(57)【要約】  磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリが本明細書で開示され、特にダイナミックなコントラスト強調された磁気共鳴イメージングが開示される。本開示に従った例示的な磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリは、被験者の少なくとも一部を受け入れる被験者レセプタクルを含むことができる。その例示的な磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリは、さらに複数のファントムコンパートメントを含み、その各々は所定の既知のＴ１緩和時間を有するキャリブレーションファントムを含むことができる。その複数のファントムコンパートメントは、様々な方法で被験者レセプタクルに取り付けることができる。例えば、本発明の幾つかの実施形態によれば、ファントムコンパートメントは分離したコンパートメントであり、被験者レセプタクルに取り付けられるか、又は、固定される。他の実施形態によれば、ファントムコンパートメントは被験者レセプタクルにより少なくとも部分的に形成されることができる。ファントムは既知のＴ１を利用してＴ１キャリブレーションに対して形成される。
2013539705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリであって：
−被験者の少なくとも一部を受け入れる被験者レセプタクルと；
−複数のファントムコンパートメントであり、前記複数のファントムコンパートメントの夫々が所定のＴ１緩和時間を有するキャリブレーションファントムを含み、前記複数のファントムコンパートメントは前記被験者レセプタクルに取り付けられる、複数のファントムコンパートメントと、を含む、磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ。
【請求項２】
前記複数のファントムコンパートメントの夫々は異なる断面を有する、請求項１記載の磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ。
【請求項３】
前記複数のファントムコンパートメントの少なくとも１つはチューブを含む、請求項１又は２に記載の磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ。
【請求項４】
前記複数のファントムコンパートメントの前記少なくとも１つは少なくとも２つのサブコンパートメントを含み、そのうちの少なくとも１つのサブコンパートメントはＴ１緩和時間キャリブレーションファントムで充填されている、請求項３記載の磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ。
【請求項５】
前記チューブは閉路を形成する、請求項３又は４に記載の磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ。
【請求項６】
磁気共鳴信号を取得する無線周波数コイル、特に前記被験者レセプタクルに統合されている無線周波数コイルを含む、先行する請求項の何れか１つに記載の磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ。
【請求項７】
前記磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリはさらに、前記被験者の生体検査ゾーンの生体検査を実行する生体検査装置を含み、前記生体検査装置は前記複数のファントムコンパートメントに対して既知の位置を有する、先行する請求項の何れか１つに記載の磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ。
【請求項８】
前記所定のＴ１緩和時間は既知のＴ１造影剤濃度に対応する、先行する請求項の何れか１つに記載の磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ。
【請求項９】
磁気共鳴映像システムであって：
−イメージング・ボリュームの内部に配置される被験者の原子核の磁気スピンを方向付けるための磁場を生成する磁石と；
−無線周波数コイルを用いて、磁気共鳴データを取得するよう適応された無線トランシーバと；
−磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリを受け入れる被験者支持体であり、前記磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリは前記被験者の少なくとも一部を受け入れる被験者レセプタクルを含み、前記磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリはさらに複数のファントムコンパートメントを含み、前記複数のファントムコンパートメントの夫々は所定のＴ１緩和時間を有するキャリブレーションファントムを含み、前記複数のファントムキャリブレーションは前記イメージング・ボリュームの内部に配置される、被験者支持体と；
−前記イメージング・ボリュームの内部で原子核の磁気スピンを空間エンコーディングするよう適応される磁場勾配コイルと；
−前記磁場勾配コイルに電流を供給するよう適応される磁場勾配コイル電源と；
−プロセッサを含むコンピュータシステムであって、前記コンピュータシステムは前記磁気共鳴映像システムを制御するように適応される、コンピュータシステムと；
−前記プロセッサにより実行するための機械可読命令を含むメモリと、を有し、
前記命令の実行は前記プロセッサに以下を生じさせる：
−前記無線周波数コイルを用いてＴ１加重磁気共鳴データを取得し；
−前記Ｔ１加重磁気共鳴データからＴ１加重磁気共鳴画像を再構成し；
−前記Ｔ１加重磁気共鳴画像の中で前記複数のファントムコンパートメントの夫々を識別することによりＴ１キャリブレーションを決定する、
磁気共鳴映像システム。
【請求項１０】
前記複数のファントムコンパートメントの夫々は異なる断面を有し、前記複数のファントムコンパートメントは、前記Ｔ１加重磁気共鳴画像の中で前記異なる断面を識別することにより、少なくとも部分的に識別される、請求項９記載の磁気共鳴映像システム。
【請求項１１】
前記複数のファントムコンパートメントのうちの少なくとも１つはチューブを含み、前記複数のファントムコンパートメントのうちの前記少なくとも１つは少なくとも２つのサブコンパートメントを含み、そのうちの少なくとも１つのサブコンパートメントは前記Ｔ１緩和時間キャリブレーションファントムで充填されておらず、前記複数のファントムコンパートメントは、前記Ｔ１加重磁気共鳴画像の中で充填されていない前記少なくとも１つのサブコンパートメントを検出することにより、少なくとも部分的に識別される、請求項９又は１０に記載の磁気共鳴映像システム。
【請求項１２】
前記複数のファントムコンパートメントは、その相対位置により、及び／又は、前記Ｔ１加重磁気共鳴画像の中の強度により、少なくとも部分的に識別される、請求項９乃至１１の何れか１つに記載の磁気共鳴映像システム。
【請求項１３】
前記命令はさらに前記プロセッサに以下を生じさせる：
−プロトン加重磁気共鳴データを取得し；
−プロトン加重磁気共鳴画像を再構成し；
−前記プロトン加重磁気共鳴画像、前記Ｔ１加重磁気共鳴画像、及び前記Ｔ１キャリブレーションに従ってＴ１０マップを構築し；
−ポスト造影剤Ｔ１加重磁気共鳴データを取得し；
−前記ポスト造影剤Ｔ１加重磁気共鳴データに従ってポスト・コントラスト・エージェントＴ１加重磁気共鳴画像を再構成し；そして、
−前記ポスト造影剤Ｔ１加重磁気共鳴画像、前記Ｔ１０マップ、及び前記プロトン加重磁気共鳴画像に従って、造影剤濃度マップを構築する、
請求項９乃至１２の何れか１つに記載の磁気共鳴映像システム。
【請求項１４】
前記命令の実行は前記プロセッサに以下を生じさせる：
−前記無線周波数コイルを用いてＴ１加重磁気共鳴データを取得し；
−前記Ｔ１加重磁気共鳴データからＴ１加重磁気共鳴画像を再構成し；
−前記Ｔ１加重磁気共鳴画像の中で前記複数のファントムコンパートメントの夫々を識別することにより、Ｔ１キャリブレーションを決定する、
請求項１０乃至１３の何れか１つに記載の磁気共鳴映像システムのプロセッサにより実行される機械実行可能な命令を含む、コンピュータプログラム。
【請求項１５】
コンピュータにより実現されるＴ１キャリブレーションの決定方法であって、前記方法の実行は：
−前記無線周波数コイルを用いて、Ｔ１加重磁気共鳴データを取得するステップと；
−前記Ｔ１加重磁気共鳴データからＴ１加重磁気共鳴画像を再構成するステップと；
