(57)【要約】  本発明は、医用撮像の方法を提供する。この方法は、現在の活性時間ウィンドウ２０４Ａ乃至Ｎについて、及び脳活動解析セッション２００、５００の間に、活性状態にある対象３１８の関心領域３０９のｆＭＲＩデータを受信するステップを有する。横緩和Ｔ２*マップは、ｆＭＲＩデータ変動の所定のモデルを使用してｆＭＲＩデータから生成されうる。生成されたＴ２*マップは、基準Ｔ２*マップと比較されうる。現在の活性時間ウィンドウ２０４Ａ乃至Ｎ中の関心領域３０９の血中酸素レベル依存性（ＢＯＬＤ）応答は、比較の結果を使用して推定されうる。
2022501157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医用撮像の方法において、
現在の活性時間ウィンドウに対して及び脳活動分析セッションの間に、活性状態にある対象の関心領域のｆＭＲＩデータを受信するステップと、
前記ｆＭＲＩデータから、ｆＭＲＩデータ変動の所定のモデルを使用して横緩和Ｔ２*マップを生成するステップと、
前記生成されたＴ２*マップを基準Ｔ２*マップと比較するステップと、
前記比較の結果を用いて前記現在の活性時間ウィンドウ中の前記関心領域の血中酸素レベル依存応答を推定するステップと、
前記対象の休止状態期間において取得されたｆＭＲＩデータを受信し、前記休止期間を連続する重複しない基準時間ウィンドウのセットに細分するステップであって、基準時間ウィンドウは前記活性時間ウィンドウと同じ長さを有する、ステップと、
各決定された基準時間ウィンドウについてＴ２*マップを生成し、前記決定された基準時間ウィンドウの前記生成されたＴ２*マップを結合して、基準Ｔ２*マップをもたらすステップと、
前記Ｔ２*マップの生成のために、前記休止状態期間の開始時に発生する時間ウィンドウの所定のサブセットを前記基準時間ウィンドウのセットから除外するステップと、を有する方法。
【請求項２】
各後続の活性タイムウィンドウに対する前記セッション中に前記方法のステップを繰り返すステップを更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記脳活動分析セッションを、前記対象のインタリーブされた休止状態期間及び活性状態期間に分割するステップを更に有し、前記活性時間ウィンドウは、休止状態期間に続く前記対象の活性状態期間に生じる、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記休止状態期間は、前記現在の活性時間ウィンドウの活性状態期間の直前にある、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ｆＭＲＩデータの各ボクセルについて前記方法ステップを実行するステップを更に有し、前記比較は、前記生成されたＴ２*マップの各ボクセルのＴ２*値と前記基準Ｔ２*マップの同じボクセルのＴ２*値との間で実行される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記ｆＭＲＩデータは、それぞれのエコー時間ＴＥで得られた複数のエコー画像データを有し、前記Ｔ２*マップを生成することは、モデルＳ（ＴＥ）＝Ｓ0ｅｘｐ（−ＴＥ／Ｔ２*）を使用して、前記エコー時間にわたってＴ２*値変動をフィッティングすることを有し、ここでＴＥ はエコー時間であり、Ｓ0 はＴＥ＝０の信号である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記ＢＯＬＤ応答は、関連付けられたボクセルが当該ボクセルの基準Ｔ２*値よりも高い前記Ｔ２*マップのＴ２*値を有する前記関心領域の一部の活性状態を示し、前記ＢＯＬＤ応答は、関連付けられたボクセルが当該ボクセルの基準Ｔ２*値よりも小さい前記Ｔ２*マップのＴ２*値を有する前記関心領域の一部の休止状態を示す、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記ｆＭＲＩデータは、励起ＲＦパルスの印可の後の複数の異なるエコー時間における複数のＭＲＩ画像を有する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
プロセッサによる実行のための機械実行可能命令を有するコンピュータプログラムにおいて、前記機械実行可能命令の実行は、前記プロセッサに、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の方法を実行させる、コンピュータプログラム。
【請求項１０】
医用撮像システムにおいて、
機械実行可能命令を記憶するメモリと、
前記医用撮像システムを制御するためのプロセッサであって、前記機械実行可能命令の実行が、前記プロセッサに、
現在の活性時間ウィンドウに対して及び脳活動分析セッションの間に、活性状態にある対象の関心領域のｆＭＲＩデータを受信させ、
前記ｆＭＲＩデータから、ｆＭＲＩデータ変動の所定のモデルを使用して横緩和Ｔ２*マップを生成させ、
前記生成されたＴ２*マップを基準Ｔ２*マップと比較させ、
前記比較の結果を使用して、前記現在の活性時間ウィンドウ中の前記関心領域の血中酸素レベル依存応答を推定させ、
前記対象の休止状態期間において取得されたｆＭＲＩデータを受信させ、前記休止期間を、連続する重複しない基準時間ウィンドウのセットに細分させ、基準時間ウィンドウが活性時間ウィンドウと同じ長さを有し、各決定された基準時間ウィンドウについてＴ２*マップを生成させ、前記決定された基準時間ウィンドウの前記生成されたＴ２*マップを結合させて、基準Ｔ２*マップをもたらし、
前記Ｔ２*マップの生成のために、前記休止状態期間の開始時に発生する時間ウィンドウの所定のサブセットを前記基準時間ウィンドウのセットから除外させる。
【請求項１１】
請求項１０に記載の医用撮像システムを有するＭＲＩシステムにおいて、前記ＭＲＩシステムは、前記医用撮像システムによって提供される撮像プロトコルを使用してｆＭＲＩデータを取得するように構成される、ＭＲＩシステム。
【請求項１２】
励起ＲＦパルスを印加し、前記励起ＲＦパルスの印加の後の複数の異なるエコーで複数のＭＲＩ画像を取得するように構成される、請求項１０又は１１に記載のＭＲＩシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴撮像に関し、特にリアルタイムｆＭＲＩに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）スキャナは、大きな静磁場（Ｂ0）に依存して、患者の体内の画像を生成するためのプロシージャの一部として原子の核スピンを整列させる。これらの画像は、対象の様々な量又は特性を反映することができる。例えば、脳活性化の血行動態反応は、活性化された脳領域において磁気的及び電気的変化を引き起こす。ＭＲＩは、例えば、脳血流又は血中酸素濃度依存（ＢＯＬＤ）効果に基づいて、磁気変化を可視化することを可能にする。後者は、通常、機能的ＭＲＩ（ｆＭＲＩ）と称される。
