(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定領域内の被験者からの磁気共鳴データを取得する磁気共鳴システムであって、前記磁気共鳴システムは、
前記測定領域内に主磁場を生成する磁石と、
少なくとも１つの方向それぞれの傾斜磁場コイルのセットに電流を供給することによって、前記少なくとも１つの方向において、前記測定領域内に傾斜磁場を生成する傾斜磁場システムと、
マシン実行可能命令とパルスシーケンスコマンドとを格納するメモリであって、前記パルスシーケンスコマンドは、前記磁気共鳴システムに、磁気共鳴フィンガープリンティング技術に従って前記磁気共鳴データを取得させ、前記パルスシーケンスコマンドは、一連のパルスシーケンス反復を特定し、各パルスシーケンス反復は、固定反復時間を有し、各パルスシーケンス反復は、前記パルスシーケンス反復の始まりから固定遅延において生じる無線周波数パルスか又はサンプリングイベントを含み、前記無線周波数パルスは、無線周波数パルスの分布から選択され、前記無線周波数パルスの分布は、フリップ角の分布に向けて磁気スピンを回転させ、前記パルスシーケンスコマンドは、前記傾斜磁場コイルのセットに供給される前記電流を制御することによる前記少なくとも１つの方向における傾斜磁場の印加を特定し、前記傾斜磁場コイルのセットの各傾斜磁場コイルに対して、供給電流の積分は、各固定反復時間に対して一定である、前記メモリと、
前記磁気共鳴システムを制御するプロセッサと、
を含み、
前記マシン実行可能命令の実行は、前記プロセッサに、
パルスシーケンスコマンドを用いて前記磁気共鳴システムを制御することによって、前記磁気共鳴データを取得させ、
前記磁気共鳴データを磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリと比較することによって、所定物質のセットの各物質の存在量を計算させ、
前記磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリは、所定物質のセットの前記パルスシーケンスコマンドの実行に反応して計算された磁気共鳴信号のリストを含む、磁気共鳴システム。
【請求項２】
前記磁気共鳴システムは、磁気共鳴撮像システムであり、前記測定領域は、撮像領域であり、前記傾斜磁場システムは、３つの直交方向において前記傾斜磁場を生成し、前記傾斜磁場システムは、前記サンプリングイベント中に、前記３つの直交方向において前記磁気共鳴データを空間符号化するように、前記測定領域内に位相符号化傾斜磁場を追加的に生成し、前記空間符号化は、前記磁気共鳴データを離散ボクセルに分割する、請求項１に記載の磁気共鳴システム。
【請求項３】
前記パルスシーケンスコマンドは、前記位相符号化傾斜磁場が、各サンプリングイベントに関して完全にバランスが取れていることを特定する、請求項２に記載の磁気共鳴システム。
【請求項４】
前記空間符号化は、１次元であり、前記離散ボクセルは、離散スライスのセットであり、更に、前記磁気共鳴データを前記離散スライスのセットに分割し、所定物質のセットの各物質の存在量は、前記離散スライスのセットの各スライスにおいて、前記離散スライスのセットの各スライスの前記磁気共鳴データを、前記磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリと比較することによって計算される、請求項２又は３に記載の磁気共鳴システム。
【請求項５】
前記空間符号化は、前記パルスシーケンスコマンドの実行中に、所定方向において一定傾斜磁場を生成するように前記傾斜磁場システムを制御することによって行われる、請求項２又は３に記載の磁気共鳴システム。
【請求項６】
前記空間符号化は、少なくとも部分的に前記サンプリングイベント中に、１次元読出し傾斜磁場を生成するように前記傾斜磁場システムを制御することによって行われる、請求項２又は３に記載の磁気共鳴システム。
【請求項７】
前記空間符号化は、３次元であり、前記空間符号化は、少なくとも部分的に前記サンプリングイベント中に、３次元読出し傾斜磁場を生成するように前記傾斜磁場システムを制御することによって行われる、請求項２又は３に記載の磁気共鳴システム。
【請求項８】
前記空間符号化は、非デカルト空間符号化として行われ、前記空間符号化は、非デカルト順序でｋ空間をサンプリングする前記サンプリングイベント中に、読出し傾斜磁場を生成するように前記傾斜磁場システムを制御することによって行われる、請求項２又は３に記載の磁気共鳴システム。
【請求項９】
前記離散ボクセルそれぞれの前記磁気共鳴データを、前記磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリと比較することによる前記離散ボクセルそれぞれ内の所定組織タイプそれぞれの存在量の計算は、
前記磁気共鳴データの各磁気共鳴信号を、前記所定物質のセットの各物質からの前記磁気共鳴信号の一次結合として表し、
最少化手法を使用して前記一次結合を解くことによって、前記所定物質のセットの各物質の存在量を決定することによって行われる、請求項２又は３に記載の磁気共鳴システム。
【請求項１０】
前記固定反復時間に等しい持続時間を有する１つ又は幾つかのダミーシーケンスモジュールが、前記一連のパルスシーケンス反復において適用され、各ダミーシーケンスは、ＲＦ励起及びサンプリングイベントがない、請求項１に記載の磁気共鳴システム。
【請求項１１】
前記一連のパルスシーケンス反復は、傾斜磁場スポイルされ、任意選択的に、疑似Ｔ１−スポイルされたシーケンスを形成する、請求項１０に記載の磁気共鳴システム。
【請求項１２】
前記マシン実行可能命令の実行は更に、前記プロセッサに、前記磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリを計算させる、請求項１乃至１１の何れか一項に記載の磁気共鳴システム。
【請求項１３】
前記パルスシーケンスコマンドは、前記固定遅延におけるｋ空間中心の読出しを特定する、請求項１乃至１２の何れか一項に記載の磁気共鳴システム。
【請求項１４】
測定領域内の被験者からの磁気共鳴データを取得する磁気共鳴システムを制御するプロセッサによる実行のためのマシン実行可能命令を含むコンピュータプログラムであって、
前記磁気共鳴システムは、前記測定領域内に主磁場を生成する磁石を含み、前記磁気共鳴システムは更に、少なくとも１つの方向それぞれの傾斜磁場コイルのセットに電流を供給することによって、前記少なくとも１つの方向において、前記測定領域内に傾斜磁場を生成する傾斜磁場システムを含み、
前記マシン実行可能命令の実行は、前記プロセッサに、
パルスシーケンスコマンドを用いて前記磁気共鳴システムを制御することによって、前記磁気共鳴データを取得させ、
前記磁気共鳴データを磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリと比較することによって、所定物質のセットの各物質の存在量を計算させ、
前記パルスシーケンスコマンドは、前記磁気共鳴システムに、磁気共鳴フィンガープリンティング技術に従って前記磁気共鳴データを取得させ、前記パルスシーケンスコマンドは、一連のパルスシーケンス反復を特定し、各パルスシーケンス反復は、固定反復時間を有し、各パルスシーケンス反復は、前記パルスシーケンス反復の始まりから固定遅延において生じる無線周波数パルスか又はサンプリングイベントを含み、前記無線周波数パルスは、無線周波数パルスの分布から選択され、前記無線周波数パルスの分布は、フリップ角の分布に向けて磁気スピンを回転させ、前記パルスシーケンスコマンドは、前記傾斜磁場コイルのセットに供給される前記電流を制御することによる前記少なくとも１つの方向における傾斜磁場の印加を特定し、前記傾斜磁場コイルのセットの各傾斜磁場コイルに対して、供給電流の積分は、各固定反復時間に対して一定であり、
前記磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリは、所定物質のセットの前記パルスシーケンスコマンドの実行に反応して計算された磁気共鳴信号のリストを含む、コンピュータプログラム。
【請求項１５】
測定領域内の被験者からの磁気共鳴データを取得するように磁気共鳴システムを作動させる方法であって、前記磁気共鳴システムは、前記測定領域内に主磁場を生成する磁石を含み、前記磁気共鳴システムは更に、少なくとも１つの方向それぞれの傾斜磁場コイルのセットに電流を供給することによって、前記少なくとも１つの方向において、前記測定領域内に傾斜磁場を生成する傾斜磁場システムを含み、
前記方法は、
パルスシーケンスコマンドを用いて前記磁気共鳴システムを制御することによって前記磁気共鳴データを取得するステップと、
前記磁気共鳴データを磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリと比較することによって、所定物質のセットの各物質の存在量を計算するステップと、
を含み、
前記パルスシーケンスコマンドは、前記磁気共鳴システムに、磁気共鳴フィンガープリンティング技術に従って前記磁気共鳴データを取得させ、前記パルスシーケンスコマンドは、一連のパルスシーケンス反復を特定し、各パルスシーケンス反復は、固定反復時間を有し、各パルスシーケンス反復は、前記パルスシーケンス反復の始まりから固定遅延において生じる無線周波数パルスか又はサンプリングイベントを含み、前記無線周波数パルスは、無線周波数パルスの分布から選択され、前記無線周波数パルスの分布は、フリップ角の分布に向けて磁気スピンを回転させ、前記パルスシーケンスコマンドは、前記傾斜磁場コイルのセットに供給される前記電流を制御することによる前記少なくとも１つの方向における傾斜磁場の印加を特定し、前記傾斜磁場コイルのセットの各傾斜磁場コイルに対して、供給電流の積分は、各固定反復時間に対して一定であり、
