(57)【要約】  磁気共鳴撮像システム３は、シーケンス制御ユニット１８、サンプリングユニット２６及び制御ユニット２４を含む。シーケンス制御ユニット１８は、被験者の撮像領域から圧縮された磁気共鳴データを取得するように磁気共鳴スキャナ４を制御する。サンプリングユニット２６は、無線周波数受信器により受信される磁気共鳴信号に基づいて、前記被験者の撮像領域に存在する造影剤の濃度の変化を決定する。制御ユニット２４は、前記サンプリングユニット２６が行った決定に基づいて、前記取得した磁気共鳴データの圧縮の程度を調節する。
2015526227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の撮像領域から圧縮された磁気共鳴データを取得するように、磁気共鳴スキャナを制御するシーケンス制御ユニット、
無線周波数受信器により受信される磁気共鳴信号に基づいて、前記被験者の撮像領域に存在する造影剤の濃度の変化を決定するサンプリングユニット、及び
前記サンプリングユニットが行った決定に基づいて、前記取得した磁気共鳴データの圧縮の程度を調節する制御ユニット
を有する、磁気共鳴撮像システム。
【請求項２】
前記制御ユニットは、ｋ空間の中心領域を完全にサンプリングする及びｋ空間の周辺領域を部分的にサンプリングするように、前記磁気共鳴スキャナを制御する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記制御ユニットは、完全にサンプリングされるｋ空間の比率を調節するように、前記シーケンス制御ユニットを制御する、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記サンプリングユニットは、ｋ空間の１つ以上の中心のデータ線の変化の速さを決定する、請求項２又は３に記載のシステム。
【請求項５】
前記サンプリングユニットは、連続するｋ空間（Ｋ０）の中心部の強度の間の差を決定する、請求項１乃至４の何れか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記制御ユニットは、前記造影剤の濃度の変化の速さの増大に応答して、ｋ空間の中心部を減少させる及びｋ空間の周辺部を増大させるように勾配場を調節する、並びに前記造影剤の濃度の変化の速さの減少に応答して、ｋ空間の中心部を増大させる及びｋ空間の周辺部を減少させるように前記勾配場を調節する、請求項１乃至５の何れか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記制御ユニットは、前記造影剤の濃度の変化の速さの増大を決定する前記サンプリングユニットに応答して、ｋ空間がサンプリングされる完全性を減少させる、請求項１乃至６の何れか一項に記載のシステム。
【請求項８】
ｋ空間の中心部及びｋ空間の周辺部のサンプリングの順番は、前記造影剤の濃度の変化に応答して変化する、請求項１乃至７の何れか一項に記載のシステム。
【請求項９】
ｋ空間の周辺部のサンプリングの頻度は、前記造影剤の濃度の変化に応答して変化する、請求項１乃至８の何れか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
ｋ空間の中心部にある多数のデータ線は、前記造影剤の濃度の初期のしきい値の後の前記造影剤の濃度の変化に応答して変化する、請求項１乃至９の何れか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記被験者の撮像領域の一連の画像を再構成する再構成処理器であり、前記サンプリングユニットが前記造影剤の濃度の変化が速いと決定するとき、前記画像はより高い時間分解能及びより低い空間分解能を持ち、並びに前記サンプリングユニットが前記造影剤の濃度の変化が遅いと決定するとき、前記画像はより低い時間分解能及びより高い空間分解能を持っている、再構成処理器
をさらに有する、請求項１乃至１０の何れか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
造影剤が注入されている被験者の撮像領域に共鳴を励起させるデータ取得ユニットであり、
（ａ）ｋ空間の中心領域Ｃを完全にサンプリングする、及び
（ｂ）ｋ空間の周辺領域Ｐを部分的にサンプリング
ことを交互に行うデータ取得ユニット、
ｋ空間の各中心領域Ｃ並びにｋ空間の先行及び後続する周辺領域Ｐを一連の再構成画像に再構成する再構成ユニット、
前記撮像領域における前記造影剤の濃度の変化を示す、前記ｋ空間の中心領域Ｃにおける磁気共鳴信号の変化を決定するサンプリングユニット、並びに
前記サンプリングユニットにより決定される造影剤の濃度の前記変化に基づいて、前記ｋ空間の完全にサンプリングされる領域を増大又は減少させるように、前記取得ユニットを制御し、順応して
（ａ）前記一連の再構成画像の時間分解能を増大させ、空間分解能を減少させる、及び
（ｂ）前記一連の再構成画像の空間分解能を増大させ、時間分解能を減少させる
制御ユニット
を有する磁気共鳴撮像システム。