【０００３】
ｆＭＲＩにおける主な問題は、ＢＯＬＤ信号の変化が小さく、信号の変化を引き起こす非ＢＯＬＤ関連の影響も存在することである。非ＢＯＬＤ信号変化の最も一般的な原因は、頭部の動き、心臓及び呼吸の影響であり、また、スキャナ関連アーチファクトも、信号変化を引き起こす。
【０００４】
Olafsson V.T. et Al: proceedings of ISMRM, vol 11, page 132は、単一のエコー、ベースライン画像の推定値、及びベースラインＲ２*から直接的にｆＭＲＩ実験におけるΔＲ２*を推定する方法を開示している。
【０００５】
Olafsson V.T. et Al: proceedings of ISMRM, vol 12, page 45は、ｆＭＲＩにおけるＲ２*及び磁場マップの動的更新のための方法を開示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、独立請求項に記載の医用撮像システム、コンピュータプログラム製品、及び方法を提供する。実施形態は、従属請求項に記載されている。
【０００８】
実施形態は、小さいｆＭＲＩ信号変化を検出することを可能にしうる。これらの変化は、増加された神経活動に対する生理学的反応、すなわちＢＯＬＤコントラストによって引き起こされる。しかしながら、信号変化は、他の効果、例えば、動き、心臓及び呼吸の効果、スキャナの不安定性によっても引き起こされる可能性がある。これらの信号変化を、真のＢＯＬＤ反応によって引き起こされる変化から区別することが、不可欠である。本開示は、神経フィードバックを含むリアルタイムｆＭＲＩ応用のためのより良好なＢＯＬＤコントラストを可能にし得る。
【０００９】
一態様では、本発明は、医用撮像の方法を提供する。本方法は、現在の活性時間ウィンドウについて、かつ脳活動解析セッション中に、活性状態にある対象の関心領域のｆＭＲＩデータを受信するステップを有する。この方法は、ｆＭＲＩデータ変動の所定のモデルを使用して、ｆＭＲＩデータから横緩和Ｔ２*マップを生成するステップを更に有する。生成されたＴ２*マップは、基準Ｔ２*マップと比較されてもよい。現在の活性時間ウィンドウ中の関心領域のＢＯＬＤ応答は、比較の結果を使用して推定され得る。
【００１０】
関心領域は、例えば、対象の脳であってもよい。時間ウィンドウは、動的と称されてもよい。
【００１１】
本方法は、例えば、対象が活性状態期間にある間に実行されてもよく、現在の活性時間ウィンドウは、その活性状態期間の時間間隔である。これは、リアルタイムで小さいｆＭＲＩ信号変化を識別することを可能にし得る。
【００１２】
ＢＯＬＤ応答は、対象の脳の異なる領域を観察するために使用され得るが、これらは、対象が脳分析試験を受けている間、任意の時点で活性であることが見出される。  
【００１３】
Ｔ２*マップは、例えば、Ｒ２*マップから得られてもよく、又はその逆であってもよく、ここで、Ｒ２* = １／Ｔ２*である。本方法は、Ｔ２*マップを用いて本明細書で説明されるように、Ｒ２*マップ上で実行されるように構成され得る。Ｒ２*マップの場合、Ｔ２*マップの解釈ロジックを得るために、脳活動に対するＢＯＬＤ応答を解釈するロジックが、反転されてもよい。
【００１４】
本開示は、各時点について個別にＢＯＬＤ変化を決定することを可能にし得る。この場合、ＢＯＬＤ 変化は、フィードバック信号として使用されることができる。この神経フィードバックは、対象が異常な脳活動を矯正するように訓練されることができることを可能にし得る。本開示は、例えば、フィードバックが真のＢＯＬＤ効果に与えられるとき、例えば、対象が呼吸サイクルに応答するように訓練していないとき、成功神経フィードバック訓練を可能にし得る。Ｔ２*情報は、真のＢＯＬＤ応答を測定するために使用され、したがって、現実のＢＯＬＤ信号変化に対するフィードバックを与える。本開示は、例えば、神経フィードバックを与えずに、単にタスクを実行することによって、活性化パターンの変動が識別されうる、脳の機能におけるより多くの洞察を提供しうる。
【００１５】
一実施形態によれば、この方法は、各後続の活性時間ウィンドウに対してセッション中に方法ステップを繰り返すステップを更に有する。この実施形態は、より長い時間間隔にわたるｆＭＲＩ信号の変動の連続的かつリアルタイムの分析を可能にし得るので、有利であり得る。これは、ｆＭＲＩ信号変化のより良好なモデリングを可能にし得る。
【００１６】
一実施形態によれば、本方法は、脳活動分析セッションを、対象のインタリーブされた休止状態期間及び活性状態期間に分割するステップを更に含み、活性時間ウィンドウは、休止状態期間に続く対象の活性状態期間に生じる。異なる状態期間をインタリーブすることは、対象の同じ状態の単一の時間ウィンドウ間の小さいｆＭＲＩ変化と、異なる状態の期間の大域的ｆＭＲＩ変化との両方を検出することを可能にし得る。
【００１７】
一実施形態によれば、休止状態期間は、現在の活性時間ウィンドウの活性状態期間の直前にある。
【００１８】
一実施形態によれば、本方法は、更に、対象の休止状態期間において取得されたｆＭＲＩデータを受信するステップと、休止時間期間を連続する非重複基準時間ウィンドウのセットに細分するステップであって、基準時間ウィンドウが活性時間ウィンドウと同じ長さを有する、ステップと、各決定された基準時間ウィンドウについてＴ２*マップを生成するステップと、決定された基準時間ウィンドウの生成されたＴ２*マップを結合して、基準Ｔ２*マップを生じるステップとを有する。現在のセッションの休止状態期間を基準とすることは、例えば、基準マップが理論的なものである、又は別の異なるセッションから取得されたマップである場合と比較して、推定されたＢＯＬＤ応答の精度を高め得る。
【００１９】
一実施形態によれば、本方法は、Ｔ２*マップを生成するために、休止状態期間の開始時に発生する時間ウィンドウの所定のサブセットを基準時間ウィンドウのセットから除外するステップを更に有する。休止状態期間のダイナミクスの第１のサブセットを除外することによって、以前の活性状態期間からのＢＯＬＤ応答遅延は、基準Ｔ２*マップの生成のために使用されるＢＯＬＤ応答と干渉し得ない。これは、推定されたＢＯＬＤ応答の精度を更に高め得る。時間ウィンドウのサブセットは、例えば、それぞれ２秒の３つの時間ウィンドウを有してもよい。