前記磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリは、所定物質のセットの前記パルスシーケンスコマンドの実行に反応して計算された磁気共鳴信号のリストを含む、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、具体的には、磁気共鳴フィンガープリンティングを行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴（ＭＲ）フィンガープリンティングは、様々な材料及び組織からの信号が測定ＭＲ信号に一意の寄与を有するように、時間的に分布した幾つかのＲＦパルスが印加される新しい技術である。一組の又は固定数の物質からの事前に計算した信号寄与の限定ディクショナリが測定ＭＲ信号と比較され、単一のボクセルにおける組成を決定することができる。例えばボクセルが、水分、脂肪及び筋肉組織しか含まないことが分かっていると、これらの３つの材料からの寄与のみを考慮すればよく、当該ボクセルの組成を正確に決定するためには、幾つかのＲＦパルスしか必要でない。より高い分解能を有するより大きいディクショナリが使用される場合、ＭＲフィンガープリンティングを使用して、ボクセルの様々な組織パラメータ（例えばＴ１、Ｔ２、…）を同時にかつ定量的に決定することができる。
【０００３】
磁気共鳴フィンガープリンティング技術は、Ｍａ他によるジャーナル論文「Magnetic Resonance Fingerprinting」（Ｎａｔｕｒｅ、第４９５巻、１８７〜１９３頁、ｄｏｉ：１０．１０３８／ｎａｔｕｒｅ１１９７１）において紹介された。磁気共鳴フィンガープリンティング技術は、米国特許出願公開第２０１３／０２７１１３２Ａ１号及び第２０１３／０２６５０４７Ａ１号においても説明されている。
【０００４】
Ｊｉａｎｇ他による会議議事録「MR Fingerprinting Using Spiral QUEST」（Ｐｒｏｃ、Ｉｎｔｌ．Ｓｏｃ．Ｍａｇ．Ｒｅｓｏｎ．Ｍｅｄ．２１（２０１３）、００１９頁）では、クイック・エコー・スプリット撮像技術（ＱＵＥＳＴ）を、磁気共鳴フィンガープリンティング（ＭＲＦ）シーケンスの構成単位として使用するＭＲＦが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、独立請求項における磁気共鳴撮像システム、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。実施形態は、従属請求項に提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
Ｍａ他によるＮａｔｕｒｅの論文は、磁気共鳴フィンガープリンティングの基本概念と、本明細書では「事前計算した磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリ」、「磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリ」及び「ディクショナリ」と呼ぶディクショナリといったこの技術を説明するために使用される専門用語とを紹介している。
【０００７】
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てよい。したがって、本発明の態様は、完全にハードウェアの実施形態、完全にソフトウェアの実施形態（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）又はソフトウェア態様とハードウェア態様とを組み合わせた実施形態の形を取ってよく、これらはすべて、本明細書では、一般的に、「回路」、「モジュール」又は「システム」と呼ぶ。更に、本発明の態様は、コンピュータ実行可能なコードが具体化されている１つ以上のコンピュータ可読媒体内に具体化されるコンピュータプログラムプロダクトの形を取ってよい。
【０００８】
１つ以上のコンピュータ可読媒体の任意の組み合わせを使用してもよい。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あってよい。「コンピュータ可読ストレージ媒体」は、本明細書において使用される場合、コンピュータデバイスのプロセッサによって実行可能である命令を記憶す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呼ぶ場合もある。コンピュータ可読ストレージ媒体は、有形コンピュータ可読媒体とも呼ぶ場合もある。幾つかの実施形態では、コンピュータ可読ストレージ媒体は、コンピュータデバイスのプロセッサによってアクセス可能であるデータも記憶可能である。コンピュータ可読ストレージ媒体の例としては、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、固体ハードディスク、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）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、光学ディスク、磁気光学ディスク及びプロセッサのレジスタファイルが挙げられるが、これらに限定されない。光学ディスクの例としては、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＷ又はＤＶＤ−Ｒディスクであるコンパクトディスク（ＣＤ）及びデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）が挙げられる。コンピュータ可読ストレージ媒体との用語は更に、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可能である様々なタイプの記録媒体を指す場合もある。例えばデータは、モデム、インターネット又はローカルエリアネットワークを介して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る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等又はこれらの任意の適切な組み合わせを含むが、これらに限定されない任意の適切な媒体を使用して送信されてよい。
【０００９】
コンピュータ可読信号媒体は、例えばベースバンド内に又は搬送波の一部としてコンピュータ実行可能コードが具体化された伝搬データ信号を含んでよい。このような伝搬信号は、電磁、光学又はこれらの任意の組み合わせを含むが、これらに限定されない様々な形式の何れかの形式を取ってよい。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く、命令実行システム、装置若しくはデバイスによる使用のための又は当該システム、装置若しくはデバイスと関連してプログラムを通信、伝搬又は運搬可能である任意のコンピュータ可読媒体であってよい。
【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更なる例である。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。幾つかの実施形態では、コンピュータストレージが、コンピュータメモリであってもよく、又は、その反対も同様である。
【００１１】
「プロセッサ」は、本明細書において使用される場合、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である電子コンポーネントを包含する。「プロセッサ」を含むコンピュータデバイスへの参照は、場合により、２つ以上のプロセッサ又は処理コアを含むもの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、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間で分散配置された一群のプロセッサを指す場合もある。コンピュータデバイスとの用語も、場合により、それぞれが１つ以上のプロセッサを含むコンピュータデバイスの一群又はネットワークを指すもの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、同じコンピュータデバイス内であるか又は複数のコンピュータデバイス間で分散配置される複数のプロセッサによって実行されてよい。
【００１２】
コンピュータ実行可能コードは、プロセッサに、本発明の一態様を行わせるマシン実行可能命令又はプログラムを含んでよい。本発明の態様の動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＋＋等といったオブジェクト指向プログラミング言語や、「Ｃ」プログラミング言語又は同様のプログラミング言語といった従来の手続き型プログラミング言語を含む１つ以上のプログラミング言語の任意の組み合わせで書かれ、マシン実行可能命令にコンパイルされる。場合によっては、コンピュータ実行可能コードは、高水準言語の形でも、予めコンパイルされた形でもよく、また、マシン実行可能命令をオン・ザ・フライで生成するインタプリタと併せて使用されてよい。
【００１３】
コンピュータ実行可能コードを、ユーザのコンピュータ上で専ら実行しても、ユーザのコンピュータ上で部分的に実行しても、スタンドアロンソフトウェアパッケージとして実行しても、ユーザのコンピュータ上で部分的にかつリモートコンピュータ上で部分的に実行しても又はリモートコンピュータ若しくはサーバ上で専ら実行してもよい。後者のシナリオの場合、リモートコンピュータは、ユーザコンピュータに、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接続されるか、又は、当該接続は、（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されてもよい。
【００１４】
