(57)【要約】  骨画像診断用システムが開示される。処理ユニットは、エコーＭＲＩデータセットを処理するために設けられる。処理ユニットは、骨強調画像データセットを得るために、ラジアルサンプリングスキームにしたがって複素数データのラジアルサンプリングラインに位相傾斜を加えるように構成されている。単一の位相傾斜が、サンプリングスキームのラジアルサンプリングラインに加えられ、ラジアルサンプリングラインは、エコー時間によって定義された起点の両側に延びている。位相傾斜は、所定の方程式に基づいている。結合ユニットが、背景抑制画像データセットを得るためにＭＲＩデータセットを骨強調画像データセットと組み合わせるために設けられる。
2017529963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴画像法を用いた骨画像診断用システムであって、
エコーＭＲＩデータセットを処理するための処理ユニットを具備し、前記エコーＭＲＩデータセットは、エコー時間及びラジアルサンプリングスキームにしたがって生成され、少なくともｋ空間の中心が放射状にサンプリングされ、前記エコー時間は、骨の所定のＴ２値以上であり、前記エコーＭＲＩデータセットは、複素数データを含み、
前記処理ユニットは、骨強調画像データセットを得るために、前記ラジアルサンプリングスキームにしたがって前記複素数データのラジアルサンプリングラインに位相傾斜を加えるように構成され、単一の位相傾斜が、前記サンプリングスキームのラジアルサンプリングラインに加えられ、前記ラジアルサンプリングラインが、前記エコー時間によって定義された起点の両側に延び、前記位相傾斜は、方程式
【数１】
2017529963.tif 000014
に基づいており、ここで、Ｈ（ｋ）は座標ｋをもつ複素ラジアル周波数領域で表された前記位相傾斜であり、ｘ０は画像空間のシフトを表し、ｆ（ｋ）はｋの単調増加関数であり、
前記処理ユニットは、ｋの正の値及び負の値でＨ（ｋ）を加えるように構成されている、システム。
【請求項２】
背景抑制画像データセットを得るために、前記ＭＲＩデータセットを前記骨強調画像データセットと組み合わせるための結合ユニットをさらに具備する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記結合ユニットは、前記ＭＲＩデータセット及び前記骨強調画像データセットに基づいた減算を行うための減算ユニットを含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
ＭＲＩ取得スキームを実行することによって前記エコー時間及び前記ラジアルサンプリングスキームにしたがって前記エコーＭＲＩデータセットを生成するための取得装置をさらに具備し、
前記取得装置は、ｋ空間の起点の両側のデータをサンプリングするように構成され、
前記ｋ空間の起点は、前記エコー時間（ＴＥ）に基づいている、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記取得装置は、特定のエンコード勾配設定に対して、無線周波数（ＲＦ）パルスからエコー時間（ＴＥ）までの時間間隔の少なくとも一部の間、及び、前記エコー時間（ＴＥ）からのある時間間隔の少なくとも一部の間、データを前方へサンプリングするように構成されている、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記取得装置は、複数のサンプリング点で前記サンプリングを行うように構成され、
前記サンプリング点の少なくともいくつかは、前記エコー時間（ＴＥ）によって定義された時間点に対して対称的に配置されている、請求項４に記載のシステム。
【請求項７】
前記取得装置は、静的主磁場強度と、骨のＴ２値以上かつ前記静的主磁場強度に対応する水脂肪同相時間点以下のエコー時間にしたがって前記ＭＲＩデータセットを生成するように構成されている、請求項４に記載のシステム。
【請求項８】
前記取得装置は、周波数エンコードを用いてｋ空間の中心付近の領域でデータ点を取得するように構成され、前記データ点は、前記ｋ空間の中心と交差する線に沿って配置されている、請求項４に記載のシステム。
【請求項９】
空間領域で骨強調画像データセットを得るために、前記骨強調画像データセットを再構成するための再構成ユニットをさらに具備する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
空間領域で再構成された背景抑制画像データセットを得るために、前記背景抑制画像データセットを再構成するための再構成ユニットをさらに具備する、請求項２又は３に記載のシステム。
【請求項１１】
ｋ＝γ／２π・Ｇ・ｔであり、γは磁気回転比であり、ｔは、ｔの正の値及び負の値に対する、前記エコー時間にしたがうｋ空間の中心に対するエンコード時間であり、Ｇは読み出し勾配である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
磁気共鳴画像法を用いた骨画像診断方法であって、
エコーＭＲＩデータセットを処理することを含み、前記エコーＭＲＩデータセットは、エコー時間及びラジアルサンプリングスキームにしたがって生成され、少なくともｋ空間の中心が放射状にサンプリングされ、前記エコー時間は、骨の所定のＴ２値以上であり、前記エコーＭＲＩデータセットは、複素数データを含み、
前記処理は、骨強調画像データセットを得るために、前記ラジアルサンプリングスキームにしたがって前記複素数データのラジアルサンプリングラインに位相傾斜を加えることを含み、単一の位相傾斜が、前記サンプリングスキームのラジアルサンプリングラインに加えられ、前記ラジアルサンプリングラインは、前記エコー時間によって定義された起点の両側に延び、前記位相傾斜は、方程式
【数２】
2017529963.tif 000015
に基づいており、ここで、Ｈ（ｋ）は座標ｋをもつ複素ラジアル周波数領域で表された位相傾斜であり、ｘ０は画像空間のシフトを表し、ｆ（ｋ）はｋの単調増加関数であり、
Ｈ（ｋ）は、ｋの正の値及び負の値で加えられる、骨画像診断方法。
【請求項１３】
コンピューターシステムに請求項１２に記載の方法を実行させるためのコンピューター読み取り可能な命令を含むコンピュータープログラム生成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、核磁気共鳴画像法に関する。特に、本発明は、骨画像診断に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療において、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）の主要な適用対象は、脳の白質、脳の灰白質及び臓器のような軟組織タイプの画像診断である。３次元骨画像診断に関して、コンピューター断層撮影（ＣＴ）が依然として至適基準となっている。ＭＲＩデータから骨構造を検出して分ける試みがなされている。例えば、国際公開第２００７／０４４５２７号は、ＭＲＩ画像からの暗い骨境界強度情報を用いて骨の境界を検出して分けることと、分けられた骨の境界を用いて骨のモデルを構築することと、骨疾患を検出するために骨のモデルを使用することと、分けられた画像領域内の骨疾患を検出することとを含む方法を開示している。国際公開第２０１３／００１３９９号は、骨画像データを含む超短エコー時間画像データを開示している。国際公開第２０１３／００１３９９号は、さらに、腱又は骨のような非常に小さな自由誘導減衰をもつ組織の画像診断を可能にする超短エコー時間を開示しており、骨画像データは、対象内の骨の配置及び位置を表す自由誘導減衰データを含む磁気共鳴データを包含している。
【０００３】
国際公開第２０１３／００１３９９号は、磁気共鳴画像システム及びコンピューターシステムを含む医療機器の一例を開示している。