一実施形態によれば、この方法は、ｆＭＲＩデータ内の各ボクセルについて方法ステップを実行するステップを更に有し、比較は、生成されたＴ２*マップの各ボクセルのＴ２*値と、Ｔ２*基準マップ内の同じボクセルのＴ２*値との間で実行される。これは、活性である脳の特定の小さな領域を識別することを可能にし得る。
【００２０】
一実施形態によれば、ｆＭＲＩデータは、それぞれのエコー時間ＴＥで取得された複数のエコー画像データを有し、Ｔ２*マップを生成することは、モデルＳ（ＴＥ）＝Ｓ0ｅｘｐ（−ＴＥ／Ｔ*2）を使用してエコー時間にわたるＴ２*値変動をフィッティングすることを有し、ここでＴＥはエコー時間であり、Ｓ０はＴＥ＝０における信号である。これは、Ｔ２*値の正確な推定を可能にし得る。このモデルは、信号強度の非ＢＯＬＤ変動であるＳ０の変化を、Ｔ２*変動において符号化される現実のＢＯＬＤ変動から分離するので、有利でありうる。Ｓ0の変化は、動き、心臓及び呼吸の影響によって引き起こされることができる。また、スキャナの不安定さは、Ｓ0の変動に寄与する。
【００２１】
一実施形態によれば、ＢＯＬＤ応答は、関連するボクセルがそのボクセルの基準Ｔ２*値よりも高いＴ２*マップのＴ２*値を有する関心領域の一部の活性状態を示し、ＢＯＬＤ応答は、関連するボクセルがそのボクセルの基準Ｔ２*値よりも小さいＴ２*マップのＴ２*値を有する関心領域の一部の休止状態を示す。
【００２２】
一実施形態によれば、ｆＭＲＩデータは、励起ＲＦパルスの印加後の複数の異なるエコー時間における複数のＭＲＩ画像を有する。
【００２３】
別の態様では、本発明は、プロセッサによる実行のための機械実行可能命令を有するコンピュータプログラム製品を更に提供し、機械実行可能命令の実行は、プロセッサに、前述の実施形態のいずれかの方法を実行させる。
【００２４】
別の態様では、本発明は、機械実行可能命令を記憶するためのメモリと、医用撮像システムを制御するためのプロセッサとを有する医用撮像システムを更に提供し、機械実行可能命令の実行は、プロセッサに、現在の活性時間ウィンドウについて及び脳活動分析セッション中に、活性状態にある対象の関心領域のｆＭＲＩデータを受信させ、ｆＭＲＩデータから、ｆＭＲＩデータ変動の所定のモデルを使用して横緩和Ｔ２*マップを生成させ、生成されたＴ２*マップを基準Ｔ２*マップと比較させ、比較の結果を使用して、現在の活性時間ウィンドウ中の関心領域の血中酸素レベル依存（ＢＯＬＤ）応答を推定させる。
【００２５】
本発明の前述の実施形態のうちの１つ又は複数は、組み合わされた実施形態が相互に排他的でない限り、組み合わされてもよいことが理解される。
【００２６】
当業者には理解されるように、本発明の態様は、装置、方法、又はコンピュータプログラム製品として実施されうる。したがって、本発明の態様は、全体的にハードウェアの実施形態、全体的にソフトウェアの実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）、又は本明細書では全て一般に「回路」、「モジュール」、又は「システム」と称されうるソフトウェア及びハードウェアの態様を組み合わせる実施形態の形態を取ってもよい。更に、本発明の態様は、具現化されたコンピュータ実行可能コードを有する１つ又は複数のコンピュータ可読媒体において具現化されたコンピュータプログラム製品の形態を取りうる。
【００２７】
１つ又は複数のコンピュータ可読媒体の任意の組み合わせが、利用されてもよい。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読信号媒体又はコンピュータ可読記憶媒体であってもよい。本明細書で使用される「コンピュータ可読記憶媒体」は、コンピューティングデバイスのプロセッサによって実行可能である命令を記憶しうる任意の有形の記憶媒体を包含する。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ可読の非一時的記憶媒体と称されてもよい。コンピュータ可読記憶媒体は、また、有形のコンピュータ可読媒体と称されてもよい。ある実施形態では、コンピュータ可読記憶媒体が、コンピュータ装置のプロセッサによってアクセスされることができるデータを記憶することができてもよい。コンピュータ可読記憶媒体の例は、フロッピーディスク、磁気ハードディスクドライブ、ソリッドステートハードディスク、フラッシュメモリ、ＵＳＢサムドライブ、ランダムアクセスメモリ、読み取り専用メモリ、光ディスク、光磁気ディスク、及びプロセッサのレジスタファイルを含むが、これらに限定されない。光ディスクの例は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、又はＤＶＤ−Ｒディスクなどのコンパクトディスク（ＣＤ）及びデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）を含む。コンピュータ可読記憶媒体という用語は、また、ネットワーク又は通信リンクを介してコンピュータ装置によってアクセスされることが可能な様々なタイプの記録媒体をさす。例えば、データは、モデムを介して、インターネットを介して、又はローカルエリアネットワークを介して検索されてもよい。コンピュータ可読媒体上に具現化されたコンピュータ実行可能コードは、無線、有線、光ファイバケーブル、ＲＦなど、又は前述のものの任意の適切な組み合わせを含むがこれらに限定されない、任意の適切な媒体を使用して送信され得る。
【００２８】
コンピュータ可読信号媒体は、例えば、ベースバンドで、又は搬送波の一部として、具現化されたコンピュータ実行可能コードを持つ伝搬データ信号を含んでもよい。そのような伝播信号は、電磁、光学、又はそれらの任意の適切な組み合わせを含むが、それらに限定されない、任意の様々な形態を取りうる。コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータ可読記憶媒体ではなく、命令実行システム、機器、又は装置によって、又はそれに関連して使用するために、プログラムを通信、伝播、又は移送することができる、任意のコンピュータ可読媒体であってもよい。
【００２９】
「コンピュータメモリ」又は「メモリ」は、コンピュータ可読記憶媒体の一例である。コンピュータメモリは、プロセッサに直接アクセス可能な任意のメモリである。' 「コンピュータ記憶装置」又は「記憶装置」は、コンピュータ可読記憶媒体の他の例である。コンピュータ記憶装置は、任意の不揮発性コンピュータ可読記憶媒体である。ある実施形態では、コンピュータ記憶装置が、コンピュータメモリであってもよく、又はその逆であってもよい。
