(57)【要約】【課題】磁気共鳴スペクトロスコピーを用いて神経変性疾患を検出及び監視するための方法及びシステムを提供する。【解決手段】神経変性疾患を検出する磁気共鳴スペクトロスコピー撮像技法の感度及び／または特異度を増大させるための方法を提供する。本方法は、残留する代謝産物の定量化確度を向上させるためにスペクトル内のある種の代謝産物をデータ収集プロトコルを介して抑制しながら対象（１００）の脳から磁気共鳴スペクトロスコピー・データを収集する工程と、このスペクトル・データからの代謝産物濃度または代謝産物濃度比を神経変性疾患の指標として定量化する工程と、を含む。【選択図】      図５
2005319305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
神経変性疾患の検出に関する磁気共鳴スペクトロスコピー撮像技法の感度及び／または特異度を増大させるための方法であって、
スペクトル内の共鳴を抑制するデータ収集技法を用いることによってスペクトル内の関心対象の代謝産物からのスペクトル・ピークを維持しながら対象（１００）の脳から磁気共鳴スペクトロスコピー・データを収集する工程と、
スペクトル内に存在する複数の代謝産物の濃度または濃度比を定量化する工程と、
前記関心対象の代謝産物の濃度または濃度比を神経変性疾患の指標として使用する工程と、
を含む方法。
【請求項２】
前記データ収集技法はＰＲＥＳＳ−Ｊである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
神経変性疾患の初期段階を特定する工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
有志の健常被験者と神経変性疾患であると診断された患者について前記関心対象の代謝産物の濃度または濃度比を比較する工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
スペクトル内において抑制された前記共鳴がグルタメート及びグルタミンに属するものである、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
少なくともＮ−アセチルアスパラギン酸及び／またはＮ−アセチルアスパラギン酸／クレアチンの代謝産物濃度または代謝産物比に関する経時的な変化を検出することによって、神経変性疾患であると診断された患者の疾患あるいは該疾患の処置に対する監視を支援する工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記神経変性疾患がアルツハイマー病である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
制御式の傾斜磁場を発生させるための１組の傾斜コイル（１０４）と、
関心対象に励起信号を印加するための無線周波数コイル（１０６）と、
励起信号に起因する磁気共鳴信号を検出するための検出コイル（１０６）と、
前記１組の傾斜コイル及びＲＦコイルを付勢させて磁気共鳴スペクトロスコピー・データを収集するように構成された制御／収集回路（９２）であって、関心対象の代謝産物に関するデータ定量化確度を向上させるためにデータ収集プロトコルを介してスペクトル・データ内で共鳴が抑制される制御／収集回路（９２）と、
収集された磁気共鳴スペクトロスコピー・データから代謝産物差異を有する画像を取得するように構成されたシステム制御装置回路（９４）と、
前記スペクトル・データから少なくともＮ−アセチルアスパラギン酸及び／またはＮ−アセチルアスパラギン酸／クレアチンに関する代謝産物濃度または代謝産物濃度比を神経変性疾患の指標として定量化するように構成された後処理用構成要素（１１６）と、
を備えるＭＲスペクトロスコピー・システム（８８）。
【請求項９】
神経変性疾患を診断しかつ処置するためのコンピュータ命令を保存するためのコンピュータ読み取り可能媒体であって、該コンピュータ命令は、
