(57)【要約】  本発明は、対象者１１８からであって、イメージングゾーン１０８内の関心領域１０９からの、磁気共鳴データ１４６を取得する磁気共鳴イメージングシステム１００を提供する。磁気共鳴イメージングシステムは、マシン実行可能命令１４０及びパルスシーケンスコマンド１４２を格納するメモリ１３４を備える。パルスシーケンスコマンドは、関心領域内で磁化反転を引き起こしてＴ１緩和プロセスを開始させる、磁化生成パルスを実行するために、磁気共鳴イメージングシステムを制御するように構成される。パルスシーケンスコマンドは、対象者の心位相の安静及び弛緩期間に、磁気共鳴データの複数部分を個別の単位として取得するように構成される。磁気共鳴イメージングシステムは、磁気共鳴イメージングシステムを制御するプロセッサ１３０を更に備える。マシン実行可能命令を実行することにより、プロセッサは、対象者の心位相を表すＥＣＧ信号１２４を受信すること（２０２）と、ＥＣＧ信号を使用して、心位相の安静及び弛緩期間の開始を検出すること（２０４）と、安静及び弛緩期間の開始後に、パルスシーケンスコマンドを使って磁気共鳴イメージングシステムを制御すること（２００）によって、所定の遅延で磁気共鳴データの一部１４６を取得すること（２０６）であって、磁気共鳴データの一部は、ｋ空間をアンダーサンプリングする、取得することと、磁化生成パルス及び安静及び弛緩期間の開始のタイミングを使用して、磁気共鳴データの一部に対する反転遅延３０８、５０２を決定すること（２０８）とを、繰り返す。マシン実行可能命令を実行することにより、プロセッサは更に、磁気共鳴データ及び磁気共鳴データの各部分に対する反転遅延を利用する、最尤再構成を使用して、関心領域のＴ１マップ１５０を計算する。
2020504647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象者からの、イメージングゾーン内の関心領域からの、磁気共鳴データを取得する磁気共鳴イメージングシステムであって、前記磁気共鳴イメージングシステムは、
マシン実行可能命令及びパルスシーケンスコマンドを格納するメモリであって、前記パルスシーケンスコマンドは、前記関心領域内で磁化反転を引き起こし、Ｔ１緩和プロセスを開始させる、磁化生成パルスを実行するために、前記磁気共鳴イメージングシステムを制御し、前記パルスシーケンスコマンドは、前記対象者の心位相の安静及び弛緩期間の間に、前記磁気共鳴データの複数部分を個別の単位として取得する、メモリと、
前記磁気共鳴イメージングシステムを制御するプロセッサと
を備え、前記マシン実行可能命令を実行することにより、前記プロセッサは、
前記対象者の前記心位相を表すＥＣＧ信号を受信することと、
前記ＥＣＧ信号を使用して、前記心位相の前記安静及び弛緩期間の開始を検出することと、
前記安静及び弛緩期間の前記開始後に、前記パルスシーケンスコマンドを使って前記磁気共鳴イメージングシステムを制御することによって、所定の遅延で前記磁気共鳴データの一部を取得することであって、前記磁気共鳴データの前記一部は、ｋ空間をアンダーサンプリングする、取得することと、
前記磁化生成パルス及び前記安静及び弛緩期間の前記開始のタイミングを使用して、前記磁気共鳴データの前記一部に対する反転遅延を決定することと
を繰り返し、且つ前記マシン実行可能命令を実行することにより、前記プロセッサは更に、前記磁気共鳴データ及び前記磁気共鳴データのそれぞれの部分に対する前記反転遅延を利用する、最尤再構成を使用して、前記関心領域のＴ１マップを計算する、磁気共鳴イメージングシステム。
【請求項２】
前記最尤再構成は、最適化問題として定式化される、請求項１に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
【請求項３】
前記最適化問題は、前記磁気共鳴データをデータモデルと比較することを含み、前記データモデルは、前記Ｔ１マップと空間に依存するスピン密度の値とに依存する、請求項２に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
【請求項４】
前記データモデルは、前記関心領域内の空間に依存する縦磁化の近似値である、請求項３に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
【請求項５】
前記データモデルは更に、前記パルスシーケンスコマンドに依存する、請求項３又は４に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
【請求項６】
それぞれの前記反転遅延に対して、前記データモデルの、前記磁気共鳴データとの比較が実行される、請求項３乃至５のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
【請求項７】
前記マシン実行可能命令を実行することにより、前記プロセッサは更に、前記反転遅延を使用して、前記磁気共鳴データを所定の反転遅延ビンの中に入れ、前記データモデルと前記磁気共鳴データとの前記比較は、所定の前記反転遅延ビンのそれぞれに対して実行される、請求項３乃至６のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
【請求項８】
前記最適化問題は、ｋ空間において、前記データモデルを前記磁気共鳴データと比較する、請求項３乃至６のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
【請求項９】
反転回復磁気共鳴イメージングプロトコルが、修正ルックロッカー反転回復磁気共鳴イメージングプロトコルである、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
【請求項１０】
前記磁気共鳴イメージングシステムは、前記ＥＣＧ信号を供給するＥＣＧシステムを更に備える、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
【請求項１１】
対象者からの、イメージングゾーン内の関心領域からの磁気共鳴データを取得する、磁気共鳴イメージングシステムを制御するプロセッサによって実行するためのマシン実行可能命令を含むコンピュータプログラムであって、前記マシン実行可能命令を実行することにより、前記プロセッサは、
前記対象者の心位相を表すＥＣＧ信号を受信することと、
前記ＥＣＧ信号を使用して、前記心位相の安静及び弛緩期間の開始を検出することと、
前記安静及び弛緩期間の前記開始後に、パルスシーケンスコマンドを使って前記磁気共鳴イメージングシステムを制御することによって、所定の遅延で前記磁気共鳴データの一部を取得することであって、前記パルスシーケンスコマンドは、前記関心領域内で磁化反転を引き起こし、Ｔ１緩和プロセスを開始させる、磁化生成パルスを実行するために、前記磁気共鳴イメージングシステムを制御し、前記パルスシーケンスコマンドは、前記安静及び弛緩期間に前記磁気共鳴データの前記一部を個別の単位として取得し、前記磁気共鳴データの前記一部はｋ空間をアンダーサンプリングする、取得することと、
前記磁化生成パルス及び前記安静及び弛緩期間の前記開始のタイミングを使用して、前記磁気共鳴データの前記一部に対する反転遅延を決定することと