【請求項１３】
被験者の撮像領域から圧縮された磁気共鳴データを取得するステップ、
前記取得された磁気共鳴データに基づいて、前記被験者の撮像領域に存在する造影剤の濃度の変化を決定するステップ、及び
前記決定された造影剤の濃度の変化に基づいて、前記取得した磁気共鳴データの圧縮の程度を調節するステップ、
を有する造影剤を用いた磁気共鳴撮像方法。
【請求項１４】
前記圧縮された磁気共鳴データを取得するステップは、ｋ空間の中心領域を完全にサンプリングすること、及びｋ空間の周辺領域を部分的にサンプリングすることを含み、並びに前記圧縮の程度を調節するステップは、完全にサンプリングされたｋ空間の比率を調節することを含んでいる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の方法において、
前記決定するステップは、ｋ空間の１つ以上の中心のデータ線の変化の速さを決定することを含み、及び
前記圧縮の程度を調節するステップは、前記造影剤の濃度の変化の速さの増大を決定することに応答して、ｋ空間の中心部の大きさを減少させることを含み、並びに
前記方法はさらに、
前記被験者の撮像領域の一連の画像を再構成するステップであり、サンプリングユニットが前記造影剤の濃度の変化が速いと決定するとき、画像はより高い時間分可能及びより低い空間分解能を持ち、並びに前記サンプリングユニットが前記造影剤の濃度の変化が遅いと決定するとき、前記画像はより低い時間分解能及びより高い空間分解能を持つ、再構成するステップ
を有する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下のことは一般的に医用撮像に関する。以下のことは、特に磁気共鳴（ＭＲ）撮像、ＭＲ血管造影及びダイナミック造影ＭＲと併用して応用され、これらを特に参照して説明される。しかしながら、以下のことは、他の使用状況にも応用すること及び必ずしも上述した応用に限定されないことが理解される。
【背景技術】
【０００２】
ダイナミック造影(Dynamic contrast enhanced)ＭＲ撮像は、被験者の体内における造影剤の広がりを撮像する。ＭＲシステムにおいてコントラストを作成する造影剤が被験者に注入される。この造影剤が画像領域中を移動するに連れて、次々と画像が得られ、これら画像は、時間の経過による身体組織における造影剤の移動を示している。ダイナミック造影ＭＲＩは、病変の検出、腫瘍の病期分類及び/又は成長、血管の容量及び/又は漏れの測定、血管造影等に有用である。幾つかの手続き／プロトコルは、造影剤が関心領域内を移動している間、有用な撮像情報である、数秒から数分の短い期間である。これら手続き／プロトコルは、洗浄の速さ(wash rate)、毒性等の理由により、簡単に繰り返すことができない。
【０００３】
ダイナミック造影ＭＲＩにおける画像の空間分解能と時間分解能との間に妥協点（トレードオフ）が存在している。例えば、再構成のために、ｋ空間のラインが多く各画像内に生成されるとき、各画像の空間分解能は高いが、時間分解能は低い。ｋ空間のラインが少なく各画像内に再構成されるとき、時間分解能は高いが、空間分解能は低い。
【０００４】
ＭＲを用いた空間分解能及び時間分解能を解決することの１つの手法は、ｋ空間を共有することを含んでいる。ＭＲスキャナは一般的に磁気共鳴信号又はデータを一定の速度で取得している。ｋ空間を共有し、ｋ空間の中心部と周辺部とをインタリーブすることにより、各々の再構成画像のためにｋ空間の全ての部分が再取得される必要はない。ｋ空間の中心部又はキーホールは、各画像に対し再取得されることができ、外側又は周辺部は、それよりも少ない頻度で再取得されることができる。ｋ空間の周辺部は、インタリーブを通じて画像の再構成の間で再使用又は共有されることができ、これがｋ空間の中心部に必要な時間分解能を提供する。ｋ空間の周辺部を共有することは、ある空間分解能を提供し、画像間における時間を改善する。時間分解能は、より高い頻度又はより圧縮された時間の連続する画像を用いて造影剤の進行又は移動を示す。ｋ空間の周辺部のサンプリングが大きくなるに連れて、詳細になるが、画像の頻度は落ちる。時間分解能の制約内において空間分解能を最大にすることが望ましい。現在、幾つかのＭＲシステムは、一定であり、並びにｋ空間の中心部のサンプリングレート又は時間圧縮及び撮像シーケンスに対する画像の頻度又は速度を決定する、圧縮率のようなパラメタを提供する。通例、医療関係者が選択する前記パラメタは、キーホール又はｋ空間の中心部のサンプリングにより与えられる空間分解能と時間分解能との間において最高のバランスを取るために、以前の経験、プロトコル、患者の特徴、関心領域、撮像システム、局所変化等に基づく医療関係者による判定である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以下のことは、上述した問題及びその他に対処している新しい及び改善された適応するキーホール圧縮を開示している。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様に従って、磁気共鳴撮像システムは、シーケンス制御ユニット、サンプリングユニット及び制御ユニットを含む。このシーケンス制御ユニットは、被験者の撮像領域から圧縮された磁気共鳴データを取得するように、磁気共鳴スキャナを制御する。サンプリングユニットは、無線周波数受信器により受信される磁気共鳴信号に基づいて、前記被験者の撮像領域に存在する造影剤の濃度の変化を決定する。制御ユニットは、前記サンプリングユニットが行った決定に基づいて、前記取得した磁気共鳴データの圧縮の程度を調節する。