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。当然ながら、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ブロックの部分は、適切である場合、コンピュータ実行可能コードの形のコンピュータプログラム命令によって実現される。更に当然ながら、相互に排他的ではない場合、様々なフローチャート、図及び／又はブロック図におけるブロックを組み合わせてもよい。これらのコンピュータプログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ又は他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサに提供され、コンピュータ又は他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサを介して実行される命令が、フローチャート及び／又はブロック図の１つ以上のブロックに定められている機能／作用を実現する手段を作成するようにマシンが生成される。
【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、他のプログラマブルデータ処理装置又は他のデバイスに、コンピュータ可読媒体内に記憶されている命令が、フローチャート及び／又はブロック図の１つ以上のブロックに定められている機能／作用を実現する命令を含む製品を生成するといったように、特定の方法で機能するように指示することができるコンピュータ可読媒体に記憶されてもよい。
【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デバイス上にロードされて、当該コンピュータ、他のプログラマブルデータ処理装置又は他のデバイス上で一連の動作ステップを行わせて、コンピュータ又は他のプログラマブル装置で実行される当該命令が、フローチャート及び／又はブロック図の１つ以上のブロックに定められる機能／作用を実現する処理を提供するようにコンピュータ実施処理が生成されてもよい。
【００１７】
「ユーザインターフェース」は、本明細書において使用される場合、ユーザ又は操作者が、コンピュータ又はコンピュータシステムとやり取りすることを可能にするインターフェースである。「ユーザインターフェース」は、「ヒューマンインターフェースデバイス」と呼ぶ場合がある。ユーザインターフェースは、操作者に情報若しくはデータを提供し、及び／又は、操作者から情報若しくはデータを受信する。ユーザインターフェースは、操作者からの入力が、コンピュータによって受信されることを可能にし、また、当該コンピュータからユーザに出力を提供する。つまり、ユーザインターフェースによって、操作者が、コンピュータを制御又は操作することができ、また、インターフェースによって、コンピュータが、操作者の制御又は操作の作用を示すことができる。ディスプレイ又はグラフィカルユーザインターフェース上でのデータ又は情報の表示は、操作者への情報の提供の一例である。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、ウェブカム、ヘッドセット、ペダル、有線グローブ、リモートコントローラ及び加速度計はすべて操作者からの情報又はデータの受信を可能にするユーザインターフェースのコンポーネントの例である。
【００１８】
「ハードウェアインターフェース」は、本明細書において使用される場合、コンピュータシステムのプロセッサが、外部コンピュータデバイス及び／若しくは装置とインタラクトする並びに／又は制御することを可能にするインターフェースを包含する。ハードウェアインターフェースによって、プロセッサが、外部コンピュータデバイス及び／又は装置に制御信号若しくは命令を送信することができる。ハードウェアインターフェースは更に、プロセッサが、外部コンピュータデバイス及び／又は装置とデータを交換することを可能にする。ハードウェアインターフェースの例としては、汎用シリアルバス、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、ブルートゥース（登録商標）接続、ワイヤレス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（登録商標）接続、制御電圧インターフェース、ＭＩＤＩインターフェース、アナログ入力インターフェース及びデジタル入力インターフェースが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１９】
「ディスプレイ」又は「ディスプレイデバイス」は、本明細書において使用される場合、画像又はデータを表示する出力デバイス又はユーザインターフェースを包含する。ディスプレイは、視覚、音声及び／又は触知データを出力する。ディスプレイの例としては、コンピュータモニタ、テレビジョンスクリーン、タッチスクリーン、触知電子ディスプレイ、点字（Braille）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）、プロジェクタ及び頭部取付け式ディスプレイが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２０】
磁気共鳴（ＭＲ）データは、本明細書において、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射された無線周波数信号の記録された測定結果と定義される。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、本明細書において、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又は３次元視覚化と定義される。この視覚化は、コンピュータを使用して行われてよい。
【００２１】
１つの態様では、測定領域内の被験者からの磁気共鳴データを取得する磁気共鳴システムを提供する。様々な例において、磁気共鳴システムは、様々な形を取る。例えば一例では、磁気共鳴システムはＮＭＲスペクトロメータである。別の例では、磁気共鳴システムは磁気共鳴撮像システムである。磁気共鳴システムがＮＭＲスペクトロメータである場合、被験対象は、測定領域内に置かれた何らかの種類の容器内の化学的被験対象である。磁気共鳴システムは、測定領域内に主磁場を生成する磁石を含む。
【００２２】
磁気共鳴システムは更に、少なくとも１つの方向それぞれの傾斜磁場コイルのセットに電流を供給することによって、少なくとも１つの方向において、測定領域内に傾斜磁場を生成する傾斜磁場システムを含む。つまり、傾斜磁場が生成される各方向に対する傾斜磁場コイルのセットがある。磁気共鳴撮像システムでは、典型的に、傾斜磁場コイルの３つの直交セットがある。ＮＭＲスペクトロメータの場合、傾斜磁場コイルの１つ、２つ又は３つのセットがある。
【００２３】
磁気共鳴システムは更に、マシン実行可能命令を格納するメモリを含む。メモリは更に、パルスシーケンスコマンドを格納する。パルスシーケンスコマンドは、磁気共鳴システムに、磁気共鳴フィンガープリンティング技術に従って磁気共鳴データを取得させる。パルスシーケンスコマンドは、一連のパルスシーケンス反復を特定する。これは更に、パルスシーケンスコマンドは、磁気共鳴撮像システムによって行われるパルスシーケンス反復のシーケンス又は一連のパルスシーケンス反復を特定するとも解釈される。各パルスシーケンス反復は、固定反復時間を有する。つまり、各パルス反復は、同じ持続時間を有する。各パルスシーケンス反復は、パルスシーケンス反復の始まりから固定遅延において生じる無線周波数パルスか又はサンプリングイベントを含む。各パルスシーケンス反復内で、無線周波数パルス又はサンプリングイベントのどちらかが生じるが、両方は生じない。
【００２４】
ほとんどの場合、固定遅延は、パルスシーケンス反復の持続時間と等しく、ＲＦパルス又はサンプリングイベントは、パルスシーケンス反復の終わりにおいて生じる。しかし、特定のパルスシーケンス反復がいつ開始又は終了するかを測定できる様々な方法がある。したがって、固定遅延は、パルスシーケンス反復がいつ始まるか又は開始するかを解釈するこれらの様々な方法を表現する手段である。無線周波数パルス又はサンプリングイベントは、毎回、パルスシーケンス反復内に同じ時間にあるように発生する。無線周波数パルスは、無線周波数パルスの分布から選択される。無線周波数パルスの分布は、フリップ角の分布に向けて磁気スピンを回転させる。パルスシーケンスコマンドは、傾斜磁場コイルのセットに供給される電流を制御することによる少なくとも１つの方向における傾斜磁場の印加を特定する。パルスシーケンス反復は更に、所定の（選択された）基本時間単位を有してよく、これは、ＲＦ励起パルス又は信号読出しを任意に含んでよい。基本時間単位は、ＲＦ励起及び信号読出し（取得）といったイベントが行われる最小時間単位である。連続する基本時間単位は、同じ又は異なるイベントを含んでよく、また、基本時間単位の連続は、（シーケンスの反復時間を規定する）自己繰り返し単位を含んでも含まなくてもよい。しかし、様々なイベントを有する基本時間単位の（疑似ランダム）非反復連続があってもよい。
【００２５】
傾斜磁場コイルのセットの各傾斜磁場コイルに対して、供給電流の積分は、各固定反復時間に対して一定である。無線周波数パルスは、無線周波数パルスの分布から選択され、したがって、被験者の様々な特性を、磁気共鳴フィンガープリンティング技術を使用して試験することができる。磁気共鳴システムは、当該磁気共鳴システムを制御するプロセッサを含む。本明細書では、プロセッサは、１つ以上のプロセッサと、更にはコントローラとを包含するように使用される。マシン実行可能命令の実行は、プロセッサに、パルスシーケンスコマンドを用いて磁気共鳴システムを制御することによって磁気共鳴データを取得させる。
【００２６】
