JP2002095647A

JP2002095647A - Ｍｒ撮像を用いて末梢動脈血管系中の狭窄を効率的に識別する方法および装置

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Publication number: JP2002095647A
Application number: JP2001175357A
Authority: JP
Inventors: Vincent B Ho; ヴィンセント・ビイ・ホー; Thomas Kwok-Fah Foo; トーマス・ウォック−ファー・フー
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC; Uniformed Services University of Health Sciences
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC; Uniformed Services University of Health Sciences
Priority date: 2000-06-09
Filing date: 2001-06-11
Publication date: 2002-04-02
Anticipated expiration: 2021-06-11
Also published as: US6408201B1; DE10127930A1; JP4814440B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、ＭＲ技術を使用して末梢動脈血管
系中で効率的に狭窄を識別し、その狭窄の程度を表示す
る方法および装置を提供する。【解決手段】ＭＲ技術（１０）を使用して、最初に障
害または狭窄血管（１００、１０８）があるかどうか患
者（２８０）の末梢動脈血管系をスクリーニングし、突
き止められた狭窄があれば次いでその重症度に等級を付
ける（１４２）。分解能の低い一連の第１のＭＲ画像を
獲得する（１２６）間に、患者（２８０）を通るコント
ラスト・エージェント・ボーラスの通過を追跡する（３
５４）。この最初の検査は、流れを感知する双極傾斜波
形を傾斜エコー撮像パルス・シーケンス（１６０）と共
に使用して、障害検出感度を向上させる。狭窄（１０
８）を識別した後、第１のＭＲ画像よりも分解能の高い
第２のＭＲ画像を使用して（１４０）、狭窄を等級を付
ける（１４２）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般に、ヒトである
対象物中の血管障害を突き止める技術に関し、より詳細
には、磁気共鳴撮像法（ＭＲＩ）を用いて、患者の末梢
動脈血管系全体にわたって障害を効率的に識別し、識別
された狭窄があればそれに等級を付けるための装置およ
び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】動脈は、必要な栄養分を人体の器官およ
び組織に供給する、心臓から発する血管である。動脈の
狭細または絞窄は、酸素などの栄養分が受取り側の組織
に送られるのを減少させ、組織機能に深刻な影響を及ぼ
す。一般に、動脈の著しい狭細は、よくても当該の器官
の機能欠陥を生じ、最悪の場合は器官障害または死に至
る。腹大動脈から腓腹を通る動脈の経路に沿った絞窄ま
たは狭細は、何箇所であっても、遠位下肢への動脈血流
の欠陥を引き起こす可能性がある。末梢血管の評価は、
高発生率の連携障害または同期障害によってさらに複雑
になり、これらはどれも、動脈血流が減少する潜在的な
原因になる可能性がある。さらに、遠位血流を改善する
ための可能なバイパス手順に対する外科的決定は、足の
中の動脈を判定する能力の影響を大きく受ける。この結
果、下肢の撮像（すなわち末梢流出の調査）をうまく行
うには、狭細の存在および機能上の重大性を正確に判定
することだけでなく、腹大動脈から足への末梢大動脈ツ
リーの動脈経路全体を評価する能力も必要となる。狭細
点および狭細のすぐ後の血管中の流れは、急な流速およ
び／または複雑なフロー・パターンを特徴とすることが
知られている。定量的なフロー・データが、患者の診断
および管理を容易に支援することができ、また、疾患プ
ロセスの基本的な理解も容易に助けることができる。

【０００３】従来の侵襲性カテーテル血管造影および超
音波を含め、末梢動脈の判定に利用可能な技術が多くあ
る。従来のＸ線血管造影は、カテーテル法および腎毒性
ヨウ素コントラスト・エージェントを使用する必要があ
るため、最終的な選択肢として残される。末梢動脈閉塞
性疾患（ＰＡＯＤ）に対するスクリーニングは、通常、
超音波またはプレチスモグラフィなどの非侵襲性方法を
用いて行われる。しかし、これらの技術はいずれも、血
管の血管造影を図解することができず、単に、介在する
動脈の解剖学的構造の個別セグメントを判定できるだけ
である。これらの技術は両方とも、オペレータに依存
し、混乱させるような技術的困難があり、これらの困難
により、撮像の実施が長く単調になることが多い。さら
に、いずれの技術も、外科計画を立てるのに必要な包括
的な情報を提供することができず、一般に、従来のＸ線
血管造影による描写が術前管理の補助として必要であ
る。

