(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴スキャナ、及び
前記磁気共鳴スキャナに連結し、標本に対して励起シーケンスを提供するよう構成された処理装置を含むシステムであって、前記励起シーケンスが、掃引周波数及び掃引振幅を有するギャップ付きパルスを含み、前記処理装置が、前記励起シーケンス中に磁化プレパレーションブロックをインターリーブするように構成され、前記磁化プレパレーションブロックは、前記励起シーケンスの選択されたパルスエレメント間に設けられ、前記磁化プレパレーションブロックは、画像にコントラストを提供する為に構成された少なくとも１つのパルスを含み、かつ、前記処理装置が、前記画像作成時に使用するためにスピンシステムデータを取得するように構成され、
前記スピンシステムデータは、前記励起シーケンスと実質的に同時に取得され、前記少なくとも１つの磁化プレパレーションブロックは、少なくとも１つの断熱パルスを含んでいる、システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つの磁化プレパレーションブロックが双曲線正割パルスを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
パルス長さＴｐを上回る反復時間ＴＲにて周波数変調パルスの励起シーケンスを使用してＭＲデータを作成するステップと、
前記励起シーケンス中に磁化プレパレーションブロックを導入するステップであって、前記磁化プレパレーションブロックは、前記励起シーケンスの選択されたパルスエレメント間に設けられ、前記磁化プレパレーションブロックは、画像にコントラストを提供する為に構成された少なくとも１つのパルスを含むステップと、
ＭＲデータを使用して前記画像を作成し、前記ＭＲデータは、前記励起シーケンスと実質的に同時に取得され、磁化プレパレーションブロックを導入するステップは、断熱パルスを導入することを含むステップと
を含む方法。
【請求項４】
前記励起シーケンスがＳＷＩＦＴシーケンスを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記磁化プレパレーションブロックを導入するステップが、２以上の断熱パルスを導入するステップを含む、請求項３あるいは４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記磁化プレパレーションブロックを導入するステップが、Ｔ２強調コントラストを提供するためのパルスを選択するステップを含む、請求項３、４及び５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記磁化プレパレーションブロックを導入するステップが、Ｂ１場の変化に鈍感なパルスを選択するステップを含む、請求項３乃至６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記磁化プレパレーションブロックを導入するステップが、ＨＳ４パルスを導入するステップを含む、請求項３乃至７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
周波数掃引パルスのシーケンスを使用して被検体を励起するステップと、
被検体を磁化プレパレーションブロックで励起するステップであって、前記磁化プレパレーションブロックは、前記励起シーケンスの選択されたパルスエレメント間に設けられ、前記磁化プレパレーションブロックは、画像にコントラストを提供する為に構成された少なくとも１つのパルスを含むステップと、
前記シーケンス中、少なくとも１つの所定のギャップ内でスピンシステムデータを取得するステップと、
前記スピンシステムデータを使用して前記画像を作成し、前記スピンシステムデータは、前記周波数掃引パルスのシーケンスと実質的に同時に取得され、前記被検体を磁化プレパレーションブロックで励起することは、少なくとも１つの断熱パルスで前記被検体を励起することを含むステップとを含む方法を実行するために保存されたコンピュータ実行可能命令を有するコンピュータ可読媒体。
【請求項１０】
前記シーケンスを使用して被検体を励起するステップが、ＳＷＩＦＴを使用するステップを含む、請求項９に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１１】
前記被検体を前記磁化プレパレーションブロックで励起するステップが、少なくとも１つのＨＳ４パルスを提供するステップを含む、請求項９あるいは１０のいずれか一項に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１２】
