(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＲ狭窄スクリーニングを行い、必要なら狭窄血管に等級を付けるためのＭＲＩ装置（１０）であって、
分極磁場を印加するために磁石（５２）の内腔付近に配置された複数の傾斜コイル（５０）と、ＲＦ送受信機システム（５８）と、ＲＦ信号をＲＦコイル・アセンブリ（５６）に送ってＭＲ画像を獲得するようにパルス・モジュール（３６）によって制御されるＲＦスイッチ（６２）とを有する磁気共鳴撮影（ＭＲＩ）システム、ならびに
ＭＲＩシステムを２つのモードで操作して、患者の末梢動脈血管系にわたる狭窄検査を効率的に行うようにプログラムされたコンピュータ（２０）を備え、
第１のモード（１２０）は、
患者の末梢動脈血管系を通してコントラスト・ボーラスの通過を追跡し（３１２）、
患者の末梢動脈血管系にわたり、分解能の低い一連の第１のＭＲ画像を獲得し（１２６）、
狭窄検査を終了する（１３２、１３４）ための入力、または一連の第１のＭＲ画像中で狭窄が識別された場合（１３６）に第２のモード（１４０、２００）に切り替えるための入力を受け取るようにプログラムされ、
第２のモード（１４０、２００）は、
狭窄をターゲットにするように視野を局所化し（１３８）、
一連の第１のＭＲ画像よりも高い分解能で、局所化した視野の第２のＭＲ画像を少なくとも１つ獲得して（１４０）狭窄の重症度を判定する（１４２）ようにプログラムされ、
コンピュータ（２０）がさらに、
一連の第１のＭＲ画像を獲得するために第１のパルス・シーケンス（１６０）を使用するようにプログラムされ、第１のパルス・シーケンス（１６０）が、流れに対して増感させる双極傾斜波形を有し、流れに対して増感させる双極傾斜波形の第１モーメントのＶＥＮＣ値が公称で低い値に設定され、コンピュータ（２０）がさらに、
第２のＭＲ画像を少なくとも１つ獲得する（１４０）ために第２のパルス・シーケンス（２４０）を使用するようにプログラムされ、第２のパルス・シーケンス（２４０）が、第１のパルス・シーケンスよりも低い位相相殺を提供し、第１のパルス・シーケンスのＶＥＮＣ値よりもおおむね高く設定されたＶＥＮＣ値を有する（２１２）ＭＲＩ装置。
【請求項２】
一連の第１のＭＲ画像中の各ボクセル内で、速度分散が２πよりも大きい請求項１に記載のＭＲＩ装置。
【請求項３】
第２のＭＲ画像を少なくとも１つ獲得することが、
（ａ）リアルタイムの位相コントラスト・パルス・シーケンス（２４０）を疑わしい狭窄血管（１００）に加えること（２０６）であって、パルス・シーケンスが、相対的に時間が一致した、流れに対して増感させる傾斜（２４２、２４４、２４６）を有すること、
（ｂ）速度エンコーディング傾斜のＶＥＮＣ値をユーザが調節できるようにすること（２１２）、
（ｃ）ユーザによって調節されたＶＥＮＣ値を有するパルス・シーケンスを加えること（２１４）、
（ｄ）流れに関係するエイリアシングが明白であるかどうかを判定すること（２１６）、および
（ｅ）流れに関係する判定可能なエイリアシング、したがって疑わしい狭窄にわたるピーク流速に対応するエイリアシングをＶＥＮＣ値が提供するまで（２２０）、動作（ｂ）〜（ｄ）を繰り返すことを含む請求項１に記載のＭＲＩ装置。
【請求項４】
コンピュータ（２０）がさらに、流れに関係するエイリアシングが観測されるまで（２２０）ＶＥＮＣ値の振幅を増加させる（２１２）ようにプログラムされる請求項３に記載の装置。
【請求項５】
コンピュータ（２０）がさらに、
テスト・ボーラスを患者の末梢血管系に流し（３２２）、
患者の末梢血管系を通してテスト・ボーラスを追跡し（３２４）、
テスト・ボーラスが患者の末梢血管系の所望の部分を通って移動するのにかかる移動時間を決定し（３４２）、
試験ボーラスを患者の末梢血管系に所定の流速で流し（３５２）、
前記決定された移動時間を用いて、患者の末梢血管系を通して試験ボーラスの通過を追跡する（３６６）ようにプログラムされる請求項３に記載のＭＲＩ装置。
【請求項６】
コンピュータ（２０）がさらに、
（ａ）患者テーブル（２８２）が、ＭＲＩ装置（１０）内、かつ所与の数の走査ステーション（２８６、２８８、２９０）の第１の走査ステーション（２８６）内に確実に配置されるようにし、
（ｂ）テスト・ボーラスが所与の走査ステーションに入ったことが示されたときに、前記所与の走査ステーションを通してテスト・ボーラスを追跡し（３２４）、
（ｃ）第１の走査ステーションを通したテスト・ボーラスの移動時間を記録し（３２２）、
（ｄ）患者テーブル（２８２）の後続の走査ステーション（２８８への移動（３３４）を開始し、
（ｅ）後続の各走査ステーション（２９０）について（ｂ）、（ｃ）、および（ｄ）を繰り返し、
（ｆ）第１の走査ステーション（２８６）に患者テーブル（２８２）を戻し、
（ｇ）検査ボーラスが患者に注入されたことが示されたときに（３５２）、ＭＲＩ装置（１０）を起動させて、各走査ステーション内で、その走査ステーションに対して前に記録された各テスト・ボーラス移動時間にわたり、少なくとも患者の中央ｋ空間ＭＲＩデータを獲得する（３６４）ようにプログラムされる請求項３に記載のＭＲＩ装置。
【請求項７】
命令を含むコンピュータ・プログラムを記憶したコンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令が、コンピュータ（２０）によって実行されるとき、コンピュータ（２０）に、
患者（２８６）の末梢動脈血管系の一連の第１のＭＲ画像を獲得させ（１２６）、第１のＭＲ画像が、可能性ある動脈障害があるかどうか患者をスクリーニングするために高い位相相殺を有し、一連の第１のＭＲ画像中の、各第１のＭＲ画像が、コントラスト・ボーラスが走査ステーション（２８６、２８８、２９０）を通って移動するときに走査ステーション内で獲得され（３５２）、さらに前記命令がコンピュータに（２０）、
狭窄が患者の末梢動脈血管系で突き止められた場合にＦＯＶを患者の末梢血管系内のターゲット領域に限定させ（１３８）、次いで、
ターゲットにした領域の第２のＭＲ画像を獲得させ（１４０）、第２のＭＲ画像が、第１のＭＲ画像よりも分解能が高く、一連の第１のＭＲ画像を獲得するために第１のパルス・シーケンス（１６０）を使用し、第１のパルス・シーケンス（１６０）が、流れに対して増感させる双極傾斜波形を有し、流れに対して増感させる双極傾斜波形の第１モーメントのＶＥＮＣ値が公称で低い値に設定され、第２のＭＲ画像を少なくとも１つ獲得する（１４０）ために第２のパルス・シーケンス（２４０）を使用し、第２のパルス・シーケンス（２４０）が、第１のパルス・シーケンスよりも低い位相相殺を提供し、第１のパルス・シーケンスのＶＥＮＣ値よりもおおむね高く設定されたＶＥＮＣ値を有する（２１２）コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項８】
一連の第１のＭＲ画像が高い位相相殺で獲得されて、
（１）双極傾斜（１６２、１６４、１６６）を有するパルス・シーケンス（１６０）を加えて位相相殺を際立たせること、および
（２）ボクセル・サイズを大きくして速度ベクトルをより大きく分散させること
のうち少なくとも一方を用いてフロー・ディフェージングが増大される請求項７に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項９】
コンピュータ（２０）がさらに、
一連の第１のＭＲ画像を獲得するために第１のパルス・シーケンス（１６０）を使用するようにプログラムされ、第１のパルス・シーケンス（１６０）が、流れに対して増感させる双極傾斜波形を有し、コンピュータ（２０）がさらに、  少なくとも１つの第２のＭＲ画像を獲得するために第２のパルス・シーケンスを使用するようにプログラムされ、第２のパルス・シーケンスが、第１のパルス・シーケンスよりも低い位相相殺を提供する請求項７に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１０】
コンピュータ（２０）がさらに、
流れに対して増感させる双極傾斜を少なくとも１つ有するパルス・シーケンス（１６０）を加え、
流れに対して増感させる少なくとも１つの双極傾斜の第１モーメントの速度エンコーディング傾斜（ＶＥＮＣ）値を最初に公称で低い値に設定して、各ボクセル内で２πよりも大きい速度分散を確定し（２０８）、
いずれかの狭窄の標識として、一連の第１のＭＲ画像中でフロー・ボイドを検出する（２１６）ようにプログラムされる請求項７に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１１】
コンピュータ（２０）がさらに、
（１）疑わしい狭窄の長さに沿って血管の直径を比較すること（１４２）、および
（２）疑わしい狭窄の長さに沿って速度傾斜を比較すること（２３０）
のうち少なくとも一方によって疑わしい狭窄（１０８）を分離して等級を付けるために、低い位相相殺および高い分解能の第２のＭＲ画像を獲得するようにプログラムされる請求項７に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１２】
コンピュータ（２０）がさらに、
第２のＭＲ画像を獲得するときに、リアルタイムの位相コントラスト撮像パルス・シーケンス（２４０）を血管に加えて、フロー・エンコーディング傾斜値をユーザが制御できるようにすること（２１２）、および
フロー・エンコーディング傾斜値を流速エイリアシングの開始に相関させることで狭窄にわたるピーク流速を決定すること（２１６、２２０）によって、第２のＭＲ画像を獲得するようにプログラムされる請求項７に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１３】
