(57)【要約】  本開示は、磁気共鳴解析を実行するための様々な方法及びシステムを提供している。多くの実施形態によれば、対象の画像又はその他の情報は、超放射パルスから導出されている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料又は主題内の分子の量の定量分析を実行する方法であって、
ａ）（ｉ）第１方向に沿って背景磁界を提供する主磁石と、（ｉｉ）少なくとも１つの高周波コイルと、（ｉｉｉ）少なくとも１つの対象領域を定義するように制御することができる少なくとも１つの勾配コイルと、を含む磁気共鳴装置を提供するステップと、
ｂ）複数の分子を収容する少なくとも１つのＳＳＲを前記ＭＲ装置に導入するステップと、
ｃ）前記ＳＳＲ内の核の少なくとも１つの組の核磁化と前記少なくとも１つの近傍の共鳴コイルの間に電磁フィードバックを導入することにより、前記システムにτＲとＴ２の間に望ましい関係を実現させるよう、前記共鳴コイルの回路を調節するステップと、
ｄ）前記ＳＳＲ内の核の少なくとも１つの組の前記磁化が９０度超に回転するように、ＲＦパルスを前記ＳＳＲに導入するステップと、
ｅ）ステップｅの結果として得られる前記ＳＲパルスを分析して前記ＳＲパルスのピーク時間及び幅を判定するステップと、
ｆ）解析対象の試料又は主題を前記対象領域に導入するステップと、
ｇ）前記ＳＳＲ内の核の少なくとも１つの組の前記磁化がステップｃ）と同一の角度に回転するように、ＲＦパルスを前記試料又は主題及び前記ＳＳＲに導入するステップと、
ｈ）ステップｈ）の結果として得られる前記ＳＲパルスを分析して新しいＳＲパルスのピーク時間及び幅を判定するステップと、
ｉ）ステップｈ）の前記パルスからステップｆ）において得られた前記パルスを減算して前記試料又は主題内の前記ターゲット分子の量に関する定量情報を取得するステップと、
を有する方法。
【請求項２】
第１高周波コイルを使用してＲＦパルスを前記試料又は主題に導入し、且つ、第２高周波コイルを使用して前記対象の核の組の前記核磁化と前記第２高周波コイルの間に電磁フィードバックを誘発する請求項３に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つの高周波コイルを使用してＲＦパルスを第１選択可能状態における前記試料又は主題に導入し、且つ、更には、第２選択可能状態にある際に、前記少なくとも１つの高周波コイルを更に使用して前記対象の核の組の前記核磁化と前記第２高周波コイルの間に電磁フィードバックを誘発する請求項３に記載の方法。
【請求項４】
磁気共鳴プロトコルを実行する方法であって、
ａ）（ｉ）第１方向に沿って背景磁界を提供する主磁石と、（ｉｉ）少なくとも１つの高周波コイルと、（ｉｉｉ）対象領域を定義するように制御することができる少なくとも１つの勾配コイルと、を含む磁気共鳴装置を提供するステップと、
ｃ）解析対象の試料又は主題を前記対象領域に導入するステップと、
ｃ）ＲＦパルスを前記試料又は主題に導入して前記試料又は主題内の核にエネルギーを供給するステップと、
ｅ）電磁フィードバックが前記試料又は主題内の核の第２の組と前記少なくとも１つの共鳴コイルの間に誘発されることを実質的に防止しつつ、前記試料又は主題内の核の第１の組と前記少なくとも１つの高周波コイルの間に電磁フィードバックを誘発することにより、前記核の第１の組の前記核磁化のベクトル方向を前記背景磁界の前記第１方向との関係において望ましい角度に回転させるステップと、
ｆ）前記核の第１の組と関連する前記磁化を破壊するべく、前記対象領域内おいて勾配磁界を有効にするステップと、
ｇ）勾配を無効にするステップと、
ｈ）ＲＦパルスを利用して核磁化の第２の組を望ましい角度に回転させるステップと、
ｉ）前記横方向磁化のパルスと関係する信号を検出するステップと、
ｊ）前記信号を処理して前記試料又は主題内の前記核の第２の組の存在に関係するデータ・セットを形成するステップと、
を有する方法。
【請求項５】
横方向磁化の複数のパルスから取得された情報を処理することにより、（ｉ）画像、（ｉｉ）動的フロー・データ、（ｉｉｉ）血流データ、（ｉｉｉ）化学種の分光学的同定、（ｉｖ）生理学的データ、又は（ｖ）代謝データのうちの少なくとも１つを生成するステップを更に有する請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ａ）電磁フィードバックを誘発することにより、前記核の第２の組の前記核磁化のベクトル方向を前記背景磁界の前記第１方向との関係において望ましい角度に回転させるステップと、
ｂ）前記電磁フィードバックを停止することにより、前記横方向磁化のパルスが伝播することを前記核の第２の組が許容することを許容するステップと、
を更に有する請求項４に記載の方法。
【請求項７】
電磁フィードバックは、前記少なくとも１つの対象領域内における勾配磁界の存在を除去することにより、少なくとも部分的に誘発される請求項４に記載の方法。
【請求項８】
電磁フィードバックは、前記少なくとも１つの高周波コイルを既定の共鳴周波数に対して選択的にチューニングすることにより、少なくとも部分的に誘発される請求項４に記載の方法。
【請求項９】
前記解析対象の試料は、脂肪及び水を含む生体内試料であり、且つ、更には、横方向磁化のパルスは、水中の陽子から前記少なくとも１つの高周波コイルによって検出され、且つ、更には、横方向磁化は、脂肪中の陽子からは、前記少なくとも１つの高周波コイルによって実質的に検出されない請求項４に記載の方法。
【請求項１０】
第１高周波コイルを使用してＲＦパルスを前記試料又は主題に導入し、且つ、第２高周波コイルを使用して前記対象の核の組の前記核磁化と前記第２高周波コイルの間に電磁フィードバックを誘発する請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの高周波コイルを使用してＲＦパルスを第１選択可能状態にある前記試料又は主題に導入し、且つ、更には、第２選択可能状態にある際に、前記少なくとも１つの高周波コイルを更に使用して前記対象の核の組の前記核磁化と前記第２高周波コイルの間に電磁フィードバックを誘発させる請求項６に記載の方法。
【請求項１２】
磁気共鳴プロトコルを実行する方法であって、
ａ）（ｉ）第１方向に沿って背景磁界を提供する主磁石と、（ｉｉ）少なくとも１つの高周波（ＲＦ）コイルと、（ｉｉｉ）少なくとも１つの対象領域を定義するように制御することができる少なくとも１つの勾配コイルと、を含む磁気共鳴装置を提供するステップと、
ｂ）解析対象の試料又は主題を前記装置に導入するステップと、
ｃ）前記対象領域内の前記磁界勾配を実質的にゼロになるように調節することにより、前記試料又は主題内においてＳＲパルスを受け取るための対象領域を定義するステップと、
ｄ）ＲＦパルスを前記試料又は主題に導入して前記試料又は主題内の核にエネルギーを供給するステップと、
ｅ）前記試料又は主題内の核の第１の組の核磁化と前記ＲＦコイルの間に電磁フィードバックを誘発することにより、前記核の第１の組の前記核磁化のベクトル方向を前記背景磁界の前記第１方向との関係において望ましい角度に回転させて横方向磁化ＭＸＹの少なくとも１つの電磁パルスを生成するステップであって、前記対象領域の外部の核の第２の組の核磁化のベクトル方向は、前記少なくとも１つの電磁パルスが生成される際に、実質的に変化しない、ステップと、
ｅ）ＲＦコイルを使用することにより、ステップｃ）において定義された前記領域から生じる前記横方向磁化のパルスを検出するステップと、
を有する方法。
【請求項１３】
横方向磁化の１つ又は複数のパルスから取得された情報を処理することにより、（ｉ）画像、（ｉｉ）動的フロー・データ、（ｉｉｉ）血流データ、（ｉｉｉ）化学種の分光学的同定、（ｉｖ）生理学的データ、又は（ｖ）代謝データのうちの少なくとも１つを生成するステップを更に有する請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
磁気共鳴分光撮像を実行する方法であって、
ａ）（ｉ）第１方向に沿って背景磁界を提供する主磁石と、（ｉｉ）少なくとも１つの共鳴フィードバック対応型コイルと、（ｉｉｉ）少なくとも１つの対象領域を定義するように制御することができる少なくとも１つの勾配コイルと、を含む磁気共鳴装置を提供するステップと、
ｂ）解析対象の試料又は主題を前記対象領域に導入するステップと、
ｃ）ＭＲパルス・シーケンス・プロトコルを実行することにより、（ｉ）画像、（ｉｉ）動的フロー・データ、（ｉｉｉ）血流データ、（ｉｉｉ）化学種の分光学的同定、（ｉｖ）生理学的データ、又は（ｖ）代謝データのうちの少なくとも１つを生成するステップと、
ｄ）前記試料内の核の少なくとも１つの組の核磁化と前記少なくとも１つの共鳴フィードバック対応型コイルの間に電磁フィードバックを誘発することにより、（ｉ）前記試料内の前記核の少なくとも１つの組の前記核磁化のベクトル方向の前記背景磁界の前記方向との関係における新しい望ましい角度への回転と、（ｉｉ）前記試料内の核の少なくとも１つの組の歳差運動周波数の前記試料内のその他の核の歳差運動周波数との関係におけるシフトと、のうちの少なくとも１つを生成するべく、前記ＲＦコイルの回路を調節するステップと、
を有する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１２年７月２日付けで出願された米国仮特許出願第６１／６６７，２８３号明細書、２０１２年９月２６日付けで出願された米国仮特許出願第６１／７０６，１００号明細書、２０１２年９月２６日付けで出願された米国仮特許出願第６１／７０６，１０２号明細書、２０１２年９月２６日付けで出願された米国仮特許出願第６１／７０６，１０６号明細書、及び２０１２年１２月４日付けで出願された米国仮特許出願第６１／７３３，４１５号明細書に対する優先権の利益を主張する２０１３年３月１５日付けで出願された米国特許出願第１３／８４４，４４６号明細書に対する優先権の利益を主張するものである。上述のそれぞれの特許出願の開示内容は、引用により、そのすべてが、すべての目的のために、本明細書に包含される。
【０００２】
本開示は、磁気共鳴撮像のための改良された技法、システム及び機械可読プログラムに関する。
【背景技術】
【０００３】
従来のＮＭＲ／ＭＲＩ／ＭＲＳ解析は、高周波（radiofrequency:ｒｆ）放射のパルスを常に含んでいる。ｒｆパルスの役割は、調査対象のシステムを一時的な非平衡磁化の状態に励起するというものである。システムは、緩和して平衡状態に戻るのに伴って、放射を放出し、次いで、この放射を使用することにより、画像を形成することも可能であり、且つ／又は、システムの物理的状態、所与の分子の量、拡散係数、分光学的同定などのような科学的な値又は診断のための値の情報を抽出することもできる。文献には、このような方式によって様々な種類の情報を抽出するように設計された様々なｒｆパルス・シーケンスが詳しく記述されている。ＭＲＩの技術分野においては、撮像の速度を増大させることが可能であり、相対的に少ないデータの保存しか必要としないと共に、且つ、画像品質を改善することができる進歩に対する継続的なニーズが存在している。本開示は、これらの問題点に対する解決策を提供している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示の利点については、以下の説明に記述されており、且つ、この説明から明らかとなる。本開示の更なる利点は、以下の説明及び添付の請求項並びに添付図面において具体的に指摘されている方法及びシステムによって、実現及び達成されることになる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
これらの及びその他の利点を実現するべく、且つ、本明細書において実施されている開示の目的に従って、本開示は、一実施形態において、磁気共鳴プロトコルを実行する方法を提供している。この方法は、（ｉ）第１方向に沿って背景磁界を提供する主磁石と、（ｉｉ）少なくとも１つの高周波コイルと、（ｉｉｉ）少なくとも１つの対象領域を定義するように制御することができる少なくとも１つの勾配コイルと、を含む磁気共鳴装置を提供するステップを含む。この方法は、対象領域を定義するステップと、解析対象の試料又は主題を対象領域に導入するステップと、試料又は主題内の核の少なくとも１つの組の核磁化と少なくとも１つの近傍の共鳴コイルの間に電磁フィードバックを誘発することにより、核の少なくとも１つの組の核磁化のベクトル方向を背景磁界の第１方向との関係において望ましい角度に回転させて横方向磁化ＭＸＹの少なくとも１つの電磁パルスを生成するステップと、を更に含む。この方法は、試料又は主題から、或いは、少なくとも１つの高周波コイルにより、ｒｆパルスを検出するステップを更に含む。この方法は、通常は、そのようにはならない臨床ＭＲＩの条件下においても核磁気のフィードバックの発生を可能にする技法として、以下において更に詳述するフィードバック対応型コイル（Feedback Enabled Coil:ＦＥＣ）及び更なる補助スピン・リザーバ（Supplementary Spin Reservoir:ＳＳＲ）の使用法を更に含む。
【０００６】
更なる一実施形態によれば、試料又は主題内の分子の量の定量分析を実行する方法が提供されている。この方法は、（ｉ）第１方向に沿って背景磁界を提供する主磁石と、（ｉｉ）少なくとも１つの高周波コイルと、（ｉｉｉ）少なくとも１つの対象領域を定義するように制御することができる少なくとも１つの勾配コイルと、を含む磁気共鳴装置を提供するステップと、複数の分子を収容する少なくとも１つのＳＳＲをＭＲ装置に挿入するステップと、ＳＳＲ内の核の少なくとも１つの組の核磁化と少なくとも１つの近傍の共鳴コイルの間に電磁フィードバックを誘発してシステムにτＲとＴ２の間に望ましい関係を実現させるために、共鳴コイルの回路を調節するステップと、ＳＳＲ内の核の少なくとも１つの組の磁化が９０度超に回転するように、ＲＦパルスをＳＳＲに導入するステップと、ステップｅの結果として得られるＳＲパルスを分析してＳＲパルスのピーク時間及び幅を判定するステップと、解析対象の試料又は主題を対象領域に導入するステップと、（ｈ）ＳＳＲ内の核の少なくとも１つの組の磁化が先程と同一の角度に回転するように、ＲＦパルスを試料又は主題及びＳＳＲに導入するステップと、（ｉ）ステップｈ）の結果として得られるＳＲパルスを分析して新しいＳＲパルスのピーク時間及び幅を判定するステップと、（ｊ）ステップｆ）において得られたパルスをステップｈ）のパルスから減算して試料又は主題内のターゲット分子の量に関する定量情報を取得するステップと、を含む。
【０００７】
更なる一態様によれば、第１高周波コイルを使用してＲＦパルスを試料又は主題に導入しており、且つ、第２高周波コイルを使用して対象の核の組の核磁化と第２高周波コイルの間に電磁フィードバックを誘発している。別の実施形態においては、第１選択可能状態において、少なくとも１つの高周波コイルを使用してＲＦパルスを試料又は主題に導入しており、且つ、第２選択可能状態にある際に、少なくとも１つの高周波コイルを更に使用して対象の核の組の核磁化と第２高周波コイルの間に電磁フィードバックを誘発している。
【０００８】
又、本開示は、（ｉ）第１方向に沿って背景磁界を提供する主磁石と、（ｉｉ）少なくとも１つの高周波コイルと、（ｉｉｉ）対象領域を定義するように制御することができる少なくとも１つの勾配コイルと、を含む磁気共鳴装置を提供するステップと、解析対象の試料又は主題を対象領域に導入するステップと、ＲＦパルスを試料又は主題に導入して試料又は主題内の核にエネルギーを供給するステップと、試料又は主題内の核の第１の組と少なくとも１つの高周波コイルの間に電磁フィードバックを誘発することにより、電磁フィードバックが試料又は主題内の核の第２の組と少なくとも１つの共鳴コイルの間に誘発されることを実質的に防止しつつ、核の第１の組の核磁化のベクトル方向を背景磁界の第１方向との関係において望ましい角度に回転させるステップと、核の第１の組と関連する磁化を破壊するために、対象領域内において勾配磁界を有効にするステップと、勾配を無効にするステップと、ＲＦパルスを利用して核磁化の第２の組を望ましい角度に回転させるステップと、横方向磁化のパルスと関係する信号を検出するステップと、信号を処理して試料又は主題内の核の第２の組の存在に関係するデータ・セットを形成するステップと、を含む方法をも提供する。
【０００９】
必要に応じて、この方法は、横方向磁化の複数のパルスから得られた情報を処理することにより、（ｉ）画像、（ｉｉ）動的フロー・データ、（ｉｉｉ）血流データ、（ｉｉｉ）化学種の分光学的同定、（ｉｖ）生理学的データ、又は（ｖ）代謝データのうちの少なくとも１つを生成するステップを更に含むことができる。必要に応じて、この方法は、電磁フィードバックを誘発することにより、核の第２の組の核磁化のベクトル方向を背景磁界の第１方向との関係において望ましい角度に回転させるステップと、電磁フィードバックを停止することにより、横方向磁化のパルスの伝播を核の第２の組が許容することを許容するステップと、を更に含むことができる。電磁フィードバックは、少なくとも１つの対象領域内において勾配磁界の存在を実質的に除去することにより、少なくとも部分的に誘発することができる。電磁フィードバックは、少なくとも１つの高周波コイルを既定の共鳴周波数に選択的にチューニングすることにより、少なくとも部分的に誘発することができる。解析対象の試料又は主題は、脂肪及び水を含む生体内試料又は主題であってもよく、且つ、更には、この場合に、横方向磁化のパルスは、少なくとも１つの高周波コイルにより、水中の陽子から検出することが可能であり、且つ、更には、この場合に、横方向磁化は、少なくとも１つの高周波コイルにより、脂肪中の陽子からは、実質的に検出されないであろう。
【００１０】
又、磁気共鳴プロトコルを実行する更なる方法も提供され、この方法は、（ｉ）第１方向に沿って背景磁界を提供する主磁石と、（ｉｉ）少なくとも１つの高周波（ＲＦ）コイルと、（ｉｉｉ）少なくとも１つの対象領域を定義するように制御することができる少なくとも１つの勾配コイルと、を含む磁気共鳴装置を提供するステップと、解析対象の試料又は主題を装置に導入するステップと、対象領域内の磁界勾配を実質的にゼロになるように調節することにより、試料又は主題内のＳＲパルスを受け取るための領域を定義するステップと、ＲＦパルスを試料又は主題内に導入して試料又は主題内の核にエネルギーを供給するステップと、試料又は主題内の核の第１の組の核磁化とＲＦコイルの間に電磁フィードバックを誘発することにより、核の第１の組の核磁化のベクトル方向を背景磁界の第１方向との関係において望ましい角度に回転させて横方向磁化ＭＸＹの少なくとも１つの電磁パルスを生成するステップであって、対象領域の外部の核の第２の組の核磁化のベクトル方向は、少なくとも１つの電磁パルスが生成される際に、実質的に変化しない、ステップと、ＲＦコイルを使用することにより、対象領域から生じる横方向磁化のパルスを検出するステップと、を含む。
【００１１】
必要に応じて、この方法は、横方向磁化の１つ又は複数のパルスから得られた情報を処理することにより、（ｉ）画像、（ｉｉ）動的フロー・データ、（ｉｉｉ）血流データ、（ｉｉｉ）化学種の分光学的同定、（ｉｖ）生理学的データ、又は（ｖ）代謝データのうちの少なくとも１つを生成するステップを更に含むことができる。電磁フィードバックは、共鳴コイルを既定の共鳴周波数に選択的にチューニングすることにより、少なくとも部分的に誘発することができる。
【００１２】
本開示は、磁気共鳴分光撮像を実行する方法を更に提供し、この方法は、（ｉ）第１方向に沿って背景磁界を提供する主磁石と、（ｉｉ）少なくとも１つの共鳴フィードバック対応型コイルと、（ｉｉｉ）少なくとも１つの対象領域を定義するように制御することができる少なくとも１つの勾配コイルと、を含む磁気共鳴装置を提供するステップと、解析対象の試料又は主題を対象の領域に導入するステップと、ＭＲパルス・シーケンス・プロトコルを実行することにより、（ｉ）画像、（ｉｉ）動的フロー・データ、（ｉｉｉ）血流データ、（ｉｉｉ）化学種の分光学的同定、（ｉｖ）生理学的データ、又は（ｖ）代謝データのうちの少なくとも１つを生成するステップと、試料又は主題内の核の少なくとも１つの組の核磁化と少なくとも１つの共鳴フィードバック対応型コイルの間に電磁フィードバックを誘発することにより、（ｉ）試料又は主題内の核の少なくとも１つの組の核磁化のベクトル方向の背景磁界の方向との関係における新しい望ましい角度への回転と、（ｉｉ）試料又は主題内の核の少なくとも１つの組の歳差運動周波数の試料又は主題内のその他の核の歳差運動周波数との関係におけるシフトと、のうちの少なくとも１つを生成するために、ＲＦコイルの回路を調節するステップと、を含む。本明細書において記述されている方法は、そのいずれもが、本明細書に記述されている対応するシステム及び機械可読プログラムを有し、且つ、相応して表現することができることを理解されたい。
【００１３】
