(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象のイメージングのための磁気共鳴（ＭＲ）システムであって、
処理を行うようにＭＲスキャナを制御するように形成される電子データ処理装置を有し、前記処理は：
ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスを複数回反復することであって、前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスは、組織ヌル化サブ・シーケンスに続いて、前記組織ヌル化サブ・シーケンスの後或る時間インターバルで実行されるブラック・ブラッド取得サブ・シーケンスを含む、こと；
前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスが順に反復される間に、組織ヌル化サブ・シーケンスに続いて、当該組織ヌル化サブ・シーケンスの後前記時間インターバルで実行されるブライト・ブラッド取得サブ・シーケンスを含むブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスを実行することであって、前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンス及び前記ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスの前記時間インターバルは同じ持続時間によるものである、こと；
前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスを実行することにより生成されるＭＲイメージング・データを再構築し、ブラック・ブラッド画像を生成すること；
前記ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスを実行することにより生成されるＭＲイメージング・データを再構築し、ブライト・ブラッド画像を生成すること；
を含み、前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスは、前記時間インターバルの間で、前記組織ヌル化サブ・シーケンスと前記ブラック・ブラッド取得サブ・シーケンスとの間に介在する１つ以上の連続的なＲＦパルス・ペアを含み、
前記ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスは、前記時間インターバルの間で、前記組織ヌル化サブ・シーケンスと前記ブライト・ブラッド取得サブ・シーケンスとの間に介在する１つ以上の連続的なＲＦパルス・ペアを含む、ＭＲシステム。
【請求項２】
前記組織ヌル化サブ・シーケンスは、空間的に非選択的な９０度ＲＦパルスの後にスポイラ磁場グラジエントが続くことを含む、請求項１に記載のＭＲシステム。
【請求項３】
前記連続的なＲＦパルス・ペアの各々は、αＲＦパルスの後に−αＲＦパルスを含む、請求項１又は２に記載のＭＲシステム。
【請求項４】
αは１８０度である、請求項３に記載のＭＲシステム。
【請求項５】
前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスにおいて、前記αＲＦパルスは空間的に選択的でなく、前記−αＲＦパルスは空間的に選択的である、請求項３に記載のＭＲシステム。
【請求項６】
前記電子データ処理装置は、前記ブライト・ブラッド画像に基づいて動脈入力関数を算出するように更に形成される、請求項１に記載のＭＲシステム。
【請求項７】
対象のイメージングのために、電子データ処理装置が実行する磁気共鳴（ＭＲ）方法であって、
ＭＲスキャナを利用してブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスを複数回反復するステップであって、前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスは、約９０度無線周波数（ＲＦ）パルスと、ブラック・ブラッド・イメージングのためのブラック・ブラッド取得サブ・シーケンスと、前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスの前記９０度ＲＦパルスから前記ブラック・ブラッド取得サブ・シーケンスに至るまでの遅延とを含む、ステップと、
前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスが順に反復される間に、前記ＭＲスキャナを利用して、ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスを実行するステップであって、前記ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスは、約９０度ＲＦパルスと、ブライト・ブラッド・イメージングのためのブライト・ブラッド取得サブ・シーケンスと、前記ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスの前記９０度ＲＦパルスから前記ブライト・ブラッド取得サブ・シーケンスに至るまでの遅延とを含む、ステップと、
前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスを実行することにより生成されるＭＲイメージング・データを再構築し、ブラック・ブラッド画像を生成するステップと、
前記ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスを実行することにより生成されるＭＲイメージング・データを再構築し、ブライト・ブラッド画像を生成するステップと