【０００７】
本発明のもう１つの態様に従って、造影剤を用いた磁気共鳴撮像方法は、被験者の撮像領域から圧縮された磁気共鳴データを取得することを有する。この被験者の撮像領域に存在する造影剤の濃度の変化は、取得した磁気共鳴データに基づいて決定される。取得する磁気共鳴データの圧縮の程度は、前記決定した造影剤の濃度の変化に基づいて調節される。
【０００８】
例えば、圧縮された磁気共鳴データを取得することは、ｋ空間の中心領域を完全にサンプリングすること及びｋ空間の周辺領域を部分的にサンプリングすることを含む。圧縮の程度を調節することは、完全にサンプリングされるｋ空間の比率を調節することを含む。決定することは、ｋ空間の１つ以上の中心のデータ線の変化の速さを決定することを含む。圧縮の程度を調節することは、造影剤の濃度の変化の速さが増大していると決定することに応答して、ｋ空間の中心部の大きさを減少させることを含むことも可能である。例示的な方法は、被験者の撮像領域の一連の画像を再構成することを含み、これら画像は、サンプリングユニットが造影剤の濃度の変化が速いと決定するとき、より高い時間分解能及びより低い空間分解能を持ち、並びにサンプリングユニットが造影剤の濃度の変化が遅いと決定するとき、より低い時間分解能及びより高い空間分解能を持つ。
【０００９】
さらに、本発明のもう１つの態様に従って、本発明に与えられる例示的な方法を行うように１つ以上の電子データ処理装置を制御するソフトウェアを担持する持続性のコンピュータ読取可能な記憶媒体が提供される。
【００１０】
またさらに、本発明のもう１つの態様に従って、本発明に与えられる例示的な方法を行うために構成される電子データ処理装置が提供される。
【００１１】
本発明のさらにもう１つの態様によれば、磁気共鳴撮像システムは、データ取得ユニット、再構成ユニット及び制御ユニットを含む。データ取得ユニットは、造影剤が注入された被験者の撮像領域に共鳴を励起させ、このデータ取得ユニットは交互に、（ａ）ｋ空間の中心領域を完全にサンプリングする、及び（ｂ）ｋ空間の周辺領域を部分的にサンプリングする、ことを行う。再構成ユニットは、ｋ空間の各中心領域並びにｋ空間の先行及び後続する周辺領域を再構成して、一連の再構成画像にする。制御ユニットは、サンプリングユニットにより決定される造影剤の濃度の変化に基づいて、ｋ空間の完全にサンプリングされる領域を増大又は減少させるように前記データ取得ユニットを制御して、適応的に（ａ）前記一連の再構成画像の時間分解能を増大させ、空間分解能を減少させる、及び（ｂ）空間分解能を増大させ、時間分解能を減少させる。
【００１２】
ある利点は、測定データに基づいてダイナミック造影画像の空間及び時間分解能のバランスを取ることである。
【００１３】
もう１つの利点は、造影剤の変化をｋ空間の中心部のサンプリングの対応する変化と一致させることにより時間分解能を改善させることにある。
【００１４】
もう１つの利点は、造影剤が存在しない又は変化しないとき、ｋ空間の中心部のサンプリングを用いずに空間分解能を改善させることにある。
【００１５】
もう１つの利点は、現在のハードウェア、ソフトウェア及びプロトコルの使用にある。
【００１６】
さらに他の利点は、以下の詳細な説明を読み、理解すると、当業者に明らかとなるだろう。
【００１７】
本発明は、様々な構成要素及び構成要素の配列、並びに様々なステップ及びステップの配列の形式をとってもよい。図面は、好ましい実施例を説明することだけを目的とし、本発明を限定するとは考えない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】適応するキーホール圧縮又は共有されるｋ空間を用いた再構成の一例を概略的に説明する。
【図２】適応するキーホール圧縮を用いた磁気共鳴システムの１つの実施例を概略的に説明する。
【図３】例示的なＫ０の強度の時間に対するグラフを示す。