関心対象の代謝産物に関する定量化確度を向上させるために、スペクトル内の共鳴を抑制しながら対象の脳から磁気共鳴スペクトロスコピー・データを収集させる命令と、
前記スペクトル・データから少なくともＮ−アセチルアスパラギン酸及び／またはＮ−アセチルアスパラギン酸／クレアチンに関する代謝産物濃度または代謝産物濃度比を神経変性疾患の指標として定量化させる命令と、
を含んでいる、コンピュータ読み取り可能媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的には磁気共鳴スペクトロスコピー（ＭＲＳ）データ収集技法に関し、また具体的にはこのＭＲＳ技法を使用した神経変性疾患の検出及び監視に関する。
【背景技術】
【０００２】
個々の化合物の存在及び／または濃度を決定するための核磁気共鳴スペクトロスコピー・データ収集技法の利用のことはＭＲスペクトロスコピー（ＭＲＳ）として知られている。磁気共鳴スペクトロスコピーは一般に、神経変性疾患を検出し該疾患の治療を監視するための可能な高感度の非侵襲的技法であると見なされている。しかし、通常のスペクトロスコピー技法に関連する反復性の問題、並びに本質的な生物学的多様性のために、疾患または治療に起因する代謝産物変化の追跡に関してこうした技法の感度／特異度は理想値に及ばない。
【０００３】
神経変性疾患の検出及び治療監視のために利用される通常のスペクトロスコピー技法は一般に、ＳＴＥＡＭ（ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ  ｅｃｈｏ  ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  ｍｏｄｅ：誘導エコー収集モード）やＰＲＥＳＳ（Ｐｏｉｎｔ  ＲＥＳｏｌｖｅｄ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ポイント解像スペクトロスコピー）：２重スピンエコー撮像シーケンス）などのデータ収集プロトコルを含む。これらの２つのシーケンスから得られるスペクトルは、脳組織のうちの選択された領域内にある陽子のすべてが検出可能な信号を生成させるために極めて複雑である。このため、脳内のあらゆる代謝産物に関する濃度（詳細には、疾患及び治療に伴って変化する代謝産物の濃度）を高い信頼度で抽出することは困難である。したがってＭＲＳ技法では、アルツハイマー病（ＡＤ）などの神経変性疾患の初期段階の検出に関する感度及び特異度は比較的低い。ＡＤは進行性の神経変性疾患であり、その症状についての最初の記述は約１００年前に遡るが、現在もなお決定的な診断法は存在していない。「ＡＤの疑い（ｐｒｏｂａｂｌｅ  ＡＤ）」の診断は、一連の神経心理学的テスト、撮像テスト及び実験室テストに基づいて与えられるのが通常であるが、最終的には死後の病理学的剖検を通じて確認または否認（症例の約１０％）されるものである。例えば既存のＭＲＳ技法を用いた場合、患者が「疑わしい（ｐｒｏｂａｂｌｅ）」ＡＤに分類されること、すなわち、感度（真陽性率）及び特異度（偽陽性率）が理想値（理想値は１００％と０％）に満たないことがある。さらに、ＭＲＳを治療有効度のマーカーとして使用した臨床検査では、治療に割り当て可能な統計的に有意な差を指示するためには多数の対象者（処置対象者と未処置対象者）が必要となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、患者の神経変性疾患に対する早期検出及び治療のために関心対象の代謝産物を検出するにはより高感度の撮像またはＭＲＳ技法を利用することが必要とされている。さらに、疾患の存在を示す指標として使用可能な適当なニューロン健全性（ｎｅｕｒｏｎａｌ  ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）マーカーを特定し、治療に対するその応答を適宜追跡することが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
