(57)【要約】本発明は、周囲の組織から孤立している解剖上の組織構造に対する非侵襲性の画像に関する方法である。この方法は、前記解剖上の組織構造及び前記周囲の組織についての患者の磁気画像データを入力装置から受信し、前記画像データを分割して、前記周囲の組織についての画像データから前記解剖上の組織構造を孤立させ、前記解剖上の組織構造の画像データを組織微細構造に相当するデータ母集団に分離し、前記組織微細構造のうちの少なくとも一つについての画像データから画像を構築し、前記画像を記憶するか又は表示することを特徴とする。本発明は、かかる方法を実現する装置であり、また脱髄の疑いのある神経組織について定量的な測定に関する方法を実現する装置である。
2004528873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲の組織から孤立している解剖上の組織構造に対する非侵襲性の画像に関する方法において、
前記解剖上の組織構造及び前記周囲の組織についての患者の磁気画像データを入力装置から受信し、
前記画像データを分割して、前記周囲の組織についての画像データから前記解剖上の組織構造を孤立させ、
前記解剖上の組織構造の画像データを組織微細構造に相当するデータ母集団に分離し、
前記組織微細構造のうちの少なくとも一つについての画像データから画像を構築し、
前記画像を記憶するか又は表示することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記磁気画像データが磁気共鳴画像によって得られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記磁気画像データが磁気転送画像によって得られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記解剖上の組織構造の画像データが、組織的記載上の再分割によって前記微細構造のデータ母集団に分離されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記組織的記載上の再分割が反復して実行され、いかなる重複する微細構造のデータ母集団をも分離することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記画像が視覚画像として表示されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記解剖上の組織構造が双方向の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記解剖上の組織構造が活線の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記解剖上の組織構造が活径路の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記構築ステップが、前記組織微細構造の複数についての画像データから前記解剖上の組織構造の複合画像を構築することからなることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記組織微細構造のうちの少なくとも一つについて物質の透明性、放出、及び表面反射のうちの少なくとも一つを調整し、前記複合画像の視覚化を向上させるステップを更に備えることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記目標組織が神経幹又は神経索であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記微細構造が神経周膜、神経束及び神経束間の組織から成ることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記神経幹又は神経索においてミエリンの存在又は喪失を神経束の画像データから計算するステップを更に備えることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記神経幹又は神経索の別の部分について得られたミエリンの計算結果に対して前記ミエリンの計算結果を比較するステップを更に備えることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記神経幹又は神経索が中央の神経であることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記解剖上の組織が腫瘍組織であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記解剖上の組織が血管組織であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
患者の磁気画像データを受信するための入力装置と、
処理装置とを備え、
前記処理装置は、
磁気画像データを分割して、周囲の組織についての画像データから解剖上の組織構造についての画像データを孤立させる第１のプログラムと、
前記解剖上の組織構造の画像データを組織微細構造に相当するデータ母集団に分離させる第２のプログラムと、
前記組織微細構造のうちの少なくとも一つについての画像データから画像を構築する第３のプログラムと、
前記第１のプログラム、第２のプログラム、及び第３のプログラムを連続して実行するプロセッサーとを有し、
前記プロセッサーは、
前記入力装置から画像データを用いる前記第１のプログラムと、
前記第１のプログラムの実行によって孤立した解剖上の組織構造の画像データを使用する前記第２のプログラムと、
前記第２のプログラムの実行によって得られた前記データ母集団のうちの少なくとも一つを使用する前記第３のプログラムとを実行し、
更に、前記画像を表示するための出力装置又は前記画像を記憶するための記憶装置とを備えることを特徴とする装置。
【請求項２０】
前記第２のプログラムが、組織的記載上の再分割によって前記微細構造のデータ母集団に前記解剖上の組織構造の画像データを分離することを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記第２のプログラムが前記プロセッサーによって反復して実行され、いかなる重複する微細構造のデータ母集団をも分離することを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記第１のプログラムが、双方向の輪郭描写により前記画像データを分割することを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２３】
前記第１のプログラムが、活線の輪郭描写により前記画像データを分割することを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２４】
前記第１のプログラムが、活径路の輪郭描写により前記画像データを分割することを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２５】
前記出力装置が視覚表示装置であることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２６】
前記組織的記載上の再分割によって得られた組織的記載を表示するための出力装置を更に備えることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２７】
前記入力装置が神経幹又は神経索及び周囲の組織の画像データを受信するための装置を有し、前記第２のプログラムが、神経束及び他の神経幹又は神経索の微細構造に相当するデータ母集団に前記神経幹又は神経索の画像データを分離し、前記処理装置が、神経幹又は神経索におけるミエリン存在又は喪失を神経束の画像データから計算するための第四のプログラムを更に有し、前記プロセッサーが、前記第二のプログラムの実行によって得られた神経幹についての画像データを用いて、前記第二のプログラムの実行後前記第四のプログラムを実行し、そして前記出力装置が、前記ミエリンの計算結果を表示するためか又は記憶するための装置を有することを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２８】
前記処理装置が、異なる神経幹又は神経索或いは同一の神経幹又は神経索のちの異なる部分からのミエリンの計算結果を比較するための第五のプログラムを更に有し、前記プロセッサーが、前記第四のプログラムの実行によって得られたミエリンの計算結果を用いて、前記第四のプログラムの実行後前記第五のプログラムを実行することを特徴とする請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記出力装置が視覚表示装置であることを特徴とする請求項２６に記載の装置。
【請求項３０】
患者の手根管のうちの一つの内部における中央神経の脱髄の画像化に関する方法において、
手根管を通過する中央神経の少なくとも一部を含み、患者の磁気画像データを入力装置から受信し、
前記画像データを分割して、周囲の組織についての画像データから中央神経の画像データを孤立させ、
前記中央神経の神経束及び他の微細構造に相当するデータ母集団に前記中央神経の画像データを分離し、
前記中央神経の神経束についての少なくとも前記画像データから画像を構築し、そして
前記画像を記憶するか又は表示することを特徴とする方法。
【請求項３１】
前記方法が、前記手根管を通過する中央神経の少なくとも一部においてミエリンの存在又は喪失を前記中央神経の神経束についての画像データから計算するステップと、前記ミエリンの計算結果を記憶するか又は表示するステップとを更に備えることを特徴とする請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
前記中央神経の画像データが、組織的記載上の再分割によって微細構造のデータ母集団に分離されることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記組織的記載上の再分割が反復して実行され、いかなる重複するデータ母集団をも分離することを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記中央神経の画像データが双方向の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３５】
前記中央神経の画像データが活線の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３６】
前記中央神経の画像データが活径路の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３７】
前記中央神経の微細構造が神経周膜及び神経束間の組織から成ることを特徴とする請求項
３０に記載の方法。
【請求項３８】
前記画像データが磁気共鳴画像によって得られることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３９】
前記画像データが磁気転送画像によって得られることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項４０】
