(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システムにおけるシングルボクセル磁気共鳴分光法（ＭＲＳ）の実施のための方法であって、
関心のある領域を前記ＭＲＩシステムからの磁場に曝露するステップと、
前記磁場への曝露の結果として、前記関心のある領域から放出される信号から前記関心のある領域の解剖学的計画画像を作製するステップと、
前記関心のある領域にわたる均一度について前記磁場を分析するステップと、
前記磁場の前記分析に基づき、前記磁場の異なる均一度の、前記解剖学的計画画像の区域のマップを作製するステップと、
前記マップに基づき、前記ＭＲＳのプロセスで使用するための、磁場のユーザ指定のシム調整要件を得るために、分光シングルボクセルのサイズを算出するステップと、
前記マップに基づき、解剖学的な前記関心のある領域内に、算出されたサイズの前記分光シングルボクセルを配置するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記磁場は、前記ＭＲＩシステムのローカライザを用いて作り出される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記解剖学的計画画像及び磁気共鳴スペクトルが、逐次的に得られるか、又は前記解剖学的計画画像が、前記磁気共鳴スペクトルを作製するスキャンとは別個のスキャンで得られる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記分析するステップは、前記関心のある領域にわたって分光ボクセルをステッピングするステップと、前記分光ボクセルが前記ステッピングの結果として新たな位置に位置づけられるたびに前記分光ボクセルにおける前記磁場の特性を測定するステップと、前記分光ボクセルの各位置における前記磁場の特性において半値全幅（ＦＷＨＭ）を算出するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記マップを作製するステップは、前記磁場の均一度が互いに異なる前記解剖学的計画画像の少なくとも３つの区域に区分するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記マップを作製するステップは、前記少なくとも３つの区域の輪郭を表示するステップ、又は前記少なくとも３つの区域を色分けするステップを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記分光シングルボクセルの前記サイズは、前記磁場の前記均一度が最も大きい前記マップの前記区域と前記解剖学的計画画像の区分けされた領域との間の重複領域のサイズに基づき算出される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
ある領域を磁場に曝露するように動作可能な磁石／コイルデバイスと、
前記磁石／コイルデバイスの動作を制御し、前記磁場への曝露の結果として前記領域から放出される信号を受信する制御ユニット、及び、分光シングルボクセルを作製するように動作可能なプロセッサを含む制御システムと
を含む、磁気共鳴撮像システムであって、
前記制御システムは、解剖学的計画画像を作製するために使用される磁場の異なる均一度の、前記解剖学的計画画像の区域を表すオーバーレイデータを含み、
前記プロセッサ及び前記制御ユニットは、前記磁気共鳴撮像システムが、前記分光シングルボクセルを前記オーバーレイデータに基づいて前記解剖学的計画画像の関心のある領域内に位置づけ可能である、シングルボクセル分光法モードで動作可能となるように、作動的に接続され、前記磁石／コイルデバイスは、前記分光シングルボクセルの範囲に限定された領域を前記磁場に曝露するように前記制御ユニットによって制御され、前記制御ユニットは、前記分光シングルボクセルの範囲に限定された領域から放出される磁気共鳴スペクトルを取得し、磁場の均一度に基づき、磁気共鳴分光法（ＭＲＳ）のプロセスで使用するための、磁場のユーザ指定のシム調整要件を得るために、前記分光シングルボクセルのサイズを算出し、解剖学的な前記関心のある領域内に、算出されたサイズの前記分光シングルボクセルを配置する、
磁気共鳴撮像システム。
【請求項９】
ディスプレイを含むコンソールをさらに含み、
前記制御システムは、前記磁場の異なる均一度の、前記解剖学的計画画像の前記区域のマップを生成するように動作可能であり、且つ前記シングルボクセル分光法モードの間前記ディスプレイ上に前記マップが表示されるように前記コンソールに作動的に接続される、
請求項８に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項１０】
前記マップは、前記磁場の均一度が互いに異なる前記解剖学的計画画像の少なくとも３つの区域を含むか、又は前記マップは、前記少なくとも３つの区域のうちの隣接する区域の間の境界に輪郭線を有する、請求項９に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項１１】
前記分光シングルボクセルの前記サイズは、前記磁場の前記均一度が最も大きい区域と前記解剖学的計画画像の区分された領域との間の重複領域のサイズに基づき算出される、請求項８に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項１２】
前記制御システムは、前記解剖学的計画画像を処理し、それによって前記解剖学的計画画像における関心のある領域を区分し、前記分光シングルボクセルの前記サイズを算出し、前記オーバーレイデータに基づき前記関心のある領域内に分光シングルボクセルを位置づけることを、前記制御システムが前記シングルボクセル分光法モードにある間、全て自動的に行う、請求項１１に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項１３】
前記ユーザ指定のシム調整要件は、半値全幅（ＦＷＨＭ）シム調整要件によって特定される、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記ユーザ指定のシム調整要件は、半値全幅（ＦＷＨＭ）シム調整要件によって特定される、請求項８に記載の磁気共鳴撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）は、組織の画像をインビボで非侵襲的に取り込むことを可能にする。ＭＲＩは画像を作製するために電離放射線と違って磁場を採用する点で、ＭＲＩはＸ線又はＣＴスキャンと異なる。したがって、ＭＲＩは、比較的無害である。それゆえに、ＭＲＩは、現在、医療診断の分野において様々な用途に使用されている。
【背景技術】
【０００２】