前記被検体を前記磁化プレパレーションブロックで励起するステップが、断熱二重反転プレパレーションをインターリーブするステップを含む、請求項９乃至１１のいずれかに記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１３】
前記スピンシステムデータを取得するステップが、ラジアル画像データを取得するステップを含む、請求項９乃至１２のいずれかに記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１４】
周波数掃引パルスのシーケンスを使用して被検体を励起するステップと、
パルス中、少なくとも１つの所定のギャップ内で第一スピンシステムデータを取得するステップと、
前記第一スピンシステムデータを使用して第一画像を作成するステップと、
被検体を磁化プレパレーションブロックで励起するステップであって、前記磁化プレパレーションブロックは、前記励起シーケンスの選択されたパルスエレメント間に設けられ、前記磁化プレパレーションブロックは、画像にコントラストを提供する為に構成された少なくとも１つのパルスを含むステップと、
前記磁化プレパレーションブロックを含むパルス中、少なくとも１つの所定のギャップ内で第二スピンシステムデータを取得するステップと、
前記第二スピンシステムデータを使用して第二画像を作成するステップと、
前記第一画像及び前記第二画像の比率に基づいて複合画像を作成し、前記第一のスピンシステムデータと前記第二のスピンシステムデータは、前記周波数掃引パルスのシーケンスと実質的に同時に取得され、前記磁化プレパレーションブロックで、前記被検体を励起することは、少なくとも１つの断熱パルスで前記被検体を励起することを含むステップを含む方法を実行するために保存されたコンピュータ実行可能命令を有するコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（優先権主張）
本出願は、２００９年４月２日に出願された、Ｃｕｒｔｉｓ Ａ．Ｃｏｒｕｍ らによる「Ｂ１、Ｂ０低感度の高コントラストＭＲＩ用の断熱磁化のプレパレーション」と題する米国仮特許出願番号第６１／１６６，０６７号（代理人整理番号６００．７２９ＰＲＶ）から米国特許法第１１９条（ｅ）に対し優先権の利益を主張する。上記米国仮特許出願番号第６１／１６６，０６７号の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
（連邦政府の支援による研究または開発に関する陳述）
本発明は、国立衛生研究所（ＮＩＨ）よりの賞金番号ＢＴＲＲＰ４１ＲＲ００８０７９にて、政府の支援を得てなされたものである。政府は本発明について一定の権利を有する。
【背景技術】
【０００３】
一定条件下において、磁気共鳴を使用して作成された画像は、不十分なコントラストまたは信号対雑音比を示すことがある。現行システムでは必要なコントラスト及び信号対雑音比が提供されていない。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の内容は、不均一なＢ１、Ｂ０磁場を使用して、高コントラストの磁気共鳴（ＭＲ）を均一に生じさせるための方法及びシステムを含む。本発明の内容は、Ｔ１強調画像を作成するため、また、Ｔ２強調かつＢ１低感度画像を作成するために好適である。
【０００５】
磁化のプレパレーションは、データ取得前に一つの予備パルス（または複数の予備パルス）を送達することを伴う。これらのパルスは、ときにＭＰ−ＲＡＧＥまたはＩＲ−予備高速ＳＰＧＲと呼ばれる。
【０００６】
本発明の内容の１つの例は、高磁場ＭＲＩ、低コストの不均一磁石式ＭＲＩ、片面ＭＲＩ、及びＥＰＲへの応用に好適たり得る。
【０００７】
既存技術は、低磁場の不均一Ｂ０、Ｂ１磁場用に設計されていた。不均一なＢ１、Ｂ０環境において、均一なコントラストを提供するための費用効果の高い戦略は、高磁場システム及び新規なＭＲＩシステムが出現するためにますます重要になっている。
【０００８】
本概要は、本件特許出願の内容について概観することを意図している。これは、本発明の排他的または網羅的な説明を提供することを意図したものではない。本特許出願のさらなる情報を提供するために、詳細な説明が含められる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図面は、必ずしも一定の縮尺で描かれていないが、数字等は、異なる図における類似の構成要素を示すことがある。異なる添え字を付した数字等は、類似の構成要素の異なる例を示すことがある。図面は、実施例として、但し限定を意図せずに、本明細書で議論される様々な実施形態について一般的に例示するものである。