を繰り返し、且つ前記マシン実行可能命令を実行することにより、前記プロセッサは更に、前記磁気共鳴データ及び前記磁気共鳴データのそれぞれの部分に対する前記反転遅延を利用する、最尤再構成を使用して、前記関心領域のＴ１マップを計算する、コンピュータプログラム。
【請求項１２】
前記最尤再構成は、最適化問題として定式化され、前記最適化問題は、前記磁気共鳴データをデータモデルと比較することを含み、前記データモデルは、前記Ｔ１マップと空間に依存するスピン密度の値とに依存し、前記データモデルは、前記関心領域内の空間に依存する縦磁化の近似値である、請求項１１に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１３】
対象者からの、イメージングゾーン内の関心領域からの、磁気共鳴データを取得する磁気共鳴イメージングシステムを作動させる方法であって、
前記方法は、繰り返し、
前記対象者の心位相を表すＥＣＧ信号を受信するステップと、
前記ＥＣＧ信号を使用して、前記心位相の安静及び弛緩期間の開始を検出するステップと、
前記安静及び弛緩期間の前記開始後に、パルスシーケンスコマンドを使って前記磁気共鳴イメージングシステムを制御することによって、所定の遅延で前記磁気共鳴データの一部を取得するステップであって、前記パルスシーケンスコマンドは、前記関心領域内で磁化反転を引き起こし、Ｔ１緩和プロセスを開始させる、磁化生成パルスを実行するために、前記磁気共鳴イメージングシステムを制御し、前記パルスシーケンスコマンドは、前記安静及び弛緩期間に前記磁気共鳴データの前記一部を個別の単位として取得し、前記磁気共鳴データの前記一部はｋ空間をアンダーサンプリングする、ステップと
前記磁化生成パルス及び前記安静及び弛緩期間の前記開始のタイミングを使用して、前記磁気共鳴データの前記一部に対する反転遅延を決定するステップと
を有し、
前記方法は更に、前記磁気共鳴データ及び前記磁気共鳴データのそれぞれの部分に対する前記反転遅延を利用する、最尤再構成を使用して、前記関心領域のＴ１マップを計算するステップ
を有する、方法。
【請求項１４】
前記対象者の心臓を含むように、前記関心領域を選択するステップを更に有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記最尤再構成は、最適化問題として定式化され、前記最適化問題は、前記磁気共鳴データをデータモデルと比較することを含み、前記データモデルは、前記Ｔ１マップと空間に依存するスピン密度の値とに依存し、前記データモデルは、前記関心領域内の空間に依存する縦磁化の近似値である、請求項１３又は１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気共鳴イメージングに関し、詳細には、Ｔ１マッピングのための、ＥＣＧ信号によってトリガされる磁気共鳴データの取得に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）スキャナは、患者の体内の画像を生成するための手順の一部として、原子核スピンを整列させるために、大きな静磁場を使用する。この大きな静磁場は、Ｂ０磁場と呼ばれる。
【０００３】
ＭＲＩスキャンの間、１つ又は複数の送信機コイルによって生成された無線周波数（ＲＦ）パルスは、いわゆるＢ１磁場を引き起こす。追加的に印加された勾配磁場及びＢ１磁場は、効果的な局所磁場への摂動を引き起こす。次いで、ＲＦ信号が原子核スピンによって放出され、１つ又は複数の受信機コイルによって検出される。こうしたＲＦ信号は、ＭＲ画像を構成するために使用される。こうしたコイルはまた、アンテナとも呼ばれ得る。
【０００４】
ＭＲＩスキャナは、スライス又はボリュームのいずれかの画像を構成することができる。スライスは、わずか１つのボクセルの厚さである、薄いボリュームである。ボクセルは、その全体にわたってＭＲ信号が平均化される小さいボリューム要素であり、ＭＲ画像の解像度を表す。単一のスライスが考慮される場合、ボクセルは本明細書ではピクセル（画像の要素）とも呼ばれる。
【０００５】
取得方法に応じて、磁気共鳴イメージング中に様々な種類の情報を、マッピング又は撮像することができる。例えば、いわゆる反転回復シーケンスは、Ｔ１が重み付けされたイメージングシーケンスの一種である。複数の反転時間（ＴＩ）での磁気共鳴データの取得を利用して、一般にＴ１マップと呼ばれる空間に依存するＴ１値を計算することができる。
【０００６】
心臓のＴ１マップを作成するために使用される磁気共鳴イメージングプロトコルは、修正ルックロッカー反転回復（ＭＯＬＬＩ：Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｌｏｏｋ−Ｌｏｃｋｅｒ  Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）磁気共鳴イメージングプロトコルと呼ばれる。ＭＯＬＬＩプロトコルは、Ｍｅｓｓｒｏｇｈｌｉ等による学術誌論文「心臓の高解像度Ｔ１マッピングのための修正ルックロッカー反転回復（ＭＯＬＬＩ）」、Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ５２巻、１４１〜１４６頁（２００４年）に記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、独立請求項において、磁気共鳴イメージングシステム、コンピュータプログラムプロダクト、及び方法を提供する。
【０００８】
心筋のＴ１マップは、臨床的に有用である。しかし、そのリズミカルな動きのために、心臓のＴ１マップを正確に作成することは困難な場合がある。現在ある技術は、例えば、イメージングを実行することができる心臓の安静及び弛緩期間を識別するためのＥＣＧ信号に依存している。Ｔ１マップを作成するために、例えば、反転回復パルスシーケンスに組み込まれた、複数の画像が、様々な反転時間でサンプリングされる。様々な反転時間に対して生成された画像の強度を用いて、Ｔ１マップが計算される。この手法を用いる難点は、磁気共鳴データを測定することができる、限られた時間しかないことである。実際問題として、鼓動から鼓動までの心臓のタイミングには小さな不規則性があるので、同じ反転時間で複数の測定を行うことは不可能である。磁気共鳴データを取得するためのパルスシーケンスは、心臓の安静及び弛緩期間の開始が検出される前に開始される。これは、そこで磁気共鳴データが取得される正確な反転時間が、制御できないことを意味する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
例は、中間画像の全てを一体に再構成するのを回避することによって、心筋Ｔ１マップを作成する改善された手段を提供する。その代わりに、取得された磁気共鳴データは、最尤再構成を用いてＴ１マップに再構成される。結果として得られるＴ１マップの品質は、相異なる反転時間でより多くの磁気共鳴データが取得されるにつれて、そのとき向上する。圧縮センシングへの最尤再構成の適用は、Ｄｏｎｅｖａ等により、「定量的ＭＲＩにおける圧縮センシング」ＭＲＩ：Ｐｈｙｓｉｃｓ，  Ｉｍａｇｅ  Ｒｅｃｏｎｓｔｒａｃｔｉｏｎ，  ａｎｄ  Ａｎａｌｙｓｉｓ、編者Ａｎｇｓｈｕｌ  Ｍａｊｕｍｄａｒ及びＲａｂａｂ  Ｋｒｅｉｄｉｅｈ  Ｗａｒｄ、ＣＲＣ  Ｐｒｅｓｓ、２０１５年、５１〜７１頁で論じられている。特に、この参考文献の３．６式及び３．３節を参照されたい。
