(57)【要約】【課題】機能回復可能性のある心筋層を強調表示すると同時に壁運動を示すことのできる方法を提供すること。【解決手段】磁気共鳴造影剤を投与し、造影剤が有効になって、選択した解剖学的構造が正常の心臓組織とは異なるＴ１回復レートを有するようになるまで一定期間待機し、時間的に間隔を空けて、複数の反転回復パルスを加え、反転回復パルスに続いて既知の時間間隔で時間的に間隔を空けたデータ収集時刻にて画像データを収集し、反転回復パルスを加える時間を運動サイクル内で変化させて、関連するデータ収集時間が運動サイクルの複数のフェーズになるようにし、運動サイクルのフェーズで収集した画像データを処理して、当該フェーズにおいて少なくとも１つの部分画像フレームを形成し、運動サイクルの複数のフェーズに対してこの処理を実行して、複数のフェーズに相応する複数の画像フレームを形成する。【選択図】図６
2005312977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運動サイクルを有する解剖学的構造を磁気共鳴イメージングする方法において、
磁気共鳴造影剤を投与し、
該造影剤が有効になって、選択した解剖学的構造が他の部分（正常の心臓組織）とは異なるＴ１回復レートを有するようになるまで一定期間待機し、
時間的に間隔を空けて、複数の反転回復パルスを加え、
反転回復パルスに続いて既知の時間間隔で時間的に間隔を空けたデータ収集時刻にて画像データを収集し、
反転回復パルスを加える時間を運動サイクル内で変化させて、関連するデータ収集時間が運動サイクルの複数のフェーズになるようにし、
運動サイクルのフェーズで収集した画像データを処理して、当該フェーズにおいて少なくとも１つの部分画像フレームを形成し、
運動サイクルの複数のフェーズに対してこの処理を実行して、複数のフェーズに相応する複数の画像フレームを形成することを特徴とする、
磁気共鳴イメージング方法。
【請求項２】
前記の解剖学的構造の選択した部分および別の部分は、心臓または血管組織を含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記の解剖学的構造の選択した部分および別の部分は、心臓または血管系内の血液を含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記の運動サイクルは、心周期である、
請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記のイメージングされる解剖学的構造は、心臓血管系組織を含む、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記の反転回復パルスを心周期に同期化する、
請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記反転回復パルスを、心周期のＲ波にゲーティングする、
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記の反転回復パルスを第１Ｒ波に続いて発生させ、
データ収集のうちの少なくともいつかを第２Ｒ波に続いて、したがって反転回復パルスとは異なる心周期において行う、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記の第２Ｒ波に続いて行われるデータ収集を、この第２Ｒ波に同期化させ、
画像データの処理は、収集したデータの遡及的なゲーティングを含む、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
データ収集は、１心周期からつぎの心周期のＲ波を跨ぐことができ、正しい心周期とのデータの関連付けを画像データの処理にて遡及的に行う、
請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記の反転回復パルスを加える時間を、固定の間隔によって時間的に間隔を空ける、
請求項４に記載の方法。
【請求項１２】
前記の反転回復パルスを加える時間を、可変の間隔によって時間的に間隔を空ける、
請求項４に記載の方法。
【請求項１３】
一般的に１つおきの心周期において反転パルスを加える、
請求項５に記載の方法。
【請求項１４】
画像データの収集にはFRSSE系列の使用が含まれる、
請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
画像データの収集には、スポイルドグラジェントエコーパルス系列の使用が含まれる、
請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
データ収集時間は、心収縮期では心拡張期よりもさらに接近して間隔を取られている、
請求項４に記載の方法。
【請求項１７】
心拡張フェーズに対しては補間によって付加的なイメージフレームを作成する、
請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
画像データを収集しない別の心周期中にフェーズ参照データの収集を含み、
また当該のフェーズ参照データを使用して、フェーズセンシティブ画像を収集する、
請求項４に記載の方法。
【請求項１９】
前記の既知の時間間隔は、患者の母集団における心臓組織に対する通常のＴ１を含む、
請求項４に記載の方法。
【請求項２０】