【００１０】
【図１】図１は、１つの実施例による磁気共鳴システムを含む。
【図２Ａ】図２Ａは、１つの実施例によるＳＷＩＦＴのパルスシーケンスの図を含む。
【図２Ｂ】図２Ｂは、１つの実施例によるＳＷＩＦＴのパルスシーケンスの図を含む。
【図２Ｃ】図２Ｃは、１つの実施例によるＳＷＩＦＴのパルスシーケンスの図を含む。
【図３】図３は、ＳＷＩＦＴシーケンスでインターリーブされたＭＰブロックを示す。
【図４Ａ】図４Ａは、被検体の画像を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、被検体の画像を示す。
【図４Ｂ】図４Ｃは、被検体の画像を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、被検体の画像を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、被検体の画像を示す。
【図６】図６は、１つの実施例による方法のフローチャートを含む。
【００１１】
第一部は、磁気共鳴システムの１つの実施例の記載を含む。第二部は、ＳＷＩＦＴ画像化手順（protocol）の１つの実施例について記載する。第三部は、磁化のプレパレーションについて記載し、かつ、ＭＰパルスの１つの実施例について論ずる。第四部は、静磁場のＢ１低感度Ｔ１強調画像化用の断熱反転のプレパレーションを有するＭＰ−ＳＷＩＦＴの記載を含む。第五部は、脳内の４Ｔにおける断熱Ｔ２強調ＭＰ−ＳＷＩＦＴの記載を含む。第六部は、１つの実施例による方法を記載する。
【００１２】
（第一部）
図１は、磁気共鳴システム１００のブロック図を含む。１つの実施例において、磁気共鳴システム１００は、磁石１０５を有する画像システム１００を表現する。１つの実施例において、システム１００は、電子常磁性体共鳴システムを含む。磁石１０５は、バイアシング磁場を提供し得る。コイル１１５と被験体１１０は、磁石１０５の磁場の中に配置される。被験体１１０は、人体、動物、ファントムまたはその他標本を含む。コイル１１５は、時々アンテナとも呼ばれるが、送信コイル、受信コイル、別個の送信・受信コイル、または送受信コイルを含み得る。コイル１１５は送信／受信ユニット１２０及び処理装置（processor）１３０と連通する。様々な実施例において、コイル１１５は、被験体１１０に対して高周波（ＲＦ）信号を送受信する。送信／受信ユニット１２０は、送信／受信スイッチ、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ），増幅器、フィルター、またはコイル１１５を励起し、コイル１１５から信号を受信するよう構成されたその他のモジュールを含み得る。送信／受信ユニット１２０は、処理装置（processor）３３０に連結する。  
【００１３】
処理装置１３０は、デジタル信号処理装置、超小型演算処理装置（microprocessor）、制御装置、またはその他のモジュールを含み得る。１つの実施例において、前記処理装置１３０は、コイル１１５の励起信号（例えばパルスシーケンス）を作成するよう、構成される。１つの実施例において、処理装置１３０は、コイル１１５から受信した信号上で後処理工程を実行するよう、設定される。処理装置１３０は、記憶装置１２５、ディスプレイ１３５、及び出力ユニット１４０にも連結する。
【００１４】
記憶装置１２５は、データ保存のためのメモリを含み得る。かかるデータは、画像データならびに処理装置１３０によって実行された処理結果を含み得る。１つの実施例において、記憶装置１２５は、処理装置１３０による使用の実行可能命令の保管を行う。かかる命令は、特定のパルスシーケンスを作成し、伝達するために、または特定のアルゴリズムを実行するように構成され得る。
【００１５】
ディスプレイ１３５は、スクリーン、モニター、または被験体１１０に対応する可視画像を提供するためのその他の装置を含み得る。例えば、ディスプレイ１３５は、動径投影、デカルト座標投影、または被見体１１０に対応するその他の図を表示するように構成され得る。出力ユニット１４０は、プリンタ、記憶装置、ネットワーク・インターフェース、または処理されたデータを受信するよう構成されたその他の装置を含み得る。
【００１６】
（第二部）
核磁気共鳴（ＮＭＲ、または省略形で磁気共鳴ＭＲとも呼ばれる）において、ＲＦ励起は、逐次的、同時的かつ任意的と記載され得る。連続波（ＣＷ）、パルス状、および確率的を含む、３つの異なる対応するＮＭＲ技術が使用される。
