(57)【要約】  本発明は、プロセッサ１０４を備える医療イメージングシステム１００、３００、５００を提供する。マシン実行可能命令は、プロセッサに、ｋ空間内で回転される離散データ部分６１２を含む磁気共鳴データ１２０を受信すること（２００）と、運動信号値を使用して離散データ部分を所定の運動ビン１２２にビニングすること（２０２）と、所定の運動ビンの各々の参照画像１２４を再構築すること（２０４）と、参照画像の間の運動変換１２６を構築すること（２０６）と、離散データ部分の選択グループ６１０を選択時間ビン１２８にビニングすること（２０８）とを行わせる。離散データ部分の選択グループ、及び、離散データ部分を補正するための選択グループの各々の運動変換を使用して、選択時間ビンの強調画像１３０を生成する。
2021506419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療イメージングシステムであって、前記医療イメージングシステムは、
マシン実行可能命令を記憶するメモリと、
前記医療イメージングシステムを制御するためのプロセッサと
を備え、
前記マシン実行可能命令の実行は、前記プロセッサに、
磁気共鳴データを受信することであって、前記磁気共鳴データは離散データ部分を含み、各離散データ部分は取得時間を含み、運動信号値を含み、前記離散データ部分は、ｋ空間内のサンプリングパターンを有する、磁気共鳴データを受信することと、
前記離散データ部分の各々の前記運動信号値を使用して前記離散データ部分を所定の運動ビンにビニングすることと、
ビニングされている前記離散データ部分を使用して前記所定の運動ビンの各々の参照画像を再構築することと、
前記所定の運動ビンの各々の前記参照画像を使用して、選択運動ビンと前記所定の運動ビンの各々との間の運動変換を構築することであって、前記選択運動ビンは、前記所定の運動ビンから選択される、運動変換を構築することと、
前記離散データ部分の各々の前記取得時間を使用して、前記離散データ部分の選択グループを選択時間ビンにビニングすることと、
前記離散データ部分の前記選択グループ、及び、前記離散データ部分を補正するための前記選択グループの各々の前記運動変換を使用して、前記選択時間ビンの強調画像を生成することと
を行わせる、医療イメージングシステム。
【請求項２】
前記選択グループの各離散データ部分は前記所定の運動ビンのうちの１つに属し、前記強調画像を生成することは、
前記選択グループの前記離散データ部分の各々を、前記選択グループの運動変換を使用して変換することによって、変換ｋ空間データを計算することと、
前記選択運動ビンのｋ空間データを、前記離散データ部分の各々の前記変換ｋ空間データと組み合わせることによって、組み合わせｋ空間データを生成することと、
前記補正ｋ空間データから前記強調画像を再構築することと
によって実施される、請求項１に記載の医療イメージングシステム。
【請求項３】
前記強調画像は、最初は前記選択運動ビンの前記参照画像であり、前記強調画像の反復的生成は、前記選択グループの前記離散データ部分の各々について、
前記選択グループの前記離散データ部分から現在のデータ部分を選択することであって、前記現在のデータ部分は現在の運動ビンからビニングされており、前記現在の運動ビンは、前記所定の運動ビンのうちの１つである、現在のデータ部分を選択することと、
前記選択運動ビンと前記現在の運動ビンとの間の前記運動変換を使用して前記強調画像を変換することによって、変換画像を計算することと、
前記変換画像を変換ｋ空間データに変換することと、
前記現在のデータ部分のｋ空間データと、前記変換ｋ空間データの対応するｋ空間データポイントとの間のｋ空間差を計算することと、
前記ｋ空間差を差分画像に変換することと、
前記選択運動ビンと前記現在の運動ビンとの間の前記運動変換の逆を使用することによって前記差分画像を修正差分画像に変換することと、
前記修正差分画像を前記強調画像に付加することによって前記強調画像を更新することと
を繰り返すことによって実施される、請求項１に記載の医療イメージングシステム。
【請求項４】
前記磁気共鳴データは並列イメージング磁気共鳴データであり、前記差分画像は、複数の磁気共鳴コイル素子からのｋ空間差を組み込み、前記メモリは、コイル感度データを含み、前記マシン実行可能命令の実行はさらに、前記プロセッサに、前記運動変換を使用して前記コイル感度データを補正することによって、前記所定の運動ビンの各々の前記参照画像を補正させ、前記所定の動きビンの各々の前記参照画像は、該運動ビンのコイル感度データを使用して計算される、請求項３に記載の医療イメージングシステム。
【請求項５】
前記マシン実行可能命令の実行はさらに、前記プロセッサに、前記離散データ部分を前記所定の時間ビンにビニングさせ、前記マシン実行可能命令の実行はさらに、前記プロセッサに、前記選択時間ビンを前記所定の時間ビンの各々に設定することによって、前記所定の時間ビンの各々の前記強調画像を反復的に生成させる、請求項３又は４に記載の医療イメージングシステム。
【請求項６】
前記所定の時間ビンの各々について前記強調画像を初期化するための前記参照画像が同一であること、
前記マシン実行可能命令の実行がさらに、前記プロセッサに、前記運動変換を使用して前記所定の時間ビンの各々の前記参照画像を共通の運動状態に変換させること
のうちのいずれか１つに当てはまる、請求項５に記載の医療イメージングシステム。
【請求項７】
前記マシン実行可能命令の実行はさらに、前記プロセッサに、前記修正差分画像を前記強調画像に付加する前に、前記修正差分画像を、正則化アルゴリズムを用いて処理させる、請求項３から６のいずれか一項に記載の医療イメージングシステム。
【請求項８】
前記マシン実行可能命令の実行はさらに、前記プロセッサに、前記所定の運動ビンの各々の前記参照画像の弾性位置合わせを計算させ、前記運動変換は、前記弾性位置合わせを使用して各現在のデータ部分について補間される、請求項１から７のいずれか一項に記載の医療イメージングシステム。
【請求項９】
ｋ空間内の前記サンプリングパターンが螺旋軌道であること、
ｋ空間内の前記サンプリングパターンが直線軌道であること、
前記サンプリングパターンが、連続して取得される離散データ部分の間で、ｋ空間内で回転されること、
前記サンプリングパターンがデカルトサンプリングパターンであること、
前記サンプリングパターンがｋ空間の中央領域をオーバーサンプリングすること、
前記サンプリングパターンが運動パターンに適合されること、
前記サンプリングパターンがランダム又は擬似ランダムに選択されること、及び
上記の組み合わせ
のうちのいずれか１つに当てはまる、請求項１から８のいずれか一項に記載の医療イメージングシステム。
【請求項１０】
前記医療イメージングシステムは、磁気共鳴イメージングシステムをさらに備え、前記医療イメージングシステムは、前記運動信号値を測定する対象者運動検出システムをさらに備え、前記メモリは、パルスシーケンスコマンドをさらに含み、前記パルスシーケンスコマンドは、連続サンプリング磁気共鳴プロトコルに従って前記磁気共鳴データを取得し、前記マシン実行可能命令の実行はさらに、前記プロセッサに、
前記磁気共鳴イメージングシステムを、前記パルスシーケンスコマンドによって、前記磁気共鳴データを取得するように制御することと、
前記磁気共鳴データの取得中に又は取得に続いて前記運動信号を取得するように前記磁気共鳴イメージングシステムを制御することと
を行わせる、請求項１から９のいずれか一項に記載の医療イメージングシステム。
【請求項１１】
前記対象者運動検出システムが前記磁気共鳴イメージングシステムを備え、前記パルスシーケンスコマンドは、前記磁気共鳴データの取得中又は取得に続いて磁気共鳴ナビゲータデータを取得し、前記マシン実行可能命令の実行はさらに、前記プロセッサに、少なくとも部分的に、前記磁気共鳴ナビゲータデータを使用して前記運動信号を計算させる、請求項１０に記載の医療イメージングシステム。
【請求項１２】
前記連続サンプリング磁気共鳴プロトコルは、動的コントラスト促進磁気共鳴イメージングプロトコルである、請求項１０又は１１に記載の医療イメージングシステム。
【請求項１３】
前記運動変換は変位ベクトル場である、請求項１から１２のいずれか一項に記載の医療イメージングシステム。
【請求項１４】
画像処理の方法であって、前記方法は、
磁気共鳴データを受信するステップであって、前記磁気共鳴データは離散データ部分を含み、各離散データ部分は取得時間を含み、運動信号値を含み、前記離散データ部分は、ｋ空間内のサンプリングパターンを有し、前記サンプリングパターンは、ｋ空間内で、連続して取得される離散データ部分の間で回転される、磁気共鳴データを受信するステップと、
前記離散データ部分の各々の前記運動信号値を使用して前記離散データ部分を所定の運動ビンにビニングするステップと、
ビニングされている前記離散データ部分を使用して前記所定の運動ビンの各々の参照画像を再構築するステップと、
前記所定の運動ビンの各々の前記参照画像を使用して、選択運動ビンと前記所定の運動ビンの各々との間の運動変換を構築するステップであって、前記選択運動ビンは、前記所定の運動ビンから選択される、運動変換を構築するステップと、
前記離散データ部分の各々の前記取得時間を使用して、前記離散データ部分の選択グループを選択時間ビンにビニングするステップと、
前記離散データ部分の前記選択グループ、及び、前記離散データ部分を補正するための前記選択グループの各々の前記運動変換を使用して、前記選択時間ビンの強調画像を生成するステップと
を有する、画像処理の方法。
【請求項１５】
医療イメージングシステムを制御するためのプロセッサによる実行のためのマシン実行可能命令を備える、コンピュータプログラムであって、前記マシン実行可能命令の実行は、前記プロセッサに、
磁気共鳴データを受信することであって、前記磁気共鳴データは離散データ部分を含み、各離散データ部分は取得時間を含み、運動信号値を含み、前記離散データ部分は、ｋ空間内のサンプリングパターンを有し、前記サンプリングパターンは、ｋ空間内で、連続して取得される離散データ部分の間で回転される、磁気共鳴データを受信することと、
前記離散データ部分の各々の前記運動信号値を使用して前記離散データ部分を所定の運動ビンにビニングすることと、
ビニングされている前記離散データ部分を使用して前記所定の運動ビンの各々の参照画像を再構築することと、
前記所定の運動ビンの各々の前記参照画像を使用して、選択運動ビンと前記所定の運動ビンの各々との間の運動変換を構築することであって、前記選択運動ビンは、前記所定の運動ビンから選択される、運動変換を構築することと、
前記離散データ部分の各々の前記取得時間を使用して、前記離散データ部分の選択グループを選択時間ビンにビニングすることと、
前記離散データ部分の前記選択グループ、及び、前記離散データ部分を補正するための前記選択グループの各々の前記運動変換を使用して、前記選択時間ビンの強調画像を生成することと
を行わせる、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴イメージングに関し、特に、動的コントラスト促進磁気共鳴イメージングに関する。
【背景技術】
【０００２】
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、原子の核スピンを位置整合させるために、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）スキャナによって大規模な静磁場が使用される。この大規模な静磁場は、Ｂ０磁場又は主磁場と称される。ＭＲＩを使用して、対象者の様々な量又は特性を空間的に測定することができる。定量的に測定されるいくつかの量は、核磁気共鳴（ＮＭＲ）信号の減衰に関連する緩和時間である。例えば、Ｔ１緩和時間は、Ｔ１重み付きパルスシーケンスを使用して測定することができる。局所Ｔ１緩和時間の大規模な変化を引き起こす磁気共鳴イメージング造影剤を、対象者に注射することができる。造影剤が動脈に注射される場合、磁気共鳴イメージングシステムは、対象者を通じた造影剤の拡散を追跡するために使用することができる。それゆえ、Ｔ１重み付き画像は、造影剤を含む血液と、血液に直に隣接する組織との間に明確なコントラストを与える。
【０００３】
米国特許出願公開第２０１５／０３２７７８３号は、血液水分の動脈スピンラベリングを内因性トレーサとして使用した非コントラスト促進４Ｄ時間分解動的磁気共鳴血管造影のための方法を開示しており、多相平衡定常自由歳差読み値が提示される。イメージングは、動的黄金角ラジアル取得及びｋ空間重み付きイメージングコントラスト（ＫＷＩＣ）画像再構築によって加速させることができ、並列イメージング技法とともに使用することができる。脳血液量、脳血流量及び平均通過時間が推定されることを可能にする定量的トレーサ動態モデルを形成することができる。４Ｄ  ｄＭＲＡを使用して、ｄＭＲＡ取得を心周期の収縮期及び拡張期と同期させることによって、血管コンプライアンスを評価することもできる。
【発明の概要】
【０００４】
本発明は、独立請求項において、医療イメージングシステム、コンピュータプログラムプロダクト、及び方法を提供する。実施形態が従属請求項において与えられる。
【０００５】
動的コントラスト促進磁気共鳴イメージングの実施における難題は、異なる時間スケールにおいては異なるプロセスが発生することである。例えば、造影剤が投与された後、造影剤は、血液の流れとともに関心領域又は関心器官に移動する。造影剤が最初に関心領域に入り、その後低減する時間窓は狭い可能性がある。対象者をイメージングするために関心が向けられる時間期間は、本明細書においては選択時間ビンと称される。対象者は、呼吸のような運動も経験する。対象者が選択時間ビン中に動く場合、運動によってデータが破損する。
【０００６】
この状況において磁気共鳴画像を作成するために、磁気共鳴データは離散データ部分として連続的に取得される。離散データ部分は、取得ごとに回転するｋ空間軌道を使用して取得される。離散データ部分が取得されると同時に、対象者の運動を示す運動信号値が記録される。