臨床的ＭＲＩにおいては、患者は、ＭＲＩシステムのスキャナ内に入れられ、患者の関心のある領域が、ローカライザとも称されるＭＲＩシステムのスキャナにより生成される磁場に曝露される。基本的には、磁場の周波数は、関心のある領域における組織を構成するある特定の原子を共鳴させる（すなわち、励起する）ように選択され、励起された原子の放出が、組織の画像を作製するために取り込まれ、分析される。
【０００３】
核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法としても知られる磁気共鳴分光法（ＭＲＳ）は、磁気共鳴撮像と分光技術とを組み合わせたものである。基本的には、ＭＲＳにおいては、ＭＲＩシステムは、試料又は患者の中の関心のある解剖学的領域の画像を取り込むＭＲＩスキャンを最初に行うように制御され、その画像が、分光法が実施されるべき関心のある領域内の局所ボリュームを特定するのを助けるためを含め、分光法の計画を立てるために使用される。分光法を行うようにＭＲＩシステムを制御することの一態様は、関心のある領域内の局所ボリューム中の場の均一度を最大化しようとする試みにおいて、ＭＲＩシステムにより生成される磁場を「シム調整する（ｓｈｉｍ）」ことである。シム調整された磁場内のこの局所ボリュームの範囲に限定された組織からの放出物のスペクトル（１つ又は複数）が取り込まれ、分析される。
【０００４】
ＭＲＳによって取得されるスペクトル（１つ／複数）は、関心のある領域内の局所ボリューム中の組織を構成する代謝産物についての情報を含有する。したがって、ＭＲＳは、腫瘍、特に脳内に存在し得る腫瘍などの腫瘍の画像及び情報を取得するための選択技術である。そのような情報は、腫瘍を診断するため及び病期分類するために使用され得る。
【０００５】
さらに、ＭＲＳは、シングルボクセルＭＲＳ又はマルチボクセルＭＲＳ（化学シフトイメージングとも称される）に分類され得る。
【０００６】
シングルボクセルＭＲＳにおいては、その名称が暗示するように、関心のある領域の解剖学的計画画像が従来のＭＲＩによって入手され、単一のボリューム（シングルボクセル）が、専門家の制御下において、解剖学的計画画像の観察及び疑われる病変のプロトコルに関する彼又は彼女の経験に基づき、関心のある領域内に定義され、位置づけられる。この時に、上に記載したように、磁場が、シングルボクセルについてシム調整される。その結果として、単一のボリュームからの磁気共鳴スペクトルが得られる。スペクトルから代謝産物濃度が測定されて、シングルボクセルの領域内の組織の特性に関する情報が得られ得る。
【０００７】
ＣＳＩにおいては、関心のある２Ｄスライス又は関心のある３Ｄ領域において、いくつかのボリュームから、放出物のスペクトルが得られる。よって、関心のある領域においてより大きな試料が検査され得る点ではＣＳＩはシングルボクセルＭＲＳよりも有利であるが、ＣＳＩはそれがより低い信号対雑音比（ＳＮＲ）をもたらし、且つ、より長いスキャン時間を必要とする点で不利である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、シングルボクセルＭＲＳの使用の臨床的成功は、磁場のシム調整にだけでなく、関心のある領域内のシングルボクセルが配置される場所にも強く左右される。
【０００９】
具体的に言えば、高い磁場の均一度を有する区域内にシングルボクセルを配置することは、良好なシングルボクセル結果を結果としてもたらし得るのに対して、不十分な場均一度を有する区域内に、すなわち磁場不均一度を有する区域内にシングルボクセルを配置することは、低い信号対雑音比（ＳＮＲ）に繋がり得る。シングルボクセル配置のプロセスは、操作者によって左右され得、特に、未熟な又は比較的経験のないＭＲＩ専門家によって実施される場合に、不十分な結果に繋がり得る。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
代表的な実施形態によれば、関心のある領域を磁場に曝露することと、磁場への曝露の結果として関心のある領域から放出される信号から関心のある領域の解剖学的計画画像を作製することと、関心のある領域にわたるそれの均一度について磁場を、分析することと、その磁場の分析に基づき、磁場の異なる均一度の、解剖学的計画画像の区域のマップを作製することとを含む、磁気共鳴撮像における使用のための方法が提供される。
【００１１】
磁場は、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システムのローカライザを用いて作り出され得る。
【００１２】
シングルボクセル磁気共鳴分光法（ＭＲＳ）は、マップによって案内されるとおりに、関心のある解剖学的領域内に分光シングルボクセルを配置することによって実施され得る。
【００１３】
シングルボクセル磁気共鳴分光法（ＭＲＳ）は、ローカライザが磁場を作り出す方法により作製されたマップによって案内されるとおりに、解剖学的に関心のある領域内に分光シングルボクセルを配置することにより、しかしさらに、分光シングルボクセルの範囲に限定された解剖学的に関心のある領域の部分から磁気共鳴スペクトルを取得するようにＭＲＩシステムを作動させることにより実施され得る。
【００１４】
この場合、解剖学的計画画像及び磁気共鳴スペクトルは、ＭＲＳを受ける患者がＭＲＩシステム内にいる間に、逐次的に得られる。
【００１５】
代替的に、解剖学的計画画像は、磁気共鳴スペクトルを作製するスキャンのために患者がＭＲＩシステムに入る前に、患者の別個のスキャンとして得られる。
【００１６】
磁場の分析は、関心のある領域にわたって分光ボクセルをステッピングすることと、分光ボクセルがステッピングの結果として新たな位置に位置づけられるたびに分光ボクセルにおける磁場の特性を測定することと、分光ボクセルの各位置における磁場の特性においてＦＷＨＭを算出することとを含み得る。
【００１７】
ガイドマップは、磁場の均一度が互いに異なる解剖学的計画画像の少なくとも３つの区域を区分することにより作製され得る。
【００１８】
ガイドマップは、磁場の均一度が互いに異なる解剖学的計画画像のその少なくとも３つの区域の輪郭を表示することにより作製され得る。
【００１９】
ガイドマップはまた、これらの少なくとも３つの区域を色分けすることにより作製され得る。
【００２０】
さらに、分光シングルボクセルのサイズは、ガイドマップに基づき算出され得る。
【００２１】
例えば、シングルボクセルのサイズは、磁場の均一度が最も大きいガイドマップの区域と解剖学的計画画像の区分けされた領域との間の重複領域のサイズに基づき算出され得る。
【００２２】
別の代表的な実施形態によれば、磁場を用いて関心のある領域から解剖学的計画画像を生成することと、異なる磁場の均一度を有する解剖学的計画画像の区域のマップを作製し、表示することと、続いてシングル分光ボクセルの範囲に限定された関心のある領域の部分内に位置づけられたシングルボクセルから放出される共鳴スペクトルを生成することとを含む、シングルボクセル磁気共鳴分光学（ＭＲＳ）法という方法が提供される。