マシン実行可能命令の実行は更に、プロセッサに、磁気共鳴データを磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリと比較することによって、所定物質のセットの各物質の存在量を計算させる。磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリは、所定物質のセットに対するパルスシーケンスコマンドの実行に反応して計算された磁気共鳴信号のリストを含む。典型的に、磁気共鳴フィンガープリンティング技術は、いつすべてのサンプリングイベントが生じ、また、いつすべての無線周波数パルスが生じるかを規定する特定のパルスシーケンスに対して行われる。無線周波数パルスの分布から選択される無線周波数パルスのシーケンスも規定される。非常に典型的に、磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリは、使用される特定のパルスシーケンスコマンドに合わせられている。磁気共鳴データを磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリと比較することによって、例えば所定物質のどの物質が又はどれくらいの量で、磁気共鳴システムによって測定される様々なボクセル又はボリューム内にあるかが推測される。
【００２７】
上記方法は、磁気共鳴フィンガープリンティング技術は、測定領域内のＢ０、即ち、主磁場の不均一性によってあまり影響を受けないという利点を有する。使用された特定のパルスシーケンスは、反復時間と傾斜磁場コイルの供給電流の積分の詳述との組み合わせを使用し、Ｂ０不均一性への測定結果の依存を減少させる方法がもたらされる。これは、特に磁気共鳴撮像にメリットがある。これは、１つ以上の傾斜磁場コイルを追加することによって、核磁気共鳴器具、即ち、ＮＭＲスペクトロメータにも有益である。ＮＭＲスペクトロメータの傾斜磁場コイルは、空間符号化には使用されないが、主磁場のＢ０不均一性の作用を減少させるために使用される。
【００２８】
磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリは、所定物質のセットに対するパルスシーケンスコマンドの励起に反応して計算した磁気共鳴信号のリストを含む。
【００２９】
パルスシーケンスコマンドが実行されると、パルスシーケンス反復は、１つずつ実行される。これは、サンプリング時間中に、各パルスシーケンス反復に対してデータ取得されることにつながる。磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリは、特定の物質に対する期待磁気共鳴信号を含む。測定信号は、１ボクセルに含まれる様々な物質からの磁気共鳴信号の一次結合である。ボクセルサイズに応じて、１ボクセル内に１つ以上の物質があってよい。磁気共鳴フィンガープリンティング技術では、様々な物質の可能な組成が検討される。各物質の可能なフィンガープリントが、実測物質と比較され、物質の組成が、磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリを使用して分解される。
【００３０】
通常は、磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリが計算される場合、磁場の不均一性を考慮する必要がある。ボクセルサイズが、空間場変化と比較して小さい場合、多数の様々な磁場に対する計算信号応答を含むディクショナリが、十分に優れたマッチを提供することができる。より大きいボクセルサイズは、所定物質のセットの各物質に対して基本的に不鮮明なフィンガープリントをもたらす場合がある。上記パルスシーケンスコマンドの使用は、磁気共鳴フィンガープリンティング技術へのＢ０不均一性の作用を減少することができる。
【００３１】
別の実施形態では、無線周波数パルス又はサンプリングイベントは、固定遅延の時間に中心がある。つまり、無線周波数パルスの中心又はサンプリングイベントの取得時間の中間点は、固定遅延の時間にその位置を有する。
【００３２】
なお、供給電流の積分が、傾斜磁場コイルのセットの各傾斜磁場コイルに対して各固定反復時間に対して一定であることは、特定の方向における傾斜磁場強度の積分が、各パルス反復時間に対して一定であるように設定することと同等である。これは、傾斜磁場コイル電流と磁場強度とは比例するからである。したがって、ある期間内の供給電流の一定積分は、特定の方向おける又は同じ期間内の当該特定のコイルの磁場強度の積分と同等である。
【００３３】
例えば、パルスシーケンスコマンドが、傾斜磁場コイルのセットへの供給電流を制御することによる少なくとも１つの方向における傾斜磁場の印加を特定し、傾斜磁場コイルのセットの各傾斜磁場コイルに対して、供給電流の積分は、各固定反復時間に対して一定であるとのテキストは、パルスシーケンスコマンドが、少なくとも１つの方向それぞれにおける経時的な傾斜磁場強度の積分が、各固定反復時間又は各基本時間単位に対して一定であるように、傾斜磁場コイルのセットへの供給電流を制御することによる少なくとも１つの方向における傾斜磁場の印加を特定するとのテキストと置き換えられてよい。
【００３４】
パルスシーケンスコマンドは、パルス反復毎に、可変反復時間、可変フリップ角及び可変測定時間で磁気共鳴データの測定を行う命令を含んでよい。これは、優れたサンプリングを提供し、様々なコンポーネントの磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリとのマッチングを可能にするパルス時間の有用な分布を提供する。より詳細には、磁気共鳴フィンガープリンティング技術には、磁気共鳴信号の時間的信号展開を記録することが含まれる。磁気共鳴信号は、ＲＦパルスと傾斜磁場パルスとを含み、１つ又は幾つかの可変要素を有する取得シーケンスによって生成される。これらの可変要素は、取得シーケンスの時間進行に亘って変化する。記録された信号展開は、同じ取得シーケンスを使用してシミュレートされた信号展開と比較される。シミュレーションは、ブロッホ（Bloch）方程式に基づいて行われてよい。測定信号展開のシミュレートされた基準との比較は、ディクショナリアプローチに基づいて行われてよい。ＭＲフィンガープリンティング技術は、組織及び材料パラメータの変化に対する感度が高い。ＭＲフィンガープリンティング技術に関する見識は、様々な材料又は組織に対して、当該材料又は組織を表す一意の信号展開があることである。磁気共鳴フィンガープリンティング技術は、フリップ角、ＲＦ位相、反復時間及びｋ空間サンプリングパターンといった取得パラメータの疑似ランダム変化による時間的及び部分的インコヒーレンスを有する。磁気共鳴フィンガープリンティングは、信号レベルが有限時間量の後、定常状態レベルに達する従来の磁気共鳴撮像方法に比べて、より長い信号展開に沿ってより有益な点をサンプリングすることを可能にする。
【００３５】
ＲＦパルス（フリップ角）のシーケンス、反復時間等は、ランダム又は疑似ランダムであってよい。ＲＦパルスの疑似ランダムシーケンス又は可能なＲＦパルスの分布から選択されたＲＦパルスでは、ＲＦパルスのシーケンスは、当該シーケンスが、様々な種に対する潜在ＭＲ反応間に最も高度な多様性を達成するようにその符号化パワーを最大にするように選択されてよい。重要な点は、パルスシーケンスが、単一値ではなく、ある範囲の反復時間及びフリップ角を含むことである。これは、結果として得られる磁気共鳴信号が様々な組織に対して異なり、フィンガープリントに似ているようなやり方で選択されてよい。
【００３６】
ｋ空間サンプリングは様々であってよい。例えば１次元における均一ｋ空間サンプリング、１次元における不均一ｋ空間サンプリング及び１次元におけるランダムｋ空間サンプリングである。ｚスライス選択といった１次元スライス選択を使用し、ｘ及びｙ傾斜磁場なしで（即ち、一度に１つのｚスライス全体を）サンプリングする場合、ｋ空間における単一点（原点）のみがサンプリングされると言える。ｚ傾斜磁場を、スライス選択ではなく、ここでもｘ及びｙ傾斜磁場なしで、ｚ方向におけるｋ空間のサンプリングに使用することができる。この場合、ｋ空間は１次元であり、サンプリングは、ｋ空間における点の均一又は不均一分布を使用して行われてよい。
【００３７】
別の実施形態では、パルスシーケンスは、一連のパルス反復を含む。一連のパルス反復の各パルス反復は、疑似ランダム分布、持続時間の分布から事前選択された持続時間又は疑似ランダム持続時間を有する。事前選択された持続時間は、結果として得られる一連のＲＦパルスがランダム又は疑似ランダムに見えるように上記分布から選択されてよいが、他の特性も最適にするように選択されてよい。例えば、上記されたように、ＲＦパルスは、様々な種に対する潜在ＭＲ反応間に最も高度な多様性を達成するようにシーケンスの符号化パワーを最大にするように選択される。より具体的には、パルスシーケンスは、ＲＦ励起又は信号読出しを有する基本時間単位のランダムな入れ替わりを有する。ＲＦ励起を有する乱数の基本時間単位と、信号読出しを有する乱数の基本時間単位とは交互に現れる。別の実施形態では、磁気共鳴システムは、磁気共鳴撮像システムである。測定領域は撮像領域である。傾斜磁場システムは、３つの直交方向において傾斜磁場を生成する。この場合、傾斜磁場コイルの３つのセットが使用される。傾斜磁場システムは、サンプリングイベント中に、上記３つの方向において磁気共鳴データを空間符号化するために、測定領域内に位相符号化傾斜磁場を追加的に生成する。空間符号化は、磁気共鳴データを離散ボクセルに分割する。
【００３８】
主磁場は、しばしば、Ｂ０磁場とも呼ばれる。パルスシーケンスコマンドは更に、磁気共鳴データの取得中に、磁気共鳴データの空間符号化を行うように傾斜磁場システムを制御する命令を含む。空間符号化は、磁気共鳴データを離散ボクセルに分割する。この実施形態は、被験者の空間的な結果組成をより迅速に決定する手段を提供できるので有益である。
【００３９】
別の実施形態では、パルスシーケンスコマンドは、位相符号化傾斜磁場が、各サンプリングイベントに関して完全にバランスが取れていることを特定する。位相符号化傾斜磁場が、完全にバランスが取れていると述べることは、総傾斜磁場面積が０であると言っているに等しい。総傾斜磁場面積は、例えば特定の傾斜磁場コイルに供給される電流と解釈されてよい。総傾斜磁場面積は、０であるので、個々の反復の各固定時間又は基本時間単位に対して一定である供給電流の積分に影響を及ぼさない。
