(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＲＩまたはＮＭＲスペクトロスコピーあるいはスペクトロスコピー撮像を利用することによって生理学的組織の物理的または化学的パラメータをインビボで決定する試料特性定量化方法であって、
ある特定の位置における、対象に投与されたＣＥＳＴ薬剤の交換速度をインビボで決定する交換速度決定工程と、
前記交換速度を標準曲線と比較し前記特定の位置における物理的または化学的パラメータを決定するパラメータ決定工程と、
を有し、
前記交換速度決定工程は、
前記対象を磁場内に置いたままで第１のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度でＴ１以上の長さの時間期間にわたって照射する第１の照射工程と、
前記対象を第１のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度で照射すると同時に前記対象の磁化を計測し第１の磁化値を取得する第１の磁化計測工程と、
前記対象を磁場内に置いたままで前記第１のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度より大きい第２のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度でＴ１以上の長さの時間期間にわたって照射する第２の照射工程と、
前記対象を第２のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度で照射すると同時に前記対象の磁化を計測し第２の磁化値を取得する第２の磁化計測工程と、
前記第１のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度、前記第２のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度、前記第１の磁化値及び前記第２の磁化値を利用して前記ＣＥＳＴ薬剤の交換速度を確定する第１交換速度確定工程と、
を含むことを特徴とする試料特性定量化方法。
【請求項２】
この試料特性定量化方法は、前記第１の磁化値を正規化して第１の正規化磁化値を取得する第１正規化工程と、前記第２の磁化値を正規化して第２の正規化磁化値を取得する第２正規化工程と、をさらに含むと共に、
前記交換速度確定工程が前記第１及び第２の磁化値の代わりに前記第１及び第２の正規化磁化値を用いることを特徴とする請求項１に記載の試料特性定量化方法。
【請求項３】
ＭＲＩまたはＮＭＲスペクトロスコピーあるいはスペクトロスコピー撮像を利用することによって生理学的組織の物理的または化学的パラメータをインビボで決定する方法であって、
ある特定の位置における、対象に投与されたＣＥＳＴ薬剤の交換速度をインビボで決定する交換速度決定工程と、
前記交換速度を標準曲線と比較し前記特定の位置における物理的または化学的パラメータを決定するパラメータ決定工程と、
を有し、
前記交換速度決定工程は、
前記対象を静磁場にかける工程と、
前記対象を２種類以上のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度でＴ１以上の長さの時間期間にわたって照射する第３の照射工程と、
個々の各共鳴ＲＦ強度による前記対象の照射と同時に前記対象の磁化を計測しそれぞれの磁化値を取得する第３の磁化計測工程と、
前記ＲＦ強度及びそれぞれの磁化値を利用して前記ＣＥＳＴ薬剤の交換速度を確定する第２交換速度確定工程と、
を含むことを特徴とする試料特性定量化方法。
【請求項４】
ＭＲＩまたはＮＭＲスペクトロスコピーあるいはスペクトロスコピー撮像を利用することによって生理学的組織の物理的または化学的パラメータをインビボで決定する方法であって、
ある特定の位置における、対象に投与されたＣＥＳＴ薬剤の交換速度をインビボで決定する交換速度決定工程と、
前記交換速度を標準曲線と比較し前記特定の位置における物理的または化学的パラメータを決定するパラメータ決定工程と、
を有し、
前記交換速度決定工程は、
前記対象を磁場内に置いたままで幾つかのＴ１にわたるＣＥＳＴ共鳴パルス系列で照射する工程であって、ＣＥＳＴ共鳴パルス持続時間は前記ＣＥＳＴ薬剤に関する陽子の平均寿命より短く、かつＣＥＳＴ共鳴パルス間隔は前記平均寿命より長いがＴ１よりは短い第４の照射工程と、
前記対象をＣＥＳＴ共鳴パルス系列で照射すると同時に前記対象の磁化を計測し第１の磁化値を取得する第４の磁化計測工程と、
前記第１の磁化値を利用してｒｏｃを把握しｒｏｃ値を取得する工程と、
前記対象を磁場内に置いたままでその持続時間がＴ１以上の長さのＣＥＳＴ共鳴パルスで照射する第５の照射工程と、
前記対象をＣＥＳＴ共鳴パルスで照射すると同時に前記対象の磁化を計測し第２の磁化値を取得する第５の磁化計測工程と、
前記ｒｏｃ値及び前記第２の磁化値を利用することによって交換速度を確定する３の交換速度確定工程と、
を含むことを特徴とする試料特性定量化方法。
【請求項５】
ＭＲＩまたはＮＭＲスペクトロスコピーあるいはスペクトロスコピー撮像を利用することによって生理学的組織の物理的または化学的パラメータをインビボで決定する方法であって、
ある特定の位置における、対象に投与されたＣＥＳＴ薬剤の交換速度をインビボで決定する交換速度決定工程と、
前記交換速度を標準曲線と比較し前記特定の位置における物理的または化学的パラメータを決定するパラメータ決定工程と、
を有し、
前記交換速度決定工程は、
前記対象を磁場内に置いたままで第１のＣＥＳＴパルス系列によって第１のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度で照射する工程であって、各パルス持続時間がＴ１未満である第６の照射工程と、
前記対象を第１のＣＥＳＴパルス系列によって照射すると同時に前記対象の磁化を計測し第１の磁化値を取得する第６の磁化計測工程と、
前記対象を第２のＣＥＳＴパルス系列によって第２のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度で照射する工程であって、各パルス持続時間がＴ１未満であり、かつ前記第２のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度が前記第１のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度より大きい第７の照射工程と、
前記対象を第２のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度で照射すると同時に前記対象の磁化を計測し第２の磁化値を取得する第７の磁化計測工程と、
ＴＲを反復時間として［１−ｃｏｓ（ｆｌｉｐ）］／ＴＲと定義されるｒｔｒｆを確定してｒｔｒｆ値を取得する工程と、
前記第１のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度、前記第２のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度、前記第１の磁化値、前記第２の磁化値、及び前記ｒｔｒｆ値を利用することによって前記ＣＥＳＴ薬剤の交換速度を確定する第４の交換速度確定工程と、
を含むことを特徴とする試料特性定量化方法。
【請求項６】
前記対象の撮像がより迅速に達成されるように前記試料を連続するＣＥＳＴパルスの間にある観測パルスにかける工程をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の試料特性定量化方法。