いくつかの実装形態においては、その方法は、横方向磁化の複数のパルスから得られた情報を処理することにより、（ｉ）画像、（ｉｉ）動的フロー・データ、（ｉｉｉ）血流データ、（ｉｉｉ）化学種の分光学的同定、（ｉｖ）生理学的データ、又は（ｖ）代謝データのうちの少なくとも１つを生成するステップを更に含むことができる。いくつかの実施形態においては、電磁フィードバックは、少なくとも１つの対象領域内の勾配磁界の存在を実質的に除去することにより、少なくとも部分的に誘発することができる。対象領域は、例えば、少なくとも１つのボクセルを含むことが可能であり、且つ、少なくとも１つの勾配コイルは、３つの相互に直交する方向のうちの少なくとも１つにおいて磁界勾配を印加するように適合及び構成することができる。電磁フィードバックは、共鳴コイルを既定の共鳴周波数に選択的にチューニングすることにより、少なくとも部分的に誘発することができる。
【００１４】
更なる実装形態においては、この方法は、誘発ステップの前に、核の少なくとも１つの組の核磁化を少なくとも部分的に反転させるために、ＲＦパルスを試料又は主題に印加するステップを更に含むことができる。いくつかの実施形態においては、核の少なくとも１つの組の磁化ベクトルは、背景磁界の第１方向に対して実質的に完全に逆平行な状態において方向付けすることができる。背景磁界は、０．１テスラの任意の望ましい増分において、例えば、約１．０テスラ、約１．５テスラ、約２．０テスラ、約２．５テスラ、約３．０テスラ、約４．０テスラ、約５．０テスラ、約６．０テスラ、約７．０テスラ、約８．０テスラ、約９．０テスラ、約１０．０テスラ以上又は以下であってもよい。核の少なくとも１つの組の核磁化のベクトル方向は、パルスが生成される際に、背景磁界の第１方向と十分にアライメントするように許容することができる。必要に応じて、核の少なくとも１つの組の核磁化のベクトル方向は、パルスが生成される際に、背景磁界の第１方向と部分的にアライメントするように許容することができる。必要に応じて、この方法は、核の少なくとも１つの組の核磁化のベクトル方向が、横方向磁化のそれぞれの連続するパルスにより、背景磁界の第１方向との完全なアライメント状態に漸進的に且つ不連続に接近することを許容することにより、核の少なくとも１つの組から横方向磁化の複数のパルスを生成するステップを更に含むことができる。
【００１５】
いくつかの実装形態においては、誘発ステップは、対象物内の少なくとも２つの個別の分離された物理的場所内の核の複数の組の核磁化と少なくとも１つの近傍の共鳴コイルの間に電磁フィードバックを誘発することにより、核のそれぞれの組の核磁化のベクトル方向を背景磁界の第１方向との関係において望ましい角度に回転させて横方向磁化の少なくとも１つの電磁パルスを生成するステップを更に含むことができる。
【００１６】
いくつかの実装形態においては、少なくとも１つの高周波コイルと少なくとも１つの勾配コイルのうちの少なくとも１つは、ローカル・コイルである。更には、少なくとも１つの高周波コイルと少なくとも１つの勾配コイルのうちの少なくとも１つは、磁気共鳴システムに統合することができる。必要に応じて、少なくとも１つの高周波コイルは、ホール・ボディ・コイルであってもよく、且つ、３．０テスラを超過する背景磁界において使用することができる。必要に応じて、少なくとも１つの高周波コイルは、横方向磁化のｒｆパルスを選択的に送受信することができる複数のコイルを有するホール・ボディ・フェーズド・アレイ送受信コイル・システムであってもよい。更には、少なくとも１つの高周波コイルは、横方向磁化のｒｆパルスを選択的に送受信することができる複数のコイルを有するローカル・フェーズド・アレイ送受信コイル・システムであってもよい。必要に応じて、少なくとも１つの周波数コイルは、勾配磁界を局部的に制御するための複数のローカル勾配コイルを更に含むことができる。必要に応じて、少なくとも１つの勾配磁界コイルは、ローカル勾配磁界コイルが提供される場合にも、磁気共鳴システムに統合された複数の勾配磁界コイルを含むことができる。
【００１７】
更なる実装形態においては、フィードバックを増幅するように設計されたコイルを利用することができる。このコイルは、更に、且つ、任意選択により、フィードバック磁界の位相の操作を許容するように、製造することができる。このコイルは、本明細書においては、フィードバック対応型コイル（ＦＥＣ）と呼称される。
【００１８】
更なる実装形態においては、この方法は、複数の分子を収容する容積を共鳴コイル又はＦＥＣの視野（Field Of View:ＦＯＶ）に挿入するステップを含む。この補助スピン・リザーバ（ＳＳＲ）と呼ばれる容積は、臨床ＭＲＩスキャナの相対的に低い条件下においてもフィードバックの生成を許容する。更には、ＳＳＲ内において１つの分子（又は、複数の分子）を選択することにより、フィードバック磁界を望ましい１つの周波数又は周波数の組において共鳴させることができる。
【００１９】
更なる態様によれば、本開示は、磁気共鳴プロトコルを実行するシステムを提供する。このシステムは、（ｉ）第１方向に沿って背景磁界を提供する主磁石と、（ｉｉ）少なくとも１つの高周波コイルと、（ｉｉｉ）少なくとも１つの対象領域を定義するように制御することができる少なくとも１つの勾配コイルと、を含む磁気共鳴装置を含むことができる。システムは、対象領域を定義する手段と、解析対象の試料又は主題を対象領域に導入する手段と、試料又は主題内の核の少なくとも１つの組の核磁化と少なくとも１つの近傍の共鳴コイルの間に電磁フィードバックを誘発することにより、核の少なくとも１つの組の核磁化のベクトル方向を背景磁界の第１方向との関係において望ましい角度に回転させて横方向磁化ＭＸＹの少なくとも１つの電磁パルスを生成する手段と、を更に含むことができる。方法は、少なくとも１つの高周波コイルによって横方向磁化のパルスを検出する手段を更に含むことができる。
【００２０】
いくつかの実装形態においては、このシステムは、横方向磁化の複数のパルスから得られた情報を処理することにより、（ｉ）画像、（ｉｉ）動的なフロー・データ、（ｉｉｉ）血流データ、（ｉｉｉ）化学種の分光学的同定、（ｉｖ）生理学的データ、及び（ｖ）代謝データのうちの少なくとも１つを生成する手段を更に含むことができる。必要に応じて、電磁フィードバックは、少なくとも１つの勾配コイルを制御することによって少なくとも１つの対象領域内における勾配磁界の存在を実質的に除去することにより、少なくとも部分的に誘発することができる。対象領域は、少なくとも１つのボクセルを含むことが可能であり、且つ、少なくとも１つの勾配コイルは、３つの相互に直交する方向の少なくとも１つにおいて磁界勾配を印加するように、適合及び構成されている。電磁フィードバックは、少なくとも１つのｒｆコイルを既定の共鳴周波数に選択的にチューニングすることにより、少なくとも部分的に誘発することができる。このシステムは、誘発ステップの前に、核の少なくとも１つの組の核磁化を少なくとも部分的に反転させるために、選択的に且つ制御可能にＲＦパルスを試料又は主題に印加することができる。いくつかの実施形態においては、このシステムは、背景磁界の第１方向に対して実質的に完全に逆平行な状態において核の少なくとも１つの組の磁化ベクトルを方向付けするように、適合させることができる。背景磁界は、例えば、０．１テスラの任意の望ましい増分において、約１．０テスラ、約１．５テスラ、約２．０テスラ、約２．５テスラ、約３．０テスラ、約４．０テスラ、約５．０テスラ、約６．０テスラ、約７．０テスラ、約８．０テスラ、約９．０テスラ、約１０．０テスラ以上又は以下であってもよい。このシステムは、パルスが生成される際に、核の少なくとも１つの組の核磁化のベクトル方向が背景磁界の第１方向と完全にアライメントすることを許容するように、適合させることができる。いくつかの実施形態においては、このシステムは、パルスが生成される際に、核の少なくとも１つの組の核磁化のベクトル方向が背景磁界の第１方向と部分的にアライメントすることを許容するように、適合させることができる。必要に応じて、このシステムは、核の少なくとも１つの組の核磁化のベクトル方向が、横方向磁化のそれぞれの連続するパルスにより、背景磁界の第１方向との完全なアライメントに漸進的に且つ不連続的に接近することを許容することにより、核の少なくとも１つの組から異なる時点において横断磁界の複数のパルスを選択的に且つ制御可能に生成するように、更に適合させることができる。
【００２１】
いくつかの実装形態においては、このシステムは、対象物内の少なくとも２つの個別の分離された物理的場所内の核の複数の組の核磁化と少なくとも１つの近傍の共鳴コイルの間に電磁フィードバックを誘発することにより、核のそれぞれの組の核磁化のベクトル方向を背景磁界の第１方向との関係において望ましい角度に回転させて横方向磁化の少なくとも１つの電磁パルスを生成するように、適合させることができる。いくつかの実施形態においては、少なくとも１つの高周波コイルと少なくとも１つの勾配コイルのうちの少なくとも１つは、ローカル・コイルであってもよい。少なくとも１つの高周波コイルと少なくとも１つの勾配コイルのうちの少なくとも１つは、磁気共鳴システムに統合することができる。少なくとも１つの高周波コイルは、ホール・ボディ・コイルであってもよい。少なくとも１つの高周波コイルは、横方向磁化のｒｆパルスを選択的に送受信することができる複数のコイルを有するホール・ボディ・フェーズド・アレイ送受信コイル・システムであってもよい。少なくとも１つの高周波コイルは、横方向磁化のｒｆパルスを選択的に送受信することができる複数のコイルを有するローカル・フェーズド・アレイ送受信コイル・システムであってもよい。少なくとも１つの高周波コイルは、勾配磁界を局部的に制御するための複数のローカル勾配コイルを更に含むことができる。少なくとも１つの勾配磁界コイルは、必要に応じて、磁気共鳴システムに統合された複数の勾配磁界コイルのみならず、１つ又は複数のローカル勾配コイルをも含むことができる。
【００２２】
本開示は、例えば、（ｉ）第１方向に沿って背景磁界を提供する主磁石と、（ｉｉ）少なくとも１つの高周波コイルと、（ｉｉｉ）少なくとも１つの対象領域を定義するように制御することができる少なくとも１つの勾配コイルと、を含む磁気共鳴装置上において磁気共鳴プロトコルを動作させるための有体の一時的ではない媒体上において保存されたプロセッサ可読コンピュータ・プログラムを更に提供する。このプログラムは、対象領域の定義を促進する命令と、試料又は主題内の核の少なくとも１つの組の核磁化と少なくとも１つの近傍の共鳴コイルの間に電磁フィードバックを誘発することにより、核の少なくとも１つの組の核磁化のベクトル方向を背景磁界の第１方向との関係において望ましい角度に回転させて横方向磁化ＭＸＹの少なくとも１つの電磁パルスを生成する命令と、少なくとも１つの高周波コイルによって横方向磁化のパルスから生じる受信された信号の処理を促進する命令と、を含むことができる。
【００２３】
コンピュータ・プログラムは、横方向磁化の複数のパルスから得られた情報を処理することにより、（ｉ）画像、（ｉｉ）動的フロー・データ、（ｉｉｉ）血流データ、（ｉｉｉ）化学種の分光学的同定、（ｉｖ）生理学的データ、及び（ｖ）代謝データのうちの少なくとも１つを生成する命令を更に含むことができる。このプログラムは、少なくとも１つの勾配コイルを制御することによって少なくとも１つの対象領域内における勾配磁界の存在を実質的に除去することにより、電磁フィードバックを誘発する命令を更に含むことができる。対象領域は、少なくとも１つのボクセルを含むことが可能であり、且つ、このプログラムは、少なくとも１つの勾配コイルに３つの相互に直交する方向のうちの１つにおいて磁界勾配を印加させる命令を含むことができる。このプログラムは、少なくとも１つのｒｆコイルを既定の共鳴周波数に選択的にチューニングすることにより、電磁フィードバックを少なくとも部分的に誘発する命令を含むことができる。このプログラムは、電磁フィードバックを誘発する前に、核の少なくとも１つの組の核磁化を少なくとも部分的に反転させるために、このシステムにＲＦパルスを試料又は主題に選択的に且つ制御可能に印加させる命令を同様に含むことができる。
【００２４】
いくつかの実装形態においては、このコンピュータ・プログラムは、磁気共鳴システムに核の少なくとも１つの組の磁化ベクトルを背景磁界の第１方向に対して実質的に完全に逆平行な状態において方向付けさせる命令を含むことができる。同様に、このコンピュータ・プログラムは、パルスが生成される際に、磁気共鳴システムに核の少なくとも１つの組の核磁化のベクトル方向が背景磁界の第１方向と完全にアライメントすることを許容させる命令を含むことができる。このコンピュータ・プログラムは、パルスが生成される際に、磁気共鳴システムに核の少なくとも１つの組の核磁化のベクトル方向が背景磁界の第１方向と部分的にアライメントすることを許容させる命令を含むことができる。
【００２５】
更なる実装形態においては、このコンピュータ・プログラムは、核の少なくとも１つの組の核磁化のベクトル方向が、横方向磁化のそれぞれの連続するパルスにより、背景磁界の第１方向との完全なアライメント状態に漸進的に且つ不連続的に接近することを許容することにより、磁気共鳴システムに核の少なくとも１つの組から異なる時点において横方向磁化の複数のパルスを選択的に且つ制御可能に生成させる命令を更に含むことができる。このコンピュータ・プログラムは、磁気共鳴システムに対象物内の少なくとも２つの別個の分離された物理的場所内の核の複数の組の核磁化と少なくとも１つの近傍の共鳴コイルの間に電磁フィードバックを誘発させることにより、核のそれぞれの組の核磁化のベクトル方向を背景磁界の第１方向との関係において望ましい角度に回転させて横方向磁化の少なくとも１つの電磁パルスを生成する命令を同様に含むことができる。
【００２６】
いくつかの実装形態においては、このコンピュータ・プログラムは、磁気共鳴システムに、少なくとも１つの高周波コイルと、ローカル・コイルである少なくとも１つの勾配コイルと、を動作させる命令を含むことができる。このコンピュータ・プログラムは、磁気共鳴システムに、少なくとも１つの高周波コイルと、磁気共鳴システムに統合された少なくとも１つの勾配コイルと、を動作させる命令を含むことができる。このコンピュータ・プログラムは、横方向磁化のｒｆパルスを選択的に送受信することができる複数のコイルを有するホール・ボディ・フェーズド・アレイ送受信コイル・システムである高周波コイルを動作させる命令を含むことができる。必要に応じて、このコンピュータ・プログラムは、横方向磁化のｒｆパルスを選択的に送受信することができる複数のコイルを有するローカル・フェーズド・アレイ送受信コイル・システムである高周波コイルを動作させる命令を含むことができる。このコンピュータ・プログラムは、勾配磁界を局部的に制御するための複数のローカル勾配コイルを更に含む少なくとも１つの高周波コイルを動作させる命令を同様に含むことができる。
【００２７】
上述の一般的な説明及び以下の詳細な説明は、例示を目的としたものであり、且つ、開示されている実施形態の更なる説明の提供を意図したものであることを理解されたい。本明細書に含まれると共にその一部分を構成している添付図面は、開示されている方法及びシステムを図示すると共にその更なる理解を提供するために包含されている。説明と共に、添付図面は、本開示の原則を説明するように機能する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本開示に従って核の単一の組の磁化を反転させた結果として得られた模擬ＳＲパルスを示す。
【図２】本開示による例示用の磁気共鳴システムを示す。
【図３】磁気共鳴システムを動作させるための本開示による例示用のコンピュータ・システムの態様を示す。
【図４Ａ】ＳＲから正常への遷移の領域内におけるＳＲパルス・パラメータに対する変化を示しており、この場合に、ＳＲ遷移が、０．０１という初期ｘ−ｙ磁化における接近（ξ２→１）であることに伴うパルスτの幅の変化を示す。
【図４Ｂ】ＳＲから正常への遷移の領域内におけるＳＲパルス・パラメータに対する変化を示しており、この場合に、ＳＲ遷移が、０．００１という初期ｘ−ｙ磁化における接近（ξ２→１）であることに伴うパルスのピーク時間ｔｏの変化を示す。
【図５】水（外部）及びアセトン（内部）を収容する同軸チューブの場合の信号対時間チャートを示す。
【図６】局部的勾配が空間の１つの領域内を除いて非常に強力であるところを示す例示用の磁界マップである。
【図７】ＳＲパルスを使用して生成された画像の例を示す。
【図８】当技術分野において既知のフィードバック・システムの一例である。
【図９】本開示に従って提供されたＦＥＣコイル用のフィードバック・システムの一例である。
【図１０】１０Ａ−１０Ｃは本開示に従って提供されたＦＥＣコイル及び支持ハードウェアの図である。
【図１１】フィードバック対応型コイル（ＦＥＣ）の内部の主題を示しており、ＦＥＣは、その近傍に且つその視野（ＦＯＶ）内に配置された補助スピンリザーバ（ＳＳＲ）を有している。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本開示の現時点における好適な実施形態を詳細に参照することとするが、これらの実施形態の例は、添付図面に示されている。開示されている実施形態の方法及び対応するステップについては、システムの詳細な説明との関連において説明することとする。
【００３０】
超放射の数学的説明
均一な磁界内におけるＭＲ解析における核磁化の運動の式は、次のとおりである。
【数１】
2015528719.tif 000002
ここで、Ｍは、核磁化であり、Ｂは、磁界であり、且つ、Ｒは、緩和行列である。
【００３１】
次式による周波数ωにおいてｒｆ磁界と共に回転する基準フレームに対する変換は、
【数２】
2015528719.tif 000003
次式のように、ｒｆ磁界の回転フレームにおけるブロッホの方程式を付与する。
【数３】
2015528719.tif 000004
【００３２】
ここで、Ｔ１は、長手方向（ｚ）磁化の指数的緩和定数であり、且つ、Ｔ２は、横方向磁化の指数的緩和定数である。
【００３３】
ｍ±＝ｍｅ±ｊφを定義することにより、ブロッホの方程式を横方向磁化の大きさと位相に分離することができる。
【数４】
2015528719.tif 000005
ここで、Ｒｅ及びＩｍは、実数部と虚数部を意味している。
【００３４】
フィードバックの追加
ここで、次式のようになるように、フィードバックを追加してもよい。
Ｂ１±≡βｅ±ｊαｍ±＝βｍｅ±ｊ（α＋φ）          ［５］
その結果、式３及び式４から、次式が得られる。
【数５】
2015528719.tif 000006
【００３５】
ｃｏｓα＝０の場合に、第２の式は、ｒｆ磁界周波数がＢｚにロックされることを示唆していることに留意されたい。これを理解するために、φについて解いてみよう。
【数６】
2015528719.tif 000007
大括弧内の±符号は、ｓｉｎα＝±１及びω＝−γＢｚに対応している。Ｂ±の±ｊ要素は、ｒｆ磁界が、磁化との関係において±９０°だけ、位相シフトしなければならないことを示している。
【００３６】
γβｍｚｓｉｎα＝τＲである―ここで、τＲは、「超放射」時間と呼ばれている―と表現した場合に、式６から、ｄｍ／ｄｔ＝０である場合には、τＲ＝Ｔ２であることが明らかである。又、これは、超放射が発生するための周辺条件をも定義しており、即ち、τＲ≦Ｔ２である場合には、磁化の力学は、「通常」の緩和ではなく、「超放射」によって支配される。
【００３７】
微分方程式及び解
式［６］から微分方程式を生成してもよい。第１に、ｄｍｚ／ｄｔについて代入を実行して次式を得る。
【数７】
2015528719.tif 000008
【００３８】
十分に長いＴ１について解を得てもよく、従って、次式のとおりである。
【数８】
2015528719.tif 000009
【００３９】
ｍの解は、μｓｅｃｈ（μγβｓｉｎα（ｔ−ｔｏ））によって付与され、ここで、μ及びｔｏは、判定を要する定数である。次式を検証しよう。
【数９】
2015528719.tif 000010
【００４０】
ｍｚの解を式［６］の第３の式から生成してもよい。
【数１０】
2015528719.tif 000011
【００４１】
時点ｔ＝０において、次の式を得る。
ｍｚ（０）＝−μｔａｎｈ（γβμｓｉｎαｔ０）−１／γβｓｉｎαＴ２
ｍ（０）＝μｓｅｃｈ（γβμｓｉｎαｔ０）          ［８］
【００４２】
ｔ＝０における合計磁化は、Ｍｏに等しいことから、次式のとおりである。
【数１１】
2015528719.tif 000012
【００４３】
従って、μ及びｔｏは、互いに依存してもよい。式［８］からのｍｚ（０）の式を使用することにより、次式が付与される。
【数１２】
2015528719.tif 000013
【００４４】
ｔｏを判定するために、式［８］からのｍ（０）の式を使用することにより、次式が得られる。
【数１３】
2015528719.tif 000014
ここで、次式のとおりである。
【数１４】
2015528719.tif 000015
【００４５】
プラス−マイナス符号｛±｝を有する大括弧は、ｓｇｎ（ｓｉｎα）を定義するものとしよう。又、次式を定義しよう。
τＲ≡１／γβΜ０｜ｓｉｎα｜          ［１２］
【００４６】
従って、次式のとおりであり、
【数１５】
2015528719.tif 000016
且つ、従って、次式のとおりである。
【数１６】
2015528719.tif 000017
【００４７】
従って、次式のとおりである。
【数１７】
2015528719.tif 000018
ここで、ｔｏは、ｍ（０）により、或いは、ｍｚ（０）により、次式のように判定される。