【０００４】
しかしながら、ＭＲＩに基づいて改良された骨可視化を提供できることは価値がある。
【発明の概要】
【０００５】
第１の態様によれば、本発明は、磁気共鳴画像診断を用いた骨画像診断システムを提供する。このシステムは、エコーＭＲＩデータセットを処理するための処理ユニットを具備し、前記エコーＭＲＩデータセットは、エコー時間及びラジアルサンプリングスキームにしたがって生成され、少なくともｋ空間の中心が、放射状にサンプリングされ、前記エコー時間は、骨の所定のＴ２値以上あり、前記エコーＭＲＩデータセットは、複素数データを含み、  
前記処理ユニットは、骨強調画像データセットを得るために前記ラジアルサンプリングスキームにしたがって前記複素数データの前記ラジアルサンプリングラインに位相傾斜（phase ramp）を加えるように構成され、単一の位相傾斜が、前記サンプリングスキームのラジアルサンプリングラインに加えられ、前記ラジアルサンプリングラインは、前記エコー時間で定義された起点の両側に延び、前記位相傾斜は、以下の方程式に基づいている。
【０００６】
【数１】
2017529963.tif 000003
【０００７】
ここで、Ｈ（ｋ）は、座標ｋをもつ複素ラジアル周波数領域で表された位相傾斜であり、ｘ０は画像空間のシフトであり、ｆ（ｋ）はｋの単調増加関数であり、前記処理ユニットは、ｋの正の値及び負の値をもつＨ（ｋ）を加えるように構成されている。
【０００８】
システムは、さらに、背景抑制画像データセットを得るために、生成されたＭＲＩデータセットを骨強調画像データセットと組み合わせるための結合ユニットを具備する。結合ユニットは、例えば、比較技術や磁化誘起現象を用いて、骨以外の構造を除去するのを助けることができる。
【０００９】
本発明の他の態様によれば、磁気共鳴画像法を用いた骨画像診断方法が提供される。この方法は、  
エコーＭＲＩデータセットを処理することを含み、前記エコーＭＲＩデータセットは、エコー時間及びラジアルサンプリングスキームにしたがって生成され、少なくともｋ空間の中心が、放射状にサンプリングされ、前記エコー時間は、骨の所定のＴ２値以上あり、前記エコーＭＲＩデータセットは複素数データを含み、  
前記処理は、骨強調画像データセットを得るために前記ラジアルサンプリングスキームにしたがって前記複素数データの前記ラジアルサンプリングラインに位相傾斜を加えるように構成され、単一の位相傾斜が、前記サンプリングスキームのラジアルサンプリングラインに加えられ、前記ラジアルサンプリングラインは、前記エコー時間で定義された起点の両側に延び、前記位相傾斜は、以下の方程式に基づいている。
【００１０】
【数２】
2017529963.tif 000004
【００１１】
ここで、Ｈ（ｋ）は、座標ｋをもつ複素ラジアル周波数領域で表された位相傾斜であり、ｘ０は画像空間のシフトであり、ｆ（ｋ）はｋの単調増加関数であり、前記処理ユニットは、ｋの正の値及び負の値をもつＨ（ｋ）を加えるように構成されている。
【００１２】
本発明の他の態様によれば、コンピューター読取り可能な命令を含むコンピュータープログラム生成物が提供される。命令は、制御ユニットによって実行されたとき、エコーＭＲＩデータセットを処理するように制御ユニットを制御させ、前記エコーＭＲＩデータセットは、エコー時間及びラジアルサンプリングスキームにしたがって生成され、少なくともｋ空間の中心が、放射状にサンプリングされ、前記エコー時間は、骨の所定のＴ２値以上あり、前記エコーＭＲＩデータセットは複素数データを含み、前記処理は、骨強調画像データセットを得るために前記ラジアルサンプリングスキームにしたがって前記複素数データの前記ラジアルサンプリングラインに位相傾斜を加えるように構成され、単一の位相傾斜が、前記サンプリングスキームのラジアルサンプリングラインに加えられ、前記ラジアルサンプリングラインは、前記エコー時間で定義された起点の両側に延び、前記位相傾斜は、以下の方程式に基づいている。
【００１３】
【数３】
2017529963.tif 000005
【００１４】
ここで、Ｈ（ｋ）は、座標ｋをもつ複素ラジアル周波数領域で表された位相傾斜であり、ｘ０は画像空間のシフトであり、ｆ（ｋ）はｋの単調増加関数であり、前記処理ユニットは、ｋの正の値及び負の値をもつＨ（ｋ）を加えるように構成されている。
【００１５】
当業者は、上に述べられた特徴が有用であると考えられる任意のやり方で組み合わせられることができると理解する。さらに、システムに関して説明される変更及び変形は、方法及びコンピュータープログラム生成物に同様に適用されることができ、方法に関して説明される変更及び変形は、システム及びコンピュータープログラム生成物に同様に適用されることができる。
【００１６】
以下、本発明の態様が、図面を参照して例によって明らかにされる。図面は、概略的であり、スケールを合わせられていない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】図１Ａは、皮質骨を示すＣＴ画像である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、皮質骨を示すＭＲＩ画像である。
【図２Ａ】図２Ａは、関節のＣＴ画像を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、関節のＭＲＩ画像を示す図である。
【図３】図３は、取得スキームを示す図である。
【図４】図４は、骨画像診断用システムのブロック図である。
【図５】図５は、骨画像診断方法のフローチャートである。
【図６】図６は、取得装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下では、当業者が本発明を実行することを可能にするための態様がより詳細に説明される。しかしながら、ここに与えられる詳細は、単なる例示であり、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
【００１９】
第１の例によれば、骨画像診断用システムは、ラジアルサンプリングスキーム及び骨のＴ２値以上のエコー時間にしたがってエコーＭＲＩデータセットを受信するための入力装置を含み、ＭＲＩデータセットは、化学シフトと磁化率とを示す複素数データを含み、また、システムは、骨強調画像データセットを得るために、ラジアルサンプリングスキームにしたがって複素数データに位相傾斜を加えることによってＭＲＩデータセットを処理するための処理ユニットを有し、位相傾斜は、エコー時間によって定義された起点に対してサンプリングスキームのラジアルサンプリングライン上に正及び負の位置に加えられる。
【００２０】
位相傾斜は、とりわけ、骨組織のある画像データの領域に影響する。位相傾斜を加えることによって、画像データセット中の骨組織の信号強度が高められる。サンプリングスキーム及びエコー時間は、骨組織を示す領域が捕らえられることを可能にする。
【００２１】
例えば、エコー時間は、信号遅延を局所的に容易にすることができる。
【００２２】
他の例によれば、本発明は、磁気共鳴画像法を用いた骨画像診断システムを提供し、システムは、ラジアルサンプリングスキーム及び骨のＴ２値以上のエコー時間にしたがってエコーＭＲＩデータセットを生成するための取得装置を有し、ＭＲＩデータセットは、化学シフトと磁化率とを示す複素数データを含み、また、システムは、骨強調画像データセットを得るために前記ラジアルサンプリングスキームにしたがって複素数データの前記ラジアルサンプリングラインに位相傾斜を加えることによってＭＲＩデータセットを処理するための処理ユニットを有する。
【００２３】
位相傾斜は、画像データの骨組織のある領域に影響する。位相傾斜を加えることによって、画像データセット中の骨組織の信号の強度が高められる。サンプリングスキーム及びエコー時間は、骨組織を示す位置が捕らえられるのを助ける。