【請求項７】
検査対象が配置された空間内に静磁場を発生させるためのマグネット（１）と、
ＲＦパルスを反復して印加し対象内にＮＭＲを生成させるＲＦパルス発生装置（６）と、
スライス方向、位相エンコード方向または読み出し方向、あるいはこれらの組み合わせで傾斜磁場を印加するための発生装置（６）と、
対象から放出された信号を検出するための受信器（８）と、
前記受信器（８）が検出した前記信号から前記対象の少なくとも１つの画像を生成する画像生成器と、
前記マグネット（１）、ＲＦパルス発生装置（６）、傾斜磁場発生装置（６）及び受信器（８）を制御するために、少なくとも１つの処理モジュールとコンピュータ読み取り可能なプログラムコード・モジュールを記憶するコンピュータ使用可能媒体とを含む制御装置（１４）であって、該コンピュータ読み取り可能プログラムコード・モジュールが、前記対象に投与された所定のＣＥＳＴ薬剤の交換速度を決定するために該制御装置に対してＣＥＳＴ共鳴ＲＦパルスを発生させて前記対象からの信号を処理させるように構成されている制御装置（１４）と、
を備える磁気共鳴撮像装置であって、
前記コンピュータ読み取り可能なプログラムコード・モジュールが、
前記制御装置に対して２種類以上のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度でＴ１以上の長さの時間期間にわたって前記対象を照射させているコンピュータ読み取り可能な第１のプログラムコード・モジュールと、
前記制御装置に対して個々の各共鳴ＲＦ強度による前記対象の照射と同時に前記対象の磁化を計測しそれぞれの磁化値を取得させているコンピュータ読み取り可能な第２のプログラムコード・モジュールと、
前記制御装置に対して前記ＲＦ強度及びそれぞれの磁化値を利用することによって前記ＣＥＳＴ薬剤の交換速度を計算させているコンピュータ読み取り可能な第３のプログラムコード・モジュールと、
を備えていることを特徴とする磁気共鳴撮像装置。。
【請求項８】
検査対象が配置された空間内に静磁場を発生させるためのマグネット（１）と、
ＲＦパルスを反復して印加し対象内にＮＭＲを生成させるＲＦパルス発生装置（６）と、
スライス方向、位相エンコード方向または読み出し方向、あるいはこれらの組み合わせで傾斜磁場を印加するための発生装置（６）と、
対象から放出された信号を検出するための受信器（８）と、
前記受信器（８）が検出した前記信号から前記対象の少なくとも１つの画像を生成する画像生成器と、
前記マグネット（１）、ＲＦパルス発生装置（６）、傾斜磁場発生装置（６）及び受信器（８）を制御するために、コンピュータ読み取り可能なプログラムコード・モジュールを記憶するコンピュータ使用可能媒体とを含む制御装置（１４）であって、該コンピュータ読み取り可能プログラムコード・モジュールが、前記対象に投与された所定のＣＥＳＴ薬剤の交換速度を決定するために該制御装置に対してＣＥＳＴ共鳴ＲＦパルスを発生させて前記対象からの信号を処理させるように構成されている制御装置（１４）と、
を備える磁気共鳴撮像装置であって、
前記コンピュータ読み取り可能なプログラムコード・モジュールが、
前記制御装置に、前記対象を磁場内に置いたままで第１のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度でＴ１以上の長さの時間期間にわたって照射させしめるコンピュータ読み取り可能な第４のプログラムコード・モジュールと、
前記制御装置に、前記対象を第１のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度で照射すると同時に前記対象の磁化を計測し第１の磁化値を取得させしめるコンピュータ読み取り可能な第５のプログラムコード・モジュールと、
前記制御装置に、前記対象を磁場内に置いたままで前記第１のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度より大きい第２のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度でＴ１以上の長さの時間期間にわたって照射させしめるコンピュータ読み取り可能な第６のプログラムコード・モジュールと、
前記制御装置に、前記対象を第２のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度で照射すると同時に前記対象の磁化を計測し第２の磁化値を取得させしめるコンピュータ読み取り可能な第７のプログラムコード・モジュールと、
前記第１のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度、前記第２のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度、前記第１の磁化値及び前記第２の磁化値を利用して前記ＣＥＳＴ薬剤の交換速度を確定させしめるコンピュータ読み取り可能な第８のプログラムコード・モジュールと、を備えている
ことを特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項９】
検査対象が配置された空間内に静磁場を発生させるためのマグネット（１）と、
ＲＦパルスを反復して印加し対象内にＮＭＲを生成させるＲＦパルス発生装置（６）と、
スライス方向、位相エンコード方向または読み出し方向、あるいはこれらの組み合わせで傾斜磁場を印加するための発生装置（６）と、
対象から放出された信号を検出するための受信器（８）と、
前記受信器（８）が検出した前記信号から前記対象の少なくとも１つの画像を生成する画像生成器と、
前記マグネット（１）、ＲＦパルス発生装置（６）、傾斜磁場発生装置（６）及び受信器（８）を制御するために、少なくとも１つの処理モジュールとコンピュータ読み取り可能なプログラムコード・モジュールを記憶するコンピュータ使用可能媒体とを含む制御装置（１４）であって、該コンピュータ読み取り可能プログラムコード・モジュールが、前記対象に投与された所定のＣＥＳＴ薬剤の交換速度を決定するために該制御装置に対してＣＥＳＴ共鳴ＲＦパルスを発生させて前記対象からの信号を処理させるように構成されている制御装置（１４）と、
を備える磁気共鳴撮像装置であって、
前記コンピュータ読み取り可能なプログラムコード・モジュールが、
前記制御装置に、前記対象を磁場内に置いたままで幾つかのＴ１にわたるＣＥＳＴ共鳴パルス系列で照射する工程であって、ＣＥＳＴ共鳴パルス持続時間は前記ＣＥＳＴ薬剤に関する陽子の平均寿命より短く、かつＣＥＳＴ共鳴パルス間隔は前記平均寿命より長いがＴ１よりは短いように照射せしめるコンピュータ読み取り可能な第９のプログラムコード・モジュールと、
前記制御装置に、前記対象をＣＥＳＴ共鳴パルス系列で照射すると同時に前記対象の磁化を計測し第１の磁化値を取得せしめるコンピュータ読み取り可能な第１０のプログラムコード・モジュールと、
前記第１の磁化値を利用してｒｏｃを把握しｒｏｃ値を取得せしめるコンピュータ読み取り可能な第１１のプログラムコード・モジュールと、
前記対象を磁場内に置いたままでその持続時間がＴ１以上の長さのＣＥＳＴ共鳴パルスで照射せしめるコンピュータ読み取り可能な第１２のプログラムコード・モジュールと、
前記対象をＣＥＳＴ共鳴パルスで照射すると同時に前記対象の磁化を計測し第２の磁化値を取得せしめるコンピュータ読み取り可能な第１３のプログラムコード・モジュールと、