【００１０】
一態様では、本発明は、イメージングゾーン内の関心領域に関して、対象者から磁気共鳴データを取得するための磁気共鳴イメージングシステムを提供する。磁気共鳴イメージングシステムは、マシン実行可能命令及びパルスシーケンスコマンドを格納するメモリを備える。パルスシーケンスコマンドは、関心領域内で磁化反転を引き起こしてＴ１緩和プロセスを開始させる、磁化生成パルスを実行するために、磁気共鳴イメージングシステムを制御するように構成される。パルスシーケンスコマンドは、対象者の心臓の安静及び弛緩期間に、磁気共鳴データの複数部分を個別の単位として取得するように構成される。
【００１１】
磁気共鳴イメージングシステムは、磁気共鳴イメージングシステムを制御するように構成されたプロセッサを更に備える。マシン実行可能命令を実行することにより、プロセッサは、対象者の心位相を表すＥＣＧ信号を繰り返し受信する。安静及び弛緩期間は、対象者の心位相の１つの相である。マシン実行可能命令を実行することにより、プロセッサは更に、ＥＣＧ信号を使用して、心位相の安静及び弛緩の開始を繰り返し検出する。マシン実行可能命令を実行することにより、プロセッサは更に、パルスシーケンスコマンドを使用して磁気共鳴イメージングシステムを制御することによって、安静及び弛緩期間の開始後、所定の遅延で、磁気共鳴データの一部を繰り返し取得する。
【００１２】
磁気共鳴データの一部は、ｋ空間をアンダーサンプリングする。Ｋ空間をアンダーサンプリングすることにより、本明細書では、対象者を正確に検出する磁気共鳴画像を再構成するために、磁気共鳴データが一部分の中で十分にサンプリングされないことを理解されたい。マシン実行可能命令を実行することにより、プロセッサは更に、磁化生成パルス並びに安静及び弛緩期間の開始のタイミングを利用して、磁気共鳴データの一部に対する反転遅延を繰り返し決定する。心臓のタイミングにわずかな不規則性があり、それにより、正確に決定された反転遅延での磁気共鳴データの取得をトリガすることが困難である。したがって、磁気共鳴データの一部は、決定された反転遅延でラベル付けされる。磁化生成パルスは、安静及び弛緩期間の開始前に実行される。パルスシーケンスコマンドのタイミングを使用して、磁気共鳴データが取得されるときに対する、正確な反転遅延を決定することができる。
【００１３】
マシン実行可能命令を実行することにより、プロセッサは更に、磁気共鳴データ及び磁気共鳴データの各部分に対する反転遅延を利用する、最尤再構成を使用して、関心領域のＴ１マップを計算する。最尤再構成では、ｋ空間データは、Ｔ１マップが計算される前には画像に再構成されない。測定される磁気共鳴データのモデルを使用して、測定される磁気共鳴データを予測することができる。最尤再構成では、Ｔ１マップの最も可能性の高い値は、測定された磁気共鳴データを直接使用して計算される。これは、ｋ空間で実行される。
【００１４】
この磁気共鳴イメージングシステムは、計算されるＴ１マップが、従来のＴ１マッピング磁気共鳴イメージング技法で可能であるものよりも高い解像度及び品質であるという利点を有する。
【００１５】
別の実施形態では、最尤再構成は、最適化問題として定式化される。この実施形態は、個別の反転遅延でＴ１が重み付けされた画像を見る従来のＴ１マップを構築するために、中間画像を再構成するのに十分なサンプリングがなされない磁気共鳴データを使用する手段を提供するので有利である。
【００１６】
別の実施形態では、最適化問題では、磁気共鳴データをデータモデルと比較する。データモデルは、Ｔ１マップと空間に依存するスピン密度の値とに依存する。この実施形態は、中間画像を生成する必要なしに高品質のＴ１マップを提供する、正確なモデルをもたらすので有益である。
【００１７】
別の実施形態では、データモデルは、関心領域内の空間に依存する縦磁化の近似値である。かかるデータモデルを使用することは、空間に依存する縦磁化が、反転回復を使用するＴ１が重み付けされた画像の強度に直接関係するので有益である。
【００１８】
別の実施形態では、データモデルは更に、パルスシーケンスコマンドに依存する。この実施形態は、パルスシーケンスコマンドの特定のタイミング及び繰り返しを考慮に入れるのに役立つので、有益である。例えばデータモデルは、追加のパラメータを含み、磁気共鳴測定シーケンスによってもたらされる飽和効果などの、Ｔ１緩和とは無関係な信号の効果に対処する。かかるパラメータを、必ずしもモデルに直接入れる必要はないが、あてはめられたモデルから、観測された信号に対する磁気共鳴シーケンス又はパルスシーケンスコマンドの影響はどのようなものであったかを結論付けることが可能である。これは、指数関数的Ｔ１信号を抽出するのに役立つ。
【００１９】
別の実施形態では、データモデルと磁気共鳴データとの比較は、それぞれの反転遅延に対して実行される。磁気共鳴データは、磁気共鳴データの離散部分として取得され、磁気共鳴データの各部分は、特定の反転遅延を有する。この実施形態では、磁気共鳴データのそれぞれの部分に対する反転遅延が考慮される。これは、非常に正確なＴ１マップを提供するので有益である。
【００２０】
別の実施形態では、マシン実行可能命令を実行することにより、プロセッサは更に、反転遅延を使用して、磁気共鳴データを所定の反転遅延ビンに入れる。データモデルと磁気共鳴データとの比較は、所定の反転遅延ビンのそれぞれに対して実行される。この実施形態では、磁気共鳴データの各部分に割り当てられた反転遅延を使用する代わりに、最初に磁気共鳴データがビンに入れられる。これは、最適化問題の計算の複雑さを軽減するので有益である。これは、Ｔ１マップの計算を加速するのに有益である。
【００２１】
別の実施形態では、最適化問題は、データモデルをｋ空間での磁気共鳴データと比較する。これにより、画像を生成するのに十分な磁気共鳴データの一部分内の、ｋ空間をサンプリングする必要性がなくなるので、有益である。これにより、より多くのｋ空間データを取得することが可能になり、それによって、より正確なＴ１マップを再構成することが可能になる。
【００２２】
別の実施形態では、反転回復磁気共鳴イメージングプロトコルは、修正ルックロッカー反転回復磁気共鳴イメージングプロトコルである。この実施形態は、通常は、修正ルックロッカー反転回復磁気共鳴イメージングプロトコルが心臓のＴ１マップを測定するために使用されるので有益である。ただし、本発明の実施形態は、Ｔ１値を当てはめるためにそのとき使用される画像を生成する代わりに、最尤再構成を実行することによってこれを修正する。これにより、心臓のより正確なＴ１マップがもたらされる。
【００２３】
別の実施形態では、磁気共鳴イメージングシステムは、ＥＣＧ信号を提供するためのＥＣＧシステムを更に備える。
【００２４】
別の態様では、本発明は、対象者からの、イメージングゾーン内の関心領域からの磁気共鳴データを取得するように構成された、磁気共鳴イメージングシステムを制御するプロセッサによって実行するためのマシン実行可能命令を含む、コンピュータプログラム製品を提供する。マシン実行可能命令を実行することにより、プロセッサは、対象者の心位相を表すＥＣＧ信号を繰り返し受信する。マシン実行可能命令を実行することにより、プロセッサは更に、ＥＣＧ信号を使用して、心位相の安静及び弛緩の開始を繰り返し検出する。マシン実行可能命令を実行することにより、プロセッサは更に、パルスシーケンスコマンドを使用して磁気共鳴イメージングシステムを制御することによって、安静及び弛緩期間の開始後、所定の遅延で、磁気共鳴データの一部を繰り返し取得する。