−前記Ｔ１加重磁気共鳴画像の中で前記複数のファントムコンパートメントの夫々を識別することにより、前記Ｔ１キャリブレーションを決定するステップと、を含む、請求項１０乃至１４の何れか１つに記載の磁気共鳴映像システムによって実行される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気共鳴映像法に関し、詳しくはダイナミック・コントラスト強調の磁気共鳴映像法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイナミック・コントラスト強調のＭＲＩ（ＤＣＥ−ＭＲＩ）においては、磁気共鳴映像法によって検出することのできる物質を含む造影剤が被験者の中に注入される。例えば、ガドリニウム含有混合物が患者の血液流の中に注入されてもよく、磁気共鳴映像法の画像の時系列がＴ１加重（Ｔ１−ｗｅｉｇｈｔｅｄ）プロトコルを用いて作られる。その時系列は、注入前に典型的には開始され、数分間継続し、ガドリニウムによってもたらされた変化したＴ１を用いて造影剤の広がりを示す。
【０００３】
ＤＣＥ−ＭＲＩは、或る病状を診断したり、又は、治療法の有効性を評価するのにはとても有用である。磁気共鳴画像の時系列がＴ１加重プロトコルを用いて作られる場合、ガドリニウムベースの混合物が、被験者の領域の血管化を表示し、評価し又は測定するのに使用されてもよい。例えば、腫瘍の成長によって生じる新たな血管化を表示するためにその技術が使用されてもよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、独立請求項で述べる磁気共鳴映像法（磁気共鳴イメージング）のキャリブレーションアセンブリと、磁気共鳴映像システムと、コンピュータプロダクトと、コンピュータにより実行される方法とを供給する。従属請求項には様々な実施形態群が記載される。
【０００５】
しかしながら、被験者を介した造影剤の広がりを定量的に分析することは困難であり、それは、造影剤によるボクセル中の信号変化がそのボクセル中の造影剤の濃度の単純な関数（例えば線形な）ではないという事実による。
【０００６】
本発明の或る応用分野は胸部のＭＲＩである。乳がん組織における造影剤の摂取増加は、血液流の増加を表し、及び／又は、とりわけ、乳がんを示す毛細管透過性の増加を表す。本明細書では胸部の磁気共鳴映像の具体例が使用されるが、本発明の実施形態は胸部磁気共鳴映像に制限されるものではない。
【０００７】
ＤＣＥ−ＭＲＩの分析に対しては現在２つのアプローチが存在し、そして、幾つかの複合方法が存在する。第１のアプローチは、現象論的方法である。ここでは、医師は信号強度を時間関数として観察するだけである。ＭＲＩ信号の経験則と同じく時間関数として観察される構造に基づいて、放射線医師は何が観察されるかについての結論を出す。医師は、典型的には、最初の摂取後（コントラスト注入後２−３分の測定）、信号が更に増加、安定、又は、減少すること（それぞれ、タイプ１，２、及び３といわれる）を観察し、そこでは、タイプ３は悪性腫瘍と強く相関し、そして、タイプ１は良性症状と幾分関係する。最近の発表によれば、初期摂取とタイプ間の区別との両方に関する閾値を与えるよう努めるが、これらはスキャナーとプロトコル毎に異なり一般化していない。現在の先行技術は、そのスキャナーとスキャナープロトコルに対して閾値を選択することを観察者に任せており、従って、バイラッズ（Ｂｉ−Ｒａｄｓ）における定量的な提案が全体的に欠ける。このことは、異なるメーカーのスキャナーを有する現場では特に煩わしい。というのも、彼らはこうしたスキャナーに対して異なる閾値が必要になるかもしれないからである。このことは、また、胸部ＭＲＩＣＡＤシステムにも問題であり、そのシステムはスキャナーとプロトコルに依存する相対強調（ｒｅｌａｔｉｖｅ  ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ）の閾値を含む。
【０００８】
定量的ＤＣＥ−ＭＲＩに対する第２のアプローチは薬物動態モデリングである。ここでは、信号強度から、血管と組織内のコントラスト濃度を評価し、引き続き、これらの濃度から組織モデル内のパラメータを導出する試みがなされる。このアプローチはより定量的であるという見込みがあるが、スキャナープロトコルに特別な要件を課す。例えば、コントラストのない組織のＴ１を測定するのに参照スキャンが必要である。スキャンの高い時間分解能が血液流と動脈の入力関数とを測定するのに必要であり、組織のパラメータを正確に予測するために必要である。胸部に対する現在の臨床診療はこれらの要件を満足しない（参照スキャンなし、１−２分毎に１つのイメージ）。
【０００９】
それ故、ＤＣＥ−ＭＲＩにおける時間関数として信号強度を定量的に記述する方法を開発することが有利であり、即ち、それはスキャナーやスキャナープロトコルとは独立している。特に、胸部のＤＣＥ−ＭＲＩの造影剤の摂取をスキャナーやスキャナープロトコルと独立に記述することが望ましい。
【００１０】
上述したように、２つのアプローチは以下の通りである：
（１）現象論的方法であり、ユーザに曲線を解釈することを要求し、それらの曲線を同じプロトコルで取得された他の曲線と比較する。例えばＣｏｎｆｉｒｍａのＣＡＤＳｔｒｅａｍやＩｎｖｉｖｏのＤｙｎａＣＡＤのような胸部ＭＲＩＣＡＤシステムは、相対強調測定に関して設定されるべき閾値を要求する。これらの閾値はスキャナーのタイプとプロトコルとに依存する。
（２）薬物動態モデリングであり、これに近い方法を提供するかもしれないが、スキャニングプロトコルに要件を課す：即ち、高い時間分解能、Ｔ１キャリブレーションスキャンである。
【００１１】
現象論的方法のアプローチは、上述したように、ユーザが選択しなければならない任意の閾値に煩わされる。さらに、これらの閾値はスキャナーとスキャナープロトコル毎に異なる。
【００１２】
薬物動態モデリングは、今日の臨床診療よりも相当に高い時間分解能を備えたスキャンを必要とする。また、特別のスキャンが組織のプレコントラストＴ１を予測するために必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の実施形態は、幾つかのコンパートメントを有するファントムを胸部の近くに供給することにより、これらの又は他の技術的問題に対処し、夫々のコンパートメントは異なる既知の造影剤濃度を有し、その造影剤は既知の媒体、例えば水や気泡のない寒天の中に溶解される。磁気共鳴データを取得する間、キャリブレーションファントムを使用することにより、造影剤の濃度マップの計算を可能にしてもよい。造影剤の実際の濃度は、画像の強度を単純に検査するのとは反対に、経験的に計算される。さらに、そうした技術は薬物動態モデルに必要とされるような高い時間分解能を必要としない。
【００１４】
本方法の実施形態を実行する間、ファントムのコンパートメントに対する強度値が得られる：
これらを得る単純な方法は、ユーザに関心領域を手動で描かせることである。そして、強度値と標準偏差とが各ＲＯＩの画素値を平均することにより導出することができる。
【００１５】
ファントムを自動的に検出するためにソフトウェアを使用することができ、或るアルゴリズムの実施形態は以下の通りである：
−スキャンから身体を検出して除外する、例えば、取得したボリュームの何れかに境界をつけ、後部側から伝播を行い、反転し、そして、元の画像で乗算する。
【００１６】
−残りの対象物を検出する、例えば、残りの対象物に境界をつけ、その残りの対象物の大きさ、形状、及び位置を測定し、そして、モデルデータと比較する。
【００１７】
−或るモデルに対して、対象物の大きさ、形状、及び位置を検査することで誤検出を除去する。
【００１８】
この方法の利点は、スキャナー及びスキャナープロトコルとは独立した方法で、すぐに造影剤摂取が測定できることである。これは特に胸部ＭＲＩＣＡＤシステムに有用であり、そのシステムでは閾値が相対強調について設定され、画素の分類をもたらす。現在のところ、これらの閾値はスキャナータイプとプロトコルに依存する。本方法を用いて、これらの閾値は全てのスキャナータイプとプロトコルに対して一度検出される必要があるだけである。
【００１９】
臨床的には、患者は現在のファントムでスキャンされてもよい。そのスキャニングプロトコルは、そのファントムを用いずに使用されるプロトコルと全く同じである。そのファントムのプロトン濃度が被験者のものと異なる場合、幾つかのケースでは陽子密度を測定するための高速スキャンが行なわれる。
【００２０】
他のキャリブレーションスキャンに対しては、Ｔ１測定が含まれてもよい。Ｔ１測定の場合（可変フリップ角（ＶＦＡ）アプローチ又は他の方法）には、ファントムはＴ１測定を改良するのに使用されてもよく、例えば、ファントムから得られるＶＦＡデータが、使用されるフリップ角を補正するのに使用されてもよい。
【００２１】