前記構築ステップが、前記神経組織の微細構造の複数からの画像データを含む前記中央神経に関する複合画像を構築することを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項４１】
前記複合画像の微細構造のうちの少なくとも一つについて物質の不透明、放出、及び表面反射のうちの少なくとも一つが調整されて、前記中央神経の可視化を高めることを特徴とする請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記複合画像が神経周膜及び神経束間の組織を含み、そして前記神経束間の組織の不透明が前記神経周膜の不透明よりも大きいが、前記神経束の不透明よりも小さいように設定されていることを特徴とする請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記神経周膜の不透明が半透明に見えるように設定されていることを特徴とする請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記中央神経の別の部分ついて得られたミエリンの計算結果に対して前記ミエリンの計算結果を比較するステップを更に備えることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項４５】
前記患者の他の手根管内の中央神経について得られたミエリンの計算結果に対して前記ミエリンの計算結果を比較するステップを更に備えることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項４６】
脱髄の疑いがある神経幹又は神経索の画像に関する方法において、
脱髄の疑いがある神経幹又は神経索及び周囲の組織の患者の磁気画像データを入力装置から受信し、
前記画像データを分割して、前記周囲の組織についての画像データから前記神経幹又は神経索についての前記画像データを分離し、
前記神経幹又は神経索の神経束及び他の微細構造に相当するデータ母集団に前記神経幹又は神経索についての前記画像データを分離し、
前記神経幹又は神経索の神経束についての少なくとも前記画像データ画像を構築し、そして、
前記画像を記憶するか又は表示することを特徴とする方法。
【請求項４７】
前記脱髄の疑いがある神経幹又は神経索においてミエリンの存在又は喪失を前記神経束の画像データから計算し、そして前記ミエリンの計算結果を記憶するか又は表示するステップを更に備えることを特徴とする請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記神経幹又は神経索についての前記画像データが、組織的記載上の再分割によって微細構造のデータ母集団に分離されることを特徴とする請求項４６に記載の方法。
【請求項４９】
前記組織的記載上の再分割が反復的に実行され、いかなる重複する微細構造のデータ母集団をも分離することを特徴とする請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
前記神経幹又は神経索についての前記画像データが双方向の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項４６に記載の方法。
【請求項５１】
前記神経幹又は神経索についての前記画像データが活線の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項４６に記載の方法。
【請求項５２】
前記神経幹又は神経索についての前記画像データが活径路の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項４６に記載の方法。
【請求項５３】
前記神経幹又は神経索についての前記微細構造が。神経周膜及び神経束間の組織も含むことを特徴とする請求項４６に記載の方法。
【請求項５４】
前記画像データが磁気共鳴画像によって得られることを特徴とする請求項４６に記載の方法。
【請求項５５】
前記画像データが磁気転送画像によって得られることを特徴とする請求項４６に記載の方法。
【請求項５６】
前記構築ステップが、複数の神経組織の微細構造からの画像データを含む前記神経幹又は神経索の複合画像を構築することを含むことを特徴とする請求項４６に記載の方法。
【請求項５７】
前記複合画像の微細構造のうちの少なくとも一つについて物質の不透明、放出及び表面反射のうちの少なくとも一つが調整されて、前記神経幹又は神経索の可視化を向上させることを特徴とする請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
前記複合画像が神経周膜及び神経束間の組織を含み、そして前記神経束間の組織の不透明が前記神経周膜の不透明よりも大きいが、前記神経束の不透明よりも小さいように設定されていることを特徴とする請求項５７に記載の方法。
【請求項５９】
前記神経周膜の不透明が半透明に見えるように設定されていることを特徴とする請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
前記神経幹又は神経索の別の部分について得られたミエリンの計算結果に対して前記ミエリンの計算結果を比較するステップを更に備えることを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【請求項６１】
前記神経幹又は神経索が中央の神経であることを特徴とする請求項４６に記載の方法。
【請求項６２】
神経幹又は神経索及び周囲の組織について患者の磁気画像データを受信するための入力装置と、
処理装置とを備え、
前記処理装置は、
前記周囲の組織についての磁気画像データから前記神経幹又は神経索についての磁気画像データを分割する第１のプログラムと、
前記神経幹又は神経索の画像データを神経束及び他の神経幹又は神経索微細構造に相当するデータ母集団に分離させる第２のプログラムと、
前記神経束の画像データから前記神経幹又は神経索におけるミエリンの存在又は喪失を計算する第３のプログラムと、
前記第１のプログラム、第２のプログラム、及び第３のプログラムを連続して実行するプロセッサーとを有し、
前記プロセッサーは、
前記入力装置から画像データを用いる前記第１のプログラムと、
前記第１のプログラムの実行によって孤立した前記神経幹又は神経索を使用する前記第２のプログラムと、
前記第２のプログラムの実行によって得られた前記神経索のデータ母集団を使用する前記第３のプログラムとを実行し、
更に、前記ミエリンの計算結果を表示するための出力装置又は前記ミエリンの計算結果を記憶するための記憶装置とを備えることを特徴とする装置。
【請求項６３】
前記第２のプログラムが、組織的記載上の再分割によって前記微細構造のデータ母集団に前記神経幹又は神経索の画像データを分離することを特徴とする請求項６２に記載の装置。
【請求項６４】
前記第２のプログラムが前記プロセッサーによって反復して実行され、いかなる重複する微細構造のデータ母集団をも分離することを特徴とする請求項６３に記載の装置。
【請求項６５】
前記第１のプログラムが、双方向の輪郭描写により前記画像データを分割することを特徴とする請求項６２に記載の装置。
【請求項６６】
前記第１のプログラムが、活線の輪郭描写により前記画像データを分割することを特徴とする請求項６２に記載の装置。
【請求項６７】
前記第１のプログラムが、活径路の輪郭描写により前記画像データを分割することを特徴とする請求項６２に記載の装置。
【請求項６８】
前記出力装置が視覚表示装置であることを特徴とする請求項６２に記載の装置。
【請求項６９】
前記組織的記載上の再分割によって得られた組織的記載を表示するための出力装置を更に備えることを特徴とする請求項６３に記載の装置。
【請求項７０】
前記処理装置が、異なる神経幹又は神経索或いは同一の神経幹又は神経索のちの異なる部分から得られたミエリンの計算結果を比較するための第四のプログラムを有し、前記プロセッサーが、前記第三のプログラムの実行によって得られたミエリンの計算結果を用いて、前記第三のプログラムの実行後前記第四のプログラムを実行することを特徴とする請求項６２に記載の装置。
【請求項７１】
脱髄の疑いがある神経幹又は神経索の定量測定に関する方法において、
脱髄脱髄の疑いがある神経幹又は神経索及び周囲の組織の患者の磁気画像データを入力装置から受信し、
前記画像データを分割して、前記周囲の組織についての画像データから前記神経幹又は神経索についての前記画像データを分離し、
前記神経幹又は神経索の神経束及び他の微細構造に相当するデータ母集団に前記神経幹又は神経索についての前記画像データを分離し、
前記神経幹又は神経索におけるミエリンの存在又は喪失を前記神経束の画像データから計算し、
前記ミエリンの計算結果を記憶するか又は表示することを特徴とする方法。
【請求項７２】
前記神経幹又は神経索についての前記画像データが、組織的記載上の再分割によって微細構造のデータ母集団に分離されることを特徴とする請求項７１に記載の方法。
【請求項７３】
前記組織的記載上の再分割が反復的に実行され、いかなる重複する微細構造のデータ母集団をも分離することを特徴とする請求項７２に記載の方法。
【請求項７４】
前記神経幹又は神経索についての前記画像データが双方向の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項７１に記載の方法。
【請求項７５】
前記神経幹又は神経索についての前記画像データが活線の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項７１に記載の方法。
【請求項７６】
前記神経幹又は神経索についての前記画像データが活径路の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項７１に記載の方法。
【請求項７７】
前記画像データが磁気共鳴画像によって得られることを特徴とする請求項７１に記載の方法。
【請求項７８】
前記画像データが磁気転送画像によって得られることを特徴とする請求項７１に記載の方法。
【請求項７９】
前記神経幹又は神経索の別の部分についてのミエリンの計算結果に対して前記ミエリンの計算結果を比較するステップを更に備えることを特徴とする請求項７１に記載の方法。
【請求項８０】
前記神経幹又は神経索が中央の神経であることを特徴とする請求項７１に記載の方法。
【請求項８１】
患者の手根管のうちの一つの内部における中央神経の脱髄の定量測定に関する方法において、
手根管を通過する中央神経の少なくとも一部を含み、患者の磁気画像データを入力装置から受信し、
前記画像データを分割して、周囲の組織についてのいかなる画像データから前記中央神経の画像データを孤立させ、
前記中央神経の神経束及び他の微細構造に相当するデータ母集団に前記中央神経の画像データを分離し、
前記手根管内の前記中央神経におけるミエリンの存在又は喪失を前記中央神経束についての前記画像データから計算し、
前記ミエリンの計算結果を記憶するか又は表示することを特徴とする方法。
【請求項８２】
前記中央神経の画像データが、組織的記載上の再分割によって微細構造のデータ母集団に分離されることを特徴とする請求項８１に記載の方法。
【請求項８３】
前記組織的記載上の再分割が反復して実行され、いかなる重複するデータ母集団をも分離することを特徴とする請求項８２に記載の方法。
