(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象から磁気共鳴データを取得し、複数のメモリグループを有するメモリグループのセットを作成し、前記メモリグループの各々に１つ以上の取得された画像を割り当てる磁気共鳴撮像システムにおいて、前記磁気共鳴撮像システムが、
機械実行可能命令及びパルスシーケンス命令を記憶するメモリであって、前記パルスシーケンス命令は、前記磁気共鳴撮像システムに、磁気共鳴撮像プロトコルによって前記磁気共鳴データを取得させる、当該メモリと、
前記磁気共鳴撮像システムを制御するプロセッサと、
を有し、
前記機械実行可能命令の実行が、前記プロセッサに、
前記パルスシーケンス命令を用いて前記磁気共鳴撮像システムを制御することにより第１の磁気共鳴データを取得させ、
前記第１の磁気共鳴データから１つ以上の第１の画像を再構成させ、
前記１つ以上の第１の画像を第１のメモリグループに割り当てさせ、
前記機械実行可能命令の実行が、前記プロセッサに、
前記パルスシーケンス命令を用いて前記磁気共鳴撮像システムを制御することによりシーケンシャル磁気共鳴データを取得するステップと、
前記シーケンシャル磁気共鳴データから１つ以上のシーケンシャル画像を再構成するステップと、
前記１つ以上のシーケンシャル画像と前記メモリグループのセットの各々との間の距離測定値を計算するステップと、
既存のメモリグループと前記１つ以上のシーケンシャル画像との間の距離測定値が所定の範囲内である場合に前記１つ以上のシーケンシャル画像を前記既存のメモリグループに割り当てるステップと、
前記１つ以上のシーケンシャル画像が前記既存のメモリグループに割り当てられない場合に後続のメモリグループを作成するステップと、
前記後続のメモリグループが作成される場合に前記１つ以上のシーケンシャル画像を前記後続のメモリグループに割り当てるステップと、
を繰り返させる、磁気共鳴撮像システム。
【請求項２】
前記機械実行可能命令の実行が、前記プロセッサに、
前記対象内の１つ以上の解剖学的構造を記述する解剖学的識別データを受信させ、
前記メモリグループのセットの各々の画像内の前記１つ以上の解剖学的構造の位置を記述する、前記メモリグループのセットの各々に対する位置データを計算させ、
前記メモリグループのセットの各々に対する前記位置データを使用して前記１つ以上の解剖学的位置に対する運動統計を計算させる、
請求項１に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項３】
前記機械実行可能命令の実行が、前記プロセッサに、
治療計画を受信させ、
前記治療計画及び前記運動統計を使用して放射線療法システムを制御する放射線療法命令を計算させる、
請求項２に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項４】
前記距離測定値が、１つ以上の関心領域内で計算される、請求項１、２、又は３に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項５】
前記１つ以上の関心領域が、予め規定される、請求項４に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項６】
前記機械実行可能命令の実行が、前記プロセッサに、画像セグメント化アルゴリズムを使用すること、手動画像セグメント化を受信すること、及び前記距離測定値を使用して基準セグメント化を伝搬することのいずれか１つによって前記１つ以上の関心領域を識別させる、請求項５に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項７】
前記１つ以上の関心領域が、少なくとも１つの剛性関心領域及び少なくとも１つの変形可能関心領域を有する、請求項５又は６のいずれか一項に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項８】
前記機械実行可能命令の実行が、前記プロセッサに、選択された基準グループに関して前記メモリグループのセットの各々に対する平均差マッピングを計算させ、前記選択された基準グループが、前記メモリグループのセットの１つである、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項９】
前記機械実行可能命令の実行が、前記プロセッサに、
前記メモリグループのセットから選択されたメモリグループ内の各画像と前記平均差マッピングとの間の差マッピングを計算させ、
前記差マッピングに適用される統計的測定値を最小化する選択された画像を前記選択されたメモリグループから選択させ、
前記選択されたメモリグループに対する平均画像として前記選択された画像を記憶させる、
請求項８に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項１０】
前記機械実行可能命令の実行が、前記プロセッサに、前記平均差マッピングを使用して前記選択されたメモリグループ内の前記選択された画像に対する変換された画像を計算させ、前記変換された画像が、前記選択されたメモリグループに対する前記平均画像として記憶される、請求項９に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項１１】
前記機械実行可能命令の実行が、前記プロセッサに、
前記メモリグループのセットから選択されたメモリグループ内の各画像と前記平均差マッピングとの間の差マッピングを計算させ、
各画像に対する前記差マッピングを使用して前記選択されたメモリグループ内の各画像に対する変換された画像を計算させ、
前記選択されたメモリグループの各変換された画像により前記選択されたメモリグループに対する平均画像を計算させる、
請求項８に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項１２】
前記機械実行可能命令の実行が、前記プロセッサに、前記メモリグループのセットの各々に対する前記平均画像を使用して時間依存画像をレンダリングさせる、請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項１３】
前記距離測定値が、平均変位、一様運動場の識別、局所運動場の識別、及びこれらの組み合わせのいずれか１つを有する、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項１４】
対象から磁気共鳴データを取得し、複数のメモリグループを有するメモリグループのセットを作成し、前記メモリグループの各々に１つ以上の取得された画像を割り当てる磁気共鳴撮像システムを制御するプロセッサにより実行される機械実行可能命令を有するコンピュータプログラムにおいて、前記磁気共鳴撮像システムが、パルスシーケンス命令を記憶するメモリを有し、前記パルスシーケンス命令が、前記磁気共鳴撮像システムに、磁気共鳴撮像プロトコルによって前記磁気共鳴データを取得させ、前記機械実行可能命令の実行が、前記プロセッサに、
前記パルスシーケンス命令を用いて前記磁気共鳴撮像システムを制御することにより第１の磁気共鳴データを取得させ、
前記第１の磁気共鳴データから１つ以上の第１の画像を再構成させ、
前記１つ以上の第１の画像を第１のメモリグループに割り当てさせ、
前記機械実行可能命令の実行が、前記プロセッサに、
前記パルスシーケンス命令を用いて前記磁気共鳴撮像システムを制御することによりシーケンシャル磁気共鳴データを取得するステップと、
前記シーケンシャル磁気共鳴データから１つ以上のシーケンシャル画像を再構成するステップと、
前記１つ以上のシーケンシャル画像と前記メモリグループのセットの各々との間の距離測定値を計算するステップと、
既存のメモリグループと前記１つ以上のシーケンシャル画像との間の距離測定値が所定の範囲内である場合に前記１つ以上のシーケンシャル画像を前記既存のメモリグループに割り当てるステップと、
前記１つ以上のシーケンシャル画像が前記既存のメモリグループに割り当てられない場合に後続のメモリグループを作成するステップと、