【図４】適応するキーホール圧縮を使用する１つの具現化される方法のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１を参照すると、適応するキーホール圧縮又は共有されるｋ空間を使用する再構成の一例が図示される。ｋ空間は、中心部又はキーホールと周辺部とに分割されている。この分割はさらに、より精細な描写に再分割されることができる。ｋ空間の前記分割の形状は、同心の幾何学的形状、グリッド形式又は組み合わせとして選択され、映像化されることができる。サンプリングの順番が変更されることができる。説明する例において、前記中心部及び周辺部の半分が交互にサンプリングされる。この示される例において、ｋ空間は３つの部分、つまり中心部、周辺部及び基準又はより遠い周辺部に分割される。中心部Ｃは完全にサンプリングされる。周辺部のサンプリングは、ｋ空間のある周辺部だけを含んでもよく、例えば半分又は半分よりも小さい部分を交互に行う。例えば、サンプリングは、ｋ空間の近い周辺部と遠い周辺部との間で交互に行う、データ線を交互に行う、及び近い部分を遠い部分よりもより頻繁にサンプリングすること等である。中心のｋ空間のデータを先行してサンプリングされる周辺領域及び後続してサンプリングされる周辺領域と組み合わせることにより、略完璧なｋ空間のサンプリングが提供される。
【００２０】
本例におけるｋ空間の共有は、サンプリングされる周辺のｋ空間Ｐのインタリーブを含む。本例は、中心のｋ空間Ｃのサンプリングと交互に行う周辺のｋ空間のサンプリングを示し、ｋ空間の前記基準又はより遠い周辺部Ｒｅｆのサンプリングで終わる。１つのサンプリングされるｋ空間の中心部並びに２つのサンプリング及び共有されるｋ空間の周辺部から各々再構成される３つのダイナミック画像が示される。ｋ空間の周辺部は、先行する画像及び後続する画像を用いて共有される。Ｄｙｎ１、Ｄｙｎ２及びＤｙｎ３と示される、再構成される各画像は、ｋ空間の周辺部のサンプルを示すＰと、ｋ空間の中心部のサンプルを示すＣとを用いてサンプリングシーケンスＰ−Ｃ−Ｐから再構成されるように示されることができる。これら３つの画像シーケンスは、Ｐ−Ｃ−Ｐ―Ｐ−Ｃ−Ｐ―Ｐ−Ｃ−Ｐと示されることができ、これは、キーホールシェアリングを用いてＰが画像間において共有されているＰ−Ｃ−Ｐ−Ｃ−Ｐ−Ｃ−Ｐに圧縮される。
【００２１】
ｋ空間の共有する量、すなわちｋ空間を共有することによる時間圧縮量は、変数又はパラメタとして示されることができる。例えば、サンプリングシーケンスにおいて、Ｐ'−Ｐ"−Ｃ−Ｐ"−Ｐ'は、Ｐ'だけを共有して圧縮されるか、又はさらにＰ'及びＰ"を共有して圧縮されることができ、ここでＰ'及びＰ"はｋ空間Ｐの異なる周辺部である。さらに圧縮されると、時間分解能が高くなる。ｋ空間の周辺部が共有されないとき、変数はゼロ値又は非圧縮とすることができる。ｋ空間の全て若しくは最大数の周辺部が共有されているとき、変数は１００％に及んでいる並びに含んでいる。前記最大数は、最小量の空間分解能を提供するために、最小量のｋ空間の周辺部のサンプリングを含むように設定されることができる。
【００２２】
従来のシステムとは異なり、ｋ空間の中心部Ｃ及びｋ空間の周辺部Ｐの相対的な大きさが動的に調節される。特に、ｋ空間の中心部Ｃの大きさは、造影剤が素早く移動するとき、より高い時間分解能のために減少し、ｋ空間の中心部Ｃの大きさは、画像データにおける変化が僅かなとき、良好な空間分解能のために増大する。モジュール、処理器又は他の手段１は、画像データにおける変化の速さを測定している。ある実施例において、モジュール、処理器又は他の手段１は、その変化がどの位素早いかを判断するために、ｋ空間の各中心部の取得において、ｋ空間の中心部、特に中心又はｋ＝０のデータ線を比較する。変化の速さに基づいて、データ取得制御モジュール、処理器又は他の手段２は、後続する取得におけるｋ空間の中心部Ｃの大きさを調節する。
【００２３】
ある実施例において、中心部Ｃは完全にサンプリングされ、周辺部Ｐはアンダーサンプリングされる。中心部が変化する速さは、完全にサンプリングされる及びアンダーサンプリングされるｋ空間の相対的比率、並びにアンダーサンプリングの程度を制御する。複素共役のｋ空間データは、高速時間分解能に使用されることができる。
【００２４】
図２は、適応するキーホール圧縮を用いた磁気共鳴システムのある実施例を概略的に説明している。システム３は、断面図で示される磁気共鳴スキャナ４、例えば水平ボアスキャナ、オープンシステム又はｃ型スキャナ等を含む。このスキャナは、被験者８が分光学的検査及び/又は撮像検査のために配される検査領域を定める開口部６又はボアを含む。ＭＲスキャナ４は、主磁石１０、１つ以上の無線周波数（ＲＦ）コイル１２及び１つ以上の勾配コイル１４を含む。主磁石１０は、例えば垂直主磁場、水平主磁場のようなＢ０静磁場１６を生じさせる。
【００２５】
システム３は、撮像シーケンスの動作を制御するシーケンス制御器１８、ＲＦコイル１２の動作を制御するＲＦ送信器ユニット２０及び勾配コイル１４の動作を制御する勾配制御器２２を有する。これら制御するユニットと対応するコイルとの間の通信は、ワイヤレス又は有線とすることができる。ＲＦコイル１２は、被験者８の組織において共鳴を励起させる及び操作する無線周波数パルスを発生させる。ＲＦコイル１２は、全身コイル及び/又は局所コイル、例えば胴体コイル、頭部コイル、ハンドコイル、膝コイル、前立腺コイル等を含むことができる。前記１つ以上の勾配コイル１４は、前記静磁場を横切る勾配磁場を生じさせ、誘発される共鳴及び誘発される勾配エコー等を空間符号化する。シーケンス制御器１８は、ｋ空間を例えば半径方向に、デカルト座標において又はらせん軌道に沿って等でサンプリングするために、ＲＦコイル及び勾配コイルを構成する。サンプリングされるｋ空間の特定部及びシーケンスは、サンプリングユニット２６からの情報及びｋ空間のサンプリング順に基づいて圧縮制御ユニット２４により決定される。サンプリングユニット２６からの情報は、造影剤の濃度及び/又は濃度変化の測定値を含んでいる。