【００１７】
パルスＦＴスペクトロスコピーは、高分解能核磁気共鳴とともに使用され得る。ＭＲＩは、高分解能ＮＭＲに対して追加的な技術的要件を有する。対象の客体は、試験管より遥かに大きいため、ＭＲＩで使用される静電場とＲＦ磁場は、高分解能ＮＭＲで使用されるそれらよりも必然的に不均一となる。
【００１８】
ＣＷにおけると同様、前記ＳＷＩＦＴ法は、ＲＦ掃引励起を使用し、またＣＷ法による掃引速度を大きさで数桁分上回る掃引速度を使用する。周波数領域にて信号が取得されるＣＷ法と異なり、ＳＷＩＦＴでは、パルスＦＴ法同様に、信号は時間関数と考えられる。加えて、スピンシステム応答から適切なスペクトル情報を抽出するために、ＳＷＩＦＴは、確率的ＮＭＲに類似する相関方法を用いる。
【００１９】
高速走査ＦＴ技術及びＳＷＩＦＴ技術は、いくつかの共通性を有するが、励起に関するシステム応答については、それぞれ視点を異にする。高速走査ＦＴは、システム応答を周波数領域において考察し、前記ＳＷＩＦＴは、システム応答を時間領域において考察する。その結果、ＳＷＩＦＴを使用して得られたスペクトルは、掃引速度の線形性に対して感度が低い。これにより、高速走査ＦＴに要求されるチャープ励起よりも均一な励起プロファイルを有する幅広い階級の周波数変調パルスの使用が可能となる。また、ＳＷＩＦＴは、信号励起と信号の取得を実質的に同時に提供する。したがって、ＳＷＩＦＴは「エコー時間ゼロ」であり、極高速のスピン−スピン緩和（または超短Ｔ２）を有する対象物を調べるのに好適である。ＳＷＩＦＴは、例えばナトリウム−２３、カリウム−３９、及びホウ素−１１などの四重極核のＭＲＩに使用されることができる。
【００２０】
ＳＷＩＦＴ手法
ＳＷＩＦＴは、図２Ａに示す方法によってモデル化することができる。前記ＳＷＩＦＴは、少なくとも空間情報をエンコードするために使用される磁場勾配の新たな値（または向き）の設定に必要な時間分、パルス長さＴｐを超える、短い反復時間ＴＲを有する周波数変調パルスのシーケンスを採用する。画像は３Ｄ逆投影法再構成を用いて処理される。１つの実施例において、双曲線正割族（ＨＳｎパルス）からの周波数変調パルスが使用される。図２Ｂにおいて、時間感度の振幅及び位相を有するＮ個の異なるサブパルス要素を含む１つの成形パルスが図示されている。ＦＭパルス実行中、瞬時共鳴が到達されるまで、等色曲線が実効ＲＦ磁場ベクトルに続く。共鳴時、前記等色曲線がＲＦパルスの「ハグ」から解放されて、その後、小さな減衰変調を伴ってほぼ自由に前進し、スペクトルコンタミネーションを生ぜしめる。したがって、スピンシステム応答からスペクトル情報を抽出するために、確率的ＮＭＲにおいて、位相情報を回復する方法に類似の相互相関法を使用して、処理が行われる。ＴＲ＜＜Ｔ１のＳＷＩＦＴの、理論的に達成可能な単位時間当たり信号対ノイズ比（ＳＮＲ）は、パルスＦＴのそれと等しい。ＳＷＩＦＴ取得中に、適用された画像勾配は、磁化率または不均一性ゆえに固有の全勾配を上回る。かかる状況のため、得られた画像は、横緩和から完全に独立しており、信号強度はＴ１とスピン密度にのみ依存する。最大Ｔ１コントラストは、実効フリップ角に依存し、感度とコントラストとを最大限調整するならば、エルンスト角を２倍も上回るフリップ角を有することとなる。フリップ角が極めて小さい場合、Ｔ１コントラストはごく僅かであり、かかるコントラストは全てスピン密度由来である。画像取得前に、または画像取得とインターリーブする適切な準備シーケンスによって、その他の種類のコントラストが到達され得る。
【００２１】
ＳＷＩＦＴは、ＭＲＩに対して新規かつ有益な性質を付与するが、かかる性質には以下のものが含まれる。
（ａ）高速：ＳＷＩＦＴは、再焦点パルスや勾配反転に関連する遅延ならびに取得時間と一体化する励起パルス時間を除去する。その他の高速画像シーケンス同様、ＳＷＩＦＴは、既存の画像化システムハードウェアや取得速度、空間分解能、及びＳＮＲとの調整による制限を受ける。
（ｂ）短いＴ２に対する高感度：ＳＷＩＦＴは、Ｔ２＞１／ＳＷ（ＳＷ＝スペクトル幅）を有する励起スピンに対して高感度を有する。特定して分解されるためには、Ｔ２＞Ｎ／ＳＷが満たされなければならないが、かかる条件は、ＳＷを増大させることにより、固体に対しても理論的に実現可能である。
（ｃ）低減したモーションアーチファクト：ＳＷＩＦＴには、「エコー時間」がないため、モーションアーチファクトに対して感度が低い。その他の高速シーケンスと比較して、勾配存在下の拡散や非代償性運動による信号の喪失が少ない。