前記後続のメモリグループが作成される場合に前記１つ以上のシーケンシャル画像を前記後続のメモリグループに割り当てるステップと、
を繰り返させる、コンピュータプログラム。
【請求項１５】
対象から磁気共鳴データを取得し、複数のメモリグループを有するメモリグループのセットを作成し、前記メモリグループの各々に１つ以上の取得された画像を割り当てる磁気共鳴撮像システムを動作する方法において、前記磁気共鳴撮像システムが、前記磁気共鳴撮像システムを制御するプロセッサ並びにパルスシーケンス命令及び機械実行可能命令を記憶するメモリを有し、前記方法が、
前記パルスシーケンス命令を用いて前記磁気共鳴撮像システムを制御することにより第１の磁気共鳴データを取得するステップと、
前記第１の磁気共鳴データから１つ以上の第１の画像を再構成するステップと、
前記１つ以上の第１の画像を第１のメモリグループに割り当てるステップと、
を有し、
前記機械実行可能命令の実行が、前記プロセッサに、
前記パルスシーケンス命令を用いて前記磁気共鳴撮像システムを制御することによりシーケンシャル磁気共鳴データを取得するステップと、
前記シーケンシャル磁気共鳴データから１つ以上のシーケンシャル画像を再構成するステップと、
前記１つ以上のシーケンシャル画像と前記メモリグループのセットの各々との間の距離測定値を計算するステップと、
既存のメモリグループと前記１つ以上のシーケンシャル画像との間の距離測定値が所定の範囲内である場合に前記１つ以上のシーケンシャル画像を前記既存のメモリグループに割り当てるステップと、
前記１つ以上のシーケンシャル画像が前記既存のメモリグループに割り当てられない場合に後続のメモリグループを作成するステップと、
前記後続のメモリグループが作成される場合に前記１つ以上のシーケンシャル画像を前記後続のメモリグループに割り当てるステップと、
を繰り返させる、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴撮像に関し、特に運動を特徴づけるグループに画像を割り当てることに関する。
【背景技術】
【０００２】
四次元磁気共鳴撮像（４Ｄ  ＭＲＩ）の主な臨床目的は、体外ビーム放射線治療に対する治療マージン定義である。通常、４Ｄ  ＭＲＩデータ取得方法は、分解されるべき運動の状態／位相を示すセンサ信号の使用に基づく。例えば、呼吸４Ｄ  ＭＲＩにおいて、呼吸ベルト又はＭＲＩベースのナビゲータは、要求される運動状態を検出し、取得をトリガするのに使用される。
【０００３】
しかしながら、特に腹部領域において、運動は、周期的な及び単発の運動からなることができ、カバーされるべきそれぞれの運動空間は、先験的にあまり知られておらず、例えば一部の領域において、蠕動運動が、呼吸運動を上回るかもしれず（例えば骨盤）、他の場合に、呼吸運動が、支配的である（例えば上腹部）。結果として、運動統計のより包括的な測定が望ましいので、１つの運動センサの使用は、しばしば、治療計画に対して不十分である。古典的な４Ｄ  ＭＲＩの追加の不利点は、スキャンの終わりに向けて強力に減少するスキャン効率及び結果として生じるバイオフィードバックである。
【０００４】
米国特許出願公開ＵＳ２０１２／０２８１８９７Ａ１は、画像において、運動関連撮像アーチファクトを減少させる方法を開示し、前記方法は、関心領域の画像データセットを取得するステップと、前記画像データセットを使用して複数の中間画像を生成するステップと、運動情報を生成するように前記複数の中間画像に多変量データ分析を適用するステップと、前記運動情報に基づいて前記中間画像を複数のビンにソートするステップと、前記複数のビンの少なくとも１つを使用して前記関心領域の画像を生成するステップとを含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、磁気共鳴撮像に関し、特に運動を特徴づけるグループに画像を割り当てることに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、独立請求項の磁気共鳴撮像システム、コンピュータプログラム及び方法を提供する。実施例は、従属請求項において与えられる。
【０００７】
当業者に理解されるように、本発明の態様は、装置、方法又はコンピュータプログラムとして実施されうる。したがって、本発明の態様は、全体的にハードウェアの実施例、全体的にソフトウェアの実施例（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）又は全て一般的にここで「回路」、「モジュール」又は「システム」と称されてもよいソフトウェア及びハードウェア態様を組み合わせる実施例の形を取りうる。更に、本発明の態様は、コンピュータ実行可能コードを具体化した１以上のコンピュータ可読媒体として具体化されるコンピュータプログラムの形を取ってもよい。
【０００８】
１以上のコンピュータ可読媒体のいかなる組み合わせも使用されうる。前記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記憶媒体でありうる。ここで使用される「コンピュータ可読記憶媒体」は、計算装置のプロセッサにより実行可能である命令を記憶しうる有形的記憶媒体を含む。前記コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ可読持続性記憶媒体と称されてもよい。前記コンピュータ可読記憶媒体は、有形的コンピュータ可読媒体と称されてもよい。一部の実施例において、コンピュータ可読記憶媒体は、前記計算装置のプロセッサによりアクセスされることができるデータを記憶することができる。コンピュータ可読記憶媒体の例は、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）、読取専用メモリ（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、コンパクトディスク（ＣＤ）及びデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＷ又はＤＶＤ−Ｒディスクを含む。用語コンピュータ可読記憶媒体は、ネットワーク又は通信リンクを介してコンピュータ装置によりアクセスされることができる様々なタイプの記録媒体をも示す。例えば、データは、モデム上で、インターネット上で、又はローカルエリアネットワーク上で取り出されてもよい。コンピュータ可読媒体上に具体化されたコンピュータ実行可能コードは、無線、有線、光ファイバケーブル、ＲＦ等又は先行する記載のいかなる適切な組み合わせをも含むが、これらに限定されない。
【０００９】
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、具体化されたコンピュータ実行可能コードを持つ伝搬されるデータ信号を含んでもよい。このような伝搬される信号は、電磁、光、又はこれらのいかなる適切な組み合わせをも含むが、これらに限定されない様々な形式のいずれも取りうる。コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータ可読記憶媒体ではなく、命令実行システム、装置又はデバイスにより又は関連して使用するためにプログラムを通信、伝搬又は輸送することができる、いかなるコンピュータ可読媒体であってもよい。
【００１０】
「コンピュータメモリ」又は「メモリ」は、コンピュータ可読記憶媒体の一例である。 コンピュータメモリは、プロセッサが直接アクセス可能な任意のメモリである。「コンピュータ記憶装置」又は「記憶装置」は、コンピュータ可読記憶媒体の更なる例である。コンピュータ記憶装置は、任意の不揮発性コンピュータ可読記憶媒体である。一部の実施例において、コンピュータ記憶装置はコンピュータ記憶装置であってもよく、その逆であってもよい。
【００１１】