【００２４】
システムは、さらに、背景抑制画像データセットを得るために、生成されたＭＲＩデータセットを骨強調画像データセットと組み合わせるための結合ユニットを有することができる。結合ユニットは、例えば、比較技術や磁化誘起現象を用いて、骨以外の構造を除去するのを助けることができる。
【００２５】
取得装置は、特定の勾配設定に対して、エコー時間（ＴＥ）にしたがってｋ空間の起点の両側のデータをサンプリングするように構成されることができる。これは、比較的高い信号対雑音比（ＳＮＲ）及び迅速なデータ収集を可能にする。さらに、これは、スライディングウィンドウ処理及び画像再構成を容易にするために、単一のｋライン上の効率的で速いデータ処理を可能にする。
【００２６】
取得装置は、特定の勾配設定に対して、無線周波数（ＲＦ）パルスからエコー時間（ＴＥ）までの時間の少なくとも一部、及び少なくともエコー時間（ＴＥ）からの時間間隔の一部の間中、データを前方へサンプリングするように構成されることができる。これは、骨組織強調のための関連データを効率的に取得したり、取得を比較的速く行ったりすることを可能にし、スライディングウィンドウ画像再構成を容易にするために、単一のｋライン上で効率的で速いデータ処理を可能にする。
【００２７】
取得装置は、サンプリング点でサンプリングを行うように構成されることができ、サンプリング点の少なくともいくつかは、エコー時間（ＴＥ）によって定義された時間点に対して対称的に配置されている。これは、さらに、位相傾斜の処理を容易にする。例えば、取得装置は、エコー時間（ＴＥ）によって定義された時間点に対してほぼ対称的に分配されたサンプリング点でサンプリングを行うように構成されることができる。
【００２８】
取得装置は、静的主磁場強度、及び、骨のＴ２値と静的主磁場強度に対応する水脂肪同相時間点との間の範囲にあるエコー時間にしたがってＭＲＩデータセットを生成するように構成されることができる。このようなエコー時間は、骨のＴ２信号遅延を容易にするように十分に長い。さらに、このようなエコー時間は、エコー時間の推移前後に関連データをサンプリングすることを可能にし、スライディングウィンドウ画像再構成を容易にするために、単一のｋライン上で効率的で速いデータ処理を可能にする。
【００２９】
取得装置は、周波数エンコードを用いてｋ空間の中心付近の領域のデータ点を取得するように構成されることができ、データ点は、ｋ空間の中心と交差する線に沿って配置される。例えば、各ライン上の点が、ラインごとにサンプリングされることができるが、代替のシーケンスも可能である。例えば、点は、螺旋状の順にサンプリングされてもよいし、ロゼットサンプリングパターンを用いてもよい。
【００３０】
結合ユニットは、取得装置によって生成されたＭＲＩデータセット及び骨強調画像データセットに基づいた減算を行うための減算ユニットを有することができる。例えば、（位相傾斜を加える前の）元のＭＲＩデータ及び（位相傾斜を加えた後の）骨強調画像データセットが減算されることができる。このような減算は、２つのデータセット間の差異を高める。２つのデータセット間の主な差異は、骨の可視化を強調することであるから、このような処理は骨構造をさらに強調する。
【００３１】
システムは、空間領域の骨強調画像データセットを得るために、骨強調画像データセットを再構成するための第１の再構成ユニットを有することができる。フーリエ変換が再構成プロセスに加えられることができる。空間領域のデータセットは、可視化を容易にする。
【００３２】
追加的に、あるいは、代替的に、システムは、空間領域における再構成された背景抑制画像データセットを得るために、背景抑制画像データセットを再構成するための第２の再構成ユニットを有することができる。これは、可視化を容易にする。第１及び第２の再構成ユニットは、同じ再構成ユニットであることができる。特定の例では、第１の再構成ユニットと第２の再構成ユニットとのただ一つの違いは、再構成ユニットの入力に提供されるデータセットである。
【００３３】
位相傾斜は、以下の方程式に基づくことができる。
【００３４】
【数４】
2017529963.tif 000006
【００３５】
ここで、Ｈ（ｋ）は、座標ｋをもつ複素ラジアル周波数領域で表された位相傾斜を表し、ｋは空間周波数を表し、ｘ０は画像空間のシフトを表す。例えば、画像空間のこのシフトは、ｎ・ｄｐｉｘにほぼ等しく、ｎはシフトされる画素の数であり（このパラメーターは皮質骨厚さに関連付けられることができる）、ｄｐｉｘは解像度による画素のサイズである。特定の例では、関数ｆは恒等写像であり、ｆ（ｋ）＝ｋである。しかしながら、これは限定的でない。例えば、ｆ（ｋ）は、ｋの領域におけるｋの関数であってよい（例えば、定数ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅを含む、ｆ（ｋ）＝ａ（ｂ・ｋ＋ｃ）ｄ＋ｅである）。好ましくは、ｆ（ｋ）は単調増加関数である。
【００３６】
処理ユニットは、ｋの正の値及び負の値をもつＨ（ｋ）を加えるように構成されることができる。
【００３７】
例えば、ｋ＝γ／２π・Ｇ・ｔであり、γは磁気回転比であり、ｔは、ｔの正の値及び負の値に対する、エコー時間にしたがうｋ空間の中心に対するエンコード時間である。また、Ｇは、読み出し勾配である。Ｇは定数であってよいし、ｔに依存してもよいことに留意する。
【００３８】
他の例によれば、磁気共鳴画像法を用いた骨画像診断方法が提供される。この方法は、
ラジアルサンプリングスキーム及び骨のＴ２値以上のエコー時間にしたがってエコーＭＲＩデータセットを生成することを含み、ＭＲＩデータセットは化学シフトと磁化率とを示す複素数データを含み、  
骨強調画像データセットを得るためにラジアルサンプリングスキームにしたがう複素数データに位相傾斜を加えることによってＭＲＩデータを処理することを含む。
【００３９】
他の例によれば、コンピューター読み取り可能な命令を含むコンピュータープログラム生成物が提供される。命令は、制御ユニットによって実行されたとき、骨のＴ２値以上のラジアルサンプリングスキーム及びエコー時間にしたがってエコーＭＲＩデータセットを生成するように制御ユニットを制御させ、ＭＲＩデータセットは化学シフトと磁化率とを示す複素数データを含み、
骨強調画像データセットを得るためにラジアルサンプリングスキームにしたがう複素数データに位相傾斜を加えることによってＭＲＩデータを処理することを含む。
【００４０】
例えば、ＭＲＩを用いた骨画像診断方法は、ラジアルサンプリングスキーム及び骨のＴ２値以上のエコー時間にしたがってエコーＭＲＩデータセットを生成することを含み、ＭＲＩデータセットは、化学シフトと磁化率とを示す複素数データを含み、骨強調画像データセットを得るためにラジアルサンプリングスキームにしたがう複素数データに位相傾斜を加えることによってＭＲＩデータを処理することを含む。
【００４１】
図１Ａは、皮質骨を含む対象のＣＴ画像を示す図である。図１Ｂは、図１Ａに示されるのと同じ対象のＭＲＩ画像を示す図である。図２Ａは、関節を含む対象のいくつかの直交ＣＴ画像を示す図である。図２Ｂは、図２Ａに示されるのと同じ対象の対応するＭＲＩ画像を示す図である。図１Ｂ並びに図２ＢのＭＲＩ画像は、ここに示される取得スキーム、骨強調及び背景抑制技術を用いて取得され処理されている。さらに、ＣＴ画像において目に見える骨構造が、ＭＲＩ画像で驚くべき質で可視化されていることが理解されることができる。
【００４２】