【００４０】
別の実施形態では、パルスシーケンスは、スポイル傾斜磁場エコー、任意選択的に疑似Ｔ１スポイルシーケンスとして構成される。スポイル傾斜磁場エコーＭＲＦシーケンスは、明白な反復間位相蓄積を有する。すべての横方向磁化は、コヒーレント経路に沿って増大した信号、即ち、ＦＩＤ、励起エコー及び共役励起エコーだけがサンプリングされるように、各反復内でスポイルされる。疑似Ｔ１スポイルＭＲＦシーケンスは、明確で有限の数の寄与コヒーレンスを有する。これは、主磁場不均一性に無感応であるサンプリングされた信号を増強し、したがって、ＭＲＦライブラリエントリが主磁場変化に依存するものとして列挙される必要がないため、ＭＲＦ符号化空間は縮小される。
【００４１】
更に、傾斜磁場スポイルされ、任意選択の疑似Ｔ１スポイルパルスシーケンスとして形成される本発明のＭＲＦシーケンスは、フリップ角及びシーケンス反復時間の変化を使用する。正味傾斜磁場面積（時間積分）は、シーケンス反復時間と比例して設定される。デフェージングは、連続デフェージング状態間に生じる。即ち、連続（セットの）反復間に十分なデフェージングがある。シーケンス反復時間は、個々の反復の（ベース）固定反復時間又は基本時間単位の整数として選択される。ＲＦ励起及び信号サンプリングのないダミー反復が、シーケンス反復時間を更に変更させるように挿入されてもよい。本発明のこれらの態様は、次のことを含む：
−ブロッホ（Bloch）シミュレーションの著しい単純化を可能にする「疑似Ｔ１−」スポイルＭＲＦシーケンスの使用（ＭＲＦ信号に非常に明確な方法で寄与する明白で有限の数のコヒーレンスのみが検出されること見なすことができる）。
−必要なＭＲＦ符号化空間を縮小することによって、ＭＲＦ取得をより効率的にする（オフ共鳴を符号化する必要はない）。結果は、オフ共鳴とは無関係である。
−ＲＦパルスの位相を使用して、専用「ＲＦスポイリング」スキームを使用する追加の符号化要素となることを可能にし、効率的なＭＲＦサンプリング及び信頼できる信号マッチングを可能にする。
【００４２】
別の実施形態では、空間符号化は、１次元である。離散ボクセルは、離散スライスのセットである。上記方法は更に、磁気共鳴データを、離散スライスのセットに分割するステップを含む。所定物質のセットの各物質の存在量は、離散スライスのセットの各セット内で、離散スライスのセットの各スライスの磁気共鳴データを、磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリと比較することによって計算される。
【００４３】
別の実施形態では、空間符号化は、パルスシーケンスの実行中に、所定方向において一定の傾斜磁場を生成するように、傾斜磁場システムを制御することによって行われる。
【００４４】
別の実施形態では、空間符号化は、少なくとも部分的にサンプリングイベント中に、１次元読出し傾斜磁場を生成するように、傾斜磁場システムを制御することによって行われる。
【００４５】
別の実施形態では、空間符号化は、３次元である。空間符号化は、少なくとも部分的にサンプリングイベント中に、３次元読出し傾斜磁場を生成するように、傾斜磁場システムを制御することによって行われる。
【００４６】
別の実施形態では、空間符号化は、非デカルト空間符号化として行われる。空間符号化は、非デカルト順序（non-Cartesian order）でｋ空間をサンプリングするサンプリングイベント中に、読出し傾斜磁場を生成するように、傾斜磁場システムを制御することによって行われる。
【００４７】
別の実施形態では、離散ボクセルそれぞれの磁気共鳴データを磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリと比較することによる離散ボクセルそれぞれ内の所定の組織タイプそれぞれの存在量の計算は、最初に、磁気共鳴データの各磁気共鳴信号を、所定物質のセットの各物質からの信号の一次結合として表し、次に、最少化手法を使用して一次結合を解くことによって、所定物質のセットの各物質の存在量を決定することによって行われる。
【００４８】
別の実施形態では、磁気共鳴システムは、核磁気共鳴スペクトロメータである。これは、ＮＭＲスペクトロメータとしても知られている。
【００４９】
別の実施形態では、マシン実行可能命令の実行は更に、プロセッサに、磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリを計算させる。磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリの実際の計算は、ＮＭＲ信号をモデル化する様々な技術のどの技術で行われてもよい。例えばＮＭＲ信号は、いわゆるブロッホ（Bloch）方程式を使用して計算される多数の単一スピンを合計することによってモデル化されてよい。ディクショナリは、物質パラメータの具体的なセットとパルスシーケンスコマンドによって特定される特定のＭＲシーケンスとに対するボクセルからの期待ＮＭＲ信号を計算することによって作成される。
【００５０】
別の実施形態では、磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリは、拡張位相グラフ（Extended phase graph）形式を使用して、所定物質それぞれをモデル化することによって計算される。拡張位相グラフ形式は、例えばＷｅｉｇｅｌ，Ｍ．（２０１５）、Extended phase graphs: Dephasing, RF pulses, and echoes-pure and simple（Ｊ．Ｍａｇｎ．Ｒｅｓｏｎ．Ｉｍａｇｉｎｇ、４１：２６６−２９５、ｄｏｉ：１０．１００２／ｊｍｒｉ．２４６１９）に説明され、また、Ｓｃｈｅｆｆｌｅｒ，Ｋ．（１９９９）、A pictorial description of steady-states in rapid magnetic resonance imaging（Ｃｏｎｃｅｐｔｓ  Ｍａｇｎ．Ｒｅｓｏｎ．、１１：２９１−３０４、ｄｏｉ：１０．１００２／（ＳＩＣＩ）１０９９−０５３４（１９９９）１１：５＜２９１：：ＡＩＤ−ＣＭＲ２＞３．０．ＣＯ；２−Ｊ）でも説明されている。
【００５１】
別の実施形態では、パルスシーケンスコマンドは、固定遅延におけるｋ空間中心の読出しを特定する。
【００５２】
別の実施形態では、命令の実行は更に、プロセッサに、少なくとも１つの較正ファントムの磁気共鳴データの測定を繰り返させる。少なくとも１つの較正ファントムは、所定物質のセットの少なくとも１つの物質の既知のボリュームを含む。
【００５３】
１次元に沿って磁気共鳴データを測定するシステムと共に使用される場合、較正ファントムそれぞれが較正軸を有してよい。この場合、少なくとも１つの較正ファントムは、較正軸が所定方向と一直線になると、所定物質のセットの少なくとも１つの物質の既知のボリュームを含む。例えば較正ファントムが３次元又は２次元撮像が行われるシステム内で使用される他の場合では、所定物質は、較正ファントム内に既知の集結で均一に分布してよい。
【００５４】
別の態様では、本発明は、測定領域内の被験者からの磁気共鳴データを取得する磁気共鳴システムを制御するプロセッサによる実行のためのマシン実行可能命令を含むコンピュータプログラムプロダクトを提供する。磁気共鳴システムは、測定領域内に主磁場を生成する磁石を含む。磁気共鳴システムは更に、少なくとも１つの方向それぞれの傾斜磁場コイルのセットに電流を供給することによって、上記少なくとも１つの方向において、測定領域内に傾斜磁場を生成する傾斜磁場システムを含む。マシン実行可能命令の実行は、プロセッサに、パルスシーケンスコマンドを用いて磁気共鳴システムを制御することによって磁気共鳴データを取得させる。
【００５５】
パルスシーケンスコマンドは、磁気共鳴システムに、磁気共鳴フィンガープリンティング技術に従って磁気共鳴データを取得させる。パルスシーケンスコマンドは、一連のパルスシーケンス反復を特定する。各パルスシーケンス反復は、固定の反復時間を有する。各パルスシーケンス反復は、パルスシーケンス反復の始まりから固定遅延において生じる無線周波数パルスか又はサンプリングイベントを含む。無線周波数パルスは、無線周波数パルスの分布から選択される。無線周波数パルスの分布は、フリップ角の分布に向けて磁気スピンを回転させる。パルスシーケンスコマンドは、傾斜磁場コイルのセットに供給される電流を制御することによる少なくとも１つの方向における傾斜磁場の印加を特定する。傾斜磁場コイルのセットの各傾斜磁場コイルに対して、供給電流の積分は、各固定反復時間に対して一定である。
【００５６】
命令の実行は更に、プロセッサに、磁気共鳴データを磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリと比較することによって、所定物質のセットの各物質の存在量を計算させる。磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリは、計算した磁気共鳴信号のリストを含み、また、所定物質のセットに対するパルスシーケンスコマンドの実行に反応する。
【００５７】
別の態様では、本発明は、測定領域内の被験者からの磁気共鳴データを取得するように磁気共鳴システムを作動させる方法を提供する。磁気共鳴システムは、測定領域内に主磁場を生成する磁石を含む。磁気共鳴システムは更に、少なくとも１つの方向それぞれの傾斜磁場コイルのセットに電流を供給することによって、少なくとも１つの方向において、測定領域内に傾斜磁場を生成する傾斜磁場システムを含む。上記方法は、パルスシーケンスコマンドを用いて磁気共鳴システムを制御することによって磁気共鳴データを取得するステップを含む。
【００５８】