本明細書で使用する「プロセッサ」は、プログラム又は機械実行可能命令又はコンピュータ実行可能コードを実行することができる電子構成要素を包含する。「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、複数のプロセッサ又は処理コアを含む可能性がある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ってもよい。プロセッサは、単一のコンピュータシステム内のプロセッサの集まりを参照してもよく、複数のコンピュータシステム間で分散してもよい。計算装置という用語は、それぞれプロセッサ又はプロセッサを含む計算装置の集合体又はネットワークを意味すると解釈されるべきである。コンピュータ実行可能コードは、同じ計算装置内にあってもよいし、複数のコンピューティングデバイスにわたって分散されていてもよい複数のプロセッサによって実行されてもよい。
【００１２】
コンピュータ実行可能コードは、プロセッサに本発明の態様を実行させる機械実行可能命令又はプログラムを含むことができる。本発明の態様のための操作を実行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、C++などのオブジェクト指向プログラミング言語および従来の手続き型プログラミング言語、例えば 「C」プログラミング言語又は類似のプログラミング言語を含み、機械実行可能命令にコンパイルされる。一部の例において、コンピュータ実行可能コードは、高水準言語の形態又は予めコンパイルされた形態であってもよく、実行中の機械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。
【００１３】
コンピュータ実行可能コードは、全体的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、スタンドアロンソフトウェアパッケージとして、部分的にはユーザのコンピュータ上でかつ部分的には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。後者のシナリオでは、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）又はワイドエリアネットワーク（WAN）を含む任意のタイプのネットワークを介してユーザのコンピュータに接続されてもよく、又は接続は、（例えば、インターネットサービスプロバイダを使用してインターネットを介して）外部コンピュータに対してなされてもよい。
【００１４】
本発明の態様は、本発明の実施例による方法、装置（システム）及びコンピュータプログラムのフローチャート図及び／又はブロック図を参照して記載される。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一部のブロックが、適用可能である場合にコンピュータ実行可能コードの形式でコンピュータプログラム命令により実施されることができると理解される。更に、相互に排他的ではない場合に、異なるフローチャート、図及び／又はブロック図内のブロックの組み合わせは、結合されてもよい。これらのコンピュータプログラム命令は、前記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により実行される命令が、フローチャート及び／又はブロック図ブロック又は複数のブロックにおいて特定される機能／動作を実施する手段を作成するようなマシンを生成するように、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に提供されてもよい。
【００１５】
これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置、又は他の装置を特定の方法で機能させることができるコンピュータ可読媒体に記憶することもでき、その結果、コンピュータ可読媒体に記憶された命令は、フローチャート及び／又はブロック図のブロックで指定された機能/動作を実施する命令を含む。
【００１６】
コンピュータプログラム命令は、コンピュータ、他のプログラマブルデータ処理装置、又は他の装置にロードして、コンピュータ、他のプログラム可能装置又は他の装置で一連の動作ステップを実行させて、 コンピュータ又は他のプログラム可能装置上で実行される命令は、フローチャート及び／又はブロック図のブロックで指定された機能/動作を実施するためのプロセスを提供する。
【００１７】
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」とも称される。ユーザインタフェースは、オペレータに情報又はデータを提供し、及び／又はオペレータから情報又はデータを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をコンピュータが受信することを可能にし、コンピュータからユーザに出力を提供することができる。換言すると、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又は操作することを可能にし、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効果を示すことを可能にすることができる。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、オペレータに情報を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、ポインティングスティック、グラフィックスタブレット、ジョイスティック、ゲームパッド、ウェブカメラ、ヘッドセット、ペダル、有線グローブ、リモコン、加速度計によるデータの受信は全て、オペレータからの情報又はデータを含む。
【００１８】
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の計算装置及び／又は装置とインタラクト及び／又は制御することを可能にするインタフェースを含む。ハードウェアインタフェースは、プロセッサが制御信号又は命令を外部コンピューティングデバイス及び／又は装置に送信することを可能にすることができる。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することができる。ハードウェアインタフェースの例としては、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、IEEE-488ポート、Bluetooth接続、無線ローカルエリアネットワーク接続 、TCP/IP接続、イーサネット接続、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、デジタル入力インタフェースなどがある。
【００１９】
本明細書で使用される「ディスプレイ」又は「表示装置」は、画像又はデータを表示するように適合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、視覚的、音声的、触覚的なデータを出力することができる。ディスプレイの例には、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）、貯蔵チューブ、双安定ディスプレイ、電子ペーパー、ベクトル ディスプレイ、フラット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スディスプレイ（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、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。
【００２０】
磁気共鳴（MR）データは、磁気共鳴撮像スキャン中に磁気共鳴装置のアンテナを使用して原子スピンによって放出された無線周波数信号の記録された測定値として、ここでは定義される。磁気共鳴データは、医用画像データの一例である。磁気共鳴撮像（MRI）画像は、本明細書では、磁気共鳴撮像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次元視覚化であると定義される。この視覚化は、コンピュータを用いて行うことができる。
【００２１】