【００２６】
システム３は、ＲＦ受信器ユニット２８を含み、このユニットは磁気共鳴（ＭＲ）信号を受信する。被験者の組織において共鳴が減衰するにつれて、弱い無線周波数信号又は磁気共鳴信号が例えばＲＦコイル１２のような無線周波数アンテナにより受信され、ＲＦ受信器ユニット２８に送られる。サンプリングユニット２６は、これら受信したＭＲ信号をサンプリングする。造影剤を注入する前に、例えば造影剤の無いベースライン又は基準画像を生成することにより、ベースラインが定められる。このベースラインは、例えばＫ０信号の強度のような測定される信号を含むことができる。造影剤を注入した後に、解剖学的組織における造影剤の分布の展開を描いている一連の画像を例えばシネモードで生成するためにサンプリングを続ける。サンプリングされたＭＲ信号は、ｋ空間の中心部Ｃを含み、この部分は一般的に零位相符号化を持つ中心のデータ線Ｋ０を含む及びそれに隣接している。造影剤は、強いＭＲ信号を生み出す。造影剤からの強いＭＲ信号は解剖学的領域とのコントラストを作成し、通例、造影剤は解剖学的画像において明暗の何れか一方で示される。サンプリングユニット２６は、ｋ空間の中心部のデータ、特に中心部の殆どのデータＫ０における変化に基づく変化、特に造影剤の分布の変化の速さに関する情報を提供する。圧縮制御ユニットは、高い空間分解能のためにｋ空間の中心部を大きくする、又はより高い時間分解能のためにｋ空間の中心部の大きさを減少するように、ｋ空間のサンプリング順をｋ空間の中心部、特にＫ０における変化の速さに元ついて調節する。時間分解能は、周辺領域において集められるデータ量を減らす、すなわち周辺領域のデータをよりまばらに集めることにより、さらに向上することができる。再構成ユニット３０、例えば処理器は、ＲＦ受信器２８からＲＦデータ又はＭＲ信号を受信し、これら受信したデータから一連の造影画像を再構成する。
【００２７】
前記システムは、ユーザーインタフェースを含むワークステーション３２を有する。このワークステーション３２は、電子処理器又は電子処理装置３４、前記再構成される画像、メニュー、パネル及びユーザ制御を表示するディスプレイ３６、並びに医療関係者の選択を入力する少なくとも１つの入力装置３８を含む。ワークステーション３２は、デスクトップコンピュータ、ラップトップ、タブレット、モバイルコンピューティング装置及びスマートフォン等とすることができる。前記入力装置は、キーボード、マウス及びマイク等とすることができる。
【００２８】
様々なユニット又は制御器１８、２２、２４、２６、３０は、例えばワークステーション３２の電子処理器若しくは電子処理装置３４のような電子データ処理装置により、又はネットワークによりワークステーション３２と動作するように接続されるネットワークベースのサーバーコンピュータにより等で適切に具現化される。その上、開示されるサンプリング及び圧縮技術は、開示されるｋ空間の共有、時間圧縮及びサンプリング技術を行うために、電子データ処理装置により読取可能であり、電子データ処理装置により実行可能である命令（例えばソフトウェア）を記憶している非一時的の記憶媒体として適切に実現される。
【００２９】
ここに用いられる"コンピュータ読取可能な記憶媒体"は、コンピューティング装置の処理器により実行可能である命令を記憶している如何なる有形の記憶媒体を含んでいる。このコンピュータ読取可能な記憶媒体は、コンピュータ読取可能な非一時的の記憶媒体と呼ばれてもよい。コンピュータ読取可能な記憶媒体は、有形のコンピュータ読取可能な媒体と呼ばれてもよい。幾つかの実施例において、コンピュータ読取可能な記憶媒体は、前記コンピューティング装置の処理器がアクセスすることができるデータを記憶することも可能である。コンピュータ読取可能な記憶媒体の例は、これらに限定はされないが、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、ソリッドステートハードディスク、フラッシュメモリ、ＵＳＢメモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、光ディスク、光磁気ディスク及び処理器のレジスタファイルを含む。光ディスクの例は、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＷ又はＤＶＤ−ＲディスクのようなＣＤ、ＤＶＤを含む。コンピュータ読取可能な記憶媒体という言葉は、ネットワーク又は通信リンクを介してコンピューティング装置がアクセスすることが可能である様々な形式の記録媒体も指している。例えばデータは、モデムを介して、インターネットを介して又はＬＡＮを介して取り出されてもよい。コンピュータ読取可能な記憶媒体の言及が場合によっては複数のコンピュータ読取可能な記憶媒体であることも解釈されるべきである。プログラムの様々な実施可能な構成要素が異なる場所に記憶されてもよい。コンピュータ読取可能な記憶媒体は、例えば同じコンピュータシステム内にある複数のコンピュータ読取可能な記憶媒体でもよい。コンピュータ読取可能な記憶媒体は、複数のコンピュータシステム又はコンピューティング装置間に分配されるコンピュータ読取可能な記憶媒体でもよい。