【００３０】
本明細書で使用される「プロセッサ」は、プログラム又は機械実行可能命令又はコンピュータ実行可能コードを実行することができる電子コンポーネントを包含する。「プロセッサ」を有するコンピューティングデバイスへの言及は、可能性として複数のプロセッサ又は処理コアを含むものとして解釈されるべきである。プロセッサは、例えば、マルチコアプロセッサであってもよい。プロセッサは、単一のコンピュータシステム内の、又は複数のコンピュータシステム間で分散されたプロセッサの集合を指す場合もある。コンピューティングデバイスという用語は、可能性としてプロセッサ又は複数のプロセッサをそれぞれ有するコンピューティングデバイスの集合又はネットワークを指すことがありうると解釈されるべきである。コンピュータ実行可能コードは、同一のコンピューティングデバイス内にあってもよいし、複数のコンピューティングデバイスに分散されていてもよい複数のプロセッサによって実行されてもよい。
【００３１】
コンピュータ実行可能コードは、機械実行可能命令又はプロセッサに本発明の態様を実行させるプログラムを有してもよい。本発明の態様のための動作を実行するためのコンピュータ実行可能コードは、Ｊａｖａ、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｃ＋＋などのオブジェクト指向プログラミング言語及びＣ又は類似のプログラミング言語などの従来の手続き型プログラミング言語を含む、１つ以上のプログラミング言語の任意の組み合わせで書かれ、機械実行可能命令にコンパイルされてもよい。場合によっては、コンピュータ実行可能コードは、高水準言語の形式であってもよいし、事前にコンパイルされた形式であってもよく、オンザフライで機械実行可能命令を生成するインタプリタと共に使用されてもよい。
【００３２】
コンピュータ実行可能コードは、全体的にユーザのコンピュータ上で、部分的にはユーザのコンピュータ上で、スタンドアロンのソフトウェアパッケージとして、部分的にはユーザのコンピュータ上でかつ部分的には遠隔コンピュータ上で、又は全体的に遠隔コンピュータ又はサーバ上で、実行されてもよい。後者のシナリオでは、遠隔コンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又は広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意のタイプのネットワークを介してユーザのコンピュータに接続されてもよく、又は接続は、（例えば、インターネットサービスプロバイダを使用するインターネットを介して）外部コンピュータに対してなされてもよい。
【００３３】
本発明の態様は, 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製品のフローチャート図及び／又はブロック図を参照して説明される。フローチャート、図、及び／又はブロック図の各ブロック又はブロックの部分は、適用可能な場合にはコンピュータ実行可能コードの形態のコンピュータプログラム命令によって実施されることができることを理解されたい。更に、互いに排他的ではない場合、異なるフローチャート、図、及び／又はブロック図におけるブロックの組み合わせが、組み合わされてもよいことを理解されたい。これらのコンピュータプログラム命令は、マシンを生成するように、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、又は他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサに提供されてもよく、コンピュータ又は他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサを介して実行される命令は、フローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックで指定された機能／動作を実施するための手段を作成する。
【００３４】
これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ、他のプログラマブルデータ処理装置、又は他のデバイスに特定の方法で機能するように指示することができるコンピュータ可読媒体に格納されてもよく、その結果、コンピュータ可読媒体に格納された命令は、フローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックで指定された機能／動作を実装する命令を含む製造品を生成する。
【００３５】
コンピュータプログラム命令は、また、コンピュータ、他のプログラマブルデータ処理装置、又は他のデバイスにロードされて、一連の動作ステップがコンピュータ、他のプログラマブル装置、又は他のデバイス上で実行されて、コンピュータ又は他のプログラマブル装置上で実行される命令がフローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックで指定された機能／動作を実装するためのプロセスを提供するようにコンピュータ実装プロセスを生成することも可能である。
【００３６】
ここで使用される「ユーザインタフェース」は、ユーザ又はオペレータがコンピュータ又はコンピュータシステムとインタラクトすることを可能にするインタフェースである。「ユーザインタフェース」は、「ヒューマンインタフェース装置」とも称される。ユーザインタフェースは、情報又はデータをオペレータに提供し、及び／又はオペレータから情報又はデータを受信しうる。ユーザインタフェースは、オペレータからの入力がコンピュータによって受け取られることを可能にし、コンピュータからユーザに出力を提供してもよい。換言すれば、ユーザインタフェースは、オペレータがコンピュータを制御又は操作することを可能にしてもよく、インタフェースは、コンピュータがオペレータの制御又は操作の効果を示すことを可能にしてもよい。ディスプレイ又はグラフィカルユーザインタフェース上のデータ又は情報の表示は、オペレータに情報を提供する一例である。キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッド、ポインティングスティック、グラフィックスタブレット、ジョイスティック、ゲームパッド、ウェブカメラ、ヘッドセット、ペダル、有線グローブ、リモートコントロール、及び加速度計を介するデータの受信は、全て、オペレータからの情報又はデータの受信を可能にするユーザインタフェース構成要素の例である。