（ｄ）低減したダイナミックレンジ要件：異なる周波数が逐次的に励起されるため、結果生成された信号は、取得した信号より低減した振幅を有し、時間について分散される。これにより、デジタイザのダイナミックレンジをより効果的に利用し得る。
（ｅ）静か：ＳＷＩＦＴは、投影画像間の勾配を変化させる際、小さなステップを使用するため、大きな雑音を生じる高速勾配スイッチングが回避され得る。また、ＳＷＩＦＴは、動的な検査において高い時間分解能を達成するため、迅速な更新モードにて動作し得る。投影再構成は、フーリエ画像とは異なり、各取得のｋ空間の中心をサンプリングするため、この疑似時間分解能が可能である。
【００２２】
（第三部）
磁化プレパレーション（ＭＰ）は、画像中にコントラストを生じさせるために使用され得る。ＳＷＩＦＴにおいて、定常状態は、手短に言えば、図３に示すようにＭＰブロックを導入することと解釈され得る。前記ＭＰブロックとは、示された実施例において、反転プレパレーションのための断熱ＨＳ４Ｒ１０パルスを含む。しかしながら、ＭＰ−ＳＷＩＦＴは、断熱状態を満たすパルス、満たさないパルスを含む、他種のパルスを使用することによって実施され得る。図３は、５１２ＳＷＩＦＴ図間でインターリーブされた２つのＨＳ４Ｒ１０パルスを含むＴ２−ＭＰ−ＳＷＩＦＴシーケンスを例示する。
【００２３】
例えば、２またはこれを超える断熱パルスがＭＰブロック内で使用され得る。かかる実施例において、第一パルスは反転回復を提供し、第二パルスはＴ２コントラストを提供する。
【００２４】
さらに、後処理技術が良好なコントラストを生ぜしめ得る。１つの実施例において、画像比率を計算するために処理装置が使用され、これによってコントラストが提供される。かかる比率は、正規化と類似して、画像中の特定の変化を除去し得る。
【００２５】
（第四部）
第四部では、静磁場のＢ１低感度Ｔ１強調画像化用断熱反転プレパレーションを使用したＭＰ−ＳＷＩＦＴについて記載する。
【００２６】
ＳＷＩＦＴ（フーリエ変換を伴う掃引画像化）は、本明細書の他の箇所で示したように、ギャップ付き周波数掃引パルス励起と、パルス要素間のギャップにおける、ほぼ同時の信号取得を利用する、動径画像化シーケンスである。取得が、ギャップ付きパルスの「内側」で起きるため、ＳＷＩＦＴは、３〜１５μｓに限定される典型的なハードウェアを使用して本質的に短い待ち時間を有する。これにより、超高速緩和スピンはＵＴＥ（超短ＴＥ）シーケンスで達成されるのと類似の感度を有することになる。
【００２７】
本明細書は、ＳＷＩＦＴ読み出しの図とインターリーブされた磁化プレパレーション（ＭＰ）部分の追加を記載する。ＳＷＩＦＴにおけるＭＰ部分は、人間の脳内で高分解能の臨床用陽子密度及び６２．５ｋＨｚバンド幅の断熱反転磁化プレパレーションＴ１強調画像を提供する。
【００２８】
（実施例）
ＭＰ−ＳＷＩＦＴは、４Ｔリサーチ用ＭＲＩスキャナ（Ｏｘｆｏｒｄ  ６０ｃｍ磁石ボア、Ｓｉｅｍｅｎｓ  Ｓｏｎａｔａ  ４ガウス／ｃｍ勾配、Ｖａｒｉａｎ  Ｉｎｏｖａ  ｃｏｎｓｏｌｅ，  ｖｎｍｒｊ「クラシック」インターフェース）を用いて実施され得る。本明細書でデータが提供される実施例において、ＭＰ−ＳＷＩＦＴシーケンスは、反転プレパレーション用の断熱ＨＳ４Ｒ１０パルスを利用し、その後ギャップ付きＨＳＩベースのＳＷＩＦＴ読み出しを利用する。かかる断熱反転プレパレーションがＳＷＩＦＴ読み出しの２５６スポーク図毎に挿入される（合計９６，０００動径ｋ空間スポーク）。
【００２９】
頭部の画像化は、超短Ｔ２バックグランド信号を有する特注の「長い」直交入出力ＴＥＭ旋円偏光送受信器ヘッドコイルによって実施され得る。かかるヘッドコイルの一例は、ときに横電磁（ＴＥＭ）ヘッドコイルと呼ばれる。
【００３０】
４Ｔでの１つの実施例において、ＳＷＩＦＴ画像化シーケンスは、リングダウン及びＢ１性能トレードオフによって、ＴＥＭヘッドコイル使用時に６２．５ｋＨｚのバンド幅に制限される。良好なＳＮＲと低減されたリングダウンが、Ｅｃｈｏｔｅｋデジタル受信器を使用することで達成され得る。
【００３１】
（結果）
図４Ａ、４Ｂ、及び４Ｃは、代表的な性能を示す。図４Ａは、ＳＷＩＦＴシーケンスからのフィルタリングされていないスライスを示す。図４Ｂは、ＭＰ−ＳＷＩＦＴを、図４Ｃは、成人健常者の頭部ＭＰ−ＳＷＩＦＴ／ＳＷＩＦＴ比を示す。このシリーズにおける画像は、短いＴ２信号を示す。コントラストは、より長いＴ２信号によって支配される。図４Ａは、グリッドソフトウェアを使用して２５６×２６５×２５６等方性公称分解能に再構成された、標準２°のフリップ角、６２．５ｋＨｚ、ＴＲ＝４．９ｍｓ、８分、９６，０００ユニークラジアルｆｉｄ図（スポーク）ＳＷＩＦＴデータセットを含む。図４Ｂは、ＭＰ−ＳＷＩＦＴ、ＴＩ＝１．１ｓの同じ公称スライスを含み、ＳＷＩＦＴ読み出しの２５６図（約１．２５ｓ）以外は追加的回復時間を設けず、１４分間の画像化時間でその他全てのパラメータは不変である。図４Ｃは、ＳＷＩＦＴならびにＢ１振動による強度変化を除去したＭＰ−ＳＷＩＦＴ／ＳＷＩＦＴ比を示す。Ｂ１低感度は、超高磁場で特に有益である。