【数１８】
2015528719.tif 000019
及び
【数１９】
2015528719.tif 000020
【００４８】
横方向磁化の位相は、次式によって付与される。
【数２０】
2015528719.tif 000021
【００４９】
磁化の周波数は、微分係数によって付与される。
【数２１】
2015528719.tif 000022
【００５０】
従って、位相が正しく設定されない場合には、周波数が変化する可能性がある。
【００５１】
概要
ＳＲ状態（τＲ≦Ｔ２）においては、長手方向及び横断方向の核磁化の運動の式は、次式のとおりである。
【数２２】
2015528719.tif 000023
【００５２】
この結果、時間ｔｏにおいてピークを打つ磁化のパルスが生成される（図１）。
【数２３】
2015528719.tif 000024
【００５３】
横方向磁化の位相は、次式のとおりである。
【数２４】
2015528719.tif 000025
Ｔ２→∞となるのに伴って、次式のとおりである。
【数２５】
2015528719.tif 000026
【００５４】
超放射状態の運動の式の意味
適切な条件において、１つ又は複数の共鳴コイル内に収容された試料又は主題内の１つ又は複数の分子からの核磁化は、それ自体に対してフィードバックさせることができる。このような条件において、本発明者らは、これらの分子を「超放射（ＳＲ）状態」にあると表現する。ＳＲ状態は、τＲ≦Ｔ２であるものとして定義される。臨床ＭＲ装置は、通常、τＲ≦Ｔ２を生成するために必要とされる条件を生成することができない。
【００５５】
本開示は、その他の教示内容に加えて、臨床条件における低濃度の分子の場合にも、ＳＲ状態を実現する方法及びシステムを教示している。これらの教示内容は、ＭＲ装置の１つ又は複数の共鳴コイルの能動Ｑを非常に大きくすることができるようなフィードバック対応型コイル（ＦＥＣ）の使用を含む。更には、本発明者らは、ＭＲ装置内の１つ又は複数の分子がＳＲ状態となることを保証するべくＭＲ装置の磁界に挿入される補助スピンリザーバ（ＳＳＲ）と呼ばれる追加容積の使用を教示している。
【００５６】
本出願人は、空間内の局部的容積内においてＳＲ状態を生成する方法を見出した。好適な一実施形態においては、これは、１つ又は複数の局部的磁界勾配をターン・オン／オフするか、増大／減少させるか、或いは、その符号を変化させることにより、実行されている。これを目的としたその他の実施形態は、（例えば、コイルを選択的に離調させることにより）プローブＱを操作するステップ、周波数を操作するステップ、及び／又は周辺磁界のパラメータを変更するステップを含む。
【００５７】
τＲ≧Ｔ２＊となるように勾配が十分に大きい場合には（ここで、Ｔ２＊は、任意のＭｘｙが勾配の動作に起因して位相がずれるのに所要する時間を表している）、ＳＲ状態は破壊される。このような例においては、任意の長手方向核磁化Ｍｚは、ｔ＜＜Ｔ１という時間スケールにおいて、「ロックイン」すると共に乱されない状態において、留まる。但し、ＭＲ解析においては、Ｍｘｙしか検出できないことから、Ｍｚは観察不能である。
【００５８】
τＲ≦Ｔ２となるように勾配が低下した場合には、ＳＲ状態が再確立される。本出願人は、ＳＲ状態から非ＳＲ状態（即ち、「通常」のＭＲ力学によって支配されている状態）への遷移は、極めて鋭いものになる可能性があり、これにより、パルス生成のための基準を慎重に制御することができることを見出した。空間の所与の領域内の勾配を抑制することにより、予め定義された空間的場所に由来するＳＲパルスを生成することができる。従って、これには、解像度の高い画像の生成に不可欠である明確な空間的値を割り当てることができる。
【００５９】
従来、ＳＲ状態は、時間的な構造である―即ち、時間に伴ってターン・オン／オフする１つ又は複数の勾配を使用することによって抑制している。この結果、共鳴コイルの磁界内に位置した容積全体内のＳＲ状態が抑制又は許容される。本出願人は、勾配を空間的に構造化することにより、ＳＲ状態が、容積の一部分においては存在し、且つ、その他の部分においては抑制されることを実現できることを見出した。近傍の電流コイルの慎重な操作により、容積の残りの部分においては、ＳＲ状態を抑止するべく、勾配を十分に大きな状態に留めつつ、１つのボクセル又は（例えば、複数のボクセルを有する）その他の対象領域内においては、ＳＲ状態を許容するべく、勾配を十分小さく―ゼロ又は非常に小さくなるように―することができる。その１つのボクセル内のＳＲ状態から結果的に得られるパルスを検出することにより、その空間的場所及びスピンの内容を判定することが可能であり、次いで、画像を構築するための十分な情報を生成するように、ゼロ勾配の領域を運動させてその他のボクセルから信号を生成することができる。これを連続的に又は並行して実行することにより、画像生成を加速することができる。
【００６０】
合計勾配＝０となるか又は非常に小さくなるように、勾配磁界が局部的ボクセル内において抑制された際には、ＳＲパルスは伝播することができる。この結果、任意の局部的Ｍｚは、横方向プレーン内に回転し、且つ、Ｍｘｙを生成する。Ｍｘｙは、ラーマー周波数において歳差運動しており、且つ、従って、ＭＲピック・アップ・コイルによって検出することができる。局部的条件は、局部的Ｍｚの一部分のみをｘｙプレーン内に下垂させるように―非排他的な例として、局部的勾配をターン・オン／オフすることにより―調節することができる。この結果、望ましい場合に、後の時点におけるパルスの生成のために、更なるＭｚが利用可能である。或いは、単一のパルスにおいて、局部的Ｍｚのすべてを使い尽くすこともできる。パルスの空間的識別情報は、いくつかの方式によって判定することができる。非排他的な一例として、これは、局部的勾配のゼロ点をｘ、ｙ、ｚにおける１つ又は複数の明確な点と関連付けることにより、実行することができる。例えば、並行データ収集を実行することによってデータ取得を加速させるべく、互いに離隔した個々のボクセルについて、勾配磁界を約ゼロに設定することができる。
【００６１】
ゼロであるか又は非常に小さな勾配磁界の１つ又は複数の局部的ボクセルは、通常はＭＲ撮像システムの一部分である近傍のシム・コイル内の電流を調節することにより、生成することが可能であり、且つ、空間内において運動させることができる。従って、シム・コイルを操作することにより、画像全体を構築することができる。例えば、シム・コイルが、静電流Ｉｏではなく、時間依存電流Ｉｏｃｏｓ（ｗｔ）を有するようにすることにより、複数のボクセルを同時に生成することができる。様々なシム内における電流周波数を調節することにより、ゼロの又は小さな勾配の複数の局部的ボクセルを必要に応じて永久的に又は一時的に生成することができる。必要に応じて、特定の身体部分を取り囲むように又はこれに隣接した状態において、ＭＸＹパルスを受け取る能力を含むと共に任意選択によって対象領域内における局部的勾配磁界の制御のための手段を更に提供するべくｒｆパルス及び／又は勾配磁界を印加することができる局部的コイル（例えば、神経血管撮像用の頭部／肩コイル、背中コイル、膝コイル、胸部コイルなど）を提供することができる。
【００６２】
Ｍｘｙは、小さな又はゼロの勾配の領域内においてのみ生成されることから、従来のＭＲ撮像において問題となっている運動アーチファクトを低減することができる。運動アーチファクトは、スピンが、従来のＭＲ内において画像を生成するために使用される高勾配磁界内において運動した際に、生成される。スピンは、勾配内において運動するのに伴って位相情報を失い、これが画像のぼけに結び付く。小さな又はゼロの勾配の領域内においてのみパルスを生成することにより、この現象が抑制されるものと期待することができる。又、ＳＲパルスの位相が本質的にランダム化されることから、画像がボクセルごとに生成されるのに伴って、位相誤差の蓄積が不可能となる。
【００６３】
本出願人は、ＳＲ状態において局部的ＭｚからＭｘｙに変換された任意のＭｘの位相は、局部的ボクセルの外部のスピンの位相から弁別できることを更に見出した。この結果、対象の局部的ボクセル内のスピンから生じるＭｘｙ信号を増幅するための位相ロックループ又は類似の方法の使用が可能となる。
【００６４】
しばしば、ＭＲ画像を生成している又はその他の種類のＭＲ解析を実行している間に、局部的Ｔ２情報を抽出することが望ましい。Ｔ２マッピングは、異なるタイプの組織の間に、具体的には、骨などの中実高密度物質内のスピンと周囲の組織内のスピンの間に、コントラストを提供することができる。
【００６５】
本出願人は、Ｔ２コントラストは、提案されている技法を使用することにより、提供することができることを見出した。非排他的な一例として、これは、任意のＭｚをＭｘｙ内に下垂させるために使用される共鳴コイルのＱを調節することにより、実行することができる。小さな又はゼロの勾配を仮定すれば、Ｑを増大させることにより、ＳＲパルスが伝播するための時間を局部的Ｔ２よりも高速にすることができる。逆に、Ｑを低下させることにより、Ｔ２をＲＤ又はＳＲパルスの生成に必要とされる時間よりも高速にすることができる。この状況においては、パルスは伝播することができない。従って、局部的磁界勾配を制御すると共にピック・アップ・コイルのＱを調節することにより、異なるＴ２の領域を弁別することができる。
【００６６】
上述の技法は、いずれも、標準的な撮像方法との関連において使用することができる。例えば、第３次元情報を提供する上述の技法により、スライス選択周波数エンコーディングを使用して２Ｄ情報を導出することができる。
【００６７】
例示用のＭＲＩスキャナのシステム化
例示用の磁気共鳴システムが図２に示されており、このシステムは、装置の中心ボア１２の長手方向軸又はｚ軸に沿って、均一な時間的に一定の磁界Ｂｏを生成する複数のプライマリ磁気コイル１０を含む。好適な超伝導実施形態においては、プライマリ磁気コイルは、フォーマ１４によって支持されており、且つ、トロイダル・ヘリウム容器又はカン１６内において収容されている。容器は、プライマリ磁石コイルを超伝導温度において維持するべく、ヘリウムで充填されている。カンは、真空デューア２０内において支持された一連のコールド・シールド１８によって取り囲まれている。当然のことながら、環状抵抗磁石、Ｃ磁石、及びこれらに類似したものも想定される。
【００６８】
ホール・ボディ勾配コイル組立体３０は、勾配磁界Ｇｘ、Ｇｙ、及びＧｚを生成するためにボア１２に沿って取り付けられたｘ、ｙ、及びｚコイルを含む。好ましくは、勾配コイル組立体は、誘電性フォーマ内において収容されたプライマリｘ、ｙ、及びｚコイル組立体３２と、真空デューア２０のシリンダを定義するボア上において支持されたセカンダリｘ、ｙ、及びｚコイル組立体３４と、を含む自己遮蔽型の勾配コイルである。ホール・ボディ高周波コイル３６を勾配コイル組立体３０の内側において取り付けることができる。例えば、銅メッシュなどのホール・ボディ高周波シールド３８をホール・ボディＲＦコイル３６と勾配コイル組立体３０の間に取り付けることができる。必要に応じて、挿入可能な高周波コイル４０を磁石１０のアイソセンタの周りにおいて定義された検査領域のボア内において着脱自在に取り付けることができる。図２の実施形態においては、挿入可能な高周波コイルは、患者の頭部及び首のうちの１つ又は両方を撮像するための頭部及び首コイルであるが、脊椎を撮像する背中コイル、膝コイル、肩コイル、胸部コイル、手首コイル、及びこれらに類似したものなどのその他の四肢コイルを提供することもできる。
【００６９】
継続して図２を参照すれば、ビデオ・モニタ５２などの人間可読ディスプレイと、キーボード５４、マウス５６、トラックボール、ライトペン、又はこれらに類似したものなどの操作者入力装置と、を含む操作者インターフェイス及び制御ステーションが提供されている。又、ｒｆパルスが撮像解析の一部として使用される際に、シーケンス制御メモリ内に保存された複数の予めプログラムされた磁気共鳴シーケンスの中から操作者が選択できるようにするハードウェア及びソフトウェアを含むコンピュータ制御及び再構築モジュール５８も提供されている。シーケンス・コントローラ６０は、ｒｆパルスが解析において使用される場合に、選択された勾配シーケンスにおいて適切な時点においてＧｘ、Ｇｙ、及びＧｚ勾配磁界を生成するために勾配コイル組立体３０と接続された勾配増幅器６２と、ホール・ボディ及び挿入可能高周波コイルのうちの選択されたコイルに選択されたシーケンスにとって適切な時点においてＢ１高周波磁界パルスを生成させるデジタル・トランスミッタ６４と、を制御する。
【００７０】
コイル４０が受け取ったＭＲ信号は、デジタル・レシーバ６６によって復調され、且つ、データ・メモリ６８内において保存される。データ・メモリからのデータは、再構築又はアレイ・プロセッサ７０により、容積測定画像表現に再構築され、これは、画像メモリ７２内に保存される。フェーズド・アレイが、受取りコイル組立体として使用される場合には、画像は、コイル信号から再構築することができる。操作者の制御下にあるビデオ・プロセッサ７４は、ビデオ・モニタ上における表示のために、当該技術分野において従来から行われているように、容積測定画像表現の選択された部分をスライス画像、投影画像、斜視画像、又はこれらに類似したものに変換する。
【００７１】
例―ＭＫＴ（商標）コントローラ
図３は、本明細書に開示されている実施形態のいくつかを実装した図２に示されているものなどのシステムを制御するためのＭＫＴ（商標）コントローラ６０１の発明態様を示している。この実施形態においては、ＭＫＴ（商標）コントローラ６０１は、様々な技術を通じてコンピュータとのやり取り及び／又はその他の関係するデータを集計、処理、保存、サーチ、サービス、識別、命令、生成、マッチング、及び／又は促進するように機能してもよい。
【００７２】
通常、人々、又はユーザーのグループ、及び／又はその他のシステムであってもよい、例えば、６３３ａなどの１つ又は複数のユーザーは、情報技術システム（例えば、コンピュータ）を利用してシステムの動作及び情報処理を促進してもよい。この結果、コンピュータは、プロセッサを利用して情報を処理するが、このようなプロセッサ６０３は、中央処理装置（ＣＰＵ）と呼称される場合がある。プロセッサの１つの形態は、マイクロプロセッサと呼ばれている。ＣＰＵは、通信回路を使用することにより、命令として機能するバイナリ・エンコードされた信号を伝達して様々な動作を可能にしている。これらの命令は、メモリ６２９の様々なプロセッサによるアクセス及び動作が可能なエリア（例えば、レジスタ、キャッシュ・メモリ、ランダム・アクセス・メモリなど）内において、その他の命令及びデータを収容すると共に／又は参照する動作命令及び／又はデータ命令であってもよい。このような通信命令は、望ましい動作を促進するためのプログラム及び／又はデータ・コンポーネントとしてバッチ（例えば、命令のバッチ）の形態で保存及び／又は送信されてもよい。プログラムなどのこれらの保存された命令コードは、ＣＰＵ回路コンポーネント及びその他のマザーボード及び／又はシステム・コンポーネントを利用して望ましい動作を実行してもよい。１つのタイプのプログラムは、コンピュータ上においてＣＰＵによって実行されてもよいコンピュータ・オペレーティング・システムであり、オペレーティング・システムは、ユーザーがコンピュータ情報技術及びリソースにアクセスすると共に動作させることを可能にすると共に促進する。情報技術システム内において利用されてもよいいくつかのリソースは、データをコンピュータの内部又は外部に伝達してもよい入出力メカニズムと、データを保存してもよいメモリ・ストレージと、情報を処理してもよいプロセッサと、を含む。これらの情報技術システムを使用することにより、後からの検索、分析、及び操作のために、データを収集してもよく、これらの処理は、データベース・プログラムを通じて促進してもよい。これらの情報技術システムは、ユーザーが様々なシステム・コンポーネントにアクセスする共にこれを動作させることを許容するインターフェイスを提供する。
【００７３】
一実施形態においては、ＭＫＴ（商標）コントローラ６０１は、限定を伴うことなしに、ユーザー入力装置６１１からの一人又は複数のユーザー、周辺装置６１２、磁気共鳴システムのコンポーネント、任意選択の暗号プロセッサ装置６２８、及び／又は通信ネットワーク６１３などのエンティティに接続されてもよいと共に且つ／又はこれらと通信してもよい。例えば、ＭＫＴ（商標）コントローラ６０１は、限定を伴うことなしに、パーソナル・コンピュータ、サーバー、並びに／或いは、限定を伴うことなしに、セルラー電話機、スマートフォン（例えば、iPhone（登録商標）、Blackberry（登録商標）、及びAndroid  ＯＳに基づいた電話機など）、タブレット・コンピュータ（例えば、Apple  iPad（商標）、HP  Slate（商標）、Motorola  Xoom（商標）など）、eBookリーダー（例えば、Amazon  Kindle（商標）、Barnes  and  NobleのNook（商標）  eReaderなど）、ラップトップ・コンピュータ、ノートブック、ネットブック、ゲーム・コンソール（例えば、XBOX  Live（商標）、Nintendo（登録商標）  DS、Sony  PlayStation（登録商標）  Portableなど）、携帯型スキャナ、及び／又はこれらに類似したものを含む様々なモバイル装置を含む、例えば、６３３ａなどのユーザーが動作させている、例えば、６３３ｂなどのクライアント装置に接続されてもよいと共に／又はこれらと通信してもよい。
【００７４】
ネットワークは、一般に、グラフ・トポロジーにおけるクライアント、サーバー、及び中間ノードの相互接続及び相互動作を有するものと考えられる。本出願の全体を通じて使用されている「サーバー」という用語は、一般に、通信ネットワークに跨ってリモート・ユーザーの要求を処理すると共にこれらに応答するコンピュータ、その他の装置、プログラム、又はこれらの組合せを意味していることに留意されたい。サーバーは、その情報を要求元の「クライアント」に対してサービスしている。本明細書において使用されている「クライアント」という用語は、一般に、要求を処理すると共に要求を実行し、且つ、通信ネットワークに跨ってサーバーから任意の応答を取得すると共に処理する能力を有するコンピュータ、プログラム、その他の装置、ユーザー、及び／又はこれらの組合せを意味している。情報及び要求を促進、処理すると共に／又は、発信元ユーザーから宛先ユーザーへの情報の伝達を促進するコンピュータ、その他の装置、プログラム、又はこれらの組合せは、「ノード」と一般に呼ばれている。ネットワークは、一般に、発信元から宛先までの情報の転送を促進すると考えられている。特に発信元から宛先までの情報の伝達を促進することをタスクとしているノードは、一般に、「ルーター」と呼ばれている。ローカル・エリア・ネットワーク（Local Area Network:ＬＡＮ）、Ｐｉｃｏネットワーク、ワイド・エリア・ネットワーク（Wide Area Network:ＷＡＮ）、無線ネットワーク（ＷＬＡＮ）などのような多数の形態のネットワークが存在している。例えば、インターネットは、一般に、複数のネットワークの相互接続であるものとされており、これにより、遠隔地のクライアント及びサーバーは、互いにアクセスすると共に相互動作してもよい。
【００７５】
ＭＫＴ（商標）コントローラ６０１は、限定を伴うことなしに、メモリ６２９に接続されたコンピュータ・システム化６０２などのコンポーネントを有してもよいコンピュータ・システムに基づいたものであってもよい。
【００７６】
コンピュータ・システム化
コンピュータ・システム化６０２は、クロック６３０、中央処理装置（「ＣＰＵ」及び／又は「プロセッサ」）（これらの用語は、そうではない旨が記載されていない限り、本開示の全体を通じて相互交換可能に使用される）６０３、メモリ６２９（例えば、読出し専用メモリ（Read Only Memory:ＲＯＭ）６０６、ランダム・アクセス・メモリ（Random Access Memory:ＲＡＭ）６０５など）、及び／又はインターフェイス・バス６０７を有してもよく、且つ、最も頻繁には、但し、必須ではないが、いずれも、命令（例えば、バイナリ・エンコードされた信号など）が通信、動作、保存などを実現するために移動してもよい伝導性の且つ／又はその他の搬送可能な回路経路を有する（マザー）ボード６０２上のシステム・バス６０４を通じて相互接続されていると共に／又は通信している。任意選択により、コンピュータ・システム化は、内部電源６８６に接続されてもよく、例えば、任意選択により、電源は、内部のものであってもよい。任意選択により、暗号プロセッサ６２６及び／又はトランシーバ（例えば、ＩＣ）６７４がシステム・バスに接続されてもよい。別の実施形態においては、暗号プロセッサ及び／又はトランシーバは、インターフェイス・バスＩ／Ｏを介して、内部及び／又は外部周辺装置６１２として接続されてもよい。その結果、トランシーバは、アンテナ６７５に接続されてもよく、これにより、様々な通信及び／又はセンサ・プロトコルの無線送受信が実現され、例えば、アンテナは、Texas  InstrumentsのWiLink  WL１２８３トランシーバ・チップ（例えば、８０２．１１n、Bluetooth（登録商標）３．０、ＦＭ、ＧＰＳ（Global  Positioning  System）を提供するもの（この結果、ＭＫＴ（商標）コントローラは、その場所を判定することができる））、BroadcomのBCM４３２９FKUBGトランシーバ・チップ（例えば、８０２．１１n、Bluetooth（登録商標）２．１＋EDR、ＦＭなどを提供するもの）、BroadcomのBCM４７５０IUB８レシーバ・チップ（例えば、ＧＰＳ）、Infineon  TechnolotiesのX−Gold  ６１８−PMB９８００（例えば、２G/３GのHSDPA/HSUPA通信を提供するもの）、及び／又はこれらに類似したものに接続されてもよい。システム・クロックは、通常、水晶発振器を有し、且つ、コンピュータ・システム化の回路経路を通じてベース信号を生成する。クロックは、通常、システム・バス及び様々なクロック乗算器に結合され、これらのシステム・バス及び様々なクロック乗算器は、コンピュータ・システム化内において相互接続されたその他のコンポーネント用のベース動作周波数を増大又は減少させることになる。コンピュータ・システム化内のクロック及び様々なコンポーネントは、情報を実施する信号をシステムの全体を通じて駆動する。コンピュータ・システム化の全体を通じた情報を実施する命令のこのような送受信は、一般に、通信と呼ばれている。これらの通信命令は、更に、送受信されてもよく、且つ、通信ネットワーク、入力装置、その他のコンピュータ・システム化、周辺装置、及び／又はこれらに類似したものに対する当該コンピュータ・システム化を超える戻り及び／又は回答の通信を生成してもよい。当然のことながら、上述のコンポーネントの任意のものを互いに直接的に接続してもよく、ＣＰＵに接続してもよく、且つ／又は、様々なコンピュータ・システムによって例示されているように、利用される多数の変形において組織化してもよい。