前記ｒｏｃ値及び前記第２の磁化値を利用することによって交換速度を確定せしめるコンピュータ読み取り可能な第１４のプログラムコード・モジュールと、を含むことを特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項１０】
検査対象が配置された空間内に静磁場を発生させるためのマグネット（１）と、
ＲＦパルスを反復して印加し対象内にＮＭＲを生成させるＲＦパルス発生装置（６）と、
スライス方向、位相エンコード方向または読み出し方向、あるいはこれらの組み合わせで傾斜磁場を印加するための発生装置（６）と、
対象から放出された信号を検出するための受信器（８）と、
前記受信器（８）が検出した前記信号から前記対象の少なくとも１つの画像を生成する画像生成器と、
前記マグネット（１）、ＲＦパルス発生装置（６）、傾斜磁場発生装置（６）及び受信器（８）を制御するために、少なくとも１つの処理モジュールとコンピュータ読み取り可能なプログラムコード・モジュールを記憶するコンピュータ使用可能媒体とを含む制御装置（１４）であって、該コンピュータ読み取り可能プログラムコード・モジュールが、前記対象に投与された所定のＣＥＳＴ薬剤の交換速度を決定するために該制御装置に対してＣＥＳＴ共鳴ＲＦパルスを発生させて前記対象からの信号を処理させるように構成されている制御装置（１４）と、
を備える磁気共鳴撮像装置であって、
前記コンピュータ読み取り可能なプログラムコード・モジュールが、
前記制御装置に、前記対象を磁場内に置いたままで第１のＣＥＳＴパルス系列によって第１のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度で照射せしめるために、各パルス持続時間がＴ１未満であるコンピュータ読み取り可能な第１５のプログラムコード・モジュールと、、
前記制御装置に、前記対象を第１のＣＥＳＴパルス系列によって照射すると同時に前記対象の磁化を計測し第１の磁化値を取得せしめるコンピュータ読み取り可能な第１６のプログラムコード・モジュールと、、
前記制御装置に、前記対象を第２のＣＥＳＴパルス系列によって第２のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度で照射せしめるために、各パルス持続時間がＴ１未満であり、かつ前記第２のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度が前記第１のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度より大きい、コンピュータ読み取り可能な第１７のプログラムコード・モジュールと、、
前記制御装置に、前記対象を第２のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度で照射すると同時に前記対象の磁化を計測し第２の磁化値を取得せしめるコンピュータ読み取り可能な第１８のプログラムコード・モジュールと、
前記制御装置に、ＴＲを反復時間として［１−ｃｏｓ（ｆｌｉｐ）］／ＴＲと定義されるｒｔｒｆを確定してｒｔｒｆ値を取得せしめるコンピュータ読み取り可能な第１９のプログラムコード・モジュールと、
前記制御装置に、前記第１のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度、前記第２のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度、前記第１の磁化値、前記第２の磁化値、及び前記ｒｔｒｆ値を利用することによって前記ＣＥＳＴ薬剤の交換速度を確定せしめるコンピュータ読み取り可能な第２０のプログラムコード・モジュールと、
を含むことを特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
飽和移転からのコントラスト強調を用いた試料特性の定量化に関する
【背景技術】
【０００２】
Ｗａｒｄ及びＢａｌａｂａｎ（１）は新たなタイプの造影剤（彼らはこれを化学交換依存型飽和移転のＣＥＳＴと呼んでいる）を発表している。ＣＥＳＴ薬剤は大部分の試料に存在する支配的な水ラインの周波数から十分に移動させた共鳴周波数を有する陽子を包含しており、これによって水に対しては直接的にほとんど影響を及ぼさないＲＦ磁場によって薬剤共鳴を飽和させることができる。共鳴陽子が大量の水とで化学的な交換を起こすと、水の磁化は低下する。好適な状態では、交換の反復によって、薬剤が任意の一時点で有する総磁化と比べてかなり多くの量だけ水磁化を低下させることが可能である。この倍率だけ感度が大幅に増大される。
【０００３】
Ｗａｒｄ及びＢａｌａｂａｎ（２）はさらに、ＣＥＳＴによる試料特性の定量化を可能にさせることを提唱すると共に、ｐＨ決定について発表している。同様の定量化は緩和ベースの薬剤では極めて困難である。この困難さを確認するために、その緩和能がｐＨに伴って既知の仕方で変わるような薬剤について考察してみる。緩和速度はｐＨだけでなく濃度にも依存するため、試料信号の（またさらには試料緩和速度の）計測値によってそのｐＨを得ることはできない。一般に、造影剤濃度は事前に予測することが不可能であるか、あるいはこれを得ることは意味がない。既知の緩和能を有する通常の緩和薬剤では、緩和速度から濃度を決定することは可能である。しかし、ｐＨに感応性が高い造影剤を仮定しても、ｐＨが既知でなければ緩和能が分からず、このケースでは薬剤は不要である。
【０００４】
Ｗａｒｄ及びＢａｌａｂａｎ（２）はこの問題を、２種類の共鳴周波数をもつ交換可能陽子を有する「デュアル薬剤」を用いて解決した。一方のタイプの陽子はｐＨ依存性の交換寿命を有し、またもう一方のタイプはｐＨ非依存性の寿命を有している。共鳴のうちの一方に対する照射効果をもう一方に対する照射効果で割り算することによって未知の濃度の効果が相殺される。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／００５９８８１号
【特許文献２】米国特許出願公開第２００５／０１９１２４３号
【非特許文献１】Ｓｈａｎｒｏｎｇ  Ｚｈａｎｇ、「Ａ  Ｐａｒａｍａｇｎｅｔｉｃ  ＣＥＳＴ  Ａｇｅｎｔ  ｆｏｒ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｇｌｕｃｏｓｅ  ｗｉｔｈ  ＭＲＩ」（ＪＡＣＳ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、ウェッブ出版１１／０３／０３）
【非特許文献２】Ｗａｒｄ及びＢａｌａｂａｎ、「Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ」（４４：７９９〜８０２  （２０００））
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
デュアル薬剤法をＷａｒｄ及びＢａｌａｂａｎが発表したように機能させるためには、そのＲＦ照射が薬剤結合の陽子の磁化を完全に飽和させるだけ十分に強力であることが必要となる。この大きなＲＦは人間の検査や大型動物に対して安全でないことがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