【０００７】
データが取得されると、離散データ部分は全てソートされ、又は、所定の運動ビンにビニングされる。これらのビンのうちの１つの磁気共鳴データは全て、同じ運動状態を表す。その後、所定の運動ビンの各々について、離散データ部分から参照画像が再構築される。ビンは多くの時点からの離散データ部分を含むため、ｋ空間は良好にサンプリングされ、参照画像の品質は高くなる。
【０００８】
その後、選択時間ビンの時間期間中に発生した離散データ部分が選択される、離散データ部分の第２のビニングが行われる。選択時間ビン内の離散データ部分は、コントラスト量の変化に関する情報を含む。しかしながら、個々の離散データ部分は、対象者の異なる運動状態について取得されている場合がある。下記に詳細に説明するように、反復的プロセスを使用して、個々の離散データ部分の各々からのコントラストデータが抽出され、所定の運動ビンのうちの１つの参照画像に重ね合わされる。
【０００９】
１つの態様において、本発明は、医療イメージングシステムを提供する。医療イメージングシステムは、本明細書において使用される場合、画像処理並びに／又は医療画像データ取得及び画像処理タスク実施のためのシステムを包含する。医療イメージングシステムは、マシン実行可能命令を記憶するためのメモリを備える。医療イメージングシステムは、プロセッサをさらに備える。マシン実行可能命令の実行は、プロセッサに、磁気共鳴データを受信させる。磁気共鳴データは、離散データ部分を含む。各データ部分は、取得時間を含み、運動信号値を含む。運動信号値は、例えば離散データ部分に付加されるデータであり、又は、運動信号値はまた、離散データ部分のｋ空間サンプル内に位置するデータを含んでもよい。
【００１０】
例えば、運動信号値は、取得される磁気共鳴データ内のナビゲータ又は自己ナビゲーションに含まれるデータである。離散データ部分は、ｋ空間内のサンプリングパターンを有する。
【００１１】
マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、離散データ部分の各々の運動信号値を使用して離散データ部分を所定の運動ビンにビニングさせる。運動信号値は、例えば、磁気共鳴データが取得されたときの対象者の運動位相又は位置を示す。離散データ部分を所定の運動ビンにビニングすることによって、特定の離散データ部分が取得されたときに対象者がとった位置又は運動状態に従って、磁気共鳴データがソートされる。
【００１２】
マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、ビニングされている離散データ部分を使用して所定の運動ビンの各々の参照画像を再構築させる。このステップにおいて、特定の運動ビン内のデータの全てが、画像を再構築するために使用される。マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、所定の運動ビンの各々の参照画像を使用して、選択運動ビンと所定の運動ビンの各々との間の変位ベクトル場を構築させる。所定の運動ビンの各々について再構築された参照画像のうちの１つが、その後選択され、この選択されている画像と、他の所定の運動ビンの各々の所定の参照画像との間にマッピングがあるように、変位ベクトル場が作成される。
【００１３】
本明細書における変位ベクトル場への参照は、運動変換という用語と置き換えられる。
【００１４】
選択運動ビンは、所定の運動ビンのうちの１つから選択される。選択運動ビンは、場合によっては任意裁量によるものであり、又は、対象者の特定の位置が示されるように選択される。マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、離散データ部分の各々の取得時間を使用して離散データ部分の選択グループを選択時間ビンにビニングさせる。このステップにおいて、磁気共鳴データの離散データ部分が再びビニングされる。今回は、運動信号値を使用する代わりに、取得時間がビニングに使用される。これは、結果もたらされる医療画像にとって重要な何かが起こるときに有用である。例えば、造影剤が対象者に注射された後、この造影剤の最適な効果に留意するために特定の時間範囲において画像を作成することが有用である。
【００１５】
マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、離散データ部分の選択グループ、及び、離散データ部分を補正するための選択グループの各々の運動変換を使用して、選択時間ビンの強調画像を生成させる。これは、例えば、画像又はｋ空間のいずれかにおいて達成される。
【００１６】
別の実施形態において、マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、選択時間ビンの強調画像を繰り返し生成させる。強調画像は最初は、選択運動ビンの参照画像である。強調画像の反復的生成は、選択グループの離散データ部分の各々について以下を繰り返すことによって実施される。この反復的プロセスにおいて、最初に、選択グループの成員である離散データ部分から、現在のデータ部分が選択される。現在のデータ部分が、現在の運動ビンにビニングされる。現在の運動ビンは、所定の運動ビンのうちの１つである。反復的プロセスは、選択運動ビンと現在の運動ビンとの間の変位ベクトル場を使用して強調画像を変換することによって、変換画像を計算するステップをさらに有する。
【００１７】
反復的プロセスは、変換画像を変換ｋ空間データに変換するステップをさらに有する。反復的プロセスは、現在のデータ部分のｋ空間データと、変換ｋ空間データの対応するｋ空間データポイントとの間のｋ空間差を計算するステップをさらに有する。このステップにおいて、現在のデータ部分のｋ空間内の個々のサンプルが、変換ｋ空間データのｋ空間データと比較される。反復的プロセスは、ｋ空間差を差分画像に変換するステップをさらに有する。反復的プロセスは、選択運動ビンと現在の運動ビンとの間の変位ベクトル場の逆を使用することによって、差分画像を修正差分画像に変換するステップをさらに有し、このとき、反復的プロセスは、修正差分画像を強調画像に付加することによって、強調画像を更新するステップをさらに有する。これはその後、選択グループの成員である離散データ部分の各々について実施されるように、繰り返される。これには、選択運動ビンの特定の参照画像が、選択グループの離散データ部分からのコントラストデータによって強調されるという利点がある。選択時間ビンの時間期間にわたって、運動がコントラストの変化に対して相対的に高速に変化しているとき、これによって、対象者の運動を補償することが可能である。ｋ空間内のサンプリングパターンの回転には、主に中央ｋ空間領域内でサンプリングする効果があるため、これは有効に機能する。中央ｋ空間領域は、画像コントラストに大きく関与し、相対的に少数の離散データ部分のみを使用することによって、完全にカバーすることができる。
【００１８】
中央ｋ空間領域を取り囲むより高いｋ空間データは、主に画像内の微細な構造又は詳細に関与する。微細詳細画像は、磁気共鳴データ及びその離散データ部分を所定の運動ビンにビニングすることによって、長い時間期間から取り込まれる。その後、コントラストの変化が、特定の選択時間ビンについて選択される。その後、運動を補償するために、反復的プロセスの上記記述によって、変位ベクトル場が使用される。
【００１９】
上記の反復的プロセスにおいて、強調画像を更新するステップは、複数の異なるやり方で実施することができることに留意されたい。いくつかの実施形態において、各現在のデータ部分が処理された後、次の反復ループの直前に、修正差分画像を強調画像に付加することができる。別の可能性は、選択グループの離散データ部分の各々の修正差分画像が記憶され、その後、強調画像に１度に付加されることである。
【００２０】
いくつかの実施形態において、選択グループの離散データ部分は、１度だけ処理される。
【００２１】
いくつかの他の実施形態において、選択グループの離散データ部分に対する反復プロセスは、複数回サイクルされる。選択グループの離散データ部分の各サイクル後、強調画像の収束を検査することができる。強調画像が所定の収束基準内に収束した場合、反復ループを終了することができる。
【００２２】
別の実施形態において、サンプリングパターンは、連続して取得される離散データ部分の間で、ｋ空間内で回転される。離散データ部分は、磁気共鳴イメージングプロトコル中に取得される、ｋ空間内の軌道又は経路を表す。例えば、ｋ空間内のサンプリングパターンは、空間内でその後回転される線形ブレードであってもよく、又は、ｋ空間内のサンプリングパターンはまた、ｋ空間内でサンプリングされる螺旋若しくは湾曲軌道のようなものであってもよい。
【００２３】
別の実施形態において、マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、反復プロセスが完了した後に強調画像を記憶、表示又は提供させる。
【００２４】
別の実施形態において、医療イメージングシステムは、磁気共鳴イメージングシステムをさらに備える。医療イメージングシステムは、運動信号値を測定するように構成されている対象者運動検出システムをさらに備える。メモリは、パルスシーケンスコマンドをさらに含む。パルスシーケンスコマンドは、連続サンプリング磁気共鳴プロトコルに従って磁気共鳴データを取得するように構成される。連続サンプリング磁気共鳴プロトコルの１つの例は、磁気共鳴データの離散データ部分が連続的に取得される自由呼吸磁気共鳴プロトコルである。データは連続的に取得されるため、イメージングされている対象者が、データ取得中に呼吸を止める必要はない。別の例は、連続サンプリング磁気共鳴造影プロトコルである。
【００２５】
連続サンプリングパルスシーケンスは、磁化／コントラスト作成のみを行う要素（例えば、脂肪抑制／逆パルス）を含む。これらの要素は、データ取得のタイミングに割り込み、そのため、「連続サンプリング」は、サンプリングが完全に連続的であることを意味しない。
【００２６】
例えば、１つの脂肪抑制パルスの後、５０個のスポーク（又は５０個の離散データ部分）が取得される。この後に、次の脂肪抑制パルスがあり、別の５０個のスポークがそれに後続する。この例において、５０個のスポークからなる１つのブロック内でデータ部分が取得されるタイミングは、脂肪抑制パルスによって割り込まれるスポーク間よりも近い。この例において、タイミングの差は１００ｍｓ程度であり、そのため、いかなる関心運動サイクルよりもはるかに短い。そのため、「連続的」とは、患者の生理によってトリガ又はゲーティングされるものではないということとして理解され得る。「連続サンプリング磁気共鳴プロトコル」の代替的な名称は、「連続ブロックサンプリング磁気共鳴プロトコル」であり得る。
【００２７】
マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、磁気共鳴データを取得するためにパルスシーケンスコマンドによって磁気共鳴イメージングシステムを制御させる。マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、磁気共鳴データの取得中に又は取得に続いて運動信号を取得するように磁気共鳴イメージングシステムを制御させる。
【００２８】
対象者運動検出システムは、異なる実施形態又は例においては異なる形態をとる。例えば、対象者運動検出システムは、対象者の位置を測定する外部システムである。他の例において、対象者運動検出システムは、ソフトウェアモジュールであってもよく、又は、磁気共鳴イメージングシステムに付属してもよい。基準マーキングの追跡及び／若しくはナビゲータデータの取得又はさらには離散データ部分内で繰り返しサンプリングされるｋ空間データの部分自体の使用が、対象者運動検出システムの一部であるものとして使用又は考慮される。
【００２９】
別の実施形態において、マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、運動信号を磁気共鳴データに付加させる。別個の対象者運動検出システムがある場合、これは、当該データを磁気共鳴データに付加するか、又は、当該データを磁気共鳴データとともに記憶することを含む。ナビゲータ又は自己ナビゲーションが使用される場合、これは、磁気共鳴データの処理を表す。
【００３０】
別の実施形態においては、対象者運動検出システムが、磁気共鳴イメージングシステムを備える。パルスシーケンスコマンドは、磁気共鳴データの取得中に又は取得に続いて磁気共鳴ナビゲータデータを取得するように適合される。マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、少なくとも部分的に磁気共鳴ナビゲータデータを使用して運動信号を計算させる。運動信号は、磁気共鳴イメージングシステムへの追加のハードウェア修正なしに導出することができるため、これは有利である。磁気共鳴ナビゲータデータは、例えば、パルスシーケンスの１つが磁気共鳴ナビゲータデータを取得する、交互のパルスシーケンスを有することによって取得され得る。これは、例えば、インターリーブ様式であってもよく、又は、離散データ部分が取得されるときに取得されるデータであり得る。場合によっては、離散データ部分は、離散データ部分自体が磁気共鳴ナビゲータデータを含むように、十分にサンプリングされる。
【００３１】
別の実施形態において、連続サンプリング磁気共鳴プロトコルは、動的コントラスト促進磁気共鳴イメージングプロトコルである。
【００３２】
別の実施形態において、対象者運動検出システムは、心臓運動検出器、ＥＣＧ、ＶＣＧ、パルスオキシメータ、呼吸ベルト、呼吸センサ、光学運動検出器、カメラシステム、３Ｄカメラシステム、光学基準マーカ検出システム、磁気共鳴基準マーカ検出システム及びそれらの組み合わせのいずれか１つを含む。前述の可能性のいずれか又は組み合わせは、対象者の運動を示す運動信号を生成するために組み合わされる。
【００３３】