【０００４】磁気共鳴血管造影法（ＭＲＡ）は、動脈の
非侵襲性を判定するための、新しく出現した方法であ
る。これまでは、ＭＲＡの適用は、より小さい個別の血
管領域（４０〜５０ｃｍ視野）に合わせられてきた。今
やＭＲＡは、テーブルを平行移動させる現在の能力と、
重なり合う複数の視野の撮像により、ＰＡＯＤの評価に
必要なほどのずっと広いエリアを撮像するように指示す
ることができる。特に、コントラスト増強ＭＲＡのため
に静脈内投与型コントラスト・エージェントを使用する
ことにより、１分未満で１〜１．２メートルの動脈の解
剖学的構造を描写することが可能になった。ＭＲＡはま
た、いくつかの方法を用いて実施することができる。あ
る技術、位相コントラスト（ＰＣ）ＭＲＡは、血流を撮
像するための、実際的かつ臨床に適用可能な技法であ
る。ＭＲＩは、強い磁場中にある対象物に加えられた無
線周波パルスおよび傾斜磁場を利用して、見ることので
きる画像を作成する。ヒトの組織中の陽子など、正味核
磁気モーメントを有する核を含む対象物が均一な磁場
（分極場Ｂ₀ ）にさらされると、組織中のスピンの個々
の磁気モーメントは、この分極場と整列しようとする
（ｚ方向に整列しようとすると仮定する）が、この磁場
の方向を中心として、ラーモア周波数と呼ばれる独特の
周波数で歳差運動をする。物質または組織が、ラーモア
周波数に等しい周波数で加えられた時間変化する磁場
（励起場Ｂ₁ ）にさらされた場合、正味整列モーメント
または「縦磁化」Ｍ_z は、ｘ−ｙ平面で向きを変え、ま
たは「傾いて」、正味横磁気モーメントＭ_tを生み出す
ことができる。励起信号Ｂ₁が終了した（励起されたス
ピンが接地状態に減衰したために）後で、励起されたス
ピンから信号が発せられるが、この信号を受け取り処理
して、画像を形成することができる。

【０００５】これらの信号を利用して画像を作成すると
き、傾斜磁場（Ｇ_x、Ｇ_y、Ｇ_z）が採用される。通常、
撮像されることになる領域は一連の測定サイクルで走査
され、これらのサイクル中に、これらの傾斜が、使用さ
れる特定の定位方法に従って変化する。得られるＭＲ信
号は、ディジタル化され処理されて、周知の多くの再構
成技術の１つを使用して画像が再構成される。

【０００６】位相コントラストＭＲＡは、静止スピンに
影響を与えずに、運動スピンの横磁化に速度依存の位相
シフトを付与する血流エンコード傾斜パルスを利用する
（ＭｏｒａｎＰ．Ｒ．ＡＦｌｏｗＶｅｌｏｃｉｔ
ｙＺｅｕｇｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃＩｎｔｅｒｌａ
ｃｅｆｏｒＮＭＲＩｍａｇｉｎｇｉｎＨｕｍ
ａｎｓ．ＭａｇｎｅｔｉｃＲｅｓｏｎａｎｃｅＩｍ
ａｇｉｎｇ１９８２；１：１９７〜２０３）。各位相
コントラスト獲得は、２つの画像を生成する。すなわ
ち、対象物の陽子密度に比例し、Ｔ₁ 強調もできる振幅
画像と、対象物の位相を表す画像である。作成される位
相画像は、運動スピンのみからの情報を有し、静止組織
からの信号は抑制される。この技術を使用して、心周期
全体にわたる平均流速と、周期中の個々の時点の連続に
おける平均流速の両方を表す画像が生成されてきた。位
相コントラストＭＲ方法は、流速の大きさ、さらに流動
方向も表す強度を有する位相画像を作成する。したがっ
てこのような画像は、血流の定性的な観察と定量的な測
定の両方に使用することができる。したがって、位相コ
ントラストＭＲ血管造影法および静脈造影法が流速の定
量的な決定に実際的に適用されることは明白である。

