(57)【要約】システムは、被検者の磁気共鳴スキャンの取得に対して説明される。システムは、特には、被検者がシステムの視野より大きい対象容積を有する際、及びスキャンが時間依存性の信号を有する際に有用である。システムはまた、視野に関連して動くことができる被検者支持体を有する。示されるシステムは、少なくとも第１のスキャンと第２のスキャンを行うよう配置される。第１のスキャンは被検者支持体が第１の方向に撮像容積を介して動かされるため、ｋ空間の中央領域から信号が得られるよう配置され、第２のスキャンは、被検者支持体が望ましくは第１の方向に対向する第２の方向で撮像容積を介して動かされるため、ｋ空間の周辺から信号が得られるよう配置される。
2006526450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象容積を有する被検者の磁気共鳴スキャンの取得に対するシステムであって、
前記スキャンは、時間依存性の信号を有し、前記システムは、前記対象容積より小さい視野と、前記視野に関連して動くことができる被検者支持体とを有し、
前記システムは、少なくとも第１のスキャン及び第２のスキャンを行うよう配置されることと、
前記第１のスキャンは、前記被検者の支持体が第１の方向において前記視野を介して動かされるため、信号がｋ空間の中央領域から得られ得るよう配置されることと、
前記第２のスキャンは、前記被検者の支持体が望ましくは第１の方向に対向する第２の方向に前記視野を介して動かされるため、信号がｋ空間の周辺から得られるよう配置されことと、を特徴とする、
システム。
【請求項２】
前記システムは、前記ｋ空間の中央領域から得られる前記信号が確率論的に得られるよう配置される、ことを特徴とする、
請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記システムは、前記被検者の支持体が第１の速度で前記視野へと動かされるよう配置されることと、
前記システムは、前記被検者の支持体が第２の速度で動かされ視野から出るよう配置されることと、
前記第１の速度は、前記第２の速度より速いことと、を特徴とする、
請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記被検者の支持体は、可変である速度で動かされる、ことを特徴とする、
請求項１記載のシステム。
【請求項５】
前記時間依存性の信号は、造影剤に由来する信号情報を有する、ことを特徴とする、
請求項１記載のシステム。
【請求項６】
対象容積を有する被検者の磁気共鳴スキャンの取得の方法であって、
前記対象容積は、磁気共鳴信号を取得するよう使用可能である視野より大きく、前記磁気共鳴スキャンはまた、時間依存性の信号を有し、前記視野に関連して動くことが可能である被検者の支持体の使用を伴い、
前記システムは、少なくとも第１のスキャン及び第２のスキャンを行うよう配置されることと、
前記第１のスキャンは、前記被検者の支持体が第１の方向において前記視野を介して動かされるため、信号がｋ空間の中央領域から得られるよう配置されることと、
前記第２のスキャンは、前記被検者の支持体が望ましくは第１の方向に対向する第２の方向に前記視野を介して動かされるため、信号がｋ空間の周辺から得られるよう配置されことと、を特徴とする、
方法。
【請求項７】
撮像容積から磁気共鳴信号を得るよう配置されたコンピュータプログラムであって、
前記信号は、被検者の磁気共鳴撮像を形成するよう使用され得、
前記被検者が第１の方向に前記撮像容積を介して動かされるため、ｋ空間の前記中央領域から磁気共鳴信号を得るよう指示を有することと、
前記被検者が望ましくは第１の方向に対向する第２の方向に前記撮像容積を介して動かされるため、ｋ空間の周辺から磁気共鳴信号を得るよう指示を有することと、を特徴とする、
コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象容積を有する被検者の磁気共鳴スキャンの取得に対するシステムに係る。該スキャンは、時間依存性の信号を有し、該システムは、対象容積より小さい視野、及び視野に関連して動くことのできる被検者支持体を有する。
【背景技術】
【０００２】