別の実施形態において、磁気共鳴データは、並列イメージング磁気共鳴データである。差分画像は、複数の磁気共鳴コイル素子からのｋ空間差を組み込む。例えば、コイル感度行列を使用して、各アンテナ素子について変換ｋ空間データが計算される。それゆえ、ｋ空間差は、磁気共鳴イメージングシステムの各アンテナ素子について計算される。これは、強調画像のより正確な計算を可能にする。
【００３４】
別の実施形態において、メモリは、コイル感度データを含む。マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、ベクトル変位場を使用してコイル感度データを補正することによって、所定の運動ビンの各々の参照画像を補正させる。これは、コイル感度データが例えば対象者の１つのみの運動位相について測定されるため、有益である。これは、対象者の１つの既知の運動状態に対して単一のコイル感度データセットを使用する手段を提供する。これはその後、複数の異なる運動状態に変換することができる。
【００３５】
別の実施形態において、マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、所定の運動ビンの各々についてコイル感度データを取得させる。所定の運動ビンの各々の参照画像は、このコイル感度データを使用して計算される。並列イメージングシステムにおいて、これによって強調画像の計算を改善することが可能になるため、これは有益である。
【００３６】
代替として、（ビニングされたデータを使用して）各運動状態について再構築される個々の受信チャネルの低解像度画像を、１つの運動状態について利用可能である単一のＣＳＭセットから全ての運動状態のコイル感度マップを作成するために使用することができる。
【００３７】
別の実施形態において、マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、離散データ部分を所定の時間ビンにビニングさせる。マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、選択時間ビンを所定の時間ビンの各々に設定することによって、所定の時間ビンの各々について強調画像を繰り返し生成させる。これは、所定の時間ビンの各々を表す強調画像のアニメーション又は系列を作成する手段を提供するため、有益である。これは、例えば、様々な時点にわたる造影剤の進行を研究又は表示するのに有用である。
【００３８】
別の実施形態において、所定の時間ビンの各々について強調画像を初期化するための参照画像は同一である。これは、このとき、強調画像の各々がその後、対象者の同じ運動状態について示されるため、有益である。
【００３９】
別の実施形態において、マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、変位ベクトル場を使用して所定の時間ビンの各々の参照画像を共通の運動状態に変換させる。強調画像のセットが共通の運動状態にあることを可能にするため、この実施形態も有益である。
【００４０】
別の実施形態において、マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、修正差分画像を強調画像に付加する前に、修正差分画像を、正則化アルゴリズムを用いて処理させる。正則化アルゴリズムは、本明細書において使用される場合、ノイズを低減し又は画像品質を向上させるために画像を変換するために使用されるアルゴリズムを包含する。正則化アルゴリズムの使用は、強調画像の全体的な品質を向上させる。これはまた、修正差分画像からノイズを除去するのにも役立つ。
【００４１】
場合によっては、再構築画像からシミュレートされるそのデータは、取得されるデータと正確には一致しない。これは例えば、取得されるデータがノイズによって汚染されているため、又は、シミュレーションモデルが定誤差（例えば、不正確なコイル感度マップ、運動モデルのエラー）を有するためである。したがって、画像は、シミュレートされるデータが期待され得るよりも良好に測定値に一致するように修正されるため、データエラーを最小化するに過ぎない再構築アルゴリズムは通常、画像品質が劣化する（ただし、データエラーは依然として低減する）場所を指摘する可能性があり得る。可能性のある結果は、例えば、画像内の過剰なノイズ又は系統的アーティファクトである。
【００４２】
これは、画像品質を何らかの形で定量化する１つ又は複数の追加の項を最小化関数に導入することによって是正することができる。この手順は、最小化問題の正則化と称される。使用される特定の正則化項の選択は、経験則に基づく。結果として、一般的に使用される多種多様な正則化項が存在する。例えば、画像のＬ２ノルム（Ｔｉｋｈｏｎｏｖ正則化）、画像勾配のＬ１ノルム（全変動）、核ノルム、ウェーブレット領域におけるスパース表現、又は、用途特有の辞典のような何らかの他の原則などである。
【００４３】
典型的には、反復的最小アルゴリズムの正則化は、以下の２つの選択肢のうちの１つによって実施される。
１．データ差に基づいて計算される画像更新が、現在の画像に付加される前に正則化項に従って修正される。
２．反復ループ内で、画像が２回修正される。最初に、データ差から計算される更新が画像に付加され、その後、正則化項に従って画像が修正される。
【００４４】
別の実施形態において、所定の時間ビンの各々の強調画像は、運動信号値によって定義されるものとしての単一の運動を示す。
【００４５】
別の実施形態において、マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、所定の運動ビンの各々の参照画像の弾性位置合わせを計算させる。弾性位置合わせを使用して、現在のデータ部分の各々について、変位ベクトル場が補間される。これは、特定の所定の運動ビン内の運動信号値のわずかな変動を計上するため、有益である。これは、強調画像の計算を改善することを可能にする。
【００４６】
別の実施形態において、選択時間ビンは、中央時間を有する。ｋ空間差は、中央時間と現在のデータ部分の取得時間との間の時間差に依存する重み付け計数によって重み付けされる。時間差が低減すると、重み付け係数は増大する。これは、強調画像に対する影響をより大きくするために中央時間により近いコントラスト情報を提供するため、有益である。
【００４７】
別の実施形態において、離散データ部分のｋ空間内のサンプリングパターンは、螺旋軌道である。
【００４８】
別の実施形態において、離散データ部分のｋ空間内のサンプリングパターンは、直線軌道である。
【００４９】
別の実施形態において、離散データ部分のサンプリングパターンは、連続して取得される離散データ部分の間で、ｋ空間内で回転される。これは例えば、サンプリングパターンが螺旋又は直線軌道である場合に有用である。サンプリングパターンの回転は、オーバーサンプリングされる中央領域、及び、したがって、より疎らにサンプリングされる別の領域を与える。
【００５０】
別の実施形態において、離散データ部分のサンプリングパターンは、デカルトサンプリングパターンである。
【００５１】
別の実施形態において、離散データ部分のサンプリングパターンは、ｋ空間の中央領域をオーバーサンプリングする。これは、例えば、運動の補正において有用である。
【００５２】
別の実施形態において、離散データ部分のサンプリングパターンは、対象者の運動パターンに適合される。サンプリングパターンを対象者の運動の補償に使用することができるため、これは有用である。
【００５３】
別の実施形態において、離散データ部分のサンプリングパターンは、ランダム又は擬似ランダムに選択される。これは、強調画像が再構築される前にｋ空間のより完全なサンプリングを可能にするのに役立つため、有益である。
【００５４】
別の実施形態において、強調画像の生成は、選択グループの離散データ部分の各々を、その運動変換を使用して変換することによって、変換ｋ空間データを計算することによって実施される。これらは、例えば、対応するｋ空間において計算しやすい剛体変換である。強調画像の生成は、選択運動ビンのｋ空間データを、離散データ部分の各々の変換ｋ空間データと組み合わせることによって、組み合わせｋ空間データを生成することによってさらに実施される。これは、様々な異なるやり方で実施される。１つのやり方では、ｋ空間データが単純に、既存のｋ空間データに付加される。他の例では、選択運動ビン内に存在するｋ空間データが、変換ｋ空間データに置き換えられる。強調画像の生成は、補正ｋ空間データから強調画像を再構築することによってさらに実施される。これは、例えば、ｋ空間から画像空間への単純な変換である。
【００５５】
これらの事例の各々において、運動変換を使用したｋ空間データの変換は、変換ｋ空間データの終了状態が選択運動ビンと同じであるように実施される。
【００５６】
別の実施形態において、離散データ部分の各々のｋ空間データの所定の距離以内の選択運動ビンのｋ空間データが、離散データ部分の各々の変換ｋ空間データと置き換えられる。この例において、変換ｋ空間データの特定の距離以内にある選択運動ビンのｋ空間データが置き換えられる。
【００５７】
別の実施形態において、変換ｋ空間データは、運動変換を使用して決定される位相シフト及び回転を使用して計算される。これらの位相シフト及び回転は、画像空間内の剛体変換に対応する。
【００５８】
別の実施形態において、組み合わせｋ空間データは、選択運動ビンのゲート式窓関数を使用してデータの加重和を計算することによって形成される。指定の運動状態により近いｋ空間データは、結果もたらされる画像の修正においてより大きい重みを与えられるため、これは有用である。
【００５９】
別の態様において、本発明は、画像処理の方法を提供する。方法は、磁気共鳴データを受信するステップを有する。磁気共鳴データは、離散データ部分を含む。各データ部分は、取得時間を含み、運動信号値を含む。離散データ部分は、ｋ空間内のサンプリングパターンを有する。サンプリングパターンは、連続して取得される離散データ部分の間で、ｋ空間内で回転される。方法は、離散データ部分の各々の運動信号値を使用して離散データ部分を所定の運動ビンにビニングするステップをさらに有する。方法は、ビニングされている離散データ部分を使用して所定の運動ビンの各々の参照画像を再構築するステップをさらに有する。
【００６０】
方法は、所定の運動ビンの各々の参照画像を使用して、選択運動ビンと所定の運動ビンの各々との間の変位ベクトル場を構築するステップをさらに有する。選択運動ビンは、所定の運動ビンから選択される。方法は、離散データ部分の各々の取得時間を使用して離散データ部分の選択グループを選択時間ビンにビニングするステップをさらに有する。
【００６１】
方法は、離散データ部分の選択グループ、及び、離散データ部分を補正するための選択グループの各々の運動変換を使用して、選択時間ビンの強調画像を生成するステップをさらに有する。
【００６２】
別の実施形態において、方法は、選択時間ビンの強調画像を繰り返し生成するステップをさらに有する。強調画像は最初は、選択運動ビンの参照画像である。強調画像の反復的生成は、選択グループの離散データ部分の各々について以下を繰り返すことによって実施される。反復的プロセスは、選択グループの離散データ部分から、現在のデータ部分を選択するステップを有する。
【００６３】
現在のデータ部分が、現在の運動ビンにビニングされている。現在の運動ビンは、所定の運動ビンのうちの１つである。反復的プロセスは、選択運動ビンと現在の運動ビンとの間の変位ベクトル場を使用して強調画像を変換することによって、変換画像を計算するステップをさらに有する。反復的プロセスは、変換画像を変換ｋ空間データに変換するステップをさらに有する。反復的プロセスは、現在のデータ部分のｋ空間データと、変換ｋ空間データの対応するｋ空間データポイントとの間のｋ空間差を計算するステップをさらに有する。
【００６４】
反復的プロセスは、ｋ空間差を差分画像に変換するステップをさらに有する。反復的プロセスは、選択運動ビンと現在の運動ビンとの間の変位ベクトル場の逆を使用することによって差分画像を修正差分画像に変換するステップをさらに有する。反復的プロセスは、修正差分画像を強調画像に付加することによって強調画像を更新するステップをさらに有する。この画像処理方法の利点は、上記で開示されている。
【００６５】
本画像処理方法は、磁気共鳴データの取得も考慮されるときは、磁気共鳴イメージングの方法とも考えられる。
【００６６】
別の実施形態において、運動信号は、患者の呼吸周期を示す。
【００６７】
別の実施形態において、磁気共鳴データは、患者の肝臓を示す。
【００６８】
別の態様において、本発明は、医療イメージングシステムを制御するプロセッサによって実行するための機械実行可能命令を備えるコンピュータプログラムプロダクトを提供する。マシン実行可能命令の実行は、プロセッサに、磁気共鳴データを受信させる。磁気共鳴データは、離散データ部分を含む。各データ部分は、取得時間を含み、運動信号値を含む。離散データ部分は、ｋ空間内のサンプリングパターンを有する。サンプリングパターンは、連続して取得される離散データ部分の間で、ｋ空間内で回転される。マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、離散データ部分の各々の運動信号値を使用して離散データ部分を所定の運動ビンにビニングさせる。マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、ビニングされている離散データ部分を使用して所定の運動ビンの各々の参照画像を再構築させる。
【００６９】
マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、所定の運動ビンの各々の参照画像を使用して、選択運動ビンと所定の運動ビンの各々との間の変位ベクトル場を構築させる。選択運動ビンは、所定のビンから選択される。マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、離散データ部分の各々の取得時間を使用して離散データ部分の選択グループを選択時間ビンにビニングさせる。