リアルタイムの位相コントラスト撮像パルス・シーケンス（２４０）が、流れに対して増感させる傾斜（２４２、２４４、２４６）を有し、傾斜は相対的に時間が一致しており、したがって、流れに対して増感させる傾斜をユーザがリアルタイムで回転させる（２０６）ことができる請求項１２に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１４】
コンピュータ（２０）がさらに、流れに関係するエイリアシングが検出されるまで（２１６、２２０）フロー・エンコーディング傾斜値の振幅を増大させる（２１２）ようにプログラムされる請求項１２に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１５】
命令を含むコンピュータ・プログラムを記憶したコンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令が、コンピュータ（２０）によって実行されるとき、コンピュータ（２０）に、
疑わしい狭窄の第１の場所を識別すること（２０４）、
リアルタイムのユーザ制御式ＶＥＮＣ値を有する位相コントラストＭＲ撮像パルス・シーケンス（２４０）を、疑わしい狭窄の第１の場所に加えること（２０８）、
リアルタイムのユーザ制御式ＶＥＮＣ値を増加させ（２１２）、流れに関係するエイリアシングをユーザが観測するまで（２１６、２２０）パルス・シーケンスを再度加えること（２１４）、
疑わしい狭窄の第１の場所にわたるピーク流速の標識としてリアルタイムのユーザ制御式ＶＥＮＣ値を記録すること（２２２）、
リアルタイムのユーザ制御式ＶＥＮＣ値をリセットすること（２０８）、
疑わしい狭窄の第２の場所（２２４）にパルス・シーケンスを加えること（２０６）、
リアルタイムのユーザ制御式ＶＥＮＣ値を増加させ（２１２）、流れに関係するエイリアシングをユーザが観測するまで（２２０）パルス・シーケンスを再度加えること（２１４）、
疑わしい狭窄の第２の場所にわたるピーク流速の標識としてリアルタイムのユーザ制御式ＶＥＮＣ値を記録すること（２２２）、および
第１の場所のリアルタイムのユーザ制御式ＶＥＮＣ値を、第２の場所のＶＥＮＣ値と比較して、疑わしい狭窄の重症度を決定すること（２３０）によって、狭窄の等級を付けさせる請求項１２に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１６】
コンピュータ（２０）がさらに、
テスト・ボーラスを患者の末梢血管系に流すこと（３２２）、
患者の末梢血管系を通してテスト・ボーラスを追跡すること（３２４）、
テスト・ボーラスが患者の末梢血管系の所望の部分を通って移動するのにかかる移動時間を決定すること（３３２）、
試験ボーラスを患者の末梢血管系に所定の流速で流すこと（３５２）、および
テスト・ボーラス移動時間を用いて、患者の末梢血管系を通して試験ボーラスの通過を追跡すること（３６６）によって、患者の末梢動脈血管系を通してコントラスト・ボーラスを追跡するようにプログラムされる請求項１２に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に、ヒトである対象物中の血管障害を突き止める技術に関し、より詳細には、磁気共鳴撮像法（ＭＲＩ）を用いて、患者の末梢動脈血管系全体にわたって障害を効率的に識別し、識別された狭窄があればそれに等級を付けるための装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
動脈は、必要な栄養分を人体の器官および組織に供給する、心臓から発する血管である。動脈の狭細または絞窄は、酸素などの栄養分が受取り側の組織に送られるのを減少させ、組織機能に深刻な影響を及ぼす。一般に、動脈の著しい狭細は、よくても当該の器官の機能欠陥を生じ、最悪の場合は器官障害または死に至る。腹大動脈から腓腹を通る動脈の経路に沿った絞窄または狭細は、何箇所であっても、遠位下肢への動脈血流の欠陥を引き起こす可能性がある。末梢血管の評価は、高発生率の連携障害または同期障害によってさらに複雑になり、これらはどれも、動脈血流が減少する潜在的な原因になる可能性がある。さらに、遠位血流を改善するための可能なバイパス手順に対する外科的決定は、足の中の動脈を判定する能力の影響を大きく受ける。この結果、下肢の撮像（すなわち末梢流出の調査）をうまく行うには、狭細の存在および機能上の重大性を正確に判定することだけでなく、腹大動脈から足への末梢大動脈ツリーの動脈経路全体を評価する能力も必要となる。狭細点および狭細のすぐ後の血管中の流れは、急な流速および／または複雑なフロー・パターンを特徴とすることが知られている。定量的なフロー・データが、患者の診断および管理を容易に支援することができ、また、疾患プロセスの基本的な理解も容易に助けることができる。
【０００３】
従来の侵襲性カテーテル血管造影および超音波を含め、末梢動脈の判定に利用可能な技術が多くある。従来のＸ線血管造影は、カテーテル法および腎毒性ヨウ素コントラスト・エージェントを使用する必要があるため、最終的な選択肢として残される。末梢動脈閉塞性疾患（ＰＡＯＤ）に対するスクリーニングは、通常、超音波またはプレチスモグラフィなどの非侵襲性方法を用いて行われる。しかし、これらの技術はいずれも、血管の血管造影を図解することができず、単に、介在する動脈の解剖学的構造の個別セグメントを判定できるだけである。これらの技術は両方とも、オペレータに依存し、混乱させるような技術的困難があり、これらの困難により、撮像の実施が長く単調になることが多い。さらに、いずれの技術も、外科計画を立てるのに必要な包括的な情報を提供することができず、一般に、従来のＸ線血管造影による描写が術前管理の補助として必要である。
【０００４】
磁気共鳴血管造影法（ＭＲＡ）は、動脈の非侵襲性を判定するための、新しく出現した方法である。これまでは、ＭＲＡの適用は、より小さい個別の血管領域（４０〜５０ｃｍ視野）に合わせられてきた。今やＭＲＡは、テーブルを平行移動させる現在の能力と、重なり合う複数の視野の撮像により、ＰＡＯＤの評価に必要なほどのずっと広いエリアを撮像するように指示することができる。特に、コントラスト増強ＭＲＡのために静脈内投与型コントラスト・エージェントを使用することにより、１分未満で１〜１．２メートルの動脈の解剖学的構造を描写することが可能になった。ＭＲＡはまた、いくつかの方法を用いて実施することができる。ある技術、位相コントラスト（ＰＣ）ＭＲＡは、血流を撮像するための、実際的かつ臨床に適用可能な技法である。ＭＲＩは、強い磁場中にある対象物に加えられた無線周波パルスおよび傾斜磁場を利用して、見ることのできる画像を作成する。ヒトの組織中の陽子など、正味核磁気モーメントを有する核を含む対象物が均一な磁場（分極場Ｂ0 ）にさらされると、組織中のスピンの個々の磁気モーメントは、この分極場と整列しようとする（ｚ方向に整列しようとすると仮定する）が、この磁場の方向を中心として、ラーモア周波数と呼ばれる独特の周波数で歳差運動をする。物質または組織が、ラーモア周波数に等しい周波数で加えられた時間変化する磁場（励起場Ｂ1 ）にさらされた場合、正味整列モーメントまたは「縦磁化」Ｍz は、ｘ−ｙ平面で向きを変え、または「傾いて」、正味横磁気モーメントＭtを生み出すことができる。励起信号Ｂ1が終了した（励起されたスピンが接地状態に減衰したために）後で、励起されたスピンから信号が発せられるが、この信号を受け取り処理して、画像を形成することができる。
【０００５】
これらの信号を利用して画像を作成するとき、傾斜磁場（Ｇx、Ｇy、Ｇz）が採用される。通常、撮像されることになる領域は一連の測定サイクルで走査され、これらのサイクル中に、これらの傾斜が、使用される特定の定位方法に従って変化する。得られるＭＲ信号は、ディジタル化され処理されて、周知の多くの再構成技術の１つを使用して画像が再構成される。
【０００６】
位相コントラストＭＲＡは、静止スピンに影響を与えずに、運動スピンの横磁化に速度依存の位相シフトを付与する血流エンコード傾斜パルスを利用する（Ｍｏｒａｎ  Ｐ．Ｒ．Ａ  Ｆｌｏｗ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ  Ｚｅｕｇｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｉｎｔｅｒｌａｃｅ  ｆｏｒ  ＮＭＲ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ｉｎ  Ｈｕｍａｎｓ．Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ  １９８２；１：１９７〜２０３）。各位相コントラスト獲得は、２つの画像を生成する。すなわち、対象物の陽子密度に比例し、Ｔ1 強調もできる振幅画像と、対象物の位相を表す画像である。作成される位相画像は、運動スピンのみからの情報を有し、静止組織からの信号は抑制される。この技術を使用して、心周期全体にわたる平均流速と、周期中の個々の時点の連続における平均流速の両方を表す画像が生成されてきた。位相コントラストＭＲ方法は、流速の大きさ、さらに流動方向も表す強度を有する位相画像を作成する。したがってこのような画像は、血流の定性的な観察と定量的な測定の両方に使用することができる。したがって、位相コントラストＭＲ血管造影法および静脈造影法が流速の定量的な決定に実際的に適用されることは明白である。
【０００７】