本明細書で使用されるコンピュータ可読記憶媒体は、如何なるタンジブル（ｔａｎｇｉｂｌｅ）な記憶媒体をも包含し、コンピュータデバイスのプロセッサによって実行可能な命令を保存してもよい。そのコンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ可読の非一時的記憶媒体として言及されてもよい。そのコンピュータ可読記憶媒体は、また、タンジブルなコンピュータ可読媒体として言及されても良い。幾つかの実施形態では、コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータデバイスのプロセッサによってアクセスされることのできるデータを保存することもできる。コンピュータ可読記憶媒体の例には以下を含むがこれらに制限されない：フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ハードディスクドライブ、ソリッドステートハードディスク、フラッシュメモリ、ＵＳＢメモリ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、光学ディスク、光磁気ディスク、及び、プロセッサのレジスタファイルである。光学ディスクの例には、コンパクトディスク（ＣＤ）やデジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）を含み、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、又は、ＤＶＤ−Ｒディスクである。コンピュータ可読記憶媒体の用語は、ネットワークや通信リンクを介してコンピュータデバイスによってアクセスされることのできる各種タイプの記憶媒体（ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  ｍｅｄｉａ）についても言及する。例えば、データがモデムを介して、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読み出されてもよい。
【００２２】
コンピュータメモリはコンピュータ可読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できる如何なるメモリでもよい。コンピュータメモリの例には、以下を含むがこれらに制限されない：ＲＡＭメモリ、レジスタ、及びレジスタファイルである。
【００２３】
コンピュータストレージはコンピュータ可読記憶媒体の一例である。コンピュータストレージは如何なる不揮発性コンピュータ可読記憶媒体でもよい。コンピュータストレージの例には以下を含むがこれらに制限されない：ハードディスクドライブ、ＵＳＢメモリ、フロッピー（登録商標）ディスク、スマートカード、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、及び、ソリッドステートハードドライブである。幾つかの実施形態では、コンピュータストレージはコンピュータメモリでもよく、又は、その逆でもよい。
【００２４】
本明細書で使用されるコンピュータデバイスは、プロセッサを含む如何なるデバイスについても言及する。プロセッサはプログラム又は機械実行可能な命令を実行できる電子部品である。“プロセッサ”を含むコンピュータデバイスの言及は、可能な限り１つよりも多くのプロセッサを含むものとして解釈されるべきである。コンピュータデバイスの用語は、可能な限り、それぞれがプロセッサを含むコンピュータデバイスの集合又はネットワークへ言及するものとしても解釈されるべきである。多くのプログラムは複数のプロセッサによって実行される命令を有し、そのプロセッサは同じコンピュータデバイスの中にあってもよく、又は、複数のコンピュータデバイスに渡って分配されてもよい。
【００２５】
本明細書で使用される‘ユーザインターフェース’はユーザ又はオペレータがコンピュータ又はコンピュータシステムと相互作用することを可能と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情報又はデータをオペレータに提供してもよく、及び／又は、オペレータから情報又はデータを受け取ってもよい。ディスプレイ又はグラフィカルユーザインターフェース上のデータ又は情報の表示は、情報をオペレータに提供する一例である。キーボード、マウス、トラックボール、タッチバッド、ポインティングスティック、グラフィックスタブレット、ジョイスティック、ゲームパッド、ウェッブカム、ヘッドセット、ギアスティック、ハンドル、ペダル、ワイヤードグローブ、ダンスパッド、リモートコントロール、及び、加速度計を介してデータを受信することは、オペレータから情報やデータを受信する全ての例である。
【００２６】
本明細書で使用される‘磁気共鳴（ＭＲ）データ’は、磁気共鳴映像スキャンの間、磁気共鳴装置のアンテナによる原子スピンによって放出される無線周波数信号の記録測定を包含する。磁気共鳴映像（ＭＲＩ）のイメージは、本明細書では、磁気共鳴映像データの内部に含まれる解剖学的データの再構成された２次元又は３次元視覚化として定義される。この視覚化はコンピュータを用いて実行され得る。
【００２７】
一側面では、本発明は磁気共鳴映像のキャリブレーションアセンブリを供給する。その磁気共鳴映像のキャリブレーションアセンブリは、被験者の少なくとも一部を受け入れる被験者レセプタクル（ｒｅｃｅｐｔａｃｌｅ）を有する。その磁気共鳴映像のキャリブレーションアセンブリは、複数のファントムコンパートメントを更に含む。その複数のファントムコンパートメントの夫々は、所定のＴ１緩和時間を有するキャリブレーションファントムを含む。その複数のファントムコンパートメントは、被験者レセプタクルに取り付けられる。その複数のファントムコンパートメントは、幾つかの異なる方法で被験者レセプタクルに取り付けられてもよい。幾つかの実施形態では、ファントムコンパートメントは分離したコンパートメントであって、被験者レセプタクルに取り付けられるか、又は、その上に固定されてもよい。別の実施形態では、ファントムコンパートメントは被験者レセプタクルによって少なくとも部分的に形成される。
【００２８】
換言すれば、磁気共鳴映像のキャリブレーションアセンブリは、被験者の少なくとも一部を保持又は支持する被験者レセプタクルと、複数のファントムコンパートメントとを有する。ファントムコンパートメントの夫々は、異なる所定のＴ１緩和時間を有するキャリブレーションファントムを含んでもよい。この実施形態は有利である。なぜなら、異なる所定のＴ１緩和時間を有するキャリブレーションファントムを保持することにより、磁気共鳴映像のキャリブレーションアセンブリがＴ１加重の磁気共鳴画像をキャリブレーションするのに使用されることができるからである。これは、造影剤が被験者に注入されたＴ１緩和時間の前後で取得される磁気共鳴画像をキャリブレーションするために特に有用であってもよい。
【００２９】
他の実施形態では、複数のファントムコンパートメントの夫々が異なる断面を有する。換言すれば、複数のファントムコンパートメントの夫々が他の断面について区別できる又は識別可能な断面を有する。このことは有利である。なぜなら、Ｔ１加重の磁気共鳴画像が構成された場合に、ファントムコンパートメントの夫々は、ファントムコンパートメントの断面だけで磁気共鳴画像において容易に識別可能であるからである。画像認識を用いて、各種の輪郭（プロフィール）を検出してもよく；幾つかの異なる技術が使用されてもよく：領域、周辺、コーナーの数を計算したり、又は、テンプレートマッチングを用いてもよい。
【００３０】
他の実施形態では、複数のファントムコンパートメントの少なくとも１つはチューブを含む。このことは有利である。なぜなら、チューブはキャリブレーションファントムで満たされて、被験者レセプタクルの周りに巻き付けられても、又は、被験者レセプタクルの上に取り付けられてもよいからである。
【００３１】
他の実施形態では、複数のファントムコンパートメントの少なくとも１つは少なくとも２つのサブコンパートメントを含む。少なくとも１つのサブコンパートメントは、Ｔ１緩和時間のキャリブレーションファントムで満たされない。このことは有利である。なぜなら、Ｔ１緩和時間のキャリブレーションファントムで満たされていないサブコンパートメントの同一性（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）がファントムコンパートメントの夫々を識別する手段を供給してもよいからである。
【００３２】
他の実施形態では、チューブの夫々は閉路を形成し、その閉路は複数のスライス磁気共鳴映像データにおける位置にとって有利なことがある。ファントムコンパートメントが閉路をなすように連続的でない場合は、スライスが存在することがあり、そこでは、ファントムコンパートメントは磁気共鳴画像の中では認識できない。