【請求項８４】
前記中央神経の画像データが双方向の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項８１に記載の方法。
【請求項８５】
前記中央神経の画像データが活線の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項８１に記載の方法。
【請求項８６】
前記中央神経の画像データが活径路の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項８１に記載の方法。
【請求項８７】
前記画像データが磁気共鳴画像によって得られることを特徴とする請求項８１に記載の方法。
【請求項８８】
前記画像データが磁気転送画像によって得られることを特徴とする請求項８１に記載の方法。
【請求項８９】
前記中央神経の別の部分ついて得られたミエリンの計算結果に対して前記ミエリンの計算結果を比較するステップを更に備えることを特徴とする請求項８１に記載の方法。
【請求項９０】
前記患者の他の手根管内の中央神経について得られたミエリンの計算結果に対して前記ミエリンの計算結果を比較するステップを更に備えることを特徴とする請求項８１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周囲の組織から孤立した解剖上の組織構造の非侵襲性の画像に関し、そして、特に、神経組織の非侵襲性の磁気画像に関する。本発明は、圧迫時に生じる損傷のように、神経組織の損傷について非侵襲性の量的測定に更に詳細に関する。
【背景技術】
【０００２】
臨床的に、最終結果としての運動機能の喪失及び感覚器官の異常か又はその完全な喪失を決定することによって、どの神経経路が外傷に関連しているかを推測することが可能である。どこに損傷が存在するか及びどの程度その損傷が神経の劣化を生じさせたかを決定することは、極めて困難である。
【０００３】
末梢神経は複合した組織である。神経幹は、それぞれ、多数の神経「繊維」（神経突起）から成っている。その神経繊維は、神経根の神経筋（感覚ニューロン）及び脊髄の前面の角状部（運動ニューロン）に位置するニューロン細胞体原形質の延長部である。全ての神経繊維（細い苦痛繊維を除く）は、神経のインパルス導通（ニューロンの流れ）を高めるように作用する脂肪性のミエリン鞘によって囲まれている。神経繊維は、細い接続性の組織膜（神経上膜）によって一緒に縛られた繊維の束である神経束によってグループ化されている。神経幹から成る神経束の束は、厚い膜である神経同膜によって束ねられている。神経幹は、保護性の接続組織である脂肪の層によって囲まれている。
【０００４】
末梢神経における神経障害は、圧迫、伸長及び骨折、そして／または関連する局所貧血を含み、外傷性歪曲を媒介として生じる。外傷は、特に周囲組織が傷ついたとき急性であり、又は慢性の場合もある。神経と周囲組織との間の病理学上の機械的な関係により、部分的圧迫は、絞扼性神経障害における主要な病因であると考えられる。一時的な圧迫から急速な回復がみられるが、神経繊維が損傷しているので、圧迫が長引くと回復期間が延びる。再有髄化及び伝導の再確立が起こる。慢性的な反復性の圧迫により回復が阻止され、ひどい神経的損傷になる。
【０００５】
慢性的な反復性の圧迫は急性の圧迫よりも一般的であるが、その慢性的な反復性の圧迫では、損傷はより広い。神経幹は、圧迫の場所で薄くなるが、近接して膨張する。ミエリンの部分が損傷すると、導通が遅延し、そして導通阻害が発生する。慢性的圧迫のひどさに応じて、神経幹は、圧迫のレベルで、神経束内に有髄化された繊維の十分な補充物を含んでいる。有髄化繊維の数は、相当減少する。神経の近接部分と遠端部分との間の有髄化繊維の相対的濃度は、遠端分布における神経生理学上の機能の損失の尺度である。
【０００６】
神経の損傷は体内のどこにおいても生じうるが、他の組織との構造上の関係のため、神経のなかには慢性的損傷にかかりやすいものがある。慢性的神経性の圧迫に対する典型的な場所には、次のものが含まれる。即ち、集網叢の索が胸郭と鎖骨との間を通過する腕神経叢、尺骨神経が尺骨の肘頭突起を囲む肘、中央の神経が深い屈筋腱と屈筋支帯との間に存在する手根管、腰仙幹及び仙骨神経叢が骨盤の表面に存在する仙腸関節の領域、坐骨神経が臀部の筋肉組織間を通過する臀部の領域、共通の腓骨神経が骨の外部表面を囲む腓骨の首状部、及び足の裏に入るために脛骨の神経が足根骨の下に巻いている足根骨管が含まれる。
【０００７】
神経のなかには、骨折を受ける骨と緊密な関係の結果として急性の外傷に影響されやすいものがある。これらには、鎖骨の下にある腕の集団叢の部分、上腕骨の骨幹を囲む放射状の神経、及び腓骨の首状部を囲む共通の腓骨神経が含まれる。
【０００８】
手根管症候群（ＣＴＳ）は、手根管の大きさが減少する病理学上の状態として定義され、指における結果としての痛み及び僅かな感覚上の損傷と共に中央の神経に圧力を生じさせ、時には、手のひらの筋肉の僅かな衰弱を伴う。手根溝は、手根骨の側面の及び中央の突起物によって形成された手根の手のひら表面上の深い凹状部である。中央の突起物は、豆上の骨及び羽鉤−鉤状の骨の針のような突起−によって形成されている。側面の突起物は、舟形の、木菱形の骨の結節によって形成されている。手根溝は、手根溝の側面の及び中央の端部に付着した強い繊維性の支帯によって手根管に転換される。手根管は、深くて、表面的な指屈筋腱を伝達する。その屈筋は、この領域で堅い束を形成する。
【０００９】
中央の神経は、屈筋支帯と屈筋腱との間の手根管内に存在する。それは、手首の屈筋支帯に約５ｃｍ近接する前腕の末端にある浅指屈筋の後ろから現れる。それは、深い指屈筋腱に対して表面上に、そして表面的な屈筋の腱と屈筋の手首の橈骨との間にある。神経は手首の屈筋支帯に対して深く通過しており、それは、通常、屈筋腱の強い束に対して表面上に存在している。
【００１０】
ＣＴＳに関連する明白な形態には、手根脱臼、手根関節炎、及び長い屈筋腱の腱鞘炎が含まれる。これらの状況は、手根管内の空間を明らかに制限する。その徴候に対しての明らかな形態上の理由がない。しかし、多くの場合屈筋支帯の完全な分割が徴候からの救済になるが、手根管の全体の形態又はその内容から明白ではない機械的圧迫は、局所貧血を引き起こすか又は中央の神経を直接的に圧迫すると考えられている。
【００１１】
診療的徴候には、手の筋肉の衰弱、手の横、親指及び最初の二本の指のパラスシシアス（ｐａｒａｓｔｈｅｓｉａｓ）が含まれる。他の徴候には、手首に硬さや痛みが含まれる。
【００１２】
診療的検査は、神経損傷と関連する症状を識別することから成る。末梢神経の分枝の解剖上の分布は、一定であり、周知である。異常な感覚や一又は二以上の筋肉を使用する能力の欠如の分布は、どの神経が関連するかを示す確実な指標である。
【００１３】
筋電図記録は、診療的検査の補足として使用される。その技術は、疑いのある筋肉に挿入する針電極を使用する。測定された電位強度は、筋肉活動のレベルを間接的に示す尺度である。神経の流れの刺激には、針電極の使用が含まれる。その技術は、電位の入力値と出力値とを比較する。
【００１４】
これらの診断技術は、神経障害の焦点を決定的に認識するものではない。多くの場合、検査と筋電図記録の結果が特定の症状に関連するものに特有であるとき、神経障害の焦点は、経験に基づくある正確さを持って推測される。間違った積極的な診断は、一般的であり、不要な手術やその症状の不完全な救済につながる。その上、筋電図記録は、相対的に複雑な技術であり、専門家に満足のいく診断をするように求める。更に、針電極の使用は、非侵襲的であり、苦痛を伴う。このことが、間違った表示や患者の拒否につながる。
【００１５】
更なる問題は、臨床検査で見られる。多くの患者は、保険の補償の資格を得るために兆候学を装うとする。本質的に主観的な検査を使用して、これらの患者を識別することは、困難であって、診察医にとって時間の浪費である。
【００１６】
文献において抵触する報告にも拘らず、説得性のある証拠は存在しない。二次元磁気画像において見られる神経形態は、組織構造的な退化及び損傷した神経の流れに関する情報を獲得する臨床的に実際的な手段である。現在、ＣＴＳ患者は、磁気画像走査に対して診断的手法を委ねていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
磁気画像データから重要な臨床的診察的な値と共に生理学上の情報を獲得するという問題を解決するために、走査後データ処理が使用されるということが知られている。周囲の組織から解剖上の組織構造を分離するために、その画像データを最初に分割することによって、高解像度の三次元の画像が得られる。その画像における組織の微細構造は、可視化しており、そして生理学に関する臨床的に重要な情報を与えている。神経組織については、神経の流れの効率に関する臨床的診察的な値と共に神経生理学上の情報を得ることが可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の一見地によれば、次の発明を開示する。即ち、本発明は、周囲の組織から孤立している解剖上の組織構造に対する非侵襲性の画像に関する方法である。かかる方法において、前記解剖上の組織構造及び前記周囲の組織についての患者の磁気画像データを入力装置から受信し、前記画像データを分割して、前記周囲の組織についての画像データから前記解剖上の組織構造を孤立させ、前記解剖上の組織構造の画像データを組織微細構造に相当するデータ母集団に分離し、前記組織微細構造のうちの少なくとも一つについての画像データから画像を構築し、前記画像を記憶するか又は表示することを特徴とする。
【００１９】
画像データは、磁気共鳴画像か又は磁気転送画像によって得られる。本発明の方法の用途は、神経組織の画像に限定されず、本質的にどんな組織構造にも適用され、周囲の組織によって不明瞭にされない高解像度を得ることが難しい組織構造にも適用される。このように、本発明の方法は、血管組織や腫瘍組織の画像に最適である。腫瘍組織の境界は、外科医が腫瘍の完全除去を達成する際に手助けとなるが、本発明は、そのような腫瘍組織の境界について高解像度の画像を可能にする。
【００２０】