磁気共鳴撮影技術を使用して、患者の末梢動脈血管系に沿った血管中の狭窄を効率的に突き止めて識別し、そのＭＲ技術を使用して、経過観察ケアのために狭窄に等級を付けることが有利であろう。また、スクリーニング技術を向上させるために、コントラスト・エージェント・ボーラス注入を用いて、コントラスト材料が最初に通過する間に動脈血管中で画像の信号対雑音比を改善することも有利であろう。ただし、こうするには、コントラスト・ボーラスが身体を通って移動するときにマルチステーション獲得シーケンスを使用して末梢血管系全体を走査しなければならない。ＭＲ技術を使用して末梢動脈狭窄を検出し等級を付ける能力を向上させる以前の試みは、主として、単一の解剖学的走査を用いて狭窄血管セグメントの場所を視覚化することに依存してきた。この方法では、ピクセル・サイズを縮小することによって可能な最高の空間分解能を達成することが望ましかった。また、狭窄の程度を高く見積もりすぎる可能性のあるボクセル内ディフェージングなど、流れに関係するアーチファクトを最小限に抑えるために、従来技術では、フロー補償のためのファースト・モーメント傾斜ナリング(first moment gradient nulling）およびショート・エコー・タイム（ＴＥ）のパラメータが採用された。
【０００８】
この逆を達成することにより、従来技術に改良を加えることが望ましいであろう。すなわち、流れに関係するアーチファクトの存在を利用して、画像獲得をボクセル内フロー・ディフェージング効果に対して増感させ、したがってフロー・ボイドを悪化させて動脈障害の顕著さを増大させることにより、素早いスクリーニング走査における動脈狭窄の検出を向上させる。また、患者をスクリーニングした後で個々の狭窄をより綿密に時間をかけて検査して、より時間効率の高い検査を可能にするために、ＭＲ技術を使用して狭窄（すなわち障害または狭細）を効率的に視覚化する方法および装置を有することも有利であろう。また、コントラスト・エージェント・ボーラス注入を用いて、コントラスト材料が最初に通過する間に動脈血管中で画像の信号対雑音比を改善し、スクリーニング技術を向上させることも有利であろう。ただし、こうするには、コントラスト・ボーラスが身体を通って移動するときにマルチステーション獲得シーケンスを使用して末梢血管系全体を走査しなければならない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ＭＲ技術を使用して末梢動脈血管系中で効率的に狭窄を識別するための方法および装置であって、前述の問題を解決する方法および装置に関する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、どんな血管障害も正確に識別し、次いで、障害が見つかった場合に狭窄の程度を特定する、２ステップの手法を含む。最初のステップでは、障害を識別するための検査が開示されるが、これは、患者のコントラスト・ボーラスが動脈血管系を通って移動するときにコントラスト・ボーラスを追跡し、コントラスト・ボーラスが患者の血管系を通って移動するときに空間分解能の低い一連のＭＲ画像を獲得することを含む。ＭＲ画像は、流れを感知する双極傾斜波形を有する傾斜エコー撮像パルス・シーケンスを使用して獲得することが好ましい。これらの双極傾斜は、大きなボクセル中で広い速度分散を生成する。所与のボクセル中に狭窄があると、その狭窄のすぐ近くおよび遠位のボクセル中にボクセル内フロー・ディフェージングが生じることになるので、最初のステップを用いて狭窄の場所を素早く効率的に突き止めることができる。狭窄が識別された後で第２のステップが実施され、ターゲット・エリア中の狭窄をより正確かつ具体的に等級を付けるために空間分解能の高いＭＲ画像が獲得される。
【００１１】
本発明の一態様によれば、ＭＲ撮像を用いて患者の末梢動脈血管系中の狭窄血管を識別する方法が開示され、これは、患者を通るコントラスト・ボーラスの通過を追跡し、同時に、コントラスト・ボーラスが患者を通過するときに、患者の末梢動脈血管系に沿って空間分解能の低い一連の第１の高速ＭＲ画像を獲得することによってスクリーニング調査を行って、疑わしい狭窄があるかどうか走査することを含む。この方法は次に、一連の第１のＭＲ画像を走査して疑わしい狭窄を識別し、次いで、一連の第１のＭＲ画像よりも分解能の高い第２のＭＲ画像を獲得することによって詳細な調査を行って、識別した狭窄に等級を付けることを含む。
【００１２】
本発明の別の態様によれば、患者の末梢動脈血管系の血管中の障害を識別し、それによって得られた狭窄に等級を付けるための検査方法が開示される。この検査は、例えば流れに対して増感させる双極傾斜波形を有する傾斜エコー撮像パルス・シーケンスに基づくコントラスト増強ＭＲＡを用いて、まず患者の末梢動脈血管系全体にわたって末梢血管を走査し、次いで、一連の第１のＭＲ画像を使用して疑わしい狭窄を検出し局所化することを含む。この方法は次に、狭窄が検出されて局所化された場合に第２のＭＲ画像を獲得することを含む。第２のＭＲ画像は、一連の第１のＭＲ画像よりも空間分解能が高く、疑わしい狭窄が検出されて局所化された領域中で獲得されて、疑わしい狭窄が等級を付けられる。狭窄が検出されず局所化されない場合は、それ以上ＭＲ画像が獲得されることなく検査が終了する。
【００１３】
本発明の別の態様によれば、ＭＲ狭窄スクリーニングを行い、必要なら狭窄血管に等級を付けるためのＭＲＩ装置が開示されるが、これは、分極磁場を印加するように磁石の内腔周辺に配置されたいくつかの傾斜コイルと、ＲＦ送受信機システムと、ＭＲ画像を獲得するためにＲＦ信号をＲＦコイル・アセンブリに送信するようにパルス制御モジュールによって制御されるＲＦ変調器とを有するＭＲＩシステム含む。ＭＲＩ装置はまた、ＭＲＩシステムを２つの動作モードで操作して、患者の末梢動脈血管系全体にわたって狭窄検査を効率的に行うようにプログラムされたコンピュータも含む。第１のモードは、分解能の低い一連の第１のＭＲ画像を患者の末梢動脈血管系にわたって獲得し、次いで、狭窄検査を終了するための入力、または一連の第１のＭＲ画像中で狭窄が識別された場合に第２の動作モードに切り替えるための入力を受け取るようにプログラムされる。第２の動作モードでは、コンピュータは、狭窄をターゲットとするように視野（ＦＯＶ）を局所化し、次いで、一連の第１のＭＲ画像よりも高い分解能で、局所化したＦＯＶの第２のＭＲ画像を少なくとも１つ獲得するようにプログラムされる。
【００１４】
本発明の別の態様によれば、コンピュータ可読記憶媒体上に固定されたコンピュータ・プログラム中に前述の方法が実装されるが、このコンピュータ可読記憶媒体は、実行されると、患者の末梢動脈血管系の一連の第１のＭＲ画像をコンピュータに獲得させる。一連の第１のＭＲ画像中の、各第１のＭＲ画像は、コントラスト・ボーラスが走査ステーションを通って移動するときにその走査ステーション内で獲得される。一連の第１のＭＲ画像は、動脈障害の可能性があるかどうか患者をスクリーニングするために、高い位相相殺を有する。コンピュータはさらに、障害が突き止められた場合に、患者の末梢動脈血管系内のターゲット領域にＦＯＶを限定し、次いで、ターゲットにした領域の第２のＭＲ画像を獲得するようにプログラムされる。第２のＭＲ画像は、一連の第１のＭＲ画像よりも分解能が高く、一連の第１のＭＲ画像に障害または狭窄の存在が示された場合にのみ獲得される。
【００１５】
このようにして、障害が存在する場合にのみ、当該の部位の近くで、より高い分解能でターゲットを絞った獲得が行われて、効率的に狭窄に等級を付けることができる。この技術は２ステップの技術を用いるが、これは、素早く獲得できる障害を末梢動脈血管系全体にわたって検出するように感度を上げた第１のステップの後、第１のステップで障害が検出された場合にのみ、その障害に等級を付けるために限定性の高い画像を獲得する、より時間のかかる第２のステップを実施することを含む。この２段階手法により、末梢血管系の狭窄を正確に検出および判定する効率が上がる。
【００１６】
本発明の他の様々な特徴、目的、および利点は、以下の詳細な説明および図面から明らかになるであろう。
【００１７】
図面に、本発明の実施に対して現在考えられる最良のモードを示す。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、本発明を組み込んだ好ましいＭＲＩシステム１０の主要なコンポーネントが示されている。このシステムの動作はオペレータ・コンソール１２が制御する。オペレータ・コンソール１２は、キーボードまたはその他の入力デバイス１３、制御パネル１４、および表示装置１６を含む。コンソール１２は、リンク１８を介して別個のコンピュータ・システム２０と通信する。コンピュータ・システム２０によって、オペレータは画像を作成し画面１６上に表示する。コンピュータ・システム２０は、バックプレーン２０ａを介して相互に通信するいくつかのモジュールを含む。これらは、画像プロセッサ・モジュール２２と、ＣＰＵモジュール２４と、画像データ配列を記憶するためのフレーム・バッファとして当技術分野で知られるメモリ・モジュール２６とを含む。コンピュータ・システム２０は、画像データおよびプログラムを記憶するディスク記憶装置２８、テープ・ドライブ３０、またはいずれか他の形のコンピュータ可読記憶媒体にリンクされ、高速シリアル・リンク３４を介して別個のシステム・コントロール３２と通信する。入力デバイス１３には、マウス、ジョイスティック、キーボード、トラック・ボール、タッチ・スクリーン、ライト・ワンド、音声コントロール、または同様のデバイスを含めることができ、インタラクティブな幾何学的指示に使用することができる。
【００１９】