パルスシーケンスコマンドは、磁気共鳴システムに、磁気共鳴フィンガープリンティング技術に従って磁気共鳴データを取得させる。パルスシーケンスコマンドは、一連のパルスシーケンス反復を特定する。各パルスシーケンス反復は、固定反復時間を有する。各パルスシーケンス反復は、パルスシーケンス反復の始まりから固定遅延において生じる無線周波数パルスか又はサンプリングイベントを含む。無線周波数パルスは、無線周波数パルスの分布から選択される。無線周波数パルスの分布は、フリップ角の分布に向けて磁気スピンを回転させる。パルスシーケンスコマンドは、傾斜磁場コイルのセットに供給される電流を制御することによる少なくとも１つの方向における傾斜磁場の印加を特定する。傾斜磁場コイルのセットの各傾斜磁場コイルに対して、供給電流の積分は、各固定反復時間に対して一定である。
【００５９】
上記方法は更に、磁気共鳴データを磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリと比較することによって、所定物質のセットの各物質の存在量を計算するステップを含む。磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリは、所定物質のセットに対するパルスシーケンスコマンドの実行に反応して計算された磁気共鳴信号のリストを含む。
【００６０】
なお、本発明の上記実施形態の１つ以上は、組み合わせられた実施形態が相互に排他的ではない限り、組み合わせられてよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
以下において、本発明の好適な実施形態が、ほんの一例として、図面を参照して説明される。
【００６２】
【図１】図１は、磁気共鳴撮像システムの一例を示す。
【図２】図２は、図１の磁気共鳴撮像システムを作動させる方法を説明するフローチャートを示す。
【図３】図３は、パルスシーケンスの一部を示す。
【図４】図４は、パルスシーケンスの更なる一部を示す。
【図５】図５は、一連のパルスシーケンス反復を示す。
【図６】図６は、図５に示されるパルスシーケンスの位相グラフを示す。
【図７】図７は、図５及び図６に示されるパルスシーケンスの代替表現を示す。
【図８】図８は、磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリの一例を示す。
【図９】図９は、磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリの一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
これらの図面内の同様の参照符号を有する要素は、同等の要素であるか又は同じ機能を行う。先に説明された要素は、機能が同等であるならば、後の図面において必ずしも説明されない。
【００６４】
図１は、磁石１０４を有する磁気共鳴撮像システム１００の一例を示す。磁石１０４は、中にボア１０６を有する円筒型の超電導磁石１０４である。異なるタイプの磁石の使用も可能である。例えばスプリット円筒磁石といわゆるオープン磁石との両方を使用することも可能である。スプリット円筒磁石は、クライオスタットが二分されて、磁石のイソプレーン（iso-plane）へのアクセスが可能にされている点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、例えば荷電粒子線療法と併せて使用される。オープン磁石は、被検者を受容するのに十分大きい空間を間に有して上下にある２つの磁石部を有する。これらの２つの磁石部の配置は、ヘルムホルツ（Helmholtz）コイルのそれに似ている。オープン磁石は、被検者の閉塞性がより少ないため、人気がある。円筒磁石のクライオスタット内に、超電導コイルの集合がある。円筒磁石１０４のボア１０６内に、磁気共鳴撮像を行うのに磁場が十分強くかつ均一である撮像領域１０８がある。
【００６５】
磁石のボア１０６内には更に、磁石１０４の撮像領域１０８内の磁気スピンを空間的に符号化（空間符号化）するために磁気共鳴データを取得するために用いられる傾斜磁場コイル１１０のセットがある。傾斜磁場コイル１１０は、傾斜磁場コイル電源１１２に接続される。傾斜磁場コイル１１０はシンボルを意図している。通常は、傾斜磁場コイル１１０は、３つの直交する空間方向における空間的符号化のための３つの異なるコイルセットを含む。傾斜磁場電源は、傾斜磁場コイルに電流を供給する。傾斜磁場コイル１１０に供給される電流は、時間の関数として制御され、傾斜化又はパルス化される。
【００６６】
撮像領域１０８の隣には、撮像領域１０８内の磁気スピンの配向を操作し、また、撮像領域１０８内のスピンからの無線送信を受信する無線周波数コイル１１４がある。無線周波数アンテナは、複数のコイル要素を含む。無線周波数アンテナは、チャネル又はアンテナと呼ばれる。無線周波数コイル１１４は、無線周波数トランシーバ１１６に接続される。無線周波数コイル１１４及び無線周波数トランシーバ１１６は、別個の送信コイル及び受信コイル並びに別個の送信器及び受信器によって置換されてもよい。なお、無線周波数コイル１１４及び無線周波数トランシーバ１１６はシンボル的である。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も意図している。同様に、トランシーバ１１６も、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／送信要素を有してもよく、また、無線周波数トランシーバ１１６は、複数の送信／受信チャネルを有してもよい。
【００６７】
被験者支持体１２０が、被験者支持体及び被験者１１８を撮像領域１０８内で動かすことができるオプションのアクチュエータ１２２に取り付けられる。このようにすると、被験者１１８の大部分又は被験者１１８全体を撮像することができる。トランシーバ１１６、傾斜磁場電源１１２及びアクチュエータ１２２は、すべて、コンピュータシステム１２６のハードウェアインターフェース１２８に接続されていることが見て取れる。コンピュータストレージ１３４は、磁気共鳴フィンガープリンティング技術を行うためのパルスシーケンスコマンド１４０を含むものとして示されている。
【００６８】
パルスシーケンスコマンドは、磁気共鳴システムに、磁気共鳴フィンガープリンティング技術に従って磁気共鳴データを取得させる。パルスシーケンスコマンドは、一連のパルスシーケンス反復を特定する。各パルスシーケンス反復は、固定反復時間を有する。各パルスシーケンス反復は、パルスシーケンス反復の始まりから固定遅延において生じる無線周波数パルスか又はサンプリングイベントを含む。無線周波数パルスは、無線周波数パルスの分布から選択される。無線周波数パルスの分布は、フリップ角の分布に向けて磁気スピンを回転させる。パルスシーケンスコマンドは、傾斜磁場コイルのセットへの供給電流を制御することによる少なくとも１つの方向における傾斜磁場の印加を特定する。傾斜磁場コイルのセットの各傾斜磁場コイルに対して、供給電流の積分は、各固定反復時間に対して一定である。
【００６９】
コンピュータストレージ１３４は更に、磁気共鳴撮像システム１００を制御するように、パルスシーケンスコマンド１４０を使用して取得された磁気共鳴データ１４２を含むものとして示されている。コンピュータストレージ１３４は更に、磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリ１４４を含むものとして示されている。コンピュータストレージは更に、磁気共鳴データ１４２と磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリ１４４とを使用して再構成された磁気共鳴画像１４６を含むものとして示されている。
【００７０】
コンピュータメモリ１３６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ができるようにするオペレーティングシステム又は他の命令のようなコードを含む制御モジュール１５０を含む。
【００７１】
コンピュータメモリ１３６は更に、磁気共鳴フィンガープリントディクショナリ生成モジュール１５２を含むものとして示されている。フィンガープリント生成モジュール１５２は、磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリ１４４を作成するために、各ボクセルに対しブロッホ（Bloch）方程式を使用して１つ以上のスピンをモデル化する。コンピュータメモリ１３６は更に、磁気共鳴データ１４２と磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリ１４４とを使用して磁気共鳴画像１４６を再構成する画像再構成モジュールを含むものとして示されている。例えば磁気共鳴画像１４６は、被験者１１８内の所定物質の１つ以上の物質の空間分布のレンダリングであってよい。
【００７２】
図１の例は、磁気共鳴撮像システム又は装置１００が核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトロメータとなるように変更されてよい。傾斜磁場コイル１１０及び傾斜磁場コイル電源１１２を用いずに、装置１００は撮像ゾーン１０８内で０次元測定を行う。
【００７３】
図２は、図１の磁気共鳴撮像システム１００を作動させる方法を説明するフローチャートを示す。まず、ステップ２００において、パルスシーケンスコマンド１４０を用いて磁気共鳴撮像システムを制御することによって、磁気共鳴データ１４２が取得される。次に、ステップ２０２において、磁気共鳴データ１４２を磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリ１４４と比較することによって、所定物質のセットの各物質の存在量が計算される。存在量は、例えば磁気共鳴画像１４６内にプロット又は表示される。
【００７４】