本発明の別の見地によれば、前述した方法を実行する装置を開示する。即ち、かかる装置は、患者の磁気画像データを受信するための入力装置と、処理装置とを備え、前記処理装置は、磁気画像データを分割して、周囲の組織についての画像データから解剖上の組織構造についての画像データを孤立させる第１のプログラムと、前記解剖上の組織構造の画像データを組織微細構造に相当するデータ母集団に分離させる第２のプログラムと、前記組織微細構造のうちの少なくとも一つについての画像データから画像を構築する第３のプログラムと、前記第１のプログラム、第２のプログラム、及び第３のプログラムを連続して実行するプロセッサーとを有し、前記プロセッサーは、前記入力装置から画像データを用いる前記第１のプログラムと、前記第１のプログラムの実行によって孤立した解剖上の組織構造の画像データを使用する前記第２のプログラムと、前記第２のプログラムの実行によって得られた前記データ母集団のうちの少なくとも一つを使用する前記第３のプログラムを実行し、更に、前記画像を表示するための出力装置又は前記画像を記憶するための記憶装置とを備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明は、神経幹又は神経索におけるミエリンの存在又は喪失を計算する装置を含む。そのような装置には、神経幹又は神経索の画像を最初に構築せずにミエリンを測定する装置が含まれる。この見地から次の発明を開示する。即ち、かかる装置は、神経幹又は神経索及び周囲の組織について患者の磁気画像データを受信するための入力装置と、処理装置とを備え、前記処理装置は、前記周囲の組織についての磁気画像データから前記神経幹又は神経索についての磁気画像データを分割する第１のプログラムと、前記神経幹又は神経索の画像データを神経束及び他の神経幹又は神経索微細構造に相当するデータ母集団に分離させる第２のプログラムと、前記神経束の画像データから前記神経幹又は神経索におけるミエリンの存在又は喪失を計算する第３のプログラムと、前記第１のプログラム、第２のプログラム、及び第３のプログラムを連続して実行するプロセッサーとを有し、前記プロセッサーは、前記入力装置から画像データを用いる前記第１のプログラムと、前記第１のプログラムの実行によって孤立した前記神経幹又は神経索を使用する前記第２のプログラムと、前記第２のプログラムの実行によって得られた前記神経索のデータ母集団を使用する前記第３のプログラムとを実行し、更に、前記ミエリンの計算結果を表示するための出力装置又は前記ミエリンの計算結果を記憶するための記憶装置とを備えることを特徴とする。
【００２２】
本発明の方法及び装置は、神経組織の画像データを分割し、個々の神経束について三次元の可視化を可能にし、そして神経幹の断面に存在する神経束組織の割合を定量化するためには特に有用である。得られた数値は、割合と断面位置の二変数プロットで示され、そしてミエリンの内容が減少し、神経の流れが損傷した神経幹のその部分と退化の範囲を内科医に対して示す。
【００２３】
本発明の別の見地によれば、以下の発明を開示する。即ち、かかる発明は、脱髄の疑いがある神経幹又は神経索の画像に関する方法である。この方法は、脱髄の疑いがある神経幹又は神経索及び周囲の組織の患者の磁気画像データを入力装置から受信し、前記画像データを分割して、前記周囲の組織についての画像データから前記神経幹又は神経索についての前記画像データを分離し、前記神経幹又は神経索の神経束及び他の微細構造に相当するデータ母集団に前記神経幹又は神経索についての前記画像データを分離し、前記神経幹又は神経索の神経束についての少なくとも前記画像データ画像を構築し、そして、前記画像を記憶するか又は表示することを特徴とする。
【００２４】
本発明は、神経束についての画像データが神経幹又は神経索においてミエリンの存在又は喪失を計算するために使用され得るという発見を含んでいる。従って、本発明のこの側面による好ましい方法は、脱髄の疑いがある神経幹又は神経索においてミエリンの存在又は喪失を神経束の画像データから計算し、そしてそのミエリンの計算結果を記憶するか又は表示するステップを更に備えている。
【００２５】
本発明の他の見地によれば、神経幹又は神経索におけるミエリンの存在又は喪失は、神経幹の画像の構築とは独立に神経束の画像データから計算される。従って、以下の発明を開示する。即ち、本発明は、脱髄の疑いがある神経幹又は神経索の定量測定に関する方法である。かかる方法は、脱髄脱髄の疑いがある神経幹又は神経索及び周囲の組織の患者の磁気画像データを入力装置から受信し、前記画像データを分割して、前記周囲の組織についての画像データから前記神経幹又は神経索についての前記画像データを分離し、前記神経幹又は神経索の神経束及び他の微細構造に相当するデータ母集団に前記神経幹又は神経索についての前記画像データを分離し、前記神経幹又は神経索におけるミエリンの存在又は喪失を前記神経束の画像データから計算し、前記ミエリンの計算結果を記憶するか又は表示することを特徴とする。
【００２６】
神経組織の脱髄を定量的に測定する本発明の方法は、ＣＴＳの非侵襲性の診断に関して特に有用である。従って、本発明の別の見地によれば、以下の発明を開示する。即ち、本発明は、患者の手根管のうちの一つの内部における中央神経の脱髄の画像化に関する方法である。係る方法は、手根管を通過する中央神経の少なくとも一部を含み、患者の磁気画像データを入力装置から受信し、前記画像データを分割して、周囲の組織についての画像データから中央神経の画像データを孤立させ、前記中央神経の神経束及び他の微細構造に相当するデータ母集団に前記中央神経の画像データを分離し、前記中央神経の神経束についての少なくとも前記画像データから画像を構築し、そして前記画像を記憶するか又は表示することを特徴とする。
【００２７】
この方法は、神経束についてのから手根管内の中央神経におけるミエリンの存在又は喪失を計算するためにも使用される。本方法は、前記手根管を通過する中央神経の少なくとも一部においてミエリンの存在又は喪失を前記中央神経の神経束についての画像データから計算するステップと、前記ミエリンの計算結果を記憶するか又は表示するステップとを更に備える。
【００２８】
手根管内の中央神経におけるミエリンの存在又は喪失は、中央神経の画像の構築とは独立に神経束の画像データからも計算される。それ故に、以下に本発明を開示する。即ち、本発明は、患者の手根管のうちの一つの内部における中央神経の脱髄の定量測定に関する方法である。係る方法は、手根管を通過する中央神経の少なくとも一部を含み、患者の磁気画像データを入力装置から受信し、前記画像データを分割して、周囲の組織についてのいかなる画像データから前記中央神経の画像データを孤立させ、前記中央神経の神経束及び他の微細構造に相当するデータ母集団に前記中央神経の画像データを分離し、前記手根管内の前記中央神経におけるミエリンの存在又は喪失を前記中央神経束についての前記画像データから計算し、前記ミエリンの計算結果を記憶するか又は表示することを特徴とする。
【００２９】
本発明の完全な理解及びその効果は、添付図面を参照して、以下の好ましい実施例についての詳細な記載及び請求の範囲の記載から容易に得られる。その詳細な記載、請求の範囲の記載及び図面は、本発明の原則、及び実施するために現在考慮される最良の形態を開示するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図面に関して、同一の参照番号は同一の要素を示す。図１に示すように、本明細書は、画像装置１０を実施するための方法及び装置について記載する。この画像装置１０は処理装置１２を備えており、処理装置１２は、プロセッサー１４、メモリ１６、及び記憶プログラム１８を設けている。記憶プログラム１８は、捜査後データ処理プログラム２０を含んでいる。画像装置は、入力装置２６及び出力装置２８も備えている。
【００３１】
本発明はある発見に基づいているが、その発見によれば、最初に画像データを分割して、その画像データを組織的記載的に（ｈｉｓｔｏｇｒａｐｈｉｃａｌｌｙ）再分割する前に周囲の組織から解剖上の組織構造を分離することによって、その組織の微細構造に関する高解像度の画像を構築することが可能である。本明細書に開示した新規な方法及び装置は、神経障害―特に圧迫から生じる神経障害やＣＴＳと共に発生する脱髄―の診断の使用に最適である。
【００３２】
例示となる実施例としては、処理装置１２は、約１２８ＭＢのＲＡＭメモリ及び４ＧＢのハード又は固定の駆動メモリ１６を有するＳＧＩのＲ１０００ワークステーションである。プロセッサーは、アプリケーション・ソフトウエア１８を作動させるためにＵＮＩＸの基本システムを使用して、開示した画像装置１０と方法を実行する。
【００３３】
上記のプロセッサーは、単なる実施例にすぎないことを理解されたい。十分な処理能力及びメモリを有するコンピュータや処理システムならどのようなものでも使用できる場合がある。
【００３４】
磁気共鳴や磁気転送画像によって得られた画像データは、画像源２４によって入力装置２６を介してプロセッサー１４に与えられる。そのデータ源は、磁気共鳴や磁気転送画像データをコンピュータに供給するいかなる源であってもよい。データ源は、画像データ・ファイルを含むフロッピーディスク、又は磁気共鳴や磁気転送画像装置（図示せず）であって、
プロセッサー１４の入力ポートに直接接続され、又はモデム・インターフェースによるものでもよい。入力装置２６は、フロッピーディスク駆動装置、モデム、又は他のデータ読み取り装置かデータ入力装置でもよい。また、入力装置２６は、解剖上の構成を分割するための、双方向の、半自動の又は自動の輪郭形成装置を含む。本発明の目的のために、「解剖上の構成」は、神経幹、即ち、神経束等の内部の機能的な微細構造のように、全体の器官内において機能的な下部構造として定義される。
【００３５】
入力装置２６は、命令をプロセッサー１４に与えるためにキーボードか又は同様な入力手段を含む。命令付与入力手段は、第二の入力手段（図示せず）としても設けられている。
【００３６】
プロセッサー１４は、画像データ源から入力装置を介して命令及び画像データを受信する。画像データは、更に処理されるためにメモリ１６に記憶されるか、又は目標組織の画像データを構築するためにプロセッサー１４によって使用される。構築された画像は、例えば、ビデオ表示端末装置である可視画像表示装置のような出力装置２８に送出される。元の磁気共鳴や磁気転送画像を表示するビデオ端末装置も含まれる場合もある。構築された画像は、適当な出力装置を介して数値的に又は図式的に表示される。
【００３７】
図２は、「Ｃ」プログラム言語でコンパイルされたソース符号に基づいて実行されるが、画像装置１０は、図２と関連して本明細書に記載したアプリケーション・プログラムを実行する。画像装置１０は、元の磁気画像を表示するためのソフトウエアのような通常の画像ソフトウエアを含んでいる。その画像装置は、走査後データ処理プログラムも含んでいる。そのプログラムは、例えば、無関係なデータを廃棄するための「切り取り（ｃｌｉｐｐｉｎｇ）」ソフトウエア、及び双方向の、半自動的な又は自動的であって、解剖構造の切断用の輪郭描写装置を作動させるためのソフトウエアである。
【００３８】
画像装置は、次のような走査後データ処理プログラムも含んでいる。そのプログラムは、プログラム分割した構造及び二進スライス（ｂｉｎａｒｙ  ｓｌｉｃｅ）の二進画像を作成するためのものであり、三次元の二進マスク（ｂｉｎａｒｙ  ｍａｓｋ）を作成するためのものでもあり、そして二進マスクを介して分割構造を示す中間レベルデータを分割するためのものである。中間レベルデータの組織的分析記載用の走査後データ処理ソフトウエアも含まれており、それによって、中間レベル解剖組織構造の固有組織微細構造への分割化が単一に又は双方向に実行される。また、物質の不透明、放出、及び表面の反射を定義するソフトウエアも含まれている。
【００３９】
画像装置用の走査後データ処理ソフトウエアには、個別の固有組織の微細構造に関する三次元の画像や、完全な組織構造に関する複合の画像を形成するためのソフトウエア、又は画像を円滑化（エイリアス）するソフトウエアが含まれている。中央の幹（索）の軸、断面、及び組織の割合の計算のため、そして値の図式表示のための走査後データ処理ソフトウエアも含まれている。
【００４０】