一態様において、本発明は、対象から磁気共鳴データを取得するための磁気共鳴撮像システムを提供する。前記磁気共鳴撮像システムは、機械実行可能命令及びパルスシーケンス命令を記憶するためのメモリを備える。前記パルスシーケンス命令は、前記磁気共鳴撮像システムに、磁気共鳴撮像プロトコルに従って前記磁気共鳴データを取得させる。前記磁気共鳴撮像システムは、前記磁気共鳴撮像システムを制御するためのプロセッサを更に備える。前記機械実行可能命令の実行は、前記プロセッサに、前記パルスシーケンス命令を用いて前記磁気共鳴撮像システムを制御することにより第１の磁気共鳴データを取得させる。前記機械実行可能命令の実行は、前記プロセッサに、前記第１の磁気共鳴データから１つ以上の第１の画像を再構成させる。前記機械実行可能命令の実行は、更に、前記プロセッサに、メモリグループのセットの第１のメモリグループに前記１つ以上の第１の画像を割り当てさせる。
【００２２】
前記機械実行可能命令の実行は、前記パルスシーケンス命令を用いて前記磁気共鳴撮像システムを制御することにより、前記プロセッサに、シーケンシャル（sequential）磁気共鳴データを繰り返し取得させる。前記機械実行可能命令の実行は、前記プロセッサに、前記シーケンシャル磁気共鳴データから１つ以上のシーケンシャル画像を繰り返し再構成させる。前記機械実行可能命令の実行は、更に、前記プロセッサに、前記１つ以上のシーケンシャル画像と前記メモリグループのセットの各々との間の距離測定値（distance measure）を繰り返し計算させる。「距離測定値」という用語は、「距離測量（distance metric）」という用語によって表すこともできる。前記距離測定値は、類似度測定値又は測量として知られているものをも指すことができる。選択されたグループと前記１つ以上のシーケンシャル画像との間の距離測定値が所定の範囲内にある場合、前記機械実行可能命令の実行は、前記プロセッサに、前記選択されたメモリグループに１つ以上のシーケンシャル画像を割り当てさせる。前記選択されたメモリグループは、既存のメモリグループである。
【００２３】
前記メモリグループの各々は、割り当てられる又は決定される所定の範囲の値を有することができる。前記１つ以上のシーケンシャル画像の距離測定値が、前記選択されたメモリグループの所定範囲内にある場合、前記１つ以上のシーケンシャル画像が、この選択されたメモリグループに割り当てられる。前記選択されたメモリグループは、前記メモリグループのセットの１つである。前記１つ以上のシーケンシャル画像が、前記選択されたメモリグループに割り当てられていない場合、前記機械実行可能命令の実行は、前記プロセッサに、前記メモリ内に後続のメモリグループを作成させる。換言すると、前記後続のメモリグループは、前記１つ以上のシーケンシャル画像が良好にマッチしない、又は所定の範囲によってクラスタ化されない場合に、作成される。前記機械実行可能命令の実行は、前記後続のメモリグループが作成されている場合、前記後続のメモリグループに１つ以上のシーケンシャル画像を割り当てさせる。
【００２４】
前記機械実行可能命令によって実行されるステップは、画像が様々なメモリグループに即座に割り当てられるプロセスを定義する。類似しない画像が取得され、前記後続のメモリグループに割り当てられるように作成されるので、予め定義されたメモリグループを持つことは、必要ではない。
【００２５】
前記磁気共鳴プロトコルは、例えば、シングルショットターボスピンエコー又はターボフィールドエコーマルチスライス取得であることができる。
【００２６】
一部の例において、前記１つ以上の第１の画像及び前記１つ以上のシーケンシャル画像は、単に単一の画像である。例えば、「1つ以上のシーケンシャル画像」を「シーケンシャル画像」に置き換えることができる。「１つ以上の第１の画像」は、「第１の画像」に置き換えることができる。
【００２７】
複数の画像が存在し、複数の第１画像及び複数のシーケンシャル画像が存在する場合、複数の異なる場合が存在しうる。最初に、同じ画像が、前記パルスシーケンスを用いて繰り返し取得されてもよい。つまり、同じスライスの画像が、繰り返し取得される。他の例において、前記複数の画像は、異なるスライスからのものであってもよい。この場合、前記距離測定値は、個別のスライスの各々について計算される。
【００２８】
「メモリグループのセット」という用語は、その実装方法に応じて異なる用語で理解されることができる。例えば、前記メモリグループのセットは、データベースのエントリによって定義されてもよい。例えば、様々な画像が、データベースシステムの様々な記録内に記憶されてもよい。他の例において、前記画像は、コンピュータメモリ又は記憶部に記憶され、どの画像がどのグループに属するかのリストによって単純に参照される。更に他の例において、ポインタ又は他の構造が、どの画像がメモリグループのセットのいずれに属するかを定義するために使用される。
【００２９】
前記メモリグループは、ビン（bin）として知られているものの観点からも理解されることができる。例えば、画像を様々なメモリグループに割り当てる問題は、ソーティングの問題の観点から理解されることができる。
【００３０】
使用されるメモリグループの数は、最初は固定される必要がない。代わりに、画像ベースの基準が、新たに取得された各画像に対して、既存のグループにマッチするか又は新しいグループが作成することを必要とするかを決定するのに使用される。
【００３１】
測定時間も固定される必要はない。複数の基準又は基準の組み合わせは、前記取得、すなわち合計スキャン持続間制限を終了する又は情報取得が低すぎないか（すなわち、過去数秒に対する全ての取得された画像が、既存のメモリグループに属する）を決定するのに使用されることができる。
【００３２】
他の推測は、この技術が必ずしも参照画像の取得を必要としないことである。
【００３３】
代わりに使用されうるのは、類似性に対する画像ベースの測定、及び後続のグループをいつ作成するのかの基準である。この手法は、場合により以下のように適用されることができる。取得される第１の画像は、他の画像と比較されることができず、したがって、第１のグループを形成する。第２の画像及び後に続く他の全ての画像は、既存の全てのグループと比較され、十分に類似しているグループに入れられる。いずれのグループにも類似していない場合、この画像を含む後続のグループが作成される。
【００３４】
前記距離測定値は、異なる形で実施されてもよい。
【００３５】
１つの基本的な測定は、２つの画像間の差でありえ、すなわち、マッピングが、d(A,A)=0である実数d(A,B)を画像A、Bの対に割り当てる。
【００３６】
この差の測定は、異なる様式で定義でき、
‐画素値の絶対差を合計する。d(A,B)=sumi(Ai-Bi)2
‐AとBとの間の全ての画素値の相関を計算する。１と比較すると、これは、AとBとの間の強度の大域的なスケーリングが前記測定に影響しないという利点を持つ。
‐更に良好には、局所強度の変動は重要ではないため、各画像を多数の小さなパッチに分割し、各パッチに対する局所相関を計算し、次いで、全てのパッチに対する相関値を平均する。
【００３７】
これらは、画像処理で使用されうる単純な差計算の単なる例である。これらは、また、画像Aと画像Bとの間の差の原因とも独立である。
【００３８】
画像間の差に依存しない異なる距離測定値は、以下に記載される。差測定値（difference measure）は、幾何学的な変位の測定値である。これを行う１つの方法は、パラメータaのセットに依存し、新しい画像B '= Ta(B)を生成することができる画像変換Taを使用することである。次いで、任意の２つの画像について、最適な変換パラメータaopt(A,B)は、最適化aopt(A,B)=mina d(A,Ta(B))により定義されることができる（ここでdは、モデルを必要としない上記からの単純な差計算の１つである）。最後に、画像AとBとの間の差dTは、パラメータベクトルaoptを実数dT = s(aopt(A,B))にマッピングすることによって定義される。
【００３９】
このモデルに基づく差の定義の利点は、画像を変化させるが関心のない要因の影響がモデルの適切な選択によって低減されることができることでありうる。
【００４０】