【００３０】
"コンピュータメモリ"又は"メモリ"は、コンピュータ読取可能な記憶媒体の一例である。コンピュータメモリは、処理器に直接アクセス可能な如何なるメモリである。コンピュータメモリの一例は、これらに限定はされないが、ＲＡＭメモリ、レジスタ及びレジスタファイルを含む。"コンピュータメモリ"又は"メモリ"の言及が場合によっては複数のメモリであることも解釈されるべきである。前記メモリは例えば、同じコンピュータシステム内にある複数のメモリでもよい。前記メモリは、複数のコンピュータシステム又はコンピューティング装置間に分配される複数のメモリでもよい。
【００３１】
"コンピュータ記憶装置"又は"記憶装置"は、コンピュータ読取可能な記憶媒体の一例である。コンピュータ記憶装置は、如何なる非一時的のコンピュータ読取可能な記憶媒体である。コンピュータ記憶装置の例は、これに限定はされないが、ハードディスクドライブ、ＵＳＢドライブ、フロッピー（登録商標）ドライブ、スマートカード、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ及びソリッドステートハードディスクを含む。幾つかの実施例において、コンピュータ記憶装置がコンピュータメモリでもよいし又はその反対でもよい。"コンピュータ記憶装置"又は"記憶装置"の言及が場合によっては複数の記憶装置であることも解釈されるべきである。記憶装置は例えば、同じコンピュータシステム又はコンピュータ装置内にある複数の記憶装置でもよい。記憶装置は、複数のコンピュータシステム又はコンピューティング装置間に分配される複数の記憶装置でもよい。
【００３２】
ここに用いられる"処理器"は、プログラム又は機械実行可能な命令を実行することが可能である電子構成要素を含む。"処理器"を含むコンピューティング装置の言及が場合によっては２つ以上の処理器又は処理コアを含むことも解釈されるべきである。処理器は例えばマルチコアの処理器でもよい。処理器は、単独のコンピュータシステム内にある又は複数のコンピュータシステム間に分配される処理器の集合に言及してもよい。コンピューティング装置という言葉は、場合によって各々が処理器を有するコンピューティング装置の集合又はネットワークに言及していることも解釈されるべきである。多くのプログラムは、同じコンピューティング装置内にある又はさらに複数のコンピューティング装置にわたり分配されている複数の処理器により行われる命令を持っている。
【００３３】
ここに用いられる"ユーザーインタフェース"は、ユーザ又はオペレータがコンピュータ又はコンピュータシステムと対話することを可能にするインタフェースである。"ユーザーインタフェース"は、"ヒューマンインタフェース装置"とも呼ばれる。ユーザーインタフェースは、オペレータに情報又はデータを提供する及び/又はオペレータから情報又はデータを受信する。ユーザーインタフェースは、オペレータからの入力をコンピュータが受信することを可能にする及びコンピュータからユーザに出力を供給する。言い換えると、ユーザーインタフェースは、オペレータがコンピュータを制御又は操作することを可能にする、及びこのインタフェースは、コンピュータがオペレータの制御又は操作の影響を示すことを可能にする。データ若しくは情報をディスプレイ又はグラフィカルユーザーインタフェース上に表示することは、オペレータに情報を提供することの一例である。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、グラフィックスタブレット、ジョイスティック、ゲームパッド、ウェブカム、ヘッドセット、ギアスティック、ステアリングホイール、ペダル、有線グローブ、ダンスパッド、リモートコントロール及び加速度計を介したデータの受信は、オペレータから情報又はデータの受信を可能にするユーザーインタフェースの構成要素の全例である。
【００３４】