システム・コントロール３２は、バックプレーン３２ａによって相互に接続された一組のモジュールを含む。これらは、ＣＰＵモジュール３６とパルス発生器モジュール３８とを含む。パルス発生器モジュール３８は、シリアル・リンク４０を介してオペレータ・コンソール１２に接続される。このリンク４０を介して、システム・コントロール３２は、実施すべき走査シーケンスを示すコマンドをオペレータから受け取る。パルス発生器モジュール３８は、システム・コンポーネントを動作させ、所望の走査シーケンスを実施し、生み出されたＲＦパルスのタイミング、強さ、および形状、ならびにデータ獲得ウィンドウのタイミングおよび長さを示すデータを作成する。パルス発生器モジュール３８は、走査中に生み出す傾斜パルスのタイミングおよび形状を示すために、一組の傾斜増幅器４２に接続されている。パルス発生器モジュール３８はまた、生理獲得コントローラ４４から患者データも受け取る。この生理獲得コントローラ４４は、患者に取り付けられた電極からのＥＣＧ信号など、患者に接続された異なるいくつかのセンサから信号を受け取る。パルス発生器モジュール３８は、走査室インタフェース回路４６に接続され、走査室インタフェース回路４６は、患者および磁石システムの状況に関連する信号を様々なセンサから受け取る。この走査室インタフェース回路４６を介して、患者位置決めシステム４８が、走査に望まれる位置に患者を移動させるコマンドを受け取る。
【００２０】
パルス発生器モジュール３８によって生み出された傾斜波形は、Ｇx、Ｇy、およびＧz増幅器を有する傾斜増幅器システム４２に加えられる。各傾斜増幅器は、５０で一般に示すアセンブリ中の対応する傾斜コイルを励起させて、獲得された信号を空間符号化するのに用いられる傾斜磁場を生成する。傾斜コイル・アセンブリ５０は磁石アセンブリ５２の一部を形成し、磁石アセンブリ５２は、分極磁石５４および全身ＲＦコイル５６を含む。システム・コントロール３２中の送受信機モジュール５８はパルスを生み出し、これらのパルスはＲＦ増幅器６０によって増幅され、送信／受信スイッチ６２によってＲＦコイル５６に結合される。その結果得られる、患者の中の励起された核から発せられる信号は、同じＲＦコイル５６で感知して、送信／受信スイッチ６２を介して前置増幅器６４に結合される。増幅されたＭＲ信号は、送受信機５８の受信機セクション中で復調、フィルタリング、およびディジタル化される。送信／受信スイッチ６２は、パルス発生器モジュール３８からの信号によって制御されて、送信モード中はＲＦ増幅器６０をコイル５６に電気的に接続し、受信モード中は前置増幅器６４をコイルに接続する。送信／受信スイッチ６２はまた、別のＲＦコイル（例えば表面コイル）を送信モードと受信モードのいずれに使用できるようにもする。
【００２１】
ＲＦコイル５６によってピックアップされたＭＲ信号は、送受信機モジュール５８によってディジタル化され、システム・コントロール３２中のメモリ・モジュール６６に転送される。走査が完了したときには、生のｋ空間データの配列がメモリ・モジュール６６中に獲得されている。この生のｋ空間データは、再構成すべき各画像ごとに別々のｋ空間データ配列に再編成され、これらはそれぞれアレイ・プロセッサ６８に入力され、アレイ・プロセッサ６８は、このデータを画像データの配列にフーリエ変換するように動作する。この画像データは、シリアル・リンク３４を介してコンピュータ・システム２０に搬送され、そこでディスク・メモリ２８に記憶される。オペレータ・コンソール１２から受け取ったコマンドに応じて、この画像データは、テープ・ドライブ３０に保存することもでき、あるいは、画像プロセッサ２２によってさらに処理してオペレータ・コンソール１２に搬送し、表示装置１６上に表示することもできる。
【００２２】
本発明は、上に参照したＭＲシステムで、あるいはＭＲ画像を得るためのいずれかの同様または同等のシステムで使用するのに適した方法およびシステムを含む。本発明は、末梢血管系狭窄を正確に識別して等級を付ける効率を上げる２段階技術である。
【００２３】
図２を参照すると、血管１００の概略図が、その中を流れる粘性血液１０２と共に長手方向に示されている。血管１００は、入口の役割を果たす第１の端部１０４と、出口の役割を果たす第２の端部１０６と共に示されている。端部１０４と１０６の間には、絞窄または狭窄エリア１０８がある。このような狭窄血管中では、出口端部１０６における血流速度Ｖ2 は、１０４の入口における血流速度Ｖ1 よりも高く（すなわちＶ2＞Ｖ1）、それに応じて、出口端部１０６における血圧Ｐ2は、入口１０４における血圧Ｐ1よりも低い（すなわちＰ2＜Ｐ1）。一般に、血管１００などの狭窄血管中では、絞窄１０８のすぐ下流である、血管の出口端部１０６内の領域１１０は、速い血流速度または複雑な血流パターンを有することを特徴とする。さらに、絞窄の程度が高い領域では、領域１１０中に現れる流動パターンは層状ではなくなり、流動渦または渦が生成されることを含めて複雑なフロー・パターンを帯びる。
【００２４】
本発明は、血行力学的に重大な狭窄を、流動軸にわたりその長さに沿って速度傾斜が高いことによって特徴付けることができることを部分的に利用する。この場合、狭窄エリアを通した速度傾斜の変化によって、狭窄の血行力学的な重症度に等級を付けることができる。一般に本発明は、狭窄血管または障害を有する血管上の領域を識別し、必要なら、次いでより詳細な画像獲得によって狭窄に等級を付けるという２段階の手法である。この手法により、狭窄を正確に検出および判定する効率が上がる。これは、障害検出感度の高い、空間分解能の低い画像（例えば１〜２ｍｍピクセル）をまず獲得することにより、最初に広い領域を素早く走査することができ、障害が識別された場合は、その狭窄をより正確かつ具体的に等級を付けるために、より高い空間分解能の第２の走査を獲得することができるからである。
【００２５】
図３は、この方法と、図１のＭＲＩ装置のコンピュータ中にプログラムされるソフトウェアの表現の両方を表す、本発明の一実施形態を示すフロー・チャートである。走査は初期化１２０で開始し、これは、ＭＲＩ検査を受けるように患者を準備すること（１２２）を含む。このような準備は、図８を参照しながら詳細に述べるように患者を可動テーブル上に適切に配置すること、および、コントラスト・エージェント・ボーラスを注入して、コントラスト材料が最初に通過する間に動脈血管中の信号対雑音比を向上させることを含む。本発明の２段階システムにおける第１のステップでは、細胞外コントラスト・エージェントと血管内コントラスト・エージェントの両方に適用可能な高速スクリーンのためにスクリーニング調査が行われる。効果的かつ効率的に患者の末梢動脈血管系を撮像するために、流れ感知三次元高速撮像パルス・シーケンスが使用される。末梢血管系は体長の１〜１．２メートルをカバーする可能性があるので、本発明はマルチステーション高速三次元パルス・シーケンスを使用するが、これは、コントラスト・ボーラスが身体を通過するときにその経路を追従または追跡することができ、これについては図８〜１１を参照しながらさらに述べる。そのプロセスに従って、この技術は通常、例えば楕円中心ビュー獲得オーダーを使用して、マルチステーション構成における後続の各ステーションにコントラストが到着したかどうかを定期的に調べる。後続のステーションにコントラストが到着した後は、画像獲得が中断され、テーブルが自動的に次のステーションに動かされる。この技術で使用される三次傾斜獲得シーケンスは約２×３×４ｍｍのボクセル面積を利用し、部分フーリエ獲得技術は約９６ｋyラインおよび約３２ｋzラインを獲得するのが望ましい。約３〜５ミリ秒の反復時間を使用し、各ＲＦパルスごとに１つのエコーが獲得されると仮定すると、総計３０７２のＲＦ励起パルスが獲得ごとに使用される。この結果、約１５秒の総走査時間で完全な画像を獲得することができる。図４を参照しながらさらに述べるが、流れに対して増感させる傾斜が３方向すべてに加えられて、血管または狭窄の向きを感知しないようにされる。しかし、流れが頭部−尾部（上位−下位）方向に優勢な遠位末梢血管系では、流れに対して増感させる傾斜を一方向に加えるだけでよい。
【００２６】
図３に戻って参照すると、患者の準備ができた（１２２）後、マルチステーション調査が計画され、スカウト走査が獲得される。狭窄調査用のマルチステーション走査面が、患者の末梢動脈血管系に対して配置される（１２４）。次に、分解能の低い一連の第１のＭＲ画像が獲得されて、走査面がスクリーニングされる（１２６）。一連の第１のＭＲ画像は、流れに対して増感させる双極傾斜を有するパルス・シーケンスを使用して獲得されるが、これについては図４を参照しながらさらに述べる。次いで、一連の第１のＭＲ画像は、狭窄の標識であるフロー・ボイドを探すことにより、障害または狭窄の標識があるかどうかが１２８で分析される。フロー・ボイドは、流れに対して増感させる双極傾斜波形をパルス・シーケンス中の３方向すべてに加える結果、狭窄部位の付近または周囲に生成される。フロー・ボイドの標識がない場合（１３０、１３２）、したがって狭窄の標識がない場合は、検査が完了した（１３４）と見なされ、時間のかかるＭＲ画像をそれ以上獲得することなく患者が解放される。このようにして、末梢動脈血管系を完全に検出するために患者をより効率的にスクリーニングすることができる。
【００２７】
しかし、一連の第１のＭＲ画像のうち少なくとも１つにフロー・ボイドが現れたことにより狭窄が示された場合（１３０、１３６）は、視野（ＦＯＶ）が、疑わしい狭窄のターゲット領域に限定される（１３８）。次に、ターゲットにされ局所化された領域内で、一連の第１のＭＲ画像よりも分解能の高い第２のＭＲ画像が獲得されて、識別された疑わしい狭窄が走査される（１４０）。さらに、速度エンコーディング（ＶＥＮＣ）値をリアルタイムで測定することにより、狭窄の重症度を判定することもでき、したがって、大きいボクセル・サイズの獲得では、完全なボクセル内フロー・ディフェージングの開始が観測され、あるいは、小さいボクセル・サイズの獲得では、血管内のエイリアシングの開始が観測される。これは図５〜７を参照しながらさらに述べる。次いで、分解能の高い画像が分析されて（１４２）狭窄に等級を付けた後、検査は完了する（１３４）。こうして、障害検出の感度を高める方法およびシステムが提供され、また、単一の獲得ではなく一連の獲得で障害に等級を付ける、限定性の高い方法およびシステムが提供される。
