文献における以前の測定値からアクセスすることができる。読出（例えば、勾配エコー）の間において、方向性エンコーディングが位相エンコーディング勾配を用いて実行される。位相エンコーディングは、１方向（例えば、右-左、足-頭部、前後等）又はそれ以上で実行することができる。この実験は、従来のＡＳＬ方法におけるのと同様に完全なラベル及び制御画像を取得するために２回実行される。当該シーケンス構成の図は、図４及び図５に示される。
【０１０３】
図４は、タグ付けパルスシーケンスコマンド１４０を説明するために使用される。図４は、該タグ付けパルスシーケンスコマンド１４０の１つのＴＲ又はパルス繰り返し４００を示している。該パルス繰り返し４００は、オプションのプリサチュレーション部４０２、タグ付け反転パルス部４０４及び位相コントラスト読出４０６を有する。プリサチュレーション部４０２は必要ないが、もし使用された場合は、タグ付け強度画像における信号対雑音及びアーチファクトを低減することができる。このケースにおけるタグ付け反転パルス部４０４は、小さなボリュームを選択的にラベリングするためのものであり、面のためのものではない。図４において、選択的ラベリングは選択的ＡＳＬ技術を用いて実現される。この方法においては、超選択的動脈スピンラベリング法が使用される。読出は、全ての動脈の十分な充填の後に実行される。位相エンコーディング勾配は、１論理軸、２論理軸において又は順次に全３論理軸において印加される。
【０１０４】
図５は、制御パルスシーケンスコマンド１４２の１つのパルス繰り返し４００の一例を示す。図５のパルス繰り返しは、図４のコマンド１４０のものに類似している。該パルス繰り返しは、同じプリセット用のオプションとしてのプリサチュレーション部４０２、制御反転パルス部５００及び同じ位相コントラスト読出４０６を有する。制御反転パルス部５００は、該制御反転パルス部５００がタグ付け位置内で反転を生じさせない点を除き、タグ付け反転パルス部４０４と同様である。該制御反転パルス部５００は、関心領域内の磁化移動効果がタグ付け反転パルス部４０４により生じる磁化移動効果と実質的に等価となるように選択することができる。
【０１０５】
このデータの後処理は、血流の動脈選択的機能評価を可能にする。ＡＳＬデータから、算術的画像減算法を用いて選択的血管造影図が発生される。これらの血管造影図から二進マスクが形成され、次いで該二進マスクはＰＣＡデータセットの３つの方向性エンコード画像に適用される。これら３つの画像の続いての統合の結果、全位相エンコーディング方向の血流速度を表す最終的な選択的ＰＣＡ画像が得られる。画像分析及び処理がどの様に実行されるかのフローチャートが図６及び図７に示されている。
【０１０６】
図６は、単一の動脈を選択的に視覚化すると共に該動脈に関する動脈画像１５２を構築すると同時に静脈画像１６４も構築する方法を示す。タグ付け磁気共鳴データ１４４及び制御磁気共鳴データ１４６が取得された後、タグ付け強度画像１４８及び制御強度画像１５０が再構成される。ラベリング又はタグ付け強度画像１４８は、次いで、制御強度画像１５０から減算される。この処理は、動脈画像１５２を計算するために使用される。次いで、閾処理をするか又は一層複雑なセグメンテーション技術を使用することにより、動脈マスク１５４が計算される。前記タグ付け磁気共鳴データ又は制御磁気共鳴データは、次いで、異なる方向の３つの位相画像を生成するために使用される。図示されたものは、第１位相画像１５６、第２位相画像１５８及び第３位相画像１６０である。当該方法は、幾つかの異なる方法で形成することができる。例えば、３つの位相画像１５６、１５８及び１６０を先ず組み合わせることができ、次いで、マスク１５４を適用することができる。この図に示された例においては、当該マスクが３つの位相画像１５６，１５８，１６０の各々に独立に適用されている。画像１５６’は、第１位相画像１５６のマスクされたバージョン１５６’である。画像１５８’は第２位相画像１５８のマスクされたバージョンであり、画像１６０’は画像１６０のマスクされたバージョンである。マスク領域１５４内のボクセルのみが取り出される。これらの３つの異なる方向の血液の流れを表す３つのマスク画像は、次いで、選択された位相コントラスト動脈画像６００へと組み合わせることができる。例えば、画像６００内の異なるカラー又は他の標識を、異なる方向における血流を表すために用いることができる。