これをより具体的にするために、2D画像の変換モデルは、画像補間であることができ、画像B 'のデカルト画素座標i'、j 'は、ソース画像内の歪んだ座標系の座標i、jにマッピングされる。この歪んだ座標系は、例えば矩形グリッド上のm×nの制御点のセットに基づくスプライン補間により定義されることができる。この場合、前記変換を記述するパラメータベクトルaは、前記制御点のm×nの変位ベクトルのセットである。 sは、全ての変位の平均の大きさであることができる。
【００４１】
１つの代替案は、画像A又はBの両方を他のものに変換し、変換結果の間の差を定量化することである。D(A,B):= dF(F(A),F(B))。 例えば、変換Fは、画像A及びB上のランドマークを自動的に検出することができ、dFは、対応するランドマーク間の平均変位であることができる。あるいは、Fは臓器の輪郭を自動的にセグメント化することができ、dFは輪郭の差測定値であることができる。
【００４２】
最後に、請求項１における画像Aと画像のグループGとの間の差測定値は、例えば、２つの画像の間の差d(A,B)に基づいて定義されることができ、例えば、d(A,G)= min(B in G)d(A,B)であり、又は「min」の代わりに「max」若しくは「mean」である。
【００４３】
他の実施例において、前記機械実行可能命令の実行は、前記プロセッサに解剖学的識別データを受信させる。前記解剖学的識別データは、対象内の１つ以上の解剖学的構造を記述する。例えば、前記解剖学的識別データは、解剖学的ランドマークをセグメント化又は識別する、又は解剖学的モデルを前記対象に適合させるのに有用であり得る。 前記機械実行可能命令の実行は、更に、前記プロセッサに、前記メモリグループのセットの各々に対する位置データを計算させる。前記位置データは、前記メモリグループのセットの各々の画像内の前記１つ以上の解剖学的構造の位置を記述する。例えば、前記解剖学的識別データは、前記メモリグループのセットの各々の中の前記画像に位置合わせされうる。これは、この場合、これらの解剖学的識別ランドマークの位置又は前記画像の各々に関するデータに対する基準を提供する。
【００４４】
前記機械実行可能命令の実行は、更に、前記プロセッサに、前記メモリグループのセットの各々に対する位置データを使用して、前記１つ以上の解剖学的位置に対する運動統計を計算させる。この実施例は、時間の関数としての前記対象の特定の部分の位置に関する統計を提供しうるので、有益でありうる。例えば、照射又は超音波処理されることが望ましい解剖学的構造が、前記解剖学的識別データにより識別される場合、時間の関数としてその位置を知ることは、前記対象内のどこにエネルギを送るかについての決定を助けることができる。同様に、治療又は放射線照射又は超音波処理されることから保護される必要のある前記対象内の解剖学的構造が存在する場合、これらの構造が時間の関数として又は時間の一部に対してどのように配置されるかを知ることは有益でありうる。
【００４５】
運動統計は、異なる方法で計算されてもよい。例えば、前記メモリグループの一部は、中により多くの画像を有してもよい。これは、特定のメモリグループに対する様々な位置に、より高い重み付けを与えるのに使用されてもよい。
【００４６】
一部の例において、前記メモリグループのセットの各々は、平均されてもよく、又は平均画像が、決定されてもよく、この場合、これは、運動統計を決定するのに使用される。平均画像が使用されたとしても、前記特定のメモリグループのセット内の画像の数は、その特定の平均画像の値又は影響を重み付けするのに依然として使用され得る。
【００４７】
他の実施例において、前記メモリグループのセットの各々は、画像を有する。
【００４８】
他の実施例において、前記機械実行可能命令の実行は、更に、前記プロセッサに治療計画を受信させる。前記機械実行可能命令の実行は、更に、前記プロセッサに、前記治療計画及び前記運動統計を使用して放射線療法システムを制御するための放射線療法命令を計算させる。
【００４９】
他の実施例において、前記磁気共鳴撮像システムは、前記放射線療法システムを有し、前記機械実行可能命令の実行は、前記プロセッサに、前記放射線療法命令を使用して前記放射線療法システムを制御させる。
【００５０】
他の実施例において、前記距離測定値が、１つ以上の関心領域について計算される。特定の関心領域に対する距離測定値を制限することは、有益でありうる。例えば、解剖学的構造が静的でも剛性でもない前記対象の領域が、撮像される場合、前記距離測定値を特定の関心領域又は複数の関心領域に制限することは、この領域の運動統計の品質を改良しうる。
【００５１】
例えば、複数の距離測定値が、異なる方法で組み合わせられることができる。複数の距離測定値の平均が、使用されることができる。複数の距離測定値の最大値が、使用されることができる。複数の距離測定値の最小値が、使用されることができる。複数の距離測定値の中央値が、使用されることができる。
【００５２】
前記複数の距離測定値は、前記複数の距離測定値の加重平均又は加重和で組み合わせられることができる。例えば、２つの距離測定値が存在する場合、腹腔内の１つの軟組織及び肋骨を囲む組織の１つは、前記軟組織が、全体的な距離測定に、より大きな影響を及ぼすように、前記距離測定値の合計に重みを与えることができる。
【００５３】
他の実施例において、１つ以上の関心領域が、予め規定される。例えば、前記関心領域は、解剖学的データ又は受信される他の情報により定義されてもよい。
【００５４】
他の実施例において、前記１つ以上の関心領域は、前記画像をセグメント化し、これらを自動的に決定することにより規定される。他の例において、前記１つ以上の関心領域は、前記磁気共鳴撮像システムのユーザインタフェースに入力されるデータにより受信されてもよい。
【００５５】
他の実施例において、前記機械実行可能命令の実行は、更に、前記プロセッサに、画像セグメント化アルゴリズムを使用すること、手動画像セグメント化を受信すること、及び前記距離測定値を使用して基準セグメント化を伝搬させることのいずれかによって前記１つ以上の関心領域を識別させる。
【００５６】
他の実施例において、前記１つ以上の関心領域は、少なくとも１つの剛性関心領域及び少なくとも１つの変形可能関心領域を有する。これは、前記対象内に剛体構造及び可動構造が存在する場合に有益でありうる。例えば、対象の腹腔が撮像される場合、肋骨及び脊柱のような領域は、剛性であり、剛体として移動する。腹腔内の器官は、しかしながら、これらの固定された構造に対して自由にスライド及び移動しうる。同じ画像内の剛性及び変形可能のような異なるタイプの関心を規定することは、結果として、メモリグループの様々なセットへの前記画像の改良されたグループ分けを生じうる。
【００５７】
他の実施例において、前記機械実行可能命令の実行は、更に、前記プロセッサに、前記メモリグループのセットの各々に対して平均差マッピングを計算させる。例えば、前記差マップは、一部の例におけるグループ又は基準画像に対するオプティカルフロー又は変位マップであることができる。
【００５８】
一例において、「平均差マッピング」は、全てのaopt(A,B)の平均であることができ、ここでAは基準グループからのものであり、Bは選択されたメモリグループからのものである。
【００５９】
他の実施例において、前記機械実行可能命令の実行は、更に、前記プロセッサに、選択された基準グループに対する前記メモリグループのセットの各々に対する平均差マッピングを計算させる。前記選択された基準グループは、前記メモリグループのセットの１つである。例えば、前記選択された基準グループは、計算された平均画像を持ちうる。前記メモリグループのセットの各々に対する前記平均差マッピングは、この平均画像に対して計算されてもよい。
【００６０】
他の実施例において、前記機械実行可能命令の実行は、更に、前記プロセッサに、前記メモリグループのセットから選択されたメモリグループにおける各画像と前記平均距離マッピングとの間の差マッピングを計算させる。前記機械実行可能命令の実行は、更に、前記プロセッサに、前記差マッピングに適用される統計的測定値を最小化する選択された画像を前記選択されたメモリグループから選択させる。前記機械実行可能命令の実行は、更に、前記プロセッサに、前記選択されたメモリグループに対する平均画像として前記選択された画像を記憶させる。この例において、本質的に平均に最も近い画像が、前記平均画像として選択される。