【００２８】
図４に、一連の第１のＭＲ画像を獲得する際に使用される位相コントラスト撮像パルス・シーケンス１６０を示す。この好ましい実施形態に示すように、流れに対して増感させる傾斜１６２、１６４、および１６６は、障害検出感度の高いスクリーニング・ツールとして作用する、流れを感知するパルス・シーケンスを生み出す。流れに対して増感させる傾斜１６２、１６４、１６６は、位相相殺を際立たせて、それによりフロー・ディフェージングを増大させるための双極傾斜である。別法として、一連の第１のＭＲ画像中のフロー・ディフェージングは、速度ベクトルをより大きく分散させるためにボクセル・サイズを大きくすることによって達成することもできる。いずれの場合も、第１の（スクリーニング）ＭＲ画像は、高い位相相殺および低い分解能で獲得され、したがって相対的に速く獲得される。一般に第１のスクリーニング調査は、図４に示すような、流れを感知するパルス・シーケンスでも、あるいはコントラスト材料で強化された撮像パルス・シーケンスでも達成することができる。パルス・シーケンスは、息をとめた二次元の獲得と、ナビゲータ・エコーまたは同様の呼吸同期技術を使用して呼吸同期された三次元の自由呼吸獲得とのいずれでも獲得することができる。
【００２９】
図４に示すように、流れに対して増感させる双極傾斜１６２、１６４、および１６６が３方向すべてに加えられて、血管または狭窄の向きを感知しないようにされる。本発明のこの態様は流速の測定を対象としていないので、図４には、流れに対して増感させる傾斜がほぼ整列して示してあるが、これらは一致する必要はないことを理解されたい。流れに対して増感させる傾斜１６２、１６４、１６６がパルス・エンコーディング傾斜１６８と読出し傾斜１７０との間に位置するのが好ましいだけである。基準点として、位相エンコーディング傾斜１７２および１７４を、傾斜クラッシャ１７６、１７８およびＲＦパルス１８０と共にそれぞれ示す。流れに対して増感させる位相方向の傾斜１６６は、位相エンコーディング傾斜１７２によって分離されて示されているものの、これは、流れに対する感知性を高めるための好ましい一実施形態であることに留意されたい。別法として、双極傾斜１６６の各極を、第１モーメント中の対応する振幅増加を伴って近い時間に集めることもできる。明らかになるであろうが、スピンをディフェーズして流れに対する感知性を高めるためには、モーメントをより大きくするか、または時間分離を増大させることが必要である。好ましい一実施形態では、パルス・シーケンスは、流れに対して増感させる双極傾斜１６２、１６４、１６６を使用する三次元高速傾斜エコー・パルス・シーケンスである。
【００３０】
双極傾斜の第１モーメントの値は、ボクセル内の速度分散がより大きくなるように、公称で低いＶＥＮＣ値に設定される。これにより、正味磁化の平均が０になるかまたは０に近くなるので、そのボクセルからの信号は相殺される。
【００３１】
次に、ＶＥＮＣ値の計算および設定の簡単な要約記述を説明する。単一の双極傾斜波形に対する第１モーメントの値は、以下の式から得られる。
Ｍ1＝ＡＴ              ［１］
上式で、Ａは、双極傾斜波形の単極部分のエリアであり、Ｔは、それぞれが反対の極性を有する２つの単極ローブ間の時間分離であり、２つの単極ローブは、図４に示すような双極傾斜波形を形成する。この双極傾斜波形によって生成される、得られる位相は、以下の式からもたらされる。
【数１】
0004814440.tif 000002
上式で、γは磁気回転比であり、
【数２】
0004814440.tif 000003
は速度である。位相差処理で測定される位相は、以下の式によって得られる。
【数３】
0004814440.tif 000004
【００３２】
しかし本発明によれば、ＶＥＮＣ値は、その特定の速度において対応する位相シフトがπラジアンであるので、双極波形の第１モーメントは以下のように調節される。
【数４】
0004814440.tif 000005
式３と４を比較すれば明白だが、ＶＥＮＣ値に対するこの数式は、双極波形の極性がトグルする２つの獲得間の位相差が第１モーメントの値を決定する位相コントラスト獲得において使用されるものの２分の１である。
【００３３】
次に図５を参照し、ここで、図３のブロック１４０で述べたピーク流速測定値のリアルタイムの検出を詳細に述べる。血行力学的に重大な狭窄を、流動軸にわたり狭窄の長さに沿って速度傾斜が高いことで特徴付けることができることを本発明のこの部分で利用する。本発明のこの態様を用いて、狭窄エリアを通した速度傾斜の変化に基づいて狭窄に等級を付けることができる。こうするために、位相差処理を伴うリアルタイム位相コントラストＭＲ画像パルス・シーケンスを使用して、そのような狭窄にわたるピーク流速が評価される。したがって、速度エンコーディング傾斜の方向および速度エンコーディング傾斜の値をユーザが制御することができ、これらを以後ＶＥＮＣ値と呼ぶ。一般に、流れに関係するエイリアシングの開始が観測されるまでＶＥＮＣ値を増加させることにより、流速エイリアシングの開始とＶＥＮＣ設定を相関させることで、狭窄にわたるピーク速度を決定することができる。コントラスト・エージェントを投与することにより、Ｔ1時間が短縮されて信号強度が高まり、したがって信号対雑音比が向上する。これに対応して、本発明による、狭窄の重症度を判定する効率が向上することになる。
【００３４】
本発明のこの態様に従って、図５に、この方法と、図１のＭＲＩ装置のコンピュータ中にプログラムされるソフトウェアの表現の両方を示す。重症度判定ルーチン１４０、２００の開始時、患者にＭＲＩ検査を受ける準備が周知のように施される（２０２）。患者および／またはＭＲ装置は、疑わしい狭窄血管２０４のターゲット・エリア中で第２のＭＲ画像が獲得されるように配置される。２０６で、前述のように、また図６を参照しながらさらに述べるようにリアルタイムの位相コントラスト・パルス・シーケンスを使用して、流れに対して増感させる方向が流れの方向または軸に沿って、かつ狭窄にわたって整列される。この時点で、流速エイリアシングが起こらないと分かっている値より下にＶＥＮＣ値２０８が設定されるか、あるいは、エイリアシングが観測されない値にＶＥＮＣ値を設定するように画像を獲得することができる。図７に、流れに関係するこのようなエイリアシングの一例を示す。図７は、図２に示したものなどの血管１００の断面である。流れに関係するエイリアシングがなければ、血管１００は、参照番号２６２で示すように再構成ＭＲ画像中でホワイトアウトとして表示されることになる。血管中の位相はまた、滑らかに変動する。しかし、流れに関係するエイリアシング（これについては以下でより詳細に数学的に述べる）が開始した後は、エイリアシング・セクション２６４は灰色の影または黒で暗く表示される。エイリアシング・セクション２６４は、図７に示すように血管１００の部分全体として表示することもでき、血管１００の細片またはより小さいセクションとして表示することもできる。さらに、流れに関係するエイリアシングの開始は、血管内の位相の急な変化によって特徴付けることができる。いずれの場合も、ＶＥＮＣ値がエイリアシング点まで上昇したときは、血管内が急に灰色になるという何らかの標識がある。
【００３５】
図５に戻って参照すると、ＶＥＮＣ値が設定された（２０８）後で、画像が獲得され（２１０）、ＶＥＮＣ値が増加され（２１２）、別の画像が獲得される（２１４）。次いで、この画像を使用して、流れに関係するエイリアシングが狭窄血管中に生じているかどうかが判定される（２１６）。生じていない場合（２１８）は、２１４で獲得される画像中に流れに関係するエイリアシングが観測されるまで（２１６、２２０）ＶＥＮＣ値がインクリメンタルに増加される（２１２）。次いで、流れに関係するエイリアシングの開始（２１６、２２０）をもたらしたＶＥＮＣ値２１２が記録される（２２２）。狭窄血管に沿った異なる位置で別のデータ・セットを獲得する（２２４）ことが望まれる場合は、狭窄血管に沿って獲得部位が再配置され（２２６）、ＭＲオペレータが望む回数にわたり前述のプロセスが繰り返される。すなわち、スピンが流れに対して増感させる方向に沿って狭窄血管にわたって再び整列され（２０６）、ＶＥＮＣ値がリセットされ（２０８）、画像が２１０で獲得され、次いで、獲得した画像（２１４）中にエイリアシングが観測されるまで（２１６、２２０）ＶＥＮＣ値がインクリメントされる（２１２）。ＶＥＮＣ値が再び記録され（２２２）、ＭＲオペレータが十分なデータを獲得した（２２４、２２８）後、次いで、相関するＶＥＮＣ値を比較して（２３０）、狭窄の重症度および／または狭窄の正確な場所を決定することができる。次いで、検査は完了する（２３２）。
【００３６】
図６に、本発明で使用する位相コントラスト撮像パルス・シーケンス２４０を示す。この好ましい実施形態に示すとおり、流れに対して増感させる傾斜２４２、２４４、２４６は、流れに対して増感させる傾斜の方向をユーザがリアルタイムで回転できるように、相対的に時間が一致している。図６には、流れに対して増感させる傾斜がほぼ整列して示してあるが、流れに対して増感させる傾斜の配置の重要性は、それらがパルス・シーケンス２４０全体からみて相対的に一致することであることを理解されたい。流れに対して増感させる傾斜２４２、２４４、２４６は、パルス・エンコーディング傾斜２４８と読出し傾斜２５０との間で相対的に時間が一致するように配置するのが好ましい。基準点として、位相エンコーディング傾斜２５２および２５４を、傾斜クラッシャ２５６、２５８およびＲＦパルス２６０と共にそれぞれ示す。