【００２５】
パルスシーケンスコマンドは、関心領域内で磁化反転を引き起こしてＴ１緩和プロセスを開始させる、磁化生成パルスを実行するために、磁気共鳴イメージングシステムを制御するように構成される。パルスシーケンスコマンドは、安静及び弛緩期間に、磁気共鳴データの複数部分を個別の単位として取得するように構成される。磁気共鳴データの一部は、ｋ空間をアンダーサンプリングする。マシン実行可能命令を実行することにより、プロセッサは更に、磁化生成パルス並びに安静及び弛緩期間の開始のタイミングを利用して、磁気共鳴データの一部に対する反転遅延を繰り返し決定する。
【００２６】
マシン実行可能命令を実行することにより、プロセッサは更に、磁気共鳴データ及び磁気共鳴データの各部分に対する反転遅延を利用する、最尤再構成を使用して、関心領域のＴ１マップを計算する。
【００２７】
別の実施形態では、最尤再構成は、最適化問題として定式化される。最適化問題は、磁気共鳴データをデータモデルと比較する。データモデルは、Ｔ１マップ及び空間に依存するスピン密度の値に依存する。データモデルは、関心領域内の空間に依存する縦磁化の近似値である。
【００２８】
別の態様では、本発明は、対象者からの、イメージングゾーン内の関心領域からの磁気共鳴データを取得するための、磁気共鳴イメージングシステムを作動させる方法を提供する。方法は、対象者の心位相を表すＥＣＧ信号を繰り返し受信するステップを有する。方法は、ＥＣＧ信号を用いて、心位相の安静及び弛緩期間の開始を繰り返し検出するステップを更に有する。方法は、パルスシーケンスコマンドを使用して磁気共鳴イメージングシステムを制御することによって、安静及び弛緩期間の開始後、所定の遅延で、磁気共鳴データの一部を繰り返し取得するステップを更に有する。パルスシーケンスコマンドは、関心領域内で磁化反転を引き起こしてＴ１緩和プロセスを開始させる、磁化生成パルスを実行するために、磁気共鳴イメージングシステムを制御するように構成される。パルスシーケンスコマンドは、安静及び弛緩期間に、磁気共鳴データの複数部分を個別の単位として取得するように構成される。磁気共鳴データの一部は、ｋ空間をアンダーサンプリングする。方法は、磁化生成パルス並びに安静及び弛緩期間の開始のタイミングを利用して、磁気共鳴データの一部に対する反転遅延を繰り返し決定するステップを更に有する。
【００２９】
方法は、磁気共鳴データ及び磁気共鳴データの各部分に対する反転遅延を利用する、最尤再構成を使用して、関心領域のＴ１マップを計算するステップを更に有する。
【００３０】
別の実施形態では、方法は、対象者の心臓を含むように、関心領域を選択するステップを更に有する。
【００３１】
別の実施形態では、最尤再構成は、最適化問題として定式化される。最適化問題では、磁気共鳴データをデータモデルと比較する。データモデルは、Ｔ１マップと空間に依存するスピン密度の値とに依存する。データモデルは、関心領域内の空間に依存する縦磁化の近似値である。
【００３２】
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プロダクトとして具体化され得る。したがって、本発明の態様は、全面的にハードウェア実施形態、全面的にソフトウェア実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含む）又は本明細書において全て一般的に「回路」、「モジュール」若しくは「システム」と称され得るソフトウェア及びハードウェア態様を組み合わせた実施形態の形態をとり得る。更に、本発明の態様は、コンピュータ可読媒体上で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体化されたコンピュータプログラムプロダクトの形態をとり得る。
【００３３】
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ストレージ媒体でもよい。本明細書で使用される「コンピュータ可読ストレージ媒体」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な命令を保存することができる任意の有形ストレージ媒体を包含する。コンピュータ可読ストレージ媒体は、コンピュータ可読非一時的ストレージ媒体と称される場合もある。コンピュータ可読ストレージ媒体はまた、有形コンピュータ可読媒体と称される場合もある。一部の実施形態では、コンピュータ可読ストレージ媒体はまた、コンピューティングデバイスのプロセッサによってアクセスされることが可能なデータを保存可能であってもよい。コンピュータ可読ストレージ媒体の例は、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ハードディスクドライブ、半導体ハードディスク、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（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、光ディスク、磁気光学ディスク、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、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、又はＤＶＤ−Ｒディスクといった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。コンピュータ可読ストレージ媒体という用語は、ネットワーク又は通信リンクを介してコンピュータデバイスによってアクセスされることが可能な様々な種類の記録媒体も指す。例えば、データは、モデムによって、インターネットによって、又はローカルエリアネットワークによって読み出されてもよい。コンピュータ可読媒体上で具現化されたコンピュータ実行可能コードは、限定されることはないが、無線、有線、光ファイバケーブル、ＲＦ等を含む任意の適切な媒体、又は上記の任意の適切な組み合わせを用いて送信されてもよい。
【００３４】
コンピュータ可読信号媒体は、例えばベースバンドにおいて又は搬送波の一部として内部で具体化されたコンピュータ実行可能コードを備えた伝搬データ信号を含んでもよい。このような伝搬信号は、限定されることはないが電磁気、光学的、又はそれらの任意の適切な組み合わせを含む様々な形態の何れかをとり得る。コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータ可読ストレージ媒体ではない及び命令実行システム、装置、若しくはデバイスによって又はそれと関連して使用するためのプログラムを通信、伝搬、若しくは輸送できる任意のコンピュータ可読媒体でもよい。
【００３５】
「コンピュータメモリ」又は「メモリ」は、コンピュータ可読ストレージ媒体の一例である。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。「コンピュータストレージ」又は「ストレージ」は、コンピュータ可読ストレージ媒体の更なる一例である。コンピュータストレージは、任意の揮発性又は不揮発性コンピュータ可読ストレージ媒体である。