かかるシステムは、磁気共鳴撮像システム及び磁気共鳴造影スキャンを行う方法を開示する国際公開第０１／７３４６２号パンフレット（特許文献１）に記載される。該スキャンにおいて、ｋ空間（ｋ−ｓｐａｃｅ）は、少なくとも２つのセクタに区分され、該セクタは続いて磁気共鳴信号の個々の異なる取得の基盤を形成するよう使用される。記載されたシステムの最も基本的な形式において、ｋ空間は少なくとも１つの中央部分と周辺部分に区分される。中央部分と周辺部分との間での中間部分の存在の可能性は、考慮に入れられる。このｋ空間の分割は、画像信号情報の取得を、造影情報と解像情報とに分け、時間依存性の造影スキャン中に十分な画像データをどのように取得するかについての問題を解決する。
【０００３】
特許文献１に開示された時間依存性造影スキャンは、動脈造影スキャンであり、該スキャンにおいて、被検者の血管系に流れる造影剤は、まだそれが動脈系中にある間に撮像されることが要求される。造影剤を有する全ての管が残りの組織に対して際立って表れるという結果を有して、利用される造影剤は、システムの磁場及び電磁場と相互に作用する際に、強い信号を作り出す。これによって、目視検査が可能となり、該剤が動脈に残っている間に、動脈の開通性に関する有用な情報が与えられる。造影剤が静脈系へと動くとすぐに、結果の画像は静脈から発生する造影信号で品質が低下する。最大限に効果的な画像は、造影剤が動脈系内にまだ残っている際に作り出され、このことによって、開示された方法によって解決される全体撮像工程に時間の制約が課される。解決法は、画像取得の初期段階の間に、造影情報を与えるｋ空間の中央から信号を得ることである。この段階は、造影剤が静脈系へと移動し始めるまで続き、その時点で、解像情報を持つｋ空間の周辺からの信号が取得される。故に、造影情報取得は、造影剤がまだ動脈床にある間に最大限にされ、解像情報は、造影剤が静脈床へと移動する際に取得されるのみである。
【０００４】
近年、より小さな磁石の使用に向かって磁気共鳴撮像において動きがある。ひとつには、この動きは、従来の磁気共鳴撮像装置の長く閉塞された穴の中では、相当数の患者が不安になり、時には閉所恐怖症になるという認識によってもたらされる。より短い穴の磁気は、この問題を解決する解決法として近年使用され、加えて、作り出すのによりやすく、とる空間が少ないという利点を有する。しかしながら、かかる磁気は、相当するように小さい撮像装置の視野を有し、それ故に、全く異なる一連の問題をもたらす。該問題とは、例えば、撮像機の視野より大きい対象容積からの磁気共鳴信号の取得に関連付けられるものである。この問題に対する解決方法は、可動式のベッドである。磁気共鳴撮像機内の観察する被検者は、患者支持体体又はベッド上に置かれ、動かされて撮像機を出入りされる。従来通りでは、患者は、磁気の穴の中に位置付けられ、全ての取得が完了するまで動かずに横たわっていることを要求された。しかし、可動式のベッドという解決法によって、撮像シーケンスが信号を取得する間、磁気の視野にわたって被検者が動かされ得、対象容積のいずれの区分からも、磁気の穴の内部にあり、観察可能である。それゆえに、対象容積の全体が、ある時間を越えて撮像信号に対して調べられ得る。患者は、磁気の視野を介して段階的に効率的に動かされ、各段階で、磁気共鳴信号は対象容積全体の異なる副容積から得られる。患者は、各段階において、磁気の穴内で静止状態にされ、可動式ベッドの効果は、より大きな静止した容積からより小さな静止した副区分へと分割するようにされる。取得された画像データの副容積は、観察する全体容積を描出する全体の画像容積を形成するよう連結される。
【０００５】
しかしながら、この方法、及び方法が適用される可動式ベッド技術は、動脈造影スキャン等の時間依存性のスキャンには適用可能ではない。方法は、可動式ベッドが被検者を正しい位置に動かすとすぐに全体の画像を作り上げる副容積のうちのいずれか１つにわたって実行され得るが、スキャンのいずれの段階もが取得されるまでには、造影剤は患者の静脈系へと動いて動脈床からでる。従って、他の副容積からの続く取得は、意味をなさない。
【特許文献１】国際公開第０１／７３４６２号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、スキャン工程を与えることを目的とする。該工程は、観察する被検者における対象容積より小さい視野を有する磁気に適用され得、また、制限された期間を越えてもまだ完全時間依存性スキャンの習得を可能とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