【００６１】
前記統計的測定値は、例えば、前記平均距離マップからの最小の平均変位であることができる。
【００６２】
他の実施例において、前記機械実行可能命令の実行は、更に、前記プロセッサに、前記平均差マッピングを使用して前記選択されたメモリグループ内の前記選択された画像に対する変換された画像を計算させる。この例において、前記平均画像は、依然として平均に最も近い画像であるが、しかしながら、この特定の例において、前記平均画像は、より近く平均にマッチするように変換される。
【００６３】
他の実施例において、前記機械実行可能命令の実行は、更に、前記プロセッサに、前記メモリグループのセットから選択されたメモリグループ内の各画像と前記平均差マッピングとの間の差マッピングを計算させる。前記機械実行可能命令の実行は、更に、前記プロセッサに、各画像に対する前記差マッピングを使用して前記選択されたメモリグループにおける各画像に対する変換された画像を計算させる。前記機械実行可能命令の実行は、更に、前記プロセッサに、前記選択されたメモリグループの各変換された画像を平均することにより前記選択されたメモリグループに対する平均画像を計算させる。この例において、前記平均差マッピングが、計算される。これは、各画像が平均からどれだけ離れているかを決定するのに使用される。前記メモリグループ内の各画像は、この場合、より正確に平均にマッチするように変換される。これらの変換された画像は、この場合、前記選択されたメモリグループの平均値を正確に表す平均画像を作成するように平均される。
【００６４】
他の実施例において、前記機械実行可能命令の実行は、更に、前記プロセッサに、前記メモリグループのセットの各々に対する前記平均画像を使用して時間依存画像をレンダリングさせる。前記時間依存画像は、例えば、異なる形を取ってもよい。これは、アニメーションの形を取ってもよく、又は時間の関数として重み付けされた前記対象内の位置又は異なる解剖学的基準の位置を表示してもよい。例えば、特定の器官の位置は、時間の関数としてその位置を表すようにぼやかされることができる。
【００６５】
他の実施例において、前記距離測定値は、平均変位、一様な運動場（motion field）の識別、局所運動場の識別及びこれらの組み合わせのいずれか１つを有する。
【００６６】
他の実施例において、前記１つ以上の基準画像は、スライスの単一の基準画像である。前記１つ以上のシーケンシャル画像は、前記スライスの単一のシーケンシャル画像である。
【００６７】
他の態様において、本発明は、対象から磁気共鳴データを取得するように構成された磁気共鳴撮像システムを制御するプロセッサにより実行される機械実行可能命令を有するコンピュータプログラムを提供する。前記磁気共鳴撮像システムは、パルスシーケンス命令を記憶するメモリを有する。前記パルスシーケンス命令は、前記磁気共鳴撮像システムに、磁気共鳴撮像プロトコルによって前記磁気共鳴データを取得させる。前記機械実行可能命令の実行は、前記プロセッサに、前記パルスシーケンス命令を用いて前記磁気共鳴撮像システムを制御することにより第１の磁気共鳴データを取得させる。
【００６８】
前記機械実行可能命令の実行は、更に、前記プロセッサに、前記第１のシーケンシャル磁気共鳴データから１つ以上の第１の画像を再構成させる。前記機械実行可能命令の実行は、更に、前記プロセッサに、前記パルスシーケンス命令を用いて前記磁気共鳴撮像システムを制御することにより前記シーケンシャル磁気共鳴データを繰り返し再取得させる。前記機械実行可能命令の実行は、更に、前記プロセッサに、前記シーケンシャル磁気共鳴データから１つ以上のシーケンシャル画像を繰り返し再構成させる。前記機械実行可能命令の実行は、更に、前記プロセッサに、前記１つ以上のシーケンシャル画像と前記メモリグループのセットの各々との間の距離測定値を繰り返し計算させる。
【００６９】
前記機械実行可能命令の実行は、更に、前記プロセッサに、選択されたメモリグループと前記１つ以上のシーケンシャル画像との間の距離測定値が所定の範囲内である場合に前記選択されたメモリグループに前記１つ以上のシーケンシャル画像を繰り返し割り当てさせる。前記選択されたメモリグループは、前記メモリグループのセットの１つである。前記機械実行可能命令の実行は、更に、前記プロセッサに、前記１つ以上のシーケンシャル画像が前記選択されたメモリグループに割り当てられない場合に、前記メモリ内に後続のメモリグループを繰り返し作成させる。前記機械実行可能命令の実行は、更に、前記プロセッサに、前記後続のメモリグループが作成される場合に前記後続のメモリグループに前記１つ以上のシーケンシャル画像を繰り返し割り当てさせる。
【００７０】
他の態様において、本発明は、対象から磁気共鳴データを取得するように構成された磁気共鳴撮像システムを動作する方法を提供する。前記方法は、パルスシーケンス命令を用いて前記磁気共鳴撮像システムを制御することにより第１の磁気共鳴データを取得するステップを有する。前記パルスシーケンス命令は、前記磁気共鳴撮像システムに、磁気共鳴撮像プロトコルによって前記磁気共鳴データを取得させる。前記方法は、更に、前記第１の磁気共鳴データから１つ以上の第１の画像を再構成するステップを有する。前記方法は、更に、メモリグループのセットの第１のメモリグループに前記１つ以上の第１の画像を割り当てるステップを有する。前記メモリグループのセットの各々は、画像を有する。前記方法は、更に、前記パルスシーケンス命令を用いて前記磁気共鳴撮像システムを制御することにより前記シーケンシャル磁気共鳴データを繰り返し再取得するステップを有する。前記方法は、更に、前記シーケンシャル磁気共鳴データから１つ以上のシーケンシャル画像を繰り返し再構成するステップを有する。前記方法は、更に、前記１つ以上のシーケンシャル画像と前記メモリグループのセットの各々との間の距離測定値を繰り返し計算するステップを有する。前記方法は、更に、選択されたグループと前記１つ以上のシーケンシャル画像との間の距離測定値が所定の範囲内である場合に、前記選択されたメモリグループに前記１つ以上のシーケンシャル画像を繰り返し割り当てるステップを有する。前記選択されたメモリグループは、前記メモリグループのセットの１つである。前記方法は、更に、前記１つ以上のシーケンシャル画像が前記選択されたメモリグループに割り当てられない場合に、前記メモリ内に後続のメモリグループを繰り返し作成するステップを有する。前記方法は、更に、前記後続のメモリグループが作成される場合に、前記後続のメモリグループに前記１つ以上のシーケンシャル画像を割り当てるステップを有する。
【００７１】
本発明の前述の実施例の１つ以上は、組み合わせられた実施例が相互に排他的ではない限り、組み合わせられうると理解される。
【００７２】
以下、本発明の好適な実施例が、例としてのみ、図面を参照して記載される。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】磁気共鳴撮像システムの一例を示す。
【図２】図１の磁気共鳴撮像システムを動作する方法の一例を示すフローチャートを示す。
【図３】図１の磁気共鳴撮像システムを動作する方法の他の例を示すフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００７４】
これらの図の同様に番号付けされた要素は、同等の要素であるか又は同じ機能を実行するかのいずれかである。以前に論じられた要素は、機能が同等である場合に、後の図において必ずしも論じられない。
【００７５】