【０００７】磁気共鳴撮影技術を使用して、患者の末梢
動脈血管系に沿った血管中の狭窄を効率的に突き止めて
識別し、そのＭＲ技術を使用して、経過観察ケアのため
に狭窄に等級を付けることが有利であろう。また、スク
リーニング技術を向上させるために、コントラスト・エ
ージェント・ボーラス注入を用いて、コントラスト材料
が最初に通過する間に動脈血管中で画像の信号対雑音比
を改善することも有利であろう。ただし、こうするに
は、コントラスト・ボーラスが身体を通って移動すると
きにマルチステーション獲得シーケンスを使用して末梢
血管系全体を走査しなければならない。ＭＲ技術を使用
して末梢動脈狭窄を検出し等級を付ける能力を向上させ
る以前の試みは、主として、単一の解剖学的走査を用い
て狭窄血管セグメントの場所を視覚化することに依存し
てきた。この方法では、ピクセル・サイズを縮小するこ
とによって可能な最高の空間分解能を達成することが望
ましかった。また、狭窄の程度を高く見積もりすぎる可
能性のあるボクセル内ディフェージングなど、流れに関
係するアーチファクトを最小限に抑えるために、従来技
術では、フロー補償のためのファースト・モーメント傾
斜ナリング(first moment gradient nulling）およびシ
ョート・エコー・タイム（ＴＥ）のパラメータが採用さ
れた。

【０００８】この逆を達成することにより、従来技術に
改良を加えることが望ましいであろう。すなわち、流れ
に関係するアーチファクトの存在を利用して、画像獲得
をボクセル内フロー・ディフェージング効果に対して増
感させ、したがってフロー・ボイドを悪化させて動脈障
害の顕著さを増大させることにより、素早いスクリーニ
ング走査における動脈狭窄の検出を向上させる。また、
患者をスクリーニングした後で個々の狭窄をより綿密に
時間をかけて検査して、より時間効率の高い検査を可能
にするために、ＭＲ技術を使用して狭窄（すなわち障害
または狭細）を効率的に視覚化する方法および装置を有
することも有利であろう。また、コントラスト・エージ
ェント・ボーラス注入を用いて、コントラスト材料が最
初に通過する間に動脈血管中で画像の信号対雑音比を改
善し、スクリーニング技術を向上させることも有利であ
ろう。ただし、こうするには、コントラスト・ボーラス
が身体を通って移動するときにマルチステーション獲得
シーケンスを使用して末梢血管系全体を走査しなければ
ならない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＭＲ技術を
使用して末梢動脈血管系中で効率的に狭窄を識別するた
めの方法および装置であって、前述の問題を解決する方
法および装置に関する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、どんな血管障
害も正確に識別し、次いで、障害が見つかった場合に狭
窄の程度を特定する、２ステップの手法を含む。最初の
ステップでは、障害を識別するための検査が開示される
が、これは、患者のコントラスト・ボーラスが動脈血管
系を通って移動するときにコントラスト・ボーラスを追
跡し、コントラスト・ボーラスが患者の血管系を通って
移動するときに空間分解能の低い一連のＭＲ画像を獲得
することを含む。ＭＲ画像は、流れを感知する双極傾斜
波形を有する傾斜エコー撮像パルス・シーケンスを使用
して獲得することが好ましい。これらの双極傾斜は、大
きなボクセル中で広い速度分散を生成する。所与のボク
セル中に狭窄があると、その狭窄のすぐ近くおよび遠位
のボクセル中にボクセル内フロー・ディフェージングが
生じることになるので、最初のステップを用いて狭窄の
場所を素早く効率的に突き止めることができる。狭窄が
識別された後で第２のステップが実施され、ターゲット
・エリア中の狭窄をより正確かつ具体的に等級を付ける
ために空間分解能の高いＭＲ画像が獲得される。

【００１１】本発明の一態様によれば、ＭＲ撮像を用い
て患者の末梢動脈血管系中の狭窄血管を識別する方法が
開示され、これは、患者を通るコントラスト・ボーラス
の通過を追跡し、同時に、コントラスト・ボーラスが患
者を通過するときに、患者の末梢動脈血管系に沿って空
間分解能の低い一連の第１の高速ＭＲ画像を獲得するこ
とによってスクリーニング調査を行って、疑わしい狭窄
があるかどうか走査することを含む。この方法は次に、
一連の第１のＭＲ画像を走査して疑わしい狭窄を識別
し、次いで、一連の第１のＭＲ画像よりも分解能の高い
第２のＭＲ画像を獲得することによって詳細な調査を行
って、識別した狭窄に等級を付けることを含む。