【００２３】
この代表的な実施形態によれば、マップは、関心のある領域にわたって分光ボクセルをステッピングすること、イメージング分光ボクセルがステッピングの結果として新たな位置に位置づけられるたびに分光ボクセルにおける磁場の特性を測定すること、及び分光ボクセルの各位置における磁場の特性においてＦＷＨＭを算出することによって作製され得る。
【００２４】
マップは、磁場の均一度が互いに異なる解剖学的計画画像の少なくとも３つの区域を区分することにより作製され得る。
【００２５】
さらに、分光シングルボクセルのサイズは、マップに基づき算出され得る。
【００２６】
例えば、分光シングルボクセルのサイズは、磁場の均一度が最も大きいマップの区域と解剖学的計画画像の区分された領域との間の重複領域のサイズに基づき算出され得る。
【００２７】
なお別の代表的な実施形態によれば、磁場を用いて関心のある領域の解剖学的計画画像を得ることと、関心のある領域内にシングル分光ボクセルを位置付けることと、シングル分光ボクセルの範囲に限定された関心のある領域の部分から放出される磁気共鳴スペクトルを取得することとを含み、シングル分光ボクセルが、磁場の異なる均一度を有する解剖学的計画画像の区域のマップのディスプレイを観察すること、及び関心のある領域内のある場所にシングル分光ボクセルを配置するように、ディスプレイにより案内されるとおりに磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システムを操作することによって関心のある領域内に位置決めされる、シングルボクセル磁気共鳴分光法（ＭＲＳ）を実施する方法が提供される。
【００２８】
この代表的な実施形態によれば、解剖学的計画画像及び磁気共鳴スペクトルの取得は、ＭＲＳを受ける患者がＭＲＩシステム内にいる間に、逐次的に実行され得る。
【００２９】
代替的に、解剖学的計画画像は、磁気共鳴スペクトルを作製するスキャンのために患者がＭＲＩシステムに入る前に、患者の別個のスキャンとして入手され得る。
【００３０】
なお別の代表的な実施形態によれば、ある領域を磁界に曝露するように動作可能な磁石／コイルデバイス、及び磁石／コイルデバイスの動作を制御し、磁場への曝露の結果としてその領域から放出される信号を受信する制御ユニットと分光シングルボクセルを作製するように動作可能なプロセッサとを含む制御システムを含む撮像システムであって、制御システムは、解剖学的計画画像を作製するために使用される磁場の異なる均一度の、解剖学的計画画像の区域を表すオーバーレイデータを含むように構成され、プロセッサと制御ユニットとは、磁気共鳴撮像システムが、シングルボクセルをオーバーレイデータに基づいて解剖学的計画画像の関心のある領域内に位置づけ可能である、シングルボクセル分光法モードで動作可能となるように、作動的に接続され、磁石／コイルデバイスは、分光シングルボクセルの範囲に限定された領域を磁場に曝露するように制御ユニットによって制御され、制御ユニットは、分光シングルボクセルの範囲に限定された領域から放出される磁気共鳴スペクトルを取得する、撮像システムが提供される。
【００３１】
この代表的な実施形態によれば、当該システムは、ディスプレイを含むコンソールも含み得、制御システムは、磁場の異なる均一度を有する解剖学的計画画像の区域のマップを生成するように動作可能であり得、且つマップがシングルボクセル分光法モードの間ディスプレイ上に表示され得るようにコンソールに作動的に接続され得る。
【００３２】
マップは、磁場の均一度が互いに異なる解剖学的計画画像の少なくとも３つの区域を含み得る。
【００３３】
マップは、その少なくとも３つの区域のうちの隣接する区域の間の境界に輪郭線を有し得る。
【００３４】
この場合、その少なくとも３つの区域は、それら自体を互いに区別するために色分けされ得る。
【００３５】
プロセッサはまた、オーバーレイデータに基づき分光シングルボクセルのサイズを算出するように構成され得る。
【００３６】
この場合、シングルボクセルのサイズは、磁場の均一度が最も大きい区域と解剖学的計画画像の区分された領域との間の重複領域のサイズに基づき算出され得る。
【００３７】
また、制御システムは、解剖学的計画画像を処理し、それによって解剖学的計画画像における関心のある領域を区分し、オーバーレイデータに基づき分光シングルボクセルのサイズを算出し、関心のある領域内に分光シングルボクセルを位置づけることを、システムがシングルボクセル分光法モードにある間、全て自動的に行うように構成され得る。
【００３８】
なお別の代表的な実施形態によれば、撮像システムを制御するための、コントローラにより実行可能な、プログラムを記憶するコンピュータ可読非一時的媒体が提供される。このコンピュータ可読媒体は、関心のある領域からそれの磁場への曝露の結果として放出される信号から関心のある領域の解剖学的計画画像を作製するための解剖学的計画画像コードセグメントと、磁場を、磁場の分析に基づき関心のある領域にわたってそれの均一度について分析するための分析コードセグメントと、磁場の分析に基づき、磁場の異なる均一度を有する解剖学的計画画像の区域のマップを作製するためのマップ作製コードセグメントとを含む。
【００３９】
代表的な実施形態によれば、コンピュータ可読媒体は、磁場を用いて解剖学的計画画像を取得するように撮像システムを制御するための第１のプレスキャンコードセグメントと、解剖学的計画画像を作製するために使用された磁場の磁場データを取得するように、そして解剖学的計画画像及び磁場データからオーバーレイデータを作製するように撮像システムを制御するための第２のプレスキャンコードセグメントとをさらに含む。
【００４０】
代表的な実施形態によれば、マップ作製コードセグメントは、オーバーレイデータのマップを生成するため、及びマップを表示するように撮像システムを制御するためのマップ生成コードセグメントをさらに含む。
【００４１】
代表的な実施形態によれば、第１のプレスキャンコードセグメントは、関心のある領域の区分を表すセグメント化データを作製するために画像プロセッサが解剖学的計画画像を処理するためのコードセグメントを含み、第２のプレスキャンコードセグメントは、セグメント化データに基づきオーバーレイデータを作製するためのコードセグメントを含み、コンピュータ可読媒体は、オーバーレイデータに基づき分光シングルボクセルのサイズを算出するためのシングルボクセル操作コードセグメントをさらに含む。
【００４２】
代表的な実施形態によれば、シングルボクセル分光法操作コードセグメントは、オーバーレイデータに基づき関心のある領域内に分光シングルボクセルを位置づけるための位置づけコードセグメントを含む。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