【００３７】
本明細書で使用される「ハードウェアインタフェース」は、コンピュータシステムのプロセッサが外部コンピューティングデバイス及び／又は機器とインタラクトする及び／又はそれを制御することを可能にするインタフェースを含む。ハードウェアインタフェースは、プロセッサが制御信号又は命令を外部コンピューティングデバイス及び／又は機器に送信することを可能にし得る。ハードウェアインタフェースは、また、プロセッサが外部コンピューティングデバイス及び／又は装置とデータを交換することを可能にしうる。ハードウェアインタフェースの例は、ユニバーサルシリアルバス、ＩＥＥＥ １３９４ポート、パラレルポート、ＩＥＥＥ １２８４ポート、シリアルポート、ＲＳ−２３２ポート、ＩＥＥＥ ４８８ポート、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ接続、ワイヤレスローカルエリアネットワーク接続、ＴＣＰ／ＩＰ接続、イーサネット接続、制御電圧インタフェース、ＭＩＤＩインタフェース、アナログ入力インタフェース、及びデジタル入力インタフェースを含むが、これらに限定されない。
【００３８】
本明細書で使用される「ディスプレイ」又は「表示装置」は、画像又はデータを表示するように適応された出力装置又はユーザインタフェースを包含する。ディスプレイは、視覚的データ、オーディオデータ、及び／又は触覚データを出力してもよい。
ディスプレイの例は、コンピュータモニタ、テレビ画面、タッチスクリーン、触覚電子ディスプレイ、点字スクリーン、ブラウン管、蓄積管、双安定ディスプレイ、電子ペーパー、ベクトルディスプレイ、フラットパネルディスプレイ、真空蛍光ディスプレイ（ＶＦ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオードディスプレイ（ＯＬＥＤ）、プロジェクタ、及びヘッドマウントディスプレイを含むが、これらに限定されない。
【００３９】
磁気共鳴画像データは、ここではＭＲＩスキャン中に磁気共鳴装置のアンテナを用いて原子スピンによって放射される高周波信号の記録された測定値であると定義される。磁気共鳴画像データは、ここでは磁気共鳴ｋ空間データから再構成される解剖学的データの再構成された２次元又は３次元視覚化として定義される。磁気共鳴画像データの視覚化は、コンピュータを用いて実行されることができる。
【００４０】
以下、本発明の好ましい実施形態は、単なる例として、図面を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】医用撮像システムの一例を示す。
【図２】脳活動分析セッションの一連の時間期間を示す。
【図３】医用撮像のための方法のフローチャートである。
【図４】医用撮像システムの更なる例を示す。
【図５Ａ】本開示の一例による、ＢＯＬＤ応答を推定するための方法のフローチャートである。
【図５Ｂ】マルチエコー取得画像及び導出されたＳ０及びＲ２*マップを示す。
【図５Ｃ】脳活動分析セッションの一連の時間期間を示す。
【図５Ｄ】ＢＯＬＤ応答マップを示す。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
これらの図における同様の番号が付された構成要素は、同等の構成要素であるか、又は同じ機能を実行するかのいずれかである。前述された要素は、機能が同等である場合には必ずしも後の図で説明されない。
【００４３】
図１は、本開示に含まれるような方法ステップを実施するのに一般的に適した医用撮像システム１００ａの一例を示す。医用撮像システム１００は、プロセッサ１０４を有するコンピュータ１０２を有するものとして示されている。プロセッサは、オプションのハードウェアインタフェース１０６及びオプションのユーザインタフェース１０８に接続されているものとして示されている。ユーザインタフェース１０８は、画像をレンダリングするためのディスプレイであってもよいし、それを含んでいてもよい。ハードウェアインタフェース１０６は、例えば、ネットワークインタフェースであってもよく、又は医用撮像システムの他の構成要素とデータ又はコマンドを交換するために使用されてもよい。プロセッサ１０４は、更に、メモリ１１０に接続されているものとして示されている。メモリ１１０は、プロセッサ１０４にアクセス可能であるメモリの任意の組み合わせであってもよい。これは、メインメモリ、キャッシュメモリなどのものや、フラッシュＲＡＭ、ハードドライブなどの不揮発性メモリ、又は他の記憶装置も含む。いくつかの例では、メモリ１０４は、非一時的コンピュータ可読媒体であると見なされてもよい。
【００４４】
メモリ１１０は、機械実行可能命令１２０を含むものとして示されている。機械実行可能命令１２０は、プロセッサ１０４が様々なデータ処理タスクを実行することを可能にし、いくつかの例では、医用撮像システム１００の他のコンポーネントを制御することも可能にする。機械実行可能命令１２０は、プロセッサ１０４が本方法の少なくとも一部を実行することを可能にする。
【００４５】
本明細書に記載される方法は、ソースプログラム、実行可能プログラム（オブジェクトコード）、スクリプト、又は実行されるべき一連の命令を含む任意の他のエンティティの形態であってもよい。ソースプログラムがある場合、そのプログラムは、コンパイラ、アセンブラ、インタプリタ等を介して翻訳される必要があり、これらは、ＯＳに関連して適切に動作するように、メモリ１１０内に含まれていてもいなくてもよい。更に、方法は、方法及びデータのクラスを有するオブジェクト指向プログラミング言語、又はルーチン、サブルーチン、及び／又は関数を有する手続型プログラミング言語として記述されることができる。
【００４６】
図２は、脳活動分析セッション２００の一連の時間期間を描いている。脳活動分析セッション２００は、分割されてもよく、又は対象のインタリーブされた休止状態期間２０１Ａ乃至Ｎ（破線で示される）及び活性状態期間２０３Ａ乃至Ｎ（実線で示される）を有してもよい。休止状態期間２０１Ａ乃至Ｎ の間、対象は、脳が特定のタスクを実行していないことを示す休止状態にある。活性状態期間２０３Ａ乃至Ｎの間、対象は、ビデオを見るなどの活動を実行しており、したがって、対象の脳の一部が活性であり得る。
【００４７】
休止状態期間２０１Ａ乃至Ｎの各々は、等しい持続時間の休止時間ウィンドウ２０２Ａ乃至２０２Ｎに細分される。活性状態期間２０３Ａ乃至Ｎの各々は、等しい持続時間の活性時間ウィンドウ２０４Ａ乃至２０４Ｎに細分される。活性時間ウィンドウ２０４Ａ乃至Ｎは、休止時間ウィンドウ２０２Ａ乃至Ｎと同じ持続時間を有する。明確にするために、１つの休止状態期間及び１つの活性状態期間の時間ウィンドウのみが、示されている。