【００７０】
マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、離散データ部分の選択グループ、及び、離散データ部分を補正するための選択グループの各々の運動変換を使用して、選択時間ビンの強調画像を生成させる。
【００７１】
別の実施形態において、マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、選択時間ビンの強調画像を繰り返し生成させる。反復的プロセスが開始するとき、強調画像は最初は、選択運動ビンの参照画像である。強調画像の反復的生成は、選択グループの離散データ部分の各々について以下を繰り返すことによって実施される。強調画像の反復的生成は、選択グループの離散データ部分から、現在のデータ部分を選択するステップを有する。現在のデータ部分が、現在の運動ビンにビニングされている。現在の運動ビンは、所定の運動ビンのうちの１つである。
【００７２】
反復的プロセスは、選択運動ビンと現在の運動ビンとの間の変位ベクトル場を使用して強調画像を変換することによって、変換画像を計算するステップをさらに有する。反復的プロセスは、変換画像を変換ｋ空間データに変換するステップをさらに有する。反復的プロセスは、現在のデータ部分のｋ空間データと、変換ｋ空間データの対応するｋ空間データポイントとの間のｋ空間差を計算するステップをさらに有する。反復的プロセスは、ｋ空間差を差分画像に変換するステップをさらに有する。
【００７３】
反復的プロセスは、選択運動ビンと現在の運動ビンとの間の変位ベクトル場の逆を使用することによって差分画像を修正差分画像に変換するステップをさらに有する。反復的プロセスは、修正差分画像を強調画像に付加することによって強調画像を更新するステップをさらに有する。このコンピュータプログラムプロダクトの利点は、上記で論じられている。
【００７４】
本発明の上述の実施形態のうちの１つ又は複数は、組み合わせられた実施形態が相互排他的でない限り、組み合わせられることを理解されたい。
【００７５】
当業者には理解されるように、本発明の態様は、装置、方法又はコンピュータプログラムプロダクトとして具体化され得る。したがって、本発明の態様は、全面的にハードウェア実施形態、全面的にソフトウェア実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含む）又は本明細書において全て一般的に「回路」、「モジュール」若しくは「システム」と称され得るソフトウェア及びハードウェア態様を組み合わせた実施形態の形態をとり得る。さらに、本発明の態様は、コンピュータ可読媒体上で具現化されたコンピュータ実行可能コードを有する１つ又は複数のコンピュータ可読媒体において具体化されたコンピュータプログラムプロダクトの形態をとり得る。
【００７６】
１つ又は複数のコンピュータ可読媒体の任意の組み合わせが利用されてもよい。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読信号媒体又はコンピュータ可読ストレージ媒体でもよい。本明細書で使用される「コンピュータ可読ストレージ媒体」は、コンピューティングデバイスのプロセッサによって実行可能な命令を保存することができる任意の有形ストレージ媒体を包含する。コンピュータ可読ストレージ媒体は、コンピュータ可読非一時的ストレージ媒体と称される場合もある。コンピュータ可読ストレージ媒体はまた、有形コンピュータ可読媒体と称される場合もある。一部の実施形態では、コンピュータ可読ストレージ媒体はまた、コンピューティングデバイスのプロセッサによってアクセスされることが可能なデータを保存可能であってもよい。コンピュータ可読ストレージ媒体の例は、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、半導体ハードディスク、フラッシュメモリ、ＵＳＢサムドライブ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、光ディスク、磁気光学ディスク、及びプロセッサのレジスタファイルを含むが、これらに限定されない。光ディスクの例は、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、又はＤＶＤ−Ｒディスクといったコンパクトディスク（ＣＤ）及びデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）を含む。コンピュータ可読ストレージ媒体という用語は、ネットワーク又は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が可能な様々な種類の記録媒体も指す。例えば、データは、モデムによって、インターネットによって、又はローカルエリアネットワークによって読み出されてもよい。コンピュータ可読媒体上で具現化されたコンピュータ実行可能コードは、限定されることはないが、無線、有線、光ファイバケーブル、ＲＦ等を含む任意の適切な媒体、又は上記の任意の適切な組み合わせを用いて送信されてもよい。
【００７７】
コンピュータ可読信号媒体は、例えばベースバンドにおいて又は搬送波の一部として内部で具体化されたコンピュータ実行可能コードを備えた伝搬データ信号を含んでもよい。このような伝搬信号は、限定されることはないが電磁気、光学的、又はそれらの任意の適切な組み合わせを含む様々な形態の何れかをとり得る。コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータ可読ストレージ媒体ではない及び命令実行システム、装置、若しくはデバイスによって又はそれと関連して使用するためのプログラムを通信、伝搬、若しくは輸送できる任意のコンピュータ可読媒体でもよい。
【００７８】
「コンピュータメモリ」又は「メモリ」は、コンピュータ可読ストレージ媒体の一例である。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任意のメモリである。「コンピュータストレージ」又は「ストレージ」は、コンピュータ可読ストレージ媒体のさらなる一例である。コンピュータストレージは、任意の不揮発性コンピュータ可読ストレージ媒体である。いくつかの実施形態において、コンピュータストレージはまたコンピュータメモリであってもよく、又は、その逆であってもよい。
【００７９】
本明細書で使用される「プロセッサ」は、プログラム、マシン実行可能命令、又はコンピュータ実行可能コードを実行可能な電子コンポーネントを包含する。「プロセッサ」を含むコンピューティングデバイスへの言及は、場合により、２つ以上のプロセッサ又は処理コアを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る。プロセッサは、また、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中へ分配されたプロセッサの集合体も指す。コンピュータデバイスとの用語は、各々が一つ又は複数のプロセッサを有するコンピュータデバイスの集合体又はネットワークを指してもよいと理解されるべきである。コンピュータ実行可能コードは、同一のコンピュータデバイス内の、又は複数のコンピュータデバイス間に分配された複数のプロセッサによって実行される。
【００８０】
コンピュータ実行可能コードは、本発明の態様をプロセッサに行わせるマシン実行可能命令又はプログラムを含んでもよい。本発明の態様に関する動作を実施するためのコンピュータ実行可能コードは、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、又は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類似のプログラミング言語等の従来の手続きプログラミング言語を含む１つ又は複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで書かれてもよい及びマシン実行可能命令にコンパイルされてもよい。場合によっては、コンピュータ実行可能コードは、高水準言語の形態又は事前コンパイル形態でもよい及び臨機応変にマシン実行可能命令を生成するインタプリタと共に使用されてもよい。
【００８１】
コンピュータ実行可能コードは、完全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、スタンドアローンソフトウェアパッケージとして、部分的にユーザのコンピュータ上で及び部分的にリモートコンピュータ上で、又は完全にリモートコンピュータ若しくはサーバ上で実行することができる。後者の場合、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）若しくは広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意の種類のネットワークを通してユーザのコンピュータに接続されてもよい、又はこの接続は外部コンピュータに対して（例えば、インターネットサービスプロバイダを使用したインターネットを通して）行われてもよい。
【００８２】
本発明の態様は、本発明の実施形態による方法、装置（システム）及びコンピュータプログラムプロダクトのフローチャート、図及び／又はブロック図を参照して説明される。フローチャート、図、及び／又はブロック図の各ブロック又は複数のブロックの一部は、適用できる場合、コンピュータ実行可能コードの形態のコンピュータプログラム命令によって実施され得ることが理解されよう。相互排他的でなければ、異なるフローチャート、図、及び／又はブロック図におけるブロックの組み合わせが組み合わせられてもよいことがさらに理解される。これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ又は他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサを介して実行する命令がフローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックにおいて指定された機能／行為を実施するための手段を生じさせるようにマシンを作るために、汎用コンピュータ、特定用途コンピュータ、又は他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサへと提供されてもよい。
【００８３】
これらのコンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ可読媒体に保存された命令がフローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックにおいて指定された機能／行為を実施する命令を含む製品を作るように、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置、又は他のデバイスにある特定の方法で機能するように命令することができるコンピュータ可読媒体に保存されてもよい。
【００８４】
コンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ又は他のプログラム可能装置上で実行する命令がフローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックにおいて指定された機能／行為を実施するためのプロセスを提供するように、一連の動作ステップがコンピュータ、他のプログラム可能装置又は他のデバイス上で行われるようにすることにより、コンピュータ実施プロセスを生じさせるために、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置、又は他のデバイス上にロードされてもよい。
【００８５】
本明細書で使用される「ユーザインタフェース」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インタラクトすることを可能にするインタフェースである。「ユーザインタフェース」は、「ヒューマンインタフェースデバイス」と称される場合もある。ユーザインタフェースは、情報若しくはデータをオペレータに提供することができる及び／又は情報若しくはデータをオペレータから受信することができる。ユーザインタフェースは、オペレータからの入力がコンピュータによって受信されることを可能にしてもよい及びコンピュータからユーザへ出力を提供してもよい。つまり、ユーザインタフェースはオペレータがコンピュータを制御する又は操作することを可能にしてもよい、及びインタフェースはコンピュータがオペレータの制御又は操作の結果を示すことを可能にしてもよい。ディスプレイ又はグラフィカルユーザインタ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、タッチパッド、指示棒、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、ウェブコム、ヘッドセット、ペダル、有線グローブ、リモコン、及び加速度計を介したデータの受信は、オペレータから情報又はデータの受信を可能にするユーザインタフェース要素の全例である。
【００８６】
本明細書で使用される「ハードウェアインタフェース」は、コンピュータシステムのプロセッサが外部コンピューティングデバイス及び／又は装置とインタラクトする及び／又はそれを制御することを可能にするインタフェースを包含する。ハードウェアインタフェースは、プロセッサが外部コンピューティングデバイス及び／又は装置へ制御信号又は命令を送ることを可能にしてもよい。ハードウェアインタフェースはまた、プロセッサが外部コンピューティングデバイス及び／又は装置とデータを交換することを可能にしてもよい。ハードウェアインタフェースの例は、ユニバーサルシリアルバス、ＩＥＥＥ１３９４ポート、パラレルポート、ＩＥＥＥ１２８４ポート、シリアルポート、ＲＳ−２３２ポート、ＩＥＥＥ４８８ポート、ブルートゥース（登録商標）接続、無線ＬＡＮ接続、ＴＣＰ／ＩＰ接続、イーサネット（登録商標）接続、制御電圧インタフェース、ＭＩＤＩインタフェース、アナログ入力インタフェース、及びデジタル入力インタフェースを含むが、これらに限定されない。