【００３７】
以下の記述は、双極傾斜と位相コントラスト撮像のより完全な説明である。特定方向に加えられる傾斜磁場を考えた場合、スピン集団によって累積される位相は、その集団の運動および加えられる傾斜場の式の関数である。すなわち以下のとおりである。
【数５】
0004814440.tif 000006
上式で、
【数６】
0004814440.tif 000007
は、時間変化する傾斜（方向および振幅）を示すベクトルであり、
【数７】
0004814440.tif 000008
は、運動ベクトルであり、したがって以下のとおりである。
【数８】
0004814440.tif 000009
第１の項は、時間ｔ＝０におけるスピン集団の初期位置を表し、他の項は、一定速度による運動、加速度、および高次の運動を表す。一定速度成分が優勢なので、高次の運動は、この記述では無視することができる。
【００３８】
速度と位相の相互作用をよりよく理解するために、式［５］を以下のように拡張することができる。
【数９】
0004814440.tif 000010
上式で、Ｍ0およびＭ1は、それぞれ０番目および第１の傾斜モーメントを表す。Ｇ（ｔ）が単一かつ単極の傾斜ローブである場合、ボリューム要素中の位相が式［７］から得られる。この傾斜のすぐ後に続く場合は、同一の単極傾斜が逆の符号で加えられ、この第２の傾斜ローブによる位相は、以下の式から得られる。
φ’＝γｒ0Ｍ’0＋γνＭ’1          ［８］
【００３９】
０番目のモーメントは単に傾斜ローブの下のエリアなので、Ｍ'0は−Ｍ0 に等しい。結合されたとき、同一エリアだが逆の符号であるこの２つの単極ローブは、ほぼ単一の双極傾斜波形である。しかし、第１モーメントは時間で重み付けされた積分なので、Ｍ'1は−Ｍ1 に等しくはない。結合された双極傾斜ローブによって累積される位相は、この場合、式［７］と式［８］の合計になり、以下の式から得られる。
φ1＝φ＋φ’＝γν（Ｍ'1＋Ｍ1）    ［９］
加えられた双極傾斜からの位相累積は、初期位置に依存せず、速度に直接的に比例することに留意されたい。双極傾斜は、０の正味エリアを有し、静止組織に影響を与えない。したがって、一般性を失うことなく、Ｇ（ｔ）は単一の双極波形と考えることができ、したがって位相は単純に式［２］から得られる。
【数１０】
0004814440.tif 000011
【００４０】
完璧な実験では、双極傾斜による単一の獲得は、式［２］から得られる加えられた傾斜の方向の流れをその位相が表す画像をもたらす。しかし、残余渦電流、磁場均一性、および磁化率が、静止組織に対しても、空間変化する非ゼロ位相の一因となる。この空間位相の変化は、流れに関係せず、画像にわたって大きい可能性がある。この問題を回避するために、逆の符号の双極傾斜（トグルする双極傾斜）を有する２つの画像が減算される。静止組織によるどんな非ゼロ位相も打ち消され、その２つの獲得で累積された位相の差を有する画像が残される。第２の獲得に対する双極波形を反転することにより、この後続の獲得の位相は、式［２］の否定となり（すなわちφ2＝−φ1）、Ｍ1,acq2＝−Ｍ1,acq1＝−Ｍ1 である。この場合、減算された画像における位相差は、以下のようになる。
【数１１】
0004814440.tif 000012
上式で、
【数１２】
0004814440.tif 000013
スピンが流れの方向を反転させる場合、すなわち
【数１３】
0004814440.tif 000014
が符号を反転させる場合は、対応する変化がΔφの符号にあることが、位相差式、式［１０］から明らかである。したがって、位相差画像の振幅は流速の測定値を提供し、符号は流れの方向を示す。
【００４１】
位相差画像（減算後の）は、式［１０］の値を各ピクセルに表示する。式［１０］から得られる位相シフトは、第１の傾斜モーメント（式［１１］）における速度および差に比例する。Δφがπラジアンまたは１８０°を超える場合、すなわち位相が別の異なる位相として誤って表された場合は、図７に示すようにエイリアシングが生じる。例えば、１９０°の位相差は、−１７０°の位相差、さらには−５３０°の位相差と区別がつかない。したがって、高速のスピンが、より低い速度を有するものとして表される場合があり、あるいは、ある方向に流れるスピンが、逆方向に流れるものとして誤って表される場合がある。これは、本明細書で速度フロー・エイリアシングと呼ぶ現象であり、画像折返しに類似する。
【００４２】
流れに関係するエイリアシングの地点を見つけるために、まず、式［１０］における位相シフトが±１８０°（±πラジアン）以内にされる。次いで前述のように、流れに関係するエイリアシングが開始するまでＶＥＮＣ値の目盛りを上げていくことにより、ピーク速度を決定することができる。
【００４３】
本発明はまた、スクリーニング調査を行う間に、患者を通してコントラスト・ボーラスの通過を追跡することも含む。図８〜１１に、コントラスト・ボーラスの追跡と同時に一連の第１のＭＲ画像を獲得する技術を示す。
【００４４】
ここで図８を参照すると、コンピュータ制御式の可動テーブル２８２上に支持された患者２８０が示されているが、この可動テーブルは、矢印２８４で示すようにＭＲ装置１０の磁石中で前後方向にスライドまたは平行移動させることができる。したがって患者２８０は、主要磁石５０の内腔内で選択的に位置決めすることができる。テーブルの動きはコンピュータ制御下にあり、磁石内腔の軸２８４に沿ったその位置は、正確に制御することができ、再現可能である。
【００４５】
より具体的には、図８には、大動脈、大腿動脈、または他の動脈など、対象物の腹部エリアから下肢に延びるかなり長い血管２９４を有する患者２８０が示してある。血管２９４全体のＭＲ画像データを獲得するのが望ましい。しかし血管２９４はかなり長いので、患者２８０の長さに沿ってＭＲシステムのコンポーネント内に複数の走査場所またはステーション２８６、２８８、２９０を確立することによってデータを得ることが必要である。各走査ステーション２８６、２８８、２９０は、患者２８０の予め決めた部分を含む。例えば、走査ステーション２８６は患者２８０の上部躯幹エリアを含み、走査ステーション２８８は下部躯幹エリアを含み、走査ステーション２９０は患者２８０の下肢を含む。特定の走査ステーションに関連するＭＲデータを獲得するために、可動テーブル２８２を軸２８４に沿って前後方向に動かして、特定の走査ステーションを主要磁石５０との指定の関係で位置決めする。例えば、図８は、走査ステーション２８６の中央点が磁石５０のアイソセンタ２９２に位置決めされている。
【００４６】
従来の構成では、走査ステーション２８６が図８に示す位置にある間に、血管２９４のそうしたステーション内にあるセグメントに関係するＭＲデータの全セットが獲得される。次いで、テーブル２８２が患者２８０を、図８で見た場合に左方向に平行移動させて、走査ステーション２８８の中央点をアイソセンタ２９２に位置決めする。走査ステーション２８８内の血管２９４のセグメントに関係するデータの全セットが走査された後、患者２８０はさらに平行移動されて、走査ステーション２９０の中央点がアイソセンタ２９２に位置決めされる。次いで、走査ステーション２９０に関係するＭＲデータのセットが走査されて、データ獲得手順が完了する。隣接する走査ステーション間にいくらかの量のオーバーラップ２９６、２９８が生じる場合があることに留意されたい。これは、各ステーションからの画像を、すべてのステーションからの撮像領域の全範囲をカバーする単一の結合画像に効果的に結合するために望ましく、かつ必要である。
【００４７】
ＭＲ血管造影では、血管２９４を流れる血流３００中に２０〜４０ｃｃのガドリニウム・キレートなどのコントラスト・エージェントを静脈内注入することが一般に行われ、血管２９４は、ボーラス３０２が血流３００を流れるようにする。血管２９４は患者２８０の上体から下肢に血液を搬送するので、流れの方向は、図８で見た場合に左から右である。ボーラス３０２は、肺システム３０６に到達した後、まず走査ステーション２８６に到着し、次いで走査ステーション２８８に到着し、最後に走査ステーション２９０に到着することになる。
【００４８】
Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙによって開発され、Ｆｏｏ  ＴＫＬ、Ｓａｒａｎａｔｈａｎ  Ｍ、Ｐｒｉｎｃｅ  ＭＲ、Ｃｈｅｎｅｖｅｒｔ  ＴＬによる「Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｂｏｌｕｓ  Ａｒｒｉｖａｌ  ａｎｄ  Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｄａｔａ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｆａｓｔ，Ｔｈｒｅｅ  Ｄｉｍｅｎｔｉｏｎａｌ，Ｇａｄｏｌｉｎｉｕｍ−Ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＭＲ  Ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ」Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ１９９７、２０３、２７３〜２８０に詳細に記述されている、ＳＭＡＲＴＰＲＥＰ（商標）として商業的に知られている従来技術によれば、走査ステーション２８６を構成する視野に対し、血管２９４に近接して動脈血流の上流にモニタ３０６が配置されるが、この一例を図８に示す。モニタ３０６を正確に配置することはクリティカルではないが、関係する走査ステーションの最初の２５％内に配置するのが好ましい。モニタ３０６は、血管２９４の小ボリューム中または小領域中で励起されたＭＲ信号を定期的に検出する。検出されるＭＲ信号は、走査ステーション２８６内にある血管２９４のその部分またはセグメントにコントラスト・エージェントが入ったときに指定のしきい値レベルに達することになり、その時にステーション２８６の走査が開始する。走査が完了すると、ＭＲ装置は連続して、後続の走査ステーション２８８および２９０からのデータ獲得に進む。