【００３３】
他の実施形態では、被験者支持体は、磁気共鳴データを取得する無線周波数コイルを更に含む。この実施形態は有利である。なぜなら、無線周波数コイルを被験者支持体に組み込むことは、スペースを省き、磁気共鳴映像のキャリブレーションアセンブリを磁気共鳴映像システムへより簡単に統合することができるからである。
【００３４】
他の実施形態では、磁気共鳴映像のキャリブレーションアセンブリは、被験者の生体域の生体検査を実行する生体検査装置を更に含んでもよい。生体検査装置は複数のファントムコンパートメントに関して既知の配置を有する。この実施形態は有利である。なぜなら、磁気共鳴映像の画像が構成されるとき、ファントムコンパートメントに対して被験者の組織は既知だからである。同様に、生体検査装置が磁気共鳴映像のキャリブレーションアセンブリの中に統合される場合には、その生体検査装置の配置もファントムコンパートメントに関して既知である。例えば、生体検査装置は、或るメカニズムを使用して被験者内に挿入される針を有してもよい。
【００３５】
他の実施形態では、所定のＴ１緩和時間は既知のＴ１緩和時間の造影剤濃度に対応する。例えば、Ｔ１緩和時間の造影剤が被験者に注入される場合は、ファントムコンパートメントは、その特定の造影剤の異なる濃度を有してもよい。しかしながら、他の実施形態では、キャリブレーションファントムのＴ１緩和時間は、異なるＴ１緩和時間の造影剤によって生じる。
【００３６】
他の側面では、本発明は磁気共鳴映像システムを供給する。その磁気共鳴映像システムは、磁場を生成する磁石を含み、イメージング・ボリューム内に位置する被験者の原子核の磁気スピンを方向付ける。その磁気共鳴映像システムは、無線周波数コイルを用いて、磁気共鳴データを取得するように適応された無線周波数トランシーバを更に含む。本明細書では、無線周波数トランシーバへの言及は、分離した無線周波数送信機と無線周波数受信機についても言及することが理解される。同様に、無線周波数コイルへの言及は、分離した無線周波数コイルの送信と受信についても言及する。
【００３７】
本磁気共鳴映像システムは、磁気共鳴映像のキャリブレーションアセンブリを受け入れる被験者支持体を更に含む。その磁気共鳴映像のキャリブレーションアセンブリは、被験者の少なくとも一部を受け入れる被験者レセプタクルを含む。その磁気共鳴映像のキャリブレーションアセンブリは、複数のファントムコンパートメントを更に含む。その複数のファントムコンパートメントの夫々は、所定のＴ１緩和時間を有するＴ１緩和時間キャリブレーションファントムを含む。その複数のファントムコンパートメントはイメージング・ボリュームの内部に位置する。その磁気共鳴映像システムは、イメージング・ボリューム内部の原子核の磁気スピンを空間エンコーディングするように適応された磁場勾配コイルを更に含む。その磁気共鳴映像システムは、磁場勾配コイルに電流を供給するように適応された磁場勾配コイル電源を更に含む。
【００３８】
本磁気共鳴映像システムは、プロセッサを有するコンピュータシステムを更に含む。そのコンピュータシステムは磁気共鳴映像システムを制御するよう適応される。例えば、そのコンピュータシステムは、制御信号を磁気共鳴映像システムの各種の部品へ送信及び受信するよう結合（インターフェース）されてもよい。そのコンピュータシステムは、磁気共鳴映像システムに対する制御システムに相当する。その磁気共鳴映像システムは、プロセッサによる実行のための機械可読命令を含むメモリを有する。
【００３９】
その命令の実行は、無線周波数コイルを用いて、プロセッサにＴ１加重磁気共鳴データを取得させる。そのプロセッサは、制御信号を無線周波数トランシーバと磁場勾配コイル電源へ送信するためコンピュータシステムを使用してもよく、このようにして、無線周波数トランシーバから磁気共鳴データを含むデータを受信する。命令の実行は、さらに、プロセッサにＴ１加重磁気共鳴データからＴ１加重磁気共鳴画像を再構成させる。周知のフーリエ技術を用いて、磁気共鳴データは磁気共鳴画像へ再構成されてもよい。命令の実行は、Ｔ１加重磁気共鳴画像内で複数のファントムコンパートメントの夫々を識別することにより、更に、プロセッサにＴ１キャリブレーションを判定させる。複数のファントムコンパートメントの夫々は、所定のＴ１緩和時間を有するキャリブレーションファントムを含む。磁気共鳴画像内でファントムコンパートメントの位置を識別することによって、キャリブレーションファントムの位置での強度を所定の又は既知のＴ１緩和時間と直接比較することによりキャリブレーションを構成することができる。
【００４０】
或る磁気共鳴画像への言及は複数の磁気共鳴画像への言及であってもよいことが本明細書では理解される。例えば、磁気共鳴データはボリューム測定データを含んでもよい。その再構成プロセス中に、磁気共鳴データはボリュームのスライスを表す複数の磁気共鳴画像の中に再構成されてもよく、そこからその磁気共鳴データが取得されていた。また、フーリエ技術がイメージング・ボリュームの外側から磁気共鳴画像信号を再構成するのに使用され、又は、所定の関心領域が特定の画像の再構成に対して構築されてもよいことを留意すべきである。
【００４１】
他の実施形態では、複数のファントムコンパートメントの夫々は異なる断面を有する。その複数のファントムコンパートメントは、Ｔ１加重磁気共鳴画像の中で異なる断面を識別することにより、少なくとも部分的に識別される。これを達成するために幾つかの実施形態では単純な形状認識やパタン認識が使用されてもよい。異なる断面は異なる数の角や端部を有するので、ファントムコンパートメントは、既知の画像認識技術により容易に認識されてもよい。
【００４２】
他の実施形態では、少なくとも１つのファントムコンパートメントはチューブを含む。その複数のファントムコンパートメントのうちの少なくとも１つは、少なくとも２つのサブコンパートメントを含む。少なくとも１つのサブコンパートメントはキャリブレーションファントムで満たされない。その複数のファントムコンパートメントは、Ｔ１加重磁気共鳴画像の中で少なくとも１つのサブコンパートメントを検出することにより、少なくとも部分的に識別される。再び、Ｔ１加重磁気共鳴画像に関して、実際は複数の画像について言及してもよいことに留意する。例えば、磁気共鳴データが或るボリュームのものである場合、それは後に複数のスライス又は画像に再構成される。この実施形態は有利である。なぜなら、キャリブレーションファントムで満たされていないサブコンパートメントは、様々なキャリブレーションファントムの空間エンコーディングを可能にするからである。この空間エンコーディングは異なるキャリブレーションファントムの単純な認識を可能にする。
【００４３】
他の実施形態では、複数のファントムコンパートメントは、Ｔ１加重磁気共鳴画像の中の相対位置及び／又は強度によって、少なくとも部分的に識別される。磁気共鳴映像のキャリブレーションアセンブリが構築されるとき、複数のファントムコンパートメントのＴ１緩和時間は既知である。また、様々なファントムコンパートメントの相対位置も既知の量である。磁気共鳴映像のキャリブレーションアセンブリは、被験者レセプタクルに固定された複数のファントム部品を備えた機械的部品である。これらの配置は固定されているので、所定のＴ１緩和時間と共に異なるファントムコンパートメントの相対位置は知られている。この知識は複数のファントムコンパートメントの夫々の位置を識別するのに少なくとも部分的に使用されてもよい。同様に、Ｔ１加重磁気共鳴画像は、Ｔ１緩和時間に依存して異なるファントムコンパートメントに対して異なる強度を示すので、この強度の差はファントムコンパートメントを識別するのにも使用され得る。所定のＴ１緩和時間は複数のファントムコンパートメントの夫々に対して知られている。画像認識ソフトウェアがファントムコンパートメントの位置を識別することができ、そして、Ｔ１加重磁気共鳴画像の中の強度をソートすることにより、Ｔ１値をファントムコンパートメントの夫々に割り当てることができる。
【００４４】
他の実施形態では、さらに命令がプロセッサにプロトン加重（ｐｒｏｔｏｎ−ｗｅｉｇｈｔｅｄ）の磁気共鳴データを取得させる。プロトン加重磁気共鳴データの取得は、キャリブレーションファントムを被験者から得た磁気共鳴データと比較するのに有用である。陽子（プロトン）密度における差はキャリブレーションを構築する際に使用することができる。命令はさらにプロセッサにプロトン加重磁気共鳴画像を再構成させる。命令はプロトン加重磁気共鳴画像、Ｔ１加重磁気共鳴画像、及びＴ１キャリブレーションに従って、さらにプロセッサにＴ１０マップを構築させる。Ｔ１０マップは、基本的にはキャリブレーション目的に使用される開始の又は最初のＴ１マップである。
【００４５】