【００７７】
ＣＰＵは、ユーザー及び／又はシステムによって生成された要求を実行するためのプログラム・コンポーネントを実行するために十分な少なくとも１つの高速データ・プロセッサを有する。しばしば、プロセッサ自体が、限定を伴うことなしに、統合されたシステム（バス）コントローラ、メモリ管理制御ユニット、浮動小数点ユニット、並びに、場合によっては、グラフィクス処理ユニット、デジタル信号処理ユニット、及び／又はこれらに類似したもののような専門的な処理サブユニットなどの様々な専門的な処理ユニットを内蔵することになる。更には、プロセッサは、内部高速アクセス・アドレス指定可能メモリを含んでもよく、且つ、プロセッサ自体を超えてメモリ６２９をマッピング及びアドレス指定する能力を有してもよく、内部メモリは、限定を伴うことなしに、高速レジスタ、様々なレベルのキャッシュ・メモリ（例えば、レベル１、２、３など）、ＲＡＭなどを含んでもよい。プロセッサは、このメモリに、命令アドレスを介してアクセス可能なメモリ・アドレス空間を使用してアクセスしてもよく、プロセッサは、この命令アドレスを構築及び復号することにより、所定のメモリ状態を有する特定のメモリ・アドレス空間への回路経路にアクセスすることができる。ＣＰＵは、ＡＭＤのAthron、Duron、及び／又はOpteron、ＡＲＭのアプリケーション組込み型の保護されたプロセッサ、IBM及び／又はMotorolaのDragonBall及びPowerPC、IBM及びSonyのCellプロセッサ、IntelのCeleron、Core（２）Duo、Itanium、Pentium（登録商標）、Xeon、及び／又はXScale、及び／又は類似のプロセッサなどのマイクロプロセッサであってもよい。ＣＰＵは、従来のデータ処理技法に従って保存された命令（即ち、プログラム・コード）を実行するべく、伝導及び／又は搬送コンジット（例えば、（印刷）電子及び／又は光回路）を通過する命令を通じてメモリとやり取りする。このような命令の伝達は、ＭＫＴ（商標）コントローラ内における、且つ、様々なインターフェイスを通じたものを超える、通信を促進する。処理要件が相対的に大きな値の速度及び／容量を要求している場合には、分散型プロセッサ（例えば、分散型ＭＫＴ（商標）実施形態）、メインフレーム、マルチコア、並列、及び／又はスーパー・コンピュータ・アーキテクチャが、同様に利用されてもよい。或いは、この代わりに、配備要件が相対的に高度な携帯性を要求している場合には、相対的に小さなパーソナル・デジタル・アシスタント（Personal Digital Assistant:ＰＤＡ）が利用されてもよい。
【００７８】
特定の実装形態に応じて、ＭＫＴ（商標）実装形態の特徴は、ＣＡＳＴのR８０５１XC２マイクロコントローラ、IntelのMCS５１（即ち、８０５１マイクロコントローラ）、及び／又はこれらに類似したものなどのなどのマイクロコントローラを実装することにより、実現されてもよい。又、ＭＫＴ（商標）実施形態の特定の特徴を実装するべく、いくつかの特徴の実装形態は、特定用途向け集積回路（Application-Specific Integrated Circuit:ＡＳＩＣ）、デジタル信号処理（「Digital Signal Processing:ＤＳＰ」）、フィールドプログラム可能ゲートアレイ（「Field Programmable Gate Array:ＦＰＧＡ」）、及び／又はこれらに類似した組込み型技術などの組込み型コンポーネントに依存してもよい。例えば、ＭＫＴ（商標）コンポーネント・コレクション（分散されたもの又はその他のもの）及び／又は特徴の任意のものは、マイクロプロセッサを介して、且つ／又は、例えば、ＡＳＩＣ、コプロセッサ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、及び／又はこれらに類似したものを介するなどのように組込み型コンポーネントを介して、実装されてもよい。或いは、この代わりに、ＭＫＴ（商標）のいくつかの実装形態は、様々な特徴及び信号処理を実現するように構成及び使用される組込み型コンポーネントによって実装されてもよい。
【００７９】
特定の実装形態に応じて、組込み型コンポーネントは、ソフトウェア解決策、ハードウェア解決策、及び／又はハードウェア／ソフトウェア解決策の両方のなんらかの組合せを含んでもよい。例えば、本明細書において記述されているＭＫＴ（商標）の特徴は、ＦＰＧＡの実装を通じて実現されてもよく、ＦＰＧＡは、「論理ブロック」と呼ばれるプログラム可能な論理コンポーネントと、Xilinxによって製造されている高性能なFPGA Virtexシリーズ及び／又は低コストのSpartanシリーズなどのプログラム可能な相互接続と、を含む半導体装置である。顧客又は設計者は、ＦＰＧＡの製造の後に、論理ブロック及び相互接続をプログラムすることにより、ＭＫＴ（商標）の特徴のうちのいずれかを実装することができる。プログラム可能な相互接続の階層構造により、必要に応じて、ワン・チップのプログラム可能ブレッドボードに多少似た方式により、ＭＫＴ（商標）システム設計者／管理者は、論理ブロックを相互接続することができる。ＦＰＧＡ論理ブロックは、ＡＮＤ及びＸＯＲ、或いは、復号器又は簡単な数学関数などの更に複雑な組合せ関数などの基本的論理ゲートの機能を実行するようにプログラムすることができる。又、大部分のＦＰＧＡにおいては、論理ブロックは、メモリ要素をも含み、メモリ要素は、単純なフリップフロップであるか又は更に完成したメモリのブロックであってもよい。いくつかの状況においては、ＭＫＴ（商標）は、一般的なＦＰＧＡ上において開発されてもよく、次いで、ＡＳＩＣ実装形態に更に似た固定バージョンに変換されてもよい。代替又は組合せ実装形態においては、ＭＫＴ（商標）コントローラの特徴を、ＦＰＧＡの代わりに、又はこれに加えて、最終的なＡＳＩＣに変換してもよい。実装形態に応じて、上述の組込み型コンポーネント及びマイクロプロセッサは、いずれも、ＭＫＴ（商標）用の「ＣＰＵ」及び／又は「プロセッサ」と見なされてもよい。
【００８０】
電源
電源６８６は、アルカリ、水素化リチウム、リチウム・イオン、リチウム・ポリマー、ニッケル・カドミウム、太陽電池、及び／又はこれらに類似したものからなる電池などの小さな電子回路基板装置に電力を供給するための任意の標準的な形態を有してもよい。その他のタイプのＡＣ又はＤＣ電源も同様に使用されてもよい。太陽電池の場合には、一実施形態において、ケースは、太陽電池が光エネルギーをキャプチャしてもよい開口部を提供している。電池６８６は、ＭＫＴ（商標）の相互接続された後続のコンポーネントのうちの少なくとも１つに接続され、これにより、すべての後続のコンポーネントに対して電流を供給する。一例においては、電源６８６は、システム・バス・コンポーネント６０４に接続されている。一代替実施形態においては、Ｉ／Ｏインターフェイス６０８に跨る接続を通じて、外部電源６８６が提供されている。例えば、ＵＳＢ及び／又はＩＥＥＥ１３９４接続は、データと電力の両方を接続に跨って搬送し、且つ、従って、適切な電源である。
【００８１】
インターフェイス・アダプタ
インターフェイス・バス６０７は、限定を伴うことなしに、入出力インターフェイス（Ｉ／Ｏ）６０８、ストレージ・インターフェイス６０９、ネットワーク・インターフェイス６１０、及び／又はこれらに類似したものなどの、必須ではないが、従来どおりにアダプタカードの形態を有する、いくつかのインターフェイス・アダプタを受け入れてもよく、これらに接続されてもよく、且つ／又はこれらに対して通信してもよい。任意選択により、暗号プロセッサ・インターフェイス６２７も、同様に、インターフェイス・バスに対して接続されてもよい。インターフェイス・バスは、相互の間における、且つ、コンピュータ・システム化のその他のコンポーネントとの間における、インターフェイス・アダプタの通信を提供する。インターフェイス・アダプタは、互換性を有するインターフェイス・バスのために適合されている。インターフェイス・アダプタは、従来同様に、スロット・アーキテクチャを介してインターフェイス・バスに接続されている。限定を伴うことなしに、ＡＧＰ（Accelerated Graphics Port）、カードバス、（Ｅ）ＩＳＡ（(Extended) Industry Standard Architecture）、ＭＣＡ（Micro Channel Architecture）、NuBus、ＰＣＩ（Ｘ）（Peripheral Component Interconnect(eXtended)）、PCI Express、ＰＣＭＣＩＡ（Personal Computer Memory Card International Association）、及び／又はこれらに類似したものなどの従来のスロット・アーキテクチャが利用されてもよい。
【００８２】
ストレージ・インターフェイス６０９は、限定を伴うことなしに、ストレージ装置６１４、着脱自在のディスク装置、及び／又はこれらに類似したものなどのいくつかのストレージ装置を受け入れてもよく、これらに対して通信してもよく、且つ／又はこれらに対して接続されてもよい。ストレージ・インターフェイスは、限定を伴うことなしに、（ウルトラ）（シリアル）ＡＴＡ（ＰＩ）（(Ultra)(Serial)Advanced Technology Attachment (Packet Interface)）、（Ｅ）ＩＤＥ（(Enhanced) Integrated Drive Electronics）、ＩＥＥＥ１３９４（Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394）、ファイバ・チャネル、ＳＣＳＩ（Small Computer Systems Interface）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、及びこれらに類似したものなどの接続プロトコルを利用してもよい。
【００８３】
ネットワーク・インターフェイス６１０は、通信ネットワーク６１３を受け入れてもよく、これに対して通信してもよく、且つ／又はこれに対して接続されてもよい。通信ネットワーク６１３を通じて、ユーザー６３３ａは、リモート・クライアント６３３ｂ（例えば、ウェブ・ブラウザを有するコンピュータ）を通じてＭＫＴ（商標）コントローラにアクセス可能である。ネットワーク・インターフェイスは、限定を伴うことなしに、直接接続、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）（シック、シン、ツイストペア１０／１００／１０００ベースＴ、及び／又はこれらに類似したもの）、トークン・リング、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ−ｘなどの無線接続、及び／又はこれらに類似したものなどの接続プロトコルを利用してもよい。処理要件が更に大きな値の速度及び／又は容量の分散型ネットワーク・コントローラ（例えば、分散型ＭＫＴ（商標））を要求している場合には、ＭＫＴ（商標）コントローラが必要としている通信帯域幅をプールするか、負荷バランスするか、且つ／又は、さもなければ、増大させるべく、アーキテクチャが同様に利用されてもよい。通信ネットワークは、直接相互接続、インターネット、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、メトロポリタン・エリア・ネットワーク（ＭＡＮ）、ＯＭＮＩ（Operating Missions as Nodes on the Internet）、保護されたカスタム接続、ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）、無線ネットワーク（例えば、限定を伴うことなしに、ＷＡＰ（Wireless Application Protocol）、Ｉモード、及び／又はこれらに類似したものを利用したもの）、並びに／又は、これらに類似したもののうちの任意のもの及び／又は組合せであってもよい。ネットワーク・インターフェイスは、入出力インターフェイスの専門的な形態として見なされてもよい。更には、複数のネットワーク・インターフェイス６１０を使用することにより、様々な通信ネットワーク・タイプ６１３を利用してもよい。例えば、複数のネットワーク・インターフェイスを利用することにより、ブロードキャスト、マルチキャスト、及び／又はユニキャスト・ネットワーク上における通信を許容してもよい。
【００８４】
入出力インターフェイス（Ｉ／Ｏ）６０８は、ユーザー入力装置６１１、周辺装置６１２、暗号プロセッサ装置６２８、及び／又はこれらに類似したものを受け付けてもよく、これらに対して通信してもよく、且つ／又はこれらに対して接続されてもよい。Ｉ／Ｏは、限定を伴うことなしに、オーディオ、アナログ、デジタル、モノーラル、ＲＣＡ、ステレオ、及びこれらに類似したもの、データ、ＡＤＢ（Apple Desktop Bus）、ＩＥＥＥ１３９４ａ−ｂ、シリアル、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、赤外線、ジョイスティック、キーボード、midi、光、ＰＣ  ＡＴ、ＰＳ／２、パラレル、無線、ビデオ・インターフェイス、ＡＤＣ（Apple Desktop Connector）、ＢＮＣ，同軸、コンポーネント、コンポジット、デジタル、ＤＶＩ（Digital Visual Interface）、ＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface）、ＲＣＡ、ＲＦアンテナ、S−Video、ＶＧＡ、及びこれらに類似したもの、無線トランシーバ、８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ｘ、Bluetooth（登録商標）、セルラー（例えば、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access））、ＨＳＰＡ（＋）（High Speed Packet Access）、ＨＳＤＰＡ（High-Speed Downlink Packet Access）、ＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile communications）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、Ｗｉｍａｘなど）、並びに／或いは、これらに類似したものなどの接続プロトコルを利用してもよい。１つの代表的な出力装置は、ビデオ・ディスプレイを含んでもよく、ビデオ・ディスプレイは、通常、ビデオ・インターフェイスから信号を受け付けるインターフェイス（例えば、ＤＶＩ回路及びケーブル）を有する陰極線管（Cathode Ray Tube:ＣＲＴ）又は液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display:ＬＣＤ）に基づいたモニタを有する。コンピュータ・システム化によって生成されたビデオ・インターフェイス・コンポジット情報は、ビデオ・メモリフレーム内の合成された情報に基づいてビデオ信号を生成する。別の出力装置は、テレビであり、テレビは、ビデオ・インターフェイスから信号を受け付ける。通常、ビデオ・インターフェイスは、ビデオ・ディスプレイ・インターフェイス（例えば、ＲＣＡコンポジット・ビデオ・ケーブルを受け付けるＲＣＡコンポジット・ビデオ・コネクタ、ＤＶＩディスプレイ・ケーブルを受け付けるＤＶＩコネクタなど）を受け付けるビデオ接続インターフェイスを通じて、合成されたビデオ情報を供給する。
【００８５】
ユーザー入力装置６１１は、しばしば、所定のタイプの周辺装置６１２（以下を参照されたい）であり、且つ、カード・リーダー、ドングル、指紋リーダー、手袋、グラフィックス・タブレット、ジョイスティック、キーボード、マイクロフォン、１つ又は複数のマウス、遠隔制御装置、網膜リーダー、タッチ・スクリーン（例えば、容量性、抵抗性など）、トラックボール、トラックパッド、センサ（例えば、加速度計、周辺光、ＧＰＳ、ジャイロスコープ、近接性など）、スタイラス、及び／又はこれらに類似したものを含んでもよい。
【００８６】
ＲＦコイルとの通信状態にある信号生成器、ＲＦコイルとの通信状態にあるレシーバ、勾配コイル・システム、主磁石システム、及びこれらに類似したものを含むＭＲシステムのその他のコンポーネントなどの周辺装置６１２は、ネットワーク・インターフェイス、ストレージ・インターフェイスなどの類似のもののＩ／Ｏ及び／又はその他の機能に対して、直接的にインターフェイス・バス、システム・バス、ＣＰＵ、及び／又はこれらに類似したものに対して、接続されてもよく、且つ／又は通信してもよい。周辺装置は、ＭＫＴ（商標）コントローラの外部であってもよく、内部であってもよく、且つ／又は一部分であってもよい。又、周辺装置は、アンテナ、オーディオ装置（例えば、ラインイン、ラインアウト、マイクロフォン入力、スピーカなど）、カメラ（例えば、スチール、ビデオ、ウェブキャムなど）、（例えば、複写防止、デジタルシグネチャによる保護されたトランザクションの保証、及び／又はこれらに類似したもののための）ドングル、（例えば、暗号装置６２８などの付加的能力のための）外部プロセッサ、フォースフィードバック装置（例えば、振動モーター）、ネットワーク・インターフェイス、プリンタ、スキャナ、ストレージ装置、トランシーバ（例えば、セルラー、ＧＰＳなど）、ビデオ装置（例えば、機能的撮像用のゴーグル、例えば、モニタなど）、ビデオ・ソース、バイザー、及び／又はこれらに類似したものを含んでもよい。周辺装置は、しばしば、各種タイプの入力装置（例えば、カメラ）を含む。
【００８７】
限定を伴うことなしに、マイクロコントローラ、プロセッサ６２６、インターフェイス６２７、及び／又は装置６２８などの暗号ユニットは、ＭＫＴ（商標）コントローラと装着されてもよく、且つ／又はこれと通信してもよい。Ｍｏｔｏｒｏｌａ  Ｉｎｃ．が製造しているＭＣ６８ＨＣ１６マイクロコントローラが、暗号ユニット用に、且つ／又はその内部において、使用されてもよい。ＭＣ６８ＨＣ１６マイクロコントローラは、１６ＭＨｚの構成において１６ビット乗算及び蓄積命令を利用しており、且つ、５１２ビットのＲＳＡプライベート・キー演算の実行に１秒未満を必要としている。暗号ユニットは、やり取りしているエージェントからの通信の認証のみならず、匿名トランザクションの許容をもサポートしている。又、暗号ユニットは、ＣＰＵの一部分として構成されてもよい。又、等価なマイクロコントローラ及び／又はプロセッサが使用されてもよい。その他の市販の専門的な暗号プロセッサは、BroadcomのCryptoNetX及びその他のセキュリティプロセッサ、nCipherのnShield、SafeNetのLuna PCI（例えば、７１００）シリーズ、Semaphore Communicationsの４０ＭＨｚ Roadrunner １８４、SunのCryptographic Accelerator（例えば、Accelerator ６０００ PCIe Board、Acclerator ５００ Caughtercard）、５００+MB/Sの暗号命令を実行する能力を有するVia Nano Processor（例えば、Ｌ２１００、Ｌ２２００、Ｕ２４００）ライン、VLSI Technologyの３３ＭＨｚ  ６８６８、及びこれらに類似したものを含む。
【００８８】
メモリ