任意の代謝産物や溶質に関するｐＨ、温度、濃度など試料の特性を計測することは望ましい目標の１つである。その緩和能がこうした特性に依存する造影剤では一般に、計測可能な試料の緩和速度が関心対象の特性だけでなく造影剤の濃度にも依存するため、この特性の定量化を可能にすることができない。こうした濃度は既知でないことがあり、インビボで既知となることは稀である。Ｗａｒｄ及びＢａｌａｂａｎは関心対象の特性の影響を受けるものと受けないものという２つの共鳴を有する飽和移転薬剤を用いることによって濃度が未知であるという困難を解消している。米国特許第２００５／００５９８８１号を参照されたい。本発明は、共鳴を１つだけ有する薬剤を用いたとしても、あるいは薬剤のうちの１つの共鳴だけを観測することによってもこの困難を解消できることを示す。本発明は、別の無線周波数パルス、別の強度または別の変調に対する曝露から得られる複数の計測値を比較することによって、化学交換の速度を決定する。次いでこの交換速度は、校正曲線を介して、関心対象の組織特性（例えば、ｐＨ、温度、グルコース濃度）と関連させることが可能である。
【０００７】
複数のＲＦ強度（少なくとも、２つの強度）で計測を実施すると、薬剤共鳴を完全に飽和させるだけの十分に強力なＲＦの場合に生じるような効果まで外挿でき、これによってＷａｒｄ及びＢａｌａｂａｎの計算方法の適用が可能となる。さらに別法として、極めて強力なＲＦまで外挿するのに使用される複数のＲＦ強度における計測値を得ることによって、陽子の交換寿命（すなわち、造影剤の交換速度）を推定することが可能となる。ｐＨの決定（例えば、グルコース濃度（３）などの環境の別の様相に対して感受性が高い薬剤に関する別の特性の決定）に必要となるのはこれですべてである。複数のＲＦ強度計測値があれば、デュアル薬剤は必ずしも必要とせず、またＲＦパルスを強力とする必要もない。
【０００８】
ｐＨ、グルコース濃度、あるいは代謝産物濃度や温度などの別の環境係数（ただし、これらに限らない）といった生物学的パラメータは、関心対象の環境係数の関数で変化する効果を有するＣＥＳＴ造影剤を用いて計測される。本明細書の教示に照応して使用できるＣＥＳＴ薬剤の例としては、Ｓｈａｎｒｏｎｇ  Ｚｈａｎｇらによる「Ａ  Ｐａｒａｍａｇｎｅｔｉｃ  ＣＥＳＴ  Ａｇｅｎｔ  ｆｏｒ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｇｌｕｃｏｓｅ  ｗｉｔｈ  ＭＲＩ」（ＪＡＣＳ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、ウェッブ出版１１／０３／０３）で検討されている薬剤（ただし、これに限らない）が含まれる。ＣＥＳＴ薬剤に関する追加的な情報を得るためには米国特許第２００５／０１９１２４３号を引用することができる。当業者であれば、ある種の実施形態での使用に適した利用可能なＣＥＳＴ薬剤を容易に決定するであろう。単に例証を目的として本出願の全体を通じて、こうした生物学的パラメータの一例としてｐＨを使用することにする。その交換可能な陽子の交換速度がｐＨに依存するためにｐＨに対する感受性が高いＣＥＳＴ薬剤を使用することを前提とする。当業者であれば、化学シフト（ただし、これに限らない）などのＣＥＳＴ薬剤の別の特性のモニタリングによって生物学的パラメータを決定できることを理解されよう。この交換速度は、交換速度の決定によってｐＨが決定されるように較正を受けている。例えば、Ｗａｒｄ及びＢａｌａｂａｎによる「Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ」（４４：７９９〜８０２  （２０００））を参照されたい。ＣＥＳＴの効果は、ＭＲＩ画像においてあるいはＮＭＲスペクトルにおいて計測することが可能である。薬剤の効果は、ｐＨ、組織緩和速度及び薬剤濃度という試料の３つの未知特性に依存する。したがって、ｐＨを決定するためには、複数の独立した計測を実施しなければならない。本明細書の教示を身に付けることによって、この外挿の方法が複数存在すること、並びにこれらを互いに結合させたあるいはＷａｒｄ及びＢａｌａｂａｎのデュアル薬剤法と結合させた混成の解決法が存在することを当業者は理解するであろう。交換速度を外挿する例示的な方法について、以下に提示する例で説明することにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（例１：ロングＣＥＳＴパルスを利用した交換速度の外挿）
ＣＥＳＴ薬剤の共鳴照射を用いた画像（または、スペクトル）と無照射あるいは薬剤や水と共鳴しないコントロール照射を用いた画像（または、スペクトル）とを作成することによってＣＥＳＴの効果が計測される。簡単な例として、定常状態を達成できる（すなわち、磁化がもはや変化しない）ような十分な長さをもつＣＥＳＴパルスの直後における信号の計測について検討する。簡略とするためにさらに、ロングＴＲと無ＣＥＳＴ照射による計測を利用することによって信号を正規化させることがある。ＴＲは反復時間を意味することは当業者であれば理解されよう。（式１）では、薬剤を含まない組織における磁化移転コントラストの可能性については無視していることに留意されたい。定常状態では、緩和による磁化の増大はＣＥＳＴによるその低下と同じ速度となる。
【００１０】
０＝（１−ｍ）ｒ−ｍｃｆ（ｗ１，ｋ）        （式１）
上式において、ｍは磁化、ｒは放射のない組織の１／Ｔ１、ｃは薬剤結合の陽子プールのサイズを水ライン陽子プール（希釈を前提とする）で除した値として表現される当該薬剤に関する交換可能陽子の濃度、ｗ１は角周波数を単位とするＲＦ照射の強度、またｋは交換速度（当該薬剤に関する陽子の平均寿命の逆数）である。関数ｆはその薬剤が照射を受けたときに磁化をどの程度容易に破壊するかを記述している。これを整理すると次式となる。
【００１１】
ｆ（ｗ１，ｋ）＝（１／ｍ−１）ｒｏｃ        （式２）
上式においてｒｏｃはｒ／ｃである。２つのＲＦ強度で計測を実施することによって２つの未知数（ｋとｒｏｃ）を有する次の２つの式が得られる。オペレータによって、これらの磁化が計測される共にＲＦ強度が制御される。
【００１２】
ｆ（ｗ１ａ，ｋ）＝（１／ｍａ−１）ｒｏｃ        （式３）
ｆ（ｗ１ｂ，ｋ）＝（１／ｍｂ−１）ｒｏｃ
完全な飽和を未照射またはコントロール照射のみと比較する実験では、ｗ１ａ＝０及びｗ１ｂ＝無限大としてｍａとｍｂを計測している。これによってｆ（ｗ１，ｋ）をそれぞれ０及びｋとした式が得られる。
【００１３】
ｆ（ｗ１ａ，ｋ）＝（１／ｍａ−１）ｒｏｃ＝０        （式４）
ｆ（ｗ１ｂ，ｋ）＝（１／ｍｂ−１）ｒｏｃ＝ｋ
このケースでは、これら２つの式をｋについて解くことができない。第１の式は単に、無照射においてｍが１であることを示しているに過ぎない。第２の単一の式には２つの未知数ｒｏｃとｋが含まれている。
【００１４】
ＲＦ強度に関する別の選択及び関数ｆに関する知見によって（式３）をｋ及びｒｏｃについて、例えば以下のようにして解くことができる。薬剤共鳴周波数での照射を仮定すると共に、薬剤と結合されている間の陽子の緩和は無視することにする。水から薬剤への陽子の移転によって水の磁化は速度ｃｋｍで除去される。薬剤から水への陽子移転によってこの磁化の一部が復帰する。時間ｔの間結合されていた陽子では、その復帰速度はｃｋｍｃｏｓ（ｗ１  ｔ）である。その相対確率ｅｘｐ（−ｋ  ｔ）によって重み付けした可能な結合寿命すべてにわたる平均化によって関数ｆが決定される。これは次式のようにまとめられる。
【００１５】
【数１】
0005193460.tif 000002
【００１６】
（式５）
これを（式３）に代入することにより次式が得られる。
【００１７】
【数２】