前記の既知の時間間隔は、イメージングを行っている特定の患者に対して決定されたＴ１を含む、
請求項４に記載の方法。
【請求項２１】
低空間周波数画像コンテンツの収集時間を、高空間周波数画像コンテンツの収集時間よりも、反転回復パルスに続く既知の時間間隔に近くする、
請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
データはセグメント化された収集を使用して収集し、１画像フレームに対して収集したデータが少なくとも２つの心周期から得られるようにする、
請求項４に記載の方法。
【請求項２３】
並列のイメージングを使用してデータを収集する、
請求項４に記載の方法。
【請求項２４】
タッギングされた励起の使用を含む、
請求項４に記載の方法。
【請求項２５】
前記のデータ収集時間を、正常な心臓組織に対するゼロ時間に近似的に相応させる、
請求項４に記載の方法。
【請求項２６】
前記のデータ収集時間を、正常な心臓組織に対するゼロ時間よりも早い時間または遅い時間に相応させる、
請求項４に記載の方法。
【請求項２７】
フェーズエンコーディングを使用して複数のデータのスライスを同時に収集する、
請求項１に記載の方法。
【請求項２８】
前記データ収集時間は、データ収集間隔を含む、
請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴（ＭＲ）イメージングに関し、また殊に運動サイクルを有する解剖学的構造を磁気共鳴イメージングする方法に関する。
【０００２】
例えば慢性虚血性疾患を有する患者に血管再生治療が可能か否かを評価する際に、機能回復可能性のある心筋層を識別することは重要であり、一般的な臨床上の目的である（非特許文献１  Thornhill等、"The assesment of  myocardial viablity: a review of current diagnostic imaging approaches," J. Cardiovasc. Magn. Reson. 4:381-410(2002)）。機能回復可能性イメージング（viability imaging）とは、再潅流（reperfusion）の後、機能を回復し得る異常な心筋層（機能回復可能性のある心筋層）を識別するイメージング法のことである。磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）は、機能回復可能性のある心筋層を識別するためにますます使用されているになっている（非特許文献２  Sandstede, "Assesment of myocardial viability by MR imaging," Eur. Raiol. 13:52-61(2003)）。標準のＭＲＩ評価は、別個に取得した左心室の複数の画像を比較することに基づいている（遅延増強ＭＲＩ（delayed enhancement MRI, ＤＥ−ＭＲＩ）画像およびｃｉｎｅ−ＭＲＩ画像フレームのセット）。ｃｉｎｅ−ＭＲＩ画像フレームによって、心筋層が異常な動き方をしているか否かについての情報が得られる。しかしながら異常な動きは、受動的に運動した慢性的に梗塞した（機能回復可能性のない）心筋層、または血管再生の後に機能を回復し得るが異常に収縮する（機能回復可能性のある）心筋層である組織によって生じたものであることがある。ＤＥ−ＭＲＩ画像は、慢性的瘢痕を明るい信号によって強調し、機能回復可能性のない心筋層を機能回復可能のある心筋層から区別して決定するのを支援する。
【０００３】
遅延増強ＭＲＩ（ＤＥ−ＭＲＩ）画像は通例、（心臓の小さな動きが発生する）拡張フェーズにおいて、造影剤（例えばガドリニウムキレート）を注入した後、時間を遅延して取得され、また一般に単一の２次元（２Ｄ）スライスとして取得される。ＤＥ−ＭＲＩは、ＩＲ（inversion recovery）パルスを使用して、通常の心筋層信号をゼロにする（非特許文献３  Simonetti等，"An improved MR imaging technique for the visualization of myocardial infaction," Radiology 218:215-223(2001)）。これは組織のコントラストを形成し、ここでは機能回復可能性のない心筋層は通常、明るくなる。（非特許文献４  Kim等、"Relationship of MRI delayed contrast enhancement to irreversible injury, infarct age, and contractile function," Circulation 100:1992-2002(1999)）。ＤＥ−ＭＲＩ画像は、単一の息こらえにおいて取得されることが多い。ＤＥ−ＭＲＩは、心内膜下および他の経壁でない梗塞を示すことができ（Wagner等、"Contrast-enhanced MRI and routine single photon emission computed tomography (SPECT) perfusion imaging for detection of subendocartial myocardial infarcts: an imaging study," Lancet 361:374-379(2003)）、その識別には予後的な価値がある。
【０００４】