本教示は、添付の図面図とともに解釈される場合に、以下の詳細な説明から最もよく理解される。特徴は、必ずしも正確な縮尺率で描かれていない。同じ参照番号は、実行可能な場合はいつでも同じ特徴を参照する。
【００４４】
【図１】代表的な実施形態に従うＭＲＩシステムの一例のブロック図である。
【図２Ａ】代表的な実施形態に従うＭＲＳ法のフローチャートである。
【図２Ｂ】代表的な実施形態に従う、図２Ａに示されるＭＲＳ法においてシングルボクセルを位置付けるために使用されるプロセスのフローチャートである。
【図３】代表的な実施形態に従う、ＭＲＩスキャンを実施するために使用された磁場の変化量を得るためのサブルーチンのフローチャートである。
【図４】ＭＲＳプロセスにおける関心のある領域内でのシングルボクセルの位置決めにおける使用のための、代表的な実施形態に従う作製されたガイドマップの図である。
【図５Ａ】ガイドマップの作製及び比較的小さなシングルボクセルの場合のガイドマップを用いたシングルボクセルの配置の一例を例示した概念図である。
【図５Ｂ】ガイドマップの作製及び比較的大きなシングルボクセルの場合のガイドマップを用いたシングルボクセルの配置の一例を例示した概念図である。
【図６Ａ】解剖学的計画画像、解剖学的計画画像上にオーバーレイされたシングルボクセルを含むガイドマップ、及び代表的な実施形態に従う方法を用いてシングルボクセルの範囲に限定された領域から取得されたグラフスペクトルデータの一例である。
【図６Ｂ】ガイドマップの輪郭線を形成するために使用されるＦＷＨＭの値の例を示すガイドマップの図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下の詳細な説明において、限定ではなく説明の目的のために、具体的な詳細を開示する代表的な実施形態が、本教示の完全な理解を提供するために示される。知られているシステム、デバイス、材料、操作方法及び製造方法の説明は、例示的な実施形態の説明を曖昧にするのを避けるために省略されることがある。それにも関わらず、当業者の理解し得る範囲内にあるシステム、デバイス、材料及び方法が、代表的な実施形態に従って使用され得る。
【００４６】
本明細書で使用される専門用語は、特定の実施形態を説明することだけを目的としており、限定することが意図されるものではないことが理解されるべきである。定義された用語は、本教示の技術分野において一般的に理解され受け入れられるようなその定義された用語の技術的及び科学的な意味に対する追加である。
【００４７】
「〜より上」、「〜より下」、「上面」、「下面」、「上部」及び「下部」などの相対的な用語は、添付の図面に例示されるように、種々の要素の互いの関係を説明するために使用され得る。これらの相対的な用語は、図面に描かれている向きに加えて、デバイス及び／又は要素の異なる向きを包含することが意図される。例えば、デバイスが図面における眺めに関して上下を逆にされたなら、例えば、別の要素「より上」にあるものとして記載される要素は、その時その要素より下にあるものとなるであろう。第１のデバイスが第２のデバイスに接続又は結合されると述べられる場合、これは、１つ以上の中間デバイスが、その２つのデバイスを互いに接続するために採用され得る例を包含する。
【００４８】
「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」という用語は、本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される場合、コンテキストが明らかに別のことを指示しない限り、単数及び複数の両方の指示対象を含む。よって、例えば、「デバイス」は、１つのデバイス及び複数のデバイスを含む。
【００４９】
「実質的な」又は「実質的に」という用語は、本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される場合、それらの通常の意味に加えて、許容可能な限界又は程度を有することを意味する。例えば、「実質的に削除された」とは、当業者であればその削除を許容可能であると考えるであろうことを意味している。
【００５０】
「およそ」という用語は、本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される場合、それの通常の意味に加えて、当業者に許容可能な限界又は量の範囲内であることを意味する。例えば、「ほぼ同じ」とは、当業者であればその比較されているアイテムが同じものであると考えるであろうことを意味している。
【００５１】
さらに、本明細書で使用される場合の「患者」という用語は、ヒトに限定されず、ＭＲＩ技術が可能なあらゆる被験体を包含する、すなわち、広義では解剖学的物質を包含する。「スキャン」という用語は、単一の画像フレーム取得パスからなるスキャン、及び（ＭＲパラメータ及びコントラストに関して同等である）一連の個々の取得パスが作製される走査技術、すなわち、複数の別個の画像フレームを含むスキャンを意味し得る。「サイズ」という用語は、コンテキストの中で明確になり、例えば、３Ｄ特徴のサイズが言及されようとしている場合においては立方体のボリュームに一般的には言及する。特定の実施例又は代表的な実施形態を説明する目的のために本明細書で使用される他の専門用語は、当該技術分野において理解されるような普通の意味が与えられるべきであり、そうでない場合はコンテキストの中で解釈されるべきである。
【００５２】
また、本明細書で使用される場合の「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」又は「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、記載される特徴又はプロセスの存在を明示するものではあるが、さらなる特徴又はプロセスの存在を排除するものではない。
【００５３】
本教示は、概して、磁場を用いた試料（患者の組織を含む）の撮像に関する。特に、本教示は、磁気共鳴分光法（ＭＲＳ）に関する。有利には、一実施形態のシングルボクセルＭＲＳ法は、改善された撮像を提供する。さらに、一実施形態の方法は、スキャンを行う専門家の技能レベルにＭＲＳスキャンの結果の質が左右されることを低減する。さらに、一実施形態の方法は、ＭＲＩ専門家がシングルボクセルＭＲＳを実施する際にシングルボクセルの配置を最適化するために使用し得るディスプレイを提供する。
【００５４】
代表的な実施形態の技術及び方法の説明が行われる前に、本教示を実施するために使用され得るＭＲＩシステム１を、図１を参照して説明する。
【００５５】