【００８７】
本明細書で使用される「ディスプレイ」又は「ディスプレイデバイス」は、画像又はデータを表示するために構成された出力デバイス又はユーザインタフェースを包含する。ディスプレイは、視覚、音声、及び／又は触覚データを出力してもよい。ディスプレイの例は、コンピュータモニタ、テレビスクリーン、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、双安定ディスプレイ、電子ペーパー、ベクターディスプレイ、平面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ディスプレイ（ＯＬＥＤ）、プロジェクタ、及びヘッドマウントディスプレイを含むが、これらに限定されない。
【００８８】
磁気共鳴（ＭＲ）データは、本明細書においては、磁気共鳴イメージングスキャン中に磁気共鳴装置のアンテナによって原子スピンにより発せられた無線周波数信号の記録された測定結果として定義される。ＭＲＦ磁気共鳴データが、磁気共鳴データである。磁気共鳴データは、医療画像データの一例である。磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）画像又はＭＲは、本明細書においては、磁気共鳴イメージングデータ内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、コンピュータを使用して実施することができる。
【００８９】
本明細書において使用される場合、離散データ部分の選択グループは、選択時間ビンにビニングされた離散データ部分を参照するラベルである。選択時間ビンは、選択することができる時間期間であり結果もたらされる強調画像について一定の時間期間又は時間範囲を割り当てる。選択時間ビンは、アルゴリズムを使用して選択され得、又は、ユーザインタフェースを介して受信もされ得、又は、ストレージデバイスから取り出しもされ得る。
【００９０】
離散データ部分の各々の取得時間は、複数の異なるやり方で割り当てられ得、磁気共鳴データが取得されるときに、磁気共鳴データに割り当てられる時間スタンプとして解釈することができる。
【００９１】
上記のアルゴリズムにおける選択運動ビン及び選択時間ビンの選択は、強調画像が、複数の異なる時間スケールにおいて発生する動作を受けるデータから生成されることを可能にする。例えば、対象者は、磁気共鳴造影剤を注射されており、呼吸している。選択時間ビンの選択はまた、造影剤が使用された後の時間範囲を選択するために使用され得る。選択時間ビンはこのとき、造影剤の進行の時間分解を可能にし得る。選択運動ビンの選択は、特定の呼吸位相を選択するために使用され得る。このアルゴリズムは、造影剤が投与された後に呼吸位相及びまた時間を変化させるために複数回適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
以下において、本発明の好適な実施形態が、単なる例として次の図面を参照して説明される。
【図１】医療イメージングシステムの一例を示す図である。
【図２】図１の医療イメージングシステムを動作させる方法を示す流れ図である。
【図３】医療イメージングシステムのさらなる例を示す図である。
【図４】図３の医療イメージングシステムを動作させる方法を示す流れ図である。
【図５】医療イメージングシステムのさらなる例を示す図である。
【図６】磁気共鳴イメージングデータの離散データ部分のビニングを示す図である。
【図７】運動信号値の一例を示すプロット図である。
【図８】一例による方法を示す流れ図である。
【図９】医療イメージングシステムのさらなる例を示す図である。
【図１０】図９の医療イメージングシステムを動作させる方法を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００９３】
図において似通った参照番号を付された要素は、等価な要素であるか、同じ機能を実行するかの何れかである。先に考察された要素は、機能が等価である場合は、後の図においては必ずしも考察されない。
【００９４】
図１は、医療イメージングシステム１００の一例を示す。図１の医療イメージングシステム１００は、コンピュータ１０２を備えるものとして示されている。コンピュータは、プロセッサ１０４を有する。プロセッサは、任意選択的にハードウェアインタフェース１０６に接続されるものとして示されている。ハードウェアインタフェースは、例えば、プロセッサ１０４が他の機器を制御するか又は他の機器とメッセージを交換することを可能にする任意のハードウェアである。例えば、ハードウェアインタフェースは、別のコンピュータシステム又はデータネットワークとのネットワーク接続を形成するために使用されてもよい。他の例では、ハードウェアインタフェース１０６は、磁気共鳴イメージングシステムのような他の構成要素を制御するために使用される。プロセッサ１０４は、任意選択的にユーザインタフェース１０８にも接続されるものとして示されている。プロセッサ１０４は、さらにメモリ１１０にも接続されるものとして示されている。
【００９５】
メモリ１１０は、マシン実行可能命令１１２を含むものとして示されている。マシン実行可能命令１１２は、プロセッサ１０４が、医療イメージングシステム１００の動作及び機能を制御するための基本機能を実施するとともに、データを操作し、計算を実施することも可能にする。メモリ１１０は、磁気共鳴データ１２０を含むものとして示されている。磁気共鳴データは、離散データ部分を含む。各データ部分は、取得時間を含み、運動信号値を含む。離散データ部分は、ｋ空間内のサンプリングパターンを有する。サンプリングパターンは、連続して取得される離散データ部分の間で、ｋ空間内で回転される。
【００９６】
メモリ１１０は、さらに所定の運動ビンを含むものとして示されている。メモリ１１０は、さらに所定の運動ビン１２２の各々の参照画像１２４を含むものとして示されている。メモリ１１０は、さらに、所定の運動ビンの各々の参照画像を使用した、選択運動ビンと所定の運動ビンの各々との間の変位ベクトル場１２６のセットを含むものとして示されている。メモリ１１０は、さらに選択時間ビン１２８を含むものとして示されている。選択時間ビンは、離散データ部分をビニングすることができる、選択時間期間である。メモリ１１０は、さらに、強調画像１３０を含むものとして示されている。強調画像は、反復的プロセスにおいて生成される。反復の開始時、強調画像は最初は、選択運動ビンの参照画像である。
【００９７】
メモリ１１０は、さらに反復的プロセスにおいて使用されている現在のデータ部分１３２を含むものとして示されている。メモリ１１０は、さらに変換画像１３４を含むものとして示されている。メモリ１１０は、さらに変換ｋ空間データ１３６を含むものとして示されている。メモリ１１０は、さらにｋ空間差１３８を含むものとして示されている。メモリ１１０は、さらに差分画像１４０を含むものとして示されている。メモリ１１０は、さらに修正差分画像を含むものとして示されている。要素１３０〜１４２を使用して強調画像１３０を計算するために使用される反復的プロセスは、下記図２において説明される。
【００９８】
図２は、図１の医療イメージングシステム１００を動作させる方法を示す流れ図を示す。最初に、ステップ２００において、磁気共鳴データ１２０が受信される。磁気共鳴データは、離散データ部分を含む。各データ部分は、取得時間を含み、運動信号値を含む。離散データ部分は、ｋ空間内のサンプリングパターンを有する。サンプリングパターンは、連続して取得される離散データ部分の間で、ｋ空間内で回転される。
【００９９】
次に、ステップ２０２において、磁気共鳴データ１２０の離散データ部分が、離散データ部分の各々の運動信号値を使用して所定の運動ビン１２２にビニングされる。次に、ステップ２０４において、所定の運動ビンの各々の中のビン離散データ部分を使用して、所定の運動ビン１２２の各々の参照画像１２４が再構築される。言い換えれば、特定の運動ビン内に含まれる離散データ部分が、参照画像を再構築するために使用される。次に、ステップ２０６において、方法は、所定の運動ビンの各々の参照画像１２４を使用して、選択運動ビンと所定の運動ビン１２２の各々との間の変位ベクトル場１２６が構築される。
【０１００】
次に、ステップ２０８において、離散データ部分の各々の取得時間を使用して、離散データ部分の選択グループが選択時間ビン１２８にビニングされる。この図において、選択時間ビン及び所定の運動ビン１２２は明確に異なることが分かる。データは、例えば、これらのビンの各々に別個にコピーされ、又は、ビンは、単純に、磁気共鳴データのいずれのデータが各特定のビン１２２、１２８に属するかのポインタ又は他のインジケータを表す。
【０１０１】
ステップ２０８の後、方法はステップ２１０に進む。ステップ２１０は、強調画像１３０を計算するための反復的プロセスの始まりである。質問ボックス２１０において、選択グループの離散データ部分の全てが処理されたか、及び、場合によって、強調画像が収束したか否かの質問を介して、条件が課される。答えがはいである場合、方法はステップ２１１に進み、図２の方法は終了する。答えがいいえである場合、方法はステップ２１２に進む。
【０１０２】
ステップ２１２において、選択グループの離散データ部分から、現在のデータ部分１３２が選択される。現在のデータ部分が、現在の運動ビンにビニングされている。現在の運動ビンは、所定の運動ビン１２２のうちの１つである。次に、ステップ２１４において、選択運動ビンと現在の運動ビンとの間の変位ベクトル場を使用して強調画像を変換することによって、変換画像１３４が計算される。次に、ステップ２１６において、変換画像１３４が変換ｋ空間データに変換される。次に、ステップ２１８において、現在のデータ部分のｋ空間データと、変換ｋ空間データの対応するｋ空間データポイントとの間のｋ空間差１３８が計算される。次に、ステップ２２０において、ｋ空間差１３８が差分画像に変換される。次いで、ステップ２２２において、選択運動ビンと現在の運動ビンとの間の変位ベクトル場１２６の逆を使用して、差分画像が修正差分画像１４２に変換される。次いで、方法はステップ２２４に進む。ステップ２２４において、修正差分画像を強調画像１３０に付加することによって強調画像が更新される。次いで、方法はステップ２１０に戻る。選択グループの離散データ部分の全てがステップ２１２〜２２４のループを済ませた場合、方法はステップ２１１において終了する。そうでない場合、方法はステップ２１２に進み、ステップ２１２〜２２４が再び実施されるとき、異なる現在のデータ部分が選択され、ステップ２２４からの修正差分画像１４２が使用される。
【０１０３】
いくつかの実施態様において、方法は、ステップ２１２〜２２４の１回の反復後に終了する。しかしながら、強調画像は、反復的プロセスにおいて収束していない場合がある。選択グループの各離散データ部分についてステップ２１２〜２２４を複数回実施することが有益である。例えば、質問ボックス２１０はまた、選択グループの離散データ部分を通じた１サイクル後に、強調画像が所定量を超えて変化するか否かを確認するための収束テストをも含んでもよい。
【０１０４】
図３は、医療イメージングシステム３００のさらなる例を示す。図３に示す医療イメージングシステム３００は、図１の医療イメージングシステム１００と同様である。図３の医療イメージングシステム３００は、磁気共鳴イメージングシステム３０２をさらに備える。磁気共鳴イメージングシステム３０２は、磁石３０４を備える。磁石３０４は、磁石を貫通する孔３０６を有する超伝導円筒型磁石である。異なるタイプの磁石を使用することも可能であり、例えば、分割円筒磁石といわゆる開放型磁石の両方を使用することも可能である。分割円筒磁石は、磁石のアイソ面へのアクセスを可能にするためにクライオスタットが２つのセクションに分離されていることを除いて、標準的な円筒磁石と同様であり、そのような磁石は例えば、荷電粒子ビーム療法に関連して使用される。開放型磁石は一方が他方の上方にある２つの磁石セクションを有し、その間の空間は対象者を受け入れるのに十分大きく、２つのセクションの配置はヘルムホルツコイルと同様である。開放型磁石は、対象者が閉じ込められた感じを受けにくいため、人気がある。円筒型磁石のクライオスタット内部には、超伝導コイルの集合がある。円筒型磁石３０４の孔３０６内には、磁場が磁気共鳴イメージングを実行するために十分強くかつ一様であるイメージングゾーン３０８がある。関心領域３０９が、イメージングゾーン３０８内に示されている。関心領域３０９内で、対象者３１８は器官３２０を有する。例えば、器官３２０は肝臓であってもよい。対象者３１８は、対象者３１８の少なくとも一部分がイメージングゾーン３０８及び関心領域３０９内にあるように、対象者支持体３１９によって支持されるものとして示されている。
【０１０５】
磁石の孔３０６の中にはまた、磁石３０４のイメージングゾーン３０８内の磁気スピンを空間符号化するために予備磁気共鳴データの取得のために使用される磁場勾配コイル３１０のセットもある。磁場勾配コイル３１０は、磁場勾配コイル電源３１２に接続される。磁場勾配コイル３１０は代表的なものであることが意図される。一般的に、磁場勾配コイル３１０は、３つの直交空間方向で空間的に符号化するためのコイルの３つの別個のセットを含む。磁場勾配電源は、電流を磁場勾配コイルに供給する。磁場勾配コイル３１０に供給される電流は、時間の関数として制御され、ランプされるか又はパルス化される。
【０１０６】