簡単に述べると、本技法の一態様では、疾患を診断または監視するための磁気共鳴スペクトロスコピー技法の感度及び／または特異度を増大させるための方法を提供する。本方法は、対象の脳から磁気共鳴スペクトロスコピー・データを収集する工程と、データ収集プロトコルを介してスペクトル・データ内の重複する代謝産物信号のうちの幾つかを抑制する工程と、スペクトル・データからの残留する代謝産物濃度または代謝産物濃度比を神経変性疾患の指標として定量化する工程と、を含む。
【０００６】
別の態様では、ＭＲスペクトロスコピー・システムを提供する。本システムは、制御式の傾斜磁場を発生させるための１組の傾斜コイルと、関心対象に励起信号を印加するための無線周波数コイルと、励起信号に起因する磁気共鳴信号を検出するための検出コイルと、を含んでいる。本システムはさらに、傾斜コイルの組を付勢させて磁気共鳴スペクトロスコピー・データを収集するように構成された制御／収集回路であって、そのスペクトル・データ内で重複するある代謝産物信号がデータ収集プロトコルを介して抑制されるようにした制御／収集回路を含んでいる。さらに、スペクトル・データから少なくともＮ−アセチルアスパラギン酸及びＮ−アセチルアスパラギン酸／クレアチンに関する代謝産物濃度または代謝産物濃度比を神経変性疾患の指標として定量化するために後処理用構成要素が設けられることもある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明に関するこれらの特徴、態様及び利点、並びにその他の特徴、態様及び利点については、同じ参照符号が図面全体を通じて同じ部分を表している添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことによってより理解が深まるであろう。
【０００８】
本技法の態様は、脳代謝産物濃度または神経変性疾患に起因するまたは該疾患の治療に起因する代謝産物濃度の変化に関する高感度の検出及び監視のための方法及びシステムを含む。本明細書で言及する代謝産物濃度とは、脳の細胞区画の代謝産物の化学的レベルを意味している。
【０００９】
図１は、本技法の態様に従って神経変性疾患を検出するための例示的工程を表した流れ図１０である。本方法は、工程１２においてスペクトル・データを収集する工程を含む。診断に関しては本技法が単一の患者に対して実行されることになり、また臨床試験（例えば、新たな医薬品の実用化試験）に関しては、そのスペクトル・データは典型的には、神経変性疾患であると臨床診断を受けた対象（疾患群）の解剖領域からと、該疾患群に対する正常かつ年齢一致の対照（正常対照群）の対象の同じ解剖領域からとの磁気共鳴スペクトロスコピー（ＭＲＳ）データとなる。神経変性疾患を検出するためには、解剖領域として脳の領域（例えば、海馬、後部帯状回）が利用されるのが典型的である。ある種の神経変性疾患は、疾患の状態が進行したり治療に対して応答するのに伴って、脳組織の化学組成に特異的な変化を示す。例えば、アルツハイマー病（ＡＤ）に関連するある種のニューロン健全性マーカーは一貫した変化を示す（これには、ミオイノシトール（ｍＩ）及びそのクレアチン（Ｃｒ）に対する比の増加、並びにＮ−アセチルアスパラギン酸（ＮＡＡ）、ＮＡＡ／Ｃｒ及びＮＡＡ／ｍＩの減少がある）。ＮＡＡは脳内において最高の濃度を有するニューロン健全性を反映した代謝産物であり、またそのスペクトルは、アセチル部分内に陽子が２．０１ｐｐｍで存在するためｍＩのスペクトルと比べてかなり単純である。ＮＡＡの変化は、ＡＤ治療の結果としてすでに報告されている。
【００１０】