【０１０７】
図６は、正しい内部頸動脈の視覚化のために画像データ分析及び処理がどの様に実行されるかを図示したフローチャートを示す。強度画像から、静止選択的ＡＳＬ血管造影を得ることができる。この画像は、次いで、後処理（二進マスク生成）され、非選択的位相コントラスト画像に適用される。全ての位相エンコード方向の組み合わせの結果、最終画像が得られる。
【０１０８】
図７は、静脈系をどの様に分析することができるかを示す。この例においては、３つの異なる動脈が選択的にラベリングされる。これらの動脈は、タグ付けボリューム１２２、１２２’及び１２２”を用いてラベリングされたものである。当該磁気共鳴データの各々から、制御画像１５０及び強度画像１４８が再構成される。タグ付け強度画像１４８及び制御強度画像１５０の各対から、動脈画像１５２、１５２’及び１５２”が計算される。次いで、これら動脈画像の各々から、マスク１５４，１５４’，１５４”が生成される。これらマスクは、次いで、全て複合動脈マスク７００に統合される。図６の場合と同様に、３つの異なる方向の３つの位相画像１５６，１５８，１６０が再構成される。次いで、複合動脈マスク７００が、位相画像１５６、１５８及び１６０の各々に適用される。この場合、対応する位相画像１５６、１５８及び１６０における該動脈マスク内のボクセルはゼロ等の所定の値に設定される。該マスクが画像１５６，１５８，１６０の各々に適用された後、これら３つの画像は静脈画像１６４を形成するために統合又は結合される。この場合、該静脈画像１６４は異なる方向の血液の流れのマッピングを示す。例えば、三次元画像内で血流の方向を示すためにカラーコーディングシステムを用いることができる。
【０１０９】
図８は、静脈系のみを視覚化するために画像分析及び処理がどの様に実行されるかを示す。全ての選択的にラベリングされた動脈の強度画像から、静止選択的ＡＳＬ血管造影画像を得ることができる。完全な動脈血管構造のマスクを生成するために、これらの画像は次いで後処理（二進マスク生成）され、１つのフレームに配置される。次いで、このマスクは、動脈及び静脈血管を区別するために非選択的位相コントラスト画像に適用される。最後に、静脈情報のみを提供する個々の位相エンコード画像（ＲＬ，ＡＰ，ＦＨ）を、１つの画像へと結合することができる。
【０１１０】
得られる画像コントラスト：
第１に、解剖学的構造の評価のための強度画像は容易に利用可能である。更に、一般的にスキャナ座標系の３つの全論理軸において実行される方向性位相エンコード画像が利用可能である。これらの画像は、非選択的静止血管造影画像を視覚化するためにも使用される。
【０１１１】
ＡＳＬデータの後処理は前記制御及びラベル画像の減算として実行され、かくして、静止背景信号及び非ラベリング動脈は相殺され、ラベリングされた動脈の信号のみを残存させる。このことは、ラベリングされた各動脈に対して実行される。これらの血管造影図から、二進マスクが生成され、該マスクはＰＣＡデータからの３つの方向性エンコード画像に適用される。このマスクを発生するために、幾つかの技術を用いることができる。これらは、例えば、ソース画像の閾処理、セグメンテーション・アルゴリズムの使用又は測定された速度の弁別（即ち、速い速度は動脈に対応する一方、遅い速度は静脈として識別される）を含む。これら３つのマスク処理された画像の後の統合の結果、最終的画像が得られる。該画像マスクの適用の後、全ての望ましくない（対側の及び静脈の）血管情報は破棄されるからである。該最終画像は、個々の選択された動脈のみに関する速度情報及び流れ方向を提供する。データ分析及び処理がどの様に実行されるかについてのフローチャートが、図６に示されている。
【０１１２】