例示的なＭＲＩシステム１は、ＭＲＩ検査チャンバ又は磁石室３を含み、その中に検査のために患者２が位置決めされる。ＭＲＩシステム１はまた、検査チャンバ３内の患者２の周囲に延びるように検査チャンバ３内に配置された磁石／コイルデバイス４も含む。磁石／コイルデバイス４は、患者２の中の特定の場所２ａから（例えば、「Ｘ」で示される脳から）、及び特にその特定の場所の関心のある領域（ＲＯＩ）から（例えば、脳内のある領域から）核磁気共鳴信号を引き出すために使用される特定の磁場に患者２を供するように適合された様々な機能ユニット（図示せず）を含む。
【００５６】
ＭＲＩシステム１はまた、トランシーバリンク６により検査チャンバ３に接続された制御システム５を含む。基本的なレベルにおいて、制御システム５は、磁石／コイルデバイス４を構成するユニットの動作を制御するため、及び患者のＮＭＲデータ（例えば、ＭＲＩデータ及び分光分析のためのデータ）を受信するための制御ユニット７を含む。概して、制御ユニット７は、本明細書で述べられる様々な機能を果たすために数多くのやり方で（例えば、専用のハードウェアを用いてなど）実施され得る。「プロセッサ」は、コントローラの一例であり、これは、本明細書で述べられる様々な機能を果たすためにソフトウェア（例えば、マイクロコード）を用いてプログラムされ得る１つ以上のマイクロプロセッサを採用する。制御ユニット７は、プロセッサを採用して又は採用することなく実施され得、また、いくつかの機能を果たすための専用のハードウェア及び他の機能を果たすためのプロセッサ（例えば、１つ以上のプログラムされたマイクロプロセッサ及び関連回路）の組み合わせとしても実施され得る。本開示の様々な実施形態において採用され得るコントローラ構成要素の例としては、従来のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５７】
様々な実施において、制御ユニット７は、１つ以上の記憶媒体（本明細書では概して「メモリ」と称される。例えば、揮発性及び不揮発性のコンピュータメモリ（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラム可能読み出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）、電気的プログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、汎用シリアルバス（ＵＳＢ）ドライブ、フロッピーディスク、コンパクトディスク、光ディスク、磁気テープなど））と関連し得る。一部の実施において、記憶媒体は、制御ユニット７上で実行されたときに本明細書で述べられる機能の少なくとも一部を果たす１つ以上のプログラムを用いて符号化され得る。様々な記憶媒体は、制御ユニット７内に据え付けられてもよいし、そこに記憶された１つ以上のプログラムが本明細書で述べられる本教示の種々の態様を実行するためにプロセッサ又はコントローラ内にロードされ得るように可搬型であってもよい。「プログラム」、「コンピュータプログラム」、又は「命令」という用語は、制御ユニット７をプログラムするために採用され得るコンピュータコード又はコードセグメント（例えば、ソフトウェア又はマイクロコード）のあらゆる種類を意味するように、包括的な意味で本明細書において使用される。
【００５８】
さらに、制御システム５は、データを処理するためのデータ処理ユニット８及び画像位置合わせのための位置合わせユニット９を含み、その両方が、制御ユニット７と接続されている。制御システム５はまた、プロスペクティブ動き補正ユニット１０（ＰＭＣユニット）及び幾何学的配置ユニット１１も含み、後者は、事前に規定されるスキャン幾何学的配置を規定し、記憶し、且つ更新するためのものである。ＰＭＣユニット１０及び幾何学的配置ユニット１１の両方も、制御ユニット７と接続されている。制御システム５は、ユーザコンソール１２とさらに接続されており、これによってＭＲＩシステム１は、専門家により操作され得る。
【００５９】
より低い階層レベルにおいて、制御ユニット７は、制御プロセッサ７．１、トランシーバ７．２、パルス発生器７．３、メモリ７．４、及び（勾配）増幅器７．５を含み、これらにより、制御ユニット７は、例えば、患者２の中に特定の磁場を生成するためにＲＦパルスを磁石／コイルデバイス４のＲＦコイルに送信し、ＲＯＩ２ｂから放出されるＮＭＲ信号を磁石／コイルデバイス４から受信することにより、検査チャンバ３の動作を制御する。概して、制御ユニット７の動作は、例えば、勾配増幅器７．５と作動的に接続しているパルス発生器７．３により生成されるＲＦパルス及び勾配波形の修正のために、メモリ７．４に記憶された制御プログラム（図示せず）と接続しているプロセッサ７．１により制御される。
【００６０】
制御システム５のデータ処理ユニット８は、画像プロセッサ８．１、画像バッファ８．２、及びアーカイブ８．３を含む。これらの要素によって、データ処理ユニット８は、制御ユニット７により受信されるＮＭＲ画像データを、標準的な画像処理手順（例えば、フーリエ変換）を行い、そうして特定の所望の画像データ形式を導き出し、後者をアーカイブ目的で半永久的に記憶するために、一時的に記憶し得る。
【００６１】
制御システム５の位置合わせユニット９は、位置合わせプロセッサ９．１及びメモリ９．２を含み、これらは、スキャンを互いに対して位置合わせするように、すなわち、異なるスキャン画像を比較し、その比較からスキャン画像間の歪みに関する情報を導き出すように、結合的に動作する。
【００６２】
制御システム５のＰＭＣユニット１０はまた、タイムスライスされた画像データ取得の間の、すなわち、単一のスキャンを構成する時系列内の、スキャンパラメータの修正に対するプロスペクティブ動き制御向けに適合され得る。この目的のために、ＭＲＩシステム１は、検査チャンバ３及び制御システム５の両方に作動的に接続された外付け位置決定手段１４（例えば、患者２の位置を測定するためのカメラ）をさらに含み得る。その他の場合は、ＰＭＣは、オービタルＭＲナビゲータ信号又は基準マーカーを使用して行われ得る。
【００６３】
幾何学的配置ユニット１１は、制御ユニット７により生成されるようなＭＲパラメータ及びコントラストに関する複数の異なる走査シナリオ下で共有され得るスキャン幾何学的配置を事前に規定し、これらの幾何学的配置をそれに従って患者２からＮＭＲ信号を引き出すために制御ユニット７に提供するように動作する。この目的のために、制御システム５の幾何学的配置ユニット１１は、幾何学的配置プロセッサ１１．１と、スキャン幾何学的配置に関連するコードを含むように又はそれを記憶するように構成されたメモリ１１．２と、幾何学的配置生成手段１１．３と、幾何学的配置変換生成手段１１．４と、幾何学的配置更新手段１１．５とを含む。
【００６４】