本技法の一実施形態は、３テスラ（３Ｔ）においてグルタメート（Ｇｌｕ）を信頼度高く定量化するための魅力的な手段を提供するエコー時間（ＴＥ）平均型ポイント解像スペクトロスコピー（Ｐｏｉｎｔ  ＲＥＳｏｌｖｅｄ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：ＰＲＥＳＳ−Ｊ）と呼ばれるＭＲＳ技法を利用している。本技法は、化学シフトと周波数が一致した信号のみが残るように多重項の外側ウイングからの磁化がＰＲＥＳＳ−Ｊによって有効に相殺されることを利用している。したがって、本技法は、ＰＲＥＳＳ−Ｊを使用することによりスペクトル・データの２ｐｐｍの周囲からグルタメート及びグルタミンのウイングを抑制し、これによってＮ−アセチルアスパラギン酸のより正確な定量化が可能となるので有利である。本技法の一態様は、神経変性疾患の検出に関するその妥当性について様々なデータ収集プロトコルを評価することを含んでおり、これについては図３及び図４を参照しながらより詳細に説明することにする。
【００１１】
図１の工程１４では、疾患群からと正常対照群からとでスペクトル・データが比較される。スペクトル・データを比較するための例示的な工程については図２を参照しながらより詳細に説明することにする。一例では本技法の態様を使用することによって、神経変性疾患を有する対象から収集されたデータには、正常かつ年齢一致の対照からのデータと比較するとかなりの差が観測された。疾患群と正常対照群の間で比較したスペクトル・データに基づいて、例えば代表的な代謝産物濃度などの特性データが、特定の神経変性疾患の指標として、またさらには疾患段階の指標として選択される。
【００１２】
引き続いて、神経変性疾患を有すると疑われる（例えば、アルツハイマー病の疑いの）追加的な患者が選択されることがある。当業者であれば、上述した工程１２及び１４は、特性データを取得するために１回実施するだけでよいことを十分に理解されよう。工程１６では、被疑対象（神経変性疾患患者であると疑われるもの）についてスペクトル・データが収集されることがある。このスペクトル・データは、同じＰＲＥＳＳ−Ｊシーケンスを用いて収集されることがある。この実現形態では、図２で説明するようなデータ定量化技法が使用されると共に、工程１８において、被疑対象からのスペクトル・データが特性データと比較される。工程２０では、特性データ（代表的な関心対象代謝産物の代謝産物濃度）との比較に基づいて診断が実施される。
【００１３】
本技法の態様は、工程２２に示すように神経変性疾患が検出された場合にスペクトル・データを監視する工程を含む。ある人が治療を受けているケースでは、本技法の態様は工程２４に示すように、治療の有効性（例えば、ある具体的な薬剤や患者に対して施されるその他の任意の別の治療によるその疾患に対する効果）を判定するために使用されることがある。したがって、病気の展開（すなわち、進行と抑制のいずれか）は本技法の態様を用いることによって有効に分析することができる。一例では、脳神経化学に対する薬剤の効果を評価するために、神経変性疾患が疑われてある具体的な投薬による処置を受けている患者の一団が選択されると共に、また同様にして未処置の一団が選択されることがある。脳の同じ領域からＰＲＥＳＳ−Ｊを用いてスペクトル・データが収集されることがある。データの定量化に続いて、処置群と未処置群について代謝産物及び代謝産物比が一緒に蓄積されると共に、処置群と未処置群に関する代謝産物濃度及び濃度比の平均値の差に関して根拠が追求され、これに従って脳神経化学に対する薬剤の効果が評価されることがある。本技法の感度及び特異度のために、こうした決定をするために要する協力者群がより小さくてよくなる。
【００１４】