【００３２】
その他の相違の中でも特記すべきは、ＳＷＩＦＴシーケンスは、同程度のシーケンスに比べて音響的に静かな点である。例えば、ＳＷＩＦＴは、４Ｔスキャナを使用する同等のバンド幅の３ＤデカルトＴ１強調ＦＬＡＳＨよりも５０ｄＢ静かである。絶対音響強度は、ＦＬＡＳＨが１０４ｄＢであるのに対して約５５ｄＢ（通常の会話は約７０ｄＢ）である。したがって、ＳＷＩＦＴは、防音保護具を必要とすることなしに利用され得る。ＭＰ−ＳＷＩＦＴプレパレーションは、追加的ノイズを伴うが、タイミングが重要でないために、勾配ランプをより平滑とすることができる。
【００３３】
要約すると、図は以下を示す。
【００３４】
図４Ａ：ＳＷＩＦＴ３ｄ等方性２５６３８ｍｉｎ。６２．５ｋＨｚバンド幅。待ち時間３〜５μｓ。ＴＲは、４．９ｍｓ。フリップ角は２°。
【００３５】
図４Ｂ：ＭＰ−ＳＷＩＦＴ３ｄ等方性１４ｍｉｎ。プレパレーションは断熱反転回復法。ＴＩ（タウ）は２５６ＳＷＩＦＴ図毎に１．１．ｓ。
【００３６】
図４Ｃ：画像比、ＭＰ−ＳＷＩＦＴ／ＳＷＩＦＴ；コントラストはプレパレーションによって全て決定される。コントラスト及び強度に及ぼすＢ１効果は除去される。
【００３７】
（議論）
ＲＡＧＥと異なり、ＳＷＩＦＴは励起と取得を同時に行う。このことは、縦状態に磁化しておくプレパレーションの選択に有利である。その他の標準的プレパレーション励起の組み合わせは、フリップバックを伴って使用され得る。ＳＷＩＦＴ及びＭＰ−ＳＷＩＦＴは、小児患者及び恐怖症の患者の画像化に使用され得る。
【００３８】
したがって、４Ｔ頭部画像化は、Ｔ１コントラスト用にＭＰ−ＳＷＩＦＴを使用して行われ得る。
【００３９】
（第五部）
第五部では、脳内の４Ｔ断熱Ｔ２強調ＭＰ−ＳＷＩＦＴについて記載する。
【００４０】
（結果）
本明細書は、ＳＷＩＦＴ読み出しの図とインターリーブされた断熱二重反転磁化プレパレーション（ＭＰ）部分について記載する。本発明の内容は、Ｔ２−ＭＰ−ＳＷＩＦＴを使用する、脳内の６２．５ｋＨｚバンド幅の高分解能臨床用Ｔ２強調画像を提供する。
【００４１】
（実施例）
Ｔ２−ＭＰ−ＳＷＩＦＴは、４Ｔ研究用ＭＲＩスキャナを使用して実行され得る。図３にて、ＭＰブロックが概略的に示されている。Ｔ２−ＭＰ−ＳＷＩＦＴは、ギャップ付きＨＳ１ベースのＳＷＩＦＴ読み出しが後続する、二重反転プレパレーション用の２つの断熱ＨＳ４Ｒ１０パルスを利用する。断熱二重反転プレパレーションは、ＳＷＩＦＴ読み出しの５１２スポーク図毎に挿入される（合計９６，０００動径ｋ空間スポーク）。
【００４２】
頭部画像化は、超短Ｔ２バックグランド信号を有する特注の「長い」直交入出力ＴＥＭの旋円偏光送受信器ヘッドコイルによって実施され得る。
【００４３】
本明細書の他の箇所で記載されたように、ＳＷＩＦＴ画像化シーケンスは、ＴＥＭヘッドコイル使用時に４Ｔで６２．５ｋＨｚのバンド幅に制限される。
【００４４】
（結果）
図５Ａ及び５Ｂは、ＳＷＩＦＴ（図５Ａ）及びＴ２−ＭＰ−ＳＷＩＦＴ（図５Ｂ）から得られた成人健常者の頭部の代表的なスライスを示す。Ｔ２−ＭＰ−ＳＷＩＦＴ画像は、いくつかの回復された短いＴ２信号を含み、コントラストはより長いＴ２信号によって支配される。図５Ａは、標準２°のフリップ角、６２．５ｋＨｚ、ＴＲ＝４．９ｍｓ、８分、グリッドソフトウェアを使用して２５６×２６５×２５６等方性公称分解能に再構成された９６，０００ユニークラジアルｆｉｄ図（スポーク）ＳＷＩＦＴデータセットを含む。図５Ｂは、２つの３０ｍｓのＨＳ４Ｒ１０の１８０°パルスを使用したＴ２−ＭＰ−ＳＷＩＦＴによる同じ公称スライスを含み、ＳＷＩＦＴ読み出しの５１２図（約２．５ｓ）以外は追加的回復時間を設けず、８分間を少し超える画像化時間でその他全てのパラメータは不変である。
【００４５】
ＳＷＩＦＴシーケンスは、４Ｔスキャナを使用する同等のバンド幅の２Ｄまたは３ＤデカルトＴ２強調シーケンスよりも実質的に静かである。ＳＷＩＦＴとＭＲＩのみのセッションでは防音保護具は必要ないが、Ｔ２−ＭＰ−ＳＷＩＦＴプレパレーションは、追加的ノイズを伴う。しかしながら、タイミングが重要でないために、勾配ランプをより平滑とすることができる。