ＭＲＩシステム１のユーザコンソール１２は、プロセッサ１２．１と、プロセッサ１２．１により制御される入力手段１２．２及び出力手段１２．２とを含む。入力手段１２．２は、ＭＲＩ専門家がＭＲＩシステム１の動作を制御することを可能にするものであり、キーボード／マウスを含み得る。出力手段１２．３は、ＭＲＩシステム１の動作を制御するプログラムを選択する際の使用のためのメニューなど、並びにＭＲＩシステム１により生成されるデータ及び画像を表示し得るものであり、表示画面を含み得る。メニューは、様々な患者プロトコル、スキャンモード、操作パラメータなどからなるポップアップメニューであり得る。よって、ＭＲＩ専門家は、入力及び出力手段１２．１及び１２．２を使用して、ＭＲＩシステム１の動作を制御し支配し得る。
【００６５】
ＭＲＩシステム１は、本教示の実施における使用に向けて適合され得るＭＲＩシステムの一例にすぎない。換言すれば、図１に示され且つ図１を参照して説明されたものとは異なって配置され且つ構成された機能ユニット（例えば、ユニット７〜１１）を有するＭＲＩシステムが代わりに使用され得ることが、当業者には明らかとなろう。
【００６６】
次に、図１、図２Ａ及び図２Ｂを参照して、シングルボクセル磁気共鳴分光法（ＭＲＳ）を実施する方法を説明する。当該方法は、関心のある領域（ＲＯＩ）の解剖学的計画画像を得るためのＭＲＩプロセス（Ｓ１００）と、ＲＯＩ内に位置づけられたシングルボクセルからスペクトルデータを得るための分光プロセス（Ｓ２００）とを含む。解剖学的計画画像及び磁気共鳴スペクトルは、ＭＲＳを受ける患者がＭＲＩシステム内にいる間に逐次的に入手され得る。代替的に、解剖学的計画画像は、スペクトルデータを作製するスキャンのために患者がＭＲＩシステムに入る前に、患者の別個のスキャンとして入手され得る。
【００６７】
関心のある領域（ＲＯＩ）の解剖学的計画画像は、図１のＭＲＩシステム１の検査チャンバ３に患者を入れ、ＲＯＩのＭＲＩスキャンのためのプロトコルを選択することにより、ＭＲＩ専門家により入手され得る。
【００６８】
例えば、シングルボクセルＭＲＳが脳内のＲＯＩから情報を取得するために使用される場合、ＭＲＩ専門家により行われる第１の工程は、ＭＲＩシステムの磁石／コイルデバイス４の一部として脳コイルを取り付け、患者の頭部が脳コイル内に位置決めされた状態になるように検査チャンバ内に患者を入れるのを助けることであり得る。次に、ＭＲＩ専門家は、ユーザコンソール１２のキーボード（入力手段１２．３）を用いてディスプレイ（出力手段１２．２）上の「患者情報」メニューを呼び出し、患者メニューから「頭部」を選び、動作モード、すなわち、一連のパラメータであってそれに基づき磁石／コイルデバイス４の脳コイルと関係しているユニットのそれぞれのものが患者の脳を走査するために作動することになるパラメータを選択し得る。これらのパラメータは、当該技術分野において自体公知であり、よって、詳細に説明しない。さらに、本実施例において、脳コイルは、ＭＲＩシステム１の３Ｄローカライザと称され得るものを構成する。
【００６９】
また、ＭＲＩ専門家により選択されるプロトコルは、ＭＲＩシステム１によってローカライザスキャンを実行し得る。ローカライザスキャンは、脳内の平面であってそれに沿って撮像が実施される平面を決定し、それらの平面に沿ってスキャンを実施して、関心のある解剖学的領域の画像を作製するものである。これらの画像は、ＭＲＩ専門家による観察のために、ディスプレイ（出力手段１２．２）上にＭＲＩシステム１によって表示され得る。これらのローカライザ画像のうちの１つ以上が、分光法プロセスである次の工程を計画するために使用される解剖学的計画画像としてＭＲＩ専門家により選択される。例えば、特定のコントラストの画像内領域によって腫瘍を明らかにする画像が解剖学的計画画像として選択され、その解剖学的計画画像は、制御ユニット７のメモリ内に記憶される。腫瘍の各々のいくつかの実際の画像が分光法プロセスＳ２００において使用される解剖学的計画画像として選択され得るが、簡単にするために、１つの画像のみの使用に適用されるようなプロセスを説明する。
【００７０】
分光法プロセスＳ２００は、解剖学的計画画像を用いて関心のある領域に対して実施される。分光法プロセスＳ２００は、関心のある領域内に分光シングルボクセルを位置付けること（Ｓ２１０）と、シングルボクセルの範囲に限定された関心のある領域の部分からスペクトルデータ、すなわち、シングル分光ボクセルの範囲に限定された関心のある領域の部分における代謝産物濃度を示す一連の放出物を取得すること（Ｓ２２０）とを含む。
【００７１】
より具体的に言えば、工程Ｓ２１０において、ＭＲＩ専門家は、異なる磁場の均一度を有する解剖学的計画画像の区域の「ガイドマップ」を観察し（Ｓ２１０Ａ）、マップにより案内されるとおりに、関心のある領域内の最適な場所（以下でより詳細に説明する）にシングル分光ボクセルを配置するようにＭＲＩシステムを操作する（Ｓ２１０Ｂ）。よって、ガイドマップは、基本的には、磁場不均一度マップ及び解剖学的計画画像からなるオーバーレイ（図４及び以下のその説明を参照されたい）であり、ＭＲＩシステム１により自動的に生成され、ＭＲＩシステム１のユーザコンソール１２のディスプレイ（出力手段１２．２）上に出力され得る。
【００７２】
ＭＲＩスキャンにおける使用のためのＭＲＩシステムによって作製される磁場Ｂ０の特性（すなわち、周波数）の変化量の磁場マップは、それ自体が当該技術分野において知られている。磁場Ｂ０がＲＯＩの全体にわたって変化し得る理由は、磁場Ｂ０がＲＯＩを構成する組織の組成の違いによって歪められるからである。例えば、腫瘍の場合、腫瘍は、アポトーシスを経験することもあるし、出血していることもあり、この場合、血液中の鉄が磁場Ｂ０を歪める。しかしながら、そのような磁場マップは、これまでは、２Ｄ及び３Ｄ分光データを得るために使用されるプロセスの質又は正確さの評価における使用のために、化学シフトイメージング（マルチボクセル分光法）に関連して作製されるだけであった。
【００７３】
図３は、工程Ｓ２１０における使用のために、ΔＢ０を反映した磁場不均一度マップを作製するためにＭＲＩシステムによって行われ得るサブルーチンを例示している。
【００７４】