ここに用いられる"ディスプレイ"又は"表示装置"は、画像又はデータを表示するのに適合した出力装置又はユーザーインタフェースを含む。ディスプレイは、映像、音声及び/又は触覚データを出力する。ディスプレイの例は、それらに限定はされないが、コンピュータモニター、電話のスクリーン、タッチスクリーン、触覚式電子ディスプレイ、点字スクリーン、陰極線管（ＣＲＴ）、蓄積管、双安定(bistable)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）、発行ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、エレクトロルミネ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）、有機発行ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、プロジェクター及びヘッドマウントディスプレイを含む。
【００３５】
磁気共鳴（ＭＲ）データは、磁気共鳴撮像スキャン中に磁気共鳴装置のアンテナにより、原子スピンにより放出される無線周波数信号の記録される測定値であるとここに定められる。磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）画像は、磁気共鳴撮像データ内に含まれる解剖学的データの再構成される２次元又は３次元の映像化であるとここに定められる。この映像化はコンピュータを用いて行われることもできる。
【００３６】
図３において、例示的な中心線Ｋ０の時間に対する強度のグラフが描かれている。このＫ０の強度は、ｋ空間の中心部からのサンプリングされる信号から又はｋ空間の中心部からの平均強度から決められる。グラフは、サンプリングユニット２６により処理される情報を描いている。ダイヤモンド型のポイントは、信号強度に基づいて測定されたサンプリングされるポイントを示す。このグラフは、Ｋ０信号が低く、しきい値が設定されている最初の期間４０を示す。その代わりに、一定量又は変化する相対量が使用されることができる。この時、前記システムは最小量の圧縮又は非圧縮で動作する。完全にサンプリングされたｋ空間の量を最大にする、すなわちｋ空間の中心部Ｃの大きさを最大にすることにより、空間分解能は最大化される。造影剤を注入した後、Ｋ０信号は増大し（４２）、造影剤が被験者の組織内を移動するに連れて、造影剤の濃度又は濃度の変化の増大を示す。造影剤の濃度が増大するに連れて、圧縮制御ユニット２４はそれに応じて、図１を参照して説明されるような完全にサンプリングされるｋ空間の中心部Ｃに割り当てられるｋ空間の比率を減少させる。完全にサンプリングされるｋ空間の部分を減少させる、すなわちｋ空間の中心部の大きさを減少させることが時間分解能を向上させる。その代わりに、キーホール圧縮又はｋ空間の中心部のサンプリング、このｋ空間の中心部のサンプリングの変化を計算するのに合わせられる及び使用される曲線等を制御するために、階段状の量が使用されることができる。造影剤の濃度は、信号強度及びその強度の計算される変化の速さに基づいて繰り返しサンプリングされ、それに応じて、ｋ空間の中心部のサンプリングは、圧縮制御ユニット２４によりシーケンス制御器１８を介して修正される。ｋ空間の中心部のサンプリング又はキーホール圧縮が変化する場合、システムは、時間分解能を増大させることにより、造影剤の濃度の増大に対応する。これは、造影剤が観測されている間、システムが適切な設定に関するユーザパラメタを持っていたとしても、医療関係者による当て推量(guesswork)を除外する。
【００３７】
Ｋ０信号の変化の速さは造影剤の拡散と共に安定し始めるので、高い時間分解能は重要でなくなり、ｋ空間の中心領域は、時間分解能を犠牲にして空間分解能を向上させるために増大することができる。終了期間４４において、造影剤は拡散され、しきい値内において一定のままである。高い時間分解能は、ウォッシュアウト(washout)期間４６及び摂取(uptake)期間４２中は重要である。例えば、撮像シーケンスが漏れに焦点を合わせる、及び故に終了期間は、変化を特定するために高い時間分解能を含むことができる。代わりに、初期の拡散は、終了期間に望ましい初期の焦点合わせ及び空間分解能とすることができる。もう１つの例において、組織が造影剤に関連するグルコースを摂取する速さ、並びに組織がグルコースを燃焼する及び造影剤がウォッシュアウトする速度は、何らかの形式の腫瘍を診断するのに両方とも重要である。前記システムは、プロトコル又は医療関係者からの情報により、どのオプションを行うか決めることができる。
【００３８】
図４は、適応するキーホール圧縮を使用する１つの具現化される方法をフローチャートで示す。ステップ５０において、ベースラインが確立される。このベースラインは、割り当てられた値を含む及び/又はｋ空間、すなわちＫ０のようなｋ空間の中心部のサンプリングを含む。ｋ空間の中心部のサンプリングは、サンプリングされるｋ空間の中心部にわたり及び/又は時間経過により、受信されるＭＲ信号の統計的な測定値を含むことができる。ｋ空間の初期のサンプリングアルゴリズムは、圧縮制御ユニット２４を用いて構成され、シーケンス制御ユニット１８に通信される。ｋ空間のサンプリングは、デフォルトのアルゴリズム又は順序を含むことができる。ステップ５２において、造影剤が被験者に注入され、関心領域の運動のコントラストを作成する。
【００３９】