【００４６】
要約すると、図は以下を表す。
【００４７】
図５Ａ：ＳＷＩＦＴ３Ｄ等方性２５６３  ８ｍｉｎ。６２．５ｋＨｚバンド幅。待ち時間３〜５μｓ。ＴＲは、４．９ｍｓ。フリップ角は２°。
【００４８】
図５Ｂ：Ｔ２−ＭＰ−ＳＷＩＦＴ３Ｄ、８ｍｉｎ。プレパレーションは、５１２ＳＷＩＦＴ図毎に二重断熱反転法（合計６０ｍｓ）。
【００４９】
（議論）
画像コントラストは、Ｔ１、Ｔ２類似のコンポーネントを有する断熱Ｔ１ρである。その他の画像シーケンスと異なり、ＳＷＩＦＴは励起を取得と実質的に同時に実行する。このことは、磁化を長期的な状態におくプレパレーションの選択において有利である。その他の標準的プレパレーション励起の組み合わせは、フリップバックを伴って使用され得る。ＭＰ−ＳＷＩＦＴ同様に、Ｔ２−ＭＰ−ＳＷＩＦＴは、小児患者及び恐怖症の患者の画像化に使用され得る。
【００５０】
したがって、Ｔ２コントラスト用ＭＰ−ＳＷＩＦＴを使用して４Ｔ頭部画像化が行われ得る。
【００５１】
（第六部）
以下は、図６に示すように、１つの実施例による方法６００を記載する。
【００５２】
６１０にて、方法６００は、パルス長さＴｐを上回る短い反復時間ＴＲを有する周波数変調パルスのシーケンスを使用してＭＲデータを作成することを含む。
【００５３】
６２０にて、方法６００は、少なくとも１つの磁化プレパレーションパルスをシーケンスへ導入することを含む。磁化パルスは、励起パルスとインターリーブされる。
【００５４】
６３０にて、方法６００は、ＭＲ画像を使用して画像を作成することを含む。
【００５５】
（補注）
本発明の内容においては、例えばＨＳ１、ＨＳ４、ＨＳ８、ＨＳｎ及びＢＩＲ４（Ｂ１独立の再焦点）などの種々の断熱パルスプロフィールが使用され得る。断熱パルスは、振幅変調と周波数変調の双方がなされ、断熱条件を満たす。断熱パルスに加えて、本発明の内容は、非断熱プレパレーションパルスを使用して実行され得る。断熱プレパレーションパルスは、Ｔ２の消滅を回避するために使用され得る。
【００５６】
プレパレーションパルスは、その他のパルスシーケンス内でインターリーブされ得る。例えば、前記プレパレーションパルスはＳＷＩＦＴシーケンス内でインターリーブされ得る。加えて、プレパレーションパルスは周期的または非周期的である。
【００５７】
シーケンスの例は、ＳがＳＷＩＦＴを、Ｐｎがプレパレーションパルスｎをそれぞれ示すものとして表示して記載され得る。そのようなものとして、本発明の内容は以下の代表的シーケンス中、任意のシーケンスを使用して実施され得る。
Ｐ１ＳＳＳＳ  Ｐ１ＳＳＳＳ  Ｐ１Ｐ２ＳＳＳＳ  Ｐ１ＳＳＳＳＰ１Ｐ２
Ｐ１ＳＳＳＳ  Ｐ２ＳＳＳＳ  Ｐ１ＳＳＳＳ  Ｐ２
Ｐ１ＳＳ  Ｐ１ＳＳ  Ｐ１ＳＳ
【００５８】
通常、プレパレーションパルスは、反転パルス、脂肪抑制（ＦＳ）パルス、またはインターリーブされたＦＳパルス、及び水抑制（ＷＳ）を含み得る。加えて、シーケンスは、交互または定期的になされ得る。
【００５９】
本発明の内容の１つの実施例は、短いＴ２保存プレパレーション用ならびに長いＴ２抑制プレパレーション用に使用され得る。したがって、本発明の内容は、脂肪抑制または水抑制（短いＴ２保持）用に好適である。  
【００６０】
結合されたＴ１強調及びＴ２強調画像が、フリップバック／フリップダウンパルスの好適な選択を伴って本発明の内容を使用して作成され得る。
【００６１】
上記の発明の詳細な説明は、かかる発明の詳細な説明の一部を形成する添付図面の参照を含む。図面は、例示により、本発明が実施され得る具体的な実施形態について示している。かかる実施形態は、本明細書中「実施例」としても参照される。かかる実施例は、本明細書中に示され記載された要素に対する追加的要素をも含み得る。しかしながら、本発明の発明者は本明細書中に示され記載された要素のみに関して実施例を検討することもできる。
【００６２】
本明細書で参照される全ての刊行物、特許、及び特許文書は、参照により個別に組み込まれるのと同様に、参照により全体として本明細書に組み込まれる。本明細書と参照によりこうして組み込まれたこれらの文書とで用語の使い方が齟齬する場合、組み込まれている参照文献の用語の使い方は、本明細書の用語の使い方を補足するものと考えられるべきであり、相容れない齟齬については、本明細書の用語の使い方が優先する。
【００６３】