静脈系の画像を取得するためには、当該データ分析及び処理は異なって実行される。静脈の位置を間接的に得るために動脈の位置特定情報が用いられ得るので、全ての脳動脈に関する情報が必要とされる。この目的のために、全動脈ツリーを表示すべく全ての動脈選択的画像は単一のマスクに合成されなければならない。この情報を位相画像に適用すれば、静脈の流れのみを視覚化することができる。このフローチャートが図７に示されている。
【０１１３】
画像表示は幾つかの方法で実行することができる。例えば、方向性情報が単一の動脈において提示され、各単一動脈に関する速度情報が、単一の画像上において各動脈の速度を表す個別のカラーバーで示される。これらの例は、カラーバー無しで、図８及び図９に示されている。
【０１１４】
図８は、選択的位相コントラスト動脈画像の一例６００を示す。図８は三次元画像の用紙又は面上への投影である。図８は右内部頸動脈の方向性マッピングである。前後方向はオリジナルの三次元画像において赤で表示される。左右方向は青で表示することができ、足頭流れ方向は緑で表示することができる。しかしながら、図８の投影図ではカラーは示されていない。
【０１１５】
図９は、選択的位相コントラスト動脈画像の他の例９００を示す。この例では、健康なボランティアの３つの主要な脳供給動脈の速度マッピングが表示されている。図９に示される画像は、面上への三次元画像の投影である。オリジナルの三次元画像において、右内部頸動脈は赤で表示され、左内部頸動脈は緑で表示され、後方循環（posterior circulation）は青で表示される。これらの異なるカラーの強度は、当該動脈の各々を経る血液の速度を示すように増減された。しかしながら、このことは図９には示されていない。点線は、図９の何の部分が右内部頸動脈９０２、左内部頸動脈９０４及び後方循環９０６に属するかを示すために用いられている。両領域９０２及び９０４に重なり合う領域が存在し、該領域において当該血流の幾らかは右内部頸動脈９０２によるものである一方、該血流の一部は左内部頸動脈９０４によるものである。図９は、健康なボランティアにおける３つの主要な脳供給動脈の速度マッピングを示す。右内部頸動脈は赤で表示され、左は緑で表示され、後方循環は青で表示されている。強度は、血流速度に従って増減されている。
【０１１６】
応用例は、動脈に関する選択的情報のみならず、基となる血流力学的特性も重要である複雑で拡散的な流れパターンを持つ脳血管疾患を含む。これらは、特に、動静脈奇形（ＡＶＭ）のみならず、瘻（fistulas）及び腫瘍栄養動脈である。他の応用例は、潜在的に脳梗塞につながる狭窄動脈である。
【０１１７】
この方法により、静脈疾患も別途視覚化することができる。当該データから前処理された動脈情報を用いて情報を抽出することができるからである。この場合、応用例は静脈狭窄（例えば、偽脳腫瘍患者）又は静脈洞内血栓症を含み得る。
【０１１８】
例は必ずしも脳血管構造に限定されるものではなく、他の動脈を視覚化するために使用することもできる。これらは、腎動脈、冠動脈及び末梢下肢動脈の選択的視覚化を含む。
【０１１９】
以上、本発明を図面及び上記記載において詳細に図示及び説明したが、このような図示及び説明は解説的又は例示的であって限定するものではないと見なされるべきである。即ち、本発明は開示された実施態様に限定されるものではない。
【０１２０】
開示された実施態様に対する他の変形例は、当業者によれば、請求項に記載された本発明を実施するに際して図面、本開示及び添付請求項の精査から理解し、実施することができるものである。尚、請求項において、“有する”なる文言は他の要素又はステップを排除するものではなく、単数形は複数を排除するものではない。また、単一のプロセッサ又は他のユニットは、請求項に記載された幾つかの項目の機能を満たすことができる。また、特定の手段が互いに異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これら手段の組合せを有利に使用することができないということを示すものではない。また、コンピュータプログラムは、光記憶媒体又は他のハードウェアと一緒に若しくは他のハードウェアの一部として供給される固体媒体等の適切な媒体により記憶／分配することができるのみならず、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムを介して等のように他の形態で分配することもできる。また、請求項における如何なる符号も、当該範囲を限定するものと見なしてはならない。