を有し、前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンス及び前記ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスの前記遅延は同じ持続時間によるものであり、
前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスは、前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスの前記遅延の間に、前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスの前記約９０度ＲＦパルスと前記ブラック・ブラッド取得サブ・シーケンスとの間に介在する１つ以上の連続的なＲＦパルス・ペアを含み、
前記ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスは、前記ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスの前記遅延の間で、前記ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスの前記約９０度ＲＦパルスと前記ブライト・ブラッド取得サブ・シーケンスとの間に介在する１つ以上の連続的なＲＦパルス・ペアを含む、ＭＲ方法。
【請求項８】
前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスは、前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスの前記約９０度ＲＦパルスの後にスポイラ・グラジエントが続くことを含む組織ヌル化サブ・シーケンスを含み、前記ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスは、前記ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスの前記約９０度ＲＦパルスの後にスポイラ・グラジエントが続くことを含む同じ組織ヌル化サブ・シーケンスを含む、請求項７に記載のＭＲ方法。
【請求項９】
前記連続的なＲＦパルス・ペアの各々は、αＲＦパルスと−αＲＦパルスとを含み、αは０度よりも大きく３５９度以下の範囲内にある、請求項８に記載のＭＲ方法。
【請求項１０】
前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスにおいて、前記αＲＦパルスは空間的に選択的ではなく、前記−αＲＦパルスは空間的に選択的な磁場グラジエントにより生じる、請求項９に記載のＭＲ方法。
【請求項１１】
ＭＲスキャナに関連して動作する電子データ処理装置により実行される命令を格納する非一時的な記憶媒体であって、前記ＭＲスキャナは、対象の磁気共鳴（ＭＲ）イメージングのための方法を実行するように前記電子データ処理装置により制御され、前記方法は：
ＭＲスキャナを利用してブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスを複数回反復するステップであって、前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスは、約９０度無線周波数（ＲＦ）パルスと、ブラック・ブラッド・イメージングのためのブラック・ブラッド取得サブ・シーケンスと、前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスの前記９０度ＲＦパルスから前記ブラック・ブラッド取得サブ・シーケンスに至るまでの遅延とを含む、ステップと、
前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスが順に反復される間に、前記ＭＲスキャナを利用して、ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスを実行するステップであって、前記ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスは、約９０度ＲＦパルスと、ブライト・ブラッド・イメージングのためのブライト・ブラッド取得サブ・シーケンスと、前記ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスの前記９０度ＲＦパルスから前記ブライト・ブラッド取得サブ・シーケンスに至るまでの遅延とを含む、ステップと、
を有し、前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンス及び前記ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスの前記遅延は同じ持続時間によるものであり、
前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスは、前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスの前記遅延の間に、前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスの前記約９０度ＲＦパルスと前記ブラック・ブラッド取得サブ・シーケンスとの間に介在する１つ以上の連続的なＲＦパルス・ペアを含み、
前記ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスは、前記ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスの前記遅延の間で、前記ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスの前記約９０度ＲＦパルスと前記ブライト・ブラッド取得サブ・シーケンスとの間に介在する１つ以上の連続的なＲＦパルス・ペアを含む、記憶媒体。