本発明のいくつかの実施形態は、磁気共鳴画像法を用いて対象内のさまざまなタイプの組織を識別する手段を備えることができる。いくつかの実施形態は、ラジアルサンプリングスキーム（ラジアル周波数エンコード）を用いて勾配エコーＭＲＩを取得するための命令を含むパルスシーケンスを使用することによって、これを達成することができる。この内容では、「ラジアルサンプリングスキーム」との術語は、放射状に、エコー時間によって定義されるような、ｋ空間の中心をサンプリングする任意のサンプリングスキームを含み、スパイラルサンプリング、ロゼットサンプリングなどを含むｋ空間の周囲に向かって他の軌道に自由に延びている状態である。特に、ラジアルサンプリングスキームは、ｋ空間の中心点と交差する線に沿って配置されたサンプリング点を含む。勾配エコーデータは、数ミリ秒の時間スケールで取得されることができる。取得のための比較的短い時間スケールを選択することが可能であるが、皮質骨からの信号が定義されたエコー時間内でほぼ緩和されるのに十分に長い時間スケールを選択することも可能である。このようにして、事実、皮質骨が短いＴ２を有するという事実が取得スキームで利用されてよい。少なくともｋ空間の中心のラジアル周波数エンコードは、存在するとき、放射状に対称な磁化率及び化学シフトアーティファクトを引き起こすために使用されることができる。この内容では、ラジアルサンプリングと螺旋状サンプリングとの両方が行われてよい。ラジアル周波数エンコードの場合には、磁化率又は化学シフトの差によって引き起こされるオフレゾナンス効果が、ｋ空間（各周波数エンコードｋ空間ラインの方向）に対称的に分配されることができ、これは、構造及び対象の正確な局在化にとって好都合であることができる。
【００４３】
ラジアルサンプリングスキームの他の例は、プロペラ／ブレードサンプリングである。
【００４４】
エコーＭＲＩは、それ自体周知技術であり、例えばスピンエコーＭＲＩ又は勾配エコーＭＲＩとして実行されることができる技術である。以下の説明では、概念が勾配エコーＭＲＩの一例を用いて説明されるが、ここに示される技術は、勾配エコーＭＲＩに限定されず、他のエコーＭＲＩシーケンスを用いて適用されることができる。エコーＭＲＩ取得スキームは、ＲＦ励起パルス（ｔ’＝０）の後であってエコー時間（ＴＥ）の前に磁場勾配を印加することを含み、これは、スピンディフェージングを引き起こし、続いて、第２の勾配の印加によって、スピンをリフェージングして、エコーを生成する。このため、プロトコルがエコーＭＲＩと称される。定義により、エコー時間は、エコーの形成と一致する。それ自体周知技術であるように、自由誘導減衰のサンプリングは、リフェージング勾配及び信号サンプリングの前にディフェージング勾配を使用しないことを暗示しうる。
【００４５】
例えば、勾配エコー取得は、超短エコー時間ではなく短いエコー時間を利用して行われることができる。後者は、勾配エコーをサンプリングする場合ではなく、自由誘導減衰をサンプリングする場合のみ得られることができる。勾配エコーに関連付けられる短いエコー時間、及び、自由誘導減衰（ＦＩＤ）サンプリングに関連付けられる超短エコー時間は、周知技術の概念である。例えば、ＦＩＤのサンプリングに関連付けられたこのような超短エコー時間は、骨のＴ２値未満であり、一方、一般に、勾配エコーサンプリングと県連付けられる短いエコー時間は、骨のＴ２値よりも大きい。さらに、ラジアル周波数エンコードが使用されることができる。
【００４６】
可能な適用対象は、限定的ではないが、（部分的な）脂肪抑制の使用（スペクトル前飽和反転回復法：ＳＰＩＲ、スペクトル減衰反転回復法：ＳＰＡＩＲ）、選択的励起法、長いＴ２抑制、バランス取得スキームの使用、ＦＩＤ又は多次エコー取得の取り込みの使用を含む。さらに、例えばＭＲＩ分野で周知の方法（定量的磁化率マッピング（ＱＳＭ）、双極子場への投影（ＰＤＦ）、位相データに関する高精度な高調波アーキテクト減少（ＳＨＡＲＰ）など）は、空気、他のタイプの組織タイプ又は装置を骨と識別するのに有用であることができる。
【００４７】
図３は、ここに説明される実施形態と共に使用されることができるＭＲＩ取得スキームを示す図である。この概略図では、簡略化のために、１つの周波数エンコード軸のみがＧｒｅａｄによって示されている。スキームは、無線周波数（ＲＦ）パルスと、ｋ空間におけるサンプリング間隔の出発点に到達するために所定の方向にｋ空間を横切るためのディフェージング勾配と、読み出し勾配（Ｇｒｅａｄ）を構成する異極性を有するリフェージング勾配とを含み、これは取得間隔（ＡＱ）の開始直前に調整される。時間パラメーターｔ’は、ＲＦパルスの時間で０である。時間パラメーターｔ＝ｔ’−ＴＥは、エコー時間（ＴＥ）で０である。取得間隔（ＡＱ）は、エコー時間（ＴＥ）によって定義される時間点前後にサンプリングされたサンプリング点を含み、すなわち、ｔは正及び負であることができ、例えば全体の勾配エコー又は部分的な勾配エコーを表す。それ故、取得間隔（ＡＱ）は、エコー時間（ＴＥ）の両側に延びている。
【００４８】
図３のエコーＭＲＩ取得スキームは、例えば、ＲＦ励起パルス（ｔ’＝０）の後であってスピンディフェージングを引き起こすエコー時間（ＴＥ）の前に、磁場勾配３０１の印加によってさらに説明される、これは、スピンディフェージングを引き起こし、続いて、第２の磁場勾配３０２の印加によって、スピンをリフェージングして、エコーを生成する。勾配エコー画像診断の場合には、第２の磁場勾配３０２は、磁場勾配３０１と比較して異符号を有する（図３のＧｒｅａｄのグラフに示される）。定義により、エコー時間はエコーの形成と一致し、勾配エコーの場合には、なされた磁場勾配の合計の勾配領域が、０と等しいときに生じる。ここで、領域は、以下のように表される。
【００４９】
【数５】
2017529963.tif 000007
【００５０】
ここに説明される技術は、骨強調画像の生成を考慮に入れることができる。例えば、骨強調画像は、以下に説明されるように、位相傾斜を用いて生成されることができる。ここに説明される技術はまた、ポジティブコントラストをもつ骨構造を選択的に描写する画像の生成を可能にすることができる。このような画像は、例えば背景抑制の後、骨強調画像から生成されることができる。
【００５１】
図４は、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）を用いた骨画像診断システムを示すブロック図である。システムは、ＭＲＩ画像診断装置の内部で完全に実行されることができる。あるいは、画像診断装置によって生成されたデータを処理するように構成された処理構成要素も、スタンドアロンのソフトウェアとして、あるいは個々の処理装置で、あるいはワークステーションで実行されることができる。取得装置１は、ＭＲＩデータセット２を取得するために使用される。この内容では、データセットは、単一の繰り返し、あるいは、多くの方向においてｋ空間の複数のラインを含む十分なデータセットで得られたｋ空間点の単一のライン（放射状、螺旋状又は他の形状）であることができる。データ収集に使用される取得スキームの例が、この開示のどこか他のところに詳細に与えられる。ＭＲＩ装置は、ＭＲＩデータセット２を生成し、これは、画像強調ユニット３の入力ユニット４に提供されることができる。画像強調ユニット３は、入力ユニット４と、処理ユニット６と、結合ユニット８との少なくとも１つを有することができる。しかしながら、画像強調ユニット３は、これに限定されない。特定の例では、データセットは、効率的な処理を容易にし、かつスライディングウィンドウ再構成アプローチを可能にするために、単一の繰り返しで得られたｋ空間点の単一のラジアルラインのみからなってよい。入力ユニットは、例えば、ＭＲＩ装置の内部構成要素かソフトウェアモジュール、あるいはＭＲＩ装置と通信するように動作する装置のインターフェースであることができる。適宜、入力ユニットは、ＭＲＩデータセットが支援されたプロトコルによって取得されたかどうか確認し、この条件が満たされないならデータセットを拒否するチェックを行うように構成されることができる。入力ユニット４は、処理ユニット６に受信されたＭＲＩデータセット２及び２’を提供する。この処理ユニットは、この開示のどこか他のところにより詳細に説明されるように、データセット中の骨構造を強調するために位相傾斜を加えるように構成されている。処理によって生成された骨強調データセット７は、任意に、再構成ユニット１１に提供されることができる。