【００４８】
例えば、対象者は、活性状態期間中に無音単語生成タスクを実行しなければならない場合がある。脳活動分析セッション２００は、例えば、３２ｓの活性状態期間とインタリーブされた３２ｓの休止状態期間から成ってもよい。脳活動分析セッション２００の合計スキャン持続時間は、例えば、４１６秒であってもよく、その結果、各々１６時間ウィンドウの６つの活性状態期間とインタリーブされた７つの休止状態期間を生じる。
【００４９】
脳活動分析セッション２００は、図２に定義されるように、例えば、対象が定義された状態の下にある間に、リアルタイムでＢＯＬＤ応答の正確な測定を可能にし得る。
【００５０】
休止状態期間、活性状態期間及び脳活動分析セッションの時間精度は、例示目的のために提供される。当業者は、異なる時間ウィンドウ持続時間などのような脳活動分析セッションの他の構成が、本方法で使用され得ることを理解するのであろう。
【００５１】
図３は、医用撮像のための方法のフローチャートである。ステップ２１１では、活性状態にある対象の関心領域のｆＭＲＩデータが、受信されうる。ｆＭＲＩデータは、現在の活性時間ウィンドウ、例えば２０４Ｂに対して、及び脳活動分析セッション２００の間に受信される。現在時間ウィンドウ２０４Ｂは、対象が現在活動を実行している活性状態期間の一部であってもよく、例えば、図３の方法は、リアルタイムで実行されている。ｆＭＲＩデータ収集の一例が、図５Ａにおいて提供される。
【００５２】
ステップ２１３において、横緩和、Ｔ２*マップが、ｆＭＲＩデータ変動の所定のモデルを使用してｆＭＲＩデータから生成されてもよい。モデルは、取得された信号の変化をＴＥの関数として記述しうる。一例のモデルは、各マルチエコー取得の信号減衰をＳ（ＴＥ）＝Ｓ0ｅｘｐ（−ＴＥ／Ｔ*2）のように記述してもよく、ここで、ＴＥはエコー時間であり、Ｓ0はＴＥ＝０における信号である。
【００５３】
ステップ２１５において、生成されたＴ２*マップは、基準Ｔ２*マップと比較されてもよい。基準Ｔ２*マップは、例えば、以下のようにして得られてもよい。
【００５４】
基準ｆＭＲＩデータは、対象の休止状態期間、例えば２０１Ａ中に取得されてもよい。Ｔ２*マップは、休止状態期間の各休止時間ウィンドウ２０２Ａ乃至Ｎに対して生成されてもよい。生成されたＴ２*マップは、結合されて、基準Ｔ２*マップをもたらしてもよい。ｆＭＲＩデータは、対象の休止状態期間中に取得されるため、基準データとみなされる。基準マップを決定する例は、図５Ａに記載されている。
【００５５】
ステップ２１７において、現在の活性時間ウィンドウ中の関心領域のＢＯＬＤ応答が、比較の結果を使用して推定され得る。Ｔ２*値の変化は、ＢＯＬＤ変動に関連する。Ｔ２*値は、活性化された領域におけるＢＯＬＤ応答の結果として、領域的に増加する。Ｓ0の変化は、動き、心臓及び呼吸効果によって引き起こされることができる信号強度の非ＢＯＬＤ変動を含む。また、（例えば、撮像システム３００の）スキャナの不安定性は、Ｓ0の変動に寄与する。
【００５６】
一例では、ステップ２１３乃至２１７が、ボクセル単位で実行されてもよい。すなわち、ｆＭＲＩデータの各ボクセルについて、Ｔ２*値は、例えば、エコー時間ＴＥの関数としてモデルをボクセル値にフィッティングすることによって生成されてもよい（例えば、１０個のエコー時間が使用される場合、１０個のボクセル値がフィッティングされうる）。これは、ｆＭＲＩデータのボクセルに対するＴ２*値（Ｔ２*マップ）を生じる。ｆＭＲＩデータの各ボクセルについて、比較が、ボクセルのＴ２*値と同じボクセルの基準Ｔ２*値との間で実行され、ＢＯＬＤ応答は、その比較結果に基づいてボクセルについて推定されうる。
【００５７】
本明細書で説明される方法は、例えば、ネイティブ空間内のｆＭＲＩデータに対して実行されてもよい。受信されたｆＭＲＩデータは、対象のネイティブ空間において取得されてもよい。
【００５８】
図４は、医用撮像システム３００の他の例を示す。図４の医用撮像システム３００は、医用撮像システム３００が、磁気共鳴撮像システムをも有することを除いて、図１の医用撮像システム１００と同様である。
【００５９】
磁気共鳴撮像システム３０２は、磁石３０４を有する。磁石３０４は、それを貫通するボア３０６を有する円筒型の超電導磁石である。異なる種類の磁石の使用も可能であり、例えば、分割円筒形磁石及びいわゆるオープン磁石の両方を使用することも可能である。分割円筒形磁石は、クライオスタットが磁石の等平面へのアクセスを可能にするために２つのセクションに分割されていることを除いて、標準的な円筒形磁石と同様であり、このような磁石は、例えば、荷電粒子ビーム治療と併せて使用されてもよい。オープン磁石は、対象を受け入れるのに十分に大きい空間を間に有する上下の２つのマグネットセクションを有し、２つのセクションの配置は、ヘルムホルツコイルのものと同様である。オープン磁石は、対象があまり閉じ込められないため、人気がある。円筒形磁石のクライオスタットの内部には、超電導コイルの集合体が存在する。円筒形磁石３０４のボア３０６内には、磁場が磁気共鳴撮像を実行するのに十分に強くかつ均一である撮像ゾーン３０８が存在する。関心領域３０９が、撮像ゾーン３０８内に示されている。取得される磁気共鳴データは、典型的には関心領域について取得される。対象３１８は、対象３１８の少なくとも一部が撮像ゾーン３０８及び関心領域３０９内にあるように、対象支持体３２０によって支持されているように示されている。
【００６０】
磁石のボア３０６内には、磁場勾配コイル３１０のセットも存在し、これは、磁石３０４の撮像ゾーン３０８内で磁気スピンを空間符号化するための予備的な磁気共鳴データの取得のために使用される。磁場勾配コイル３１０は、磁場勾配コイル電源３１２に接続される。磁場勾配コイル３１０は、代表例であることが意図されている。典型的には、磁場勾配コイル３１０は、３つの直交する空間方向において空間符号化するための３つの別々のコイルセットを含む。磁場勾配電源は、磁場勾配コイルに電流を供給する。磁場勾配コイル３１０に供給される電流は、時間の関数として制御され、傾斜されても又はパルス化されてもよい。
【００６１】
撮像ゾーン３０８に隣接するのは、撮像ゾーン３０８内の磁気スピンの向きを操作し、撮像ゾーン３０８内のスピンからの無線送信を受信するための無線周波数コイル３１４である。この例では、無線周波数コイル３１４は、ヘッドコイルであり、関心領域３０９は、対象３１８の脳を画像化する。
【００６２】