命令はさらにプロセッサに、ポスト造影剤Ｔ１加重（ｐｏｓｔ−ｃｏｎｔｒａｓｔ−ａｇｅｎｔ−Ｔ１−ｗｅｉｇｈｔｅｄ）磁気共鳴データを取得させる。そのポスト造影剤Ｔ１加重磁気共鳴データは、Ｔ１加重磁気共鳴データの後に取得される磁気共鳴データである。そのポスト造影剤Ｔ１加重磁気共鳴データは、例えば、Ｔ１造影剤が被験者の中に注入された後に取得されてもよい。幾つかの実施形態では、これは遅延を用いて自動的に達成されてもよい。例えば、医師や医療専門家が被験者に注入した後、医師や医療提供者はタイマーをスタートさせるコンピュータシステムのグラフィックユーザインターフェース上のボタンやコントローラを作動させてもよい。他の実施形態では、プロセッサは、例えばグラフィックユーザインターフェースを通じて医師や医療提供者からコマンドを受信した後、その取得をトリガーしてもよい。
【００４６】
命令はさらにプロセッサに、ポスト造影剤Ｔ１加重磁気共鳴データに従って、ポスト造影剤Ｔ１加重磁気共鳴画像を再構成させる。命令はさらにプロセッサに、ポスト造影剤Ｔ１加重磁気共鳴画像、Ｔ１０マップ、及びプロトン加重磁気共鳴画像に従って、造影剤濃度マップを構築させる。この実施形態はとても有利であってもよく、なぜなら、その構築された造影剤濃度マップは使用されるスキャニングシステムやＭＲＩシステムとは独立であってもよいからである。これは、プレ及びポスト造影剤Ｔ１加重磁気共鳴画像とその差分を単純に取得するのに有利であってもよい。
【００４７】
他の側面では、本発明はコンピュータプログラムプロダクトを供給し、そのコンピュータプログラムプロダクトは機械実行可能な命令を有し、本発明の一実施形態に従った磁気共鳴映像システムのプロセッサによって実行される。命令の実行は、プロセッサに、無線周波数コイルを用いて、Ｔ１加重磁気共鳴データを取得させる。命令の実行は、さらに、プロセッサにＴ１加重磁気共鳴データからＴ１加重磁気共鳴画像を再構成させる。命令の実行は、さらに、Ｔ１加重磁気共鳴画像の中の複数のフォトンコンパートメントの夫々を識別することにより、プロセッサにＴ１キャリブレーションを決定させる。コンピュータプログラムプロダクトは例えばコンピュータ可読記憶媒体に保存されてもよい。こうして、本発明の実施形態は、コンピュータプログラムプロダクトを含むコンピュータ可読記憶媒体も供給する。
【００４８】
他の側面では、本発明はＴ１キャリブレーションを判定するコンピュータで実現される方法を供給する。本発明の一実施形態に従った磁気共鳴映像システムによる方法の実行は、無線周波数コイルを用いて、Ｔ１加重磁気共鳴データを取得するステップを含む。その方法は、さらに、Ｔ１加重磁気共鳴データからＴ１加重磁気共鳴画像を再構築するステップを含む。その方法は、さらに、Ｔ１加重磁気共鳴画像の中の複数のファントムコンパートメントの夫々を識別することにより、Ｔ１キャリブレーションを決定するステップを含む。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
以下では、本発明の好適な実施形態が例示の目的でのみ説明され、次の図面が参照される：
【図１】図１は本発明の一実施形態に従った方法を表すフローチャートを示す。
【図２】図２は本発明の別の実施形態に従った方法を表すフローチャートを示す。
【図３】図３は本発明の別の実施形態に従った方法を表すフローチャートを示す。
【図４】図４は本発明の一実施形態に従った磁気共鳴キャリブレーションアセンブリの一例を表す。
【図５】図５は本発明の別の実施形態に従った磁気共鳴キャリブレーションアセンブリの一例を表す。
【図６】図６はファントムコンパートメントに使用されてもよい輪郭の例を示す。
【図７】図７は、キャリブレーションファントムの空の及び満たされたサブコンパートメントを用いた、ファントムコンパートメントの空間エンコーディングを表す。
【図８】図８は、本発明の別の実施形態に従った磁気共鳴キャリブレーションアセンブリの一例を表す。
【図９】図９は、本発明の一実施形態に従った磁気共鳴映像システムの一例を表す。
【図１０】図１０は、本発明の一実施形態に従った磁気共鳴キャリブレーションシステムを用いた、Ｔ１及びＴ２加重磁気共鳴画像を示す。
【図１１】図１１は、差分画像と造影剤濃度マップの比較を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
これらの図面の類似する数字のついた要素は、対応する要素であるか又は同様の機能を実行する。前述された要素は、その機能が同等である場合は、必ずしも以降の図面で説明されないだろう。
【００５１】
図１は、本発明の一実施形態に従った方法を表すフローチャートを示す。ステップ１００では、Ｔ１加重磁気共鳴データが取得される。ステップ１０２では、Ｔ１加重磁気共鳴画像がＴ１加重磁気共鳴データから再構成される。そして、ステップ１０４では、Ｔ１キャリブレーションが、Ｔ１加重磁気共鳴画像の中の各ファントムコンパートメントを識別することにより、決定される。
【００５２】
図２は、本発明の別の実施形態に係る方法を表すフローチャートを示す。ステップ２００では、プロトン加重磁気共鳴データが取得される。ステップ２０２では、プロトン加重磁気共鳴画像が再構成される。ステップ２０４では、Ｔ１加重磁気共鳴データが取得される。ステップ２０６では、Ｔ１加重磁気共鳴画像がＴ１加重磁気共鳴データから再構成される。ステップ２０８では、Ｔ１加重磁気共鳴画像の中のファントムコンパートメントの夫々を識別することにより、Ｔ１キャリブレーションが判定される。ステップ２１０では、Ｔ１０マップが構築される。そのＴ１０マップは、プロトン加重磁気共鳴画像、Ｔ１加重磁気共鳴画像、及びＴ１キャリブレーションを用いて構築される。ステップ２１２では、ポスト造影剤Ｔ１加重磁気共鳴データが取得される。ステップ２１４では、ポスト造影剤Ｔ１加重磁気共鳴データを用いて、ポスト造影剤Ｔ１加重磁気共鳴画像が再構成される。その造影剤濃度マップは、ポスト造影剤Ｔ１加重磁気共鳴画像、Ｔ１０マップ、及びプロトン加重磁気共鳴画像を用いて構築される。
【００５３】
図３は、本発明の別の実施形態を表すフローチャートを示す。ブロック３００では、一連のダイナミックなコントラスト強調ＭＲＩ画像が取得される。例えば、これらは、Ｔ１緩和時間造影剤が被験者の中に注入された後、様々な時点で取得される画像であってもよい。ブロック３０２では、スポイルド勾配エコーシーケンス（ＳＰＧＥ）により得られる画像が低歯先角で取得される。ブロック３００と３０２から得られるデータは、本発明の一実施形態に従って、ブロック３０４でキャリブレーションファントム３０６から得られたデータと結合される。ブロック３０４では、プロトン密度に対して経験則的な補正がなされ、Ｔ１０マップが構築される。ブロック３０４の後、ブロック３０８はＴ１０マップを表す。ブロック３１０では、キャリブレーションの濃度への経験則的な変換が行なわれる。ブロック３１２では、別の磁気共鳴画像データが取得され、或る期間にわたって、被験者内部の造影剤濃度をマップする一連の濃度マップを方向づけるように経験則的なキャリブレーションが使用される。
【００５４】
図３で表される関連ステップは次の通りである：
１．ファントム及びファントムコンパートメントの検出。
【００５５】
我々は、対話形式で又はアルゴリズムにサポートされて、ファントムの各コンパートメントに対してダイナミックスキャンにおける各時間インスタンスでの強度値を得る。
【００５６】
２．プロトン密度の計算。
【００５７】
ダイナミック画像はプロトン密度に対して補正される。このために、プロトン加重追加スキャンがなされる（例えば、低歯先角で取得されるスポイルド勾配エコーの取得）。そのダイナミック画像は次の式を用いて補正されることができる：
【００５８】
【数１】
2013539705.tif 000003
一実施形態では、我々はプロトン密度をキャリブレーションするためにファントムを使用することができ、例えば、ファントムコンパートメントを１００％プロトン密度に対する判断基準（ゴールドスタンダード）として使用することによってキャリブレートできる。キャリブレーションされたプロトン密度マップは診断値を有してもよい。
【００５９】
３．Ｔ１０マップの計算。
【００６０】
プレ・コントラスト・ダイナミック画像は、Ｔ１マップへ変換される（故にＴ１０マップへ）。我々は次の関係を利用する：
【００６１】
【数２】
2013539705.tif 000004
それは、我々がボクセルを参照組織と比較するとき、次の関係を導く：
【００６２】
【数３】
2013539705.tif 000005
それは、ファントムを既知のＴ１の参照組織として使用して、我々がＴ１０マップを計算することを可能にする。このアプローチは、一般的に組織内で見られる低い造影剤濃度（＜１ｍＭ）に対して有効である。より高い濃度に対しては正確でなくなる。