【００５２】
適宜、骨強調データセット７及びオリジナルのＭＲＩデータセット２’が、結合ユニット８に提供される。結合ユニット８は、背景抑制データセット１０を生成するために、２つのデータセット２’、７を組み合わせる。例えば、結合ユニット８は、２つのデータセット２’、７間の差異を強調するために、比較動作、乗算動作又は他の種類の動作を行う。例えば、結合ユニットは、減算ユニット９によって骨強調データセット７からＭＲＩデータセット２’を引く（あるいは逆）。かくして、結合ユニットは、背景抑制データセット１０を生成する。適宜、背景抑制データセットが、再構成ユニット１１に提供される。例えば、この処理は、ｋ空間の各ラジアルラインの画像強調ユニット３によって個別に行われることができる。このようにして、既に取得したｋラインのための処理が始まることができ、その一方で、残りのｋラインが取得され、実時間処理を容易にする。
【００５３】
再構成ユニット１１は、それに提供されるＭＲＩデータセットの再構成を行う。この再構成は、周知技術のやり方で行われてよい。再構成ユニット１１は、それを周波数領域から空間領域に変換するためにデータにフーリエ逆変換を行うように構成されることができる。かくして、再構成ユニット１１は、入力されたデータセット（例えば、元のＭＲＩデータセット２’、骨強調データセット７又は背景抑制データセット）から再構成された画像データセット１２を生成する。他の種類のデータセットも、同様に、再構成ユニット１１によって再構成されることができる。再構成ユニット１１は、処理されるさまざまなタイプのデータセットに対するさまざまな再構成パラメーターやさまざまな再構成アルゴリズムを使用することができる。再構成された画像１２は、表示ユニット１３に表示されたり、記憶ユニット１４によって記憶されたりすることができる。記憶ユニット１４は、例えば、医療情報システムにデータセットを記憶することができる。
【００５４】
図５は、画像処理の方法を示すフローチャートである。本方法は、コンピューターソフトウェアで実現されることができる。ステップ５１では、ＭＲＩ装置が、ラジアル取得スキームを使用してＭＲＩ取得を行うように制御される。取得したデータセットは、処理ユニットへ転送される。そして、処理ユニットが、ラジアルサンプリングスキーム及び骨のＴ２値以上のエコー時間にしたがって取得されたエコーＭＲＩデータセットを受信する。ＭＲＩデータセットは、化学シフトと磁化率とを示す複素数データを含む。ステップ５２では、処理ユニットは、ラジアルサンプリングスキームにしたがって複素数データに位相傾斜を加えることによってＭＲＩデータセットを処理し、かくして、骨強調画像データセットを生成する。位相傾斜は、エコー時間によって定義された起点に対するサンプリングスキームのラジアルサンプリングライン上に正負の位置に加えられることができる。ステップ５３では、骨強調画像データセットが受信したＭＲＩデータセットと組み合わせられるべきかが決定される。組み合わせるべきでなければ、ステップＳ５５において、データを記憶する、データを再構成する、データを表示するなどの他の機能が実行される。周波数領域又は再構成された空間領域データのいずれか一方、あるいはその両方が記憶されることができる。
【００５５】
骨強調画像データセットが受信したＭＲＩデータセットと組み合わせられるべきであると決定されると、ステップ５４では、骨強調画像データセットは、受信したＭＲＩデータセットと組み合わせられる。次に、ステップ５５では、データを記憶する、データを再構成する、データを表示するなどの他の機能が実行される。周波数領域又は再構成された空間領域データのいずれか一方、あるいはその両方が記憶されることができる。
【００５６】
図示されるフローチャートは単に単純化されたフローを示すことに留意する。一実施形態では、処理ステップは、より複雑な手順で行われる。
【００５７】
以下では、より詳細な実施形態が記載される。これらの詳細な実施形態に記載される特徴は、単に例として理解されるべきであり、本発明の範囲を限定しない。
【００５８】
第１のステップでは、勾配エコーＭＲＩ取得は、超短エコー時間ではない短いエコー時間でラジアルサンプリングスキームを使用して行われることができる。この勾配エコーは、これに限定されないが、バランスのとれた長いＴ２の抑制された、あるいは、脂肪抑制されたものであることができる。エコーは、完全エコー又は部分エコーであってよい。
【００５９】
例えば、適切な取得タイプは、３Ｄクッシュボール取得、３Ｄスタックオブスター（stack-of-stars）取得、又は２Ｄ単一スライスラジアル取得を含むことができる。ラジアルｋ空間サンプリングに代わって、ｋ空間の中心が各特性で放射状にサンプリングされる限り、スパイラルサンプリングも行われることができる。
【００６０】
エコー時間（ＴＥ）は、好ましくは、骨の緩和パラメーターの低いＴ２やＴ２＊により低信号で骨構造が選択的に描写されることを可能にするために、超短でない。例えば、エコー時間は、少なくとも、皮質骨のＴ２値と同じくらい長い。例えば、エコー時間は、多くとも、水脂肪同相時間点と同じくらい長く、走査の場の強度に依存する。複素数データ（実部と虚部）は、化学シフトと磁化率との両方に関する情報を持つために保持されることができる。例えば、特定のｋラインに対して取得したデータが、ｋ座標の関数としてｓ（ｋ）で表される。
【００６１】
取得した複素数ＭＲＩデータｓ（ｋ）が処理されることができる。例えば、これに限定されないが、各ｋラインが個別に処理されることができる。位相傾斜が各ｋラインに加えられることができる。例えば、取得したデータｓ（ｋ）は、各ｋラインと位相傾斜を掛けることによってデータに画像空間における全体的な移動を取り込むことにより、取得した読み出しライン（放射状又は螺旋状特性）ごとに処理されることができる。画像空間のこのような全体的な移動は、ｋ空間の線形位相傾斜に対応している。それ故、操作はｋ空間又は画像空間で行われることができるが、ほとんどの場合、ｋ空間の操作が著しくより効率的である。この処理手順は、ここでは「骨強調手順」と称される。例えば、この骨強調手順は、画像再構成の前に行われることができる。ｋ空間での操作を行うことによって、周波数領域の線形位相を用いた乗算が空間領域の全体的なシフトを誘導するのにしたがうフーリエ変換定理が使用される。（実質的に、処理されたｋラインを全て含む）骨強調データを用いて、骨強調画像が構築されることができ、これは、骨強調再構成画像ＳｅｎＨと称される。
【００６２】
選択的に骨構造を示す画像を生成するために、ｓ（ｋ）をｓｅｎｈ（ｋ）と組み合わせることが可能である。これらのデータセットを組み合わせるために使用されることができる技術の一例は、正規化ステップに続く減算操作による。組み合わせ操作は、画像再構成の前に個々のｋラインに行われることができる。しかしながら、これは限定的ではない。この組合せに起因する画像は、ここでは背景抑制画像データセット（ｓｂｓ（ｋ））と呼ばれる。
【００６３】
骨強調手順がｋ空間に加えられたとき、ｋ空間に骨強調及び背景抑制（ｂｓ）画像を構築するために、ラジアル特性（又はｋライン）にこれを直接加えることが可能である。
【００６４】
【数６】
2017529963.tif 000008
【００６５】
【数７】
2017529963.tif 000009
【００６６】
ここで、ｋ＝γ／２π・Ｇ・ｔであり、γは磁気回転比を表し、ｔ（ｔ＝ｔ’−ＴＥ）はエコー時間（ＴＥ）によって定義されたｋ空間の中心に対するエンコード時間を表し、ｔ’はＲＦパルスの中心から測定された時間を表し、Ｇは読み出し勾配を表し、ｎはシフトされる画素の数を示し（このパラメーターは皮質骨厚さと関連することができる）、ｄｐｉｘは、解像度による画素のサイズを表す。この例では関数ｆ（ｋ）＝ｋであるが、これとは異なってもよい。方程式１、２は、ラジアル特性全体に対する単一の線形位相傾斜に帰着する。パラメーターＣ１は、背景抑制の量を制御するために使用されてもよい。このパラメーターは変えられることができるが、また、１と２を含むことで良い結果を提供することができる。