【００３６】
本明細書で使用される「プロセッサ」は、プログラム、マシン実行可能命令、又はコンピュータ実行可能コードを実行可能な電子コンポーネントを包含する。「プロセッサ」を含むコンピューティングデバイスへの言及は、場合により、２つ以上のプロセッサ又は処理コアを含むと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る。プロセッサは、また、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の中へ分配されたプロセッサの集合体も指す。コンピュータデバイスとの用語は、各々が１つ又は複数のプロセッサを有するコンピュータデバイスの集合体又はネットワークを指してもよいと理解されるべきである。コンピュータ実行可能コードは、同一のコンピュータデバイス内の、又は複数のコンピュータデバイス間に分配された複数のプロセッサによって実行される。
【００３７】
コンピュータ実行可能コードは、本発明の態様をプロセッサに行わせるマシン実行可能命令又はプログラムを含んでもよい。本発明の態様に関する動作を実施するためのコンピュータ実行可能コードは、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、又はＣ＋＋等のオブジェクト指向プログラミング言語及びＣプログラミング言語又は類似のプログラミング言語等の従来の手続きプログラミング言語を含む１つ又は複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで書かれてもよい及びマシン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、高水準言語の形態又は事前コンパイル形態でもよい及び臨機応変にマシン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。
【００３８】
コンピュータ実行可能コードは、完全にユーザのコンピュータ上で、部分的にユーザのコンピュータ上で、スタンドアローンソフトウェアパッケージとして、部分的にユーザのコンピュータ上で及び部分的にリモートコンピュータ上で、又は完全にリモートコンピュータ若しくはサーバ上で実行することができる。後者の場合、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）若しくは広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意の種類のネットワークを通してユーザのコンピュータに接続されてもよい、又はこの接続は外部コンピュータに対して（例えば、インターネットサービスプロバイダを使用したインターネットを通して）行われてもよい。
【００３９】
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プロダクトのフローチャート、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複数のブロックの一部は、適用できる場合、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得ることが理解されよう。相互排他的でなければ、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せられてもよいことが更に理解される。これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ又は他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサを介して実行す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において指定された機能／行為を実施するための手段を生じさせるようにマシンを作るために、汎用コンピュータ、特定用途コンピュータ、又は他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサへと提供されてもよい。
【００４０】
これらのコンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ可読媒体に保存された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において指定された機能／行為を実施する命令を含む製品を作るように、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置、又は他のデバイスにある特定の方法で機能するように命令することができるコンピュータ可読媒体に保存されてもよい。
【００４１】
コンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ又は他のプログラム可能装置上で実行す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において指定された機能／行為を実施するためのプロセスを提供するように、一連の動作ステップがコンピュータ、他のプログラム可能装置又は他のデバイス上で行われるようにすることにより、コンピュータ実施プロセスを生じさせるために、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置、又は他のデバイス上にロードされてもよい。
【００４２】
本明細書で使用される「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デバイス」と称される場合もある。ユーザインタフェースは、情報若しくはデータをオペレータに提供することができる及び／又は情報若しくはデータをオペレータから受信することができる。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信されることを可能にしてもよい及びコンピュータからユーザへ出力を提供してもよい。つまり、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する又は操作することを可能にしてもよい、及び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結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、情報をオペレータに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、指示棒、グラフィックタブレット、ジョイスティック、ゲームパッド、ウェブコム、ヘッドセット、ペダル、有線グローブ、リモコン、及び加速度計を介したデータの受信は、オペレータから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要素の全例である。
【００４３】