一般に、プロセッサが情報の保存及び／又は取得に対して影響を及ぼすことができるようにする任意の機械化及び／又は実施形態が、メモリ６２９（又は、６８、７２など）として見なされる。但し、メモリは、代替可能な技術及びリソースであり、従って、任意の数のメモリの実施形態が、互いの代わりに、又は協働して、利用されてもよい。ＭＫＴ（商標）コントローラ及び／又はコンピュータ・システム化は、様々な形態のメモリ６２９を利用してもよいことを理解されたい。例えば、コンピュータ・システム化は、オンチップＣＰＵメモリ（例えば、レジスタ）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及び任意のその他のストレージ装置の機能が、紙パンチ・テープ又は紙パンチ・カード・メカニズムによって提供されるように、構成されてもよいが、当然のことながら、このような実施形態は、極端に低い動作速度を結果的にもたらすことになろう。通常の構成においては、メモリ６２９は、ＲＯＭ６０６、ＲＡＭ６０５、及びストレージ装置６１４を含むことになる。ストレージ装置６１４は、任意の従来型のコンピュータ・システム・ストレージであってもよい。ストレージ装置は、ドラム、（固定型の且つ／又は着脱自在の）磁気ディスク・ドライブ、磁気−光ドライブ、及び光ドライブ（即ち、Blueray、ＣＤ  ＲＯＭ／ＲＡＭ／Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）、ＤＶＤ  Ｒ／ＲＷ、ＨＤ  ＤＶＤ  Ｒ／ＲＷなど）、装置のアレイ（例えば、ＲＡＩＤ（Redundant Array of Independent Disks）、半導体メモリ装置（ＵＳＢメモリ、半導体装置（ＳＳＤ）など）、その他のプロセッサ可読ストレージ媒体、及び／又はこれらに類似したもののその他の装置を含んでもよい。従って、コンピュータ・システム化は、一般に、メモリを必要としており、且つ、これを活用している。
【００８９】
コンポーネント・コレクション
メモリ６２９は、限定を伴うことなしに、オペレーティング・システム・コンポーネント６１５（オペレーティング・システム）、情報サーバー・コンポーネント６１６（情報サーバー）、ユーザー・インターフェイス・コンポーネント６１７（ユーザー・インターフェイス）、ウェブ・ブラウザ・コンポーネント６１８（ウェブ・ブラウザ）、データベース６１９、メール・サーバー・コンポーネント６２１、メール・クライアント・コンポーネント６２２、暗号サーバー・コンポーネント６２０（暗号サーバー）、及び／又はこれに類似したもの（即ち、集合的にコンポーネント・コレクション）などのプログラムのコレクション及び／又はデータベース・コンポーネント及び／又はデータを含んでもよい。これらのコンポーネントは、ストレージ装置から、及び／又はインターフェイス・バスを通じてアクセス可能であるストレージ装置から、保存及びアクセスされてもよい。コンポーネント・コレクションに含まれるものなどの従来型ではないプログラム・コンポーネントは、通常、ローカル・ストレージ装置６１４内において保存されるが、周辺装置、ＲＡＭ、通信ネットワークを通じたリモート・ストレージ機能、ＲＯＭ、様々な形態のメモリ、及び／又はこれらに類似したものなどのメモリ内において、読み込まれてよく、且つ／又は保存されてもよい。
【００９０】
オペレーティング・システム
オペレーティング・システム・コンポーネント６１５は、ＭＫＴ（商標）コントローラの動作を促進する実行可能なプログラム・コンポーネントである。通常、オペレーティング・システムは、Ｉ／Ｏ、ネットワーク・インターフェイス、周辺装置、ストレージ装置、及びこれらに類似したもののアクセスを促進する。オペレーティング・システムは、Apple Macintosh ＯＳ X（サーバー）、AT&T Plan ９、Be ＯＳ、Unix（登録商標）及びUnix（登録商標）様システム・ディストリビューション（AT&TのUNIX（登録商標）、FreeBSD、NetBSD、OpenBSDなどのＢＳＤ（Berkley Software Distribution）の変形、及びこれに類似したもの、Red Hat、UbuntuなどのLinux（登録商標）ディストリビューション、及び／又はこれらに類似したもの）、並びに／又はこれらに類似したオペレーティング・システムなどの高度な耐障害性を有し、スケーラブルであり、且つ、保護されたシステムであってもよい。但し、Apple Macintosh ＯＳ、IBM ＯＳ/２、Microsoft ＤＯＳ、Microsoft Windows（登録商標）２０００/２００３/３．１/９５、９８/CE/Millenium/NT/Vista/XP（Server）、Palm ＯＳ、及び／又はこれらに類似したものなどの更に限定されると共に／又は相対的に保護のレベルが低いオペレーティング・システムが利用されてもよい。オペレーティング・システムは、それ自体を含むコンポーネントのコレクション内のその他のコンポーネント及び／又はこれに類似したものに対して且つ／又はこれと通信してもよい。最も頻繁に、オペレーティング・システムは、その他のプログラム・コンポーネント、ユーザー・インターフェイス、及び／又はこれらに類似したものと通信する。例えば、オペレーティング・システムは、プログラム・コンポーネント、システム、ユーザー、及び／又はデータ通信、要求、及び／又は応答を収容してもよく、通信してもよく、生成してもよく、取得してもよく、且つ／又は提供してもよい。オペレーティング・システムは、ＣＰＵによって一旦実行されたら、通信ネットワーク、データ、Ｉ／Ｏ、周辺装置、プログラム・コンポーネント、メモリ、ユーザー入力装置、及び／又はこれらに類似したものとのやり取りを可能にしてもよい。オペレーティング・システムは、ＭＫＴ（商標）コントローラが通信ネットワーク６１３を通じてその他のエンティティと通信することを許容する通信プロトコルを提供してもよい。ＭＫＴ（商標）コントローラは、限定を伴うことなしに、マルチキャスト、ＴＣＰ／ＩＰ、ＵＤＰ、ユニキャスト、及び／又はこれらに類似したものなどのやり取りのためのサブキャリア搬送メカニズムとして、様々な通信プロトコルを使用してもよい。
【００９１】
情報サーバー
情報サーバー・コンポーネント６１６は、ＣＰＵによって実行される保存されたプログラム・コンポーネントである。情報サーバーは、限定を伴うことなしに、Apache Software FoundationのApache、MicrosoftのInternet Information Serber、及び／又はこれらに類似したものなどの従来型のインターネット情報サーバーであってもよい。情報サーバーは、ＡＳＰ（Active Server Page）、ＡｃｔｉｖｅＸ、（ＡＮＳＩ）（Objective−）Ｃ（＋＋）、Ｃ＃、及び／又は．ＮＥＴ、ＣＧＩ（Common Gateway Interface）スクリプト、Ｄ（Dynamic）ＨＴＭＬ（HyperText Markup Language）、FLASH、Java（登録商標）、JavaScript（登録商標）、ＰＥＲＬ（Practical Extraction Report Language）、ＰＨＰ（Hypertext Pre-Processor）、パイプ、Python、ＷＡＰ（Wireless Application Protocol）、WebObject、及び／又はこれらに類似したものなどの機能を通じてプログラム・コンポーネントの実行を許容してもよい。情報サーバーは、限定を伴うことなしに、ＦＴＰ（File Transfer Protocol）、ＨＴＴＰ（Hypertext Transfer Protocol）、ＨＴＴＰＳ（secure HyperText Transfer Protocol）、ＳＳＬ（Secure Socket Layer）、メッセージング・プロトコル（例えば、ＡＩＭ（American Online（ＡＯＬ） Instant Messenger））、ＡＰＥＸ（APplication EXchange）、ＩＣＱ、ＩＲＣ（Internet Relay Chat）、ＭＳＮ（MicorSoft Network）  Messenger Service、ＰＲＩＭ（Presence and Instant Messaging Protocol）、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）のＳＩＰ（Session Initiation Protocol）、ＳＩＭＰＬＥ（SIP for Instant Messageing and Presence Leveraging Extensions）、ＸＭＰＰ（open XML-based Extensible Messaging and Presence Protocol）（即ち、Jabber又はＯＭＡ（Open Mobile Alliance）のＩＭＰＳ（Instant Messaging and Presence Service））、Yahoo! Instant Messenger Service、及びこれらに類似したものなどの保護された通信プロトコルをサポートしてもよい。情報サーバーは、ウェブ・ページの形態において結果をウェブ・ブラウザに提供し、且つ、その他のプログラム・コンポーネントとのやり取りを通じたウェブ・ページの操作による生成を許容する。ＨＴＴＰ要求のＤＮＳ（Domain Name System）解決部分が特定の情報サーバーに対して提示された後に、情報サーバーは、ＨＴＴＰ要求の残りの部分に基づいて、ＭＫＴ（商標）コントローラ上の規定された場所における情報に対する要求を解決する。例えば、http://１２３.１２４.１２５.１２６/myInformation.htmlなどの要求の場合には、要求のＩＰ部分「１２３．１２４．１２５．１２６」は、ＤＮＳサーバーにより、そのＩＰアドレスにおける情報サーバーに対して解決されてもよく、次いで、その情報サーバーが、要求の「/mylnformation.html」部分について、ｈｔｔｐ要求を更に解析してもよく、且つ、それを情報「/mylnformation.html」を収容しているメモリ内の場所に対して解決してもよいであろう。更には、例えば、ポート２１に跨るＦＴＰ通信などのように、様々なポート及び／又はこれに類似したものに跨って、その他の情報をサービスするプロトコルが利用されてもよい。情報サーバーは、それ自体を含むコンポーネント・コレクション内のその他のコンポーネント及び／又はこれに類似したものの機能に対して通信してもよく、且つ／又はこれと通信してもよい。最も頻繁に、情報サーバーは、ＭＫＴ（商標）データベース６１９、オペレーティング・システム、その他のプログラム・コンポーネント、ユーザー・インターフェイス、ウェブ・ブラウザ、及び／又はこれらに類似したものと通信している。
【００９２】
ＭＫＴ（商標）データベースに対するアクセスは、以下に列挙される（例えば、ＣＧＩなどの）スクリプト言語を通じたもの及び以下に列挙される（例えば、CORBA、WebObjetなどの）アプリケーション間通信チャネルを通じたものなどのように、いくつかのデータベース・ブリッジ・メカニズムを通じて実現されてもよい。ウェブ・ブラウザを通じた任意のデータ要求は、ブリッジ・メカニズムを通じて、ＭＫＴ（商標）が必要としている適切な文法に解析される。一実施形態においては、情報サーバーは、ウェブ・ブラウザがアクセス可能であるウェブ・フォームを提供することになろう。ウェブ・フォーム内の提供されているフィールド内に実施された入力は、特定のフィールド内に入力されたものとしてタグ付けされ、且つ、相応して解析される。次いで、入力された用語は、フィールド・タグと共に伝達され、これらは、適切な表及び／又はフィールドを対象とした問合せを生成するべく、パーサーに対して命令するように機能する。一実施形態においては、パーサーは、タグ付けされたテキスト入力に基づいて、適切な結合／選択コマンドによってサーチ・ストリングをインスタンス生成することにより、標準ＳＱＬにおいて問合せを生成してもよく、この場合に、結果的に得られるコマンドは、ブリッジ・メカニズム上において、問合せとして、ＭＫＴ（商標）に提供される。問合せから問合せ結果が生成された際に、結果は、ブリッジ・メカニズム上において伝達され、且つ、ブリッジ・メカニズムによる新しい結果ウェブ・ページのフォーマッティング及び生成のために、解析されてもよい。このような新しい結果ウェブ・ページは、次いで、情報サーバーに提供され、情報サーバーは、この新しい結果ウェブ・ページを要求元のウェブ・ブラウザに対して供給してもよい。
【００９３】
又、情報サーバーは、プログラム・コンポーネント、システム、ユーザー、及び／又はデータ通信、要求、及び／又は応答を収容してもよく、通信してもよく、生成してもよく、取得してもよく、且つ／又は提供してもよい。
【００９４】
ユーザー・インターフェイス
いくつかの観点において、コンピュータ・インターフェイスは、自動車の運転インターフェイスに類似している。ハンドル、ギアシフト、及び速度計などの自動車の運転インターフェイス要素は、自動車のリソース及び状態のアクセス、動作、及び表示を促進する。チェック・ボックス、カーソル、メニュー、スクローラ、及びウィンドウ（集合的に且つ一般的にウィジェットと呼ばれる）などのコンピュータのやり取りインターフェイス要素も、同様に、データ及びコンピュータ・ハードウェア及びオペレーティング・システム・リソース及び状態のアクセス、能力、動作、及び表示を促進している。動作インターフェイスは、ユーザー・インターフェイスと一般に呼ばれている。Apple Macintosh Operating SystemのAqua、ＩＢＭのＯＳ／２、MicrosoftのWindows（登録商標）２０００／２００３／３．１／９５／９８／CE／Millenium／NT／XP／Vista／７（即ち、Aero）、Unix（登録商標）のX−Windows（登録商標）（例えば、ＫＤＥ（K Desktop Environment）、mythTV、及びＧＮＯＭＥ（GNU Network Object Model Environment）などの更なるUnix（登録商標）グラフィック・インターフェイス・ライブラリ及びレイヤを含んでもよい）、ウェブ・インターフェイス・ライブラリ（例えば、ActiveX、AJAX、（Ｄ）ＨＴＭＬ、FLASH、JavaScript（登録商標）など、限定を伴うことなしに、Dojo、jQuery（ＵＩ）、Mootool、Prototype、script.aculo.us、SWFObject、Yahoo! User Interfaceなどのインターフェイス・ライブラリであり、これらのいずれが使用されてもよい）などのグラフィカル・ユーザー・インターフェイス（ＧＵＩ）は、情報にアクセスし、且つ、これをユーザーに対してグラフィカルに表示するベースライン及び手段を提供する。
【００９５】
ユーザー・インターフェイス６１７は、ＣＰＵによって実行される保存されたプログラム・コンポーネントである。ユーザー・インターフェイスは、上述のものなどのようなオペレーティング・システム及び／又は動作環境によって提供される、これを有する、且つ／又はその上部に位置する、従来型のグラフィック・ユーザー・インターフェイスであってもよい。ユーザー・インターフェイスは、テキストの及び／又はグラフィカルな機能を通じたプログラム・コンポーネント及び／又はシステム機能の表示、実行、やり取り、操作、及び／又は動作を許容してもよい。ユーザー・インターフェイスは、ユーザーがそれを通じて影響を及ぼし、やり取りし、且つ／又はコンピュータ・システムを動作させてもよい機能を提供する。ユーザー・インターフェイスは、それ自体を含むコンポーネント・コレクション内のその他のコンポーネント及び／又はこれに類似したものの機能に対して通信してもよく、且つ／又はこれらと通信してもよい。最も頻繁に、ユーザー・インターフェイスは、オペレーティング・システム、その他のプログラム・コンポーネント、及び／又はこれらに類似したものと通信する。ユーザー・インターフェイスは、プログラム・コンポーネント、システム、ユーザー、及び／又はデータ通信、要求、及び／又は応答を収容してもよく、通信してもよく、生成してもよく、取得してもよく、且つ／又は提供してもよい。
【００９６】
ウェブ・ブラウザ
ウェブ・ブラウザ・コンポーネント６１８は、ＣＰＵによって実行される保存されたプログラム・コンポーネントである。ウェブ・ブラウザは、Microsoft Internet Explorer又はNetscape Navigatorなどの従来のハイパーテキスト閲覧アプリケーションであってもよい。保護されたウェブ・ブラウジングは、ＨＴＴＰＳ、ＳＳＬ、及び／又はこれらに類似したものによる１２８ビット（又は、更に高度な）暗号化によって提供されてもよい。ウェブ・ブラウザは、ActiveX、AJAX、（Ｄ）ＨＴＭＬ、FLASH、Java（登録商標）、JavaScript（登録商標）、ウェブ・ブラウザ・プラグインＡＰＩ（例えば、FireFox、Safariプラグイン、及び／又は類似のＡＰＩ）、及び／又はこれらに類似したものなどの機能を通じてプログラム・コンポーネントの実行を許容する。ウェブ・ブラウザ及び類似の情報アクセス・ツールは、ＰＤＡ、セルラー電話機、及び／又はその他のモバイル装置に統合されてもよい。ウェブ・ブラウザは、それ自体を含むコンポーネント・コレクション内のその他のコンポーネント及び／又は類似のものの機能に対して通信してもよく、且つ／又はこれらと通信してもよい。最も頻繁に、ウェブ・ブラウザは、情報サーバー、オペレーティング・システム、統合されたプログラム・コンポーネント（例えば、プラグイン）、及び／又はこれらに類似したものと通信し、例えば、ウェブ・ブラウザは、プログラム・コンポーネント、システム、ユーザー、及び／又はデータ通信、要求、及び／又は応答を収容してもよく、通信してもよく、生成してもよく、取得してもよく、且つ／又は提供してもよい。当然のことながら、ウェブ・ブラウザ及び情報サーバーの代わりに、両方の類似の機能を実行するように、組合せ型のアプリケーションが開発されてもよい。組合せ型のアプリケーションは、同様に、情報、ユーザー・エージェント、及び／又はこれらに類似したもののＭＫＴ（商標）対応型ノードからの取得及びユーザーに対する提供に対して影響を及ぼすことになろう。組合せ型のアプリケーションは、標準ウェブ・ブラウザを利用したシステム上においては、無効であろう。
【００９７】
メール・サーバー
メール・サーバー・コンポーネント６２１は、ＣＰＵ６０３によって実行される保存されたプログラム・コンポーネントである。メール・サーバーは、限定を伴うことなしに、sendmail、Microsoft Exchange、及び／又はこれらに類似したものなどの従来型のインターネット・メール・サーバーであってもよい。メール・サーバーは、ASP、ActiveX、（ＡＮＳＩ）（Objective−）Ｃ（＋＋）、Ｃ＃、及び／又は.NET、CGIスクリプト、Java（登録商標）、JavaScript（登録商標）、PERL、ＰＨＰ、パイプ、Python、WebObject、及び／又はこれらに類似したものなどの機能を通じたプログラム・コンポーネントの実行を許容してもよい。メール・サーバーは、限定を伴うことなしに、ＩＭＡＰ（Internet Message Access Protocol）、ＭＡＰＩ（Messaging Application Programming Interface）／Microsoft Exchange、ＰＯＰ３（Post Office Protocol）、ＳＭＰＴ（Simple Mail Transfer Protocol）、及び／又はこれらに類似したものなどの通信プロトコルをサポートしてもよい。メール・サーバーは、ＭＫＴ（商標）を通じて且つ／又はこれに対して送信、中継、及び／又はさもなければ移動された到来及び送出メール・メッセージをルーティング、転送、及び処理することができる。
【００９８】
ＭＫＴ（商標）メールに対するアクセスは、個々のウェブ・サーバー・コンポーネント及び／又はオペレーティング・システムによって提供されるいくつかのＡＰＩを通じて実現されてもよい。
【００９９】
又、メール・サーバーは、プログラム・コンポーネント、システム、ユーザー、及び／又はデータ通信、要求、情報、及び／又は応答を収容してもよく、通信してもよく、生成してもよく、取得してもよく、且つ／又は提供してもよい。
【０１００】
メール・クライアント
メール・クライアント・コンポーネント６２２は、ＣＰＵ６０３によって実行される保存されたプログラム・コンポーネントである。メール・クライアントは、Apple Mail、Microsoft Extourage、Microsoft Outlook、Microsoft Outlook Express、Mozilla、Thunderbird、及び／又はこれらに類似したものなどの従来のメール閲覧アプリケーションであってもよい。メール・クライアントは、ＩＭＡＰ、Microsoft Exchange、ＰＯＰ３、ＳＭＴＰ、及び／又はこれらに類似したものなどのいくつかの転送プロトコルをサポートしてもよい。メール・クライアントは、それ自体を含むコンポーネント・コレクション内のその他のコンポーネント及び／又は類似のものの機能に対して通信してもよく、且つ／又はこれらと通信してもよい。最も頻繁に、メール・クライアントは、メール・サーバー、オペレーティング・システム、その他のメール・クライアント、及び／又はこれらに類似したものと通信し、例えば、メール・クライアントは、プログラム・コンポーネント、システム、ユーザー、及び／又はデータ通信、要求、情報、及び／又は応答を収容してもよく、通信してもよく、生成してもよく、取得してもよく、且つ／又は提供してもよい。一般に、メール・クライアントは、電子メール・メッセージを生成及び送信するための機能を提供する。