これは、本発明に従って実現される。本発明中、システムは、被検者支持体が第１の方向に視野を介して動かされる際に、ｋ空間の中央領域から信号が取得される第１のスキャンを行うよう配置され、システムは、被検者支持体が望ましくは第１の方向に対向する第２の方向に視野を介して動かされる際に、ｋ空間の周辺から信号が取得される第２のスキャンを行うよう配置される。
【０００８】
請求項１は、ベッドが観察用の被検者を撮像機の視野を出入りして動かす可動式のベッドを使用する、磁気共鳴スキャンの取得に対するシステムを定義付ける。かかるシステムは、永久的に始動させられるよう配置された主要磁場と、追加的に、選択する必要がある勾配領域及び高周波領域を作り出し、且つ、対象容積から磁気共鳴信号を抽出するよう配置された一連の勾配コイル及び高周波コイルを、通常は有する。対象容積は、観察の焦点である被検者の中の範囲であり、また、画像を作り出すよう意図される。画像は、磁気共鳴シーケンスを使用して取得されるか、抽出される。即ち、該シーケンスは、被検者内のプロトンからの可変の信号を作り出し検出する可変の磁場の秩序組合せである。磁気共鳴信号は、対象容積によってとられた実際の空間に対応する完全なデータセットへと作り上げられ得る一連の信号データに頻繁に抽出される。
【０００９】
システムが作り出すデータセットが組織の全容積を示すため、磁気共鳴スキャンを取得するよう設計されたシステムは、容積撮像機と時折称される撮像機の一群のうち一部分を形成する。データセットは、容積の情報のほとんどを得るよう多数の方法で見られ得る。例えば、データセットは、一般的に使用される多平面再フォーマットの技術におけるように全ての角度で方向付けられた画像データの二次元スライスとして見られ得るか、あるいは、容積表示の全体部分がレンダリングされる表面及び容積のレンダリング技術を使って、容積表示として見られ得る。画像内のピクセル又はボクセルは、一般的には、画像の異なる部分からの信号の強さを示すよう強度の範囲で再生される。
【００１０】
画像内に保持される情報は、全体の画像の個別の周波数構成部品を説明する単一波長信号に分解され得る。一般的には、高周波信号は、非常に詳細な構造又は物理的端部、及び組織境界を示す情報等の、高解像度を有する視覚情報を示す。低周波信号は、通常、広範の構造的画像内容を有する低解像度情報を伝達する。臨床的に十分有用な情報、即ち十分高解像度での肉眼的な解剖学的情報を有するよう、典型的な医学画像は、広範囲の視覚的周波数から構成される。
【００１１】
画像のフーリエ変換は、ｋ空間として既知であり、ｋ空間の中央領域は、画像の低い波数で長い波長の構成部品を表す。そのため、ｋ空間のこの領域は、画像内の肉眼的解剖を示す情報を有する。ｋ空間の外側又は周辺の領域は、画像の高い波数で短い波長の構成部品を表す。ｋ空間のこの領域は、それ故に、画像中に含まれた高解像度の情報をコード化する。完全な画像の取得には、ｋ空間の完全な領域にわたる画像信号の取得が求められる。
【００１２】
画像の多周波数描写を完了するよう要求されたフルセットの信号の取得は、異なる勾配磁場を使って対象容積の反復するスキャンを要求する。これは、異なる勾配磁場の組合せでの取得に時間を要し、また、取得が短くされた磁気の穴を使用してもたらされるべきである全てのシステムに時間の制約を課す。
【００１３】
請求項１で定義付けられたシステムは、全体的な取得を２つの異なる一時的な区分に分割することによってこの問題を解決する。第１の区分では、観察用の被検者が、ｋ空間からの画像データが取得される間に、システムの視野へと動かされ、第２の区分では、ｋ空間の周辺からデータが取得される間に、システムの視野から外へと動かされる。これは、スキャンによって課された時間の制約内でフルセットの情報を被検者から得ることを可能にする効果を有する。
【００１４】
実際には、対象容積は、被検者の体で定義付けられる。造影動脈スキャンに対して、これは、全動脈系の部分を組み入れる容積である。例えば、全動脈系は、心臓、大動脈、及び下肢へと向かって下がる主要な動脈を有し得る。あるいは、全動脈系は、心臓、上行大動脈、上腕動脈、及び頚動脈を有し得る。被検者は被検者支持体上に静止して横たわり、続いて、信号が取得される間、被検者支持体を介して撮像機の視野を通って動かされる。被検者支持体の動きによって、信号が対象容積の関連する範囲から派生するよう、対象容積の部分が、信号取得中のある時点で撮像機の視野内に示されることが可能である。この動きの第１の段階の最後で、被検者支持体は停止され、動きの第２の段階が開始される。この動きの第２の段階は、患者支持体の動きの本来の方向に対向する方向にある。この可動ベッドの方向の反転によって、取得の第２の段階における信号は、同一の対象容積から取得されることが可能である。このようにして、信号の全体量は、完全なＭＲ画像を作り上げるよう取得される。