【００１２】本発明の別の態様によれば、患者の末梢動
脈血管系の血管中の障害を識別し、それによって得られ
た狭窄に等級を付けるための検査方法が開示される。こ
の検査は、例えば流れに対して増感させる双極傾斜波形
を有する傾斜エコー撮像パルス・シーケンスに基づくコ
ントラスト増強ＭＲＡを用いて、まず患者の末梢動脈血
管系全体にわたって末梢血管を走査し、次いで、一連の
第１のＭＲ画像を使用して疑わしい狭窄を検出し局所化
することを含む。この方法は次に、狭窄が検出されて局
所化された場合に第２のＭＲ画像を獲得することを含
む。第２のＭＲ画像は、一連の第１のＭＲ画像よりも空
間分解能が高く、疑わしい狭窄が検出されて局所化され
た領域中で獲得されて、疑わしい狭窄が等級を付けられ
る。狭窄が検出されず局所化されない場合は、それ以上
ＭＲ画像が獲得されることなく検査が終了する。

【００１３】本発明の別の態様によれば、ＭＲ狭窄スク
リーニングを行い、必要なら狭窄血管に等級を付けるた
めのＭＲＩ装置が開示されるが、これは、分極磁場を印
加するように磁石の内腔周辺に配置されたいくつかの傾
斜コイルと、ＲＦ送受信機システムと、ＭＲ画像を獲得
するためにＲＦ信号をＲＦコイル・アセンブリに送信す
るようにパルス制御モジュールによって制御されるＲＦ
変調器とを有するＭＲＩシステム含む。ＭＲＩ装置はま
た、ＭＲＩシステムを２つの動作モードで操作して、患
者の末梢動脈血管系全体にわたって狭窄検査を効率的に
行うようにプログラムされたコンピュータも含む。第１
のモードは、分解能の低い一連の第１のＭＲ画像を患者
の末梢動脈血管系にわたって獲得し、次いで、狭窄検査
を終了するための入力、または一連の第１のＭＲ画像中
で狭窄が識別された場合に第２の動作モードに切り替え
るための入力を受け取るようにプログラムされる。第２
の動作モードでは、コンピュータは、狭窄をターゲット
とするように視野（ＦＯＶ）を局所化し、次いで、一連
の第１のＭＲ画像よりも高い分解能で、局所化したＦＯ
Ｖの第２のＭＲ画像を少なくとも１つ獲得するようにプ
ログラムされる。

【００１４】本発明の別の態様によれば、コンピュータ
可読記憶媒体上に固定されたコンピュータ・プログラム
中に前述の方法が実装されるが、このコンピュータ可読
記憶媒体は、実行されると、患者の末梢動脈血管系の一
連の第１のＭＲ画像をコンピュータに獲得させる。一連
の第１のＭＲ画像中の、各第１のＭＲ画像は、コントラ
スト・ボーラスが走査ステーションを通って移動すると
きにその走査ステーション内で獲得される。一連の第１
のＭＲ画像は、動脈障害の可能性があるかどうか患者を
スクリーニングするために、高い位相相殺を有する。コ
ンピュータはさらに、障害が突き止められた場合に、患
者の末梢動脈血管系内のターゲット領域にＦＯＶを限定
し、次いで、ターゲットにした領域の第２のＭＲ画像を
獲得するようにプログラムされる。第２のＭＲ画像は、
一連の第１のＭＲ画像よりも分解能が高く、一連の第１
のＭＲ画像に障害または狭窄の存在が示された場合にの
み獲得される。

【００１５】このようにして、障害が存在する場合にの
み、当該の部位の近くで、より高い分解能でターゲット
を絞った獲得が行われて、効率的に狭窄に等級を付ける
ことができる。この技術は２ステップの技術を用いる
が、これは、素早く獲得できる障害を末梢動脈血管系全
体にわたって検出するように感度を上げた第１のステッ
プの後、第１のステップで障害が検出された場合にの
み、その障害に等級を付けるために限定性の高い画像を
獲得する、より時間のかかる第２のステップを実施する
ことを含む。この２段階手法により、末梢血管系の狭窄
を正確に検出および判定する効率が上がる。