【００６７】
上記の方程式では、ｋがｋ空間座標を表し、ｓ（ｋ）がｋ空間の信号を表すことに留意する。フーリエ変換は、ｋ空間のデータを空間の画像に変換するために使用されることができる。このフーリエ変換は、ＭＲＩの再構成ステップとして一般に使用される。
【００６８】
パラメーターＧ及びｄｐｉｘは、取得プロトコルによって決定されることができる。パラメーターｎは、所定のやり方で骨強調を制御するためにユーザーによって選択されることができるパラメーターである。このパラメーターは、画像診断される皮質骨のサイズに依存して選択されることができる。例えば、強調される骨が１画素の厚さであるならば、このパラメーターは、最適であるように１に設定されることができる。ある場合には、最適な骨強調を得るためにｎに対する異なる値を用いた多数の再構成が組み合わせられることができる。これは、例えば頭蓋骨の場合にそうであってよく、頭蓋骨の皮質骨は他の多くの骨構造よりもはるかに厚い。
【００６９】
好ましくは、方程式２の指数−ｉγ・Ｇ・ｔ・ｎ・ｄｐｉｘ中のパラメーターｔは、負及び正の両方になることが可能であり、一方、読み出し勾配Ｇは定数に保たれる。これは、負及び正のｋ値を含む全体のｋラインが単一の繰り返しで走査されることを可能にする。これは、パラメーターｔが正のみであるセンターアウト（center-out）サンプリングと対照的である。センターアウトサンプリングでは、原則として、ｋラインの２つの側が、異符号（すなわち反対方向）を有する読み出し勾配Ｇ値で２つの別個の繰り返しの中で２つの取得を使用することによって、連続的に走査されることができる。
【００７０】
本発明を明瞭に説明するためにラジアルサンプリングスキームがここに説明されるが、これに限定されない。同じあるいは同様の結果を達成する他の方法が、例えば当技術分野において周知の数学的な変換を用いて、この開示に基づいて考案されることができる。このような変換は、例えば、ｋ空間の中心が放射状（例えばスパイラル、ロゼット、ブレード）にサンプリングされる限り、さまざまな軌道を用いて、説明された処理を行うために放射状のグリッドに実質的に変形されることにより取得されることができる。また、ｋ空間の位相傾斜は、位相傾斜のフーリエ変換バージョンに置き換えられることができ、その結果、対応する操作が空間領域で行われることができる。ここでは、位相傾斜の虚部が無視されることができないという点で、位相傾斜が非自明な複素数の実部であることを理解することは重要である。例えば減算によって元の画像と骨強調画像とを組み合わせることによる背景抑制はまた、ｋ空間又は空間領域で行われることができる。さらに、この組合せは、フィルターでさらにエンコードされることができる。
【００７１】
勾配エコーの代わりとして、他の走査技術が使用されてよい。例えば、スピンエコーシーケンスが使用されてよい。
【００７２】
診断目的及び疾病検出に役立ちうる皮質骨の可視化に加えて、本方法は、組織の電子密度の相対的な推定値を表す画像を生成するために使用されることができる。本方法は、必ずしも皮質骨自体からＭＲ信号を得ない。むしろ、本方法は、骨の２つの組織パラメーターを利用するものであり、その２つとは、１）その低いＴ２緩和パラメーター、２）（水及び脂肪のような）周囲の軟組織とのその磁化率の差、である。
【００７３】
金属対象の可視化に関して、「オフレゾナンス受信による３Ｄセンターアウトラジアルサンプリングを用いた小型常磁性体の高度局所化ポジティブコントラスト」Seevinck PR、Magn Res Med、２０１１年１月、６５（１）:１４６−５６．ｄｏｉ：１０．１００２／ｍｒｍ．２２５９４、「点状細長常磁性構造の効率的で正確な局在のためのオフレゾナンス再構成に関するセンターアウトラジアルサンプリング」De Leeuw H、Magn Res Med、２０１３年６月、６９（６）:１６１１−２２．ｄｏｉ：１０．１００２／ｍｒｍ．２４４１６、「単一片ＨＤＲブラキセラピーのためのＩｒ−１９２源の正確で迅速なトラッキング及び位置検証のための二重平面共ＲＡＳＯＲ技術」、De Leeuwら、２０１３年１１月７日、５８（２１）:７８２９−３９．ｄｏｉ:１０．１０８８／００３１−９１５５／５８／２１／７８２９による方法が提案されている。
【００７４】
これらの方法は、ここに示される骨強調方法とは異なる。とりわけ、開示された方法は、超短エコー時間（ＵＴＥ）サンプリングと組み合わせたセンターアウトサンプリングを利用する。ここに示される骨強調画像診断方法は、エコー時間の両側で勾配エコーをサンプリングし、皮質骨のＴ２緩和時間、及び（ｋの正の値及び負の値をもつ）全体の又は部分的なｋラインのサンプリングに適したエコー時間を利用する。
【００７５】
超短エコー時間の必要がないことにより、ＭＲスキャナーに必要とされる複雑さを減少させ、組織タイプ間のコントラスト生成の観点により順応性を提供し、２Ｄ画像診断を容易にし、装置によって生成されるノイズを減らし、非常に高いエンコード勾配の必要を低減し、従って、末梢神経刺激量を低減することができ、臨床標準との互換性を高める。さらに、単一の取得で十分に骨強調画像や背景抑制画像を生成することができるので、時間及び資源が節約される。
【００７６】
De Leeuw Hによる「点状細長常磁性体構造の効率的で正確な局在のためのオフレゾナンス再構成に関するラジアルサンプリング」２０１３年６月、６９（６）:１６１１−２２、doi：１０．１００２／ｍｒｍ．２４４１６は、常磁性構造の局在のための方法を開示していることに留意する。ここに示される方法及びシステムは、少なくとも以下の事項で上述の先行技術とは異なる。第１に、画像診断パラメーターが、骨組織の特定のＴ２に対して最適化されることができる一方で、金属対象の可視化のための方法は、局所的に誘起された場の非均一性に関連付けられた低いＴ２＊を利用し、一般に、できるだけ短いエコー時間を有することを目的としている。第２に、骨強調画像を得るために行われる処理は、起点（ｋ＝０）の両側に延びたｋ空間ラインに単一の位相傾斜が加えられるという事実によって、上述の先行技術とは異なっており、一方、異極性をもつ２つの別個の位相傾斜が、先行技術の金属可視化の場合にはｋ空間の起点の両側に延びているラインにｋ空間データに使用されており、これは異なる結果に結びつく。
【００７７】
骨可視化を可能にするためのデータの処理は、第１のｋラインが取得されたらすぐに残りのｋラインの取得の間中に処理が始まることができるので、各ｋラインで別個に行われることができ、処理を速くすることができる。これもまた、例えばスライディングウィンドウや圧縮センシング再構成アプローチを用いたリアルタイムでの画像診断を容易にする。
【００７８】
後処理技術も、取得が完了した後、再構成パラメーターを微調整することを可能にする。
【００７９】
本技術はまた、骨構造、軟組織、及び装置のような金属の同時の描写を可能にする。さらに、本技術は、水脂肪領域、エアポケット及び組織空気境界を可視化するために、例えば肌に使用されることができる。水脂肪同相エコー時間が、水脂肪領域を抑制するために使用されることができ、脂肪抑制は、骨強調画像に高い信号で脂肪及び水脂肪境界が存在するのを防ぐために使用されることができる。周知の他の抑制技術が、所望であるようにしていかなるタイプの構造も抑制するために使用されてよい。
【００８０】
再構成プロセス中に変えられることができるか、画像診断中になされた選択に関連付けられることができる以下のパラメーターが、骨強調画像の生成を制御するために使用されてもよい。  