【００４９】
先に示したように、従来技術のＭＲＡ技法ではボーラス３０２がある走査ステーションから次の走査ステーションに移動するのに必要な時間は分かっておらず、この時間が患者ごとに変わるので、こうした移動時間を知ることが有利であろう。このことは過去に、従来の走査技術でコントラスト・エージェントを使用する利点を著しく減少させるか、あるいは量または濃度を増加させたガドリニウム・キレート・コントラスト材料を使用する必要がある場合があった。したがって、従来技術におけるこのような欠点を克服するために、かつ本発明の一実施形態により、モニタ３０８および３１０が走査ステーション２８８および２９０中で血管２９４の方に向けられる。この場合、モニタ３０８および３１０は、それぞれ走査ステーション２８８および２９０内でボーラス３０２の到着を検出することができる。モニタ３０８および３１０の動作および構造は、モニタ３０６と同様である。
【００５０】
本発明のこの態様によれば、ＭＲ画像獲得を完了する主要アルゴリズムが２つある。第１は、図９に示すとおり、テスト・ボーラス移動時間決定アルゴリズム３１２であり、第２は、図１０に示すとおり、図９のテスト・ボーラス移動タイミング決定を用いたＭＲ画像獲得３１４である。
【００５１】
図９を参照すると、テスト・ボーラス移動タイミング決定アルゴリズム３１２における始動３１６の後の第１のステップは、すべての走査ステーションに対するモニタ・ボリューム位置およびベースラインのデータを得ることである（３１８）。ベースライン・データは、血管造影検査の画像データを獲得する前、コントラスト・エージェントがないときに、各モニタから得られる。このようなデータから、対応する走査ステーションにボーラスが到着したことを示すためのしきい値レベルを各モニタごとにリセットすることができる。これらの局所化された走査は、通常、スカウト・ビューと呼ばれる。次いで、システムは第１の走査ステーションにリセットされ、通常の試験ボーラスと同じ流量で注入される通常１〜５ｍｌの少量のコントラスト・エージェントを注入することによってテスト・ボーラスが開始される（３２２）。テスト・ボーラスが患者の末梢血管系を通過し始め、アルゴリズムが開始時間を記録してボーラス監視を開始する（３２４）。モニタ・ボリューム３０６、３０８、３１０は、各ステーション内の画像視野内のどこに配置してもよく、所望の視野内の当該エリアのちょうど上に配置できるのが好ましいことに留意されたい。このとき、監視されたＭＲ信号がプリセットしきい値と比較され（３２６）、監視された信号がプリセットしきい値を超えていない場合は（３２８）、開始時間がリセットされ、ボーラス監視が３２４でもう一度開始する。監視された信号がプリセットしきい値を超える場合は（３３０）、その走査ステーションに対してボーラスが検出された時間が記憶される（３３２）。現在の走査ステーションが最後の事前定義済み走査ステーションでない限り、患者テーブルが次のまたは後続の走査ステーションに移動される（３３４、３３６）。次いで、次のモニタ・ボリューム場所でデータを獲得するためにモニタ・ボリュームが調節され（３３８）、この時システムは、その特定のモニタ・ボリュームのボーラス監視および開始時間の記録（３２４）に戻り、次いで、最後の走査ステーションが検出されるまで（３３４、３４０）ループし続け、所与の数の走査ステーションそれぞれを通るテスト・ボーラスの移動時間を獲得する。次いで３４２で、通常の試験ボーラスにおいて撮像を獲得するのに利用可能な時間が、Ｔavailとして各ステーションごとに記憶され、次いでシステムは、通常のＭＲ画像獲得の準備ができる（３４４）。
【００５２】
図１０を参照すると、画像獲得アルゴリズム３１４が示されており、初期化３４６の後、すべての走査ステーションに対するモニタ・ボリューム位置およびベースラインのデータが獲得される（３４８）。次いで、システムはリセットされ、患者テーブルが第１の走査ステーションに動かされて戻され（３５０）、通常の試験ボーラスが患者に注入される（３５２）。次いで、ボーラス監視が開始され（３５４）、第１の走査ステーションに対するモニタ・ボリュームが監視される。監視された信号がプリセットしきい値と比較され（３５６）、プリセットしきい値を超えていない場合は（３５８）、モニタは、監視された信号がプリセットしきい値を超えるまで（３６０）ボーラスの存在を再チェックし（３５４）、プリセットしきい値を超えた時、タイマ（ｔn ）が起動され（３６２）、ＭＲ装置は、主として中央ｋ空間データの獲得から画像獲得を開始する（３６４）。次いで、この特定のステーションに対するタイマがテスト・ボーラス移動時間と比較され（３６６）、現在のデータ獲得時間がテスト・ボーラス移動時間未満であり（３６８）、かつデータ獲得がまだ完了していない場合（３７０、３７２）に限り、システムは、データの獲得を継続する（３７４）。この特定の走査ステーションに対するデータ獲得時間がテスト・ボーラス移動時間以上となる（３６６、３７６）か、あるいはシステムが十分なデータを獲得した（３７０、３７８）後は、システムが現在最後の走査ステーションにあるのではない場合に限り、患者テーブルが次の走査ステーションに調節される（３８０、３８２）。この後、システムは、次のモニタ・ボリューム場所でのデータ獲得に切り替わり（３８４）、３５４で再びボーラス監視を開始する。次いで、述べたように、最後の走査ステーションに対してデータが獲得されるかまたはシステムがタイムアウトになるまで（３８６）、システムはループする。次いでシステムは、完全なｋ空間データ・セットが獲得されていない走査ステーションがあればそこに戻り、欠けているｋ空間データを獲得する（３８８）。すべての走査ステーションに対してすべてのｋ空間データが獲得された後、画像獲得アルゴリズムは終了する（３９０）。
【００５３】
図８には、３つの走査ステーション２８６、２８８、２９０を示してあるが、他の実施形態では、走査ステーションの数ｎは好ましい実施形態で示した数よりも多いかまたは少なくてもよいことは容易に明らかである。さらに、図１０から容易に明らかになるように、各走査ステーションでの最初のデータ獲得は、中央ｋ空間データすなわち低空間周波数のｋ空間データを獲得することに限定して記述している。この獲得は、時間が許せば、より高い空間周波数のｋ空間データの獲得に拡張することができる。しかし、空間周波数がより低いｋ空間データは、画像再構成の際に最も重要であり、約５〜１０秒で有用に獲得できることを理解されたい。
【００５４】
図１１に、図１に示すＭＲＩ装置１０と可動患者テーブル２８２とに接続されたコンピュータ２４の機能ブロック図を示す。このコントロールは入力４００を有し、この入力４００は、テスト・ボーラスおよび／または試験ボーラスの開始をボーラス検出４０２に示すのに使用することができる。追加で、または別法として、前述のモニタ・ボリューム手順によってボーラス検出を達成することができ、この一例は、Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙより市販されている前述のＳＭＡＲＴＰＲＥＰ（商標）である。記憶装置４０４がボーラス検出４０２に接続され、モニタ・ボリュームから監視された信号を比較するためのプリセットしきい値を受け取る。信号コンパレータ４０６中で、プリセットしきい値が監視された信号と比較され、この出力がタイマ４１０の出力と共にＭＲＩ獲得コントロール４０８中で使用されて、ＭＲＩ装置１０を使用してボーラスの場所がチェックされる。ＭＲＩ獲得コントロール４０８もまた、走査ステーション４０２に接続され、走査ステーション４０２は、テーブル移動制御４０４を介して患者テーブル２８２を制御する。走査ステーション４０２もまた、手順が最初に初期化されたときの第１の走査ステーションに患者テーブルをリセットするために、ボーラス検出４０２に接続される。タイマ４１０もまた、テスト・ボーラスが所与の走査ステーションを通って移動するのにかかる最大移動時間を記憶するために、記憶装置４０４に接続される。タイマ４１０はまた、信号コンパレータ４０６とＭＲＩ獲得制御４０８との間に接続されるが、これは画像獲得中に、現在のＭＲＩ獲得の時間を計り、それを時間コンパレータ４０６中で、記憶装置４０４から検索された最大テスト・ボーラス移動時間と比較するのに使用される。画像獲得を最適化するために、テスト・ボーラス移動時間について各走査ステーションごとに記憶された値がＭＲＩ獲得制御４０８中で使用されて、ＭＲＩ装置１０中の最も望ましいコイル要素が選択され、ＭＲＩ装置１０中の最適な受信機およびボディ・コイル送信機の利得パラメータが設定される。したがって本発明は、ＭＲ撮像を使用して患者の末梢動脈血管系内の狭窄血管を識別する方法を含み、この方法は、患者を通るコントラスト・ボーラスの通過を追跡することによってスクリーニング調査を行い、分解能の低い一連の第１のＭＲ画像を獲得して、狭窄領域があればそれを突き止めることを含む。次いでこの方法は、一連の第１のＭＲ画像を走査して、患者の末梢動脈血管系内の狭窄を識別することを含む。次にこの発明は、一連の第１のＭＲ画像よりも分解能の高い第２のＭＲ画像を獲得することによって詳細な調査を行って、識別した狭窄に等級を付けることを含む。