【０１０１】
暗号サーバー
暗号サーバー・コンポーネント６２０は、ＣＰＵ６０３、暗号プロセッサ６２６、暗号プロセッサ・インターフェイス６２７、暗号プロセッサ装置６２８、及び／又はこれらに類似したものによって実行される保存されたプログラム・コンポーネントである。暗号プロセッサ・インターフェイスは、暗号コンポーネントによる暗号化及び／又は復号化要求の処理を許容することになるが、暗号コンポーネントは、その代わりに、従来のＣＰＵ上において稼働してもよい。暗号コンポーネントは、提供されたデータの暗号化及び／又は復号化を許容する。暗号コンポーネントは、対称型及び非対称型の暗号化及び／又は復号化（例えば、ＰＧＰ（Pretty Good Protection））の両方を許容する。暗号コンポーネントは、限定を伴うことなしに、デジタル証明書（例えば、Ｘ．５０９認証フレームワーク）、デジタル署名、デュアル署名、エンベローピング、パスワード・アクセス保護、パブリック・キー管理、及び／又はこれらに類似したものなどの暗号技法を利用してもよい。暗号コンポーネントは、限定を伴うことなしに、チェックサム、ＤＥＳ（Data Encryption Standard）、ＥＣＣ（Elliptical Curve Encryption）、ＩＤＥＡ（International Data Encryption Algorithm）、ＭＤ５（Message Digest 5：これは、一方向ハッシュ関数である）、パスワード、ＲＣ５（Rivest Cipher）、Rijndael、ＲＳＡ（Ron Rivest、Adi Ahamir、及びLeonard Adlemanによって１９７７年に開発されたアルゴリズムを使用したインターネット暗号化及び認証システムである）、ＳＨＡ（Secure Hash Algorithm）、ＳＳＬ（Secure Socket Layer）、ＨＴＴＰＳ（Secure Hypertext Transfer Protocol）、及び／又はこれらに類似したものなどの多数の（暗号化及び／又は復号化）セキュリティ・プロトコルを促進することになる。このような暗号化セキュリティ・プロトコルを利用することにより、ＭＫＴ（商標）は、すべての到来及び／又は送出通信を暗号化してもよく、且つ、相対的に広範な通信ネットワークを有する仮想プライベート・ネットワーク（Virtual Private Network:ＶＰＮ）内のノードとして機能してもよい。暗号コンポーネントは、「セキュリティ認証」のプロセスを促進し、これにより、リソースに対するアクセスは、セキュリティ・プロトコルによって禁止され、この場合に、暗号化コンポーネントは、保護されたリソースに対する認可されたアクセスを実現する。更には、暗号コンポーネントは、例えば、ＭＤ５ハッシュを利用してデジタル・オーディオ・ファイル用の一意の署名を取得することにより、コンテンツの一意の識別子を提供してもよい。暗号コンポーネントは、それ自体を含むコンポーネント・コレクション内のその他のコンポーネント及び／又は類似のものの機能に対して通信してもよく、且つ／又はこれらと通信してもよい。暗号コンポーネントは、ＭＫＴ（商標）コンポーネントが、必要に応じて、保護されたトランザクションを実行できるようにするために、通信ネットワークに跨る情報の保護された送信を許容する暗号化方式をサポートしている。暗号コンポーネントは、ＭＫＴ（商標）上におけるリソースの保護されたアクセスを促進し、且つ、リモートシステム上における保護されたリソースのアクセスを促進しており、即ち、暗号コンポーネントは、保護されたリソースのクライアント及び／又はサーバーとして機能してもよい。最も頻繁に、暗号コンポーネントは、情報サーバー、オペレーティング・システム、その他のプログラム・コンポーネント、及び／又はこれらに類似したものと通信する。暗号コンポーネントは、プログラム・コンポーネント、システム、ユーザー、及び／又はデータ通信、要求、及び／又は応答を収容してもよく、通信してもよく、生成してもよく、取得してもよく、且つ／又は提供してもよい。
【０１０２】
ＭＫＴ（商標）データベース
ＭＫＴ（商標）データベース・コンポーネント６１９は、データベース及びその保存されたデータとして実施されてもよい。データベースは、ＣＰＵによって実行される保存されたプログラム・コンポーネントであり、保存されたプログラム・コンポーネント部分は、保存されたデータを処理するように、ＣＰＵを構成する。データベースは、Oracle又はSybaseなどの従来型の耐障害性を有し、リレーショナルであり、スケーラブルであり、保護されたデータベースであってもよい。リレーショナル・データベースは、フラット・ファイルの拡張版である。リレーショナル・データベースは、一連の関係する表から構成される。表は、キー・フィールドを介して相互接続されている。キー・フィールドの使用は、キー・フィールドに照らしてインデックス付けすることによる表の組合せを許容しており、即ち、キー・フィールドは、様々な表からの情報を組み合わせるためのディメンジョナル・ピボット・ポイントとして機能している。関係は、一般に、プライマリ・キーをマッチングさせることにより、テーブルの間において維持されているリンクを識別する。プライマリ・キーは、リレーショナル・データベース内において表の行を一意に識別するフィールドを表している。更に正確には、プライマリ・キーは、一対多の関係の「１つ」の側面における表の行を一意に識別している。
【０１０３】
或いは、この代わりに、ＭＫＴ（商標）データベースは、アレイ、ハッシュ、（リンクされた）リスト、構造体、構造化テキスト・ファイル（例えば、ＸＭＬ）、テーブル、及び／又はこれらに類似したものなどの様々な標準データ構造を使用することにより、実装されてもよい。このようなデータ構造は、メモリ内において、且つ／又は、（構造化）ファイル内において、保存されてもよい。別の代替肢においては、Frontier、ObjectStore、Poet、Zope、及び／又はこれらに類似したものなどのオブジェクト指向データベースが使用されてもよい。オブジェクト指向データベースは、共通属性によってグループ化されると共に／又は１つにリンクされたいくつかのオブジェクト・コレクションを含むことが可能であり、これらは、いくつかの共通属性により、その他のオブジェクト・コレクションと関係付けられてもよい。オブジェクト指向データベースは、オブジェクトが単なるデータ片でなく、所与のオブジェクト内においてカプセル化されたその他のタイプの機能を有してもよいという点を除いて、リレーショナル・データベースと同様に稼働する。ＭＫＴ（商標）データベースがデータ構造として実装された場合には、ＭＫＴ（商標）データベース６１９の使用は、ＭＫＴ（商標）コンポーネント６３５などの別のコンポーネントに統合されてもよい。又、データベースは、データ構造、オブジェクト、及び関係構造の混合物として実装されてもよい。データベースは、標準的なデータ処理技法を通じて、無数の変形において、統合及び／又は分散化されてもよい。例えば、表などのデータベースの各部分は、エクスポート及び／又はインポートされてもよく、且つ、従って、分散化及び／又は統合されてもよい。
【０１０４】
一実施形態においては、データベース・コンポーネント６１９は、いくつかのテーブル６１９ａ〜ｊを含む。ユーザー（例えば、操作者及び医師）の表６１９ａは、本明細書において記述されている任意のタイプの入力可能なデータ又は選択内容を参照するべく、限定を伴うことなしに、user_id、ssn、dob、first_name、last_name、age、state、address_firstline、address_secondline、zipcode、devices_list、contact_info、contact_type、alt_contact_info、alt_contact_type、及び／又はこれらに類似したものなどのフィールドを含んでもよい。ユーザーの表は、複数のエンティティ・アカウントをサポート及び／又は追跡してもよい。クライアントの表６１９ｂは、限定を伴うことなしに、user_id、client_id、client_ip、client_type、client_model、operating_system、os_version、app_installed_flag、及び／又はこれらに類似したものなどのフィールドを含んでもよい。アプリケーションの表６１９ｃは、限定を伴うことなしに、app_ＩＤ、app_name、app_type、ＯＳ_compatibilities_list、version、timestamp、developer_ＩＤ、及び／又はこれらに類似したものなどのフィールドを含んでもよい。磁気共鳴システム６１９ｄを管理するエンティティと関連する患者用の患者の表は、限定を伴うことなしに、patient_id、patient_name、patient_address、ip_address、mac_address、auth_key、port_num、security_settings_list、及び／又はこれらに類似したものなどのフィールドを含んでもよい。ＭＲ解析の表６１９ｅは、限定を伴うことなしに、study_id、study_name、security_settings_list、study_parameters、resequences、gradient_sequences、coil_selection、imaging_mode、及び／又はこれらに類似したものなどのフィールドを含んでもよい。複数の異なるｒｆパルス・シーケンスを含むＲＦシーケンスの表６１９ｆは、限定を伴うことなし、sequence_type、sequence_id、tip_angle、coil_selection、power_level、及び／又はこれらに類似したものなどのフィールドを含んでもよい。勾配シーケンスの表６１９ｇは、限定を伴うことなしに、sequence_id、Gx、Gy、Gz、Gxy、Gxz、Gyz、Gxyz、field_strength、time_duration、及び／又はこれらに類似したものなどの異なる勾配磁界シーケンスに関係するフィールドを含んでもよい。未加工のＭＲデータの表６１９ｈは、限定を伴うことなしに、study_id、time_stamp、file_size、patient_id、resequence、body_part_imaged、slice_id、及び／又はこれらに類似したものなどのフィールドを含んでもよい。画像の表６１９ｉは、限定を伴うことなし、image_id、study_id、file_size、patient_id、time_stamp、settings、及び／又はこれらに類似したものなどのフィールドを含んでもよい。支払元帳の表６１３ｊは、限定を伴うことなしに、request_id、timestamp、payment_amount、batch_id、transaction_id、clear_flag、deposit_account、transaction_summary、patient_name、patient_account、及び／又はこれらに類似したものなどのフィールドを含んでもよい。
【０１０５】
一実施形態においては、ユーザー・プログラムは、様々なユーザー・インターフェイス・プリミティブを含んでもよく、これらのプリミティブは、ＭＫＴ（商標）プラットフォームを更新するように機能してもよい。又、様々なアカウントは、ＭＫＴ（商標）システムがサービスする必要がある環境及びクライアントのタイプに応じて、カスタム・データベース・テーブルを必要とする場合がある。任意の一意のフィールドを全体を通じたキー・フィールドとして指定してもよいことに留意されたい。一代替実施形態においては、これらの表は、その独自のデータベース及びその個々のデータベース・コントローラ（即ち、上述のそれぞれの表ごとの個々のデータベース・コントローラ）として分散化されている。標準的なデータ処理技法を利用することにより、データベースをいくつかのコンピュータ・システム化及び／又はストレージ装置にわたって更に分散化させてもよい。同様に、様々なデータベース・コンポーネント６１９ａ〜ｊを統合及び／又は分散化させることにより、分散化されたデータベース・コントローラの構成を変化させてもよい。ＭＫＴ（商標）システムは、様々な設定、入力、及びパラメータをデータベース・コントローラを介して追跡するように構成されてもよい。
【０１０６】
ＭＫＴ（商標）データベースは、それ自体を含むコンポーネント・コレクション内のその他のコンポーネント及び／又は類似のものの機能に対して通信してもよく、且つ／又はこれらと通信してもよい。最も頻繁に、ＭＫＴ（商標）データベースは、ＭＫＴ（商標）コンポーネント、その他のプログラム・コンポーネント、及び／又はこれらと類似したものと通信する。データベースは、その他のノード及びデータに関する情報を収容してもよく、保持してもよく、且つ、提供してもよい。
【０１０７】
ＭＫＴ（商標）コンポーネント
ＭＫＴ（商標）コンポーネント６３５は、ＣＰＵによって実行される保存されたプログラム・コンポーネントである。一実施形態においては、ＭＫＴ（商標）コンポーネントは、本開示の図面において示されているＭＫＴ（商標）システムの態様の任意の且つ／又はすべての組合せを含んでいる。従って、ＭＫＴ（商標）コンポーネントは、様々な通信ネットワークに跨る情報、サービス、トランザクション、及び／又はこれらに類似したもののアクセス、取得、及び提供に対して影響を及ぼす。
【０１０８】
ＭＫＴ（商標）コンポーネントは、磁気共鳴システムによって収集された未加工データを、例えば、（ｉ）画像、（ｉｉ）動的フロー・データ、（ｉｉｉ）血流データ、（ｉｉｉ）化学種の分光学的同定、（ｉｖ）生理学的データ、又は（ｖ）代謝データのうちの少なくとも１つに変換してもよい。一実施形態においては、ＭＫＴ（商標）コンポーネント６３５は、入力（例えば、ＲＤ又はＳＲパルスによって生成されたＭＸＹ信号のデジタル化された表現）を取得し、且つ、システムの様々なコンポーネントを介して、入力を出力（例えば、（ｉ）画像、（ｉｉ）動的フロー・データ、（ｉｉｉ）血流データ、（ｉｉｉ）化学種の分光学的同定、（ｉｖ）生理学的データ、又は（ｖ）代謝データ）に変換している。
【０１０９】
ノード間の情報のアクセスを可能にするＭＫＴ（商標）コンポーネントは、限定を伴うことなしに、Apacheコンポーネント、Assembly、ActiveX、バイナリ実行可能ファイル、（ＡＮＳＩ）（Objective−）Ｃ（＋＋）、Ｃ＃、及び／又は．ＮＥＴ、データベース・アダプタ、ＣＧＩスクリプト、Java（登録商標）、JavaScript（登録商標）、マッピング・ツール、手続型及びオブジェクト指向の開発ツール、ＰＥＲＬ、ＰＨＰ、Python、シェル・スクリプト、ＳＱＬコマンド、ウェブ・アプリケーション・サーバー拡張機能、ウェブ開発環境及びライブラリ（例えば、MicrosoftのActiveX、ActiveX AIR、FLEX & FLASH、AJAX、（Ｄ）ＨＴＭＬ、Dojo、Java（登録商標）、JavaScript（登録商標）、jQuery（ＵＩ）、MooTools、Prototype、script．aculo．us、ＳＯＡＰ（Simple Object Access Protocol）、SWFObject、Yahoo! User Interface、及び／又はこれらに類似したもの）、WebObject、並びに／或いはこれらに類似したものなどの標準的な開発ツール及び言語を利用することにより、開発されてもよい。一実施形態においては、ＭＫＴ（商標）サーバーは、暗号サーバーを利用して通信を暗号化及び復号化している。ＭＫＴ（商標）コンポーネントは、それ自体を含むコンポーネント・コレクション内のその他のコンポーネント及び／又は類似のものの機能に対して通信してもよく、且つ／又はこれらと通信してもよい。最も頻繁に、ＭＫＴ（商標）コンポーネントは、ＭＫＴ（商標）データベース、オペレーティング・システム、その他のプログラム・コンポーネント、及び／又はこれらに類似したものと通信する。ＭＫＴ（商標）は、プログラム・コンポーネント、システム、ユーザー、及び／又はデータ通信、要求、及び／又は応答を収容してもよく、通信してもよく、生成してもよく、取得してもよく、且つ／又は提供してもよい。
【０１１０】
分散型ＭＫＴ（商標）の実施形態
ＭＫＴノード・コントローラ・コンポーネントのうちの任意のコンポーネントの構造及び／又は動作は、開発及び／又は配備を促進するために、任意の数の方法により、組み合わせられもよく、統合されてもよく、且つ／又は分散化されてもよい。同様に、コンポーネント・コレクションも、配備及び／又は開発を促進するべく、任意の数の方法により、組み合わせられてもよい。これを実現するために、必要時にコンポーネントを統合された方式で動的に読み込むことができる共通的なコード・ベースとして又は機能として、コンポーネントを統合してもよい。
【０１１１】
コンポーネント・コレクションは、標準的なデータ処理及び／又は開発技法を通じて、無数の変形において、統合及び／又は分散化されてもよい。負荷バランシング及び／又はデータ処理技法を通じて性能を改善するべく、プログラム・コンポーネント・コレクション内のプログラム・コンポーネントのうちのいずれか１つのコンポーネントの複数のインスタンスが、単一ノード上において、且つ／又は多数のノードに跨って、インスタンス生成されてもよい。更には、単一のインスタンスが、複数のコントローラ及び／又は、例えば、データベースなどのストレージ装置に跨って、分散化されてもよい。協働して機能しているすべてのプログラム・コンポーネント・インスタンス及びコントローラは、標準的なデータ処理通信技法を通じて、このような動作を実行してもよい。
【０１１２】
ＭＫＴ（商標）コントローラの構成は、システムの配備環境に依存することになる。限定を伴うことなしに、予算、容量、場所、及び／又は基礎をなすハードウェア・リソースの使用法などの要因が、配備要件及び構成に対して影響を及ぼすことになろう。構成が、相対的に統一及び／又は統合されたプログラム・コンポーネントを結果的にもたらすかどうか、相対的に分散化された一連のプログラム・コンポーネントを結果的にもたらすかどうか、且つ／又は、統合及び分散化された構成の間のなんらかの組合せを結果的にもたらすかどうかとは無関係に、データは、通信されてもよく、取得されてもよく、且つ／又は提供されてもよい。プログラム・コンポーネント・コレクションから１つの共通的なコード・ベースとして統合されたコンポーネントのインスタンスが、データを通信してもよく、取得してもよく、且つ／又は提供してもよい。これは、限定を伴うことなしに、データ参照（例えば、ポインタ）、内部メッセージング、オブジェクト・インスタンスの可変通信、共有メモリ空間、可変伝達、及び／又はこれらに類似したものなどのアプリケーション内データ処理通信技法を通じて実現されてもよい。
【０１１３】
コンポーネント・コレクションのコンポーネントが、個別であり、別個であり、且つ／又は互いに外部に位置している場合には、データを、その他の１つ又は複数のコンポーネントとの間における、且つ／又は、これらに対するデータの通信、取得、及び／又は提供は、限定を伴うことなし、ＡＰＩ（Application Program Interfaces）情報経路、（Ｄ）ＣＯＭ（(Distributed) Component Object Model）、（Ｄ）ＯＬＥ（(Distributed) Object Linking and Embedding）、及び／又はこれらに類似したもの）、ＣＯＲＢＡ（Common Object Request Broker Architecture）、Jiniローカル及びリモート・アプリケーション・プログラム・インターフェイス、ＪＳＯＮ（JavaScript（登録商標） Object Notation）、ＲＭＩ（Remote Method Invocation）、ＳＯＡＰ、プロセス・パイプ、共有ファイル、及び／又はこれらに類似したものなどのアプリケーション間データ処理通信技法を通じて実現されてもよい。アプリケーション間通信のために複数の別個のコンポーネントの間において、又は、アプリケーション内通信のために単一のコンポーネントのメモリ空間内において、送信されるメッセージは、文法の生成及び解析を通じて促進されてもよい。文法は、lex、yacc、ＸＭＬ、及び／又はこれらに類似したものなどの開発ツールを使用することにより、開発されてもよく、これらのツールは、文法の生成及び解析能力を許容し、次いで、これらの能力は、コンポーネントの内部及び間における通信メッセージの基礎を形成してもよい。
【０１１４】
例えば、文法は、例えば、以下のようなＨＴＴＰポスト・コマンドのトークンを認識するように構成されてもよい。
w3c -post http://... Value１