・場の強度（場の強度が関連する態様の磁化率及び化学シフトに影響を及ぼすので、最適な取得設定に影響を及ぼすことができる）  
・サンプリング帯域幅（サンプリング帯域幅は読出し勾配強度及びサンプリング密度に依存することができ、これは水脂肪シフト（ｗｆｓ）の観点から表されることができる）  
・ミリメートル単位でのＢ０に対する、骨構造の配置（例えば、厚さや配向）  
・水の磁化率（−９ｐｐｍ）及び脂肪の磁化率（−８．３ｐｐｍ）と比較した骨の磁化率（−１１．３ｐｐｍ）
【００８１】
骨強調手順は、フーリエ変換定理を利用する。フーリエ変換定理は、ｋ空間の中心と交差する、各ｋラインに加えられることができる。周波数領域（ｋ空間）でｅｘｐ（−ｉ２πｋｘ０）を掛け合わせることによって、ｘ０と等しい空間領域（画像空間）の変化が達成されることができる。数学的には、空間領域の畳み込みの関数は、以下の通りである。
【００８２】
【数８】
2017529963.tif 000010
【００８３】
この関数は、周波数領域の乗算に対応している。
【００８４】
【数９】
2017529963.tif 000011
【００８５】
ここで、Ｈ（ｋ）の傾斜は、ｘ０によって決定される。パラメーターｘ０は、骨のサイズと関連付けることができる（低強度：hypointensity）。Ｈ（ｋ）は、座標ｋをもつ複素ラジアル周波数領域で表された位相傾斜であり、ｘ０は画像空間のシフトである。例えば、画像空間のこのシフトは、ｎ・ｄｐｉｘにほぼ等しく、ｎはシフトされる画素の数であり（このパラメーターは皮質骨厚さに関連付けられることができる）、ｄｐｉｘは解像度による画素のサイズである。特定の例では、関数ｆは恒等写像であり、ｆ（ｋ）＝ｋである。しかしながら、これは限定的でない。概して、関数ｆ（ｋ）は、ｋの領域におけるｋの関数であってよい（例えば、定数ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅを含む、ｆ（ｋ）＝ａ（ｂ・ｋ＋ｃ）ｄ＋ｅであってよい）。
【００８６】
処理ユニットは、ｋの正の値及び負の値でＨ（ｋ）を加えるように構成されることができる。
【００８７】
定義により、方程式ｋ＝γ／２π・Ｇ・ｔが保持されることができ、γは磁気回転比であり、ｔはエコー時間にしたがうｋ空間の中心に対するエンコード時間であり、Ｇは読み出し勾配である。この例ではＧが定数であるが、実際にはｔに依存してよいことに留意する。
【００８８】
一実施形態では、本方法は、２Ｄまたは３Ｄで直接加えられる。各ｋラインの１Ｄの代わりに、別々に、本方法は、完全な２Ｄ画像又は３Ｄデータセットのための１つの変換の中で加えることができる。これに関して、２Ｄか３Ｄの複素数フィルターが、ｋ空間に一連の１Ｄ位相傾斜の影響を組み入れて作られることができる。他の実施形態では、これは、複素２Ｄ又は３Ｄｋ空間フィルターをフーリエ変換することによって得られた２Ｄ又は３Ｄ複素数フィルターで複素数画像データを畳み込むことによって、画像領域で行われる。
【００８９】
エコーＭＲＩデータセットを取得するとき、その骨の信号が大部分はその時までに消えているので、エコー時間（ＴＥ）は可視化される骨のＴ２よりも大きく選択されることができる。すなわち、
【００９０】
【数１０】
2017529963.tif 000012
【００９１】
皮質骨の場合には、エコー時間が、可視化される皮質骨に生じるＴ２値よりも大きく選択されることができる。例えば、このＴ２時間は、０．２ミリ秒であり、エコー時間は、０．２ミリ秒よりも長く選択される。
【００９２】
図６は、取得装置１の一例を示す図である。取得装置は、磁気共鳴画像システム６０１と、コンピューターシステム６０２とを有することができる。磁気共鳴画像システム６０１は、磁石６０３を有する。円筒状の磁石が図示されるが、オープンマグネットのような当業者に周知の他の形状が使用されることができる。磁石は、超伝導電磁石、例えば超伝導コイルを備え液体ヘリウムで冷却されたクライオスタットを含む磁石であってよい。あるいは、永久磁石又は抵抗性磁石が使用されてもよい。円筒磁石６０３の穴６０４の内部は、画像診断領域６０５である。画像診断領域６０５の内部に磁石６０３によって生成された磁場は、十分に強く、磁気共鳴画像法が行われることを可能にするのに十分であるように均一である。
【００９３】
磁気共鳴画像システム６０１は、さらに、磁石６０３の穴６０４の内部に示された磁場勾配コイル（傾斜磁場コイル、グラディエントコイル）６０６を有する。グラディエントコイル６０６は、空間のエンコードを容易にするために使用され、空間に依存する磁気共鳴画像法データの取得を可能にする。グラディエントコイル６０６は、磁石６０３の画像診断領域６０５内の磁気回転を空間にエンコードすることを可能にする。勾配コイル６０６は、電力供給部６０８によって制御される。グラディエントコイル６０６は、３つの直交空間方向（図示されない）に空間的にエンコードするための個別のコイルのセットを含むことができる。電力供給部６０８は、磁場コイルに電流を供給し、特定の取得シーケンスによる時間の関数として特定の電流を提供するように制御されることができる。
【００９４】
磁気共鳴画像システムは、さらに、送信／受信コイル６０７を有し、これらはアンテナ機能を有することができる。送信／受信コイル６０７は、無線周波数（ＲＦ）パルスの放射により画像診断領域６０５の内部で磁気回転の配向に影響を及ぼすように構成されている。送信／受信コイル６０７はまた、画像診断領域６０５の内部にスピンによって生成された無線信号を受信する。送信／受信コイル６０７は、適宜、複数のコイル要素（図示されない）を含むことができる。送信／受信コイル６０７は、ＲＦトランシーバー６０９に接続されている。あるいは、個別の受信器及び送信器が設けられることができる。また、代替実施における実施では、別個の送信コイル及び受信コイルが設けられることができる。
【００９５】
磁場勾配コイル電力供給部６０８及びトランシーバー６０９は、コンピューターシステム６０２のインターフェース６１０に接続されている。コンピューターシステム６０２は、さらに、プロセッサ６１１を含む。それ自体周知技術であるように、プロセッサは、例えば、半導体技術を用いた集積回路によって実行されることができる。プロセッサの代替実施が使用されてもよい。プロセッサ６１１は、メモリ６１２に接続されている。メモリ６１２は、半導体技術などの利用可能なコンピューターメモリ技術を使用して実行されることができ、揮発性メモリ、非揮発性メモリ、磁気記憶媒体又はそれらの組合せなどであってよい。メモリ６１２は、磁気共鳴画像システム６０１を、特に、電力供給部６０８を通じて勾配コイル６０６及びトランシーバー６０９を通じて送信／受信コイル６０７を制制御するために使用することができるパルスシーケンス（例えば図３に示されるパルスシーケンス）を含むことができる。メモリもまた、１以上のＭＲＩデータセットを、特に、エコーＭＲＩデータセットを記憶するように構成されている。一般に、プロセッサ６１０は、メモリ６１２において送信／受信コイルからトランシーバー６０９及びインターフェース６１０を通じて受信された信号を記憶するように構成されている。
【００９６】
メモリ６１２はまた、取得装置１の動作を制御するコンピューター実行可能な命令を含んでいる。最初に、メモリ６１２は、磁気共鳴画像システム６０１の動作、及びメモリ６１２中の受信データの記憶を制御するための取得モジュールを含む。
【００９７】