図１は、磁石１０４を持つ磁気共鳴撮像システム１００の一例を示す。磁石１０４は、中を通るボア１０６を持つ超伝導円筒型磁石である。異なるタイプの磁石の使用も可能であり、例えば、分割円筒磁石及びいわゆる開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、前記磁石のイソプレイン（iso-plane）にアクセスすることを可能にするようにクライオスタットが２つのセクションに分割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、このような磁石は、例えば、荷電粒子ビーム治療と併せて使用されうる。開磁石は、２つの磁石セクションを持ち、対象を受けるのに十分に大きい間の空間を持つように一方が他方の上になり、この２つのセクションの構成は、ヘルムホルツコイルのものと同様である。開磁石は、対象があまり閉じ込められないので、人気がある。前記円筒磁石のクライオスタットの内側に、超電導コイルの堆積が存在する。円筒磁石１０４のボア１０６内に、磁場が磁気共鳴撮像を実行するのに十分に強く一様である撮像領域１０８が存在する。
【００７６】
前記磁石のボア１０６内に、磁石１０４の撮像領域１０８内の磁気スピンを空間的に符号化するように磁気共鳴データの取得に対して使用される磁場勾配コイル１１０のセットも存在する。磁場勾配コイル１１０は、磁場勾配コイル電源１１２に接続される。磁場勾配コイル１１０は、代表的であることを意図される。典型的な磁場勾配コイル１１０は、３つの直交する空間方向において空間的に符号化するために３つの別個のセットのコイルを含む。磁場勾配電源は、前記磁場勾配コイルに電流を供給する。磁場勾配コイル１１０に供給される電流は、時間の関数として制御され、傾斜又はパルス化されてもよい。
【００７７】
撮像領域１０８に隣接するのは、撮像領域１０８内の磁気スピンの向きを操作し、撮像領域１０８内のスピンからも無線伝送を受信する無線周波数コイル１１４である。無線周波数アンテナは、複数のコイル要素を含んでもよい。前記無線周波数アンテナは、チャネル又はアンテナとも称されうる。無線周波数コイル１１４は、無線周波数送受信器１１６に接続される。無線周波数コイル１１４及び無線周波数送受信器１１６は、別個の送信及び受信コイル並びに別個の送信器及び受信器により置き換えられてもよい。無線周波数コイル１１４及び無線周波数送受信器１１６は代表的であると理解される。無線周波数コイル１１４は、専用送信アンテナ及び専用受信アンテナを表すことをも意図される。同様に、送受信器１１６は、別個の送信器及び受信器を表してもよい。無線周波数コイル１１４は、複数の受信／送信要素を持ってもよく、無線周波数送受信器１１６は、複数の受信／送信チャネルを持ってもよい。
【００７８】
撮像領域１０８内に、１２４とラベル付けされたボックスが見られることができる。これは、対象１１８の腹部領域から磁気共鳴画像データを取得するのに使用されるスライス１２４の位置を示す。
【００７９】
磁石１０４のボア１０６内に、対象支持台１２０が存在し、対象支持台１２０は、撮像領域１０８を通って前記対象支持台及び対象１１８を移動することができるオプションのアクチュエータに取り付けられる。送受信器１１６、磁場勾配コイル電源１１２及びアクチュエータ１２２は、全て、コンピュータシステム１２６のハードウェアインタフェース１２８に接続されていると見なされる。
【００８０】
コンピュータ記憶部１３４及びコンピュータメモリ１３６の内容は、交換可能でありうる。一部の例において、コンピュータ記憶部１３４の内容は、コンピュータメモリ１３６において複製されてもよい。
【００８１】
前記コンピュータ記憶部は、磁気共鳴データを取得するようにプロセッサ１３０が磁気共鳴撮像システム１００のコンポーネントを制御することを可能にするパルスシーケンス命令１４０を持つものとして示される。パルスシーケンス命令１４０は、第１の磁気共鳴データ１４２を取得し、シーケンシャル磁気共鳴データ１４８を繰り返し取得するのに使用された。１４２及び１４８の両方が、コンピュータ記憶部１３４に記憶されるものとして示される。コンピュータ記憶部１３４は、更に、第１の磁気共鳴データ１４２から再構成された１つ以上の第１の画像１４４を含むものとして示される。コンピュータ記憶部１３４は、更に、画像のグループを記憶するのに使用される画像データベース１４６を含むものとして示される。
【００８２】
データベース１４６は、異なる形式をとってもよい。例えば、一部の例において、前記画像データベースは、関係データベースであってもよく、クエリされることができる画像に関する他の情報を含んでもよい。例えば、様々な画像に対して実行される非常に統計的な測定及び演算は、画像データベース１４６に記憶されることができ、したがって、再計算される必要がない。コンピュータ記憶部１３４は、更に、シーケンシャル磁気共鳴データ１４８から再構成された１つ以上のシーケンシャル画像１５０を含むものとして示される。コンピュータ記憶部１３４は、更に、１つ以上のシーケンシャル画像１５０に対して計算された測定距離１５２を含むものとして示される。距離測定値１５２は、この場合、画像データベース１４６内の２つのグループを比較するのに、及び１つ以上のシーケンシャル画像１５０を既存のグループ内に配置するか又はデータベース１４６内に後続のグループを作成するかのいずれかのために使用される。
【００８３】
コンピュータ記憶部１３４は、複数のオプションのエントリをも示す。例えば、コンピュータ１２６により受信された解剖学的識別データ１５４が存在しうる。これは、対象１１８内の解剖学的基準又はランドマークの位置データ１５６を得るように１つ以上のシーケンシャル画像１５０をセグメント化する又は他の形で処理するのに使用されうる。画像データベース１４６内の画像は、分析されたこの位置データ１５６を持ち、運動統計１５８が、生成されることができる。
【００８４】
コンピュータメモリ１３６は、制御モジュール１６０を含むものとして示される。前記制御モジュールは、プロセッサ１３０が磁気共鳴撮像システム１００の動作及び機能を制御することを可能にする。例えば、制御モジュール１６０は、プロセッサ１３０がパルスシーケンス命令１４０を使用して磁気共鳴データの取得を制御することを可能にしうる。コンピュータメモリ１３６は、更に、画像再構成モジュール１６２を含むものとして示される。画像再構成モジュール１６２は、プロセッサ１３０が磁気共鳴データ１４２、１４８から磁気共鳴画像１４４、１５０を再構成することを可能にするコンピュータ実行可能コードを含む。コンピュータメモリ１３６は、更に、画像処理モジュール１６４を含むものとして示される。
【００８５】
画像処理モジュール１６４は、プロセッサ１３０が、前記解剖学的基準を位置特定する、解剖学的識別データ１５４を使用する、距離測定値１５２を計算するように異なる画像又は画像のグループを比較するような様々な画像処理技術を実行すること、及び運動統計１５８を生成するような他のタスクを実行することを可能にする。画像処理モジュール１６４は、一部の例において、プロセッサ１３０が画像内の異なる関心領域に基づいて距離測定値１５２を識別及び計算することを可能にするモジュール又は部分を含んでもよい。
【００８６】
図２は、図１の磁気共鳴撮像システム１００を動作する方法の一例を示すフローチャートを示す。まず、ステップ２００において、第１の磁気共鳴データ１４２が、パルスシーケンス命令１４０を用いて磁気共鳴撮像システム１００を制御することにより取得される。次に、ステップ２０２において、第１の磁気共鳴データ１４２が、１つ以上の第１の画像１４４に再構成される。次に、ステップ２０４において、１つ以上の第１の画像１４４が、メモリグループのセットの第１のメモリグループに割り当てられる。図１のこの例において、前記１つ以上の第１の画像は、画像データベース１４６内の第１のグループに割り当てられる。次に、ステップ２０６において、シーケンシャル磁気共鳴データ１４８が、パルスシーケンス命令１４０を用いて磁気共鳴撮像システム１００を制御することにより取得される。ステップ２０８において、１つ以上のシーケンシャル画像１５０が、シーケンシャル磁気共鳴データ１４８から再構成される。
【００８７】