0005193460.tif 000003
【００１８】
（式６）
この式はｋ及びｒｏｃについて解くことができる。ｋの２乗は（まとめると）次式となる。
【００１９】
【数３】
0005193460.tif 000004
【００２０】
（式７）
したがって、（式７）及び以下に記載する別の式は、様々な取得値または既知値を利用することによってｋを外挿し交換速度を提供することができる。（式７）の左辺はｋ（２乗値）を提供している。この式の右辺に含まれるのはすべてが既知量または計測量である。ｍａとｍｂは計測した磁化である（これらの値はロングＴＲ（ＲＦ無し）に対して正規化され、これによりこれらの値は本質的に２つの計測した磁化の比となる）。ｗ１ａとｗ１ｂは機械設定値である。
【００２１】
（式５）で規定したｆよりさらに複雑な関数も同様に（式１）並びにこれに従属する式に代入しｋについて解くことが可能である。より高度化した関数の例には、薬剤に結合されている間の陽子の緩和、オフレゾナンス照射を考慮している関数、あるいは水磁化がＣＥＳＴ照射の間は正確には軸方向に向いていないが回転座標系においては水磁化は実効的磁場の方向に見えるという事実を勘案している関数がある。
（例２：変調ＲＦパルスを介した交換の外挿）
上述の実施形態は、未変調のロング共鳴パルスに関する相互の及び無パルスとの結果比較、あるいはオフレゾナンスのコントロールパルスとの結果比較であった。パルスを変調すると、ＣＥＳＴの効果を予測可能で潜在的に有用な方式で修正することが可能である。例えば（図１）、薬剤に結合された陽子の化学交換寿命と比べてかなり短い１８０度パルスを生成させ、かつこの寿命と比べて長い遅延量だけこれらを分離させると、ｋがパルス持続時間δ及び介在パルスの遅延持続時間Δによって設定される限界範囲内のままであるという条件で、ＣＥＳＴの効果がｋと比較的独立となる（δ＜＜１／ｋかつΔ＞＞１／ｋである限り、ｋはＣＥＳＴの効果にほとんど影響を及ぼすことがないが、ＣＥＳＴ効果は薬剤濃度と比例することになる）。組織緩和速度が既知または計測されていれば、この「ｋに独立の」ＣＥＳＴ実験によって薬剤濃度が分かることになる。濃度及び緩和速度が分かると、標準的な未変調ＣＥＳＴの実験結果によってｋについて（式１）を解くことができる。したがって、これが交換速度の決定に関する別の実施形態となる。
【００２２】
（式１）のコンテキストでは、変調式パルスは単に別の関数ｆを与えるものと見なすことができる。一般に、関数ｆはＲＦに関して単なるｗ１と比べてより多くの記述を必要とすることになる。この関数は、（式５）の場合と比べてそのｋに対する依存度が異なる可能性がある。例えば薬剤結合された陽子の交換寿命に近い間隔でパルス位相を１８０度切り換えると、上のパラグラフで説明したものよりも依存度がより弱くなるか、あるいはより依存性が強くなる。
【００２３】
造影剤の交換速度を決定する具体的な実施形態では、その第１の工程は、ＣＥＳＴパルスを用いずに磁化を計測する工程を含む（本実施形態や別の任意の実施形態に関して特に記載がない限り、「第１の」、「第２の」その他の用語の使用は、必ずしもその工程がある特定の順序に従わねばならないことを意味するものではないことに留意されたい。また当業者であれば、同じ情報を取得するために各工程を代替的なシーケンスで実施できることを理解されよう）。磁化の計測は例えば、試料内で多数のボクセルから成る画像を作成すること、あるいは当技術分野で周知の別の方法に従うことによって実現することが可能である。当業者であれば、磁化の計測は観測パルス（複数のこともある）を利用することを理解されよう。この磁化は、任意の単位で提供することができる。その第２の工程は、幾つかのＴ１にわたる一連のＣＥＳＴパルスを用いて磁化を計測することである（定常状態に達していると共にパルス持続時間が薬剤上の陽子の平均寿命と比べて極めて小さい状態にある一方、そのパルス間隔はこの寿命と比べて極めて長い状態にある）。第３に、ＣＥＳＴパルスをオンにした各画素の画像強度は、ＣＥＳＴパルスをオフにした（あるいは、オフレゾナンス・コントロール周波数を受けた）強度で割り算されることがある。この正規化磁化は無次元であり、０から１の域内に来るはずである。したがって以下において、正規化磁化のことをｍと呼んでいる。
【００２４】
定常状態では、次式が当てはまる。
【００２５】
０＝（１−ｍ）ｒ−ｃｍ（１−ｃｏｓ（ｆｌｉｐ））／ＤＥＬＴＡ        （式８）
上式において、ｆｌｉｐは一連のパルス内のＣＥＳＴパルスの各々のフリップ角であり、またＤＥＬＴＡはあるＣＥＳＴパルスの開始から次のパルスの開始までの時間である。右辺の第１項は、ｍが平衡値１に向かって緩和する際の速度である。右辺の第２項は、ＣＥＳＴ薬剤との交換によってｍが失われる（０に至る）際の速度である。この喪失速度は、存在するＣＥＳＴ薬剤の量並びにｍそれ自体に比例する。（ｍが０であれば、薬剤との交換による喪失を無くすことができる。）大量プールから薬剤に移動する陽子はこれと一緒に磁化を運ぶ。薬剤から大量プールに至る陽子によってその一部が戻されるため、この式の１−ｃｏｓ（ｆｌｉｐ）がある。ｆｌｉｐが９０度であれば、薬剤に関する磁化のすべてがパルスによって破壊されると共にこれが次のパルスの前に交換され、これによりこの係数はちょうど１になる。ｆｌｉｐが１８０度であれば、薬剤はその効果が２倍になり、薬剤結合の陽子磁化の方向が反転してからこれが大量の水プールに戻されるため１−ｃｏｓ（ｆｌｉｐ）が２倍になる。
【００２６】
（式８）を整理することによって（式９）が得られる。
【００２７】
ｒｏｃ＝ｒ／ｃ＝ｍ（１−ｃｏｓ（ｆｌｉｐ））／（１−ｍ）        （式９）
便宜上、ｒｏｃは２つの変数ｒとｃの商という単一の変数を意味している。
【００２８】
第４の工程では、上述の工程により計測されたｍを用いてｒｏｃを決定することができ、またｆｌｉｐはオペレータにより制御されているため既知である。この時点において、ｒｏｃが既知となり、ロングの連続ＲＦ  ＣＥＳＴパルス（例１参照）を用いて取得した計測の利用が可能となる。（式５）を（式２）に代入することによって次式が得られる。
【００２９】
【数４】
0005193460.tif 000005
【００３０】
（繰り返しになるがここで使用したｍは正規化された値である。規格化に関してＣＥＳＴの照射を使用しない場合、一連のショートパルスによるｍの正規化に用いたのと同じ画像をこの値の正規化で使用することが可能である。パルス列結果を正規化するために一連のオフレゾナンス・ダミーＣＥＳＴパルスを使用する場合、ロングのオフレゾナンスＣＥＳＴダミーパルスを用いて別の画像を作成しロングＣＥＳＴパルス結果を正規化することがより実用的である。したがって、あるボクセルに関する２つの正規化磁化値は３枚または４枚の画像から得られる。）全体をｃで割り算することによって次式が得られる。
【００３１】
【数５】
0005193460.tif 000006
【００３２】
ここでも、これらの任意の実施形態の場合と同様に、（式５）がＲＦオンのときの薬剤の効果を記述するための唯一可能な関数ではない。当業者であれば別の関数も規定できることを理解されよう。別の関数が有用となり得るケースに関して、若干重なりあった周波数Ａ及びＢに共鳴を有する２つの標的ＣＥＳＴ薬剤を用いた対象の撮像について検討してみる。Ａを若干オフレゾナンスで照射するとＢ共鳴からの望ましくない効果を回避することが可能である。ＲＦが若干オフレゾナンスに移動するにつれて、Ａ共鳴は有する効果がより小さくなるが、（式５）はこれを考慮に入れていない。より精緻な関数とすることが望ましい。