【００１５】
ｋ空間からの信号の取得の２つの別個の部分への分割は、画像情報全体の取得を、低解像度情報の取得と高解像度情報の別個の取得とに分け、加えて、情報の２つの別個の部分は同一の全体の取得中に対象容積全体から得られる、という特徴を有する。即ち、可動式ベッドの段階的動きの固有の限界、及び、対象容積の副容積への付帯分割が避けられる。従って、該方法によって、信号全体の取得が、主要磁場の視野より大きい対象容積を除いて可能である。
【００１６】
信号の取得は、ｋ空間をスキャンする方法を使用して取得され得る。請求項２は、ｋ空間の中心から得られる信号が確率論的に、即ち無作為に得られることを開示する。これは、アーチファクトが低減されるという利点を有する。
【００１７】
請求項３は、取得に関する２つの別個の段階の相対速度の配置を開示する。造影剤が対象となる被検者の生体構造の部分に残る間に造影情報を収集することを意図としているため、造影剤が対象となる生体構造内にある時にスキャンの第１段階の間に被検者の対象容積が視野を通過するよう、可動式ベッドが設定されるべきである。典型的には、これは、毎秒５センチメートルの速度を使用して達成され得る。このスキャンの第１の段階が完了するとすぐに、被検者は第２の速度で動かされ外に戻される。この速度は一般的に、高いｋ値信号に有される情報の取得への時間的制約がないため、第１の速度より遅い。毎秒０．５センチメートルの速度は、この第２の段階中有利であることが判明している。
【００１８】
開示されたシステムは、特には、造影を強化された血管造影法に適用可能である。磁気共鳴撮像のこの技術は、強化された造影は、磁気共鳴方法によって課された制約内で可視である循環管の生体構造をレンダリングするよう、循環系内に配置される。この強化された造影は、通常、被検者の循環系に取り入れられた造影剤の使用によって与えられる。造影剤は、強い磁気共鳴信号を作り、通常は、造影剤を心臓へ、そこから動脈系へと運ぶ静脈を介して、観察用の被検者に取り入れられる。造影剤はそこから、動脈圧のもと毛細血管床及び静脈系へと続く。
【００１９】
この造影剤は、動脈中に有され、循環管の腔（ｌｕｍｉｎａ）又は内部容積から生じる十分に強い信号を与える。これらは、見受けられる個別の生体構造及び異常に対する十分な解像度を有する最終画像に表れる。故に信号は、血管を運ぶよう使用可能である動脈空間のネットワークの視覚化を可能にし、この動脈のネットワーク内の異常及び病状の視覚的識別を可能とする。かかる異常は、解離等の身体的異常であり得るが、管腔（ｖｅｓｓｅｌ  ｌｕｍｉｎａ）の狭小または狭窄等の病的異常である可能性も高い。
【００２０】
しかしながら、造影剤が動脈床をでて毛細血管へと動き始めるとすぐに、有用な信号を与える動脈の可能性が減少する。同時に、造影剤は、静脈中に現れ始めるため、続く画像データは全て静脈信号によって品質が落とされる。動脈の造影剤の磁気共鳴スキャンは、従って、造影剤がまだ動脈系にある間、及び静脈床へと動く前に、取得されなければならない。このことが、信号の取得に時間的制約を与える。
【００２１】
該技術は、造影剤がまだ動脈床内にある間、及び静脈床へと相当量が移動する前に、スキャンの開始時点でバルク造影情報を伝達する低い解像度の情報取得を可能にすることによって、撮像に関する被検者からの有用な信号の取得を可能にする。これは、被検者がシステムの視野へと最初に動かされる間に収集される信号である。造影剤が動脈床をでて動いた際、より高い解像の詳細を与える信号の残りが続いて要求され、造影剤の状態に関するう有用な画像情報はすでに要求され得ない。このスキャンの第２の段階は、被検者が撮像機の視野から外に動かされる間に検査される段階である。いずれの段階においても、磁気共鳴信号に対して調査されるのは、同一の被検者における対象容積全体である。異なるのは、画像における大半の造影を表す画像データが、造影剤が動脈を出て静脈へと動かされる際に第１の段階で取得されることである。画像における詳細を示すデータが第２の段階でのみ取得される間は、造影剤がまだ動脈内にある。
【００２２】