次に、ステップ２１０において、距離測定値１５２が、１つ以上のシーケンシャル画像１５０と前記メモリグループのセットの各々との間で計算される。次に、ステップ２１２において、前記距離測定値が、前記メモリグループのセットの各々に対する距離測定値又は距離測定値の範囲と比較される。ボックス２１２内の質問は、「距離測定値１５２が既存のメモリグループの１つの中にフィットしますか？」である。回答が「はい」である場合、前記方法は、ステップ２１４に進む。回答が「いいえ」である場合、前記方法は、ステップ２１６に進む。ステップ２１４において、１つ以上のシーケンシャル画像１５０は、選択されたメモリグループと前記１つ以上のシーケンシャル画像との間の距離測定値１５２が所定の範囲内である場合に、前記選択されたメモリグループに割り当てられる。ステップ２１６において、プロセッサ１３０は、後続のメモリグループを作成するようにデータベース１４６に命令する。次に、ステップ２１８において、１つ以上のシーケンシャル画像１５０は、前記後続のメモリグループに割り当てられる。ステップ２１４及び２１８の両方が、ステップ２２０に進む。ステップ２２０は、質問、データの取得が終了したかどうか、である。回答が「いいえ」である場合、前記方法は、ステップ２０６に戻る。回答が「はい」である場合、前記方法は、ステップ２２２に進む。ステップ２２２において、前記方法は終了する。
【００８８】
４Ｄ  ＭＲＩ方法が提示され、前記方法は、一部の例において、センサ及び予測される運動成分に関する先験的推測なしで機能してもよく、したがって、目標領域の完全な運動統計を獲得することができる。運動状態を検出し、所望の状態が到達された場合にのみスキャンを実行するのにトリガ機構を使用する代わりに、最高の可能なデューティサイクルを持つ体積のスライスを取得し（トリガされない）、４Ｄスキャンの個別のスライスを４Ｄ  ＭＲＩスキャンのそれぞれのビンにソートするのにリアルタイム画像処理を使用することが、提案される。１つのビンに対応する画像は、１つのビン内の取得された画像の大部分が前記画像において最高の可能なＳＮＲに対して平均されることができるように残差マッチング（residual matching）を受けてもよい。（例えばビンの基準画像（第１の又は平均画像）に対する相関として測定される）十分な精度でマッチングされることができない１つのビンに属する画像又は画像サブ領域は、捨てられることができる。与えられたスライス番号に対して、ビンは、測定された運動に依存して、すなわち新しく取得された画像がユーザ定義値（分解されるべきである応用特有の変位の単位）だけ既に存在するビンからより大きく異なる場合に、連続的に作成されうる。スキャン終了基準は、運動状態カバー範囲及びスキャン時間の最適な妥協が提供されるように選択され、すなわち、前記スキャンは、全てのスライスが取得され、画像受け入れ又は後続ビン作成速度が定義可能な閾値の下である場合に完了されたと定義される。
【００８９】
４Ｄ体積が望まれる場合、空間及び時間における運動連続性は、前記取得された画像を個別の体積内にソートするのに使用されることができる。
【００９０】
図３は、図１の磁気共鳴撮像システム１００を動作する方法のグラフィック表現を示す。まず、ステップ２０６において、画像が取得される。これは、この場合、画像２０８に再構成される。円３００は、前記メモリグループのセットを表す。前記メモリグループのセット３００内に、複数の既存のメモリグループ３０２がある。ステップ２１０において、画像２０８は、既存のメモリグループ３０２と比較される。これは、前記差測定値を計算するのに使用される。この例において、前記差測定値は、オプティカルフローである。前記距離測定値は、この場合、ステップ２１２において、既存のビン又はメモリグループにマッチするかどうかを見るために比較される。マッチする場合、前記画像は、既存のメモリグループ３０２と関連付けられる。マッチしない場合、ステップ２１６が、以前記載されたように実行される。後続のメモリグループ３０４が作成され、画像２０８が、後続のメモリグループ３０４に割り当てられる。ステップ２１４、２１６及び関連するステップが完了した後に、前記方法は、ステップ２２０に進む。全てのスライスが取得される場合、スキャンは終了する２２２。そうではない場合、前記方法は、ステップ２０６に戻り、次の画像が取得される。
【００９１】
図において、ステップ２２０における質問に対する代替例が存在し、平均受け入れ速度が特定の閾値の下である場合、前記方法は終了することもできる。例えば、前記方法は、設定されたサイクル数を実行し、後続のビン又はメモリグループが追加されない場合、前記対象の運動が完全に特徴づけられたと見なされてもよく、前記方法は停止することができる。
【００９２】
本発明は、図面及び先行する記載において詳細に図示及び記載されているが、このような図示及び記載は、例示的又は典型的であり、限定的であると見なされるべきではなく、本発明は、開示された実施例に限定されない。
【００９３】
開示された実施例に対する他の変形例は、図面、開示及び添付の請求項の検討から、請求された発明を実施する当業者により理解及び達成されることができる。請求項において、単語「有する」は、他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞「１つの」は、複数を除外しない。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複数のアイテムの機能を満たしてもよい。特定の方策が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの方策の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと一緒に又は一部として供給される光記憶媒体又は半導体媒体のような適切な媒体に記憶／分配されてもよいが、インターネット又は他の有線又は無線電気通信システムを介するような他の形で分配されてもよい。請求項内のいかなる参照符号も、範囲を限定すると解釈されるべきではない。
【符号の説明】
【００９４】
１００：磁気共鳴システム
１０４：磁石
１０６：磁石のボア
１０８：測定領域又は撮像領域
１１０：磁場勾配コイル
１１２：磁場勾配コイル電源
１１４：無線周波数コイル
１１６：送受信器
１１８：対象
１２０：対象支持台
１２２：アクチュエータ
１２４：スライス
１２６：コンピュータシステム
１２８：ハードウェアインタフェース
１３０：プロセッサ
１３２：ユーザインタフェース
１３４：コンピュータ記憶部
１３６：コンピュータメモリ
１４０：パルスシーケンス命令
１４２：第１の磁気共鳴データ
１４４：１つ以上の第１の画像
１４６：画像データベース
１４８：シーケンシャル磁気共鳴データ
１５０：１つ以上のシーケンシャル画像
１５２：距離測定値
１５４：解剖学的識別データ
１５６：位置データ
１５８：運動統計
１６０：制御モジュール
１６２：画像再構成モジュール
１６４：画像処理モジュール
２００：パルスシーケンス命令を用いて磁気共鳴撮像システムを制御することにより第１の磁気共鳴データを取得する
２０２：基準磁気共鳴データから１つ以上の第１の画像を再構成する
２０４：メモリグループのセットの第１のメモリグループに１つ以上の第１の画像を割り当てる
２０６：パルスシーケンス命令を用いて磁気共鳴撮像システムを制御することによりシーケンシャル磁気共鳴データを取得する
２０８：シーケンシャル磁気共鳴データから１つ以上のシーケンシャル画像を再構成する
２１０：１つ以上のシーケンシャル画像とメモリグループのセットの各々との間の距離測定値を計算する
２１２：画像が既存のグループに属する？
２１４：選択されたグループと１つ以上のシーケンシャル画像との間の距離測定値が所定の範囲内である場合に選択されたグループに１つ以上のシーケンシャル画像を割り当てる
２１６：１つ以上のシーケンシャル画像が選択されたメモリグループに割り当てられない場合に後続のメモリグループを作成する
２１８：後続のメモリグループが作成される場合に後続のメモリグループに１つ以上のシーケンシャル画像を割り当てる
２２０：全ての画像が取得された？
３００：メモリグループのセット
３０２：既存のメモリグループ
３０４：後続のメモリグループ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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