【００３３】
ｒｏｃが既知でない場合、上記の条件を満たす可能なｋの数は無限大になる。ｒｏｃが既知であるため、上記の２次方程式を解いて、ｋに関する可能な２つの解を得ることができる。
【００３４】
【数６】
0005193460.tif 000007
【００３５】
及び
【００３６】
【数７】
0005193460.tif 000008
【００３７】
事前の知見によってこの選択が決められることがある。例えばその決定がある連続組の一部であり、かつその第１の解が時間の経過と共にｐＨが増加することを示唆している場合、第２の解はｐＨが低下することを示唆することになる。こうした選択肢の１つが不合理であり、もう一方が正しいとされることがある。もっと簡単に言うと、一方の解が期待レンジ内に来ており、もう一方はレンジ内にないことがある。
（例３：多重ショートパルスを介した交換速度の外挿）
ＴＲまたはＣＥＳＴパルス持続時間は、必ずしもＴ１と比較して長くする必要はない。別のパルスシーケンスがＣＥＳＴと共に使用されることがある。例えば（恐らく、時間の節約のために）、ショートＴＲ、低フリップ角、傾斜エコーシーケンス内で各観測パルスの前にＣＥＳＴ照射パルスを追加することができる。反復される観測パルスによって（式１）に別の項が追加され、またＣＥＳＴ照射は観測工程中はオン状態のままではないため、ＣＥＳＴ照射のデューティサイクルによってＣＥＳＴ効果をスケールダウンさせなければならない。（式５）で規定した関数を用いると、（式１）は次式となる。
【００３８】
【数８】
0005193460.tif 000009
【００３９】
（式１０）
各観測パルスによって縦磁化が元の値の１−ｃｏｓ（ｆｌｉｐ）分の１（ここで、ｆｌｉｐは観測パルスを意味する）に低下される。ｆｌｉｐが小さくかつＴＲ＜＜Ｔ１であるならば、これをＴＲで割り算すること（これを扱う際の妥当な方法）によって速度が得られる。上述のこの速度のことをｒｔｒｆと呼ぶ。
【００４０】
２種類のＲＦ強度を用いて（式１０）に基づいて２つの連立式を解くことによって次式が得られる。
【００４１】
【数９】
0005193460.tif 000010
【００４２】
（式１１）
ｆｌｉｐが十分に小さくかつＴＲが十分に短ければ、（式１０）は妥当であり、またｒｔｒｆ＜＜ｒであればｒｔｒｆを無視することができかつその解はロングパルスの実施形態の場合と同じとなり、組織緩和速度が相殺されて既知である必要がなくなる。ｒｔｒｆが緩和と比較して小さくない場合には、ｋ及びｐＨを知るために緩和が既知でなければならない。この第３の実施形態は、幾つかの有益な点を提供する。これによれば、より高速な撮像が可能となる以外に、複数のスライスの同時撮像を可能にする一方法の一例が提供される。当業者であれば、複数のスライスを同時に撮像するための別の方法も存在することを理解されよう。
【００４３】
具体的な一実施形態では、２種類のＲＦ強度（ｗ１ａとｗ１ｂ）を利用した信号がそれぞれの薬剤共鳴周波数に関して計測される。この２つのＲＦ強度のうちの少なくとも一方は薬剤の飽和を生じるのに十分な量未満とさせることが重要である。ＲＦ強度ｗ１ａとｗ１ｂを用いるが薬剤共鳴周波数はオフとして信号を計測することによってコントロールが得られる。オンレゾナンスで取得した信号がオフレゾナンスの結果で割り算されて正規化されたｍａ及びｍｂが得られる。ｒの値が決定される。この値は当技術分野で周知の任意の手段によって取得することができ、あるいはある程度の確度リスクの下で文献値を前提とすることがある。（式１０）によって規定されるｒｔｒｆが決定される。このためには、観測パルスのｆｌｉｐ及びパルスシーケンスのＴＲが必要である。この係数を計測するために較正実験を計画することも可能である。（式１１）に入れるｍａ、ｍｂ、ｗ１ａ、ｗ１ｂ、ｒ及びｒｔｒｆの取得値を利用することによって、ｋを取得することができる。上で検討したように、ｋが決定されると、基本的較正方法によってｐＨなどの生物学的パラメータが決定される。
【００４４】
別の具体的な実施形態によっても交換速度は決定可能である。（式９）の右辺の３つの項のうちの２つはｒに比例し、またもう１つはｒ＋ｒｔｒｆに比例する。ｒ＞＞ｒｔｒｆであることが確認されれば、これらの項はすべてｒで割り算することができる。これによってｒを有しない２つの項と、係数１＋ｒｔｒｆ／ｒ（１に極めて近い）を有する１つの項が残る。ｒが結果に及ぼす影響はわずかであるため、このケースではｒの計測を要しない可能性が高く、粗い推定で十分となる。ｒｔｒｆ／ｒが０であると仮定すると、（式１１）は、例１で記載したロングパルス法の実施形態の場合の結果と同様に（式７）まで簡略化できる。
【００４５】
従来の特許請求の構成に従い、特に記載しない限り「第１の」、「第２の」、「第３の」その他の用語の使用は必ずしもある序列や時間的順序を意味するものではなく、単にある限定内容を別の限定内容と区画するために使用したものであることに留意すべきである。
（例４：生物学的パラメータを決定するためのＭＲＩシステム、並びにこれを用いるためのコンピュータ・プログラム成果物）
本発明の実施形態は処理モジュールを含んだデバイスまたはシステム、及び／または少なくとも１つのプログラムコード・モジュールを含んだコンピュータ・プログラム成果物として具現化し得ることは当業者であれば理解されよう。したがって本発明は、全体がハードウェアの実施形態やソフトウェア面とハードウェア面を組み合わせた実施形態の形式を取ることがある。さらに本発明は、その内部にコンピュータ使用可能なプログラムコード手段を有するコンピュータ使用可能記憶媒体上にコンピュータ・プログラム成果物を含むことがある。ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、光学式記憶デバイス、または磁気式記憶デバイスを含む適当な任意のコンピュータ読み取り可能媒体が利用されることがある。
【００４６】
「処理モジュール」という用語は、単一の処理デバイスを含むことや複数の処理デバイスを含むことがある。こうした処理デバイスは、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、ディジタル信号プロセッサ、マイクロコンピュータ、中央演算処理装置、現場プログラム可能なゲートアレイ、プログラム可能論理デバイス、状態遷移機械、論理回路、アナログ回路、ディジタル回路、及び／または動作命令に基づいて信号（アナログ及び／またはディジタルの信号）を取り扱う任意のデバイスとすることがある。この処理モジュールは、メモリデバイスに対して動作可能に結合させることや、メモリデバイスと一体化させることがある。このメモリデバイスは、単一のメモリデバイスとすることや、複数のメモリデバイスとすることがある。こうしたメモリデバイスは、読み取り専用メモリ、ランダム・アクセス・メモリ、揮発性メモリ、不揮発メモリ、スタティック・メモリ、ダイナミック・メモリ、フラッシュ・メモリ、及び／またはディジタル情報を保存する任意のデバイスとすることがある。本明細書で使用する場合にコンピュータとは、少なくとも１つの処理モジュールを含んだデバイスである。
【００４７】