ｃｉｎｅ−ＭＲＩ画像フレームは、一般に心周期にわたって取得される単一の２Ｄスライスの集合であり、この場合これはシネ（ｃｉｎｅ）モードで見ることができる。単一の息こらえがふつう使用される。タッギングされていないバージョンが単独で使用されることが多いが、タッギングされたバーションは、心内膜下の収縮性を良好に表示することができ、スライス間の運動のおかげで真の壁の肥厚と見かけの壁の肥厚との識別を支援することができる。しかしながらｃｉｎｅ−ＭＲＩの両方のタイプは、組織コントラストが本来的に低く、機能回復可能性のない心筋層の識別は困難である。
【０００５】
機能回復可能性のない心筋層を強調するＤＥ−ＭＲＩおよび心筋層の壁運動を示すｃｉｎｅ−ＭＲＩからの画像情報は、一緒に使用されて、機能回復可能性のある心筋層および機能回復可能性のない心筋層との間の最初の区別が行われる。経壁の過増大を伴う異常な心筋層の壁運動が生存不能な心筋層を示しているのに対して、経壁の過度増強（hyper-enhancing）を伴わない異常な心筋層の壁運動は、機能回復可能性のある組織（虚血性、冬眠、矮化（stunned）、または筋障害性）を表し、その下位タイプは、第１パスの血流ＭＲＩ（レストおよび／またはストレス）、ストレスｃｉｎｅ−ＭＲＩおよび臨床の履歴によって識別可能である。標準ＭＲＩアプローチは、心筋層の機能回復可能性を評価するために、ＰＥＴ（position-emission-tomography）に対して（非特許文献６  Klein等，"Assessment of myocardial viability with contrast-enhanced magnetic resonance imaging - comparison with positron emission tomography,", Circuration 105:162-167(2002)）およびＳＰＥＣＴ（single photon emission computed tomography）に対して（非特許文献５  Wagner等、"Contrast-enhanced MRI and routine single photon emission computed tomography (SPECT) perfusion imaging for detection of subendocardial myocardial infarcts: an imaging study," Lancet 361:374-379(2003)）有効性が確認されている。
【０００６】
ｃｉｎｅ−ＭＲＩもＤＥ−ＭＲＩ画像も共に、セグメント化された処理を使用して収集可能であり、ここでは各画像のｋ空間（k-space）の別個のセグメントが、別の心周期からではあるが，各周期のほぼ同じフェーズにおいて得られる。これによって各心周期から画像の１セグメントだけを捕捉しなければならないが、高分解能の画像を形成することができる。
【非特許文献１】Thornhill等、"The assesment of  myocardial viablity: a review of current diagnostic imaging approaches," J. Cardiovasc. Magn. Reson. 4:381-410(2002)
【非特許文献２】Sandstede, "Assesment of myocardial viability by MR imaging," Eur. Raiol. 13:52-61(2003)
【非特許文献３】Simonetti等，"An improved MR imaging technique for the visualization of myocardial infaction," Radiology 218:215-223(2001)
【非特許文献４】Kim等、"Relationship of MRI delayed contrast enhancement to irreversible injury, infarct age, and contractile function," Circulation 100:1992-2002(1999)
【非特許文献５】Wagner等、"Contrast-enhanced MRI and routine single photon emission computed tomography (SPECT) perfusion imaging for detection of subendocartial myocardial infarcts: an imaging study," Lancet 361:374-379(2003)
【非特許文献６】Klein等，"Assessment of myocardial viability with contrast-enhanced magnetic resonance imaging - comparison with positron emission tomography,", Circuration 105:162-167(2002)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、機能回復可能性のある心筋層を強調表示すると同時に壁運動を示すことのできる方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、本発明の請求項１によって解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明より、機能回復可能性のある心筋層を強調表示すると同時に壁運動を示すことができる。これによってＭＲＩを使用した心筋層の機能回復可能性評価に対する全体的スキャン時間を短くすることができ、また解釈をし易くすることができるのである。