ＭＲフィンガープリンティングは、定量的ＭＲＩへの将来有望な新しいアプローチである。本発明開示は、ＭＲフィンガープリンティングに必要な柔軟性を可能にするが、ΔＢ０作用（Ｂ０、即ち、主磁場の不均一性による作用）とは無関係のＭＲ信号をもたらす新規のＭＲシーケンスのクラスについて説明する。これらのシーケンスは、ボクセル内デフェージングによる信号損失といった問題や、ＭＲフィンガープリンティングディクショナリのシミュレーションにΔＢ０を不必要な余剰の次元として含めなければならないことを回避することができる。説明されるシーケンスの大きな利点は、これらのシーケンスが、１８０度パルスを必要とせず、これによりＳＡＲ問題が回避される点にある。拡張位相グラフ（Extended phase graph：ＥＰＧ）形式を使用して、期待される信号を容易にシミュレートすることができ、これは、適度な時間内に大きいディクショナリを計算することを可能にする。
【００７５】
ＭＲフィンガープリンティング（ＭＲＦ）は、定量的ＭＲＩへの新しいアプローチである。ＭＲ撮像への従来のアプローチは、１つの画像を再構成するために必要なすべてのデータを取得するために、様々な位相符号化ステップに対して同じ基本シーケンス構成単位を何回も繰り返すことに基づいている。対照的に、ＭＲフィンガープリンティングは、多くの可変要素（フリップ角、ＴＲ、…）を含むシーケンスを使用して、ＭＲ信号の時間的展開を記録する。次に、取得信号を、同じシーケンスを使用してシミュレートされた信号展開と比較することによって、撮像物体の磁化特性（Ｍ０、Ｔ１、Ｔ２、…）及び信号展開に影響を及ぼすシステムパラメータが取得される。通常、シミュレーションは、大きいセットのパラメータ組み合わせの実験の前に行われ、ディクショナリに格納される。測定が行われると、物体の特性は、取得データにベストマッチする信号展開をディクショナリから見つけることによって取得される。
【００７６】
ＭＲフィンガープリンティングのシーケンスは、マッチング処理における臨床的問題に関連する組織／材料のパラメータの精度を高めるために、当該シーケンスが、これらの変数の変化に対する感度が高いように選択される必要がある。その一方で、シーケンスは、ＭＲ信号に潜在的に影響を及ぼすすべての他の要素をディクショナリにおける追加の次元として含める（指数関数的に遅いマッチング／シミュレーションとマッチングにおける潜在的な曖昧さとにつながる）ことを回避するために、これらの変数に対する感度は高くあるべきではない。
【００７７】
通常、臨床上全く重要ではないが、ＭＲ信号に好ましくない影響を及ぼす１つのパラメータは、オフ共鳴（ΔＢ０）である。実施例は、ＭＲフィンガープリンティングに必要な柔軟性を可能にするが、ΔＢ０作用のないＭＲ信号をもたらす新しいＭＲシーケンスの新しいクラスを提供する。これらのシーケンスは、ボクセル内デフェージングによる信号損失といった問題や、ＭＲフィンガープリンティングディクショナリのシミュレーションにΔＢ０を不必要な余剰の次元として含めなければならないことを回避する。
【００７８】
ＭＲフィンガープリンティングシーケンスの例は、場合によっては、シーケンスオブジェクトに特定の制限を課すことによって、主磁場の変化に対して無感応であるようにされてよい。しかし、これらの制限は、ＭＲフィンガープリンティングに必要な変化を達成するために、十分な柔軟性を残す。
【００７９】
Ｔを、シーケンスの選択された基本時間単位の持続時間とする。シーケンスは、次の特徴のうちの１つ以上を有する。
１．ＲＦパルスはＴの整数倍の時間にのみ置かれる。ＲＦパルスのフリップ角及び位相は任意に選択される。
２．３つの主方向のすべてにおいて、Ｔの各間隔中に同じ総傾斜磁場面積が独立して蓄積されなければならない。（この要件は、位相符号化傾斜磁場が各データ取得近くで完全にバランスが取れていることを条件に、位相符号化傾斜磁場には適用されない。）
３．データ取得期間は、Ｔの整数倍近くに、その時間にＲＦパルスがない場合は置かれる。（ｋ空間中心ｋ＝０は、常に、ちょうどＴの整数倍において通過される。）
【００８０】
長さ及び傾斜磁場面積の要件は、シーケンスによって生成されたすべての磁化状態が、ＥＰＧ形式で等間隔の状態の単一のセットによってモデル化可能であることを確実にし、これは、磁化の効率的なリフォーカシングを確実にする。これは更に、オフ共鳴による追加の位相が、Ｔの整数倍において、即ち、各読出しの中心において常にちょうどゼロであることも保証する。
【００８１】
Ｔのすべての整数倍においてエコーが形成されるので、ＲＦパルスによって使用されていないＴのすべての整数倍においてデータ取得期間を置いて、物体に関して取得される情報の割合を最大限にすることが有利である。即ち、フィンガープリンティングシーケンスを、励起（Ｅ）及び取得（Ａ）のシーケンスによって特徴付けることができる。これらの２文字のすべてのシーケンスは、オフ共鳴に無感応である有効なフィンガープリンティングシーケンスを表現する（各Ｅにおいて、フリップ角及び位相を選択する追加の自由がある）。
【００８２】
以下において、可能なシーケンスの一例が、エコーの形成を視覚化する対応する位相グラフと共に示される。以下に説明される図３及び図４は、Ｅセグメント（図３）及びＡセグメント（図４）の象徴的表現を示す。
【００８３】
図３は、パルスシーケンス３００の一部を示す。横棒３０２は、固定反復時間３０２を表す。３本の線があり、第１の線３０４は、読出し傾斜磁場を特定するために使用される。線３０６は、位相符号化傾斜磁場３０６を特定するための空間を示し、線３０８は、スライス選択傾斜磁場を特定するための空間と、更に、ＲＦパルス３１０の位置とを示す。図３に示される例では、パルスシーケンス３００は、位相符号化を示さない。単一の読出し傾斜磁場３１２が示されている。上記例では、線３０８上に、固定反復時間３０２の始まり及び終わりの両方において生じるスライス選択傾斜磁場３１４とＲＦパルス３１０とがある。この例では、中心線３１６があり、スライス選択傾斜磁場３１４及びＲＦパルス３１０はこの線を中心とする。ＲＦパルス３１０及びスライス選択傾斜磁場３１４は、固定反復時間３０２の始まり及び終わりによって部分に分割されているものとして示されている。しかし、これは少し人工的であり、というのは、固定反復時間３０２の始まり及び終わりはずらすことが可能であり、中心線３１６の位置を、パルスシーケンス反復の始まりからの固定遅延と解釈することができる。つまり、図３は、ＲＦパルス３１０及びスライス選択傾斜磁場３１４全体が単一の固定反復時間３０２内にあるように再構成されてもよい。図３は、ＲＦパルスが遅延３１６において印加されるパルスシーケンス反復を表す。
【００８４】
図４は、パルスシーケンス４００の一部の更なる例を示す。図４は、サンプリングイベント４０４が生じるパルスシーケンス反復を示す。固定反復時間３０２の始まりにおいて、ＲＦパルス３１０がある。固定反復時間３０２の終わりにはＲＦパルスがない。代わりに、固定遅延３１６’に関して対称に印加される読出し傾斜磁場３１２がある。位相符号化傾斜磁場４０２もあり、これも、固定遅延３１６’に関して対称である。同様に、固定遅延３１６’の近くで、スライス選択傾斜磁場３１４’が２つの対称部分に分割されている。図３と同様に、固定反復時間３０２の正確な位置は、特定のパルスシーケンス反復のすべてのコンポーネントが固定反復時間３０２内にあるように調整される。固定遅延３１６及び３１６’は共に、表示されている固定反復時間３０２の始まり及び終わりにおいて示されている。しかし、例えば固定反復時間３０２の始まりは、ちょうど３１６と３１６’との間となるようにずらされてもよい。この場合、傾斜磁場３１２、４０２及び３１４’をすべて同じ固定反復時間３０２内に含めることができる。
【００８５】
図３及び図４の両方において、１つのＴの間のＭ３０４、Ｐ３０６及びＳ３０８における総面積は、それぞれ、Ａｍ、０、Ａｓである。読出し傾斜磁場の総面積は２Ａｍである。
【００８６】
これらの要素を組み合わせることによって（ここでもＡ、Ｅフラグメントを使用して）、より長いシーケンスを作成することができる。
【００８７】
図５は、一連のパルスシーケンス反復５００を示す。この場合、タイムラインは、等しい持続時間を有する幾つかの部分に分割されている。これらの部分は、固定反復時間に相当する。固定反復時間は、参照符号５０２か又は５０４が付けられる。固定反復時間５０２は、固定遅延３１６に無線周波数パルスを有するパルスシーケンス反復に対応する。パルスシーケンス反復５０４は、固定遅延３１６を中心にサンプリングイベント４０４を有するパルスシーケンス反復に対応する。図５における期間は、図３及び図４とは異なるように分割されている。傾斜磁場３１２、４０２、３１４、３１４’はすべて、対応するパルスシーケンス反復５０２又は５０４内に含まれる特定のパルスシーケンス反復に対するものであることが見て取れる。図５は、磁気共鳴フィンガープリンティングを行うのに有用であるパルスシーケンスコマンドを形成するように、パルスシーケンス反復５０２又は５０４の基本構成単位をつなぎ合わせるために使用する方法を示す。
【００８８】
図６は、図５に示されるパルスシーケンス５００の位相グラフを示す。ＲＦパルス３１０及びサンプリングイベント４０４の位置が示されている。図５に示されるパルスシーケンスは、ランダムシーケンスを表す。各時間単位又は固定反復時間の間、同じ傾斜磁場面積が蓄積される。ＲＦパルスは、任意のフリップ角及び位相を有し、固定反復時間の整数倍に置かれてよい。この例では、ＲＦパルスは、固定遅延３１６に置かれている。次に、固定反復時間のすべての整数倍においてエコーが生成される。エコーは、固定遅延３１６において生成される。固定遅延３１６においてＲＦパルスがない場合、エコーが読み出されてよい。斜めの線６００は、位相グラフベースでのスピン系の状態を表す。すべての状態が示されているわけではなく、一部の状態の展開は、図の上縁及び下縁において切り取られている。線の傾きは不平衡の傾斜磁場による位相の取得を表す。
【００８９】