【００１６】本発明の他の様々な特徴、目的、および利
点は、以下の詳細な説明および図面から明らかになるで
あろう。

【００１７】図面に、本発明の実施に対して現在考えら
れる最良のモードを示す。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１を参照すると、本発明を組み
込んだ好ましいＭＲＩシステム１０の主要なコンポーネ
ントが示されている。このシステムの動作はオペレータ
・コンソール１２が制御する。オペレータ・コンソール
１２は、キーボードまたはその他の入力デバイス１３、
制御パネル１４、および表示装置１６を含む。コンソー
ル１２は、リンク１８を介して別個のコンピュータ・シ
ステム２０と通信する。コンピュータ・システム２０に
よって、オペレータは画像を作成し画面１６上に表示す
る。コンピュータ・システム２０は、バックプレーン２
０ａを介して相互に通信するいくつかのモジュールを含
む。これらは、画像プロセッサ・モジュール２２と、Ｃ
ＰＵモジュール２４と、画像データ配列を記憶するため
のフレーム・バッファとして当技術分野で知られるメモ
リ・モジュール２６とを含む。コンピュータ・システム
２０は、画像データおよびプログラムを記憶するディス
ク記憶装置２８、テープ・ドライブ３０、またはいずれ
か他の形のコンピュータ可読記憶媒体にリンクされ、高
速シリアル・リンク３４を介して別個のシステム・コン
トロール３２と通信する。入力デバイス１３には、マウ
ス、ジョイスティック、キーボード、トラック・ボー
ル、タッチ・スクリーン、ライト・ワンド、音声コント
ロール、または同様のデバイスを含めることができ、イ
ンタラクティブな幾何学的指示に使用することができ
る。

【００１９】システム・コントロール３２は、バックプ
レーン３２ａによって相互に接続された一組のモジュー
ルを含む。これらは、ＣＰＵモジュール３６とパルス発
生器モジュール３８とを含む。パルス発生器モジュール
３８は、シリアル・リンク４０を介してオペレータ・コ
ンソール１２に接続される。このリンク４０を介して、
システム・コントロール３２は、実施すべき走査シーケ
ンスを示すコマンドをオペレータから受け取る。パルス
発生器モジュール３８は、システム・コンポーネントを
動作させ、所望の走査シーケンスを実施し、生み出され
たＲＦパルスのタイミング、強さ、および形状、ならび
にデータ獲得ウィンドウのタイミングおよび長さを示す
データを作成する。パルス発生器モジュール３８は、走
査中に生み出す傾斜パルスのタイミングおよび形状を示
すために、一組の傾斜増幅器４２に接続されている。パ
ルス発生器モジュール３８はまた、生理獲得コントロー
ラ４４から患者データも受け取る。この生理獲得コント
ローラ４４は、患者に取り付けられた電極からのＥＣＧ
信号など、患者に接続された異なるいくつかのセンサか
ら信号を受け取る。パルス発生器モジュール３８は、走
査室インタフェース回路４６に接続され、走査室インタ
フェース回路４６は、患者および磁石システムの状況に
関連する信号を様々なセンサから受け取る。この走査室
インタフェース回路４６を介して、患者位置決めシステ
ム４８が、走査に望まれる位置に患者を移動させるコマ
ンドを受け取る。

【００２０】パルス発生器モジュール３８によって生み
出された傾斜波形は、Ｇ_x、Ｇ_y、およびＧ_z増幅器を有
する傾斜増幅器システム４２に加えられる。各傾斜増幅
器は、５０で一般に示すアセンブリ中の対応する傾斜コ
イルを励起させて、獲得された信号を空間符号化するの
に用いられる傾斜磁場を生成する。傾斜コイル・アセン
ブリ５０は磁石アセンブリ５２の一部を形成し、磁石ア
センブリ５２は、分極磁石５４および全身ＲＦコイル５
６を含む。システム・コントロール３２中の送受信機モ
ジュール５８はパルスを生み出し、これらのパルスはＲ
Ｆ増幅器６０によって増幅され、送信／受信スイッチ６
２によってＲＦコイル５６に結合される。その結果得ら
れる、患者の中の励起された核から発せられる信号は、
同じＲＦコイル５６で感知して、送信／受信スイッチ６
２を介して前置増幅器６４に結合される。増幅されたＭ
Ｒ信号は、送受信機５８の受信機セクション中で復調、
フィルタリング、およびディジタル化される。送信／受
信スイッチ６２は、パルス発生器モジュール３８からの
信号によって制御されて、送信モード中はＲＦ増幅器６
０をコイル５６に電気的に接続し、受信モード中は前置
増幅器６４をコイルに接続する。送信／受信スイッチ６
２はまた、別のＲＦコイル（例えば表面コイル）を送信
モードと受信モードのいずれに使用できるようにもす
る。