【００１０】
一般的にいうと、本発明は、運動サイクルを有する解剖学的構造（例えば、心周期にある心臓）を磁気共鳴イメージングする方法に関し、すなわち、磁気共鳴造影剤を投与し、この造影剤が有効になって、選択した解剖学的構造（例えば、壊死した心臓組織）が他の部分（正常の心臓組織）とは異なるＴ１回復レートを有するようになるまで一定期間、待機し、時間的に間隔を空けて、反転回復パルスを加え、反転回復パルスに続いて既知の時間間隔で時間的に間隔を空けたデータ収集時刻において画像データを収集し、反転回復パルスを加える時間を運動サイクル内で変化させて、これに関連するデータ収集時間が運動サイクルの複数のフェーズになるようにし、運動サイクルのフェーズで収集した画像データを処理して、このフェーズにおいて少なくとも１つの部分画像フレームを形成し、運動サイクルの複数のフェーズに対してこの処理を実行して、複数のフェーズに相応する複数の画像フレームを形成する。
【００１１】
本発明の有利な実施形態は、以下のうちの１つまたは複数を含むことができる。すなわち、解剖学的構造の選択した部分および別の部分は、心臓または血管組織を含むことができる。解剖学的構造の選択した部分および別の部分は、心臓または血管系内の血液を含むことができる。上記運動サイクルは、心周期とすることができる。イメージングされる上記解剖学的構造は、心臓血管系組織を含むことができる。上記の反転回復パルスは、心周期に同期化することができる。この反転回復パルスは、心周期のＲ波にゲーティングすることができる。上記の反転回復パルスは、第１Ｒ波に続いて発生させることができ、データ収集のうちの少なくともいつかを第２Ｒ波に続いて、したがって反転回復パルスとは異なる心周期において行うことができる。第２Ｒ波に続いて行われるデータ収集は、この第２Ｒ波に同期化させることでき、画像データの処理は、収集したデータの遡及的なゲーティングを含むことができる。データ収集は、１心周期からつぎの心周期のＲ波を跨ぐ（bridge across）ことができ、正しい心周期とのデータの関連付けは、画像データの処理において遡及的に行うことができる。上記の反転回復パルスを加える時間は、固定の間隔によって時間的に間隔を空けることができる。上記の反転回復パルスを加える時間は、可変の間隔によって時間的に間隔を空けることができる。反転パルスは、一般的に１つおきの心周期において加えることができる。画像データの収集にはFRSSE系列の使用が含まれる。画像データの収集には、スポイルドグラジェントエコーパルス系列（spoiled-gradient-echo sequence）の使用が含まれる。データ収集時間は、心収縮期において、心拡張期よりもさらに接近して間隔を取ることができる。心拡張フェーズに対しては補間によって付加的なイメージフレームを作成することができる。
【００１２】
本発明さらに、画像データを収集しない別の心周期中にフェーズ参照データの収集を含むことができ、またこのフェーズ参照データを使用して、フェーズセンシティブ画像を収集する。上記の既知の時間間隔は、患者の母集団における心臓組織に対する通常のＴ１を含むことができる。この既知の時間間隔は、イメージングを行っている特定の患者に対して決定されたＴ１を含むことができる。低空間周波数画像コンテンツの収集時間は、高空間周波数画像コンテンツの収集時間よりも、反転回復パルスに続く既知の時間間隔に近くすることができる。データはセグメント化された収集を使用して収集することができ、１画像フレームに対して収集したデータは、少なくとも２つの心周期から得られる。データは、並列のイメージングを使用して収集することができる。
【００１３】
本発明はさらにタッギングされた励起の使用を含むことができる。データ収集時間は、正常な心臓組織に対するゼロ時間に近似的に相応させることができる。データ収集時間は、正常な心臓組織に対するゼロ時間よりも早い時間または遅い時間に相応させることが可能である。フェーズエンコーディングを使用して複数のデータのスライスを同時に収集することができる。データ収集時間は、データ収集間隔を含むことができる。
【００１４】
本発明の多くの利点のうちには以下のようなものがある（これらの利点のうちのいくつかは、そのさまざまな実施形態のうちのいくつかでのみ達成可能である）。
【００１５】
ＭＲＩを使用して行われる心筋層機能回復可能性テストには、より一層短い時間が必要である。息こらえを使用する場合、患者によって行われる息こらえの数を低減することができる。
【００１６】
空間的な方向の正確な一致は、過増大の機能回復可能性のない心筋層と、ゼロにされた正常な心筋層と、相応する壁運動とのすべてを同じ画像集合内で同時に収集および表示することによって達成される。これにより、空間的に一致したすべてのデータが同じ収集から、例えば、同じ単一の息こらえから得られるため、医師による後の判定の信頼性を高めることが可能である。
【００１７】
ＭＲＩ画像は診断者にとって比較的容易に判定可能である。それはＭＲＩ画像により、２つの収集からの情報を頭で合成する必要がないからである。医師の記憶および／または複雑な表示技術にあまり頼らなくてよいのである。殊に前者の点は、医師による後の判定の信頼性を高めるに一助になる。