【００６３】
４．造影剤濃度マップの計算。
【００６４】
我々は、現在、組織の最初のＴ１を示すＴ１０マップを有する。造影剤が投与された後、Ｔ１マップを計算するためダイナミックスキャンの他の画像を使用できる。それから、我々は、緩和能（Ｒ＝１／Ｔ１）の変化を計算することができ、次の式を使用して造影剤濃度を計算する：
【００６５】
【数４】
2013539705.tif 000006
この式では、ｒ１（ｍＭ−１ｓ−１）は長手方向の緩和能で、Ｃ（ｔ）（ｍＭ）は造影剤濃度である。
【００６６】
一実施形態では、ステップ３及び４で線形関係を使用する代わりに、我々は、ファントムの様々なコンパートメントにおける信号対コントラスト関係に曲線をフィットさせることができる。
【００６７】
図４は、本発明の一実施形態に従った磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ４００の一実施形態を示す。その磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリは、被験者レセプタクル４０２を含む。この例では、被験者レセプタクル４０２はカップ形状のプラスチック要素である。その被験者レセプタクル４０２を取り囲んで、ファントムコンパートメント４０４、４０６、４０８、４１０、４１２、４１４の集合がある。ファントムコンパートメント４０４、４０６、４０８、４１０、４１２、４１４の夫々は閉路を形成するチューブであり、蒸留水溶液で満たされ、その蒸留水溶液はＯｍｎｉｓｃａｎにより製造されたＴ１緩和ファントムＧｄ−ＤＴＰＡの様々な濃度を含む。ファントムコンパートメント４０４内の濃度は０．５ｍＭ濃度である。ファントムコンパートメント４０６内の濃度は０．４ｍＭ濃度である。ファントムコンパートメント４０８内の濃度は０．３ｍＭ濃度である。ファントムコンパートメント４１０内の濃度は０．２ｍＭ濃度である。ファントムコンパートメント４１２内の濃度は０．１ｍＭ濃度である。ファントムコンパートメント４１４内の濃度は０．０ｍＭ濃度である。
【００６８】
図５は第１磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ５００と第２磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ５０２とを備えた図を示す。第１磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ５００と第２磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ５０２の両方とも、被験者支持体５０４の内部に配置されている。また、図５には第１胸部５０８と第２胸部５１０とを有する被験者５０６が示される。第１胸部５０８は第１磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ５００の内部に少なくとも部分的に存在するものとして示される。第２胸部５１０は第２磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ５０２の内部に少なくとも部分的に存在するものとして示される。第１磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ５００は第１被験者レセプタクル５１２を含む。第２磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ５０２は第２被験者レセプタクル５１４を含む。第１胸部５０８は第１被験者レセプタクルの内部に部分的に配置される。第２胸部５１０は第２被験者レセプタクルの内部に部分的に配置される。
【００６９】
第１被験者レセプタクル５１２を取り囲んで、複数の、又は、集合のファントムコンパートメント５１６が存在する。この実施形態では、ファントムコンパートメント５１６は第１被験者レセプタクル５１２を水平に取り囲むチューブである。
【００７０】
第２磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ５０２は代替的な実施形態を示す。第２磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリには、２つのファントムコンパートメントのグループ５１８，５２０が存在する。最初に、垂直に配置されたチューブであるファントムコンパートメントの垂直グループ５１８がある。その垂直なファントムコンパートメント５１８に隣接して、水平なファントムコンパートメントの集合５２０がある。
【００７１】
図６は異なるファントムコンパートメントを区別するために使用されてもよい断面６００の集合を示す。断面６００には、矩形６０２、円形６０４、三角形６０６、六角形６０８、及びプラス形状６１０がある。これらは、磁気共鳴画像の中で容易に識別できる形状の例である。これらの形状の夫々は異なる数のコーナーを有することが分かるであろう。磁気共鳴映像スライスが傾いた角度でその断面を通過する場合は、その形状は歪むだろう。しかし、その歪みは多くの画像認識アルゴリズムに影響を与えないだろう。例えば、或るアルゴリズムではコーナーの数を単純にカウントし、これらの全ての形状を区別することができる。図６に示される形状は例示目的であり、異なる断面の全てのセットを形成するものではない。当業者であれば他の形状も可能であることを認識するだろう。
【００７２】
図７はファントムコンパートメントの集合７００を示す。ファントムコンパートメント７００の夫々は３つのサブコンパートメント７０１に分割される。陰影の付いたサブコンパートメントは充填サブコンパートメント７０２を表す。充填サブコンパートメント７０２は、所定のＴ１緩和時間を有するキャリブレーションファントムで充填されたサブコンパートメントである。また、陰影の付いていないサブコンパートメント７０４が存在し、それは空のサブコンパートメント７０４を表す。空のサブコンパートメントはキャリブレーションファントムで充填されていない。ファントムコンパートメント７００を個々のサブコンパートメント７０１に分割することは、個々のファントムコンパートメントの空間エンコーディングが存在し得るという点で有利である。そうしたコードの一例が図７を分析することにより作成できる。例えば、充填コンパートメント７０２が１を、空のコンパートメントが０を表す場合、コードを作成できる。例えば、ファントムコンパートメント７０６は、３つの充填コンパートメントを有する。従って、これに対するコードは二進コード１１１になるだろう。ファントムコンパートメント７０８は、充填されていない第１のサブコンパートメントと、２つの充填コンパートメントを有する。従って、その二進コードは０１１になるだろう。この例に従って、ファントムコンパートメント７１０に対するコードは１０１になるだろう。ファントムコンパートメント７１２に対するコードは１１０になるだろう。最後に、ファントムコンパートメント７１４に対するコードは０１０になるだろう。１つ以上の磁気共鳴イメージング画像を分析することにより、特定のファントムコンパートメントに対する空間コードを推定することが出来るだろう。これは、磁気共鳴画像、又は、一連の磁気共鳴画像の中のファントムコンパートメントを識別するため、又は、部分的に識別するために使用され得る。
【００７３】
図８は磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ８００の別の実施形態を示す。この磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ８００は被験者レセプタクル８０２を含む。その被験者レセプタクル８０２の内部には、第１ファントムコンパートメント８０４、第２ファントムコンパートメント８０６、第３ファントムコンパートメント８０８、及び第４ファントムコンパートメント８１０が存在する。図８には断面図が示される。第１ファントムコンパートメント８０４は円形の断面を有する。第２ファントムコンパートメント８０６は三角形の断面を有する。第３ファントムコンパートメント８０８は矩形の断面を有する。第４ファントムコンパートメント８１０は五角形の断面を有する。この実施形態では、被験者レセプタクル８０２の底部に孔８１２がある。孔８１２の下には生体検査針８１４が配置され、その生体検査針は機構８１６に接続され、その機構は生体検査針８１４を作動させることができる。その生体検査針８１４は先端部８１８を有する。また、被験者レセプタクル８０２の内部に胸部８２２を有する被験者８２０が示される。胸部８２２の内部には、生体検査ゾーン８２４がある。その生体検査ゾーン８２４は、それに対して医師や医療専門家が生体検査針８１４を用いて生体検査を実行することを望むゾーンである。