図２は、疾患群に関するデータと正常対照群に関するデータを比較するための例示的な工程と、神経変性疾患を表す特性データを導出するための例示的な工程（図１の工程１４）と、を表した流れ図２６である。工程２８では、適当なデータ当てはめ技法（例えば、周波数領域当てはめ、または時間領域当てはめ）が使用されることがある。工程３０では、データが定量化されることがあり、また関心対象代謝産物に関する代謝産物濃度が計測されることがある。一例では、初期のアルツハイマー病患者に関するｎ−アセチルアスパラギン酸（ＮＡＡ）とｎ−アセチルアスパラギン酸／クレアチン（Ｃｒ）比の大幅な低下が、正常かつ年齢一致の対照との比較に従って観測される。工程３２では、関心対象の代謝産物（または、代謝産物比）に関してピーク面積、ピーク高さまたは当てはめた代謝産物濃度または濃度比を判定用属性として使用することによって受信体動作特性（ｒｅｃｅｉｖｅｒ  ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ：ＲＯＣ）曲線が作成されることがある。ＲＯＣ曲線は、ある具体的な神経変性疾患の検出に関する本技法の感度対特異度を表している。疾患の検出に関してある具体的な感度／特異度（例えば、８０％感度＝真陽性率、２０％特異度＝偽陽性率）を選択することができる。工程３４では、疾患の検出に関して所与の感度レートにおいて最大の特異度を有する代謝産物濃度または代謝産物濃度比（代謝産物比）の値（複数の値のこともある）が記録されると共に、その対応する代謝産物（または、対応する代謝産物濃度または代謝産物比）が特定の神経変性疾患を検出するための代表的な代謝産物として選択される。
【００１５】
当業者であれば、工程２８〜３２は、本技法の態様に従って被疑患者のデータを定量化するためにも利用できることが理解されよう。被疑患者からの様々な代謝産物及び代謝産物比の値を、選択した感度／特異度のレベルにおいて正常状態と神経変性状態の間を分けるしきい値に対応するように確定させた値と比較することによって、ある特性データから判断して、その対象が神経変性疾患に罹患している可能性があるか否かについて診断（陽性と陰性のいずれであるか）を実施することができる。以下に記載する本実現形態では、その特性データはＡＤの指標としてＮＡＡ濃度及びＮＡＡ／Ｃｒ（クレアチン）比を含んでいる。
【００１６】
図３は、本技法の一態様に従って２つの例示的なデータ収集プロトコル（ＰＲＥＳＳ及びＰＲＥＳＳ−Ｊ）を用いて取得した様々な関心対象の代謝産物に関する当てはめスペクトル線の成分を表したグラフである。表示したグラフは関心対象の代謝産物からの各スペクトル・ピークを含んでいる。グラフ図３８及び４０は、ＰＲＥＳＳとＰＲＥＳＳ−Ｊのそれぞれを使用して正常な対象の脳から得た、参照番号４２によって示した１．０から４．０ｐｐｍ（百万分率）までの間で表示したスペクトル・データの合成表現である。ピークまたは領域４４、４６、５０は、ＰＲＥＳＳプロトコルを用いてそれぞれ判定されたＧｌｕ（グルタメート）及びＧｌｎ（グルタミン）の重なり合ったＮＡＡとＣｒ（クレアチン）との代謝産物濃度に対応する。ピークまたは領域５２、５４及び５８は同様に、ＰＲＥＳＳ−Ｊプロトコルを用いて判定されたＮＡＡ、Ｇｌｕ及びＣｒのそれぞれに対応する。このプロトコルを用いると、Ｇｌｎピークが完全に抑制される。これらのグラフ図３８と４０の両者に対して適当なデータ当てはめを実施した後、例えば６０と６２、６８と７０のようにインビボで存在する代謝産物の様々な成分を抽出することができる。
【００１７】
グラフ図６０及び６２は、ＰＲＥＳＳ及びＰＲＥＳＳ−Ｊスペクトルのそれぞれに関する全体的当てはめに対するＮ−アセチルアスパラギン酸（ＮＡＡ）の寄与を表している。グラフ図６０は、その主スペクトル・ピークを参照番号６４で示した収集されたスペクトル・データからＰＲＥＳＳプロトコルを用いて取得したＮＡＡに関する当てはめスペクトル線を表している。同様に、グラフ図６２は、その主スペクトル・ピークを参照番号６６で示した収集されたスペクトル・データからＰＲＥＳＳ−Ｊプロトコルを用いて取得したＮＡＡに関する当てはめスペクトル線を表している。ＰＲＥＳＳ−Ｊの方がＰＲＥＳＳスペクトル・データよりもＮＡＡに対するより明瞭でより高感度な表現を提供していることはグラフ図６０及び６２から明らかである。ＰＲＥＳＳ−Ｊを用いると、ＮＡＡ下にあるＧｌｕやその他のピークがより適正に抑制されており、ＮＡＡのより適正な定量化が得られる。