【００２１】ＲＦコイル５６によってピックアップされ
たＭＲ信号は、送受信機モジュール５８によってディジ
タル化され、システム・コントロール３２中のメモリ・
モジュール６６に転送される。走査が完了したときに
は、生のｋ空間データの配列がメモリ・モジュール６６
中に獲得されている。この生のｋ空間データは、再構成
すべき各画像ごとに別々のｋ空間データ配列に再編成さ
れ、これらはそれぞれアレイ・プロセッサ６８に入力さ
れ、アレイ・プロセッサ６８は、このデータを画像デー
タの配列にフーリエ変換するように動作する。この画像
データは、シリアル・リンク３４を介してコンピュータ
・システム２０に搬送され、そこでディスク・メモリ２
８に記憶される。オペレータ・コンソール１２から受け
取ったコマンドに応じて、この画像データは、テープ・
ドライブ３０に保存することもでき、あるいは、画像プ
ロセッサ２２によってさらに処理してオペレータ・コン
ソール１２に搬送し、表示装置１６上に表示することも
できる。

【００２２】本発明は、上に参照したＭＲシステムで、
あるいはＭＲ画像を得るためのいずれかの同様または同
等のシステムで使用するのに適した方法およびシステム
を含む。本発明は、末梢血管系狭窄を正確に識別して等
級を付ける効率を上げる２段階技術である。

【００２３】図２を参照すると、血管１００の概略図
が、その中を流れる粘性血液１０２と共に長手方向に示
されている。血管１００は、入口の役割を果たす第１の
端部１０４と、出口の役割を果たす第２の端部１０６と
共に示されている。端部１０４と１０６の間には、絞窄
または狭窄エリア１０８がある。このような狭窄血管中
では、出口端部１０６における血流速度Ｖ₂ は、１０４
の入口における血流速度Ｖ₁ よりも高く（すなわちＶ₂
＞Ｖ₁）、それに応じて、出口端部１０６における血圧
Ｐ₂は、入口１０４における血圧Ｐ₁よりも低い（すなわ
ちＰ₂＜Ｐ₁）。一般に、血管１００などの狭窄血管中で
は、絞窄１０８のすぐ下流である、血管の出口端部１０
６内の領域１１０は、速い血流速度または複雑な血流パ
ターンを有することを特徴とする。さらに、絞窄の程度
が高い領域では、領域１１０中に現れる流動パターンは
層状ではなくなり、流動渦または渦が生成されることを
含めて複雑なフロー・パターンを帯びる。

【００２４】本発明は、血行力学的に重大な狭窄を、流
動軸にわたりその長さに沿って速度傾斜が高いことによ
って特徴付けることができることを部分的に利用する。
この場合、狭窄エリアを通した速度傾斜の変化によっ
て、狭窄の血行力学的な重症度に等級を付けることがで
きる。一般に本発明は、狭窄血管または障害を有する血
管上の領域を識別し、必要なら、次いでより詳細な画像
獲得によって狭窄に等級を付けるという２段階の手法で
ある。この手法により、狭窄を正確に検出および判定す
る効率が上がる。これは、障害検出感度の高い、空間分
解能の低い画像（例えば１〜２ｍｍピクセル）をまず獲
得することにより、最初に広い領域を素早く走査するこ
とができ、障害が識別された場合は、その狭窄をより正
確かつ具体的に等級を付けるために、より高い空間分解
能の第２の走査を獲得することができるからである。

【００２５】図３は、この方法と、図１のＭＲＩ装置の
コンピュータ中にプログラムされるソフトウェアの表現
の両方を表す、本発明の一実施形態を示すフロー・チャ
ートである。走査は初期化１２０で開始し、これは、Ｍ
ＲＩ検査を受けるように患者を準備すること（１２２）
を含む。このような準備は、図８を参照しながら詳細に
述べるように患者を可動テーブル上に適切に配置するこ
と、および、コントラスト・エージェント・ボーラスを
注入して、コントラスト材料が最初に通過する間に動脈
血管中の信号対雑音比を向上させることを含む。本発明
の２段階システムにおける第１のステップでは、細胞外
コントラスト・エージェントと血管内コントラスト・エ
ージェントの両方に適用可能な高速スクリーンのために
スクリーニング調査が行われる。効果的かつ効率的に患
者の末梢動脈血管系を撮像するために、流れ感知三次元
高速撮像パルス・シーケンスが使用される。末梢血管系
は体長の１〜１．２メートルをカバーする可能性がある
ので、本発明はマルチステーション高速三次元パルス・
シーケンスを使用するが、これは、コントラスト・ボー
ラスが身体を通過するときにその経路を追従または追跡
することができ、これについては図８〜１１を参照しな
がらさらに述べる。そのプロセスに従って、この技術は
通常、例えば楕円中心ビュー獲得オーダーを使用して、
マルチステーション構成における後続の各ステーション
にコントラストが到着したかどうかを定期的に調べる。
後続のステーションにコントラストが到着した後は、画
像獲得が中断され、テーブルが自動的に次のステーショ
ンに動かされる。この技術で使用される三次傾斜獲得シ
ーケンスは約２×３×４ｍｍのボクセル面積を利用し、
部分フーリエ獲得技術は約９６ｋ_yラインおよび約３２
ｋ_zラインを獲得するのが望ましい。約３〜５ミリ秒の
反復時間を使用し、各ＲＦパルスごとに１つのエコーが
獲得されると仮定すると、総計３０７２のＲＦ励起パル
スが獲得ごとに使用される。この結果、約１５秒の総走
査時間で完全な画像を獲得することができる。図４を参
照しながらさらに述べるが、流れに対して増感させる傾
斜が３方向すべてに加えられて、血管または狭窄の向き
を感知しないようにされる。しかし、流れが頭部−尾部
（上位−下位）方向に優勢な遠位末梢血管系では、流れ
に対して増感させる傾斜を一方向に加えるだけでよい。