ＭＲＩシステムは、ＭＲＩ専門家により選択されるプロトコルに基づき、ある特定のサイズの２Ｄ又は３Ｄイメージングピクセルを作製する（Ｓ３１０）。イメージングピクセルは、ＭＲＩシステムの制御ユニット（例えば、図１のＭＲＩシステム１内の制御ユニット７など）内に記憶されたプログラム又はデータに従って作製され得る。イメージングピクセルは、一般的に、後でスペクトルデータの取得（Ｓ２２０）において使用されることになるシングルボクセルのサイズと同じサイズのものである。次いで、ＭＲＩシステムは、ＲＯＩ内のイメージングピクセルの配列に従ってＲＯＩの全体にわたって分光法ボクセルをステッピングさせる。特に、ＭＲＩシステムは、分光法ボクセルをＲＯＩ内のイメージングピクセルの中心に置き、そのイメージングピクセルにおける磁場Ｂ０の周波数特性の半値全幅（ＦＷＨＭ）を算出し、分光法ボクセルにとって最も重要な実測ＦＷＨＭ特性をイメージングピクセルに割り当てる。次いで、アルゴリズムは、分光法ボクセルを配列内の次のイメージングピクセルに移動させ、計算を繰り返す。次いで、これが、イメージングピクセルの全てがそれらに割り当てられたＦＷＨＭ値を有するまで繰り返される。このプロセス（Ｓ３２０）は、ＦＷＨＭ輪郭線のガイドＦＷＨＭマップを作製する（Ｓ３３０）。輪郭線は、それに沿って、ＦＷＨＭの事前に決定された範囲内の化学シフトが所与の強度（例えば、１．５Ｔ、３Ｔ又は７Ｔ）の磁場Ｂ０でのＲＯＩのスキャンの結果として観察されるものである。換言すれば、輪郭線の数及び輪郭線によって表されるべき化学シフトの範囲は、場強度及び選択されたＲＯＩに基づき事前に決定される。それらは、ＭＲＩ専門家により設定されてもよいし、ＭＲＩシステムの構成の一部としてＭＲＩシステム製造業者により設定されてもよい。
【００７５】
次いで、ガイドＦＷＨＭマップの輪郭線を表すデータが記憶され（例えば、ＭＲＩシステム１の制御ユニット７のメモリに記憶され）得る（Ｓ３４０）。
【００７６】
図４は、解剖学的計画画像及びΔＢ０のデータから作製されたガイドマップ（すなわち、ガイドＦＷＨＭマップ）の一例を例示している。
【００７７】
図４において、陰影のついた区域は腫瘍を表す。換言すれば、破線は、腫瘍と関心のある領域内の他の脳組織との区分を示している。脳のある領域がＲＯＩを構成する図４に示される例において、３本の輪郭線、すなわち、「最良」、「良好」、及び「回避」が表示され、輪郭線に沿った化学シフトの範囲は、｛「最良」＝０＜ΔＢ０＜０．０３ｐｐｍ；「良好」＝０．０３ｐｐｍ＜ΔＢ０＜０．１ｐｐｍ；「回避」＝ΔＢ０＞０．１ｐｐｍ｝である。ヘルツに換算して、実施例は、｛「最良」＝０＜ΔＢ０＜５Ｈｚ；「良好」＝５Ｈｚ＜ΔＢ０＜１５ｈｚ；「回避」＝ΔＢ０＞３０Ｈｚ｝であり得る。
【００７８】
したがって、輪郭線に囲まれた区域は、磁場の均一度が互いに異なる解剖学的計画画像の区域であることが理解され得る。さらに、輪郭線及びしたがって輪郭線に囲まれた区域は、ＭＲＩ専門家が、磁場の均一度の最良区域と単なる良好区域（１つ又は複数）及び回避されるべき区域（１つ又は複数）とを区別することを可能にするために色分けされ得る。図示していないが、「最良」輪郭線は緑色の輪郭線として表示され得、「良好」輪郭線は黄色の輪郭線として表示され得、「回避」輪郭線は赤色輪郭線として表示され得る。
【００７９】
次に、ガイドマップ（例えば、図４に示されるもの）を観察することにより、ＭＲＩ専門家は、シングルボクセルの解剖学的計画画像によって指示されるとおりのＲＯＩ内への（すなわち、腫瘍の境界内のどこかへの）配置ばかりでなく、ＭＲＳについての最良の結果が期待され得る場所への配置もまたＭＲＩシステム１により実行し得る。この例においては、ガイドマップは、腫瘍の境界内の、（「最良」輪郭線に囲まれた領域、すなわち、ＦＷＨＭの最小値（１つ又は複数）が算出される領域内の）磁場が最も大きな均一度を有する場所にシングルボクセルを配置するようにＭＲＩ専門家を案内する。したがって、ＭＲＳプロセスにおいて、スペクトルデータを取得する（Ｓ２２０）ために使用される磁場がシム調整されると、シングルボクセルは、腫瘍の境界内において、シム調整の最良の結果が期待され得る場所に正確に位置決めされる。
【００８０】
輪郭線のレイアウトがイメージングボクセルのサイズの関数であることが容易に理解されることに留意されたい。このことは、図５Ａ及び図５Ｂに示されている。具体的に言えば、図５Ａは、プロトコルが、比較的小さなイメージングボクセルを用いる磁場マップの生成を結果としてもたらした事例、及びＭＲＳのためのそれに対応した小さなシングルボクセルが、そのマップの案内下において配置される場所を示している。図５Ｂは、プロトコルが、比較的大きなイメージングボクセルを用いる磁場マップの生成を結果としてもたらした事例、及びＭＲＳのためのそれに対応した大きなシングルボクセルが、そのマップの案内下において配置される場所を示している。
【００８１】
別の代表的な実施形態によれば、ＭＲＩシステム１はまた、イメージングボクセル及びスペクトルデータの取得（Ｓ２２０）において使用されるべき対応するシングルボクセルの最適なサイズを自動的に決定し得る。ＭＲＩシステム１は、いくつかの因子（例えば、腫瘍と磁場の均一度が最も大きいガイドマップ上の区域との間の任意の重複領域のサイズ）に基づきそのような決定を行い得る。
【００８２】
ＭＲＩシステム１はまた、シングルボクセルの最適なサイズを決定するために、ＳＮＲレベルがボクセルサイズに左右されることも考慮に入れ得る。例えば、ＭＲＩシステム１は、確実に、不十分な信号対雑音比（ＳＮＲ）を有する出力を生むほどシングルボクセルが小さくなりすぎないようにし得る。
【００８３】
さらに、次いで、ＭＲＩシステム１のソフトウェアは、シングルボクセルを設計する（Ｓ２１０Ｂ）際の使用のために、解剖学的画像上に、最適化されたサイズのイメージングボクセルを用いて作製された磁場マップをオーバーレイする選択肢をＭＲＩ専門家に与え得る。この場合、シングルボクセルの設計は、関心のある領域内にシングルボクセルを位置づけることばかりでなく、プロトコルによって当初指示されたサイズから逸脱するようにボクセルをサイズ変更することも必要とし得るであろう。それゆえに、ＭＲＩシステムは、ユーザ指定の半値全幅（ＦＷＨＭ）シム調整要件内の磁場のシム調整に関連して、提案される最適なサイズのイメージングボクセルと、最良の結果を生むそれに対応した分光シングルボクセルのための提案される場所とを決定し（出力手段１２．２上に）表示し得る。
【００８４】
ガイドマップによって提供される案内下において（自動的に、又はガイドマップの観察を通して専門家によって）分光シングルボクセルがＲＯＩ内に位置づけられたら、シングルボクセルの範囲に限定された組織からのスペクトルデータが、磁場をシングルボクセルに送信する送信機のパラメータを設定する、磁場をシム調整する、水信号を抑制するなどのようなプロセスを経て、ＭＲＩシステムの分光器により取得される。これらのプロセスは、それ自体従来のものであり得、よって、詳細に説明しない。
【００８５】
図６Ａ及び図６Ｂは、解剖学的計画画像、分光法ＳＶ、及びＭＲＩシステムの一部としての分光器により作製され得るスペクトルデータの一例を示しており、全て、上に記載したような代表的な実施形態の態様に従うものである。
【００８６】