ここで、Value１は、パラメータであるものとして識別され、その理由は、「http://」は、文法シンタックスの一部であり、且つ、後続するものは、ポスト値の一部として見なされるからである。同様に、このような文法によれば、変数「Value１」が、「http://」ポスト・コマンドに挿入されてもよく、且つ、次いで、送信されてもよい。文法シンタックス自体は、解析メカニズムを生成するために解釈されると共に／又はその他の方法で使用される構造化データ（例えば、lex、yaccなどによって処理されるシンタックス記述テキスト・ファイル）として提示されてもよい。又、解析メカニズムが生成及びインスタンス生成されたら、その解析メカニズム自体が、限定を伴うことなしに、文字（例えば、タブ）によって区切られたテキスト、ＨＴＭＬ、構造化テキスト・ストリーム、ＸＭＬ、及び／又は同様の構造化データなどの構造化データを処理及び／又は解析してもよい。別の実施形態においては、アプリケーション間データ処理プロトコル自体が、（例えば、通信）データを解析するために利用しうる統合された且つ／又は容易に入手可能なパーサー（例えば、JSON、SOAP、及び／又は類似のパーサー）を有してもよい。更には、解析文法は、メッセージ解析を超えて使用されてもよく、データベース、データ・コレクション、データ・ストア、構造化データ、及び／又はこれらに類似したものを解析するべく、使用されてもよい。この場合にも、望ましい構成は、システムの配備の文脈、環境、及び要件に依存することになる。
【０１１５】
例えば、いくつかの実装形態においては、ＭＫＴ（商標）コントローラは、クライアントが、例えば、ＪＳＯＮフォーマットにおいてエンコードされたデータなどのデータを送信してもよいサーバー・ポート上における到来通信をリスンするＳＳＬ（Secure Sockets Layer）ソケット・サーバーを情報サーバーを介して実装するＰＨＰスクリプトを実行していてもよい。到来通信を識別した際に、ＰＨＰスクリプトは、到来メッセージをクライアント装置から読み取ってもよく、受け取ったJSONによってエンコードされたテキスト・データを解析してJSONによってエンコードされたテキスト・データから情報をＰＨＰスクリプト変数内に抽出してもよく、且つ、データ（例えば、情報を識別するクライアントなど）及び／又は抽出された情報を、ＳＱＬ（Structured Query Language）を使用してアクセス可能であるリレーショナル・データベース内に保存してもよい。ＳＳＬ接続を介して、クライアント装置から、JSONによってエンコードされた入力データを受け付け、データを解析して変数を抽出し、且つ、データをデータベースに保存するためのＰＨＰ／ＳＱＬコマンドの形態において実質的に記述された例示用のリストが、以下に提供されている。
<?PHP
header(‘Content-Type: text/plain’);
// set ip address and port to listen to for incoming data
$address = ‘192.168.0.100’;
$port = 255;
// create a server-side SSL socket, listen for/accept incoming communication
$sock = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, o);
socket_bind($sock, $address, $port) or die(‘Could not bind to address’);
socket_listen($sock);
$client = socket_accept($sock);
// read input data from client device in 1024 byte blocks until end of message do {
$input = “”;
$input = socket_read($ client, 1024);
$data .= $input;
} while($input != “”);
// parse data to extract variables
$obj = json_decode($data, true);
// store input data in a database
mysql_connect(“20i.4o8.i85.i32”,$DBserver,$password); // access database server
mysql_select(“CLIENT_DB.SQL”); // select database to append
mysql_query(“INSERT INTO UserTable (transmission)
VALUES ($data) ”); // add data to UserTable table in a CLIENT database
mysql_close(“CLIENT_DB.SQL”); // close connection to database
?>
【０１１６】
又、以下のリソースを使用することにより、SOAPパーサーの実装形態に関する例示用の実施形態を提供してもよい。
http://www.xav.com/perl/site/lib/SOAP/Parser.html
http://publib.boulder.ibm.com/infocenter/tivihelp/v2ri/index.jsp?topic=/com.i bm.IBMDI.doc/referenceguide295.htm
その他のパーサー実装形態の場合には、以下のとおりである。
http://publib.boulder.ibmxom/infocenter/tivihelp/v2ri/indexjsp?topi bm.IBMDI.doc/referenceguide259.htm
これらの情報は、いずれも、引用により、本明細書に明示的に包含される。
【０１１７】
様々な課題に対処すると共に当該技術分野を進展させるべく、ＭＫＴ（商標）  APPARATUSES、METHODS AND SYSTEMSに関する本出願（書誌的事項、名称、見出し、分野、背景、概要、図面の簡単な説明、詳細な説明、請求項、要約書、図面、付属書、及び／又はその他を含む）は、そのすべてが、例示を目的として、特許請求されている発明を実施してもよい様々な実施形態を示している。本出願の利点及び特徴は、実施形態の代表的なサンプルであるに過ぎず、すべてを網羅するものではないと共に／又は排他的なものではない。これらは、特許請求されている原理の理解を支援し、且つ、これらを教示するために提示されているものに過ぎない。これらは、すべての開示されている実施形態に対応していないことを理解されたい。従って、本開示の特定の態様は、本明細書において記述されてはいない。本発明の特定の部分について、その代替実施形態が提示されていない場合があり、或いは、一部分について、更なる記述されてはいない代替実施形態が利用可能である場合もあり、これは、それらの代替実施形態の放棄の声明であると見なしてはならない。それらの記述されてはいない実施形態の多くが、本発明の同一の原理を内蔵しており、且つ、その他のものは、等価であることを理解されたい。従って、その他の実施形態が利用されてもよく、且つ、本開示の範囲及び／又は精神を逸脱することなしに、機能的な、論理的な、組織的な、構造的な、且つ／又はトポロジー的な変更が実施されてもよいことを理解されたい。従って、すべての例及び／又は実施形態は、本開示の全体を通じて、非限定的であるものと見なされたい。又、スペース及び反復を低減する目的以外に、本明細書において記述されてはいないものとの関係において、本明細書において記述されている実施形態に関する推定を導き出してはならない。例えば、図面及び／又は本明細書の全体において記述されている任意のプログラム・コンポーネント（コンポーネント・コレクション）、その他のコンポーネント、及び／又は任意の存在する特徴の組の任意の組合せの論理的な且つ／又はトポロジー的な構造は、固定された動作順序及び／又は構成に限定されるものではなく、むしろ、任意の開示されている順序は、例示を目的としており、且つ、順序とは無関係に、すべての等価物が本開示によって想定されていることを理解されたい。更には、これらの特徴は、連続的な実行に限定されるものではなく、むしろ、同期しない状態で、同時に、並行して、一斉に、同期した状態で、且つ／又はこれらに類似した方式で、実行してもよい任意の数のスレッド、プロセス、サービス、サーバー、及び／又はこれらに類似したものが、本開示によって想定されていることを理解されたい。従って、これらの特徴のいくつかは、同時に単一の実施形態において存在することができないという点において、相互に矛盾している場合がある。同様に、いくつかの特徴は、本発明の一態様に対して適用可能であり、且つ、その他のものに対しては、適用不能である。更には、本開示は、現時点において特許請求されてはいないその他の発明を含む。本出願人は、それらの発明の、特許の請求、更なる出願、継続、一部継続、分割、及び／又はこれらに類似したものを実行するた���の権利を含む現時点において特許請求されてはいない発明に関するすべての権利を留保している。従って、本開示の利点、実施形態、例、機能、特徴、論理的な、組織的な、構造的な、トポロジー的な、且つ／又はその他の態様は、請求項によって定義されている本開示に対する限定又は請求項の均等物に対する限定として見なしてはならないことを理解されたい。ＭＫＴ（商標）の個人及び／又は企業ユーザー、データベース構成及び／又はリレーショナル・モデル、データ・タイプ、データ送信及び／又はネットワーク・フレームワーク、シンタックス構造、及び／又はこれらに類似したものの特定のニーズ及び／又は特性に応じて、大幅な柔軟性及びカスタマイズを可能にするＭＫＴ（商標）の様々な実施形態が実装されてもよいことを理解されたい。
【０１１８】
更なる実装形態
様々な更なる態様においては、本開示は、上述の開示と関係する方法、システム、及び機械可読プログラムの更なる実装形態を提供している。
【０１１９】
１．分子の高感度検出
本明細書において開示されている１つの革新は、所与の分子の存在（又は、その不存在）を高感度で検出するための特定のＳＲ状態の使用法である。ＮＭＲ分光法は、所与の分子の存在を検出する方法として、当技術分野において周知である。これを実行する通常の方法は、調査対象の試料又は主題を関連するＮＭＲプローブを有する高磁界磁石上に載置するというものである。周知のＮＭＲ法を使用することにより、試料又は主題内の分子の核磁気を操作して周波数依存スペクトルを生成してもよい。これらのスペクトルを既存のデータベースと比較することにより、所与の分子の存在及び濃度を判定することができる。
【０１２０】
これは、ａ）対象の分子がＮＭＲ解析において使用するのに適した溶媒中において溶解可能であり（固体状態分光法も可能であるが、範囲が更に限定される）、ｂ）必要なＮＭＲプロトコルを実行するために十分な分子が溶液中に存在しており、ｃ）分子のＮＭＲスペクトルが複雑過ぎることがなく、且つ、ｄ）必要なＮＭＲ解析を実行するのに十分な時間が存在している際に、良好に機能する。但し、実際には、しばしば、これらの要素のうちの１つにより、分子の存在を識別するためのＮＭＲの適用性が制限されている。
【０１２１】
本開示の更なる態様によれば、超放射状態の特性を活用することにより、これらの欠点を克服する実施形態が提供されている。具体的には、開示されている実施形態によれば、ａ）実現可能であるものを下回る濃度のレベルにおいて、且つ、ｂ）現在のＮＭＲを使用するものよりも迅速に、所与の分子の存在を判定することができる。更には、方法、システム、及びプログラムは、液体と同様に、固体に対しても同様に良好に適用され、これにより、試料が溶液中にあるという高分解能ＮＭＲの制限が除去される。
【０１２２】
通常のＮＭＲにおいては、様々な核からのスペクトル内のピーク周波数の位置（通常、１Ｈ、１３Ｃ、１５Ｎなど）は、存在している核の数に依存してはいない。即ち、ピークは、調査対象の分子の濃度の増大に伴って、大きくなる場合があるが、周波数スペクトルにおけるそれらの位置は変化しない。これとは対照的に、ＳＲ効果は、協働的な現象である。ＳＲパルスのピーク時間幅は、所与の試料又は主題内の同一の核の数に応じて、変化する。
【０１２３】
以前の節における式２０は、ＳＲパルスの幅及びピーク時間が、分子内の核の共鳴周波数のみならず、その濃度の関数でもあることを意味している。更には、τＲ→Ｔ２という限度において、ｔｏは、τＲの強力な関数であり、そして、τＲは、その他の変数が一定に保持されると仮定することにより、Ｍｏ〜Ｎの関数であり、ここで、Ｎは、ＦＥＣのＦＯＶ内の分子の数である。従って、特定の状況においては、解析ＦＯＶ内の所与の種の分子の数を変化させることにより、結果的に得られるＳＲパルスの非常に高感度な変化を生成することができる。非排他的な例として、正常領域とＳＲ領域の間の遷移点又はその近傍において保持されている分子の系は、同一種の分子の追加の影響を非常に受け易い。
【０１２４】
本出願人は、正常なＭＲ領域（ここでは、核磁化が、時定数Ｔ１によって指数的に減衰する）及びＳＲ  ＭＲからの遷移を容易に弁別することができることを見出した。例えば、ＳＲ遷移の近傍においては、ＳＲパルスのピーク時間及び幅は、核磁気の変化の影響を非常に受け易い（図４）。核磁気は、それ自体が、試料又は主題内に存在しているスピンの数に正比例しており、従って、これは、結果的に、試料又は主題内のスピンの数の高感度な尺度となる。
【０１２５】
本出願人は、ＦＥＣの特徴、磁界勾配、初期ＲＦパルスのフリップ角、ＳＳＲ内の分子のタイプ及び数、又はこれらのすべてのものの組合せを変化させることにより、核の所与の濃度を２つの領域の間の遷移点又はその直近において維持することができることを見出した。これらのパラメータを非常に正確に制御することにより、所与の試料又は主題について、正常からＳＲへの遷移点を厳密に定義することができる。即ち、所与の濃度における所与の核の場合に、試料又は主題が正常領域と超放射領域の間の遷移点又はその直近に位置するプローブ品質係数Ｑ、勾配Ｇ、及びＲＦパルス励起角の値が存在している。
【０１２６】
一例として、脳内の生体内セロトニン濃度は、うつ状態を有する患者の場合に小さく、且つ、患者の集団における様々な抗うつ薬の投与に伴って増大することが明らかとなっている。血中のセロトニン・レベルの判定結果は、脳内の値を表すものではない。セロトニン代謝産物５ＨＩＡＡは、脳脊椎流体（CerebroSpinal Fluid:ＣＳＦ）中において測定することができるが、これは、アクセスが格段に困難である。様々な薬剤治療の結果としてのセロトニン濃度の変化は、非常に鋭いものになる可能性があるが、生体内セロトニンの全体的な濃度（〜ｎｇ／ｍｌ）は、従来のＭＲＳ解析において検出可能となるには低過ぎるものに留まっている。従って、抗うつ薬治療の利益を享受することができる主題を識別する際には、これらのセロトニンの低濃度を検出するためのＭＲ感度を改善することができる技法が有用であろう。又、生体内セロトニンの濃度の小さな変化を使用することにより、主題の治療に対する応答を監視することもできよう。一実装形態においては、ＳＳＲは、既知の量のセロトニン又は類似のターゲット分子によって充填され、且つ、条件τＲ〜Ｔ２がＳＳＲ内の分子について実現されるように、局部的磁界勾配などのＦＥＣ又はその他のシステムパラメータが調節されている。１つ又は複数のＲＦパルスの印加により、ＳＲパルスが、ＳＳＲ内のターゲット分子から生成され、その幅やピーク時間などのこのパルスの特徴が保存されている。次いで、主題をＭＲ装置に挿入してもよく、且つ、同一のＲＦパルス・シーケンスを使用することにより、ＳＳＲ及び主題内のターゲット分子の両方からパルスを生成してもよい。結果的に得られる後続のＳＲパルスの特徴の変化を使用することにより、主題のＭＲ装置内への挿入の結果として得られるターゲット分子の数の全体的な変化を判定してもよく、次いで、これを使用することにより、主題内のそのターゲット分子の濃度レベルを判定することができる。
【０１２７】
このプロセスは、必要に応じて、単一の時点又は複数の時点において実行することができる。又、これを様々なその他のパルス・シーケンスと組み合わせることにより、主題又は試料内の望ましくない共鳴を抑制してもよい。一実施形態においては、当該技術分野において既知のWATERGATEなどの標準的なＲＦパルス・シーケンス又は本明細書において開示されている方法を使用することにより、上述のシーケンスを実行する前に、水から信号を実質的に除去することができる。
【０１２８】
又、このプロセスは、様々な較正方式との関連において実装することもできる。例えば、ＦＥＣ用の異なる利得及び位相角設定によって複数のＳＲパルス・シーケンスを実行することにより、試料又は主題の導入の前に、ＳＳＲ内の核を特徴付けることができる。この結果、様々な状況において、ＳＳＲ内の核の応答を特徴付けることが可能であり、これにより、実際の解析の際のターゲット分子の識別及び定量化における相対的に大きな精度が可能となる。別の実施形態は、ＭＲ装置に、ＳＳＲと共に、実際の主題又は試料の環境をシミュレートする人体模型内においてターゲット分子の様々な濃度を収容するいくつかのダミー試料を導入するステップを有することになろう。この結果、この較正ステップにおいて得られたデータに照らして、未知の量のターゲット分子を収容する主題又は試料に対するシステムの応答を較正することができる。
【０１２９】
従って、一実施形態においては、核の組、分子、分子断片、タンパク質、及びこれらに類似したものの存在を検出するための方法及び関係するシステム及び機械可読プログラムが提供されている。これは、既知の組成及び濃度を有する１つ又は複数の分子から一部又は全部が構成された対照試料のみならず、これを促進するシステム・コンポーネント及び機械可読プログラムをも準備するステップを含むことができる。開示されている実施形態は、そのＳＲ遷移又はその近傍において対照試料を維持するように、周辺磁界、磁界勾配、ＮＭＲコイルの品質係数、及びＲＦパルス角などの少なくとも１つの外部パラメータを制御するステップを更に含むことができる。方法は、対照試料の近傍に、未知の組成及び濃度の１つ又は複数の分子を収容するターゲット試料を移動させるステップと、核の少なくとも１つの組の磁気モーメントが周辺磁界との関係において９０°超の角度を獲得するように、対照試料及びターゲット試料の両方にＲＦ励起を適用するステップと、を更に含むことができる。実施形態は、ＳＲ遷移における変化を確立するように、磁界勾配などの少なくとも１つの周辺条件を調節するステップと、データを分析することによって前記１つ又は複数のターゲット分子の組成及び濃度を判定するステップと、を更に含むことができる。開示されている実施形態は、上述の機器と組み合わせられることも可能であると共に／又は、これを利用することもできる。
【０１３０】
本明細書において例証されているように、ＳＲ状態は、正常な臨床ＭＲＳＩ条件において発生するものではない。従って、本発明者らは、その電子回路が任意のフィードバック磁界を増幅するように構成された以下においてフィードバック対応型コイル（ＦＥＣ）と呼ばれるコイルと、以下において補助スピンリザーバ（ＳＳＲ）と呼ばれる容積と、のＭＲ装置内における包含を教示している。ＳＳＲの役割は、１つ又は複数のＭＲ解析、撮像プロトコル、分光分析などの改善という目的のためにＳＲ状態の特性（後述する）が更に十分に活用されうるように、ＳＲ状態の生成を促進するというものである。好適な一実施形態においては、ＳＳＲは、ＳＲ  ＭＲＳのターゲット分子となる既定の濃度の１つ又は複数の分子を有する容器である。ＳＳＲは、生体外に位置し、且つ、解析対象の試料又は主題（例えば、人間又は動物）の近傍に、且つ、１つ又は複数のＦＥＣの視野（ＦＯＶ）内に、配置される。
【０１３１】
適切な条件において、１つの又は複数のＦＥＣコイル内に収容された試料又は主題内の１つ又は複数の分子からの核磁気をそれ自体にフィードバックさせることができる。このような条件において、本発明者らは、これらの分子を、超放射「状態」（ＳＲ）にある、と表現する。ＳＲ状態は、τＲ≦Ｔ２であるものとして定義される。臨床ＭＲ装置は、通常、τＲ≦Ｔ２を生成するために必要な条件を生成することができない。本開示は、その他の教示内容に加えて、臨床条件における低濃度の分子においてさえも、ＳＲ状態を実現する方法及びシステムを教示している。これらの教示内容は、ＭＲ装置内に含まれる又はこれに追加される１つ又は複数のＦＥＣコイルの能動Ｑを非常に高くすることができるようなフィードバック対応型コイルの使用と、ＭＲ装置内の１つ又は複数の分子がＳＲ状態にあることを保証するための、好ましくは、生体外における、ＳＳＲの使用と、を含む。
【０１３２】
２．信号の抑制
本開示の更なる実施形態は、核の別の組からの信号を相対的に容易に検出することが可能であると共にその信号を使用してＭＲ画像などの有用且つ有体の結果を生成することが可能であるか又は特定の化学種の検出を実現することができるように、ＮＭＲ／ＭＲＩ／ＭＲＳ解析における核の１つ又は複数の組からの信号を抑制するためのＳＲ状態の使用を許容している。いくつかの実装形態は、脂肪組織中のスピンの磁化を破壊することにより、水の核の優れた画像を生成することができるように、生体内ＭＲ解析における脂肪からの信号の抑制を提供している。
【０１３３】
脂肪及び水からの信号が、常に生体内ＦＲ解析において存在している。水からの信号を相対的に良好に撮像するために、脂肪からの信号を除去することが望ましい。これまでのところ、これは、（ａ）脂肪と水の間のスペクトル差、又は（ｂ）脂肪と水の間の緩和速度の差を利用することにより、実行されている。
【０１３４】