図２は、神経幹の画像を得るためのアプリケーション・プログラムを示す。ステップ２８において、磁気画像データが神経幹の軸平面に沿って１ｍｍのスライスで得られる。ステップ３０では、そのデータは、プロセッサーに転送され、走査後処理される。ステップ３２では、磁気画像スライスの中間レベルの画像は、画像表示ソフトウエアによって形成される。
【００４１】
ステップ３４では、双方向の切り取りソフトウエアは、中間レベルのスライスにおいて神経幹を識別し、そしてステップ３６では、第１の神経幹のスライスを切り取り、周囲の組織画像データを排除する。残りのスライスの重なりは、その後自動的に切り取られ、必要とされる切り取り用の境界を修正する。ステップ３８では、半双方向の分割ソフトウエアは、最初の一つ又は二つのスライスにおいてコンピュータに対して神経幹の境界を識別し、その後そのソフトウエアは、残りのスライスを自動的に分割して、識別された境界を照合し、かつ、修正する。
【００４２】
ステップ４０では、二進マスキング（ｂｉｎａｒｙ  ｍａｓｋｉｎｇ）ソフトウエアは、分割した神経の境界に対する二次元の二進マスクを作り出す。ステップ４２において、二次元の二進マスクは、中間レベルデータの分割ソフトウエアによって使用され、元の磁気共鳴又は磁気転送画像スライスから神経幹を示す中間レベルデータを分割する。
【００４３】
ステップ４４において、組織記載的な分析ソフトウエアは、神経束、神経周膜、及び神経束間の筋膜を含み、分割した神経幹に対して神経幹中間レベルデータを神経幹微細構造データ母集団に再分割する。再分割したデータ母集団の補間は、ステップ４６において行われる。物質の不透明、放出、及び表面の反射を定義するソフトウエアは、これらの特徴を調整して、個々の微細構造が複合組織画像内での視覚化を高めている。
【００４４】
静止画像及び映画画像は、ステップ４８において三次元の画像ソフトウエアによって構築される。個別の神経組織の微細構造の画像及び個別の神経組織の微細構造から成る神経幹の複合画像の両方が、構築される。
【００４５】
ステップ５０では、画像は、印刷された画像としてか、又はビデオ表示のような視覚用のソフトウエアによって表示される。選択的に、組織計算ソフトウエアは、ステップ５２で、神経束の画像データから選択された断面における神経束の材料の量を決定するが、その値は、ステップ５４で表示用ソフトウエアによって図式的に表示される。
【００４６】
神経幹は、高分解能のＴ１又はＴ２重みの磁気共鳴（ＭＲ）画像で容易に視覚化される。神経幹の断面において、神経束は、黒がかった灰色の基質に散在している明るい「点」として現れる。その点は、可変の厚さの黒い境界によって囲まれている細胞間の組織を示すが、その厚さは、神経周膜及び薄い支持用の筋膜の幾つかの層を示している。
【００４７】
神経束からの相対的に高い振幅の信号は、ミエリンの存在に関連する。ミエリンは、他の細胞のプラズマ薄膜のように脂質とたんぱく質から成っているが、脂質の割合が高い。プラズマ薄膜において発見された通常の一連の脂質に加えて、ミエリンは糖脂質の特徴を含んでいる。ミエリンは、３０％までの結合水（ｂｏｕｎｄ  ｗａｔｅｒ）も含んでいる。
【００４８】
脱髄が生じたとき、脂質分子の喪失及び細胞間の自由水によって、境界を定める神経周膜内のＭＲ信号の振幅は減少する。特に、明るい「点」の割合は、もはや見ることができなくなる。病理上の組織は、通常の組織よりもＭＲ画像において黒く見える。神経束の存在は、明白ではなくなる。
【００４９】
神経束の存在は、ＭＲ画像の断面の直接的な目視により部分的には検出される。しかし、断面に存在する神経束の数や割合の決定、即ち、異なる部分の比較は、目視だけによっては十分ではない。信号の振幅において黒い神経束や小さな変化を弁別することは、しばしば可能ではない。
【００５０】
本発明の方法は、神経束の三次元の画像を発生するためにこのように使用される。この神経束は、静的な形式で可視化され得るか、又は、幹の（略）長い軸を中心として回転される。後者は可視化の工程を向上させている。三次元の画像が神経束に限定されているので、幹内の構造の部分的濃度及びその明度（信号の振幅）は、直接的に可視することが容易である。
【００５１】
本発明で、発生した画像から神経幹の脱髄値を定量化することは可能であるが、この値は、以前は非侵襲的に又は主観的に測定されていた。神経組織の脱髄は、以下のように決定されている。第一に、全ての幹（索）構造の容積の割合として神経束組織の容積を計算する。次に、幹（索）の選択した断面で見られるような全ての幹（索）構造の面積の割合として神経束組織の面積を計算する。更に、長い軸に対して垂直な特定の厚さ（即ち、１ｍｍ）を持つ幹（索）の接触断面積を計算する。
【００５２】
次に、接触する断面における幹（索）の全容積の割合としての神経束組織の容積の割合を計算する。その後、幹の中央軸上の区分位置に対して得られた割合容積の図式表示を形成する。これらの割合の値によって示されたミエリンの内容の変化は、幹（神経）に関する神経生理学上（流れ効率）の地位の尺度、そして診断上重要な指標となる。
【００５３】
この技術により、例えば、前腕（エントラップメント（ｅｎｔｒａｐｍｅｎｔ）及び圧迫がありそうもない）において、手根管内の神経束組織の値と共に、そして手根管に対して末端部の幹の領域において存在する神経束組織の割合の比較が可能となる。異なる個人（患者間で比較する）から一致する領域における神経束の割合を比較することが可能となる。
【００５４】
本発明の方法によれば、神経幹の断面領域に関して神経束の割合を計算することが可能である。中央の神経に関して、幹の長い軸に対して垂直な１ｍｍの厚さの接触部分について神経束の割合が計算され、そしてその後その幹内の位置に対して存在する神経束物質の割合の二変数プロットとして表示される。この図式表示は、神経束物質の喪失が起こった中央神経幹の領域及び神経束組織の失われた量を正確に決定する場合に、ＣＴＳ診断専門医に簡単かつ直接的な手段を与える。
【００５５】
患者間での比較に関してＭＲ画像を使用する際の欠点は、異なる型の組織を示す中間レベル値の尺度がスキャナーに依存し、その結果としてスキャナー間で変化することである。磁気転送画像（ＭＴＩ）は、神経幹の分析に適用した場合、従来のＭＲ画像と比較して二つの利点を有する新たな技術である。第一に、平面内の解像度が向上している。第二に、この技術で得たデータ値はスキャナーに依存せず、その結果として、患者間の直接的な比較が可能となる。
【００５６】
神経組織の分析のためにＭＴＩを使用する可能性は、文献に記載されている。ミエリン鞘の退化における拘束プロトンの喪失には、磁気転送を介して、神経束の近傍における自由プロトンからＭＲ信号を弱める効果がある。磁気伝達関数が計算され、そしてその結果生じた値がＭＴ画像を形成するために使用される。このようにＭＴＩは、本発明の方法及び装置と共に使用する場合に特に適している。
【００５７】
本発明の方法及び装置は、神経の異変の診断にも特に適している。本発明による診断方法において、一般的には、臨床検査を最初に行い、神経異変の可能性のある位置を決定する。その後、その領域に関する高解像度の磁気画像が得られる。
【００５８】
ＭＲデータは、神経の軸に多かれ少なかれ垂直である平面内に薄い（１ｍｍ）、接触するスライスから成っている。高解像度の画像は、１０分までの走査時間を使用することによって得られる。
【００５９】
走査後データ処理は、ＭＲデータに適用される。ＭＲのハードコピー（アセテート）は要求されない。三次元のＭＲデータは、三次元の画像ソフトウエアにロードされる。その後のデータ処理におけるステップは、次の通りである。
【００６０】
元のＭＲスライスが表示される。神経が識別され、そして操作者によって視覚を最大化するように画像コントラストが調整される。このコントラスト調整は、神経の境界を形成している信号差に影響を与えず、そして以後の分割における要素ではない。
【００６１】
データの大きさは、神経の間近のデータを除いて全てのデータを捨てるためにデータ切り取りによって減少する。一度関心のある領域を定義したとき、切り取りは自動的になる。このようにして、関心のある領域の大きさは、連続画像に関する神経の位置に関係する。
【００６２】
画像データの補間が行われる。元のフォクセル（ｖｏｘｅｌ）は、変化に富んでいる、即ち、Ｚ方向に（画像スライスの厚さ）通常１ｍｍである。（スライスの平面において）ＸとＹの次元は、画像プロトコルに依存する。代表例としては、ＸとＹが０．５−０．７ｍｍである。三次元描写についてはキュービクル・フォクセル（ｃｕｂｉｃｌｅ  ｖｏｘｅｌ）が必要とされる。このように、厚さでＸ、Ｙ次元に対応するスライスを得るためには、Ｚ方向にデータを補間することが必要である。この補間は、単純なデータ平均ではなく、高度なアルゴリズムを使用する。そのアルゴリズムは、接触するスライスにおける信号領域の「形状」を識別して、中間の「形状」（スライス間の形状変化における線形を仮定する）を計算する。補間に基づく形状は、補間したスライスにおける極めて正確な情報を発生するために示される。補間は、通常、二進画像に関する切り取りと分割の後行われる。これによって、分割の過程の間、双方向の輪郭描写を行うために必要とされる時間を減少することができる。
【００６３】
ＭＲデータの自動分割は、非線形信号のために難しい。現在、元のＭＲ画像について関心を持っている領域の境界の輪郭を描くために幾つかの異なる技術が用いられている。それらは、双方向の、活線（ｌｉｖｅ−ｗｉｒｅ）の、かつ活径路（ｌｉｖｅ−ｐａｔｈ）の輪郭描写である。
【００６４】
双方向の分割で、操作者は、神経幹部分の境界をトレースして、境界における座標を記録する。活線分割においては、断面において見られる神経の境界が、操作者によって識別され、コンピュータに示される。このように、コンピュータは、同じ境界信号特性で後に接触するフォクセル（ｖｏｘｅｌ）を識別する。一度境界が認識されると、操作者は、それについて出発点を示し、カーソルを最初のポイントから離れた次のポイントに移動させる。
【００６５】
コンピュータは、提供された境界情報を用いて、二つのポイント間の境界を追跡することができ、そしてそれを注目させるために色付きの線を引く。境界信号は変わり、そして隣接する非境界の画素の存在は類似する信号特性と共に変わるので、境界は、操作者が正しいと判断するものから自動的に変わる。この場合、境界は、発散点で再定義され（即ち、境界の輪郭は訂正される）、そして境界が閉じるまで、境界に沿って所々にポイントを指摘する技術が続行される。輪郭描写の間の境界識別は、コンピュータによって使用される信号特性を洗練するために使用されて、自動的に境界を決定する。一又は二の境界が輪郭描写された後、完全で、正確な境界を得るために二又は三のポイントを示すことが通常必要である。
【００６６】
この技術は、後のスライスにおける境界の自動識別に拡張され得るが、その理由は手続を促進するからである。通常、操作者は、自動的に発生した境界の輪郭を検査し、如何なる誤りも訂正できる。連続的に洗練された境界の特性は、コンピュータにより記憶され、そして類似する画像プロトコルによって得られたデータを分割するために使用される。
【００６７】
活径路の輪郭描写は活線の輪郭描写に類似するが、コンピュータは、カーソルのいずれかの側で制限された幅の「経路」において、そのために定義されたものと一致する境界の特性のみを求める。境界に正確に追従しないで、関心を持つ領域について迅速にカーソルを動作させることは可能であり、輪郭描写の極めて迅速な方法について、定義した経路の制限内で輪郭描写を行う。