【００２６】図３に戻って参照すると、患者の準備がで
きた（１２２）後、マルチステーション調査が計画さ
れ、スカウト走査が獲得される。狭窄調査用のマルチス
テーション走査面が、患者の末梢動脈血管系に対して配
置される（１２４）。次に、分解能の低い一連の第１の
ＭＲ画像が獲得されて、走査面がスクリーニングされる
（１２６）。一連の第１のＭＲ画像は、流れに対して増
感させる双極傾斜を有するパルス・シーケンスを使用し
て獲得されるが、これについては図４を参照しながらさ
らに述べる。次いで、一連の第１のＭＲ画像は、狭窄の
標識であるフロー・ボイドを探すことにより、障害また
は狭窄の標識があるかどうかが１２８で分析される。フ
ロー・ボイドは、流れに対して増感させる双極傾斜波形
をパルス・シーケンス中の３方向すべてに加える結果、
狭窄部位の付近または周囲に生成される。フロー・ボイ
ドの標識がない場合（１３０、１３２）、したがって狭
窄の標識がない場合は、検査が完了した（１３４）と見
なされ、時間のかかるＭＲ画像をそれ以上獲得すること
なく患者が解放される。このようにして、末梢動脈血管
系を完全に検出するために患者をより効率的にスクリー
ニングすることができる。

【００２７】しかし、一連の第１のＭＲ画像のうち少な
くとも１つにフロー・ボイドが現れたことにより狭窄が
示された場合（１３０、１３６）は、視野（ＦＯＶ）
が、疑わしい狭窄のターゲット領域に限定される（１３
８）。次に、ターゲットにされ局所化された領域内で、
一連の第１のＭＲ画像よりも分解能の高い第２のＭＲ画
像が獲得されて、識別された疑わしい狭窄が走査される
（１４０）。さらに、速度エンコーディング（ＶＥＮ
Ｃ）値をリアルタイムで測定することにより、狭窄の重
症度を判定することもでき、したがって、大きいボクセ
ル・サイズの獲得では、完全なボクセル内フロー・ディ
フェージングの開始が観測され、あるいは、小さいボク
セル・サイズの獲得では、血管内のエイリアシングの開
始が観測される。これは図５〜７を参照しながらさらに
述べる。次いで、分解能の高い画像が分析されて（１４
２）狭窄に等級を付けた後、検査は完了する（１３
４）。こうして、障害検出の感度を高める方法およびシ
ステムが提供され、また、単一の獲得ではなく一連の獲
得で障害に等級を付ける、限定性の高い方法およびシス
テムが提供される。

【００２８】図４に、一連の第１のＭＲ画像を獲得する
際に使用される位相コントラスト撮像パルス・シーケン
ス１６０を示す。この好ましい実施形態に示すように、
流れに対して増感させる傾斜１６２、１６４、および１
６６は、障害検出感度の高いスクリーニング・ツールと
して作用する、流れを感知するパルス・シーケンスを生
み出す。流れに対して増感させる傾斜１６２、１６４、
１６６は、位相相殺を際立たせて、それによりフロー・
ディフェージングを増大させるための双極傾斜である。
別法として、一連の第１のＭＲ画像中のフロー・ディフ
ェージングは、速度ベクトルをより大きく分散させるた
めにボクセル・サイズを大きくすることによって達成す
ることもできる。いずれの場合も、第１の（スクリーニ
ング）ＭＲ画像は、高い位相相殺および低い分解能で獲
得され、したがって相対的に速く獲得される。一般に第
１のスクリーニング調査は、図４に示すような、流れを
感知するパルス・シーケンスでも、あるいはコントラス
ト材料で強化された撮像パルス・シーケンスでも達成す
ることができる。パルス・シーケンスは、息をとめた二
次元の獲得と、ナビゲータ・エコーまたは同様の呼吸同
期技術を使用して呼吸同期された三次元の自由呼吸獲得
とのいずれでも獲得することができる。