グラフ図６８及び７０は、ＰＲＥＳＳ及びＰＲＥＳＳ−Ｊのそれぞれを用いて収集したＧｌｕの当てはめスペクトル線を表している。領域７２及び７４は、ＰＲＥＳＳ及びＰＲＥＳＳ−Ｊスペクトル・データのそれぞれからのＧｌｕのピークを表している。ＧｌｕのＰＲＥＳＳ−Ｊデータは、この特定の代謝産物に対する濃度の計測に関してＰＲＥＳＳと比べてより高感度であるように見える。一般に、ＰＲＥＳＳ−Ｊは、スペクトルの一重項（ｓｉｎｇｌｅｔ）を保持しながらスペクトル線を単純化しており、このため、そのスペクトルがこれらの一重項を含むような代謝産物濃度の計測に関してより高感度であることが確認された。
【００１８】
図４は、それぞれＰＲＥＳＳから得られたＮＡＡ／ｍＩ代謝産物比からと、ＰＲＥＳＳ−Ｊ収集プロトコルを用いて得られたＮＡＡ／Ｃｒ比からとの従来のｂｉｎｏｒｍａｌなＲＯＣ曲線８４及び８６を表したグラフ（全体を参照番号７８で示す）である。これらのＲＯＣ曲線は、アルツハイマー病が疑われると診断された２０名の対象者群と年齢一致の正常な２０名の有志被験者とを調査することによって取得したものである。これらの判別関数（特性データ、すなわち比ＮＡＡ／ｍＩ及びＮＡＡ／Ｃｒ）は、この２つのパルスシーケンスに対する判別関数解析から導き出される。これらの関数は、ＰＲＥＳＳ−ＪではＮ−アセチルアスパラギン酸（ＮＡＡ）／クレアチン（Ｃｒ）比、またＰＲＥＳＳではＮＡＡ／ミオイノシトール（ｍＩ）比という単一の予測因子（ｐｒｅｄｉｃｔｏｒ）から構成されている。ＲＯＣ曲線は参照番号８０で示した軸によって表される感度と軸８２によって表される特異度とによって計られる。これらの曲線の下側の面積が、ある病気に罹患した患者の特定に関するその方法の感度を示す指標となる。図４に示すように、曲線８６の下側の面積は曲線８４の下側の面積と比べてより大きく、これによってＰＲＥＳＳ−Ｊではすべての特異度に関してより感度が高いことが示されている。
【００１９】
表１は、６ヶ月の間に毎日複数回反復してスキャンした２名の正常な有志被験者のスペクトルから当てはめした代謝産物濃度及び濃度比のすべてに関する日内個体内の変動係数（ＣＶ）の平均値を示した実験結果である。実際の変動係数の外に、ＣＶと良好な定量的一致を示すＬＣＭｏｄｅｌによって報告されたＣｒａｍｅｒ  Ｒａｏの下界（ＣＲＬＢ）もこの表に提示している。ＬＣＭｏｄｅｌは、限局性のインビボ陽子ＮＭＲスペクトルからの代謝産物濃度に対するＰｒｏｖｅｎｃｈｅｒ評価（Ｐｒｏｖｅｎｃｈｅｒ  ＳＷ．Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）の形で記述された一般に入手可能なデータ定量化プログラムであり、またＣＲＬＢはその代謝産物濃度の計測値の精度がどの程度であるかのよい尺度であって、ＣＲＬＢが低いほど、その精度がより高くなる。ＰＲＥＳＳ−Ｊを用いてデータを収集した場合、一重項Ｃｒ、Ｃｈｏ（コリン）、Ｃｈｏ／Ｃｒ、ＮＡＡ、ＮＡＡ／Ｃｒは一貫してより低いＣＶ及びＣＲＬＢを有していることが理解できよう。
【００２０】
【表１】
2005319305.tif 000003
【００２１】
したがって、上の表にまとめた実験結果から、ＰＲＥＳＳ−Ｊは、ＮＡＡ、ＮＡＡ／Ｃｒ、Ｃｈｏ及びＣｒなど、一重項の代謝産物濃度及び濃度比に関してより再現性の高い計測値を提供できることは明らかである。
【００２２】