【請求項１２】
ＭＲスキャナを有し、対象のイメージングのための磁気共鳴（ＭＲ）システムであって、
前記ＭＲスキャナは、ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスを複数回反復するように形成され、前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスは、無線周波数（ＲＦ）パルスによる組織信号ヌル化サブ・シーケンスと、ブラック・ブラッド・イメージング・データを生成するための取得サブ・シーケンスと、前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスの前記組織信号ヌル化サブ・シーケンスの前記ＲＦパルスから前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスの前記取得サブ・シーケンスに至るまでの遅延とを含み、前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスは、前記遅延の間に、前記組織信号ヌル化サブ・シーケンスと前記取得サブ・シーケンスとの間に介在する１つ以上の連続的なＲＦパルス・ペアを更に含み、
前記ＭＲスキャナは、ブライト・ブラッドＭＲイメージング・データを生成するために、前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスの複数の反復に対してインターリーブされる複数のブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスを反復するように形成され、前記ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスは、前記ＲＦパルスによる組織信号ヌル化サブ・シーケンスと、ブライト・ブラッド・イメージング・データを取得するための取得サブ・シーケンスと、前記ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスの前記組織信号ヌル化サブ・シーケンスの前記ＲＦパルスから前記ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスの前記取得サブ・シーケンスに至るまでの遅延とを含み、前記ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスは、前記遅延の間で、前記組織信号ヌル化サブ・シーケンスと前記ブライト・ブラッド取得サブ・シーケンスとの間に介在する１つ以上の連続的なＲＦパルス・ペアを含み、
前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンス及び前記ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスの前記遅延は同じ持続時間によるものであり、
前記ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスを実行することにより生成されるブラック・ブラッドＭＲイメージング・データを再構築し、ブラック・ブラッド画像を生成し；
前記ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスを実行することにより生成されるブライト・ブラッドＭＲイメージング・データを再構築し、ブライト・ブラッド画像を生成する、ＭＲシステム。
【請求項１３】
前記ブラック・ブラッド画像及び前記ブライト・ブラッド画像のうち少なくとも何れかを表示するように構成されるディスプレイ装置を更に有する請求項１に記載のＭＲシステム。
【請求項１４】
前記ブラック・ブラッド画像、前記ブライト・ブラッド画像、及び動脈入力関数のうち少なくとも何れかを表示するように構成されるディスプレイ装置を更に有する請求項６に記載のＭＲシステム。
【請求項１５】
前記ブラック・ブラッド画像及び前記ブライト・ブラッド画像のうち少なくとも何れかをディスプレイ装置に表示するステップを更に有する請求項７に記載のＭＲ方法。
【請求項１６】
前記ブラック・ブラッド画像及び前記ブライト・ブラッド画像のうち少なくとも何れかを表示するように構成されるディスプレイ装置を更に有する請求項１２に記載のＭＲシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下の説明は一般に医療画像診断に関連する。本説明は交互になされるブラック及びブライト・ブラッド・イメージングに特に関連し、それらについて特に具体的に説明される。しかしながら、他の利用形態も見出され、必ずしも上記の用途に限定されないことが理解されるべきである。
【背景技術】
【０００２】
インターリーブ・ブラック・ブライト・ブラッド・イメージング(Interleaved  black  and  bright  blood  imaging：IBBI)は、コントラストが鮮明に強調される(dynamic  contrast  enhanced：DCE)血管壁の磁気共鳴画像診断(magnetic  resonance  imaging：MRI)に有用であり、その理由は、血管壁についての空間分解能が高い画像(ブラック・ブラッド画像)と、動脈入力関数(arterial  input  function：AIF)を判定するための時間分解能が高い画像(ブライト・ブラッド画像)との双方を同時に取得できるからである。しかしながら、IBBI-DCEの現在の実現手段は、一般に、ブラック・ブライト・ブラッド画像による信号が直接的に比較可能になる以前に、通常、ポスト取得処理(post  acquisition  processing)を必要とするように制約される。