ＭＲＩ専門家が、最適な場所にシングルボクセルを配置するようにガイドマップの彼又は彼女の観察に基づきＭＲＩシステムを操作する事例が記載されたが、このプロセスは、区分（例えば、腫瘍セグメント化）が存在する事例においては、その代わりに、完全に自動化され得ることが理解されよう。この目的のために、ＭＲＩシステム１は、（この例においては腫瘍により与えられるような）解剖学的計画画像の区分された領域を表す画像処理データを導き出すように、解剖学的計画画像を処理し得る。次いで、画像処理データ及び磁場データΔＢ０（この例においてはガイドＦＷＨＭマップを表すデータ）は、腫瘍と磁場の均一度が最も大きい区域との間の重複区域のサイズ及び場所を決定するために処理される。次いで、ＭＲＩシステムは、重複区域にシングルボクセルを配置し、シングルボクセルの範囲に限定された領域からスペクトルデータを取得する。これを、次のとおりより詳細に説明する。
【００８７】
非一時的コンピュータ可読媒体（例えば、ソフトウェアパッケージにより具現化されるもの）が、分光シングルボクセルの自動化された設計のために提供され得る。好ましくは、パッケージは、シングルボクセル分光法プロセスの完全自動化運転のためにＭＲＳ撮像システムを制御するための、本明細書において、多くの場合、「コードセグメント」と称される、操作命令を含む。この目的のために、パッケージは、専門家により選択されるべき任意選択の動作命令、及び専門家が分光シングルボクセルの自動化された位置決めの結果を修正、承認、又は拒絶し得る相互作用ポイントを加えて拡張され得る。
【００８８】
より具体的に言えば、好ましくは、パッケージは、作動させると、マルチシーケンス検査を構成するスキャン及び処理工程のよく組織化されたリストを指示し、撮像システムにスキャン状況、必要な措置、及び起ころうとしている取得を示すアイコンを表示するように指示する。コンピュータ可読非一時的媒体はまた、ソフトウェアパッケージの統合された又は別個の部分として、自動スキャン計画構成要素のように、エンドユーザの選好に従って様々な種類の処理が監視なしに行われるように、ボタンを押すことで完全に自動的に作動するすぐ使用できるスキャンプロトコルの完全なリストも含み得る。コンピュータ可読非一時的媒体は、撮像システムのプロセッサの１つ以上の機能ブロック又はユニット（例えば、メモリ及び制御ユニット）を含み得る。換言すれば、コンピュータ可読非一時的媒体は、撮像システムが２回以上のプレスキャンそれに続く分光シングルボクセルスキャンを含むマルチシーケンス検査を行うことを可能にする、撮像システム内にロードされたソフトウェア、ソフトウェア若しくはファームウェアを含むように構成された撮像システムのプロセッサ、又はそれらの組み合わせを含み得る。プレスキャンは、何らユーザインターフェースを必要とすることなしに、完全に自動的に作動し得る。
【００８９】
例えば第１のプレスキャンは、解剖学的計画画像を取得し、これが次いで、直接スキャナ内で又はこの目的専用の別個のディスク／コンソール上でのいずれかで、自動化されたセグメント化ツールにより処理される。このプレスキャンはまた、別個に取得され、次いで、コンピュータ可読非一時的媒体により自動的に使用され得る。セグメント化ツールは、腫瘍をそれの縁で自動的にセグメント化する。このセグメント化は、２Ｄ（平面内）又は３Ｄセグメント化であり得る。この輪郭描写が完全に自動である場合、専門家には、彼／彼女が最終セグメント化結果を点検し且つ修正し得るようにプロセッサを構成する選択肢も与えられる。次いで、これらの結果は、撮像システムのコンソールに送られる。
【００９０】
第２のプレスキャンは、Ｂ０及び／又は磁化率データを取得し、これが次いで、ガイドＦＷＨＭマップのＦＷＨＭ値を自動的に生成するために使用される。最初の２つのプレスキャン後に、専門家に、セグメント化縁とガイドＦＷＨＭマップとからなるオーバーレイを伴う解剖学的計画画像の形態で、ガイドマップが与えられ得る。パッケージは、セグメント化縁及びガイドマップの両方の表示が任意選択であるように構成可能である。撮像システムは、それの完全自動化モードでは、これらのどちらも専門家に表示しない。
【００９１】
次に、専門家は、分光シングルボクセルの中心の初期選択を置くために、３つのスキャン（すなわち、コンピュータ可読非一時的媒体のこの例によって適所に置かれる「３点プランスキャン」）を使用し得る。次いで、コンピュータ可読非一時的媒体は、ボクセルのボクセル位置、向き、及びサイズを自動的に最適化し得、専門家に、提案されたボクセル設計を承認するか、修正するか、又は中止する選択肢を与える。コンピュータ可読非一時的媒体は、専門家の選択のユーザ固有のデータベースが記憶されるメモリも含み得、３点プランスキャンを実行する命令を構成するアルゴリズムを修正するように構成され得る。換言すれば、コンピュータ可読非一時的媒体は、専門家があらゆる将来のボクセル設計を実行する際に行ったあらゆる修正を考慮するように構成され得る、すなわち、コンピュータ可読非一時的媒体は、「独習」し得る。
【００９２】
上に記載した代表的な実施形態によれば、磁場の異なる均一度を有する解剖学的計画画像の区域のガイドマップが作製される。ガイドマップは、特定のサイズの分光シングルボクセルと関連するように、関心のある領域にわたる磁場の均一度／不均一度を示す磁場マップに基づき作製される。ガイドマップは、関心のある領域内のある場所に、そのサイズの分光シングルボクセルを配置するために使用される。
【００９３】
また、磁場の異なる均一度を有する解剖学的計画画像の区域のオーバーレイデータが作製され、且つ関心のある領域内の分光シングルボクセルを自動的にあるサイズに作る又はあるサイズに作り位置付ける際に使用される、実施形態も記載される。
【００９４】
例えば腫瘍の場合、ガイドマップ／オーバーレイデータは、現在のところそうであり得るように単に解剖学的計画画像を通して観察されるとおりの腫瘍の区分の上にシングルボクセルの配置が実施されるにすぎないということのないように、腫瘍自体及び腫瘍を取り巻く環境における不均一度を考慮に入れる。よって、ガイドマップ／オーバーレイデータは、分光法に最適な場所に分光シングルボクセルを配置するために使用され得る。
【００９５】
最後に、本発明の概念の実施形態及びそれらの実施例を上で詳細に説明した。しかしながら、本発明の概念は、多くの異なる形態で具現化され得るものであり、上に記載した実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が徹底的且つ完全なものとなるように、そして当業者に本発明の概念を十分に伝えるように記載されたものである。よって、本発明の概念の真の趣旨及び範囲は、上に記載した実施形態及び実施例によってではなく、以下の特許請求の範囲によって限定される。
【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４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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