【００６８】
活径路及び活線の輪郭描写技術は、通常、全ての元のＭＲスライスについて実行される。しかし、これらの技術が開発され、輪郭描写が最初の二又は三のスライスに関して双方向に定義され、その後コンピュータは、残りのスライスにおいて対応する境界を捜索し、そしてそれらを自動的に輪郭描写する。
【００６９】
分割技術は、境界の内部及びその外部のフォクセル（ｖｏｘｅｌ）に基づいた三次元のデータの二進分離によって、関心を持つ領域の表面上の境界を出力する。それ故に、二進データの三次元画像は、「固体の」物体を呈する。しかし、境界表面は、「マスク」として使用され、元の三次元ＭＲデータの基質から関心のある領域内のＭＲデータを抽出する。抽出したＭＲデータは、中間レベルの画像と呼ばれる。
【００７０】
中間レベル画像は、このように、神経幹内に含まれた組織の微細構造についての情報を含んでいる。神経束、基質、及び神経周膜に対する中間レベル値は、別個の、かつ、重なる母集団から成る。信号の重複領域において、各物質に属する信号の割合は、それに従って割り当てられた信号値の範囲である。これによって、組織的記載データに基づいて異なる型の組織が自動的に再分割される。組織的記載の再分割は、信号の重複を解決して、神経組織の微細構造についての最善の視覚化（即ち、明らかに別個の神経束の視覚化）を得るために、反復して行われる場合がある。
【００７１】
神経の微細構造の視覚化に対して最適な不透明性、放出、及び表面強度のパラメータは、三次元の画像の創出及び解剖の検査によって決定される。これらのパラメータに対する値が一旦決定されると、それらは、後のデータにおける自動画像に使用される。これらのパラメータを調整することによる視覚化の改善は、分割とは相違する過程であり、そして周囲の基質から関連する組織を選択しない。
【００７２】
出力は、視覚的であり、かつ、数値的である。視覚的な結果は、神経周膜、神経束、及び神経束間の組織を備える全体構造の複合画像を含み、幹の三次元の描写から成っている。神経周膜の不透明性は、この組織が半透明であるように設定されている。これによって、神経幹内容が神経周膜の状況で見ることができる。同様に、神経束間の組織の不透明性は、神経周膜のものよりも大きいが、神経束のものよりも小さいように設定されている。結果は、正しい解剖上の関係で神経の微細構造を表示することである。
【００７３】
画像の三次元性を高めるように、そして解剖上の関係を全ての角度から検査できるように、画像は、長軸を中心として回転されて、「映画」ファイル内に記憶される多重「フレーム」として記録される。これは、従来のＭＲ画像ソフトウエアを使用して行われる。別個に各々の物質を含む画像も創出され、そして映画ファイルも各々に対して創出される。これらの画像によって、各微細構造の直接的な検査が可能になる。
【００７４】
神経周膜及び神経束から成る複合画像も作り出され、そして映画ファイル内に収められる。この画像によって、神経周膜の感じや厚さが神経束の状況で、そして神経束内のＭＲ信号の変化の領域と比較して厚くなるか又は薄くなるか薄膜の領域で検査することが可能になる。
【００７５】
数値的出力は、長軸に直角である神経束に関する断面の面積値を含んでいる。その値は、その長さの全体にわたって連続して計算され、そして部分位置に対する断面積の二変数のプロットで示される。位置に対する断面内で神経束の物質の濃度を示すために、類似する二変数プロットが計算される。
【００７６】
本発明の方法及び装置によって測定されたパラメータは、神経束の断面内における幹（索）の一般的な形態、断面の形態、神経束の大きさと分布、及び神経束の濃度を含んでいる。これらのパラメータは、神経の損傷や機能障害を伴う生理上の変化に関連している。
【００７７】
全体の形態及び断面の形態は、圧力環境の物理的な反映である。圧力の領域において、圧縮力に垂直な面において平面になることにより、周辺の神経が再組織することは周知である。平面化の量は、機能の変更に関係するが、関係の感度は、早期診断のためには適切でない場合がある。
【００７８】
圧縮の領域においては、神経束の大きさが減少するが、その数は増加して、より小さい束を形成する。神経突起の断面を測定することができる。
【００７９】
しかし、断面の神経束の濃度は、その区分に存在する「神経束の物質」からのＭＲ信号の尺度である。ＭＲ信号は、神経繊維（神経突起）の組織化学及び細胞間の環境と共に変化することが期待されている。これには、構造やミエリン鞘（複雑な脂質及び高割合の束縛水から成る）の化学における変化、そして神経突起や細胞間組織のイオン環境における変化が含まれる。このように、ＭＲ信号の変化は、外傷によるものを含み、神経突起における機能変化の指標である。
【００８０】
信号変化は、二つの方法で検出される。第一の方法は、最終画像を直接的に検査することである。神経外傷の領域は、神経束の部分的消失によって示される可能性がある。神経束の消失の範囲は、神経損傷のひどさの指標である。ＭＲ信号の変化は、神経幹の断面における神経束の物質の濃度を測定し、そしてその断面の位置に対してこのデータをプロットすることによって、定量化もされ得る。
【００８１】
神経幹が領域において表面的に配置されるために、神経の流れの研究は、手根管のその領域における中央の神経に関して行われる。しかし、神経障害は、中央神経システムの内部及び外部における他の領域で発生するが、その中央神経システムでは、神経幹の深さのため神経の流れの研究が実際的ではない。本発明の方法及び装置は、深い周辺の神経において、そして中央神経システムの部分において神経障害の診断及び評価について新規な手段を提供する。
【００８２】
神経障害は、圧迫や他の外傷に関連する必要がないが、多発硬化症や関連する病気のように他の理由から生じる場合がある。今まで、多発硬化症のような病気の進行や治療の効果を定量的に評価することは可能ではなかった。代わりに、開業医は、患者の主観的な評価に依存させられていた。このことは、多くの場合極めて不正確であったが、その場合、患者は、治療がなされており、そしてこの観点から幸福に関連していると考えざるを得なかった。
【００８３】
本発明の方法及び装置は、維管束組織及び腫瘍組織を含み、体の内部の深さのために接近できない組織を評価するためにも使用される。本発明は、維管束組織の遮断及び腫瘍組織の境界を可視化することが可能である。腫瘍組織の境界を可視化できることによって、本発明は、癌の治療に特に有用な道具となっている。
【００８４】
神経障害の分析に対する本発明の方法の概念の証明は、ＣＴＳで診察した患者及び非徴候性の被験者の中央神経の予備調査によって得られる。その予備調査は、本発明のある特徴を説明するために提示されており、そして発明の範囲を限定するものと解釈すべきではない。
【００８５】
二十の手首は、四つの死体の手首を含み、上記の技術を用いて走査され、分析された。生体内で走査された被験者は、臨床的に診断したひどいＣＴＳの患者、それ程ひどくないＣＴＳの患者、及び対照（症状のない）被験者を含んでいた。
【００８６】
以下の結果が示された。
【００８７】
ａ．神経幹構造を分析し、かつ、定量化する明らかな可能性は、この分析的なシステムを用いてありうる。磁気共鳴画像によって得られた、手首の従来技術による軸方向の断面が図３に示されている。断面の画像には、中央の神経及び関連する腱及び手根骨が含まれている。この図は、神経生理学に関係する臨床的な診断値の情報をその画像が殆ど与えていないことを示している。
【００８８】
本発明の方法及び装置によって構築された健康な中央神経幹の磁気共鳴画像が図４に示されている。白い縞は、有髄の神経繊維の束、即ち、神経束である。これは、図５に示すように、ＣＴＳにかかっている患者の中央神経幹の磁気共鳴画像と対照的であり、本発明の方法及び装置によって構築されたものである。神経繊維の脱髄は極めて明白である。
ｂ．神経幹が屈筋支帯の下を通過するＭＲ信号の振幅は、減少する。信号の振幅の減少は、ＣＴＳの非臨床的徴候を有する被験者においては僅かであるが、ＣＴＳ徴候に関しては、更に重要であり、ひどいＣＴＳの診断された被験者においては顕著である。
【００８９】
四つの死体の手首も、ＭＲ走査を受けている。これらの手首の脱髄の証拠は、手根管及び組織構造の切断や染色から中央の神経の摘出によって部分的に確認されている。
【００９０】
結論は以下の通りである。
【００９１】
結論は、神経の退化は検出され、ＣＴＳで位置決めされるという仮定を強く支持した。ＣＴＳ患者においてこの過程によって定まる退化の範囲は、徴候の厳しさと関連するように思える。
【００９２】
このように、本発明の方法及び装置を用いて、脱髄が発生したか否かを決定することが可能であり、更に、他の「機能的に通常である」領域と比較して影響を受けた領域におけるミエリンの喪失の割合を決定し、そして神経障害を正確に発見することが可能である。これによって、非侵襲的な、客観的な、かつ、定量化した診断方法が提供される。
【００９３】
容易に理解できるように、請求の範囲に記載した発明から逸脱しないで、上記の特徴の変形や組み合わせを多々利用し得る。そのような変形は、本発明の精神及び範囲から逸脱するものではなく、その変形は、全て請求の範囲内に含まれることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の例示となる装置のブロック図。
【図２】本発明の方法の例示となるステップを示すフローチャート。
【図３】中央の神経を含み、磁気共鳴画像によって得られた従来技術による手首の軸上の断面図。
【図４】本発明の方法を用いる装置によって構築された磁気共鳴画像であって、患者の手根管内の健康な中央の神経に関する。
【図５】図４の画像を構築するために使用された装置と方法によって構築された磁気共鳴画像であって、ＣＴＳに悩む患者の手根管内の中央の神経に関する。
【図１】
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【図２】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年11月14日(2002.11.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲の組織から孤立している解剖上の組織構造に対する非侵襲性の画像に関する方法において、
前記解剖上の組織構造及び前記周囲の組織についての患者の磁気画像データを入力装置から受信し、前記画像データが結合水についての画像データを含むことを特徴とし、
前記画像データを分割して、前記周囲の組織についての画像データから前記解剖上の組織構造を孤立させ、
前記解剖上の組織構造の画像データを組織微細構造に相当するデータ母集団に分離し、
前記組織微細構造のうちの少なくとも一つについての画像データから画像を構築し、