これは余分なデータ取得や余分な処理時間を要する。更に、変換はエラーを導入する可能性がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】FAN  Z  ET  AL:“TIME-resolved  contrast-enhanced  black-blood  carotid  vessel  wall  imaging  with  SRDIR”,  PROCEEDINGS  OF  THE  INTERNATIONAL  SOCIETY  FOR  MAGNETIC  RESONANCE  IN  MEDICINE,  ISMRM,  20TH  ANNUAL  MEETING  AND  EXHIBITION,  MELBOURNE,  AUSTRALIA,  5-11  MAY  2012,  21  April  2012  (2012-04-21),  page  3822,  XP040626243
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願は上記及び他の問題を克服する新しい改善された方法及びシステム等を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態では、対象を画像診断するための磁気共鳴（ＭＲ）システムが提供される。本システムは、ＭＲスキャナを制御するように形成される電子データ処理装置を含む。ＭＲスキャナは、ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスを複数回反復するように制御される。ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスは、組織ヌル化サブ・シーケンスに続いて、前記組織ヌル化サブ・シーケンスの後或る時間インターバルで実行されるブラック・ブラッド取得サブ・シーケンスを含む。ＭＲスキャナは、ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスが順に反復される間に、組織ヌル化サブ・シーケンスに続いて、組織ヌル化サブ・シーケンスの後或る時間インターバルで実行されるブライト・ブラッド取得サブ・シーケンスを含むブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスを実行する。ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンス及びブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスの時間インターバルは同じ持続時間である。
【０００６】
別の実施形態では、対象を画像診断するための磁気共鳴（ＭＲ）方法が提供される。本方法は、ＭＲスキャナを利用してブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスを複数回反復することを実行するステップを含む。ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスは、約９０度無線周波数（ＲＦ）パルスと、ブラック・ブラッド・イメージングのためのブラック・ブラッド取得サブ・シーケンスと、ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスの９０度ＲＦパルスからブラック・ブラッド取得サブ・シーケンスに至るまでの遅延とを含む。本方法は、ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスが順に反復される間に、ＭＲスキャナを利用して、ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスを実行するステップであって、ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスは、約９０度ＲＦパルスと、ブライト・ブラッド・イメージングのためのブライト・ブラッド取得サブ・シーケンスと、ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスの９０度ＲＦパルスからブライト・ブラッド取得サブ・シーケンスに至るまでの遅延とを含む、ステップを更に含む。ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンス及びブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスの遅延は同じ持続時間である。
【０００７】
別の実施形態では、対象を画像診断するための磁気共鳴（ＭＲ）システムが提供される。本システムは、ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスを複数回反復することを実行するように形成されるＭＲスキャナを含む。ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスは、無線周波数（ＲＦ）パルスによる組織信号ヌル化サブ・シーケンスと、ブラック・ブラッド・イメージングのための取得シーケンスと、ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスの組織ヌル化サブ・シーケンスのＲＦパルスからブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスの取得シーケンスに至るまでの遅延とを含む。ＭＲスキャナは、ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンスの複数の反復に対してインターリーブされる複数のブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスを反復することを実行するように形成される。ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスは、ＲＦパルスによる組織信号ヌル化サブ・シーケンスと、ブライト・ブラッド・イメージングのための取得シーケンスと、ブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスの組織ヌル化サブ・シーケンスのＲＦパルスからブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスの取得シーケンスに至るまでの遅延とを含む。ブラック・ブラッド・イメージング・シーケンス及びブライト・ブラッド・イメージング・シーケンスの遅延は同じ持続時間である。