【００７４】
破線のボックス８２６は磁気共鳴イメージングシステムのイメージングゾーン８２６を表す。図８の図面では、磁気共鳴イメージングキャリブレーションアセンブリ８００が生体検査針８１４をガイドするためにどのように使用されるかを表している。磁気共鳴画像が取得された後、生体検査ゾーン８２４は医師又は医療専門家によって磁気共鳴画像の中に配置されてもよい。生体検査ゾーン８２４の位置はファントムコンパートメント８０４、８０６、８０８、８１０に関して知られている。生体検査針８１８の先端部の位置もファントムコンパートメント８０４、８０６、８０８、８１０に関して知られている。なぜなら、ファントムコンパートメント８０４、８０６、８０８、８１０と、機構８１６と、生体検査針８１４とは全て既知の機械的アセンブリを形成するからである。生体検査針８１４の先端部８１８に対するファントムコンパートメント８０４、８０６、８０８、８１０の位置は、命令を機構８１６に送信するのに使用することができ、そうして、生体検査針８１４の先端部８１８を生体検査ゾーン８２４にガイドして生体検査を実行する。
【００７５】
図９は本発明の一実施形態に従った磁気共鳴映像システム９００の一例を示す。磁石９０２の断面図が示される。その磁石の孔の内部には磁場勾配コイル９０４が存在する。磁場勾配コイル９０４は、３つの異なる空間次元においてエンコーディングする３組の磁場勾配コイルを表していることが理解される。磁場勾配コイルには磁場勾配コイル電源が接続され、磁場勾配コイルを加圧するために電流を供給する。磁石９０２の孔の内部には、イメージングゾーン８２６があり、そのイメージングゾーンは磁気共鳴映像データを取得するのに十分なほど均一な磁場を有する領域である。イメージングゾーンの内部には無線周波数コイル９０８があり、磁気共鳴データを取得する。無線周波数コイルは無線トランシーバ９１０に接続される。また、磁石９０２の内部には被験者支持体９０９がある。被験者支持体の上には被験者９２０が存在する。被験者８２０の胸部８２２は、磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ８００の被験者レセプタクル８０２の内部に位置付けられる。磁場勾配コイル電源９０６と無線トランシーバ９１０とはコンピュータシステム９１３のハードウェアインターフェース９１２に接続される。また、コンピュータシステム９１３はプロセッサ９１４を含み、そのプロセッサはユーザインターフェース９１２に接続される。また、そのプロセッサはユーザインターフェース９１６、コンピュータ記憶装置９１８、及びコンピュータメモリ９２０に接続される。
【００７６】
幾つかの実施形態では、無線周波数コイル９０８は磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ８００の中に統合されてもよい。幾つかの実施形態では、磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ８００と被験者支持体９０９とが単独の部品の中に統合されてもよい。他の実施形態では、磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ８００は被験者支持体９０９から着脱可能であってもよい。
【００７７】
記憶装置９１８は、Ｔ１加重磁気共鳴データ９２２、Ｔ１加重磁気共鳴画像９２４、Ｔ１キャリブレーション９２６、プロトン加重磁気共鳴データ９２８、プロトン加重磁気共鳴画像９３０、ポスト造影剤Ｔ１加重磁気共鳴データ９３２、ポスト造影剤Ｔ１加重磁気共鳴画像９３４、造影剤濃度マップ９３６、及びＴ１０マップを含むものとして表される。コンピュータメモリ９２０はコンピュータ実行可能なコードを含むものとして表され、磁気共鳴映像システム９００を操作し制御する。コンピュータメモリは磁気共鳴映像システム制御モジュール９３８を含むものとして表される。磁気共鳴映像システム制御モジュール９３８はコンピュータ実行可能なコードを含み、磁気共鳴映像システムの操作を制御し機能させる。
【００７８】
また、コンピュータメモリは磁気共鳴画像再構成モジュール９４０を含むものとして表される。磁気共鳴画像再構成モジュールはコンピュータ実行可能なコードを含み、そのコードは磁気共鳴データを磁気共鳴画像へ再構成することができる。例えば、磁気共鳴再構成モジュール９４０はＴ１加重磁気共鳴データ９２２をＴ１加重磁気共鳴画像９２４へ再構成することができる。同様にモジュール９４０はプロトン加重磁気共鳴データ９２８をプロトン加重磁気共鳴画像９３０へ再構成することができる。また、磁気共鳴画像再構成モジュール９４０はポスト造影剤Ｔ１加重磁気共鳴データをポスト造影剤Ｔ１加重磁気共鳴画像９３４へ再構成することができる。
【００７９】
また、コンピュータメモリの中にはファントムコンパートメント認識モジュール９４２が表される。ファントムコンパートメント８０４，８０６、８０８、８１０のタイプに応じて、ファントムコンパートメント認識モジュール９４２は、異なるタイプのファントムコンパートメントを認識できることがある。異なる断面が使用される場合は、ファントムコンパートメント認識モジュールは断面を認識できることがある。ファントムコンパートメントが空間エンコードされる場合、ファントムコンポーネント認識モジュール９４２は空間エンコーディングを検出でき、ファントムコンポーネントを認識する。コンピュータメモリ９２０はＴ１キャリブレーションモジュール９４４を含むものとしても表される。Ｔ１キャリブレーションモジュール９４４は、Ｔ１キャリブレーション９２６を構築するため、ファントムコンパートメント認識モジュール９４２とＴ１加重磁気共鳴画像９２４とを使用することができる。また、メモリはＴ１０マップ構築モジュール９４６を含むものとして表される。Ｔ１０マップ構築モジュール９４６は、Ｔ１０マップ９３７を構築するため、プロトン加重磁気共鳴画像９３０、Ｔ１加重磁気共鳴画像９２４、及びＴ１キャリブレーション９２６を使用することができる。また、そのメモリと共に造影剤濃度マップ構築モジュール９４８が示される。造影剤濃度マップ構築モジュール９４８は、ポスト造影剤Ｔ１加重磁気共鳴画像９３４、Ｔ１０マップ９３７、及びプロトン加重磁気共鳴画像９３０を用いて、造影剤濃度マップ９３６を構築することができる。
【００８０】
図１０はＴ２加重画像１０００とＴ１加重画像１００２とを示す。両方の画像の中には、胸部１００４が認識でき、またファントムコンパートメント１００６の画像も認識できる。図４に表されるファントムはこれらの画像を生成するのに使用された。図１０ではファントムコンパートメント１００６の強度の差が認識できる。
【００８１】
図１１は、２つの時系列画像を示し、左手の画像１０００は、従来の強度差分画像を用いて構築されたＤＣＥ−ＭＲＩ画像を示す。右手の画像は、同じデータから計算された造影剤濃度マップ１１０２である。画像は異なる時間のものである。１１０４でマークされる画像は初期時間ｔ＝０秒でのものである。１１０６でマークされる画像はｔ＝１２１秒でのものである。１１０８でマークされる画像はｔ＝１８６秒でのものである。１１１０でマークされる画像はｔ＝２５１秒でのものである。これらの図は、差分画像１１００と造影剤濃度マップ１１０２との両方が同様のデータを示すことを表している。造影剤濃度マップ１１０２は、使用される磁気共鳴映像システムから独立であるという点で有利である。加えて、造影剤濃度マップ１１０２は、経験則的にキャリブレーションされた造影剤濃度を表す。
【００８２】
本発明は図面と前記説明において詳しく説明されたが、そうした説明と記述は例示目的又は具体例として考えられるべきである；本発明は開示の実施形態に制限されない。
【００８３】
開示の実施形態の他の変形例は、請求された発明を実施する際に、図面、明細書、及び付属の特許請求の範囲を研究することにより当業者によって理解され達成されるだろう。特許請求の範囲においては、“ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）”の語は他の要素やステップを排除せず、不定冠詞“ａ”又は“ａｎ”は複数形を排除しない。単独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アイテムの機能を実現してもよい。或る手段が相互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、これらの手段の組み合わせが有利には使用され得ないことを意味しない。コンピュータプログラムは適切な媒体上に保存／配布されてもよく、例えば、光学記憶媒体、他のハードウェアと共に又はその一部として供給されるソリッドステート媒体でもよいが、他の形態で配布されてもよく、例えば、インターネット又は他の有線・無線通信システムを介して配布されてもよい。請求項の中の如何なる参照符号も本発明の適用範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。