前記画像を記憶するか又は表示することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記磁気画像データが磁気共鳴画像によって得られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記磁気画像データが磁気転送画像によって得られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記解剖上の組織構造の画像データが、組織的記載上の再分割によって前記微細構造のデータ母集団に分離されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記組織的記載上の再分割が反復して実行され、いかなる重複する微細構造のデータ母集団をも分離することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記画像が視覚画像として表示されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記解剖上の組織構造が双方向の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記解剖上の組織構造が活線の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記解剖上の組織構造が活径路の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記構築ステップが、前記組織微細構造の複数についての画像データから前記解剖上の組織構造の複合画像を構築することからなることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記組織微細構造のうちの少なくとも一つについて物質の透明性、放出、及び表面反射のうちの少なくとも一つを調整し、前記複合画像の視覚化を向上させるステップを更に備えることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記目標組織が神経幹又は神経索であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記微細構造が神経周膜、神経束及び神経束間の組織から成ることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記神経幹又は神経索においてミエリンの存在又は喪失を神経束の画像データから計算するステップを更に備えることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記神経幹又は神経索の別の部分について得られたミエリンの計算結果に対して前記ミエリンの計算結果を比較するステップを更に備えることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記神経幹又は神経索が中央の神経であることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記解剖上の組織が腫瘍組織であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記解剖上の組織が血管組織であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
患者の磁気画像データを受信するための入力装置と、
処理装置とを備え、
前記処理装置は、
磁気画像データを分割して、周囲の組織についての画像データから解剖上の組織構造についての画像データを孤立させる第１のプログラムを有し、前記画像データが結合水についての画像データを含むことを特徴とし、更に、
前記解剖上の組織構造の画像データを組織微細構造に相当するデータ母集団に分離させる第２のプログラムと、
前記組織微細構造のうちの少なくとも一つについての画像データから画像を構築する第３のプログラムと、
前記第１のプログラム、第２のプログラム、及び第３のプログラムを連続して実行するプロセッサーとを有し、
前記プロセッサーは、
前記入力装置から画像データを用いる前記第１のプログラムと、
前記第１のプログラムの実行によって孤立した解剖上の組織構造の画像データを使用する前記第２のプログラムと、
前記第２のプログラムの実行によって得られた前記データ母集団のうちの少なくとも一つを使用する前記第３のプログラムとを実行し、
更に、前記画像を表示するための出力装置又は前記画像を記憶するための記憶装置とを備えることを特徴とする装置。
【請求項２０】
前記第２のプログラムが、組織的記載上の再分割によって前記微細構造のデータ母集団に前記解剖上の組織構造の画像データを分離することを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記第２のプログラムが前記プロセッサーによって反復して実行され、いかなる重複する微細構造のデータ母集団をも分離することを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記第１のプログラムが、双方向の輪郭描写により前記画像データを分割することを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２３】
前記第１のプログラムが、活線の輪郭描写により前記画像データを分割することを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２４】
前記第１のプログラムが、活径路の輪郭描写により前記画像データを分割することを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２５】
前記出力装置が視覚表示装置であることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２６】
前記組織的記載上の再分割によって得られた組織的記載を表示するための出力装置を更に備えることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２７】
前記入力装置が神経幹又は神経索及び周囲の組織の画像データを受信するための装置を有し、前記第２のプログラムが、神経束及び他の神経幹又は神経索の微細構造に相当するデータ母集団に前記神経幹又は神経索の画像データを分離し、前記処理装置が、神経幹又は神経索におけるミエリン存在又は喪失を神経束の画像データから計算するための第四のプログラムを更に有し、前記プロセッサーが、前記第二のプログラムの実行によって得られた神経幹についての画像データを用いて、前記第二のプログラムの実行後前記第四のプログラムを実行し、そして前記出力装置が、前記ミエリンの計算結果を表示するためか又は記憶するための装置を有することを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２８】
前記処理装置が、異なる神経幹又は神経索或いは同一の神経幹又は神経索のちの異なる部分からのミエリンの計算結果を比較するための第五のプログラムを更に有し、前記プロセッサーが、前記第四のプログラムの実行によって得られたミエリンの計算結果を用いて、前記第四のプログラムの実行後前記第五のプログラムを実行することを特徴とする請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記出力装置が視覚表示装置であることを特徴とする請求項２６に記載の装置。
【請求項３０】
患者の手根管のうちの一つの内部における中央神経の脱髄の画像化に関する方法において、
手根管を通過する中央神経の少なくとも一部を含み、患者の磁気画像データを入力装置から受信し、前記画像データが結合水についての画像データを含むことを特徴とし、
前記画像データを分割して、周囲の組織についての画像データから中央神経の画像データを孤立させ、
前記中央神経の神経束及び他の微細構造に相当するデータ母集団に前記中央神経の画像データを分離し、
前記中央神経の神経束についての少なくとも前記画像データから画像を構築し、そして
前記画像を記憶するか又は表示することを特徴とする方法。
【請求項３１】
前記方法が、前記手根管を通過する中央神経の少なくとも一部においてミエリンの存在又は喪失を前記中央神経の神経束についての画像データから計算するステップと、前記ミエリンの計算結果を記憶するか又は表示するステップとを更に備えることを特徴とする請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
前記中央神経の画像データが、組織的記載上の再分割によって微細構造のデータ母集団に分離されることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記組織的記載上の再分割が反復して実行され、いかなる重複するデータ母集団をも分離することを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記中央神経の画像データが双方向の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３５】
前記中央神経の画像データが活線の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３６】
前記中央神経の画像データが活径路の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３７】
前記中央神経の微細構造が神経周膜及び神経束間の組織から成ることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３８】
前記画像データが磁気共鳴画像によって得られることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３９】
前記画像データが磁気転送画像によって得られることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項４０】
前記構築ステップが、前記神経組織の微細構造の複数からの画像データを含む前記中央神経に関する複合画像を構築することを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項４１】
前記複合画像の微細構造のうちの少なくとも一つについて物質の不透明、放出、及び表面反射のうちの少なくとも一つが調整されて、前記中央神経の可視化を高めることを特徴とする請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記複合画像が神経周膜及び神経束間の組織を含み、そして前記神経束間の組織の不透明が前記神経周膜の不透明よりも大きいが、前記神経束の不透明よりも小さいように設定されていることを特徴とする請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記神経周膜の不透明が半透明に見えるように設定されていることを特徴とする請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記中央神経の別の部分ついて得られたミエリンの計算結果に対して前記ミエリンの計算結果を比較するステップを更に備えることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項４５】
前記患者の他の手根管内の中央神経について得られたミエリンの計算結果に対して前記ミエリンの計算結果を比較するステップを更に備えることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項４６】
脱髄の疑いがある神経幹又は神経索の画像に関する方法において、