【０００８】
利点の1つは、直接的に比較可能な信号とともにブラック及びブライト・ブラッド画像を生成する点にある。
【０００９】
別の利点は、同じ組織コントラストとともにブラック及びブライト・ブラッド画像を生成する点にある。
【００１０】
別の利点は、ブラック及びブライト・ブラッド画像の間の信号干渉を削減する点にある。
【００１１】
別の利点は、ブラック・ブラッド・イメージングの最中に確実に血管(又は血液)を抑制する点にある。
【００１２】
本発明の更なる利点は、以下の詳細な説明を参照及び理解することにより、当業者にとって更に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】非変換インターリーブ・ブラック・ブライト・ブラッド・イメージング(cfIBBI)を利用する磁気共鳴血管造影(MRA)システムを示す図。
【図２Ａ】cfIBBIパルスシーケンスの一形態を示す図。
【図２Ｂ】cfIBBIパルスシーケンスの別の形態を示す図。
【図３Ａ】ブラック・ブラッド・イメージング・モジュールに関する血管壁信号、プレ・コントラスト信号及びポスト・コントラスト信号をプロットしたシミュレーション結果を示す図。
【図３Ｂ】ブライト・ブラッド・イメージング・モジュールに関する血管壁信号、プレ・コントラスト信号及びポスト・コントラスト信号をプロットしたシミュレーション結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は様々なコンポーネントやコンポーネントの組み合わせ及び様々なステップやステップの組み合わせによる形態をとってよい。図面は好ましい実施形態を説明するために示されているにすぎず、本発明を限定するように解釈されるべきではない。
【００１５】
図1は非変換インターリーブ・ブラック・ブライト・ブラッド・イメージング(conversion-free  interleaved  black  and  bright  blood  imaging：cfIBBI)を利用する磁気共鳴血管造影(magnetic  resonance  angiography：MRA)システムを示す。
【００１６】
図2AはcfIBBIパルスシーケンスの一形態を示す。
【００１７】
図2BはcfIBBIパルスシーケンスの別の形態を示す。
【００１８】
図3Aは、ブラック・ブラッド・イメージング・モジュールに関する血管壁(vessel  wall)信号、プレ・コントラスト(造影前の)(pre-contrast)信号及びポスト・コントラスト(造影後の)(post  contrast)信号をプロットしたシミュレーション結果を示す。
【００１９】
図3Bは、ブライト・ブラッド・イメージング・モジュールに関する血管壁信号、プレ・コントラスト信号及びポスト・コントラスト信号をプロットしたシミュレーション結果を示す。
【００２０】
インターリーブ・ブラック・ブライト・ブラッド・イメージング(IBBI)により取得されるブラック・ブラッド画像及びブライト・ブラッド画像を直ちに比較できないことは、ブラック及びブライト・ブラッド画像を生成するために一般に使用されるコントラスト技術が相違することに起因することが認められる。IBBIは、交互になされるブラック及びブライト血管画像診断と言及されてもよい。例えば、ブラック・ブラッド・イメージングのためのMSDE(motion  sensitized  driven  equilibrium)とブライト・ブラッド・イメージングのためのタイム・オブ・フライト(time-of-flight：TOF)とを利用することは、ブラック・イメージング及びブライト・ブラッド・イメージングについて取得される信号の直接的な比較を不可能にする。すなわち、これら異なるコントラスト技術に関する信号の性質は、異なる規範によって支配される。
【００２１】
IBBIに関する現在の実現手段にともなう別の問題は、ブラック及びブライト・ブラッド画像の間の信号干渉の除去、及び、ブラック・ブラッド・イメージングの最中における確実な血液の抑制を含む。ブラック・ブラッドの処理はブライト・ブラッド画像における血管信号(又は血液信号)を変更すべきでなく、その逆も然るべきである。更に、血液の抑制は、造影剤の注入の前後において一貫しているべきである。
【００２２】
本願ではIBBIに関する改善されたパルスシーケンスが開示され、これは本願では非変換IBBI(cfIBBI)と言及され、ブラック血管信号及びブライト血管信号に対する直接的に比較可能な信号を生成する。開示されるcfIBBI技術思想は、ブラック・ブラッド・イメージングの最中の造影剤投入後における確実な血液の抑制をもたらす。
【００２３】