【００１８】
全体スキャン時間が大幅に低減されることによって、患者はより快適になり、指示に応じやすくなる。心筋層機能回復可能性評価を受けている患者がふつうは慢性的に悪いとすると、ＭＲＩセンタに完了した調査の断片を増やすことにもなり得る。
【００１９】
スキャン時間を低減することにより、ＭＲＩによる心筋層の機能回復可能性の検査がより一般的な短いＭＲＩ検査と、財政的に同等になる。これによって設備の利用および患者処理量の効率が増大し、より多くの患者の心筋層の機能回復可能性を単位時間に検査することができる。
【００２０】
本発明の多くの応用（そのうちのいくつかはその複数の実施例のうちのいくつかでしか利用できない）のうちには以下のようなものがある。
【００２１】
いくつかの実施例は、血管再生手術が可能であるかの評価を行っている患者における心筋層の機能回復可能性の判定に使用可能である。
【００２２】
いくつかの実施例は、増強成分を有する心筋重量の評価に使用可能である。瘢痕組織のような線維組織が遅延過度増強（delayed hyper-enhancement）を示すことが知られている（これがＤＥ−ＭＲＩの前提である）。同様に、別の理由による瘢痕組織または別の理由による遅延過度増強を含む、心臓に関連する重量または構造もいくつかの実施例により判定可能である。いくつかの実施例は、例えば、心周期中の所見または心周期中の別の構造への動的な影響を示すのに使用可能である。
【００２３】
心臓重量の遅延増強判定に加えて、遅延増強の１時点におけるだけでなく、いくつかの実施例を使用して、第１パスまたは早期動脈性および／または静脈性の増強パターンをシネモードで見ることができる。
【００２４】
同様に弁膜組織は、線維性結合組織からなるため、これもまた遅延性増強特性を示す。したがって、いくつかの実施例は、弁の位置および方向を強調表示する遅延性増強の組織コントラストにより、弁の動的な判定に使用可能である。
【００２５】
本発明の別の実施例、特徴、利点および応用は、以下の説明、図面および請求項から明らかになろう。
【実施例】
【００２６】
本発明の実施形態は、極めて多く考えることができ、ここでは説明できないほどである。いくつかの実施形態を現在のところの好ましい実施形態として以下に示す。しかしながらこれらは、本発明の実施の説明であると強く強調することはできず、また本発明の説明ではない。本発明は、ここで説明する詳細な実施例に制限すべきでなく、請求項において広い意味で示される。
【００２７】
１実施例は、ＤＥ−ＭＲＩおよびｃｉｎｅ−ＭＲＩの様相の組み合わせを含むパルス系列のクラスを含んでいる。
【００２８】
ＤＥ−ＭＲＩの１様相は、データ収集の前に実行される反転パルスである。反転パルスは、正常な心筋層信号をゼロにして、過度増強心筋層組織（機能回復可能性のない心筋層）を強調表示するために使用される。データ収集は、通常は心拡張期後期における心周期の一定の点において行われる。
【００２９】
ｃｉｎｅ−ＭＲＩの１様相は、複数の心拍にわたって心周期全体で画像データを収集することであり、これは引き続いて、心周期全体にわたるさまざまな点における心臓の画像に編成される。
【００３０】
いくつかの実施例では、（１）適切な組織コントラストに対するデータ収集毎の反転パルスと、（２）心周期中ょデータ収集時間を変化させることによって複数の心拍にわたって収集した系列とを使用することによって上記の様相を組み合わせる。
【００３１】
これらの実施例に使用される方法（瘢痕組織ｃｉｎｅ−ＭＲＩと称する）は、図１のタタミング図および図６の流れ図に示されている。この図ではＴＤＥＬは、患者の心電図（ＥＣＧ  electrocardiogram）のＲピークに対する反転回復パルス（ＩＲパルス）の時間を示す。データ収集は、ＩＲパルス後の既知の時間間隔（例えばＴ１）で行われる。実施形態によっては、Ｔ１は、通常、典型値、例えば２７５ｍｓに設定され、大部分の患者ではこの時点に正常な心筋層信号はゼロにされるか、またはほとんどゼロにされる。データ収集は、収集間隔にわたり、収集の列（acquisition train）を使用して行われ、ここでこれは、データ収集の時間における心周期のフェーズに相応する１画像フレームに対するすべての（またはセグメント化された収集の場合はいくつかの）データを収集する。収集間隔中のデータの収集を編成して、低次の空間周波数に対するデータが、ＩＲパルスのゼロ点近く（ＩＲパルス後のＴ１ ms）で収集され、高い空間周波数に対するデータが、このゼロ点から離れた時間に収集されるようにすることができる。別の心臓フェーズに対する付加的な画像は、同じＴ１を使用し、別のＴＤＥＬ値において処理を行うことによって作成される。
【００３２】
例えば、ＴＤＥＬを一定の時間間隔、例えば７０ｍｓによってインクリメントすることができ、1組のＩＲパルスおよびデータ収集を２つ毎の心拍（ＲＲ間隔）に対して行うことができる。１つおきの心拍でデータ収集することにより、さらなるＩＲパルスを加える前に信号を回復するための時間が得られる。これらの実施形態において、１２個の心臓フェーズからの画像が求められる場合、２４個のＲＲ間隔が使用される。したがって８４０ｍｓの平均ＲＲ間隔を有する患者に対して、ＴＤＥＬは、７０ｍｓのインクリメントで進められ、全スキャン時間は２０秒である。図７は、６つの心周期にわたって発生するＩＲパルスおよびデータ収集間隔を示している。ＩＲパルスが加えられてデータが収集される時間は、累進的に心周期の後期にシフトされている。ＩＲパルス時間が時間について一定に進む必要はない。加えられる時間を不均一に変化させることができ、またＩＲパルスを加える順序を変更することができる（例えば、心臓フェーズ後期におけるパルスは、心臓フェーズ早期に発生する必要はない）。