ステップ５４において、ＭＲデータが取得される。シーケンス制御器は、ＲＦ送信器２０及び勾配制御器２２を制御して、ＲＦコイル及び勾配コイルが被験者の組織における共鳴を励起及び再焦点化するように動作する。勾配場及びＲＦパルスの印加がｋ空間のサンプリングを決定する。ＭＲデータはＲＦ受信器２８により取得される。ステップ５６において、受信されたＭＲデータは、サンプリングユニット２６により前記造影剤に対しサンプリングされる。例えば、サンプリングユニットは、ｋ空間におけるＫ０の信号強度を評価することができる。このサンプリングユニットは、サンプリングされたＭＲデータに基づいて、造影剤の濃度又は濃度の変化を決定する。
【００４０】
ステップ５８において、前記サンプリングユニットにより決定した造影剤の濃度又は濃度の変化に基づいて、キーホール圧縮又はサンプリングされたｋ空間の中心部の大きさを調節するかの決断がなされる。この決断は、造影剤のしきい量及び/又は経過時間による造影剤の濃度の変化に対応することを含んでいる。キーホール圧縮を調節する判断がなされる場合、ステップ６０においてｋ空間のサンプリングの順番を変更する。この変更は、圧縮制御ユニット２４によりｋ空間の中心部のサンプリングに行われる。ｋ空間のサンプリングの順番又はキーホール圧縮アルゴリズムの変更は、サンプリングされる造影剤の濃度の変化の関数を含むことができる。この関数は、階段関数、近似曲線及び比例関数等を含むことができる。この関数は、最高速度を含む及び既定の期間だけ伸ばすことができる、又は造影剤の濃度の増大／減少と共に浮かぶように動作することができる。例えば、階段状のモードにおいて、造影剤がそれぞれ２０％増大すると、ｋ空間の中心部の大きさは２０％の減少となる、すなわち完全にサンプリングされたｋ空間の中心部Ｃは減少し、アンダーサンプリングされた周辺部は増大する。これは、画像の再構成の速度及び時間分解能が対応して増大する。もう１つの例において、ΔＫ０／Δｔがゼロに近づくような造影剤の濃度の安定化は、ｋ空間の中心部が対応して増大する及び/又はより多くのｋ空間の周辺部が完全に又はより完全にサンプリングされる。
【００４１】
各サンプリングの後、ステップ６２において画像が再構成される。この再構成は、ｋ空間の中心部Ｃからのデータ、並びにｋ空間の周辺部Ｐ及びｋ空間の基準部Ｒｅｆの先行する及び後続する無料のサンプリングを用いて各画像を再構成する。判断するステップ６４は、データを取得する、造影剤に対しサンプリングする、ｋ空間のサンプリングの順番を調節する及び画像を再構成する処理を繰り返すかを決定する。この処理は、医療関係者によるユーザ入力により終わるまで、又は全ての若しくは選択した部分の造影剤がウォッシュアウトするまで等により続く。
【００４２】
ここに示される特定の説明的な実施例に関連して、ある構造的及び機能的な特徴は、定められた要素及び/又は構成要素に取り込まれていると説明されることを分かっている。しかしながら、これらの特徴は、同じ又は同様の利益のため、必要に応じて、他の要素及び/又は構成要素に同様に取り込まれてもよい。これら例示的な実施例の異なる態様は、必要に応じて望ましい応用に適した他の代替実施例を達成するために選択的に用いられ、それにより他の代替実施例がここに取り込まれる態様の夫々の利点を実現することも分かっている。
【００４３】
ここに説明される特定の要素又は構成要素は、これらの機能がハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はこれらの組み合わせを介して適切に実施されることも分かっている。加えて、一緒に取り込まれるとここに説明したある要素が適切な環境下で、独立した要素である又はそうでなければ分割されてもよいことを分かっている。同様に、ある特定の要素により実施されると説明される複数の特定の機能が個々の機能を実施するために独立して行う複数の個別の要素により実行されてもよいし又はある個別の機能が分割され、協力して行う複数の個別の要素により実行されてもよい。その代わりに、互いに異なっていると別の方法で説明及び/又は示される幾つかの要素又は構成要素が必要に応じて物理的又は機能的に組み合わされてもよい。
【００４４】
要するに、本明細書は、好ましい実施例を参照して述べられている。明らかに、本明細書を読み、理解すると、修正案及び代替案を他の者が思い付くだろう。本発明は、上記修正案及び代替案が付随する特許請求の範囲又はそれの同等な物の範囲内にある限り、これら修正案及び代替案の全てを含んでいると考えられると意図される。すなわち、様々な上述した及び他の特徴並びに機能、又はそれらの代替物が他の多くの異なるシステム及び応用に望ましく組み合わされてもよいこと、並びに以下の特許請求の範囲により含まれると同様に意図される様々な現在予期せぬ又は予想外の代替案、修正案、変更案又は改善案が当業者により後に行われることも分かる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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