図1を参照すると、cfIBBIパルスシーケンスを利用する例示的な磁気共鳴血管造影(MRA)システム10が示されている。MRAシステム10はMR制御モジュール14により制御される磁気共鳴(MR)スキャナ12を含み、MR制御モジュール14は、cfIBBIシーケンスをシーケンス・ストレージ16から取得し、取得したcfIBBIシーケンスを実行して対象についての画像診断を実行する(対象は、例えば、人間、動物、治療対象、治療前の検査対象などであってよい)。MRスキャナ12は、営利的又は非営利的に利用される任意のタイプの磁気共鳴画像診断(MRI)スキャナとすることが可能であり、例えば、(具体例を示すならば)アチーバ(Achieva)(登録商標)、インジニア(Ingenia)(登録商標)、インテラ(Intera)(登録商標)又はパノラマ(Panorama)(登録商標)のようなMRIスキャナであってもよい(これらは、オランダ国アインドーフェンのコーニンクレッカ・フィリップス・エレクトロニクス・エヌ・ヴェにより入手可能である)。
【００２４】
cfIBBIシーケンスがMR画像診断データストレージ18に適切に保存されている場合、実行されるcfIBBIシーケンスは、ブラック及びブライト・ブロッド・シーケンス・モジュールに関するMR画像診断データを生成する。典型的には、cfIBBIシーケンスは、1つのブラック・ブラッド画像毎に4つのブライト・ブラッド画像を生成するが、本願では他の比率も想定されている。この場合において、ブラック・ブラッド画像の空間分解能は、典型的には、ブライト・ブラッド画像の空間分解能より高く、ブライト・ブラッド画像の時間分解能は、典型的には、ブラック・ブラッド画像の時間分解能より高い。「分解能」は「解像度」等と言及されてもよい。
【００２５】
MR画像再構築モジュール20は、ブラック・ブラッド・シーケンス・モジュールにより生成されるMR画像診断データに対して、適切な画像再構築アルゴリズムを適用し(例えば、MSDEブラック・ブラッド・イメージング技法を利用してもよい)、血管が黒いコントラストを有する1つ以上のMR画像22(すなわち、1つ以上のブラック・ブラッドMRA画像22)を生成する。再構築モジュール20は、ブライト・ブラッド・シーケンス・モジュールにより生成されるMR画像診断データに対して、適切な画像再構築アルゴリズムを適用し(例えば、TOFブライト・ブラッド・イメージング技法を利用してもよいし、或いは、血流に注入される外因性の造影剤を利用してもよい)、血管が白いコントラストを有する1つ以上のMR画像24(すなわち、1つ以上のブライト・ブラッドMRA画像24)を生成する。ブラック及びブライト・ブラッド画像22,24はMR画像ストレージ26に適切に保存される。画像再構築アルゴリズムの選択は、画像データの取得に使用される空間エンコード法に依存し、例えば、フーリエ変換に基づく画像再構築アルゴリズムであってもよい。
【００２６】
画像視覚化/分析モジュール28は、ブラック及びブライト・ブラッド画像22,24についての表示及び/又は分析を実行する。1つの応用例では、アテローム性動脈硬化プラークの炎症特性が定量化され、(粥種崩壊又はプラーク破裂(plaque  rupture)に関する)繊維性被膜の領域(fibrous  cap  region)及び初期の病変(early  lesion)における炎症(inflammation)を評価する。このため、組織信号変化評価サブモジュール30は、ブラック・ブラッド画像22を処理して内腔又は管腔(lumen)の近辺の領域における組織信号の変化を評価又は定量化する一方、動脈入力関数(AIF)測定サブモジュール32は、ブライト・ブラッド画像24を処理してAIFを評価又は定量化する。典型的には、ブラック・ブラッド画像は、TOFに基づくブライト・ブラッド画像と比較した場合に、より正確な内腔の鮮明性(明瞭性)をもたらし、その理由は、TOFは血管壁の近辺における血流速度の減少の影響を受けるからである。一方、ブライト・ブラッド画像はAIFを算出するための情報を含む。
【００２７】
データ処理及び制御コンポーネント14,20,28,30,32は、適切にプログラムされる例示のコンピュータ34、ネットワークベースのサーバ等のような電子データ処理装置34により適切に実現され、電子データ処理装置34はディスプレイ装置36を含んでもよいし或いはディスプレイ装置36を制御するためにアクセスしてもよく、可視化モジュール28はディスプレイ装置36を介して画像及び/又は画像分析結果を表示する。一実施形態において、アナログ又は混合回路が含まれてもよい(例えば、並列的な再構築パイプラインが画像再構築モジュール20において選択的に使用されてもよい)。MR制御モジュール14は、選択的に、別個の専用のMR制御コンピュータとして実現されてもよい。画像可視化モジュール28は、高解像度ディスプレイを備える専用の画像処理ワークステーションとして実現されてもよい。
【００２８】
cfIBBIを利用する開示されるMRA画像診断技術についての機器制御及びデータ処理の形態は、一時的でない記憶媒体(図示せず)として具現化されることが可能であり、記憶媒体は、例えば、ハードディスク又はその他の磁気ストレージ媒体、光ディスク又はその他の光ストレージ媒体、ランダムアクセスメモリ(RAM)、フラッシュメモリ又はその他の電子ストレージ媒体などであってもよく、記憶媒体は、開示される技法を実行するように電子データ処理装置34により実行可能な命令を格納する。
【００２９】
図2A及び図2Bを参照すると、cfIBBIパルスシーケンス50の2つの形態を示すパルスダイアグラムが示されている。図2A及び図2Bの各々において、図中、「RFパルス」というラベルが付された上側のプロットは、適用又は印加される無線周波数(RF)パルスを示し、図中、「G」というラベルが付された下側のプロットは、適用又は印加される磁場勾配(磁場グラジエント)を示す。何れのプロットについても横軸は時間を示す。cfIBBIパルスシーケンスはブラック・ブラッド・イメージング・モジュール52及びブライト・ブラッド・イメージング・モジュール54を含み、それらはパルスダイアグラムのうちの第1半分(左半分)及び第2半分(右半分)に対応する。「モジュール」は「区間」又は「単位」等と言及されてよい。ブラック・ブラッド・イメージング・モジュール52及びブライト・ブラッド・イメージング・モジュール54はそれぞれ交互になされる形式でn回反復されることが可能であり、n≧1である。例えば、ブラック・ブラッド・イメージング・モジュール52は、典型的には、ブライト・ブラッド・イメージング・モジュール54を実行する直後及び/又は直前に実行される。