【００３３】
Siemens Sonata 1.5 スキャナを１実施例に対して使用した。口径が短く強力なグラジェントコイルを有する専用の心臓ＭＲＩスキャナ（Sonata, Siemens Medical Solutions, Erlangen, Germany）を使用した。この実施例は、非スライス選択的な反転パルス（non-slice-selective inversion pulse）、２８０ｍｓのＴ１、心周期当たりの単一の完備した収集列、FRSSE系列ベース（fully-refocused-steady-state-excitation sequence basis）（TrueFISP），２．２ｍｓのＴＲ，非対称なエコー，１．１ｍｓのＴＥ，１４００Ｈｚ／ｍｍの帯域幅、通常３００ｍｍに設定される可変の視野、通常１２８×１２８に設定される可変の収集マトリクスを使用した。心臓フェーズの数および時間ステップ間隔は、患者の心周期持続時間に依存して変化させることができる。通常は１２個の心臓フェーズおよび５０ｍｓの時間ステップ間隔が選択され、この場合に各パラメタは、上記の心周期持続時間をカバーするように変更される。予想ゲーティング（prospective gating）を使用した。
【００３４】
既知の心筋層梗塞を有する患者および以前は診断されていない左心室線維腫を有する患者のイメージングを、０．５ｍｍｏｌ／ｍｌのガトペンテターテディメグルミン（gatopentetate dimeglumine）を４０ｍｌ注入した後、おおよそ２０分間、取得した（Magnevist, Berlex Imaging, Wayne NJ）。
【００３５】
図２Ａ〜２Ｅには、心筋層機能回復可能性検査から得られたサンプル画像が示されている。この患者は、以前に経壁先端の梗塞および遠位中隔（distal septum）を有していた。図２Ａおよび２Ｂは、心収縮期末期および心拡張期後期において、この患者における通例のｃｉｎｅ−ＭＲＩ系列からそれぞれ得られた４つの室の画像を示しており、これらは、関連する壁運動のない遠位中隔および薄くなった頂端部を示している。心筋層の残りは、低減された壁運動を示していた。図２Ｃは、４つの室の遅延増強画像であり、梗塞した組織に相応して遠位中隔および頂端部の過度増強（hyper-enhancement）を示している。図２Ｄおよび２Ｅは、心収縮期末期および心拡張期後期における４つの室方向の、相応する１２８×１２８のマトリクスのｓｃａｒ−ｃｉｎｅ−ＭＲＩ画像を示している。これらの画像は、同時に、頂端部および遠位中隔（過度増強の領域）に経壁の機能回復可能性のない組織があることと、これらの領域における関連した壁運動が共に欠如していることと、別の心筋層領域において壁運動があることとを示している。このようにしてｃｉｎｅ−ＭＲＩおよびＤＥ−ＭＲＩからの情報が、単一の系列から示されるのである。
【００３６】
図３Ａ〜３Ｅには、心筋層機能回復可能性検査から得られた別の画像例が示されている。この患者は、以前、先端下壁併発（apical inferior involvement）を伴う中隔領域および遠位前方の心内膜下の梗塞を有していた。２つの室（図３）および４つの室（図４）の像が共に示されている。これらの画像は、関係している領域において重要な心筋層の壁の収縮が欠如していることと同時に心内膜下の梗塞の位置を示している。これは図２においてこの患者に対して示した通りである。
【００３７】
図５Ａ〜５Ｅでは大きな弁線維腫および心膜の中程度の滲出を有する患者から得られた画像例が示されている。ここでは短軸および２つの室の像が示されている。心臓フェーズデータの収集は、拡張期早期にはじまり、収縮期後期に向かって進められた。線維腫は、繊維状組織からなるため、慢性の瘢痕組織とまさに同じように過度増強を示すことになる。線維腫は、左心室の前方壁に位置し、中央部に石灰化（信号強度が小さい）を示している。線維腫のわずかな変形が心周期中に示される。心膜の滲出ははじめのうち、第１の収集において（拡張期前期の画像１）大きな信号強度を示す。この信号は迅速に平衡信号に到達する。このアーチファクトは付加的なアプリオリの励起によって補正可能であると思われる。
【００３８】
例えば、特定の環境において性能を改善するためなど、他の多くの実施形態が可能である。
【００３９】
考えられ得る１つの実施例は、スポイルドグラジェントエコーパルスシーケンスである。FRSSE(fully-refocused-steady-state-exciatation）か、またはスポイルドグラジェントエコーベースの系列（または別の系列タイプ）をデータ収集に使用可能である。FRSSEは、通常、そのＳＮ比が高く持続時間が短いことによって好まれている。FRSSEは、複数の励起にわたって横方向の面における磁化を維持するため、磁場の不均一性に伴うアーチファクトを生じやすい。例えば、磁場の不均一性が比較的大きく、データ収集に対してFRSSEよりもスポイルドグラジェントエコーベースを使用する択一的な実施形態を使用する方が望ましいという状況もあり得る。