本発明はまた、対象容積を有する被検者の磁気共鳴スキャンを取得する方法に係る。該方法において、対象容積は、磁気共鳴信号を取得するのに使用可能な撮像容積より大きく、また磁気共鳴スキャンは時間依存性信号を有し、撮像容積に関連する動きを可能にする被検者支持体の使用を有する。
【００２３】
本発明は、スキャン工程に従った磁気共鳴信号の取得を可能にする方法を与えることを目的とする。該工程は、調査用の被検者の対象容積より小さい視野を有する磁気に適用され得、また、限られた時間を越えて完全な時間依存性スキャンの取得を可能とする。
【００２４】
これは、本発明に従った方法に従って実現される。該方法において、第１のスキャンは被検者支持体が第１の方向に撮像容積を介して動かされるため、ｋ空間の中央領域から信号が得られるよう実行され、第２のスキャンは、被検者支持体が望ましくは第１の方向に対向する第２の方向で撮像容積を介して動かされるため、ｋ空間の周辺から信号が得られるよう実行される。
【００２５】
本発明はまた、撮像容積から磁気共鳴信号を得るよう配置されたコンピュータプログラムに係る。該信号は、被検者の磁気共鳴画像を形成するよう使用され得る。
【００２６】
本発明は、上述の発明を行うことが出来るコンピュータプログラムを与えることを目的とする。
【００２７】
これは、本発明の方法に従って実現される。該方法において、コンピュータプログラムは、被検者が第１の方向で撮像容積を介して動かされるため、ｋ空間の中央領域から磁気共鳴信号を得るよう指示を有する。また、該プログラムは、被検者が望ましくは第１の方向に対向する第２の方向で撮像溶液を介して動かされるため、ｋ空間の周辺から信号が得られるよう指示を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明のこれらの及び他の面は、以下の図面を使用して更に説明される。
【００２９】
図１は、一連の成り行きを図示する。調査用の被検者１０１は、被検者支持体又はベッド１０２上で、視野１０４を有する磁気共鳴システム又は撮像機１０３へと動く。被検者支持体は、第１の速度ｖ１で磁気共鳴システム内へと動き、第２の速度ｖ２で再度該システム外へと動く。
【００３０】
図２は、調査用の被検者２０１の対象容積２０５を図示する。被検者自体は磁気共鳴システム２０３内で被検者支持体２０２上に置かれる。対象容積２０５と磁気のより小さな視野との間の寸法の相違は図示されていない。患者の対象容積が大きすぎるため磁気の視野内に収容され得ないことは、図面より明らかである。
【００３１】
上述の説明から見受けられる通り、該方法の目的は、対象となる全解剖学的容積を網羅する容積画像の再構成を可能にする情報の完全なデータセットを得ることである。しかしながら、評価される通り、画像情報は、被検者が視野に対して動いている間に被検者から得られる。取得は、被検者の対象容積に対して正しい相対的位置を保持するよう取得されるよう、取得された画像データの達成され得る。システムのスキャン段階中に受けた信号は、整列して取得される。これらの一連のデータは、三次元のｋ空間でデータを正しい位置に割り付けることによって、三次元データセット全体に割り付けられる。容積撮像において、取得シーケンスを設定することは一般的である。情報信号は、可動式ベッドの動きの方向の主軸に対して垂直であり、被検者の円筒面に対して平行である方向に読み出される。故に取得された一連のデータは、被検者支持体の位置に関する認識を使って、もたらされたｋ空間のデータセットに割り付けられる。最後の三次元画像は、完了されたｋ空間のデータセットのフーリエ変換から作られる。
【００３２】
磁気共鳴システムは、閉鎖系として図面内に示される。同一の参照符号及びコメントが開磁システムに対して作られ得ることは、当業者によって十分に理解されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】被検者支持体が本発明に従った磁気共鳴システムを出入りする動きを図示する。
【図２】本発明が有利である臨床撮像の状況における調査用の被検者の対象容積と磁気共鳴システムの視野との間の関係を図示する。
【図１】
2006526450.tif 000003
【図２】
2006526450.tif 000004
【国際調査報告】
2006526450.tif 000005
2006526450.tif 000006
2006526450.tif 000007