方法（ａ）の１つの欠点は、実際的な目的の場合には、脂肪及び水の核のスペクトル周波数の広がりが、それらのラインのオーバーラップを結果的にもたらすという点にある。従って、脂肪中の磁化の破壊は、その一部分も同様に破壊されることから、水の信号の喪失に結び付く。又、脂肪中の核のみを「ピックアップ」するようにチューニングされた任意のパルスは、非常に長くなるはずであり、その結果、相対的に長いシーケンス時間（ＴＲ）に結び付く。方法（ｂ）は、脂肪からの信号が十分に除去される前に、撮像解析が、ｌｎ２＊Ｔ１ｆａｔにわたって待機しなければならないことから、かなりの時間遅延を必要とするという問題点を有する。これは、時間遅延を導入するのみならず、この期間において、水からのなんらかの信号の減衰が不可避であり、その結果、相対的に低品質の画像をもたらす。
【０１３５】
本開示の実施形態は、超放射状態の特性を活用することにより、これらの欠点を克服している。具体的には、このような実施形態によれば、脂肪中の陽子などの核の所与の組からの信号を、Ｔ２未満の時間内などのように、非常に迅速に破壊することができる。これは、水及び脂肪中の陽子の間などの２つ以上の異なる分子又は分子のタイプ中の核の間の広く分離したパルスの生成を結果的にもたらし、その結果、一方の優れた画像を生成することができるように、他方からの信号を抑制することが可能になる。
【０１３６】
本出願人は、ＳＲパルスのピーク時間の位置が、例えば、核の所与の組の数、ラーマー周波数、及びＴ２の関数であることを見出した。これらは、異なる分子における同一の核について大幅に変化する。例えば、水の１ＨＴ２は、生体内において〜８００ミリ秒である。但し、脂肪の場合には、１ＨＴ２は、〜８０ミリ秒である。又、脂肪及び水中の陽子の歳差運動周波数の間には、３Ｔにおいて、〜３．５ｐｐｍの化学シフト差も存在している。最後に、一生体内実施形態においては、水と脂肪の量が異なっており、従って、ＳＲ状態に対するそれらの応答も異なっている。
【０１３７】
システムがＳＲ状態にある際には、９０度超の角度に対する核磁気の反転に対するシステムの応答は、自由誘導減衰（Free Induction Decay:ＦＩＤ）ではなく、パルスである。Ｔ２が大きく（Ｔ２＞＞τＲ）、且つ、反転が、式１６を使用することにより、１８０度に近接しているという限度内においては、パルスのピーク時間は、次式のように記述することができる。
ｔｏ＝τＲｌｎ２
【０１３８】
通常、ｔｏ＜Ｔ２であり、これは、核の所与の組の磁化は、非常に迅速にＭＲシステムの主磁界（Ｂｏ）との関係において望ましい角度に駆動することができることを意味している。
【０１３９】
更には、ＳＲパルスは、任意の時点において、Ｔ２＜τＲとなるように、ＳＲ状態を抑制するのに十分な強度を有する磁界勾配の印加により、停止又は「切断」することができる。非排他的な一例として、脂肪に起因したＳＲパルスは、軸と交差するところで、即ち、Ｍｚ（脂肪）＝０であるところで、切断することができる。従って、この状況においては、脂肪からの磁化は、完全に破壊されている。
【０１４０】
生体内解析においては、水からのＳＲパルスは、脂肪のものとは異なる時定数を有する。上述のように、これは、コイル内に、脂肪とは異なる量の水が存在しているためである。更には、脂肪と水の化学シフトは、わずかに異なっている。ＳＲ時定数の差は、脂肪又は水の周波数上において共鳴器の共鳴周波数をセンタリングすることにより、強調することができる。従って、水１Ｈの磁化は、勾配が印加された際に、ｘ軸から大きく引き離すことが可能であり、即ち、脂肪からの磁化がｚ〜０に位置した状態で、水の磁化の非常に大きな割合は、依然として、ｚ軸に沿った状態で位置することができる。
【０１４１】
この状況においては、望ましくない脂肪の信号からの最小限の干渉を伴って、画像を水から生成することができる。画像は、時間スケール〜τＲにおいて開始可能であり、これらの時間スケールは、上述の方法（ｂ）によって必要とされるように、〜Ｔ１よりも格段に高速である。
【０１４２】
ＳＲパルスの分離の更なる例が、アセトンと水について、図５に示されている。水を同軸状のＮＭＲチューブの内側コンパートメント内に配置し、アセトンを外側に配置した。７００ＭＨｚ磁石内において、ｐｉパルスを使用することにより、それぞれの分子中の１Ｈスピンを同時に反転させた。結果的に得られるＳＲパルスは、互いに容易に弁別される。当業者には理解されるように、これらの実施形態は、本明細書の別の場所において記述されている機器、方法、機械可読プログラム、及び技法と組み合わせられることもできると共に／又はこれらを利用することもできる。
【０１４３】
従って、本明細書には、核の１つ又は複数の組からの核磁化を抑制する方法が提供されており、この方法は、
ａ）（ｉ）第１方向に沿って背景磁界を提供する主磁石と、（ｉｉ）少なくとも１つの高周波コイルと、（ｉｉｉ）少なくとも１つの対象領域を定義するように制御することができる少なくとも１つの勾配コイルと、を含む磁気共鳴装置を提供するステップと、
ｂ）試料又は手段をＭＲ装置に導入するステップと、
ｃ）試料又は手段内の核の１つ又は複数の組のＳＲ状態を生成するステップであって、例えば、生体内試料又は主題内の脂肪を、水がＳＲ状態にはない状態において、ＳＲ状態にすることが可能であり、或いは、逆も又真であり、任意選択により、ＦＥＣ及び／又はＳＳＲを使用することにより、これらの条件を生成してもよい、ステップと、
ｄ）試料又は主題内のすべての磁化を、好ましくは、但し、非排他的に、１８０度に反転させるステップと、
ｅ）ＦＥＣを操作することにより、その他のものが、好ましくは、１８０である格段に異なる角度において留まっている状態で、磁化の１つの組が、好ましくは、９０度に駆動されるようにするステップであって、次いで、磁界勾配を印加することにより、１８０における磁化が、影響を受けない状態に留まっている状態で、９０における磁化を完全に破壊することができる、ステップと、
ｆ）望ましいＦＯＶの画像を生成するステップと、
を含む。
【０１４４】
上述の技法を様々な環境において利用することにより、スピンの任意の適切な望ましい組からの信号を選択することができることを理解されたい。例えば、Ｔ２＜τＲとなるように、その種のＳＲ状態を抑制するのに十分な強度を有する磁界勾配を印加することにより、任意の望ましい種の磁化を事実上破壊することができる。
【０１４５】
３．低減されたＦＯＶ
本開示の更なる実施形態は、ＳＲパルスを使用することにより、選択的に「ライトアップ」する、即ち、所与のＲＦパルスによって励起されうる相対的に大きな対象領域内において撮像されている容積の一部分から有用な（例えば、画像の形成に適したものなどの）信号データを取得する、ステップを提供している。この制御された、且つ、いくつかの例においては、低減された、視野（「ＦＯＶ）」によれば、当技術分野において既に既知である通常の撮像動作を実行した際に信号が取得されたであろう容積全体のうちの１つの望ましい領域内において得られた信号のみを使用することにより、データのキャプチャを実行することができる。従って、この低減された撮像時間により、レントゲン技師又はその他の調査者は、対象領域（「Region Of Interest:ＲＯＩ」）全体からの信号の観察を要する代わりに、相対的に大きな潜在的なＲＯＩの一部分に対して事実上「ズームイン」することができる。ＲＯＩは、本明細書においては、解析が可能なＲＦコイル内の相対的に大きな容積ではなく、解析対象の特定の対象エリアであると単に見なすことが可能であることを理解されたい。
【０１４６】
ＲＦパルスを使用しつつＦＯＶを低減する技法は、存在しており、この場合には、線形磁界勾配を主題又は試料に対して印加し、且つ、次いで、周波数選択性ｒｆパルスを使用することにより、その容積から「スライス」を選択している。例えば、３次元においてスライシングすることにより、立方体の形態の低減されたＦＯＶを生成することができる。
【０１４７】
但し、本出願人は、これらの既存の方法がいくつかの欠点を有していることを理解するに至った。第１に、ＲＦパルスは、「ソフト」でなければならない―即ち、妥当なレベルの空間選択を実現するべく、高強度の相対的に長いパルスでなければならない。これらのパルスは、局部的なＴ２緩和により、プロセスにおいて、試料又は主題の磁化が劣化し始める可能性があるような長い持続時間を有する可能性がある。又、この方式によって生成される低減されたＦＯＶの空間分解能は、しばしば、１ｃｍ以上のレベルになる可能性があり、これは、対象の器官又は解剖構造がそれよりも小さい多くの生体内用途においては、大き過ぎる。
【０１４８】
本方法及び関係するシステム及びコンピュータ・プログラムは、超放射パルスの特性を活用することにより、これらの欠点を克服している。具体的には、ＳＲパルスは、横方向磁化が生き残ることが許される可能性を有する１つの領域を選択するために、磁界勾配の存在の影響を非常に受け易い。従って、本技法におけるＦＯＶの分解能は、磁界勾配の分解能の関数であるのに対して、既存の技法においては、これは、磁界の分解能の関数である。この結果、低減されたＦＯＶパラメータに対する相対的に高度な制御が可能となる。
【０１４９】
更に詳しくは、本出願人は、ＳＲパルスの伝播の条件が、局部的磁界勾配の影響を非常に受け易いことを見出し、且つ、理解した。
【０１５０】
超放射条件は、τＲ＜Ｔ２として定義される。これらの条件においては、９０度超の角度に対する核磁気の反転に対するシステムの応答は、自由誘導減衰（ＦＩＤ）ではなく、パルスである。
【０１５１】
ｔｏ＜Ｔ２である空間領域内においては、ＳＲパルスは、式１３及び式１９による幅及びピーク時間によって伝播する。ｔｏ＞Ｔ２である空間領域内においては、パルスは伝播しない。磁化の初期状態が完全な反転であると仮定することにより、時点ｔ＜ｔｏ＜Ｔ２＜Ｔ１の後に、容積内に、非ゼロの横方向磁化が生じることになる。ｔｏ＞Ｔ２であるこの領域外においては、磁化は、依然として、横方向磁化をまったく又はほとんど伴うことなしに、完全に反転されている。
【０１５２】
ＮＭＲ／ＭＲＩにおいては、空間依存磁界勾配が周知である。二次シムは、空間の１つの領域を除いて局部的勾配が非常に強力である磁界マップを生成する（図６）。この領域は、磁石のシム・コイルを調節することにより、幅広に／狭くすることも可能であり、或いは、３Ｄにおいて運動させることもできる。
【０１５３】
Ｍｘｙが特定の空間領域内に生成されたら、標準的なシーケンスを使用することにより、望ましい画像を生成することができる。具体的には、弱い勾配の確立によってさえ、一般に、容積内のすべての場所においてｔｏ＞Ｔ２の条件が課されることになることから、１つ又は複数の磁界勾配を利用した撮像シーケンスの使用が好ましい。これは、低減されたＦＯＶの外部の残っている長手方向磁化に対する影響を伴うことなしに、低減されたＦＯＶ内においてＳＲパルスを停止又は「切断」する効果を有する。
【０１５４】
図７は、その他の部分内においてはＳＲ状態を破壊しつつ、試料又は主題のいくつかの部分内においてはＳＲ状態を確立することにより、局部的領域内において生成されたＭｘｙから生成された画像の例を示している。具体的には、図７は、予想どおりに、この方式によって生成される画像が局部磁界勾配に厳格に準拠していることを示している。従って、相対的に高次のシムを制御することにより、低減された容積に画像を拘束することができる。試料は、Ｑ〜３００である７Ｔ磁石プローブの内部の２０ｍｍの直径の水の円筒体であった。磁石を十分に充填し、且つ、次いで、ｚ２勾配をわずかに摂動させることにより、図の上半分に示されている磁界マップを生成した。次いで、陽子の磁化を１８０度に反転させた。クラッシャの勾配によって任意の残っている横方向磁化を除去し、その後に、＜０．１度の「キック」パルスを試料に対して印加した。この結果、約２００ミリ秒のピーク時間を有するＳＲパルスが生成された。約２００ミリ秒においてＳＲパルスを「切断」し、且つ、次いで、標準的なＦＬＡＳＨシーケンスを使用することにより、結果的に得られた横方向磁化を撮像することにより、図の下部に位置した画像を生成した。結果的に得られた画像は、ｚ２勾配によって生成された磁界マップに厳格に準拠している。
【０１５５】
４．ＲＦコイルの実装形態
必須条件―高磁界及び／又は高プローブ品質係数Ｑ―が、当技術分野において既知の市販のＭＲ機械によっては生成されないことから、ＳＲ状態は、これまで、臨床ＭＲにおいては、ほとんど未知であった。ＳＲ状態は、高磁界ＮＭＲ解析においては、相対的に一般的な現象であり、この場合に、ＳＲ状態は、その最も周知の効果が、観察対象の核の分光ラインを広げるというものであることから、一般に、厄介なものと見なされている。ＳＲ状態は、多くのＮＭＲ解析における一般的な目標である単一試料内における多数の異なる分子の識別を解決するべく試みている際には、望ましいものではない。本開示は、目標が、視野内のその他のものの排除を伴う単一の分子の識別及び定量化である際には、ＳＲ状態が有益でありうることを認識するものである。制御の概念を追加することにより、フィードバック対応型コイル（ＦＥＣ）及び補助スピン・リザーバ（ＳＳＲ）の使用を通じて、ＳＲは、強力なフィードバック駆動型のＭＲ方法を可能にする。
【０１５６】
本明細書の別の場所において記述されているように、ＳＲは、τＲ＜Ｔ２という条件が核の１つ又は複数の組について実現された際に、発生し、ここで、τＲ＝１／γβ｜ｓｉｎα｜Ｍｏである。この式において、β及びαは、フィードバック対応型コイルによって生成される利得係数の大きさ及び位相であり、γは、磁気回転比であり、且つ、Ｍｏは、磁化の最大値であり、これは、熱分極に等しくなる。
【０１５７】
上述のように、当該技術分野において従来から知られているＭＲスキャナは、一般に、ＳＲに必要とされる条件を生成する能力を有してはいない。更には、これらは、通常、フィードバック対応型装置としてセットアップされてもいない。これらの要素を克服するための１つの方法は、臨床ＭＲ条件においても、フィードバックを生成する能力を有するコイルを構築するというものである。コイル／電子回路は、好ましくは、磁化の位相のみならず、フィードバックの利得をも調節することができる。本発明者らは、このようなコイルをフィードバック対応型コイル（ＦＥＣ）と呼称する。例示用のハードウェアの概要を以下において提示する。
【０１５８】
図８には、当該技術分野において既知のフィードバック・システムの一例が示されている。この特定のケースにおいては、送受信表面コイルは、一般的な方法によって利用されている。原則的に、任意のＲＦコイルを、場合によっては、受信のみコイルを、使用することが可能であり、従って、本発明者らは、このコイルをＲＦコイルと呼称することとする。プリアンプの出力が、分割され、且つ、フィードバック回路内に供給されている。適切な減衰及び位相設定／シフトを適用した後に、フィードバック回路の出力は、誘導結合ループを介して、ＲＦコイル内にフィードバックされている。原則的に、利得及び位相は、任意の望ましい値に放射減衰定数を短縮するための潜在力を有する任意の値であってもよい。又、ピン・ダイオード・スイッチが利用されていることから、放射減衰をシステムの制御下においてパルス・シーケンスを介してターン・オン及びオフすることもできる。
【０１５９】
但し、図８の回路は、放射減衰の実際的な実装のためには、２つの大きな短所を有する。誘導結合ループがＲＦコイルに対して緩く結合されている。これは、フィードバック回路の出力がＲＦコイルのチューニング及び整合に対して悪影響を及ぼすことを防止するべく、必要である。この結果、この場合には、フィードバック回路が、相対的に大きなパワーを必要とすることになる。小さな放射減衰定数を実現するには、パワー要件を低減するべく、効率の改善が必要である。第２の欠点は、ＲＦコイルから到来する信号が、２つの有意な成分を有するという点にある。１つの成分は、スピン・システムの磁化から生じるＲＦ信号である。第２の成分は、フィードバック回路によって生成される信号である。幸いなことに、これらの２つの成分は、フィードバック回路の安定した動作モードを維持することができるように、通常、９０°だけ位相シフトされている。この回路の非効率性が、安定性の促進を支援している一方で、この回路は、位相の影響を受け易くなる。十分な利得の場合には、正のフィードバックが生成される危険が存在している。
【０１６０】
本出願人は、図９に示されているように、これらの短所を克服する回路設計を開発した。図９の実施形態の１つのコンポーネントは、直交ハイブリッド・ブロック（破線のブロックによって示されている）であり、この結果、ＲＦコイルからの反射パワーが、この回路の入力上ではなく、その出力上に出現することになる。このブロックは、利用されているＲＦコイルのタイプに応じて、異なる設計を有することができる。ＮＭＲコイルからの反射パワーは、この場合にも、２つの成分を有することになり、１つの成分は、スピン・システムからのものであり、且つ、他方は、コイルとの不整合による反射パワーとなる。直交ハイブリッド・ブロック内の更なるリモート・チューニング／整合回路は、スピン・システムから生じるＮＭＲ信号が影響を受けない状態において、任意のインピーダンスの不整合に起因した反射パワーを極小化することができる。この結果、コイルに対する効率的な結合を維持しつつ、望ましくない成分を極小化することができる。ＲＦコイルの実施形態が受信のみコイルである場合には、図からトランスミッタ及びＲｆパワー・アンプを除去することにより、回路が更に簡単になる。直交ハイブリッド・ブロックの設計は、使用されているコイルのタイプに応じて、変化する可能性がある。表面コイル（又は、線形であると見なされる任意のコイル）が使用される場合には、直交ハイブリッド・ブロックは、２つの直交ハイブリッドと、１つのリモート整合回路と、を利用する。直交コイルが使用される場合には、直交ハイブリッド・ブロックは、２つのリモート整合回路と、１つの直交ハイブリッドと、を含む。この設計は、パラレル撮像コイル・アレイに拡張可能である。
【０１６１】
例
本開示を目的として、１．５Ｔ  Siemens Avanto ＭＲＩスキャナ（図１０Ｂ）上における動作のために市販の頭部コイル（例えば、図１０Ａ）（例えば、単一チャネル）を使用することが可能であり、且つ、これを、図１０Ｃに示されている図示の実施形態などの図９との関係において上述した直交ハイブリッド・ブロックを有するフィードバック回路を使用して動作するように、変更することができる。まず、低パワー増幅器（〜１０ワット）を使用することにより、フィードバック回路を試験することが可能であり、正のフィードバックから保護することが可能であり、且つ、初期結果を取得することができる。
【０１６２】
本開示の原理、態様、及び実施形態のみならず、その特定の例についても記述している本明細書におけるすべての記述内容は、その構造的且つ機能的な均等物を包含するものと解釈されたい。更には、それらの均等物は、現時点において既知の均等物のみならず、将来において開発される均等物をも、即ち、構造とは無関係に、同一の機能を実行する開発されるであろう任意の要素をも、含むものと解釈されたい。
【０１６３】
回路及び方法ステップ及びコンピュータ・プログラムの本明細書における説明は、開示されている実施形態の原理を実施する例示用の回路及びソフトウェアの概念的な実施形態を表している。従って、本明細書において図示及び記述されている様々な要素の機能は、専用のハードウェアのみならず、本明細書に記述されている適切なソフトウェアとの関連においてソフトウェアを実行する能力を有するハードウェアの使用を通じて提供されてもよい。本明細書における開示においては、規定された機能を実行する手段として表現されている任意の要素は、例えば、ａ）その機能を実行する回路要素と関連するハードウェアの組合せ、又はｂ）従って、本明細書において記述されているファームウェア、マイクロコード、又はこれらに類似したものを含む任意の形態のソフトウェアと、機能を実行するべく、そのソフトウェアを実行する適切な回路との組合せを含むその機能を実行する任意の方法を包含するものと解釈されたい。従って、本出願人は、これらの機能を提供しうる任意の手段を本明細書において示されているものの均等物と見なしている。
【０１６４】
同様に、本明細書において記述されているシステム及びプロセス・フローは、コンピュータ可読媒体内において実質的に表現されてもよいと共に、それらのコンピュータ又はプロセッサが明示的に示されているかどうかとは無関係に、相応してコンピュータ又はプロセッサによって実行されてもよい様々なプロセスを表していることを理解されたい。更には、様々なプロセスは、処理及び／又はその他の機能としてのみならず、その代わりに、それらの処理又は機能を実行するプログラム・コードのブロックとして理解することもできる。
【０１６５】
以上において記述されると共に図面に示されている本開示の方法、システム、コンピュータ・プログラム、及びモバイル装置は、例えば、改良された磁気共鳴方法、これを実行するシステム、及び機械可読プログラムを提供する。当業者には、本開示の精神及び範囲を逸脱することなしに、本開示の装置、方法、ソフトウェア・プログラム、及びモバイル装置において、様々な変更及び変形を実施できることが明らかとなろう。従って、本開示は、本開示及び均等物の範囲に含まれる変更及び変形をも含むものと解釈されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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