脱髄の疑いがある神経幹又は神経索及び周囲の組織の患者の磁気画像データを入力装置から受信し、前記画像データが結合水についての画像データを含むことを特徴とし、
前記画像データを分割して、前記周囲の組織についての画像データから前記神経幹又は神経索についての前記画像データを分離し、
前記神経幹又は神経索の神経束及び他の微細構造に相当するデータ母集団に前記神経幹又は神経索についての前記画像データを分離し、
前記神経幹又は神経索の神経束についての少なくとも前記画像データ画像を構築し、そして、
前記画像を記憶するか又は表示することを特徴とする方法。
【請求項４７】
前記脱髄の疑いがある神経幹又は神経索においてミエリンの存在又は喪失を前記神経束の画像データから計算し、そして前記ミエリンの計算結果を記憶するか又は表示するステップを更に備えることを特徴とする請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記神経幹又は神経索についての前記画像データが、組織的記載上の再分割によって微細構造のデータ母集団に分離されることを特徴とする請求項４６に記載の方法。
【請求項４９】
前記組織的記載上の再分割が反復的に実行され、いかなる重複する微細構造のデータ母集団をも分離することを特徴とする請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
前記神経幹又は神経索についての前記画像データが双方向の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項４６に記載の方法。
【請求項５１】
前記神経幹又は神経索についての前記画像データが活線の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項４６に記載の方法。
【請求項５２】
前記神経幹又は神経索についての前記画像データが活径路の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項４６に記載の方法。
【請求項５３】
前記神経幹又は神経索についての前記微細構造が。神経周膜及び神経束間の組織も含むことを特徴とする請求項４６に記載の方法。
【請求項５４】
前記画像データが磁気共鳴画像によって得られることを特徴とする請求項４６に記載の方法。
【請求項５５】
前記画像データが磁気転送画像によって得られることを特徴とする請求項４６に記載の方法。
【請求項５６】
前記構築ステップが、複数の神経組織の微細構造からの画像データを含む前記神経幹又は神経索の複合画像を構築することを含むことを特徴とする請求項４６に記載の方法。
【請求項５７】
前記複合画像の微細構造のうちの少なくとも一つについて物質の不透明、放出及び表面反射のうちの少なくとも一つが調整されて、前記神経幹又は神経索の可視化を向上させることを特徴とする請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
前記複合画像が神経周膜及び神経束間の組織を含み、そして前記神経束間の組織の不透明が前記神経周膜の不透明よりも大きいが、前記神経束の不透明よりも小さいように設定されていることを特徴とする請求項５７に記載の方法。
【請求項５９】
前記神経周膜の不透明が半透明に見えるように設定されていることを特徴とする請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
前記神経幹又は神経索の別の部分について得られたミエリンの計算結果に対して前記ミエリンの計算結果を比較するステップを更に備えることを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【請求項６１】
前記神経幹又は神経索が中央の神経であることを特徴とする請求項４６に記載の方法。
【請求項６２】
神経幹又は神経索及び周囲の組織について患者の磁気画像データを受信するための入力装置を備え、前記画像データが結合水についての画像データを含むことを特徴とし、更に、
処理装置とを備え、
前記処理装置は、
前記周囲の組織についての磁気画像データから前記神経幹又は神経索についての磁気画像データを分割する第１のプログラムと、
前記神経幹又は神経索の画像データを神経束及び他の神経幹又は神経索微細構造に相当するデータ母集団に分離させる第２のプログラムと、
前記神経束の画像データから前記神経幹又は神経索におけるミエリンの存在又は喪失を計算する第３のプログラムと、
前記第１のプログラム、第２のプログラム、及び第３のプログラムを連続して実行するプロセッサーとを有し、
前記プロセッサーは、
前記入力装置から画像データを用いる前記第１のプログラムと、
前記第１のプログラムの実行によって孤立した前記神経幹又は神経索を使用する前記第２のプログラムと、
前記第２のプログラムの実行によって得られた前記神経索のデータ母集団を使用する前記第３のプログラムとを実行し、
更に、前記ミエリンの計算結果を表示するための出力装置又は前記ミエリンの計算結果を記憶するための記憶装置とを備えることを特徴とする装置。
【請求項６３】
前記第２のプログラムが、組織的記載上の再分割によって前記微細構造のデータ母集団に前記神経幹又は神経索の画像データを分離することを特徴とする請求項６２に記載の装置。
【請求項６４】
前記第２のプログラムが前記プロセッサーによって反復して実行され、いかなる重複する微細構造のデータ母集団をも分離することを特徴とする請求項６３に記載の装置。
【請求項６５】
前記第１のプログラムが、双方向の輪郭描写により前記画像データを分割することを特徴とする請求項６２に記載の装置。
【請求項６６】
前記第１のプログラムが、活線の輪郭描写により前記画像データを分割することを特徴とする請求項６２に記載の装置。
【請求項６７】
前記第１のプログラムが、活径路の輪郭描写により前記画像データを分割することを特徴とする請求項６２に記載の装置。
【請求項６８】
前記出力装置が視覚表示装置であることを特徴とする請求項６２に記載の装置。
【請求項６９】
前記組織的記載上の再分割によって得られた組織的記載を表示するための出力装置を更に
備えることを特徴とする請求項６３に記載の装置。
【請求項７０】
前記処理装置が、異なる神経幹又は神経索或いは同一の神経幹又は神経索のちの異なる部分から得られたミエリンの計算結果を比較するための第四のプログラムを有し、前記プロセッサーが、前記第三のプログラムの実行によって得られたミエリンの計算結果を用いて、前記第三のプログラムの実行後前記第四のプログラムを実行することを特徴とする請求項６２に記載の装置。
【請求項７１】
脱髄の疑いがある神経幹又は神経索の定量測定に関する方法において、
脱髄脱髄の疑いがある神経幹又は神経索及び周囲の組織の患者の磁気画像データを入力装置から受信し、前記画像データが結合水についての画像データを含むことを特徴とし、
前記画像データを分割して、前記周囲の組織についての画像データから前記神経幹又は神経索についての前記画像データを分離し、
前記神経幹又は神経索の神経束及び他の微細構造に相当するデータ母集団に前記神経幹又は神経索についての前記画像データを分離し、
前記神経幹又は神経索におけるミエリンの存在又は喪失を前記神経束の画像データから計算し、
前記ミエリンの計算結果を記憶するか又は表示することを特徴とする方法。
【請求項７２】
前記神経幹又は神経索についての前記画像データが、組織的記載上の再分割によって微細構造のデータ母集団に分離されることを特徴とする請求項７１に記載の方法。
【請求項７３】
前記組織的記載上の再分割が反復的に実行され、いかなる重複する微細構造のデータ母集団をも分離することを特徴とする請求項７２に記載の方法。
【請求項７４】
前記神経幹又は神経索についての前記画像データが双方向の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項７１に記載の方法。
【請求項７５】
前記神経幹又は神経索についての前記画像データが活線の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項７１に記載の方法。
【請求項７６】
前記神経幹又は神経索についての前記画像データが活径路の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項７１に記載の方法。
【請求項７７】
前記画像データが磁気共鳴画像によって得られることを特徴とする請求項７１に記載の方法。
【請求項７８】
前記画像データが磁気転送画像によって得られることを特徴とする請求項７１に記載の方法。
【請求項７９】
前記神経幹又は神経索の別の部分についてのミエリンの計算結果に対して前記ミエリンの計算結果を比較するステップを更に備えることを特徴とする請求項７１に記載の方法。
【請求項８０】
前記神経幹又は神経索が中央の神経であることを特徴とする請求項７１に記載の方法。
【請求項８１】
患者の手根管のうちの一つの内部における中央神経の脱髄の定量測定に関する方法において、
手根管を通過する中央神経の少なくとも一部を含み、患者の磁気画像データを入力装置から受信し、
前記画像データを分割して、周囲の組織についてのいかなる画像データから前記中央神
経の画像データを孤立させ、
前記中央神経の神経束及び他の微細構造に相当するデータ母集団に前記中央神経の画像データを分離し、
前記手根管内の前記中央神経におけるミエリンの存在又は喪失を前記中央神経束についての前記画像データから計算し、
前記ミエリンの計算結果を記憶するか又は表示することを特徴とする方法。
【請求項８２】
前記中央神経の画像データが、組織的記載上の再分割によって微細構造のデータ母集団に分離されることを特徴とする請求項８１に記載の方法。
【請求項８３】
前記組織的記載上の再分割が反復して実行され、いかなる重複するデータ母集団をも分離することを特徴とする請求項８２に記載の方法。
【請求項８４】
前記中央神経の画像データが双方向の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項８１に記載の方法。
【請求項８５】
前記中央神経の画像データが活線の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項８１に記載の方法。
【請求項８６】
前記中央神経の画像データが活径路の輪郭描写によって分割されることを特徴とする請求項８１に記載の方法。
【請求項８７】
前記画像データが磁気共鳴画像によって得られることを特徴とする請求項８１に記載の方法。
【請求項８８】
前記画像データが磁気転送画像によって得られることを特徴とする請求項８１に記載の方法。
【請求項８９】
前記中央神経の別の部分ついて得られたミエリンの計算結果に対して前記ミエリンの計算結果を比較するステップを更に備えることを特徴とする請求項８１に記載の方法。
【請求項９０】
前記患者の他の手根管内の中央神経について得られたミエリンの計算結果に対して前記ミエリンの計算結果を比較するステップを更に備えることを特徴とする請求項８１に記載の方法。
【国際調査報告】
2004528873.tif 000052
2004528873.tif 000053
2004528873.tif 000054
2004528873.tif 000055