図７は、図５及び図６に示されているパルスシーケンスの別の表現を示す。図７は、２つのプロットを示す。上のプロット７００は、選択されたフリップ角の分布をプロットしたものであり、第２のプロット、即ち、下のプロットは、次の無線周波数パルスが印加されるまで待機するステップの数７０２を示す。ｘ軸７０４は、パルスシーケンス反復の数７０４である。上のプロットにおけるｙ軸７０６は、選択されたフリップ角を示す。下のｙ軸７０８は、単位ブロックの数７０８を示す。単位ブロックの数は、パルスシーケンス反復に相当する。
【００９０】
このシーケンスは、５０のステップからなる（ｘ軸上に示される）。各ステップは、時間Ｔの単位ブロックの整数を含む（下のグラフに示される）。各ステップの始まりにおいて、ランダムフリップ角のＲＦパルスが印加される（上のグラフ）。
【００９１】
長さｎ＊Ｔを有するステップは、１つのＲＦパルスと（ｎ−１）の測定結果とを含む。したがって、結果として得られるフィンガープリント信号の長さは、シーケンスステップの数とは異なる。次のグラフは、様々なＴ１／Ｔ２組み合わせについて上記シーケンスから計算される２つの異なるフィンガープリント信号の一例を示す。このような計算信号のセットは、測定結果との比較のためのＭＲＦディクショナリとして使用することができる。
【００９２】
図８は、磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリ８００の一例を示す。第１のエントリ８０２と第２のエントリ８０４とがある。この例では、ディクショナリ８００は、パルスシーケンスコマンドの特定のセットについて計算される。各エントリ８０２、８０４は、２つの異なる材料について測定される期待ＭＲ信号を表す。材料８０２は、４００ｍｓのＴ１時間と１００ｍｓのＴ２時間とを有する。材料８０４は、１０００ｍｓのＴ１時間と５００ｍｓのＴ２時間とを有する。実測ＭＲ信号を、２つのディクショナリエントリ８０２、８０４と比較することができ、例えば当該２つのエントリの一次結合を、測定ＭＲ信号に近似させるために追加されてよい。このようにすると、特定ボリューム内の第１の材料８０２と第２の材料８０４との相対比が推測される。
【００９３】
本発明の他の態様は、傾斜磁場及び任意選択のＲＦスポイリングを含むスポイル傾斜磁場エコーシーケンスを使用して、ＭＲフィンガープリンティングを行う。スポイルシーケンスは、（オフ共鳴及び傾斜磁場切り替えによる）明白なＴＲ間位相蓄積と、Ｔ１重み付けを達成するために任意選択的に使用される適切なＲＦ信号スポイリングとによって特徴付けられる。すべての横方向磁化は、各ＴＲ内でスポイルされるので、離散コヒーレンス経路からの信号（基本的に、ＦＩＤ、スピンエコー及び励起エコー）のみがコヒーレントに重ね合わされ、測定ＭＲ信号に寄与する。具体的には、オフ共鳴作用は、選択された傾斜磁場エコー時間に固有のＴ２＊コントラストにまで減少される。更に、非常に多くの磁気モーメントからの寄与を合計するのではなく、可算個のコヒーレンスのみを追跡すればよいので、ディクショナリの計算は非常に簡易化される。
【００９４】
ＭＲＦ取得において、一般に、シーケンスのフリップ角及びＴＲが、選択されたディクショナリによる意図的な選択によって変化するので、定常状態は増大しない。可変フリップ角αｋは、構造理論のフレームワークにおいて既に取り扱われているが、可変ＴＲはすぐに可能ではない。各ＴＲ間隔の終わりに、単純な可変遅延を追加することは、切り替えられた傾斜磁場及び静的傾斜磁場（即ち、オフ共鳴）からの非同期位相寄与につながり、これは、計算（ブロッホ（Bloch）シミュレーション）を非常に困難にする。したがって、第１の要件として、切り替えられた傾斜磁場の正味傾斜磁場面積が、対応するＴＲに比例するように調整されなければならない。第２の要件は、様々なデフェージング状態を混合することが可能ではないという事実から生じる。つまり、隣接するデフェージング状態間には十分なデフェージングが常になければならず、これは、状態１＝０のみが測定信号に寄与することが確実にされる。そうでなければ、ずれた「エコートップ」を有するエコーが重なり合い、深刻なアーチファクトを引き起こし、ＭＲＦ信号受信を損なう。これは、可変ＴＲを元のシーケンスのベースＴＲの整数倍として選択することによって達成される。実用的な実施態様では、両要件は、ＲＦ励起及び取得の両方がオフにされている「ダミーシーケンスモジュール」を取り入れることによって満たされる（図９を参照）。
【００９５】
本発明は、図面及び上記説明において詳細に例示及び説明されたが、このような例示及び説明は、例示的であって、限定と考えられるべきではない。本発明は、開示された実施形態に限定されない。
【００９６】
開示された実施形態の他の変形態様は、図面、開示内容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、実施される。請求項において、「含む」との用語は、他の要素又はステップを排除するものではなく、また、「ａ」又は「ａｎ」との不定冠詞も、複数形を排除するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項に記載される幾つかのアイテムの機能を果たしてもよい。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されることだけで、これらの手段の組み合わせを有利に使用することができ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又はその一部として供給される光学ストレージ媒体又は固体媒体といった適切な媒体上に記憶及び／又は分散されてもよいが、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムを介するといった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、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】
【００９７】
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  傾斜磁場コイル
１１２  傾斜磁場コイル電源
１１４  無線周波数コイル
１１６  トランシーバ
１１８  被験者
１２０  被験者支持体
１２２  アクチュエータ
１２４  所定方向
１２５  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ーフェース
１３０  プロセッサ
１３２  ユーザインターフェース
１３４  コンピュータストレージ
１３６  コンピュータメモリ
１４０  パルスシーケンスコマンド
１４２  磁気共鳴データ
１４４  磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリ
１４６  磁気共鳴画像
１５０  制御モジュール
１５２  磁気共鳴フィンガープリントディクショナリ生成モジュール
１５４  画像再構成モジュール
２００  パルスシーケンスコマンドを用いて磁気共鳴撮像システムを制御することによって、磁気共鳴データを取得する
２０２  磁気共鳴データを磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリと比較することによって、所定物質のセットの各物質の存在量を計算する
３００  パルスシーケンスの一部
３０２  固定反復時間
３０４  読出し
３０６  位相符号化
３０８  スライス選択
３１０  ＲＦパルス
３１２  読出し傾斜磁場
３１４  スライス選択傾斜磁場
３１４’  スライス選択傾斜磁場
３１６  固定遅延
３１６’  固定遅延
４００  パルスシーケンスの一部
４０２  位相符号化傾斜磁場
４０４  サンプリングイベント
５００  一連のパルスシーケンス反復
５０２  ＲＦパルスを有するパルスシーケンス反復
５０４  サンプリングイベントを有するパルスシーケンス反復
６００  状態の組み合わせ
７００  選択されたフリップ角の分布
７０２  次のＲＦパルスまで待機するステップ数
７０４  パルスシーケンス反復の数
７０６  選択されたフリップ角
７０８  単位ブロックの数
８００  磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリ
８０２  第１のエントリ
８０４  第２のエントリ
【要約】  本発明は、測定領域内に主磁場を生成する磁石１０４と、少なくとも１つの方向それぞれの傾斜磁場コイル１１２のセットに電流を供給することによって、少なくとも１つの方向において、測定領域内に傾斜磁場を生成する傾斜磁場システム１１０、１１２とを含む磁気共鳴システム１００を提供する。命令は、プロセッサ１３０に磁気共鳴システムを制御させる。マシン実行可能命令の実行は、プロセッサに、パルスシーケンスコマンドを用いて磁気共鳴システムを制御させることによって、磁気共鳴データを取得させる（２００）。パルスシーケンスコマンド１４０は、磁気共鳴システムに、磁気共鳴フィンガープリンティング技術に従って磁気共鳴データを取得させる。パルスシーケンスコマンドは、一連５００ノパルスシーケンス反復５０２、５０４を特定し、それぞれ、固定反復時間３０２を有する。各反復は、パルスシーケンス反復の開始から固定遅延３１６において生じる、無線周波数パルスの分布から選択される無線周波数パルス３１０か又はサンプリングイベント４０４を含む。パルスシーケンスコマンドは、傾斜磁場コイルのセットへの供給電流を制御することによる少なくとも１つの方向における傾斜磁場３０８の印加を特定する。傾斜磁場コイルそれぞれに対して、供給電流の積分は、各固定反復時間に対して一定である。命令は更に、プロセッサに、磁気共鳴データを磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリ１４４と比較させることによって、所定物質のセットの各物質の存在量を計算させる（２０２）。【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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