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／又は装置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包含する。ハードウェアインタフェースは、プロセッサが外部コンピューティングデバイス及び／又は装置へ制御信号又は命令を送ることを可能にしてもよい。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てもよい。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、ＩＥＥＥ１３９４ポート、パラレルポート、ＩＥＥＥ１２８４ポート、シリアルポート、ＲＳ−２３２ポート、ＩＥＥＥ４８８ポート、ブルートゥース（登録商標）接続、無線ＬＡＮ接続、ＴＣＰ／ＩＰ接続、イーサネット（登録商標）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。
【００４４】
本明細書で使用される「ディスプレイ」又は「ディスプレイデバイス」は、画像又はデータを表示するために構成された出力デバイス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、音声、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、テレビスクリーン、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、陰極線管（ＣＲＴ）、蓄積管、双安定ディスプレイ、電子ペーパー、ベクターディスプレイ、平面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トディスプレイ（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。
【００４５】
磁気共鳴（ＭＲ）データは、本明細書においては、磁気共鳴イメージングスキャン中に磁気共鳴装置のアンテナによって原子スピンにより発せられた無線周波数信号の記録された測定結果として定義される。磁気共鳴データは、医療イメージングデータの一例である。磁気共鳴（ＭＲ）画像は、本明細書においては、磁気共鳴イメージングデータ内に含ま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。
【００４６】
本発明の上述の実施形態のうちの１つ又は複数は、組み合わせられた実施形態が相互排他的でない限り、組み合わせられることを理解されたい。
【００４７】
以下に、本発明の好ましい実施形態を、単なる例として、以下の図面を参照して説明することにする。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】磁気共鳴イメージングシステムの例を示す図である。
【図２】図１の磁気共鳴イメージングシステムを作動する方法を示す流れ図である。
【図３】Ｔ１マップを再構成するために使用することができるデータを測定するための、磁化生成パルスによって使用され得る、幾つかの相異なるサンプリング技法を示す図である。
【図４】測定された磁気共鳴データに、反転時間を割り当てる方法を示す図である。
【図５】測定された磁気共鳴データに、反転時間を割り当てる別の方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
図において似通った参照番号を付された要素は、等価な要素であるか、同じ機能を実行するかの何れかである。先に考察された要素は、機能が等価である場合は、後の図においては必ずしも考察されない。
【００５０】
図１は、磁石１０４を備える磁気共鳴イメージングシステム１００の一例を示す。磁石１０４は、それを貫くボア１０６を有する超伝導円筒型磁石である。異なる種類の磁石を使用することもまた可能であり、例えば、分割円筒形磁石、及びいわゆる開放型磁石の両方を使用することもまた可能である。分割円筒形磁石は、磁石の等平面へのアクセスを可能にするために、クライオスタットが２つの部分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、かかる磁石は、例えば、荷電粒子ビーム治療と共に使用される。開放型磁石は、２つの磁石部分を有し、その一方は他方の上にあり、その間に対象者を収容するのに十分な大きさの空間を有する。この２つの部分の領域の配置は、ヘルムホルツコイルの配置と同様である。対象者があまり閉じ込められないので、開放型磁石が一般的である。円筒磁石のクライオスタットの内部には、超伝導コイルの一群がある。円筒磁石１０４のボア１０６内には、磁場が、磁気共鳴イメージングを実行するのに十分強く均一であるイメージングゾーン１０８がある。関心領域１０９は、イメージングゾーン１０８内に示されている。対象者１１８は、対象者１１８の少なくとも一部がイメージングゾーン１０８及び関心領域１０９内にあるように、対象者支持体１２０によって支持されているように示されている。対象者１１８の心臓１２２は、関心領域１０９内にあると見ることができる。１つ又は複数の電極を対象者１１８に接続して、対象者１１８の心位相を表すＥＣＧ信号を測定する、ＥＣＧシステム１２４がある。
【００５１】
磁石のボア１０６内には、磁石１０４のイメージングゾーン１０８内で磁気スピンを空間的に符号化するために、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１１０のセットもある。磁場勾配コイル１１０は、磁場勾配コイル電源１１２に接続される。磁場勾配コイル１１０は代表的なものであることが意図される。一般的に、磁場勾配コイル１１０は、３つの直交空間方向で空間的に符号化するためのコイルの３つの別個のセットを含む。磁場勾配電源は、電流を磁場勾配コイルに供給する。磁場勾配コイル１１０に供給される電流は、時間の関数として制御され、ランプ（傾斜）されるか又はパルス化される。
【００５２】
イメージングゾーン１０８に隣接するのは、イメージングゾーン１０８内の磁気スピンの配向を操作するため及び同じくイメージングゾーン１０８内のスピンから無線伝送を受信するための無線周波数コイル１１４である。無線周波数アンテナは、複数のコイル素子を含む。無線周波数アンテナは、チャネル又はアンテナとも呼ばれる。無線周波数コイル１１４は、無線周波数トランシーバ１１６に接続される。無線周波数コイル１１４及び無線周波数トランシーバ１１６は、別個の送信及び受信コイル並びに別個の送信機及び受信機と置き換えられる。無線周波数コイル１１４及び無線周波数トランシーバ１１６は代表的なものであることを理解されたい。無線周波数コイル１１４は、専用送信アンテナ及び専用受信アンテナをも表すように意図される。同様に、トランシーバ１１６は、別個の送信機及び受信機をも表す。無線周波数コイル１１４は、複数の受信／送信素子をも有し得、無線周波数トランシーバ１１６は、複数の受信／送信チャネルを有し得る。例えば、ＳＥＮＳＥなどの並列イメージング技術が実行される場合、無線周波数コイル１１４は、複数のコイル要素を有することになる。
【００５３】
この例では、ＥＣＧシステム１２４は、磁気共鳴イメージングシステム１００の一部又は部分であるように示されている。ＥＣＧシステムは、オプションである。ある例では、ＥＣＧシステム１２４は別個の機器であり、ＥＣＧ信号１４４のみが供給される。
【００５４】