本明細書において、「１つの（「ａ」又は「ａｎ」）」という言い方は、特許文書においてよくあるように、「少なくとも１つ」又は「１つ又は複数」の他の任意の場合又は使用とは無関係に、１つ又は複数であることを含むものとして使用される。本明細書では、「又は［あるいは、若しくは］」という語句は、断りのない限り、非排他的であることを指し、従って「Ａ又は［あるいは、若しくは］Ｂ」は、「ＡであるがＢでなく」、及び「ＢであるがＡでなく」、及び「ＡかつＢ」を含む。  添付の請求項における英文中の「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む、備える）」及び「ｉｎ  ｗｈｉｃｈ」という言葉は、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む、備える）」及び「ｗｈｅｒｅｉｎ」のそれぞれの言葉と等価であるものとして使用される。また、請求項では、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む、備える）」及び「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（備える、含む）」という言葉は、制約がない、つまり、請求項中のそのような言葉の後に列挙されているものに加えて複数の要素を含むシステム、アセンブリ、デバイス、物品、又はプロセスは、その請求項の範囲内にあるとみなされる。さらに、請求項では、「ｆｉｒｓｔ（第１の）」、「ｓｅｃｏｎｄ（第２の）」、及び「ｔｈｉｒｄ（第３の）」などの言葉は、単に、標識として使用され、その対象に対する数値的要件を課すことを意図しない。
【００６４】
本明細書に記載された方法の実施例は、少なくとも部分的に機械またはコンピュータで実施され得る。いくつかの実施例においては、上記実施例にて記載された方法を実行するための電子機器を構成するために動作可能な指示書がエンコードされたコンピュータ可読媒体または機械可読媒体を含み得る。かかる方法の実施には、マイクロコード、アセンブリ言語コード、高次元言語コードなどのコードを含み得る。かかるコードは、コンピュータプログラム生成物の部分を形成し得る。さらに、かかるコードは、実行中またはその他の場合に１または複数のメモリ揮発性の、または不揮発性のコンピュータ可読媒体に明確に記録され得る。これらのコンピュータ可読媒体は、ハードディスク、着脱式磁気ディスク、着脱式光ディスク（例えば、コンパクトディスク、デジタルビデオディスク）、磁気カセット、メモリカードまたはスティック、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）などを含み得るが、これらに限定されない。
【００６５】
以上の記載は、例示を意図したものであり、限定を意図していない。例えば、上記の実施例（もしくはその１または複数の態様）が互いに組み合わせて使用され得る。その他の実施形態も、例えば上記の記載を読んだ本発明の技術分野における通常の知識を有する者によって使用され得る。要約は、米国特許法施行細則１．７２（ｂ）の規定にしたがって、読者に技術開示内容の性質が即座に把握できるように提供されている。要約は、特許請求の範囲やその意味内容を解釈したり、限定したりするために使用されてはならない旨、確認的にここに述べる。また、上記発明の詳細な説明において、開示内容を効率化するために種々の特性がグループ化され得る。このことは、特許請求の範囲に記載されていない開示内容の特性が前記任意の特許請求の範囲に対して本質的であると解釈されてはならない。そうではなく、発明に関する内容は、特定して開示された全実施形態の特性に満たないこともあり得る。したがって、以下の特許請求の範囲が、本明細書の発明の詳細な説明に組み込まれ、各特許請求の範囲は、それぞれが別個の実施形態として存在する。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲とかかる特許請求の範囲が包含する均等物の全範囲を参照して決定されるべきである。
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図４Ａ−４Ｃ】
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【図５Ａ−５Ｂ】
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【図１】
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【図３】
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【図６】
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