ここで図５を参照すると、本技法で使用できるような、その全体を参照番号８８で示した例示的な磁気共鳴スペクトロスコピー・システムを表している。このシステムは、マグネット・アセンブリ９０と、制御／収集回路９２と、システム制御装置回路９４と、オペレータ・インタフェース・ステーション９６と、を含んでいる。次いでこのマグネット・アセンブリ９０は、対象１００の関心領域９８内の磁気回転材料スピン系を励起させるために使用される制御式磁場を選択的に発生させるためのコイル・アセンブリを含んでいる。詳細には、このマグネット・アセンブリ９０は、極低温冷凍システム（図示せず）と結合させた超伝導マグネットを含むのが典型的であるような主コイル１０２を含んでいる。この主コイル１０２は、マグネット・アセンブリの長手方向の軸に沿って極めて均一なＢ０磁場を発生させている。解剖構造または関心領域９８に対して所望の向きを有する制御可能な傾斜磁場を発生させるために、一連の傾斜コイルからなる傾斜コイル・アセンブリ１０４がさらに設けられている。詳細には、当業者であれば理解されるであろうように、この傾斜コイル・アセンブリは、画像スライスを選択し、この画像スライスを方向付けし、かつこのスライス内の励起した磁気回転材料スピン系をエンコードして所望の画像を作成するために、パルス状信号に応答した磁場を発生させている。スペクトロスコピー・システムでは、これらの傾斜磁場が別々に使われることがある。励起信号を発生させるためにＲＦ送信／受信コイル１０６が設けられており、これにより、傾斜磁場による影響を受けると共に以下に記載する解析のために収集を受ける対象１００からのＭＲ放出を得ている。受信モードでは、コイル１０６は関心対象解剖構造９８から発生するＭＲ信号を受信しており、この信号が以下に記載する解析のために収集される。
【００２３】
テーブル１０８は対象１００を支持するためにマグネット・アセンブリ９０の内部に位置決めされている。図５の例示的な実施形態では全身用ＭＲＳシステムを図示しているが、以下に記載する技法は、特に脳の神経組織の解析のためなどＭＲ用途で使用されるより小型のスキャナや探触子を含め、様々な別の構成のシステム及びスキャナにも等しく適当に利用することができる。
【００２４】
図５に示した実施形態では、制御／収集回路９２は信号処理回路１１０及びコイル制御回路１１２を含んでいる。コイル制御回路１１２は、システム制御装置９４からのパルスシーケンス記述を、特にこのシステム制御装置９４内に含まれるインタフェース回路１１４を介して受け取っている。当業者であれば理解されるであろうように、こうしたパルスシーケンス記述は一般に、励起及びデータ収集の動作フェーズの間に傾斜コイル・アセンブリ１０４のコイルを励起するためのパルスを規定するディジタル化データを含んでいる。
【００２５】
送信コイル・アセンブリ１０６が発生させた磁場は、対象１００内部のスピン系を励起させ、関心対象解剖構造９８から放出を生じさせる。こうした放出はコイル１０６によって検出されると共に、フィルタ処理及び増幅を受けて信号処理回路１１０に送られる。信号処理回路１１０は、信号の増幅など検出した信号に対して予備的処理を実行することがある。こうした処理に続いて、この増幅済み信号は追加の処理のためにインタフェース回路１１４に送られる。
【００２６】
システム制御装置９４は、インタフェース回路１１４以外に、中央処理回路１１６、メモリ回路１１８、及びオペレータ・インタフェース・ステーション９６と連絡するためのインタフェース回路１２０を含んでいる。一般に、ディジタル信号プロセッサ、ＣＰＵその他、及び付属の信号処理回路を含むのが典型的であるようなこの中央処理回路１１６は、インタフェース回路１１４を介してマグネット・アセンブリ９０及び制御／収集回路９２に対して励起及びデータ収集のパルスシーケンスを指令している。中央処理回路１１６はさらに、インタフェース回路１１４を介して受け取った画像データを処理し、収集したデータを時間領域から周波数領域に変換するための高速フーリエ変換を実行すると共に、このデータを意味のある画像の形に再構成させている。中央処理回路はさらに、スペクトル・データからの関心対象の代謝産物（例えば、ＮＡＡ）の代謝産物濃度／比を神経変性疾患の指標として定量化すること、並びに治療過程のある期間にわたってＮＡＡの代謝産物濃度変化を神経変性疾患の進行や退行の指標として監視することを行うように構成されることがある。このイメージング・システムは、定量化及び／または監視機能を実行するために中央処理ユニット内に後処理用構成要素を有することがあり、またこの後処理用構成要素は遠隔の箇所（例えば、医師の診療所）にある外部デバイスの一部とすることがある。メモリ回路１１８はこうしたデータ、並びにパルスシーケンス記述、構成パラメータ、その他を保存する役割をする。インタフェース回路１２０によってシステム制御装置９４は、構成パラメータ、画像プロトコル、コマンド命令、その他を受信及び送信することができる。