トランシーバ１１６、勾配コントローラ１１２、及びＥＣＧシステムは、コンピュータシステム１２６のハードウェアインタフェース１２８に接続されるものとして示される。コンピュータシステムは更に、ハードウェアシステム１２８と通信しているプロセッサ１３０と、メモリ１３４と、ユーザインタフェース１３２とを備える。メモリ１３４は、プロセッサ１３０にとってアクセス可能であるメモリの任意の組み合わせである。これは、フラッシュＲＡＭ、ハードドライブ、又は他のストレージデバイスなど、メインメモリ、キャッシュメモリ、更には不揮発性メモリなどのようなものを含む。幾つかの例では、メモリ１３０は、非一時的コンピュータ可読媒体であると見なされる。
【００５５】
コンピュータメモリ１３４は、マシン実行可能命令１４０を含むように示されている。マシン実行可能命令１４０は、プロセッサ１３０が、磁気共鳴イメージングシステム１００の動作及び機能を制御することを可能にする命令を含む。コンピュータメモリ１３４は更に、パルスシーケンスコマンド１４２を含むように示されている。パルスシーケンスコマンドにより、プロセッサ１３０は、磁気共鳴イメージングシステム１００を使用して、磁気共鳴データを取得することができる。コンピュータメモリ１３４は更に、ＥＣＧシステム１２４を使って測定されたＥＣＧ信号１４４を含むものとして示されている。
【００５６】
コンピュータメモリ１３４は更に、パルスシーケンスコマンド１４２を使用して取得された磁気共鳴データの一部１４６を含むものとして示されている。コンピュータメモリ１３４は更に、磁気共鳴データの特定の部分１４６の反転遅延１４６を表すデータ１４８を有するものとして示されている。コンピュータメモリ１３４は更に、磁気共鳴データの複数の部分１４６を使用して再構成されたＴ１マップ１５０を含むものとして示されている。
【００５７】
図２は、図１の磁気共鳴イメージングシステム１００を動作させる方法を示すフローチャートを示す。最初にステップ２００において、磁気共鳴イメージングシステム１００が、パルスシーケンスコマンド１４２により制御される。パルスシーケンスコマンドは、関心領域１０９内で磁化反転を引き起こし、同じ領域内でＴ１緩和プロセスを開始させる、磁化生成パルスを実行するために、磁気共鳴イメージングシステムを制御するように構成される。パルスシーケンスコマンドは、安静及び弛緩期間に、磁気共鳴データの複数部分１４６を個別の単位として取得するように構成される。次に、ステップ２０２において、対象者１１８の心位相を表すＥＣＧ信号が受信される。次に、ステップ２０４において、ＥＣＧ信号１４４を用いて、心位相の安静及び弛緩期間の開始が検出される。次に、ステップ２０６において、安静及び弛緩期間の開始後に所定の遅延で、磁気共鳴データ１４６の一部が取得される。
【００５８】
次にステップ２０８で、磁気共鳴データの一部１４６に対する反転遅延１４８が決定される。これは、所定の遅延、及び安静及び弛緩期間の開始のタイミングを使用して実行される。ステップ２００〜２０８の間に、磁気共鳴データの一部が取得されており、その部分に対する反転遅延が決定されている。次いで、方法は、判断ボックス２１０へ進む。この判断ボックスにおける問題は、磁気共鳴データの全ての部分が取得されたかどうかである。答えがノーである場合、方法はステップ２００に戻り、磁気共鳴データの次の部分１４６が取得される。全ての部分が取得された場合、方法は次いでステップ２１２に進む。ステップ２１２において、磁気共鳴データ１４６及び磁気共鳴データの各部分に対する反転遅延１４８を用いる最尤再構成を使用して、関心領域１０９に関するＴ１マップ１５０が計算される。
【００５９】
例は、定量的ＭＲＩ、すなわち心臓のＴ１マッピングに関し、指数関数のあてはめを用いて、各ボクセルについてＴ１回復時間を得るために、相異なる反転遅延（ＴＩ）で一連の画像が取得される。この手法は、特定のＴＩで、「単写」で画像を取得する必要があることを意味する。次いで、Ｔ１マップは、再構成された画像への、モデルの指数関数のあてはめによって再構成される。
【００６０】
所望の空間解像度及びカバレージ（＝各画像について取得されるべきデータ量）に応じて、単写で全てのデータを取得することは不可能である。心拍数が高い対象者（頻脈患者、又は小動物）における取得にも同じ制限が適用され、心弛緩期の静止期間は非常に短い。良好な空間解像度をもつ画像を再構成するのに必要なデータ量を減らすための既存の方法（例えばＳＥＮＳＥ）は、こうした制限を克服するのに不十分である。代わりに、一連のＲＲ期間にわたってセグメント化するやり方で、ｋ空間データの取得を実行することが要求される。しかし、ＲＲ期間の自然な変動は、様々な反転時間（ＴＩ）でデータが部分的に取得されるという結果をもたらし、それは画像の再構成及びその後のあてはめ処置を妨げる。
【００６１】
例は、所望の空間解像度及びカバレージを達成するのに十分なデータを、一連のＲＲ期間にわたってセグメント化するやり方で取得される、セグメント化されたＭＲの取得を提供する。反転遅延、すなわち現在のｋ空間ラインの取得と最後の反転パルスとの間のオフセットが、そのデータと共に格納される、内部の「ブックキーピング（簿記）」が使用される。取得されたデータは、多次元行列（例えば、２Ｄ取得の場合、ＴＩ／ｋｙ空間）に広がる。従来のマッピング技法とは異なり、特定の反転時間ＴＩに対する画像は再構築されないようになる。代わりに、最尤再構成などの再構成アルゴリズムを使用して、利用可能なＴＩ／ｋｙデータから各ボクセルに対するＴ１値を直接取得する。
【００６２】
図３は、Ｔ１マップを再構成するのに使用することができるデータを測定するための、磁化生成パルスによって使用され得る、幾つかの相異なるサンプリング技法を示す図である。例は、３列に分かれている。列３００は、従来のｋ空間サンプリング方式を表す。列３０２は、ＳＥＮＳＥでのｋ空間サンプリング方式を表す。列３０４は、最尤サンプリング方式を表す。各サンプリング方式の上には、例示目的で含まれる、対応する反転回復曲線３１０がある。反転回復は、３つ全ての場合において、同一であることがわかる。３０６とラベル付けされた軸は、反転回復又は反転遅延を表す。軸３０８は、この場合は、ｋ空間内でのｙ方向の位置を表す。
【００６３】
従来のｋ空間サンプリング方式３００では、１つの磁化生成パルスの後に取得された磁気共鳴データの一部を表す、５つの相異なる行３１２が見られる。こうした行３１２のそれぞれのデータは、画像を再構成するのに十分である。次いで、５つの画像が再構成され、Ｔ１マップをあてはめるために使用される。
【００６４】
列３０２は、ＳＥＮＳＥ再構成を表す。ＳＥＮＳＥ再構成は、ｋ空間データをよりまばらにサンプリングすることを可能にする。ｋ空間にはやはり５つの行３１４があり、それらはＳＥＮＳＥでのサンプリング方式で使用される。行３００及び３０２に示されるサンプリング方式の基本的な制限は、特定の磁化生成パルスに対して、１つの行で、全てのデータが取得される必要があることである。データの全てを、対象者の心臓の安静及び弛緩期間に取得する必要があるので、困難である。これにはわずかな変動性があるので、様々な取得中に反転遅延がわずかに変動する。
【００６５】
列３０４は、最尤サンプリング方式を示す。磁気共鳴データの一部１４６は、矢印１４６で示されている。最尤再構成では、中間画像は再構成されない。したがって、画像を生成するのに十分なｋ空間内の点を取得する必要はない。また、異なる反転遅延で、サンプリングされるデータ点の数が一貫すらしていないこともわかる。中間画像は再構成されないので、ｋ空間内のデータでさえも、様々な反転遅延で一貫して又は一様にサンプリングされる必要がない。取得される任意のデータは、結果として得られるＴ１マップに寄与し、またそれを改善するのにも有用である。