無線周波数アンテナは、複数のコイル素子を含んでもよい。無線周波数アンテナは、チャネル又はアンテナと称されてもよい。無線周波数コイル３１４は、無線周波数トランシーバ３１６に接続される。無線周波数コイル３１４及び無線周波数トランシーバ３１６は、別個の送信コイル及び受信コイル、並びに別個の送信器及び受信器により置き換えられてもよい。無線周波数コイル３１４及び無線周波数トランシーバ３１６は、代表的であることが理解される。無線周波数コイル３１４は、専用の送信アンテナ及び専用の受信アンテナを表すことも意図されている。同様に、トランシーバ３１６も、別個の送信器及び受信器を表してもよい。また、無線周波数コイル３１４は、複数の受信／送信素子を有してもよく、無線周波数トランシーバ３１６は、複数の受信／送信チャネルを有してもよい。例えば、ＳＥＮＳＥのような並列撮像技術が実行される場合、無線周波数コイル３１４は、複数のコイル素子を有する。
【００６３】
磁石３０４の口径３０６の内部には、対象インジケータ３２２が存在する。対象インジケータは、例えば、対象３１８にオーディオ及び／又は視覚刺激を提供してもよい。対象インジケータ３２２は、活性状態及び休止状態の２つの異なる別個の状態のうちの１つにおいて刺激を提供することができる。対象インジケータ３２２が活性状態を示す場合、対象３１８は、特定の思考を考えるか、又は手足を動かす又は別の動作を実行するなどの特定の身体活動を実行するかのいずれかである。対象インジケータ３２２は、例えば、対象３１８に可視である光を有することができ、ディスプレイであることができ、又はオーディオ信号を提供することができる。トランシーバ３１６、勾配コントローラ３１２、及び対象インジケータ３２２は、コンピュータシステム１０２のハードウェアインタフェース１０６に接続されているように示されている。
【００６４】
メモリ１１０は、更に、パルスシーケンスコマンド３３０を含むものとして示されている。パルスシーケンスコマンドは、プロセッサ１０４が磁気共鳴撮像システム３０２を制御することを可能にするようなコマンドに変換することができるコマンド又はデータのいずれかである。メモリ１１０は、パルスシーケンスコマンド３３０で磁気共鳴撮像システム３０２を制御することによって取得された磁気共鳴画像データ３３２を含むものとして更に示される。パルスシーケンスコマンド３３０は、磁気共鳴画像データ３３２の個々の取得中に、対象インジケータ３２２に活性状態を示すことと休止状態を示すこととの間で変化させる命令をも含んでもよい。磁気共鳴画像データ３３２がいずれの状態にあるかを後で決定するのに使用されることができるデータは、メタデータ３３４内にある。メタデータ３３４は、メモリ１１０に記憶されているものとして示されている。
【００６５】
図５ａは、本開示の一例による、ＢＯＬＤ応答を推定するための方法のフローチャートである。この例では、対象３１８は、脳活動分析セッション５００の活性状態期間中に無音単語生成タスクを実行しなければならなかった。実験は、３２秒の休止状態期間に３２秒の活性状態期間をインタリーブしたもので構成された。合計スキャン持続時間は、４１６秒であり、各々１６の時間ウィンドウの６つの活性状態期間とインタリーブされた７つの休止状態期間をもたらす。
【００６６】
ステップ５０１において、ｆＭＲＩデータは、マルチエコーＥＰＩシーケンスを用いて（例えば、撮像システム３００によって）取得される。マルチエコーＥＰＩシーケンスを使用することは、脳活動のより詳細な分析を可能にし得る。マルチエコーデータの例は、脳活動分析セッション５００の休止状態期間及び活性状態期間の各時間ウィンドウについて、それぞれ１２、３５及び５８ｍｓのエコー時間で取得されてもよい。繰り返し時間ＴＲは、例えば２０００ｍｓである。各ＴＲの間に、全脳容積、例えば２７スライスが記録され、各スライスは６４×６４の解像度を有する。これは、対象がタスク、例えば、無音単語生成を実行している間にｆＭＲＩデータを生成するために使用されてもよい。これは、ｆＭＲＩデータを使用して無音単語生成中に脳活性化を評価することを可能にし得る。他の解像度も可能である。
【００６７】
各マルチエコー取得の信号減衰は、モデル式Ｓ（ＴＥ）＝Ｓ0ｅｘｐ（−ＴＥ／Ｔ*2）によって記述され、ここでＴＥはエコー時間であり、Ｓ0はＴＥ＝０における信号である。Ｔ２*の変化は、ＢＯＬＤ変動に関連する。Ｔ２*は、活性化領域におけるＢＯＬＤ応答の結果として、領域的に増加する。Ｓ0の変化は、動き、心臓及び呼吸の影響によって引き起こされることができる信号強度の非ＢＯＬＤ変動である。また、スキャナの不安定さは、Ｓ0の変動に寄与する。
【００６８】
このモデル式は、ステップ５０３において、取得されたｆＭＲＩデータのボクセル当たりの測定された信号にフィッティングされ、Ｓ0及びＴ２*マップが、生成される。フィッティングは、例えば、Ｍａｔｌａｂ関数「ｆｉｔ」を使用してＭａｔｌａｂで行われうる。単一指数関数（「Ｅｘｐ１」）は、追加のフィッティングオプション、すなわち「ＴｏｌＦｕｎ」、０．１、「ＴｏｌＸ」、０．１、「ＭａｘＦｕｎＥｖａｌｓ」、１００、「ＭａｘＩｔｅｒ」、１０でフィッティングされた。Ｒ２*はＴ２*の逆である、すなわちＲ２*＝１／Ｔ２*であるので、Ｒ２*マップは、例えば、Ｔ２*マップから生成されてもよい。これは、ＢＯＬＤ関連信号がより短いＲ２*を有することを意味する。マルチエコー取得及び導出されたＳ０及びＲ２*マップの一例は、図５Ｂに示される。
【００６９】
フィッティングステップ５０３を実行する前に、ｆＭＲＩデータは、再整列のような既知の前処理方法を使用して前処理されてもよい。例えば、個々のエコーデータは、例えば、空間平滑化（ＳＰＭ）を使用して再整列及び平滑化され、その結果、ステップ５０３のフィッティングは、Ｓ０及びＴ２*を得るために、再整列及び平滑化されたエコーデータに対して実行される。
【００７０】
ステップ５０７において、Ｒ２*シリーズは、時間ウィンドウ当たりのタスク活性化を決定する目的で分析される。各休止状態期間５３０について、平均Ｒ２*は、図５Ｃに示されるように、一連の時間ウィンドウ５３２にわたって決定される。先行する活性状態期間５２９からのＢＯＬＤ効果が依然として活性でありうるため、最初の３つの時間ウィンドウ（６秒）５３１は、使用されない。ステップ５０９において、活性状態期間５３５のサブインターバル５３７の各個々の活性状態時間ウィンドウに対して、Ｒ２*のパーセンテージ信号変化（ＰＳＣ）が、決定された。再び、最初の３つの時間ウィンドウ５３６は、ＢＯＬＤ応答遅延のために使用されない。これは、図５Ｃに示されており、線５３９は、セッション５００中の対象のＢＯＬＤ応答を示す。