【００３０】
ブラック及びブライト・ブラッド・イメージング・モジュール52,54は、それぞれ、取得モジュール(又はサブシーケンス)56,58を含む。取得モジュール又はサブシーケンス56,58は、画像の再構築のためのMR信号を生成するためのパルス及び磁場勾配グラジエントのシーケンスを含む。例えば、ブライト・ブラッド・イメージングに関する取得モジュール58は、グラジエント・エコー・シーケンスに加えて(AIF測定に対する)他のタイプのTI重み付け技術を利用することが可能であり、例えば、スピン・エコー(spin  echo：SE)又はエコー・プレーナ・イメージング(echo  planar  imaging：EPI)を利用してもよい。別の例として、ブラック・ブラッド・イメージングに関する取得モジュール56は、アウト・フロー効果(outflow  effect)を利用して血液信号を抑制するスピン・エコー(SE)技術、又は、MSDE(motion  sensitized  driven  equilibrium)技術を利用することが可能である。ブラック又はブライト・ブラッド画像の取得モジュール56,58は、具体的な利用形態に基づいて選択される。しかしながら、ブラック及びブライト・ブラッド・イメージングの取得モジュール56,58は、MR信号を比較可能にするように同一であるべきである。
【００３１】
cfIBBIシーケンスが1つのブラック・ブラッド画像毎に4つのブライト・ブラッド画像に対するMRイメージング・データ(MR画像診断データ)を生成する例示の形態では、ブライト・ブラッド・イメージング・モジュール54の1つのインスタンスが1つのブライト・ブラッド画像に関する完全なデータ・セットを生成する一方、ブラック・ブラッド・イメージング・モジュール52の4つのインスタンスが1つのブラック・ブラッド画像に関する完全なデータ・セットを生成する。この場合における「インスタンス」は「過程」、「ステップ」等と言及されてもよい。代替的に、ブライト・ブラッド・イメージング・モジュール54の2つのインスタンスが1つのブライト・ブラッド画像に関する完全なデータ・セットを生成する一方、ブラック・ブラッド・イメージング・モジュール52の8つのインスタンスが1つのブラック・ブラッド画像に関する完全なデータ・セットを生成する、等々であってもよい。
【００３２】
更に、ブラック及びブライト・ブラッド・イメージング・モジュール52,54の各々は、組織信号をゼロにする(ヌル化する又は無信号にする)スポイラ傾斜磁場(spoiler  gradient  field)が後に続く約90度の(すなわち、90度±5度の)空間的に選択的ではないRFパルス(spatially  non-selective  RF  pulse)を含む。更に、スポイラ傾斜磁場が速やかに90度RFパルスに続く。図2A及び図2Bにおいて、このスポイラ傾斜磁場は、「影」又は「斜線」により強調されている。90度RFパルスは取得モジュール56,58に先行し、遅延(すなわち、反転時間(inversion  time)TI)が介在する。ブラック及びブライト・ブラッド・イメージングのための反転時間遅延TIは同じである。従って、ブラック・ブラッド及びブライト・ブラッド・イメージングの双方について、取得時点における組織信号は同じであることが期待(又は予想)される。AIFから取得される血管信号(又は血液信号)は、ブラック・ブラッド画像から得られる組織信号とともに直接的にモデル化されることが可能である。90度パルスは、各々のイメージング・モジュールの始めに全ての組織信号をヌル化(又は無信号化)することにより、ブラック及びブライト・ブラッド・イメージング・モジュール52,54の間の信号干渉を除去することも可能である。90度パルスが例示されているが、他のフリップ角度も想定されており、フリップ角度及び反転時間(TI)は組織信号を適切にヌル化するように選択される。
【００３３】
図3A及び図3Bを参照すると、シミュレーションによる描画は、ブラック・ブラッド・イメージング(図3A)及びブライト・ブラッド・イメージング(図3B)のそれぞれに関する組織信号を、組織信号のヌル化の後(無信号化の後)の時間の関数として含む。縦軸は信号強度(すなわち、Mz/M0)に対応し、横軸は時間に対応する。図3A及び図3Bのプロットは、血管壁信号(実線)と、プレ・コントラスト(造影前の)血管信号(点線)と、ポスト・コントラスト(造影後の)血管信号(波線)とを、ブラック・ブラッド及びブライト・ブラッド・イメージング・モジュール52,54のそれぞれについてシミュレーションした結果を示す。図示されるように、何れのプロットも同じ血管壁信号(すなわち、組織信号)を含み、1000ミリ秒(ms)の間にヌル状態(ゼロの状態)からMz/M0〜0.59まで上昇している。
【００３４】
図2A及び図2Bを再び参照すると、図示のブラック・ブラッド・イメージング・モジュール52において、α/-αRFパルスという連続するペア2組が、血管信号を調整するために、反転時間遅延TIの間で、90度RFパルスと取得モジュール56との間に介在している。各々のペアは、空間的に選択的でないαRFパルスと空間的に選択的な-αRFパルスとを含み、-αRFパルスは、αRFパルスの後に続いて空間選択磁場グラジエント(spatial  selection  magnetic  field  gradient)を含み、血管信号がフリップ(又は反転)してもパルス・ペアにより組織信号が平衡状態(equilibrium)にフリップして戻るようにする。