イメージングゾーン３０８内には、イメージングゾーン３０８内の磁気スピンの配向を操作するため及び同じくイメージングゾーン３０８内のスピンから無線伝送を受信するための無線周波数コイル３１４がある。無線周波数アンテナは、複数のコイル素子を含む。無線周波数アンテナは、チャネル又はアンテナとも呼ばれる。無線周波数コイル３１４は、無線周波数トランシーバ３１６に接続される。無線周波数コイル３１４及び無線周波数トランシーバ３１６は、別個の送信及び受信コイル並びに別個の送信機及び受信機と置き換えられる。無線周波数コイル３１４及び無線周波数トランシーバ３１６は代表的なものであることを理解されたい。無線周波数コイル３１４は、専用送信アンテナ及び専用受信アンテナをも表すように意図される。同様に、トランシーバ３１６は、別個の送信機及び受信機をも表す。無線周波数コイル３１４は、複数の受信／送信素子をも有し、無線周波数トランシーバ３１６は、複数の受信／送信チャネルを有し得る。例えば、ＳＥＮＳＥのような並列イメージング技法が実施される場合、無線周波数コイル３１４は複数のコイル素子を有することになる。
【０１０７】
対象者３１８は、さらに、対象者３１８の胸部が膨張又は収縮するときはいつでも信号を生成することが可能である伸縮ベルト３２２又は呼吸ベルトを装着しているものとして示されている。伸縮ベルト３２２は、ベルト３２２から信号を受信し、次いで、これらの測定値をデータとしてハードウェアインタフェース１０６を介してプロセッサ１０４に送信する対象者運動検出システム３２４に接続されるものとして示されている。磁場勾配コイル電源３１２、トランシーバ３１６及び対象者運動検出システム３２４は全て、ハードウェアインタフェース１０６を介してプロセッサ１０４に接続されるものとして示されている。
【０１０８】
コンピュータメモリ１１０は、さらにパルスシーケンスコマンド３３０を含むものとして示されている。パルスシーケンスコマンドは、プロセッサ１０４が、磁気共鳴データ１２０を取得するように磁気共鳴イメージングシステム３０２を制御することを可能にするコマンド、又は、そのようなコマンドに変換することができるデータのいずれかである。メモリ１１０は、さらに、磁気共鳴データ１２０と同時に記録された運動信号値３３２及び取得時間３３４を含むものとして示されている。それらは、磁気共鳴データ１２０の離散データ部分に添付されるか、又は、離散データ部分に対して参照される。場合によっては、運動信号値３３２及び取得時間３３４は、磁気共鳴データの離散データ部分１２０に付加されるか又は関連付けられる。
【０１０９】
図４は、図３の磁気共鳴イメージングシステム３００を動作させる方法を示す流れ図を示す。図４に示す方法は、図２に示す方法と同様である。２つのステップが追加されている。方法はステップ４００によって開始する。ステップ４００において、磁気共鳴イメージングシステム３０２が、パルスシーケンスコマンド３３０によって、磁気共鳴データ１２０を取得するように制御される。次に、ステップ４０２において、プロセッサ１０４が、個々の離散データ部分が磁気共鳴イメージングシステム３０２によって取得するのと同時に、運動信号値３３２及び取得時間３３４を取得するように、磁気共鳴イメージングシステム３０２を制御する。ステップ４０２の後、方法は図２のステップ２００に進む。
【０１１０】
図５は、医療イメージングシステム５００のさらなる例を示す。図５に示す医療イメージングシステムは、図３に示す医療イメージングシステム３００と同様であるが、いくつかの修正が加わっている。この例においては、磁気共鳴イメージングシステム自体が、対象者運動検出システム３２４として機能する。これは、磁気共鳴データ１２０が取得されるのと同時にナビゲータデータ５０６を取得するパルスシーケンスコマンド３３０によって達成される。これは連続して実行されるか、又は、ナビゲータデータ５０６が離散データ部分若しくは離散データ部分の一部の中に埋め込まれる。加えて、無線周波数コイル３１４が、いくつかの別個のコイル素子３１４’から構成されるものとして示されている。磁気共鳴データは、別個のチャネル上でコイル素子３１４’の各々から記録される。
【０１１１】
コンピュータメモリ１１０は、さらに、磁気共鳴データ１２０を使用して並列イメージングを実施するために、コイル感度データ５０２を含むものとして示されている。コイル感度データ５０２は、対象者３１８の単一の運動状態のみについて有効である。それゆえ、所定の運動ビン１２２の各々についてコイル感度データ５０２を変換コイル感度データ５０４のセットに変換するために、変位ベクトル場１２６が使用される。所定の運動ビン１２２からのデータに対処するとき、適切なコイル感度データ５０２又は変換コイル感度データ５０４が使用される。コンピュータメモリ１１０はまた、さらに、磁気共鳴データ１２０から導出された個々の離散データ部分のナビゲータデータ５０６を含むものとしても示されている。このとき、運動信号値３３２はナビゲータデータ５０６から導出される。
【０１１２】
例は、呼吸を止めることなく取得される黄金角ｓｔａｃｋ−ｏｆ−ｓｔａｒｓデータセットから高い空間解像度及び時間解像度によって画像の系列を得る再構築方法を提供する。モーションブラーのない高解像度画像が、運動ビニングデータから再構築される。その後、所望のコントラスト時間における取得データを所望の高解像度参照時間画像と一致するように融合するために弾性画像位置合わせ及び変形を組み込んだ反復的再構築方法によって、ＤＣＥ位相のコントラストが復元される。
【０１１３】
動的コントラスト促進（ＤＣＥ）ＭＲＩは、静脈注射によって投与される造影剤の動的挙動をイメージングすることを目的とする。特に肝臓イメージングについて、動脈相、すなわち、造影剤が肝臓を最初に通過するところをイメージングすることに関心が寄せられている。この相は短すぎ（約５秒）、肝臓の高解像度画像を得るのに十分なデータを取得することができない。そのため、時間解像度と空間解像度との間で妥協せざるを得ない。加えて、造影剤注射と動脈相との間のタイミングは患者の生理に依存するため、呼吸を止めたスキャンによってこの相のデータを取得するのは困難である。肝臓イメージングに加えて、本技法は、胸部、腎臓（磁気共鳴腎撮影法としても知られる）のような他の器官のＤＣＥイメージング、コントラスト促進血管造影法、及び心臓イメージング（３Ｄシネイメージング及びＤＣＥ）に関連し得る。
【０１１４】
上述の問題を克服する１つのやり方は、自由呼吸中に連続３Ｄ黄金角ｓｔａｃｋ−ｏｆ−ｓｔａｒｓ軌道を使用してデータを取得することである。このシーケンスには、セット全体から選択されるデータの任意の時間セグメントがｋ空間を均等にカバーし、選択時間窓の中央時間において物体の画像を再構築するために使用することができるという特徴がある。時間窓の長さは、再構築に利用可能であるプロファイルの数に正比例する。原則として、時間解像度及び空間解像度は入れ替えることができる。長い時間窓は良好な空間解像度を可能にし、短い時間窓は良好な時間解像度を可能にする。
【０１１５】
しかしながら、長い時間窓からデータを選択することにより、異なる呼吸運動状態からのデータが混合することになるため、これは自由呼吸スキャンには当てはまらない。結果として、画像は運動によってぼけ、期待される空間解像度を与えない。
【０１１６】
動脈相をカバーするためには短い時間窓が必要であり（少数の放射状スポーク）、他方、コントラスト変化を示す特徴は画像の小さい領域に過ぎないため、一定の空間解像度が必要とされる。すなわち、関心特徴の長さスケールをカバーするのに十分に大きい、ｋ空間内のナイキスト半径を達成するために最小数の隣接するスポークが選択される（下記図６を参照）。
【０１１７】
実際には、この時間窓は、相当数の呼吸運動が発生し得るように、大きい。典型的には、この窓は３〜５秒長であり、概ね１〜３呼吸周期に相当する。すなわち、呼吸運動によって影響を与えることなくコントラスト変化を描写するのに十分なプロファイルを選択することは不可能である（下記図７参照）。
【０１１８】
図６は、離散データ部分の所定の運動ビン１２２及び選択時間ビン１２８へのビニングを説明するために使用されるプロットを示す。図６に示す例において、図３又は図５の対象者３１８は、造影剤を注射されており、磁気共鳴イメージングプロトコルは、動的コントラスト促進磁気共鳴イメージングプロトコルである。いくつかのプロットが図６に示されている。第１のプロット６００は、器官３２０内の造影剤の濃度を示す。ｘ軸プロットは、器官３２０内の造影剤の濃度６０４に対する時間６０２である。プロット６００は、選択時間ビン１２８を有すると考えられる。プロット６００の下には、運動信号値３３２の別のプロットがある。これは、時間６０２対呼吸位相６０８のプロットである。運動信号値に従って、離散データ部分は個々の所定の運動ビン１２２にビニングされる。離散データ部分６１２はまた、選択時間ビン１２８にもビニングされる。選択時間ビン１２８にビニングされる離散データ部分６１２の選択グループ６１０があることが分かる。選択時間ビン１２８は、中央時間６０７を有する。この例において、造影剤６００は、中央時間６０７にピークがある。
【０１１９】
この例において、選択グループ６１０の６つの離散データ部分が、３Ｄ  ｓｔａｃｋ−ｏｆ−ｓｔａｒｓ方式におけるスポークとして取得された。６１０内の各線は、ｋ空間内のサンプリングパターン６１２を表す。スポーク６１２は、螺旋サンプリングパターンのような他の分布又は経路に置き換えられる。
【０１２０】
図７は、自由呼吸ｓｔａｃｋ−ｏｆ−ｓｔａｒｓ肝臓プロトコルの典型的な運動パターン又は運動信号値３３２を示す。実線の曲線は、呼吸運動を示し、点は、データ取得の時点を示す。これは、吸気又は呼気中の時点が、呼吸運動によって影響を受けない連続時間窓を選択することが困難であることを示す。しかしながら、図６に示すビニング方式は機能する。
【０１２１】
例は、隣接するスポークからのコントラスト情報を、選択時間窓の中央の運動状態を表す単一の運動補償画像に融合するために、運動補償を使用する再構築方法を提供する。このように、高い時間解像度及び空間解像度を得ることができる。
【０１２２】
第１のステップは、呼吸運動を描写する（コントラスト変化を無視して）高解像度画像の系列を再構築することである。
【０１２３】
第２のステップは、これらの運動状態の間の変位ベクトル場（ＤＶＦ）を決定することである。
【０１２４】
最後の第３のステップは、選択時点のコントラストを表示する、選択時点の画像を生成することである。この目的のために、選択される点の周囲の時間窓が選択され、運動が補償され、反復的再構築は、この時間窓を、窓の中央からの運動状態を表す単一の画像に融合する。アルゴリズムは、現在の画像を反復ループ内で現在処理されているスポークの運動状態に変形するために推定ＤＶＦを使用することによって、呼吸運動の影響を推定する。
【０１２５】
これは、造影剤度の動態と呼吸運動とを同時に示す高解像度画像の系列を再構築することを可能にする。１つの選択肢として、単一の呼吸状態を参照として選択し、造影剤の動態のみを示す高解像度画像の系列を生成することが可能である。
【０１２６】
いくつかの例において、呼吸位相を取得される時点の各々に割り当てるために、呼吸ナビゲータ信号が使用される。このナビゲータ信号は、
自己ナビゲーション（例えば、ｚ軸に沿った投影）によってデータ自体から、
ＭＲナビゲータをシーケンスにインターリーブする、
呼吸ベルト、
バイタルサインカメラ又は他の呼吸センサなどの複数の既知のやり方で得ることができる。
【０１２７】
呼吸中の運動範囲は、特定の幅を有する複数の呼吸ビンに分割することができる。ビン内の全てのデータが、ビンあたり１つの高解像度画像を再構築するために使用される。これらのデータはスキャン継続時間全体からのものであるため、造影剤動態に関する情報は見えないが、各ビン内の放射状スポークの数は一般的に多いため、高い空間解像度が可能である。
【０１２８】
ＤＶＦは、位置合わせアルゴリズム、好ましくは弾性位置合わせを適用することによって推定することができる（例えば、ＦＥＩＲアルゴリズム、例としてＳ  Ｋａｂｕｓ及びＣ  Ｌｏｒｅｎｚ「Ｆａｓｔ  ｅｌａｓｔｉｃ  ｉｍａｇｅ  ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ」（Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｍａｇｅ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｆｏｒ  Ｔｈｅ  Ｃｌｉｎｉｃ  ‐  Ａ  Ｇｒａｎｄ  Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ、８１〜８９頁、２０１０）参照）。これらのＤＶＦは、呼吸ビンの高解像度画像の各々を互いに（及び、ＤＶＦの適切な部分を適用することによって中間状態に）変形させるために使用することができる。すなわち、ＤＶＦを使用して、所与の参照時点からの画像を、データ取得における各時点の呼吸状態に変形させることが可能である。
【０１２９】
特定の時間窓内の全てのデータの運動補償再構築を達成するための１つのやり方は、以下において説明される（本方法のフローグラフは下記図８に示す）。
【０１３０】
反復的再構築は、選択時間窓の中央に対応する高解像度画像によって初期化される。反復ループ内で、以下のステップが実行される。
選択時間窓からスポークを選択する、
現在の画像を選択されるスポークの運動状態に変形させる、
画像をｋ空間（各コイル素子について１つ）に変換する、
選択されるスポークの測定データに対する差を計算する、
差を画像空間に変換し、複数の異なるチャネルからの情報を組み合わせる、
組み合わされた差の画像に逆ＤＶＦを適用する、
差を（変換されていない）現在の画像に付加し、この画像を次の反復のための新たな「現在の画像」として使用する。
【０１３１】
このアルゴリズムの結果は、選択時間窓のコントラスト情報を含む高解像度画像である。
【０１３２】
上記の説明は、アルゴリズムの基本理念を概説している。例えば、空間又は時間正則化項、時間窓の中央への時間的距離を有する重み付けデータ、反復ループ内で使用されるコイル感度マップにＤＶＦを適用すること、各運動状態のコイル感度マップを推定するために自動較正を使用すること、反復を加速させるために反復ループ内で空間解像度を低減することを含む、この方式の変形形態が可能である。