【図１】
2013539705.tif 000007
【図２】
2013539705.tif 000008
【図３】
2013539705.tif 000009
【図４】
2013539705.tif 000010
【図５】
2013539705.tif 000011
【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１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年4月16日(2013.4.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
造影剤強調Ｔ１イメージングに使用される磁気共鳴映像造影剤濃度キャリブレーションアセンブリであって：
−被験者の少なくとも一部を受け入れる被験者レセプタクルと；
−識別可能な複数のファントムコンパートメントであり、前記複数のファントムコンパートメントの夫々が所定のＴ１緩和時間を有するキャリブレーションファントムを含み、前記複数のファントムコンパートメントは前記キャリブレーションファントムの様々な濃度を含み、前記複数のファントムコンパートメントは前記被験者レセプタクルに取り付けられる、複数のファントムコンパートメントと、を含む、磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ。
【請求項２】
前記複数のファントムコンパートメントの夫々は異なる断面を有する、請求項１記載の磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ。
【請求項３】
前記複数のファントムコンパートメントの少なくとも１つはチューブを含む、請求項１又は２に記載の磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ。
【請求項４】
前記複数のファントムコンパートメントの前記少なくとも１つは少なくとも２つのサブコンパートメントを含み、そのうちの少なくとも１つのサブコンパートメントはＴ１緩和時間キャリブレーションファントムで充填されている、請求項３記載の磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ。
【請求項５】
前記チューブは閉路を形成する、請求項３又は４に記載の磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ。
【請求項６】
磁気共鳴信号を取得する無線周波数コイル、特に前記被験者レセプタクルに統合されている無線周波数コイルを含む、先行する請求項の何れか１つに記載の磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ。
【請求項７】
前記磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリはさらに、前記被験者の生体検査ゾーンの生体検査を実行する生体検査装置を含み、前記生体検査装置は前記複数のファントムコンパートメントに対して既知の位置を有する、先行する請求項の何れか１つに記載の磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ。
【請求項８】
前記所定のＴ１緩和時間は既知のＴ１造影剤濃度に対応する、先行する請求項の何れか１つに記載の磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリ。
【請求項９】
造影剤強調Ｔ１イメージングに使用される磁気共鳴映像システムであって：
−イメージング・ボリュームの内部に配置される被験者の原子核の磁気スピンを方向付けるための磁場を生成する磁石と；
−無線周波数コイルを用いて、磁気共鳴データを取得するよう適応された無線トランシーバと；
−磁気共鳴映像造影剤濃度キャリブレーションアセンブリを受け入れる被験者支持体であり、前記磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリは前記被験者の少なくとも一部を受け入れる被験者レセプタクルを含み、前記磁気共鳴映像キャリブレーションアセンブリはさらに識別可能な複数のファントムコンパートメントを含み、前記複数のファントムコンパートメントは前記キャリブレーションファントムの様々な濃度を含み、前記複数のファントムコンパートメントの夫々は所定のＴ１緩和時間を有するキャリブレーションファントムを含み、前記複数のファントムキャリブレーションは前記イメージング・ボリュームの内部に配置される、被験者支持体と；
−前記イメージング・ボリュームの内部で原子核の磁気スピンを空間エンコーディングするよう適応される磁場勾配コイルと；
−前記磁場勾配コイルに電流を供給するよう適応される磁場勾配コイル電源と；
−プロセッサを含むコンピュータシステムであって、前記コンピュータシステムは前記磁気共鳴映像システムを制御するように適応される、コンピュータシステムと；
−前記プロセッサにより実行するための機械可読命令を含むメモリと、を有し、
前記命令の実行は前記プロセッサに以下を生じさせる：
−前記無線周波数コイルを用いてＴ１加重磁気共鳴データを取得し；
−前記Ｔ１加重磁気共鳴データからＴ１加重磁気共鳴画像を再構成し；
−前記Ｔ１加重磁気共鳴画像の中で前記複数のファントムコンパートメントの夫々を識別することによりＴ１キャリブレーションを決定する、
磁気共鳴映像システム。
【請求項１０】
前記複数のファントムコンパートメントの夫々は異なる断面を有し、前記複数のファントムコンパートメントは、前記Ｔ１加重磁気共鳴画像の中で前記異なる断面を識別することにより、少なくとも部分的に識別される、請求項９記載の磁気共鳴映像システム。
【請求項１１】
前記複数のファントムコンパートメントのうちの少なくとも１つはチューブを含み、前記複数のファントムコンパートメントのうちの前記少なくとも１つは少なくとも２つのサブコンパートメントを含み、そのうちの少なくとも１つのサブコンパートメントは前記Ｔ１緩和時間キャリブレーションファントムで充填されておらず、前記複数のファントムコンパートメントは、前記Ｔ１加重磁気共鳴画像の中で充填されていない前記少なくとも１つのサブコンパートメントを検出することにより、少なくとも部分的に識別される、請求項９又は１０に記載の磁気共鳴映像システム。
【請求項１２】
前記複数のファントムコンパートメントは、その相対位置により、及び／又は、前記Ｔ１加重磁気共鳴画像の中の強度により、少なくとも部分的に識別される、請求項９乃至１１の何れか１つに記載の磁気共鳴映像システム。
【請求項１３】
前記命令はさらに前記プロセッサに以下を生じさせる：
−プロトン加重磁気共鳴データを取得し；
−プロトン加重磁気共鳴画像を再構成し；
−前記プロトン加重磁気共鳴画像、前記Ｔ１加重磁気共鳴画像、及び前記Ｔ１キャリブレーションに従ってＴ１０マップを構築し；
−ポスト造影剤Ｔ１加重磁気共鳴データを取得し；
−前記ポスト造影剤Ｔ１加重磁気共鳴データに従ってポスト・コントラスト・エージェントＴ１加重磁気共鳴画像を再構成し；そして、
−前記ポスト造影剤Ｔ１加重磁気共鳴画像、前記Ｔ１０マップ、及び前記プロトン加重磁気共鳴画像に従って、造影剤濃度マップを構築する、
請求項９乃至１２の何れか１つに記載の磁気共鳴映像システム。
【請求項１４】
前記命令の実行は前記プロセッサに以下を生じさせる：
−前記無線周波数コイルを用いてＴ１加重磁気共鳴データを取得し；
−前記Ｔ１加重磁気共鳴データからＴ１加重磁気共鳴画像を再構成し；
−前記Ｔ１加重磁気共鳴画像の中で前記複数のファントムコンパートメントの夫々を識別することにより、Ｔ１キャリブレーションを決定する、
請求項１０乃至１３の何れか１つに記載の磁気共鳴映像システムのプロセッサにより実行される機械実行可能な命令を含む、コンピュータプログラム。
【請求項１５】
コンピュータにより実現されるＴ１キャリブレーションの決定方法であって、前記方法の実行は：
−前記無線周波数コイルを用いて、Ｔ１加重磁気共鳴データを取得するステップと；
−前記Ｔ１加重磁気共鳴データからＴ１加重磁気共鳴画像を再構成するステップと；
−前記Ｔ１加重磁気共鳴画像の中で前記複数のファントムコンパートメントの夫々を識別することにより、前記Ｔ１キャリブレーションを決定するステップと、を含む、請求項１０乃至１４の何れか１つに記載の磁気共鳴映像システムによって実行される。
【国際調査報告】
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