【００２７】
オペレータ・インタフェース・ステーション９６は、１つまたは複数の入力デバイス１２２、並びに１つまたは複数のディスプレイまたは出力デバイス１２４を含んでいる。典型的な用途では、その入力デバイス１２２は、従来のオペレータ・キーボードを含むことや、画像タイプ、画像スライス方向、構成パラメータ、その他を選択するため並びにその検査を制御するためのその他のオペレータ入力デバイスを含むことになる。ディスプレイ／出力デバイス１２４は、典型的には、オペレータ選択を表示するため、並びにスキャンし再構成した画像を観察するためのコンピュータ・モニタを含むことになる。こうしたデバイスはさらに、再構成画像のハードコピーを複製するためのプリンタやその他の周辺機器を含むことがある。
【００２８】
本技法の様々な態様によれば、神経変性疾患あるいはこの疾患の治療に起因する代謝産物濃度または代謝産物濃度比（特に、ＮＡＡ、ＮＡＡ／Ｃｒ）の変化が高感度に検出されることになるため有利である。本技法は、神経変性疾患（例えば、ＡＤ）の診断のため、具体的にはこれらの疾患の治療に対する応答を評価するために使用されることがある。これらの技法は、目下のところ利用されているＭＲＳ技法と比べて初期の疾患に関連する変化の検出に関してより高感度であるので有利である。さらに本技法の態様では、任意の臨床薬剤の追跡に関して必要となる群の大きさがより小さくて済み、このため追跡のコストが大幅に低減される。
【００２９】
本発明のある種の特徴についてのみ本明細書において図示し説明してきたが、当業者によって多くの修正や変更がなされるであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の精神の範囲に属するこうした修正や変更のすべてを包含させるように意図したものであることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本技法の態様に従って神経変性疾患を検出及び監視するための方法の例示的な工程を表した流れ図である。
【図２】疾患群に対するデータと正常対照群に対するデータを比較するため、並びに神経変性疾患を表す特性データを導出するための例示的な工程を表した流れ図である。
【図３】２つのＭＲＳデータ収集技法ＰＲＥＳＳ及びＰＲＥＳＳ−Ｊに関する当てはめスペクトル線の各成分を表したグラフである。
【図４】ＰＲＥＳＳ及びＰＲＥＳＳ−Ｊデータ収集技法に関する感度及び特異度を示す、ある種の代謝産物比に関するｂｉｎｏｒｍａｌな受信体動作特性（ＲＯＣ）曲線を表したグラフである。
【図５】本技法の態様による例示的な磁気共鳴スペクトロスコピー（ＭＲＳ）システムを表した図である。
【符号の説明】
【００３１】
８４  ＲＯＣ曲線
８６  ＲＯＣ曲線
８８  磁気共鳴スペクトロスコピー・システム
９０  マグネット・アセンブリ
９２  制御／収集回路
９４  システム制御装置
９６  オペレータ・インタフェース・ステーション
９８  関心領域
１００  対象
１０２  主コイル
１０４  傾斜コイル・アセンブリ
１０６  ＲＦ送信／受信コイル
１０８  テーブル
１１０  信号処理回路
１１２  コイル制御回路
１１４  インタフェース回路
１１６  中央処理回路
１１８  メモリ回路
１２０  インタフェース回路
１２２  入力デバイス
１２４  ディスプレイ、出力デバイス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
2005319305000001.pdf