コンピュータ使用可能あるいはコンピュータ読み取り可能な媒体は、例えば電子式、磁気式、光学式、電磁気式、赤外線式または半導体のシステム、装置、デバイスまたは伝播媒体（ただし、これらに限らない）とすること、あるいはこれらを含むことがある。コンピュータ読み取り可能な媒体のより具体的な例（非網羅的なリスト）には、１つまたは複数の配線を有する電気接続、可搬式のコンピュータ・ディスケット、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能でプログラム可能な読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュ・メモリ）、光ファイバ、可搬式コンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、ＣＤ  ＲＯＭ、ＤＶＤ（ディジタル・ビデオ・ディスク）、あるいは電子式記憶媒体を含むことになる。コンピュータ使用可能あるいはコンピュータ読み取り可能な媒体はさらには、そのプログラムが例えば紙媒体や別の媒体の光学的スキャンを介して電子式に取り込まれ、次いで必要に応じた適当な方法でコンパイル、解釈実行さもなければ処理され、さらにコンピュータメモリ内に保存され得るならば、プログラムをその上にプリントした紙媒体や適当な別の媒体とすることも可能である。
【００４８】
本発明のある種の実施形態の動作を実行するためのコンピュータ・プログラムコードは、Ｊａｖａ（商標）、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ（商標）、Ｐｅｒｌ、Ｐｙｔｈｏｎ、Ｒｕｂｙ、Ｌｉｓｐ、ＰＨＰ、「Ｃ」、フォートランまたはＣ＋＋（ただし、これらに限らない）を含むオブジェクト指向及び／または従来式の手続き型プログラミング言語の形で記述されることがある。このプログラムコードは、その全体をユーザのコンピュータ上で実行すること、その一部をユーザのコンピュータ上で実行すること、スタンドアロンのソフトウェアパッケージとして実行すること、その一部をユーザのコンピュータ上で実行しかつその一部を遠隔コンピュータ上で実行すること、あるいはその全体を遠隔コンピュータ上で実行すること、があり得る。後者のケースにおける遠隔コンピュータはローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）やワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）を介してユーザのコンピュータに接続されることがあり、あるいはこの接続を（例えば、インターネットサービスプロバイダを用いたインターネットを介して）外部のコンピュータに対する接続とすることがある。
【００４９】
本発明のある種の実施形態について、本発明の実施形態による方法、装置（システム）及びコンピュータ・プログラム成果物の流れ図及び／またはブロック図を参照しながら本明細書に記載している。流れ図及び／またはブロック図の各ブロック、並びに流れ図及び／またはブロック図のブロックの組み合わせは、コンピュータ読み取り可能プログラムコード・モジュールによって実現できることが理解されよう。これらのプログラムコード・モジュールは、１つのマシンを生み出すように汎用のコンピュータ、特殊目的のコンピュータ、埋込み型プロセッサあるいは別のプログラム可能なデータ処理装置の処理モジュールに提供されることがあり、これによりこのプログラムコード・モジュールをコンピュータや別のプログラム可能データ処理装置の処理モジュールを介して実行すると、流れ図及び／またはブロック図の各ブロックで指定された機能を実現するための手段を生成させることができる。
【００５０】
これらのコンピュータ・プログラムコード・モジュールはさらに、コンピュータや別のプログラム可能データ処理装置に対してある具体的な方式で機能するように指令することが可能なコンピュータ読み取り可能メモリ内に保存されることがあり、これによってコンピュータ読み取り可能メモリ内の保存されたプログラムコード・モジュールは１つの製造物を生み出すことができる。
【００５１】
コンピュータ・プログラムコード・モジュールはさらに、コンピュータまたは別のプログラム可能装置上で一連の動作工程を実行させてコンピュータ実現の処理法を生み出させるようにコンピュータまたは別のプログラム可能データ処理装置上にロードされ、コンピュータまたは別のプログラム可能装置上で実行した命令が流れ図及び／またはブロック図の各ブロックで指定された機能を実現するための工程を提供することができる。
【００５２】
図３は、本発明のＮＭＲ装置の実施形態を表している。簡単に述べると、本装置は、検査領域２内に強力、連続かつ均一な磁場Ｂ０を生成させるための手段１を備える。身体３（例えば、テーブル４によって支持される）は領域２の近傍にもってくる。実験の全体を通じて、この身体は磁場Ｂ０を受けた状態のままとする。アンテナ５を発生装置６に接続した状態において、検査領域２内に配置させた身体３の粒子の磁気モーメントの励起を生じさせることが可能である。アンテナ５及び発生装置６は、水分子（または、別の何らかの内在分子）の水陽子、及び対象に投与したＣＥＳＴ薬剤の陽子を励起するために照射を生成及び伝達するように構成されている。当業者であれば本明細書の教示に照らして、照射の誘導及び信号の受信を単独の発生装置及びアンテナの構成要素によって実行することができる（これらが水や別の何らかの内在分子の陽子であるか、ＣＥＳＴ薬剤の陽子であるかによらない）ことを理解されよう。一例ではそのアンテナ５は、その各々の位相シフト励起によって回転励起磁場を発生させることが可能なバーアンテナである。
【００５３】
これらの励起は一時的なものである。これらの励起の終わりに、アンテナ５は脱励起信号を受信してこれを、送受切換器７を介して受信器８に伝える役割をすることがある。受信器８は従来では、増幅／復調回路９と少なくとも１つの処理モジュール１０とを備える。この処理は、ディスプレイ１１上に表出するための信号に対する成形を含むことがある。次いで、身体３のスライス１２の画像を作成し、ディスプレイ１１の画面上に表出させることができる。画像を取得するように設計した撮像シーケンスは複数の励起計測シーケンスを含んでおり、これらのそれぞれの期間に磁気モーメントの自由歳差運動信号に対してエンコードを付与するために傾斜コイル１３が使用されることがある。これらのエンコード、並びに発生装置６、送受切換器７、受信器８及びディスプレイ１１の機能は、プログラムコード・モジュールによってその作用が統括されている制御装置１４による管理を受けている。これらの要素のすべては本来的に周知である。具体的には、制御装置１４はそのシーケンスがプログラム可能であるという特性をもつ。
【００５４】
したがってこのプログラムでは、その実行動作に対して単純な修正を行って実施シーケンスの性格を変更することが可能である。図２は、コンピュータ・プログラムコード・モジュールの指令に従って制御装置によって実行される得るシーケンスの流れ図を表しており、２種類以上のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度でＴ１に等しいかこれより大きい時間期間にわたってその対象を照射する工程２０５と、個々の各共鳴ＲＦ強度による該対象の照射と同時に該対象の磁化を計測しそれぞれの磁化値を取得する工程２１０と、該ＲＦ強度及びそれぞれの磁化値を利用して該ＣＥＳＴ薬剤の交換速度を把握する工程２１５と、からなる。
【００５５】