【００４０】
考えられ得る別の実施形態により、改善されたｃｉｎｅイメージングが得られる。上述の実施形態において、第２Ｒピークのタイミングは、第１Ｒピークの後の固定の時点に発生すると仮定した。すなわち、患者の心拍が安定している時に発生すると仮定した。データは第１Ｒピークを基準にして収集される。収集中に患者の心拍が変化すると、第２Ｒピークの可変のタイミングは、第２Ｒ−Ｒ間隔中に収集される任意のデータに対して収集のタイミングが影響を受ける。ほとんどのデータは第１Ｒ−Ｒ間隔（すなわちＩＲパルスが加えられるのと同じＲ−Ｒ間隔）中に収集されるが、反復時間（反復パルスからデータ収集までの時間はふつう275msである）に長さに起因して心周期の早期の部分におけるデータは、通例、第２Ｒ−Ｒ間隔中に取得しなければならない。（第１および第２Ｒ−Ｒ間隔の間の）第２Ｒピークが、予想しなかった時間に発生すると、これは、収縮期に取得されるデータに影響を与え、収縮期運動に不均一な外観を形成する。シネ品質のロバストネスは、第２Ｒ−Ｒ間隔中に収集される任意のデータを基準にした第２Ｒピークの実際のタイミングを考慮することによって改善することができる（例えば遡及的なゲーティングを使用することによる）。
【００４１】
息こらえスキャンでは、全スキャン時間が１息こらえに（３０秒以下）制限されるため、心拡張期に対して心収縮期に一時的に分解能の改善を試みることも有効である。この問題を扱う実施形態では遡及的なゲーティングが含まれ、ここでは収集データの適切な分類のために第２Ｒピークがいつ発生するかという知識が使用される。つぎに事後の収集データの補間を行って、心周期全体にわたって均一な一時的分解能が形成されるようにする。
【００４２】
この問題を扱うための別の実施形態には、第２Ｒピークを基準にしてあらかじめ定めた時間窓外にデータが出る場合に、収集したデータをリアルタイムに拒絶することが含まれる。これに続いて付加的なデータ収集が行われ、これらの拒絶されたデータ収集に対する補償がなされる。
【００４３】
さらに別の実施形態では、データが心収縮期中に収集される場合には時間ステップ間隔を減少し、心拡張期中はこの時間ステップ間隔を増大する。つぎに心拡張期に収集したデータの補間を使用して、心周期全体にわたる均一な一時的分解能を形成する。例えば、この時間ステップ間隔を心収縮期中に３０ｍｓに増大し、心拡張期中には６０ｍｓに減少する。後続の処理では、心拡張期に得られた画像を補間して、欠落した画像を、心周期全体にわたり３０ｍｓの間隔で形成するのである。
【００４４】
実施形態によってはフェーズセンシティブな再構成を使用して、正常な心筋層をゼロにする最適なＴ１の変化の影響を受けにくくすることができる。フェーズセンシティブな再構成は、従来技術において別の応用に使用されている（Kellman等、"Phase-sensitive inversion recovery for detecting myocardial infarction using gadolium-delayed hyper-enhancement," Magn. Reson. Med. 47:372-83(2002)）。フェーズセンシティブな収集当たりに２つのＲ−Ｒ区間があるフェーズセンシティブな再構成の要件は、多くの実施形態がふつうすでに２Ｒ−Ｒの要件を実現する際にすでに満たされている。
【００４５】
長いワンショット収集列は、（例えば、図７に示した第３のデータ収集において発生しているように）１つの心臓フェーズを越えてオーバラップすることができる。一時的な分解能を改善するため、構造的に異なる実施形態が可能であり、ここでは像の共有が行われる。同じ心臓フェーズに相応する別個の収集列の部分は、収集の後、一緒に再構成される。これは完全に事後の処理技法であるため付加的な収集は不要である。
【００４６】
別の実施形態では、一時的な分解能および／またはスキャン時間が改善するため並列のイメージングが使用される。並列のイメージングは、複数の受信コイルを使用して、各コイルから得られた画像データまたは空間周波数データの数学的な組合せによってスキャン時間を大幅に低減する最近になった開発された手法である（Griswold等，"Generalized autocablibrating partially parallel acquisitions(GRAPPA)," Mag. Reson. Med. 47:1202-1210(2002)）。
【００４７】
セグメント化された画像収集は、スキャン時間または画像フレーム数を犠牲にして一時的な分解能を改善するために使用可能である。セグメント化された収集では、単一の画像フレームに対するデータは、単一のデータ収集からではなく、同じ心臓フェーズにおいて収集された複数のデータ収集から収集される。例えば、２セグメント収集による１２個の心臓フェーズ収集では、全部で４８個のサイクルにわたって、２４個の心周期からデータを収集しなければならず、それぞれはデータが収集されない信号回復サイクルによって分離される。この収集は、分当たり７２回の心拍を有する患者においては４０秒かかる。しかしながらフェーズを少なくしたい場合には、例えば８つの心臓フェーズが所望される場合には、相応する２セグメントの実施形態は２７秒の持続時間を有する。
【００４８】