【符号の説明】
【０１２１】
１００    磁気共鳴撮像システム
１０４    磁石
１０６    磁石のボア
１０８    撮像ゾーン
１０９    関心領域
１１０    勾配磁場コイル
１１２    勾配磁場コイル電源
１１４    ラジオ波コイル
１１６    送受信器
１１８    被検者
１２０    被写体サポート
１２２    タグ付け位置
１２６    コンピュータシステム
１２８    ハードウェアインターフェース
１３０    プロセッサ
１３２    ユーザインターフェース
１３４    コンピュータ記憶部
１３６    コンピュータメモリ
１４０    タグ付けパルスシーケンスコマンド
１４２    制御パルスシーケンスコマンド
１４４    タグ付け磁気共鳴データ
１４６    制御磁気共鳴データ
１４８    タグ付け強度画像
１５０    制御強度画像
１５２    動脈画像
１５４    動脈マスク
１５６    第１位相画像
１５６’  第１中間動脈位相コントラスト画像
１５８    第２位相画像
１５８’  第２中間動脈位相コントラスト画像
１６０    第３位相画像
１６０’  第３中間動脈位相コントラスト画像
１６２    選択的位相コントラスト動脈画像
１６２’  選択的位相コントラスト動脈画像
１６４    静脈画像
１６６    複合画像
１７０    マシン実行可能な命令
２００    磁気共鳴撮像システム
３００    磁気共鳴撮像システムをタグ付けパルスシーケンスコマンドで制御することによりタグ付け磁気共鳴データを取得する
３０２    磁気共鳴撮像システムを制御パルスシーケンスコマンドで制御することにより制御磁気共鳴データを取得する
３０４    タグ付け磁気共鳴データを用いてタグ付け強度画像を再構成する
３０６    制御磁気共鳴データを用いて制御強度画像を再構成する
３０８    制御強度画像からタグ付け強度画像を減算することにより動脈画像を構成する
３１０    動脈マスクを、動脈画像を用いると共に該動脈画像内の動脈を識別して構築する
３１２    タグ付け磁気共鳴データ及び／又は制御磁気共鳴データを用いて第１位相画像、第２位相画像及び第３位相画像を再構成し、ここで、第１位相画像は第１方向の位相エンコーディングを用いて再構成され、第２位相画像は第２方向の位相エンコーディングを用いて再構成される
３１４    第１中間動脈位相コントラスト画像、第２中間動脈位相コントラスト画像及び第３中間動脈位相コントラスト画像を、第１位相画像、第２位相画像及び第３位相画像における動脈マスクの外側のボクセルを予め決められた背景値に設定することにより構築する
３１６    第１中間動脈位相コントラスト画像、第２中間動脈位相コントラスト画像及び第３中間動脈位相コントラスト画像を加算することにより選択的位相コントラスト動脈画像を計算する
４００    パルス繰り返し
４０２    プリサチュレーション部
４０４    タグ付け反転パルス部
４０６    位相コントラスト読出
５００    制御反転パルス部
６００    選択的位相コントラスト血管造影図
７００    複合動脈マスク
９００    選択的位相コントラスト血管造影図
９０２    右内部頸動脈における血流
９０４    左内部頸動脈における血流
９０６    後方循環における血流
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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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【国際調査報告】
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