【００７１】
ｆＭＲＩデータの各ボクセルについて、時間ウィンドウ５３２内のボクセルｄｙｎａｍｉｃ（ｊ）のＲ２*値の平均は、平均方程式ｒｅｓｔi＝（Σj=i+3j=i+15ｄｙｎａｍｉｃ（ｊ））／ｎに従って平均化され、ここで、ｉは休止状態期間５３０の最初の時間ウィンドウであり、ｎは時間ウィンドウ５３２の数であり、ｊは時間ウィンドウ５３２の時間ウィンドウである。ｒｅｓｔiは休止状態時間期間５３０を使用して取得させられた所与のボクセルに対する基準Ｒ２*値である。
【００７２】
図５Ｃに示されるように、休止状態期間の開始ウィンドウは、それぞれ＝１、３３、６５、９７、１２９、１６１、１９３である。活性状態時間ウィンドウ当たりのパーセンテージ信号変化は、ＰＳＣ方程式ＰＳＣt＝（（ｔａｓｋ（ｔ）−ｒｅｓｔi）／ｒｅｓｔi）×１００によって規定されてもよく、ここで、ｒｅｓｔiは、平均方程式に従って計算され、ｔａｓｋ（ｔ）は、値ｒｅｓｔiを計算するために使用される休止状態期間５３０の直後に続く活性状態期間５３５の個々の活性状態時間ウィンドウである。ｔａｓｋ（ｔ）は、活性状態期間５３５の現在の時間ウィンドウを使用して取得された所与のボクセルに対する実際の又は現在のＲ２*値である。一例では、ＰＳＣが、所定のボクセルに対してのみ計算されてもよい。所定のボクセルは、マスクを使用して選択されうる。一例では、マスクは、ＰＳＣがマスク内のボクセルに対してのみ計算されるように、灰白質に対して使用されてもよい。マスクの他の例も、同様に使用されてもよい。例えば、脳全体のマスク又は灰白質及び白質のマスクである。
【００７３】
ＰＳＣ方程式によれば、活性状態時間ウィンドウ当たりの各活性化は、前の休止状態期間に対するＰＳＣtとして規定される。２つの効果、すなわち、ＢＯＬＤの正の効果及びＢＯＬＤの負の効果が、区別されうる。ＢＯＬＤの正の効果によれば、現在の活性状態時間ウィンドウにおける所与のボクセルのＲ２*値は、減少し（例えば、所与のボクセルについてｔａｓｋ（ｔ）＜ｒｅｓｔi）、時間ウィンドウのＢＯＬＤ効果が休止状態期間の平均に対して増加したことを示す。これは、活性化を示す。ＢＯＬＤの負の効果によれば、所与のボクセルのＲ２*値は、（例えば、所与のボクセルに対してｔａｓｋ（ｔ）＞ｒｅｓｔi）増加し、ＢＯＬＤ効果が休止状態期間の平均に対して減少したことを示す。これは、非活性化を示す。非活性化は、これらのボクセルが、減少されたＢＯＬＤ効果を示すことを意味する。
【００７４】
正のＢＯＬＤ効果（活性化）に関して、活性状態期間５３７の活性状態時間ウィンドウ８９のＲ２*変化は、平均及びＰＳＣ方程式に従って計算され、すなわち、ｒｅｓｔiが、休止状態時間ウィンドウ３６乃至４８について計算された。エコー２のＢＯＬＤ応答も、また、（再整列及び平滑化後の）データセット全体を用いてＳＰＭで計算された。比較が、図５Ｄに示される。図５Ｄに示されるように、活性状態時間ウィンドウ８９の活性化パターンは、ＳＰＭに見られるＢＯＬＤ応答に非常に類似している。ＳＰＭでは、ＧＬＭ関数が、完全なデータセット、２０８の全ての時間ウィンドウに適用され、したがって、より良好な統計的検出力を生じる。活性状態時間ウィンドウ８９について見出されたのと同様の活性化パターンが、かなりの数のダイナミクスにおいて見出された。長期スキャナ効果は、おそらく、活性化が直前の休止ブロックの平均に対して計算されたため、除外されることができる。
【００７５】
図５Ｂは、活性状態期間５３５の活性状態時間ウィンドウ８９中に取得されたｆＭＲＩデータのスライス（１３）のＭＲ画像５２１乃至５２３を示す。ＭＲ画像５２１、５２２、５２３は、それぞれＴＥ＝１２、３５、５８ｍｓの３つのエコーを用いて得られたｆＭＲＩデータから再構成される。図５Ｃは、更に、上記のように、各ボクセルに対して、モデル方程式を３つのエコーの３つのボクセル値にフィッティングすることによって、画像５２１乃至５２３から導出されるＳ0マップ５２５及びＲ２*マップ５２５を示す。
【００７６】
図５Ｄは、活性状態時間ウィンドウ８９について計算された正の活性化パターン５４１を示す。活性化パターン５４１は、異なるスライス、すなわち、それぞれ、アキシャル１３、サジタル４６、及びコロナル３９について得られたＢＯＬＤ応答５４３、５４４及び５４５のマップを有する。
【００７７】
５Ｄは、更に、３つのスライスについてＳＰＭを使用して第２のエコー５２２について計算されたＢＯＬＤ応答５４７、５４８及び５４９を示す。線５６０は、スライス位置を示す。
【符号の説明】
【００７８】
１００  医用撮像システム
１０２  コンピュータ
１０４  プロセッサ
１０６  ハードウェアインタフェース
１０８  ユーザインタフェース
１１０  コンピュータメモリ
１２０  機械実行可能命令
２００  脳活動分析セッション
２０１  休止状態期間
２０２  休止状態時間ウィンドウ
２０３  活性状態期間
２０４  活性状態時間ウィンドウ
２１１−２１７  ステップ
３００  医用撮像システム
３０２  磁気共鳴撮像システム
３０４  磁石
３０６  磁石のボア
３０８  撮像ゾーン
３０９  関心領域
３１０  磁場勾配コイル
３１２  磁場勾配コイル電源
３１４  高周波コイル
３１６  トランシーバ
３１８  対象
３２０  対象支持体
３２２  対象インジケータ
３３０  パルスシーケンスコマンド
３３２  磁気共鳴撮像データ
３３４  メタデータ
５００  脳活動分析セッション
５０１−５０９  ステップ。
５２１−５２３  ＭＲ画像
５２５  Ｓ０マップ
５２６  Ｒ２*マップ
５２９  活性状態期間
５３０  休止状態期間
５３１  休止状態時間ウィンドウ
５３２  休止状態時間ウィンドウ
５３５  活性状態期間
５３６  活性状態時間ウィンドウ
５３７  活性状態時間ウィンドウ
５３９  ＢＯＬＤ応答
５４１  活性化パターン
５４３−５４５  ＢＯＬＤ応答マップ
５４７−５４９  ＳＰＭを有するＢＯＬＤ応答マップ
５６０  線
【図１】
2022501157.tif 000003
【図２】
2022501157.tif 000004
【図３】
2022501157.tif 000005
【図４】
2022501157.tif 000006
【図５Ａ】
2022501157.tif 000007
【図５Ｂ】
2022501157.tif 000008
【図５Ｃ】
2022501157.tif 000009
【図５Ｄ】
2022501157.tif 000010
【国際調査報告】
2022501157.tif 000011
2022501157.tif 000012