【０１３３】
上述したアルゴリズムに対する修正を行うことができる。差分画像を変形させ、これを変換されていない画像に付加する代わりに、最初に差を（変形した）現在の画像に付加し、次いで、結果を基の運動状態に変形し戻すことができる。
【０１３４】
現在の反復の終わりにおける変形と、次の反復の始まりにおける変形とが、関与する２つのＤＶＦを合計することによって単一のステップに組み合わされる場合、反復全体が改善される可能性があり得る。
この組み合わせの利点は、以下を含む。
１．１回のみの代わりに２回の変形が実行されなければならないため、いくらか時間が節約される。
２．変形は、鮮明さを低減する画像データへの何らかの補間を含む場合があるため、画像のぼけの量が低減される可能性がある。
【０１３５】
図８は、強調画像の反復的計算の記述を示す。図８に示すアルゴリズムは、画像空間８００において実施される部分、及び、ｋ空間８０２において実施される部分に分割される。画像空間８００とｋ空間８０２との間で変換するために、フーリエ変換８０４が実施される。ｋ空間８０２から画像空間８００に再び変換し戻すために、逆フーリエ変換８０６が実施される。図８のアルゴリズム内の水平線の各々は、選択時間ビン６０６内にある選択グループ６１０のうちの１つの処理を表す。図８のアルゴリズムは、選択運動ビン６０６の参照画像によって開始する。
【０１３６】
図８は、Ｎ個のスポーク及びＭ個のチャネルを使用した反復的再構築のフローグラフを示す。ｋ空間内で実行される動作は、灰色の背景の領域によって示される。
【０１３７】
運動補償高解像度画像を達成するために、上記からの処理方式を非コントラスト自由呼吸取得に適用することもできる（例えば、肝臓イメージングのための３Ｄ  ｓｔａｃｋ−ｏｆ−ｓｔａｒｓスキャン）。この場合、スキャン全体はより短く、呼吸ビンは、より少ないデータを含み、すなわち、呼吸ビンの空間解像度は、利用可能な最大解像度よりも低くなる。静止ＤＶＦを、位置合わせによって計算することができる。ここで、スキャンデータ全体から単一の運動補償高解像度画像を計算するために、上記からの反復的再構築方式を使用することができる。すなわち、全てのデータを含む単一の時間窓のみが使用される。
【０１３８】
図９は、医療イメージングシステム９００のさらなる例を示す。図９の医療イメージングシステム９００は図１の医療イメージングシステム１００と同様であるが、図９においては、強調画像の生成が、ｋ空間データを直接ｋ空間内で変換し、次いで、ｋ空間が組み合わされた後に強調画像を再構築することによって実施される点が異なっている。メモリ１１０は、図１からの要素１３２、１３４、１３６、１３８、１４０、又は１４２を含まない。代わりに、メモリ１１０は、選択グループ６１０の離散データ部分６１２の各々を、その運動変換９０４を使用して変換することによって計算された変換ｋ空間データ９０１をさらに含む者として示されている。画像空間内の運動変換１２６は、ｋ空間内の運動変換９０４に変換されている。メモリ１１０は、さらに、選択運動ビンのｋ空間データを、離散データ部分の各々の変換ｋ空間データ９０１と組み合わせることによって生成された組み合わせｋ空間データ９０２を含むものとして示されている。次いで、強調画像１３０が、組み合わせｋ空間データ９０２から再構築される。
【０１３９】
図１０は、図９の医療イメージングシステム９００を動作させる方法を示す流れ図を示す。図１０の方法は、図２に示す方法と同様である。ステップ２００、２０２、２０４、２０６、及び２０８は、図２において実施される方法ステップと同一である。ステップ２０８の後、方法はステップ１０００に進み、離散データ部分の選択グループ、及び、離散データ部分を補正するための選択グループの各々の運動変換を使用して、選択時間ビンの強調画像１３０が生成される。ステップ１０００は、様々な異なるやり方で実施される。図２のステップ２１０、２１１、２１２、２１４、２１６、２１８、２２０、２２２及び２２４がステップ１０００に対応する。図１０において、図２の方法に対する代替形態が提示され、強調画像１３０はｋ空間を使用して計算され、反復的ではない。これについて、ステップ１０００は、サブステップ１００２、１００４、及び１００６を含む。ステップ１００２において、選択グループの離散データ部分の各々を、その運動変換を使用して変換することによって、変換ｋ空間データ９０１が計算される。次いで、ステップ１００４において、選択運動ビンのｋ空間データを、離散データ部分の各々の変換ｋ空間データ９０１と組み合わせることによって、組み合わせｋ空間データが生成される。最後に、ステップ１００６において、強調画像１３０が、補正ｋ空間データ９０２から再構築される。図１０の方法は、図３及び図５に示す医療機器の強調画像を再構築するために使用することができる。
【０１４０】
アルゴリズムの上記のｋ空間バージョン（図１０）において、画像とｋ空間との間に反復は必要ない。代わりに、このバージョンは、（ｋ空間に変換された）運動ビンの参照画像と、選択時間ビンからの（運動補償）データの混合から３Ｄ  ｋ空間を生成する。
【０１４１】
詳細には、以下の通りである。
【０１４２】
選択時間ビンの中央は特定の運動状態に属する。この運動状態の参照画像は、（コイル感度と乗算し、その後、フーリエ変換を行うことによって）この運動状態を完全にサンプリングされたマルチチャネル３Ｄ  ｋ空間を計算するために使用することができる。（これは、参照画像によって反復を初期化することに対応する。）ここで、選択時間ビン中にサンプリングされたポイント上のデータが、選択時間ビン中に実際に取得されたデータに置き換えられる。データポイントが異なる運動状態に属する場合、データは、置き換える前の両方の運動状態の差を補償される。
【０１４３】
この運動補償はｋ空間内で実施されるため、適切な位相シフト及び回転をサンプリングされたデータに適用することによって、剛体運動のみを補償することができる。
【０１４４】
最後に、選択時間ビンの強調画像が、フーリエ変換及びチャネル組み合わせによって、組み合わせ３Ｄ  ｋ空間データから再構築される。
【０１４５】
上記の方式は、時間においてハードゲーティング窓を使用し、選択時間窓の外側のｋ空間位置は、変換参照画像から取り込まれ、時間窓の内側のｋ空間位置は、取得されるデータに完全に置き換えられる。
【０１４６】
これは、時間窓が０と１との間の連続関数によって定義される状況に一般化することができる。このとき、組み合わせデータセットは変換参照画像からのデータと取得されるデータとの加重和として形成され、重みはゲーティング窓関数によって与えられる。
【０１４７】
このアルゴリズムのｋ空間バージョンの、画像空間バージョンと比較したときの１つの利点は、ｋ空間と画像空間との間の反復が必要ないため、はるかに高速であることである。
【０１４８】
アルゴリズムのｋ空間バージョンのいくつかの結果は、以下を含む。
運動補償は、コイルに対する実質的な運動がある場合に発生する、変化するコイル感度マップ（ＣＳＭ）の影響を補正することができない。
剛体運動のみに限定される（さらには、これはＣＳＭ問題のために完全に正確ではない）。
【０１４９】
方法は、各運動ビンのデータから参照画像を再構築する。ｋ空間パターンを回転させることによって、本質的に、中央ｋ空間がオーバーサンプリングされ、これによって、各運動ビンの低解像度画像を再構築することが可能になる。しかし、参照画像の再構築は、デカルトサンプリングパターンによって取得されるデータについても可能である。
【０１５０】
運動ビニングの結果として、各運動状態に属するデータセットのデータ分布が不規則になる。しかしながら、中央ｋ空間内のデータ密度が十分に高いことを条件として、圧縮検知画像再構築を利用して、これらの不規則にサンプリングされたｋ空間データから各運動ビンの画像を再構築することができる。
【０１５１】
これを保証するための１つのやり方は、全データ取得期間中に特定のｋ空間位置上でデータを１回だけでなく複数回取得すること（オーバーサンプリング）である。単純に全てのデータポイントをｎ回取得することは、スキャン時間がｎ倍増大するため、非効率的である。
【０１５２】
各運動状態において消費される時間に関する何らかの予備知識（例えば、平均呼吸パターン、心拍数など）がある場合、より効率的なオーバーサンプリング戦略を設計することができる。このとき、高い確率で、運動ビニング後にｋ空間内の特定のデータ密度を生成するために、オーバーサンプリングパターンを最適化することができる。
【０１５３】
ビニングを決定する運動信号がリアルタイムで利用可能である場合、各運動ビンのｋ空間の現在の充填状態に従って、オーバーサンプリングパターンをリアルタイムで適合させることが可能である。
【０１５４】
各運動ビンの参照画像の再構築のためのｋ空間内のデータ量を増大させるもう１つの選択肢は、隣接する運動ビンからのデータ（場合によっては、運動状態の差に依存する係数によって重み付けされる）によってｋ空間内の間隙を充填することである。この選択肢は、異なる運動状態からのデータを混合し、したがって、参照画像の運動アーティファクトによる破損を招く可能性があるため、あまり好ましくない。この選択肢は、他の運動ビンからのデータが使用されない場合、参照画像がサブサンプリングアーティファクトによって大きく破損する、非常にデータ密度の低い運動状態については、依然として有用である。
【０１５５】
様々な実施形態が、可能性として、以下の番号付きの項において指定される以下の特徴のうちの１つ又は複数によって説明される。
１．医療イメージングシステム（１００、３００、５００）の特徴であって、医療イメージングシステムは、
マシン実行可能命令（１１２）を記憶するメモリ（１１０）と、
医療イメージングシステムを制御するためのプロセッサ（１０４）と
を備え、
マシン実行可能命令の実行は、プロセッサに、
磁気共鳴データ（１２０）を受信すること（２００）であって、磁気共鳴データは離散データ部分（６１２）を含み、各離散データ部分は取得時間を含み、運動信号値（３３２）を含み、離散データ部分は、ｋ空間内のサンプリングパターンを有し、サンプリングパターンは、ｋ空間内で、連続して取得される離散データ部分の間で回転される、磁気共鳴データ（１２０）を受信すること（２００）と、
離散データ部分の各々の運動信号値を使用して離散データ部分を所定の運動ビン（１２２）にビニングすること（２０２）と、
ビニングされている離散データ部分を使用して所定の運動ビンの各々の参照画像（１２４）を再構築すること（２０４）と、
所定の運動ビンの各々の参照画像を使用して、選択運動ビンと所定の運動ビンの各々との間の変位ベクトル場（１２６）を構築すること（２０６）であって、選択運動ビンは、所定の運動ビンから選択される、変位ベクトル場（１２６）を構築すること（２０６）と、
離散データ部分の各々の取得時間を使用して、離散データ部分の選択グループ（６１０）を選択時間ビン（１２８）にビニングすること（２０８）と
を行わせ、
マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、選択時間ビンの強調画像（１３０）を反復的に生成させ、強調画像は、最初は選択運動ビンの参照画像であり、強調画像の反復的生成は、選択グループの離散データ部分の各々について、
選択グループの離散データ部分から現在のデータ部分（１３２）を選択すること（２１２）であって、現在のデータ部分は現在の運動ビンからビニングされており、現在の運動ビンは、所定の運動ビンのうちの１つである、現在のデータ部分（１３２）を選択すること（２１２）と、
選択運動ビンと現在の運動ビンとの間の変位ベクトル場を使用して強調画像を変換することによって、変換画像（１３４）を計算すること（２１４）と、
変換画像を変換ｋ空間データ（１３６）に変換すること（２１６）と、
現在のデータ部分のｋ空間データと、変換ｋ空間データの対応するｋ空間データポイントとの間のｋ空間差（１３８）を計算すること（２１８）と、
ｋ空間差を差分画像（１４０）に変換すること（２１０）と、
選択運動ビンと現在の運動ビンとの間の変位ベクトル場の逆を使用することによって差分画像を修正差分画像（１４２）に変換すること（２１２）と、
修正差分画像を強調画像に付加することによって強調画像を更新すること（２１４）と
を繰り返すことによって実施される、医療イメージングシステム（１００、３００、５００）。
２．医療イメージングシステムは、磁気共鳴イメージングシステム（３０２）をさらに備え、医療イメージングシステムは、運動信号値を測定するように構成されている対象者運動検出システム（３２４）をさらに備え、メモリは、パルスシーケンスコマンド（３３０）をさらに含み、パルスシーケンスコマンドは、連続サンプリング磁気共鳴プロトコルに従って磁気共鳴データを取得するように構成されており、マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、
磁気共鳴イメージングシステムを、パルスシーケンスコマンドによって、磁気共鳴データを取得するように制御すること（４００）と、
磁気共鳴データの取得中に又は取得に続いて運動信号を取得するように磁気共鳴イメージングシステムを制御すること（４０２）と
を行わせる、項１に記載の医療イメージングシステム。
３．対象者運動検出システムが磁気共鳴イメージングシステムを備え、パルスシーケンスコマンドは、磁気共鳴データの取得中又は取得に続いて磁気共鳴ナビゲータデータを取得するように適合され、マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、少なくとも部分的に、磁気共鳴ナビゲータデータを使用して運動信号を計算させる、項２に記載の医療イメージングシステム。
４．連続サンプリング磁気共鳴プロトコルは、動的コントラスト促進磁気共鳴イメージングプロトコルである、項２又は３に記載の医療イメージングシステム。