図４を参照すると、特定の実施では、メモリ６１２はまた、プロセッサ６１１に処理ユニット６、結合ユニット８、再構成ユニット１１の少なくとも１つの機能を行わせる命令を含むことができる。さらに、メモリ６１２は、ＭＲＩデータセット２、２'、骨強調データセット７、背景抑制データセット１０、再構成画像１２を記憶するように構成されることができる。データを処理するための処理ユニットが同じコンピューターシステム６０２で実行されなくてもよいことが理解される。データ処理の任意の段階において、データは、例えば既知のネットワーク技術を使用して、別のコンピューターシステム（図示されない）に送信されることができ、残りの処理ステップが、別のコンピューターシステムで行われることができる。その目的のために、別のコンピューターシステムが、プロセッサ、及び上述のものと同様のメモリを含むことができ、メモリは、１又は複数の適切なユニット（６、８、１２）の命令を記憶することができる。さらに、入力ユニットは、コンピューターシステム６０２からデータを受信して記憶するように制御する他のコンピューターシステムで実行されてよい。このように、強調ユニット３は、例えば別個のコンピューターシステムに実行されてよい。
【００９８】
図４並びに図５を参照すると、特定の実際の実施では、ｘ０の適切な値が−１ｃｍから＋１ｃｍの範囲にあることができることに留意する。
【００９９】
図４並びに図５を再び参照すると、特定の実際の実施では、ＴＥの適切な値は、０．２又は０．３ミリ秒よりも大きく選択されることができることに留意する。ここでは、０．２ミリ秒又は０．３ミリ秒は、皮質骨のＴ２の代表的な値と見なされることができる。例えば、ＴＥの値は、静的主磁場に対応する水脂肪同相時間点以下に選択されることができる。例えば、それ自体周知技術であるように、この同相時間点は、３テスラの主磁場では約２．３ミリ秒、１．５テスラの主磁場では約４．６ミリ秒であることができる。
【０１００】
いくつかの態様が、項の形式で以下に記載される。
【０１０１】
項１  
磁気共鳴画像法を用いた骨画像診断用システムであって、  
ラジアルサンプリングスキーム及び骨のＴ２値以上のエコー時間にしたがってエコーＭＲＩデータセットを受けるための入力ユニットを具備し、前記ＭＲＩデータセットは、化学シフトと磁化率とを示す複素数データを含み、  
骨強調画像データセットを得るために、前記ラジアルサンプリングスキームによる複素数データに位相傾斜を加えることによって前記ＭＲＩデータセットを処理するための処理ユニットを具備し、前記位相傾斜は、前記エコー時間によって定義された起点に対して前記サンプリングスキームのラジアルサンプリングライン上の正及び負の位置に加えられる、骨画像診断用システム。
【０１０２】
項２  
背景抑制画像データセットを得るために、前記生成されたＭＲＩデータセットを前記骨強調画像データセットと組み合わせるための結合ユニットをさらに具備する、項１に記載のシステム。
【０１０３】
項３  
ラジアルサンプリングスキーム及び皮質骨のＴ２値以上のエコー時間にしたがって前記エコーＭＲＩデータセットを生成するための取得装置をさらに具備し、前記ＭＲＩデータセットは、化学シフトと磁化率とを示す複素数データを含む、項１に記載のシステム。
【０１０４】
項４  
前記取得装置は、特定のエンコード勾配設定に対して、前記エコー時間（ＴＥ）に基づいたｋ空間の起点の両側のデータをサンプリングするように構成されている、項３に記載のシステム。
【０１０５】
項５  
前記取得装置は、特定のエンコード勾配設定に対して、無線周波数（ＲＦ）パルスからエコー時間（ＴＥ）までの時間間隔の少なくとも一部の間、及び、前記エコー時間（ＴＥ）からのある時間間隔の少なくとも一部の間、データを前方へサンプリングするように構成されている、項３に記載のシステム。
【０１０６】
項６  
前記取得装置は、サンプリング点でサンプリングを行うように構成され、
前記サンプリング点の少なくともいくつかは、前記エコー時間（ＴＥ）によって定義された時間点に対して対称的に配置されている、項５に記載のシステム。
【０１０７】
項７  
前記取得装置は、静的主磁場強度と、骨のＴ２値以上かつ前記静的主磁場強度に対応する水脂肪同相時間点以下のエコー時間にしたがって前記ＭＲＩデータセットを生成するように構成されている、項３に記載のシステム。
【０１０８】
項８  
前記取得装置は、周波数エンコードを用いてｋ空間の中心付近の領域でデータ点を取得するように構成され、前記データ点は、前記ｋ空間の中心と交差する線に沿って配置されている、項３に記載のシステム。
【０１０９】
項９  
前記結合ユニットは、前記生成されたＭＲＩデータセット及び前記骨強調画像データセットに基づいた減算を行うための減算ユニットを含む、項２に記載のシステム。
【０１１０】
項１０  
空間領域で骨強調画像データセットを得るために、前記骨強調画像データセットを再構成するための再構成ユニットをさらに具備する、項１に記載のシステム。
【０１１１】
項１１  
空間領域で再構成された背景抑制画像データセットを得るために、前記背景抑制画像データセットを再構成するための再構成ユニットをさらに具備する、項２又は項９に記載のシステム。
【０１１２】
項１２  
前記位相傾斜は、方程式
【０１１３】
【数１１】
2017529963.tif 000013
【０１１４】
に基づいており、ここで、Ｈ（ｋ）は座標ｋをもつ複素ラジアル周波数領域で表された位相傾斜であり、ｘ０は画像空間のシフトを表し、ｆ（ｋ）はｋの単調増加関数であり、
前記処理ユニットは、ｋの正の値及び負の値でＨ（ｋ）を加えるように構成されている、項１に記載のシステム。
【０１１５】
項１３  
ｋ＝γ／２π・Ｇ・ｔであり、γは磁気回転比であり、ｔは前記エコー時間にしたがうｋ空間の中心に対するエンコード時間であり、Ｇは読み出し勾配である、項１３に記載のシステム。
【０１１６】
項１４  
磁気共鳴画像法を用いた画像診断方法であって、  
ラジアルサンプリングスキーム及び骨のＴ２値以上のエコー時間にしたがってエコーＭＲＩデータセットを受けることを含み、前記ＭＲＩデータセットは、化学シフトと磁化率とを示す複素数データを含み、  
骨強調画像データセットを得るために、前記ラジアルサンプリングスキームにしたがって前記複素数データのラジアルサンプリングラインに位相傾斜を加えることによってＭＲＩデータセットを処理することを含み、前記位相傾斜は、前記エコー時間によって定義された起点に対して前記サンプリングスキームのラジアルサンプリングライン上に正負の位置に加えられる、画像診断方法。
【０１１７】
項１５  
コンピューターシステムに項１４に記載の方法を実行させるためのコンピューター読み取り可能な命令を含むコンピュータープログラム生成物。
【０１１８】
本発明のうちのいくつか、又は全ての態様は、ソフトウェア、特にコンピュータープログラム生成物の形態で実行されるのに適していることができる。このようなコンピュータープログラム生成物は、ソフトウェアがそこに記憶されるメモリのような記憶媒体を含むことができる。また、コンピュータープログラムは、光ファイバケーブルあるいは大気のような伝達媒体によって伝送される、光信号又は電磁信号のような信号によって表わされることができる。コンピュータープログラムは、部分的に、あるいは全体として、コンピューターシステムによって実行されるのに適したソースコード、オブジェクトコード又は擬似コードを有することができる。例えば、コードは、１以上のプロセッサによって直接実行可能であってよい。
【０１１９】
ここに説明される例及び実施形態は、本発明を制限するのではなく例示するためのものである。当業者は、特許請求の範囲から逸脱することなく、代替となる実施形態を設計することができる。特許請求の範囲に括弧書きされた参照符号は、特許請求の範囲を限定するためには解釈されるべきでない。特許請求の範囲又は詳細な説明に個々に説明される事項は、説明されるそれらの事項の特徴を組み合わせて単一のハードウェアあるいはソフトウェアのアイテムとして実行されることができる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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