図４は、コンピュータ・プログラムコード・モジュールの指令に従って制御装置によって実行される得るシーケンスの流れ図を表しており、第１のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度でＴ１に等しいかこれより大きい時間期間にわたってその対象を照射する工程４０５と、第１の共鳴ＲＦ強度での該対象の照射と同時に該対象の磁化を計測し第１の磁化値を取得する工程４１０と、該第１の磁化値を正規化して第１の正規化磁化値を取得する工程４１５と、該対象を該第１のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度より大きい第２のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度でＴ１に等しいかこれより大きい時間期間にわたって照射する工程４２０と、該対象を第２のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度で照射すると同時に該対象の磁化を計測し第２の磁化値を取得する工程４２５と、該第２の磁化値を正規化して第２の正規化磁化値を取得する工程４３０と、該第１のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度、該第２のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度、該第１の正規化磁化値及び該第２の正規化磁化値を利用することによって該ＣＥＳＴ薬剤の交換速度を把握する工程４３５と、からなる。
【００５６】
図５は、コンピュータ・プログラムコード・モジュールの指令に従って制御装置によって実行される得るシーケンスの流れ図を表しており、その対象を幾つかのＴ１にわたるＣＥＳＴ共鳴パルス系列で照射する工程であって、ＣＥＳＴ共鳴パルス持続時間は該ＣＥＳＴ薬剤に関する陽子の平均寿命より短く、かつＣＥＳＴ共鳴パルス間隔は該平均寿命より長いがＴ１よりは短い照射工程５０５と、該対象をＣＥＳＴ共鳴パルス系列で照射すると同時に該対象の磁化を計測し第１の磁化値を取得する工程５１０と、該第１の磁化値を正規化して第１の正規化磁化値を取得する工程５１５と、該第１の磁化値を利用してｒｏｃを把握しｒｏｃ値を取得する工程５２０と、その持続時間がＴ１に等しいかこれより大きいＣＥＳＴ共鳴パルスで該対象を照射する工程５２５と、該対象をＣＥＳＴ共鳴パルスで照射すると同時に該対象の磁化を計測し第２の磁化値を取得する工程５３０と、該第２の磁化値を正規化して第２の正規化磁化値を取得する工程５３５と、該ｒｏｃ値及び該第２の正規化磁化値を利用することによって交換速度を把握する工程５４０と、からなる。
【００５７】
図６は、コンピュータ・プログラムコード・モジュールの指令に従って制御装置によって実行される得るシーケンスの別の流れ図の別の一例を表しており、第１のＣＥＳＴパルス系列によって第１のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度でその対象を照射する工程であって、各パルス持続時間がＴ１未満である照射工程６０５と、該対象を第１のＣＥＳＴパルス系列によって照射すると同時に該対象の磁化を計測し第１の磁化値を取得する工程６１０と、該第１の磁化値を正規化して第１の正規化磁化値を取得する工程６１５と、該対象を第２のＣＥＳＴパルス系列によって第２のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度で照射する工程であって、各パルス持続時間がＴ１未満でありかつ該第２のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度が該第１のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度より大きい照射工程６２０と、該対象を第２のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度で照射すると同時に該対象の磁化を計測し第２の磁化値を取得する工程６２５と、該第２の磁化値を正規化して第２の正規化磁化値を取得する工程６３０と、該対象の緩和速度を把握しｒ値を取得する工程６３５と、ｒｔｒｆを把握してｒｔｒｆ値を取得する工程６４０と、該第１のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度、該第２のＣＥＳＴ共鳴ＲＦ強度、該第１の正規化磁化値、該第２の正規化磁化値、該ｒ値及び該ｒｔｒｆ値を利用することによって該ＣＥＳＴ薬剤の交換速度を把握する工程６４５と、からなる。
【００５８】
本明細書で検討または引用した特許、特許出願、公開、テキスト及び参考文献はすべて、本明細書の教示と矛盾しない範囲において参照によりこれに組み入れるものとする。さらに、特に定義していない用語はすべて、先ずこの開示での利用を通じて付与された意味を有するものと解釈すべきであり、またこうした意味が推察可能でない場合はその通常の意味とする。限定を記述しているが具体的な用語を与えていない場合は、この限定に対応する用語は本明細書で引用した任意の文献、特許、出願、及びその他の文書から取られることがある。
【００５９】
本発明は、本明細書に記載した具体的な実施形態によってその範囲が限定されるものではない。実際に、以上の説明から当業者にとっては、本明細書に記載した以外の本発明に対する様々な修正が明らかとなろう。こうした修正は、添付の特許請求の範囲の域内に属するように意図している。したがって上述の変形形態に関してまた別の点において、本明細書に記載した例及び実施形態が単に例証を目的としたものであること、並びにこれらに照らして様々な修正や変更が当業者に対して示唆されると共に、これらは本出願及び添付の特許請求の範囲の精神及び趣旨の域内に含めるべきであること、を理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】一実施形態の１つの工程の例証を支援するグラフである。
【図２】ＣＥＳＴ薬剤の交換速度をインビボで決定するための工程を表した流れ図である。
【図３】ＭＲＩシステムの実施形態の構成要素を表した図である。
【図４】ＣＥＳＴ薬剤の交換速度をインビボで決定するための工程を表した流れ図である。
【図５】ＣＥＳＴ薬剤の交換速度をインビボで決定するための工程を表した流れ図である。
【図６】ＣＥＳＴ薬剤の交換速度を決定するための工程を表した流れ図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  マグネット手段
２  検査領域
３  身体
４  テーブル
５  アンテナ
６  発生装置
７  送受切換器
８  受信器
９  増幅／復調回路
１０  処理モジュール
１１  ディスプレイ
１２  スライス
１３  傾斜コイル
１４  制御装置
２０５  Ｔ１
２１０  磁化値
２１５  磁化値
４０５  Ｔ１
４１０  第１の磁化値
４１５  第１の正規化磁化値
４２０  ＲＦ強度
４２５  第２の磁化値
４３０  正規化磁化値
４３５  第２の正規化磁化値
５１０  第１の磁化値
５１５  第１の正規化磁化値
５２０  ｒｏｃ値
５３０  第２の磁化値
５３５  第２の正規化磁化値
５４０  第２の正規化磁化値
６１０  第１の磁化値
６１５  第１の正規化磁化値
６２０  ＲＦ強度
６２５  第２の磁化値
６３０  第２の正規化磁化値
６３５  ｒ値
６４０  ｒｔｒｆ値
６４５  ｒｔｒｆ値
【図１】
0005193460.tif 000011
【図２】
0005193460.tif 000012
【図３】
0005193460.tif 000013
【図４】
0005193460.tif 000014
【図５】
0005193460.tif 000015
【図６】
0005193460.tif 000016