【００３５】
αの大きさは約180度(すなわち、180度±5度)であってもよいが、画像処理アプリケーションに依存して、0度ないし359度の範囲内で変えることが可能である。例えば、αは120度であってもよい。α/-αRFパルスの2つのペアを利用すると、ブラッド無信号化(blood  nulling  effect)のTI感度を排除することができる。図3A及び図3Bのプロットは、α=180度についてシミュレーションされている。αが180度である場合、α=-α及びα/-αサブシーケンスが、4倍反転リカバリ(Quadruple  Inversion-Recovery：QIR)シーケンスの180度パルスに対応する、ということになる(この点について、例えば、Yarnykh  et  al.,  “T1-Insentsitive  Flow  Suppression  Using  Quadruple  Inversion-Recovery”,  Magnetic  Resonance  in  Medicine  vol.  48  pages  899-905  (2002))。QIR自体は、造影剤注入後の血液TI値に依存しない一般的な血液抑制法として知られている。このTI非依存性は、図3A及び図3Bのシミュレーションによる組織信号に見受けられる。αが180度以外であった場合(すなわち、180度未満であった場合)、ブラック・ブラッド・イメージング・モジュール52において、より短い反転時間TIを利用して、血液の無信号化を達成できることが認められる。有利なことに、IBBIに関し、これは、画像処理時間を短縮し、画像取得の効率を改善することが可能になる。より短い反転時間TIは、外因性の造影剤濃度(exogenous  contrast  agent  concentration)とMR信号強度との間で近似的に線形性を維持することを促す。
【００３６】
図2Aに示されるcfIBBIシーケンスでは、ブライト・ブラッド・イメージング・モジュール54が、90度RFパルスと取得モジュール58との間にα及び-αRFパルスが含まれていない。しかしながら、一実施形態では、ブライト・ブラッド・イメージング・モジュール54は、図2Bに示されるように、血液信号を調整するために反転時間TIの間に、取得モジュール58と90度RFパルスとの間に介在するα/-αRFパルスによる2つの連続的なペアを含む。α/-αRFパルスの2つの連続的なペアは、-αRFが選択的でない点(すなわち、磁場グラジエントを含まない点)を除いて、上述したとおりである。ブラック・ブラッド・イメージング・モジュール52及びブライト・ブラッド・イメージング・モジュール54の双方においてα/-αRFパルスの連続的なペアを利用することにより、組織信号は更に適切に比較可能になる。反転時間遅延TIの間に2回より多くα/-αシーケンスを反復すること、或いは代替的に、反転時間遅延TIの間に唯1つのα/-αシーケンスを含むこと等も想定されている。
【００３７】
有利なことに、cfIBBIシーケンスは、交互になされるブラック・ブラッド及びブライト・ブラッド・ダイナミック・コントラスト・エンハンスト(DCE)イメージングに高い空間解像度をもたらす。この種の画像診断において、AIF、組織信号及び他の信号がDCE薬物動態分析(pharmaco  kinetic  analysis)及び/又はモデリングのために直接的に利用可能になるように、本cfIBBIシーケンスは、2つのイメージング・モジュールに比較可能な信号強度をもたらす。応用可能な分野は、例えば、頸動脈、大動脈、心臓、末梢(peripheral)、全身のプラークDCE画像診断などを含む。更に、インターリーブ・ブラック・ブラッド・ブライト・ブラッド・イメージングが様々な診断用途の具体例として説明されているが、開示される手法は、他のタイプの流体境界層に関する交互になされるブラック流体及びブライト流体画像診断(interleaved  black  fluid  and  bright  fluid  imaging)に一般化されることが可能である。
【００３８】
図1を再び参照すると、結果のブラック及びブライト・ブラッド画像は、有益な診断情報を生成するために様々に処理されることが可能である。例えば、画像はDCE運動モデリング(DCE  kinetic  modeling)で使用されることが可能である(この点については、例えば、次の文献が挙げられてもよく、この文献は全体的に本願のリファレンスに組み入れられる：Kerwin  et  al.,  “Quantitative  Magnetic  Resonance  Imaging  Analysis  of  Neovasculature  Volume  in  Carotid  Atherosclerotic  Plaque”,  Circulation,  2003  Feb  18,  107(6):  851-6)。cfIBBIとともにDCE運動モデリングを利用することは、有利なことに、より小さな構造が可視化されること、及び、病気が早期に診断されること等を可能にする。
【００３９】
以上、本発明は好ましい実施形態を参照しながら説明されてきた。上記の詳細な説明を参照及び理解する者は、変形例及び代替例にも気付くであろう。そのような変形例及び代替例が添付の特許請求の範囲又はその均等な範囲に属する限り、本発明は変形例及び代替例の全てを包含するように解釈されることが意図される。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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