５．対象者運動検出システムは、心臓運動検出器、ＥＣＧ、ＶＣＧ、パルスオキシメータ、呼吸ベルト（３２２）、呼吸センサ、光学運動検出器、カメラシステム、３Ｄカメラシステム、光学基準マーカ検出システム、磁気共鳴基準マーカ検出システム及び上記の組み合わせのいずれか１つを含む、項２から４のいずれか一項に記載の医療イメージングシステム。
６．磁気共鳴データは並列イメージング磁気共鳴データであり、差分画像は、複数の磁気共鳴コイル素子からのｋ空間差を組み込む、項１から５のいずれか一項に記載の医療イメージングシステム。
７．メモリはコイル感度データ（５０２）を含み、マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、ベクトル変位場を使用してコイル感度データを補正することによって、所定の運動ビンの各々の参照画像を補正させる、項６に記載の医療イメージングシステム。
８．マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、所定の運動ビンの各々のコイル感度データを取得させ、所定の運動ビンの各々の参照画像は、当該運動ビンのコイル感度データを使用して計算される、項６に記載の医療イメージングシステム。
９．マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、離散データ部分を所定の時間ビンにビニングさせ、マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、選択時間ビンを所定の時間ビンの各々に設定することによって、所定の時間ビンの各々の強調画像を反復的に生成させる、項１から８のいずれか一項に記載の医療イメージングシステム。
１０．所定の時間ビンの各々について強調画像を初期化するための参照画像が同一であること、
マシン実行可能命令の実行が、プロセッサに、変位ベクトル場を使用して所定の時間ビンの各々の参照画像を共通の運動状態に変換させること
のうちのいずれか１つに当てはまる、項９に記載の医療イメージングシステム。
１１．マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、所定の運動ビンの各々の参照画像の弾性位置合わせを計算させ、変位ベクトル場は、弾性位置合わせを使用して各現在のデータ部分について補間される、項１から１０のいずれか一項に記載の医療イメージングシステム。
１２．選択時間ビンは中央時間を有し、ｋ空間差は、中央時間と現在のデータ部分の取得時間との間の時間差に依存する重み付け係数によって重み付けされ、時間差が低減するとき、重み付け係数は増大する、項１から１１のいずれか一項に記載の医療イメージングシステム。
１３．離散データ部分のｋ空間内のサンプリングパターンは、
螺旋軌道、及び
直線軌道
のいずれか一方である、項１から１２のいずれか一項に記載の医療イメージングシステム。
１４．画像処理の方法の特徴であって、当該方法は、
磁気共鳴データを受信するステップ（２００）であって、磁気共鳴データは離散データ部分を含み、各離散データ部分は取得時間を含み、運動信号値を含み、離散データ部分は、ｋ空間内のサンプリングパターンを有し、サンプリングパターンは、ｋ空間内で、連続して取得される離散データ部分の間で回転される、磁気共鳴データを受信するステップ（２００）と、
離散データ部分の各々の運動信号値を使用して離散データ部分を所定の運動ビンにビニングするステップ（２０２）と、
ビニングされている離散データ部分を使用して所定の運動ビンの各々の参照画像を再構築するステップ（２０４）と、
所定の運動ビンの各々の参照画像を使用して、選択運動ビンと所定の運動ビンの各々との間の変位ベクトル場を構築するステップ（２０６）であって、選択運動ビンは、所定の運動ビンから選択される、変位ベクトル場を構築するステップ（２０６）と、
離散データ部分の各々の取得時間を使用して、離散データ部分の選択グループを選択時間ビンにビニングするステップ（２０８）と
を有し、
マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、選択時間ビンの強調画像を反復的に生成させ、強調画像は、最初は選択運動ビンの参照画像であり、強調画像の反復的生成は、選択グループの離散データ部分の各々について、
選択グループの離散データ部分から現在のデータ部分を選択すること（２１２）であって、現在のデータ部分は現在の運動ビンからビニングされており、現在の運動ビンは、所定の運動ビンのうちの１つである、現在のデータ部分を選択すること（２１２）と、
選択運動ビンと現在の運動ビンとの間の変位ベクトル場を使用して強調画像を変換することによって、変換画像を計算すること（２１４）と、
変換画像を変換ｋ空間データに変換すること（２１６）と、
現在のデータ部分のｋ空間データと、変換ｋ空間データの対応するｋ空間データポイントとの間のｋ空間差を計算すること（２１８）と、
ｋ空間差を差分画像に変換すること（２１０）と、
選択運動ビンと現在の運動ビンとの間の変位ベクトル場の逆を使用することによって差分画像を修正差分画像に変換すること（２１２）と、
修正差分画像を強調画像に付加することによって強調画像を更新すること（２１４）と
を繰り返すことによって実施される、画像処理の方法。
１５．医療イメージングシステムを制御するためのプロセッサによる実行のためのマシン実行可能命令を備える、コンピュータプログラムプロダクトの特徴であって、マシン実行可能命令の実行は、プロセッサに、
磁気共鳴データを受信すること（２００）であって、磁気共鳴データは離散データ部分を含み、各離散データ部分は取得時間を含み、運動信号値を含み、離散データ部分は、ｋ空間内のサンプリングパターンを有し、サンプリングパターンは、ｋ空間内で、連続して取得される離散データ部分の間で回転される、磁気共鳴データを受信すること（２００）と、
離散データ部分の各々の運動信号値を使用して離散データ部分を所定の運動ビンにビニングすること（２０２）と、
ビニングされている離散データ部分を使用して所定の運動ビンの各々の参照画像を再構築すること（２０４）と、
所定の運動ビンの各々の参照画像を使用して、選択運動ビンと所定の運動ビンの各々との間の変位ベクトル場を構築するステップ（２０６）であって、選択運動ビンは、所定の運動ビンから選択される、変位ベクトル場を構築すること（２０６）と、
離散データ部分の各々の取得時間を使用して、離散データ部分の選択グループを選択時間ビンにビニングすること（２０８）と
を行わせ、
マシン実行可能命令の実行はさらに、プロセッサに、選択時間ビンの強調画像を反復的に生成させ、強調画像は、最初は選択運動ビンの参照画像であり、強調画像の反復的生成は、選択グループの離散データ部分の各々について、
選択グループの離散データ部分から現在のデータ部分を選択すること（２１２）であって、現在のデータ部分は現在の運動ビンからビニングされており、現在の運動ビンは、所定の運動ビンのうちの１つである、現在のデータ部分を選択すること（２１２）と、
選択運動ビンと現在の運動ビンとの間の変位ベクトル場を使用して強調画像を変換することによって、変換画像を計算すること（２１４）と、
変換画像を変換ｋ空間データに変換すること（２１６）と、
現在のデータ部分のｋ空間データと、変換ｋ空間データの対応するｋ空間データポイントとの間のｋ空間差を計算すること（２１８）と、
ｋ空間差を差分画像に変換すること（２２０）と、
選択運動ビンと現在の運動ビンとの間の変位ベクトル場の逆を使用することによって差分画像を修正差分画像に変換すること（２２２）と、
修正差分画像を強調画像に付加することによって強調画像を更新すること（２２４）と
を繰り返すことによって実施される、コンピュータプログラムプロダクト。
【０１５６】
本発明は、図面及び前述の記載において詳細に図示及び説明されたが、このような図示及び記載は、説明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。すなわち本発明は、開示された実施形態に限定されるものではない。
【０１５７】
開示された実施形態のその他の変形が、図面、本開示及び添付の請求項の検討から、請求項に係る発明を実施する当業者によって理解されて実現され得る。請求項において、「含む、備える」という単語は、他の要素又はステップを除外するものではなく、単数形は、複数を除外するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが請求項に記載されたいくつかのアイテムの機能を果たす。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙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用いられないことを示すものではない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に若しくは他のハードウェアの一部として供給される光記憶媒体又はソリッドステート媒体等の適当な媒体に保存／分配されてもよいが、インターネット又は他の有線若しくは無線の電気通信システムを介して等の他の形式で分配されてもよい。請求項における任意の参照符号は、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
【符号の説明】
【０１５８】
１００  医療イメージングシステム
１０２  コンピュータ
１０４  プロセッサ
１０６  ハードウェアインタフェース
１０８  ユーザインタフェース
１１０  メモリ
１１２  マシン実行可能命令
１２０  磁気共鳴データ
１２２  所定の運動ビン
１２４  参照画像
１２６  運動変換又は変位ベクトル場
１２６’  逆変位ベクトル場
１２８  選択時間ビン
１３０  強調画像
１３２  現在のデータ部分
１３４  変換画像
１３６  変換ｋ空間データ
１３８  ｋ空間差
１４０  差分画像
１４２  修正差分画像
２００  磁気共鳴データを受信する
２０２  離散データ部分の各々の運動信号値を使用して離散データ部分を所定の運動ビンにビニングする
２０４  ビニングされている離散データ部分を使用して所定の運動ビンの各々の参照画像を再構築する
２０６  所定の運動ビンの各々の参照画像を使用して、選択運動ビンと所定の運動ビンの各々との間の変位ベクトル場を構築する、選択運動ビンは、所定の運動ビンから選択される
２０８  離散データ部分の各々の取得時間を使用して、離散データ部分の選択グループを選択時間ビンにビニングする
２１０  選択グループの離散データ部分は全て処理された？
２１２  選択グループの離散データ部分から現在のデータ部分を選択する
２１４  選択運動ビンと現在の運動ビンとの間の変位ベクトル場を使用して強調画像を変換することによって、変換画像を計算する
２１６  変換画像を変換ｋ空間データに変換する
２１８  現在のデータ部分のｋ空間データと、変換ｋ空間データの対応するｋ空間データポイントとの間のｋ空間差を計算する
２１０  ｋ空間差を差分画像に変換する
２１２  選択運動ビンと現在の運動ビンとの間の変位ベクトル場の逆を使用することによって差分画像を修正差分画像に変換する
２１４  修正差分画像を強調画像に付加することによって強調画像を更新する
３００  医療イメージングシステム
３０２  磁気共鳴イメージングシステム
３０４  磁石
３０６  磁石の孔
３０８  イメージングゾーン
３０９  関心領域
３１０  磁場勾配コイル
３１２  磁場勾配コイル電源
３１４  無線周波数コイル
３１４’  コイル素子
３１６  トランシーバ
３１８  対象者
３１９  対象者支持体
３２０  器官
３２２  収縮ベルト又は呼吸ベルト
３２４  対象者運動検出システム
３３０  パルスシーケンスコマンド
３３２  運動信号値
３３４  取得時間
４００  磁気共鳴イメージングシステムを、パルスシーケンスコマンドによって、磁気共鳴データを取得するように制御する
４０２  磁気共鳴データの取得中に又は取得に続いて運動信号を取得するように磁気共鳴イメージングシステムを制御する
５００  医療イメージングシステム
５０２  コイル感度データ
５０４  変換コイル感度データ
５０６  ナビゲータデータ
６００  器官内の造影剤のプロット
６０２  時間
６０４  器官内の造影剤の濃度
６０７  中央時間
６０８  呼吸位相
６１０  選択グループ
６１２  離散データ部分
８００  画像空間
８０２  ｋ空間
８０４  フーリエ変換
８０６  逆フーリエ変換
９００  医療イメージングシステム
９０１  変換ｋ空間データ
９０２  組み合わせｋ空間データ
９０４  運動変換
１０００  離散データ部分の選択グループ、及び、離散データ部分を補正するための選択グループの各々の運動変換を使用して、選択時間ビンの強調画像を生成する
１００２  選択グループの離散データ部分の各々を、その運動変換を使用して変換することによって、変換ｋ空間データを計算する
１００４  選択運動ビンのｋ空間データを、離散データ部分の各々の変換ｋ空間データと組み合わせることによって、組み合わせｋ空間データを生成する
１００６  補正ｋ空間データから強調画像を再構築する
【図１】
2021506419.tif 000003
【図２】
2021506419.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2021506419.tif 000008
【図７】
2021506419.tif 000009
【図８】
2021506419.tif 000010
【図９】
2021506419.tif 000011
【図１０】
2021506419.tif 000012
【国際調査報告】
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2021506419.tif 000014
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