別の心筋層瘢痕、例えば、心臓弁小葉などの別の線維状構造も過度に増強され得る。したがって１実施形態ではＴ１値を使用して、正常な心筋層からの信号ではなく、血液からの信号をゼロにすることができる。このようにして心臓弁小葉は、暗い背景に対して強調表示されて、より良好な評価が可能である。
【００４９】
別の実施形態では、瘢痕ｃｉｎｅ−ＭＲＩと組み合わせてグリッド化された励起を使用して、壁運動をより良好に観察することができる。形成されるこのグリッドは、現在タッギングされた系列において通例行われるように暗くなるか、または暗い背景に対してより良好に強調されるように明るくすることができる。
【００５０】
１時点に１つ以上のスライスを取得して、単位時間当たりに空間的にさらに範囲が大きくなるようにすると有利である。この場合にマルチスライス、スラブまたは体積体励起／収集修正（volume excitation/acquisition modifications）を使用可能である。
【００５１】
例えば心臓重量の増強パターンを特徴付ける間に、遅延増強とみなされる時間の前の時間における動脈性／静脈性の増強中のシネモードにおいてこの重量を観察するのが望ましい場合があり得る。したがってすべての実施形態は、「慣用の」意味で遅延増強を使用しないのである。
【００５２】
本発明の別の多くの実施形態が可能であり、これには例えば、上に示した実施形態の異なる組合せが含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】反復回復（ＩＲ）パルスと心周期のＲ波との関係を示す本発明のいくつかの実施例に対するタイミング図である。
【図２Ａ】本発明の実施例によって得られた結果と、従来技術のｃｉｎｅ−ＭＲＩおよび遅延増強ＭＲＩ法によって得られた結果とを比較する心臓画像である。
【図２Ｂ】本発明の実施例によって得られた結果と、従来技術のｃｉｎｅ−ＭＲＩおよび遅延増強ＭＲＩ法によって得られた結果とを比較する別の心臓画像である。
【図２Ｃ】本発明の実施例によって得られた結果と、従来技術のｃｉｎｅ−ＭＲＩおよび遅延増強ＭＲＩ法によって得られた結果とを比較するさらに別の心臓画像である。
【図２Ｄ】本発明の実施例によって得られた結果と、従来技術のｃｉｎｅ−ＭＲＩおよび遅延増強ＭＲＩ法によって得られた結果とを比較するさらに別の心臓画像である。
【図２Ｅ】本発明の実施例によって得られた結果と、従来技術のｃｉｎｅ−ＭＲＩおよび遅延増強ＭＲＩ法によって得られた結果とを比較するさらに別の心臓画像である。
【図３Ａ】本発明の実施例によって得られた結果と、従来技術のｃｉｎｅ−ＭＲＩおよび遅延増強ＭＲＩによって得られた結果とを比較するさらに別の心臓画像である。
【図３Ｂ】本発明の実施例によって得られた結果と、従来技術のｃｉｎｅ−ＭＲＩおよび遅延増強ＭＲＩによって得られた結果とを比較するさらに別の心臓画像である。
【図３Ｃ】本発明の実施例によって得られた結果と、従来技術のｃｉｎｅ−ＭＲＩおよび遅延増強ＭＲＩによって得られた結果とを比較するさらに別の心臓画像である。
【図３Ｄ】本発明の実施例によって得られた結果と、従来技術のｃｉｎｅ−ＭＲＩおよび遅延増強ＭＲＩによって得られた結果とを比較するさらに別の心臓画像である。
【図３Ｅ】本発明の実施例によって得られた結果と、従来技術のｃｉｎｅ−ＭＲＩおよび遅延増強ＭＲＩによって得られた結果とを比較するさらに別の心臓画像である。
【図４Ａ】本発明の実施例によって得られた結果と、従来技術のｃｉｎｅ−ＭＲＩおよび遅延増強ＭＲＩによって得られた結果とを比較するさらに別の心臓画像である。
【図４Ｂ】本発明の実施例によって得られた結果と、従来技術のｃｉｎｅ−ＭＲＩおよび遅延増強ＭＲＩによって得られた結果とを比較するさらに別の心臓画像である。
【図４Ｃ】本発明の実施例によって得られた結果と、従来技術のｃｉｎｅ−ＭＲＩおよび遅延増強ＭＲＩによって得られた結果とを比較するさらに別の心臓画像である。
【図４Ｄ】本発明の実施例によって得られた結果と、従来技術のｃｉｎｅ−ＭＲＩおよび遅延増強ＭＲＩによって得られた結果とを比較するさらに別の心臓画像である。
【図４Ｅ】本発明の実施例によって得られた結果と、従来技術のｃｉｎｅ−ＭＲＩおよび遅延増強ＭＲＩによって得られた結果とを比較するさらに別の心臓画像である。
【図５Ａ】本発明の実施例によって得られた心臓画像である。
【図５Ｂ】本発明の実施例によって得られた別の心臓画像である。
【図５Ｃ】本発明の実施例によって得られたさらに別の心臓画像である。
【図５Ｄ】本発明の実施例によって得られたさらに別の心臓画像である。
【図５Ｅ】本発明の実施例によって得られたさらに別の心臓画像である。
【図５Ｆ】本発明の実施例によって得られたさらに別の心臓画像である。
【図６】本発明のいくつかの実施例で使用される方法の流れ図である。
【図７】複数の心周期に対するデータ収集およびＩＲパルスを示すいくつかの実施例に対するタイミング図である。
【符号の説明】
【００５４】
ＴＤＥＬ  Ｒピークに対するＩＲパルスの時間
【図１】
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【図６】
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【図７】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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