【００６６】
以下の式（１）及び（２）は、最尤再構成を使用する１つの数値的方法を説明するために使用される。Ｔ１マッピングでは、磁気共鳴信号及び反転時間ＴＩは、局所磁化の指数関数的回復によってモデル化できる。
【数１】
2020504647.tif 000003
−  上式で、行
【数２】
2020504647.tif 000004
は、局所スピン密度である。
−  上式で、
【数３】
2020504647.tif 000005
は、局所組織固有の緩和時間である。且つ、
−  上式で、ＴＩｊは、ｊ番目の反転時間である。指標ｊは、一緒に取得されたｋ空間点のグループの実際の反転時間を指すことができるか、又は一緒にビンに入れられて反転時間ＴＩｊを割り当てられた、ｋ空間データ点のグループを指すことができる。
【００６７】
最尤再構成として解くために、式（１）を、最適化問題の中に入れることができる。かかる最適化の一定式化の例は以下の通りである。
【数４】
2020504647.tif 000006
−  上式で、
【数５】
2020504647.tif 000007
は、空間に依存する局所スピン密度マップ
【数６】
2020504647.tif 000008
及びＴ１マップ
【数７】
2020504647.tif 000009
である。
−  上式で、ｆは、部分的な（又はアンダーサンプリングされた）フーリエ変換を行うことを表す。且つ、
−  上式で、
【数８】
2020504647.tif 000010
は、反転時間ＴＩｊでの、測定されたフーリエデータである。式（２）などの最適化問題の解は、よく知られている。式（２）の定式では、測定されたフーリエデータ
【数９】
2020504647.tif 000011
が調整されることは、暗に含まれている。フーリエデータ
【数１０】
2020504647.tif 000012
が調整されなくても、式（２）は依然として機能するが、スピン密度マップ
【数１１】
2020504647.tif 000013
の値は定数でスケーリングされることになろう。
【００６８】
測定された磁気共鳴データ
【数１２】
2020504647.tif 000014
は、幾つかの相異なるやり方で、式２で使用することができる。１つのやり方は、取得された磁気共鳴データの各部分に対して、実際の反転時間を使用することである。取得された磁気共鳴データの一部は、ｙ変数として、式（２）に示される。図４及び図５は、式（２）を適用する様々なやり方を説明するために使用される。図４では、プロット３０４の、図３とは別の図を示す。同じ反転時間３０８に対応するデータ点を通る、垂直線が描かれている。式（２）を適用する１つの手段は、垂直線で示される離散的な単一反転時間３０８ごとのデータを、単に使用することである。
【００６９】
式（２）を適用する別の方法は、まず磁気共鳴データをビンに入れることである。これは、式（２）を適用することの、計算の複雑さを軽減するという利点を有する。図５では、反転遅延３０８が８個のビンの中に分割されていることがわかる。次いで、これらのビンのそれぞれの中の磁気共鳴データは、そのビン５００に対する、特定の反転遅延５０２に割り当てられる。図５に示す方式は、場合によっては、図４に示す方式を使用するときのように、より精度の低いＴ１マップを生成し、図５に示す方式は、計算効率及び計算速度において利点を有する。
【００７０】
本発明は、図面及び前述の記載において詳細に図示及び説明されたが、このような図示及び記載は、説明的又は例示的であって限定するものではないと見なされるべきである。すなわち本発明は、開示された実施形態に限定されるものではない。
【００７１】
開示された実施形態のその他の変形が、図面、本開示及び添付の請求項の検討から、請求項に係る発明を実施する当業者によって理解されて実現され得る。請求項において、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む、備える）」という単語は、他の要素又はステップを除外するものではなく、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、複数を除外するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが請求項に記載された幾つかのアイテムの機能を果たす。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に用いられないことを示すものではない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に若しくは他のハードウェアの一部として供給される光記憶媒体又はソリッドステート媒体等の適当な媒体に保存／分配されてもよいが、インターネット又は他の有線若しくは無線の電気通信システムを介して等の他の形式で分配されてもよい。請求項における任意の参照符号は、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
【符号の説明】
【００７２】
１００  磁気共鳴イメージングシステム
１０４  磁石
１０６  磁石のボア
１０８  イメージングゾーン
１０９  関心領域
１１０  磁場勾配コイル
１１２  磁場勾配コイル電源
１１４  無線周波数コイル
１１６  トランシーバ
１１８  対象者
１１９  心臓
１２０  対象者支持体
１２２  心臓
１２４  ＥＣＧシステム
１２６  コンピュータシステム
１２８  ハードウェアインタフェース
１３０  プロセッサ
１３２  ユーザインタフェース
１３４  コンピュータメモリ
１４０  マシン実行可能命令
１４２  パルスシーケンスコマンド
１４４  ＥＣＧ信号
１４６  磁気共鳴データの一部
１４８  １４６の反転遅延
１５０  Ｔ１マップ
２００  パルスシーケンスコマンドを使って磁気共鳴イメージングシステムを制御する
２０２  対象者の心位相を表すＥＣＧ信号を受信する
２０４  ＥＣＧ信号を用いて、心位相の安静及び弛緩の開始を検出する
２０６  安静及び弛緩期間の開始後に所定の遅延で、磁気共鳴データの一部を取得する
２０８  磁化生成パルス及びＥＣＧ信号のうちの一方の所定のタイミングで、磁気共鳴データの一部に対する反転遅延を決定する
３００  従来のｋ空間サンプリング方式
３０２  ＳＥＮＳＥでのｋ空間サンプリング方式
３０４  最尤サンプリング方式
３０６  反転遅延
３０８  ｋ空間における位置
３１０  対応する反転回復曲線
３１２  ｋ空間における行の従来のサンプリング
３１４  ｋ空間における行のＳＥＮＳＥでのサンプリング
５００  所定の反転遅延ビン
５０２  ビンに対する反転遅延
【図１】
2020504647.tif 000015
【図２】
2020504647.tif 000016
【図３】
2020504647.tif 000017
【図４】
2020504647.tif 000018
【図５】
2020504647.tif 000019
【国際調査報告】
2020504647.tif 000020
2020504647.tif 000021
2020504647.tif 000022