【００５５】
一連の第１のＭＲ画像は、血管中における障害検出に対して高い感度となるように獲得するのが好ましい。第２のＭＲ画像を獲得するステップと、第２のＭＲ画像を分析するステップは、前のステップにおける疑わしい狭窄の識別に左右される。そのように識別されるものがない場合は、時間のかかる画像をそれ以上獲得することなく検査を完了することができる。一連の第１のＭＲ画像は、流れに対して増感させる双極傾斜を有するパルス・シーケンスによって獲得される。また、流れに対して増感させる双極傾斜の第１モーメントのＶＥＮＣ値が最初に公称で低い値に設定されて、各ボクセル内で２よりも大きい速度分散が確立される。一連の第１のＭＲ画像を走査または分析するとき、血管付近のフロー・ボイドの検出が、狭窄の存在の標識として用いられる。一連の第１のＭＲ画像を高い位相相殺で獲得するために、位相相殺を際立たせる双極傾斜を有するパルス・シーケンスを使用するか、あるいはボクセル・サイズを大きくして速度ベクトルをより大きく分散させ、それによりフロー・ディフェージングを増大させることができる。
【００５６】
本発明はまた、患者の末梢動脈血管系の血管中の障害を識別し、それから生じる狭窄に等級を付けるための検査方法も含む。この検査方法は、コントラスト・エージェントを患者に注入し、ボーラスが患者を通過するときに、流れに対して増感させる双極傾斜波形を有する傾斜エコー撮像パルス・シーケンスを使用して一連の第１のＭＲ画像を獲得することを含む。次にこの方法は、一連の第１のＭＲ画像中で疑わしい狭窄を検出して局所化ことを含む。狭窄が識別されて局所化された場合、検査は、疑わしい狭窄が検出されて局所化された領域中で第１のＭＲ画像よりも高い分解能の第２のＭＲ画像を獲得することに進み、次いで、疑わしい狭窄が等級を付けられる。反対に、狭窄が検出されず局所化されなかった場合は、時間のかかる画像獲得をさらに行うことなく検査が終了する。
【００５７】
第２のＭＲ画像は、疑わしい狭窄を分離して等級を付けるために、低い位相相殺および高い分解能で獲得することができる。これは、疑わしい狭窄の長さに沿って血管の直径を比較するか、あるいは疑わしい狭窄の長さに沿って速度傾斜を比較することによって達成される。リアルタイムの位相コントラスト撮像パルス・シーケンスを血管に加えて、第２のＭＲ画像を獲得するときのＶＥＮＣ値のユーザ制御を可能にすること、および、ＶＥＮＣ値を流速エイリアシングの開始に相関させることによって狭窄にわたるピーク流速を決定することにより、第２のＭＲ画像を獲得して狭窄にわたるピーク流速を決定するのが好ましい。リアルタイムの位相コントラスト撮像パルス・シーケンスは、流れに対して増感させる傾斜をユーザがリアルタイムで回転させることができるように、相対的に時間が一致した、流れに対して増感させる傾斜を有する。ＶＥＮＣ値の振幅もまた、流れに関係するエイリアシングが検出されるまでリアルタイムで調節することができる。狭窄の地点に沿った、流れに関係するエイリアシングの開始時のＶＥＮＣ値を獲得し、それらのＶＥＮＣ値を比較することにより、狭窄の重傷度を正確に決定することができる。
【００５８】
前述の方法がＭＲＩ装置に組み込まれて、時間効率の高い、広い血管系区域のＭＲ狭窄スクリーニングが行われ、必要ならば個々の狭窄血管セグメントが等級を付けられる。この装置は、分極磁場を印加するために磁石の内腔周辺に配置された複数の傾斜コイルと、ＲＦ送受信機システムと、ＲＦ信号をＲＦコイル・アセンブリに送信してＭＲ画像を獲得するようにパルス・モジュールによって制御されるＲＦスイッチとを有するＭＲＩシステムを含む。コンピュータが、ＭＲＩシステムを２つのモードで動作して患者の末梢動脈血管系にわたる狭窄検査を効率的に行うようにプログラムされる。第１のモードは、患者の末梢動脈血管系にわたり分解能の低い一連の第１のＭＲ画像を獲得する間に、患者の末梢動脈血管系を通るコントラスト・ボーラスの通過を追跡するようにプログラムされる。第１のモードはまた、狭窄検査を終了するための入力、または第１のＭＲ画像中に狭窄の標識があれば第２のモードに切り替えるための入力を受け取ることも可能にする。第２のモードは、ＦＯＶを局所化して、疑わしい狭窄をターゲットにし、次いで一連の第１のＭＲ画像よりも分解能の高い第２のＭＲ画像を少なくとも１つ獲得するようにプログラムされる。狭窄は、第２のＭＲ画像を２つ以上使用して判定することもできる。
【００５９】
ＭＲＩ装置のコンピュータはまた、一連の第１のＭＲ画像を獲得するために第１のパルス・シーケンスを使用するようにもプログラムされる。第１のパルス・シーケンスは、流れに対して増感させる双極傾斜波形を有する。次いで、第２のＭＲ画像を獲得するために第２のパルス・シーケンスが使用される。第２のパルス・シーケンスは、第１のパルス・シーケンスよりも低い位相相殺を提供する。第１のパルス・シーケンスはまた、第２のパルス・シーケンスよりもおおむね低い、公称で低い値に設定された、流れに対して増感させる双極傾斜波形の第１モーメントのＶＥＮＣ値も含む。
【００６０】
一連の第１のＭＲ画像は、各ボクセル中で２よりも大きいエンコード化速度分散となることが好ましい。コンピュータは、ボクセル・サイズを大きくして速度ベクトルをより大きく分散させることにより、あるいは前述のように双極傾斜波形を使用することにより、一連の画像におけるフロー・ディフェージングを増大させるようにプログラムされる。
【００６１】
本発明はまた、命令を有するコンピュータ・プログラムを記憶したコンピュータ可読記憶媒体も含み、このプログラムは、コンピュータによって実行されたとき、患者の末梢動脈血管系の一連の第１のＭＲ画像をコンピュータに獲得させる。一連の第１のＭＲ画像は、可能性ある血管障害があるかどうか患者をスクリーニングするために、高い位相相殺を有する。一連の第１のＭＲ画像中の、各第１のＭＲ画像は、コントラスト・ボーラスが走査ステーションを通って移動するときに、その走査ステーション内で獲得されることが好ましい。このプログラムはまた、コンピュータに、患者の末梢動脈血管系内のターゲット領域で血管障害が突き止められた場合にＦＯＶをその領域内に限定させ、次いで、ターゲットにした領域の第２のＭＲ画像を獲得させる。第２のＭＲ画像は、一連の第１のＭＲ画像よりも分解能が高い。第１のＭＲ画像は、位相相殺を際立たせるための双極傾斜を有するパルス・シーケンスと、速度ベクトルをより大きく分散させるために増大されたボクセル・サイズのいずれかを使用して獲得されて、それぞれフロー・ディフェージングが増大する。第２のＭＲ画像は、一連の第１のＭＲ画像で突き止められた疑わしい狭窄を分離して等級を付けるために、低い位相相殺および高い分解能で獲得される。このように抜き出して等級を付けることは、疑わしい狭窄の長さに沿って血管の直径を比較するか、あるいは疑わしい狭窄の長さに沿って速度傾斜を比較することによって達成される。
【００６２】
本発明を好ましい実施形態に関して述べたが、特に述べたものとは別に、均等物、代替形態、および修正形態も可能であり、添付の特許請求の範囲内であることを理解されたい。
【００６３】
本発明を好ましい実施形態に関して述べたが、特に述べたものとは別に、均等物、代替形態、および修正形態も可能であり、添付の特許請求の範囲内であることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で使用するＭＲ撮像システムの概略ブロック図である。
【図２】本発明が突き止めるようになされた、ヒトの患者の中の例示的な狭窄血管の概略図である。
【図３】本発明の一実施形態を示すフロー・チャートである。
【図４】本発明で使用されるＭＲ撮像パルス・シーケンスのタイミング図である。
【図５】本発明による、狭窄が検出された後でその重症度を判定する一技術を示すフロー・チャートである。
【図６】図５のフロー・チャートに使用されるＭＲ撮像パルス・シーケンスのタイミング図である。
【図７】図５および６に示す技術による、血流速度エイリアシングを示す血管の横断面の概略図である。
【図８】本発明による、末梢ＭＲ血管造影検査を行って狭窄を突き止め判定するための構成を示す概略図である。
【図９】図８の構成で使用するための、本発明の一実施形態を示すフロー・チャートである。
【図１０】図８の構成で使用するための、本発明の一実施形態を示すフロー・チャートである。
【図１１】図１〜１０に示す本発明を組み込む、本発明の一実施形態のブロック図である。
【符号の説明】
１０  ＭＲＩ装置
１２  オペレータ・コンソール
１３  入力デバイス
１４  制御パネル
１６  表示装置
１８  リンク
２０  コンピュータ
２２  画像プロセッサ
２４  ＣＰＵ
２６  メモリ
２８  ディスク記憶装置
３０  テープ・ドライブ
３２  システム・コントロール
３６  ＣＰＵ
３８  パルス発生器
４０  シリアル・リンク
４２  傾斜増幅器
４４  生理獲得コントローラ
４６  走査室インタフェース
４８  患者位置決めシステム
５０  傾斜コイル
５２  磁石
５４  分極磁石
５６  ＦＲコイル
５８  ＲＦ送受信機システム
６０  ＲＦ増幅器
６２  送信／受信スイッチ
６４  前置増幅器
６６  メモリ
６８  アレイ・プロセッサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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