【００２９】図４に示すように、流れに対して増感させ
る双極傾斜１６２、１６４、および１６６が３方向すべ
てに加えられて、血管または狭窄の向きを感知しないよ
うにされる。本発明のこの態様は流速の測定を対象とし
ていないので、図４には、流れに対して増感させる傾斜
がほぼ整列して示してあるが、これらは一致する必要は
ないことを理解されたい。流れに対して増感させる傾斜
１６２、１６４、１６６がパルス・エンコーディング傾
斜１６８と読出し傾斜１７０との間に位置するのが好ま
しいだけである。基準点として、位相エンコーディング
傾斜１７２および１７４を、傾斜クラッシャ１７６、１
７８およびＲＦパルス１８０と共にそれぞれ示す。流れ
に対して増感させる位相方向の傾斜１６６は、位相エン
コーディング傾斜１７２によって分離されて示されてい
るものの、これは、流れに対する感知性を高めるための
好ましい一実施形態であることに留意されたい。別法と
して、双極傾斜１６６の各極を、第１モーメント中の対
応する振幅増加を伴って近い時間に集めることもでき
る。明らかになるであろうが、スピンをディフェーズし
て流れに対する感知性を高めるためには、モーメントを
より大きくするか、または時間分離を増大させることが
必要である。好ましい一実施形態では、パルス・シーケ
ンスは、流れに対して増感させる双極傾斜１６２、１６
４、１６６を使用する三次元高速傾斜エコー・パルス・
シーケンスである。

【００３０】双極傾斜の第１モーメントの値は、ボクセ
ル内の速度分散がより大きくなるように、公称で低いＶ
ＥＮＣ値に設定される。これにより、正味磁化の平均が
０になるかまたは０に近くなるので、そのボクセルから
の信号は相殺される。

【００３１】次に、ＶＥＮＣ値の計算および設定の簡単
な要約記述を説明する。単一の双極傾斜波形に対する第
１モーメントの値は、以下の式から得られる。Ｍ₁＝ＡＴ［１］上式で、Ａは、双極傾斜波形の単極部分のエリアであ
り、Ｔは、それぞれが反対の極性を有する２つの単極ロ
ーブ間の時間分離であり、２つの単極ローブは、図４に
示すような双極傾斜波形を形成する。この双極傾斜波形
によって生成される、得られる位相は、以下の式からも
たらされる。

【数１】上式で、γは磁気回転比であり、

【数２】は速度である。位相差処理で測定される位相は、以下の
式によって得られる。

【数３】

【００３２】しかし本発明によれば、ＶＥＮＣ値は、そ
の特定の速度において対応する位相シフトがπラジアン
であるので、双極波形の第１モーメントは以下のように
調節される。

【数４】式３と４を比較すれば明白だが、ＶＥＮＣ値に対するこ
の数式は、双極波形の極性がトグルする２つの獲得間の
位相差が第１モーメントの値を決定する位相コントラス
ト獲得において使用されるものの２分の１である。

【００３３】次に図５を参照し、ここで、図３のブロッ
ク１４０で述べたピーク流速測定値のリアルタイムの検
出を詳細に述べる。血行力学的に重大な狭窄を、流動軸
にわたり狭窄の長さに沿って速度傾斜が高いことで特徴
付けることができることを本発明のこの部分で利用す
る。本発明のこの態様を用いて、狭窄エリアを通した速
度傾斜の変化に基づいて狭窄に等級を付けることができ
る。こうするために、位相差処理を伴うリアルタイム位
相コントラストＭＲ画像パルス・シーケンスを使用し
て、そのような狭窄にわたるピーク流速が評価される。
したがって、速度エンコーディング傾斜の方向および速
度エンコーディング傾斜の値をユーザが制御することが
でき、これらを以後ＶＥＮＣ値と呼ぶ。一般に、流れに
関係するエイリアシングの開始が観測されるまでＶＥＮ
Ｃ値を増加させることにより、流速エイリアシングの開
始とＶＥＮＣ設定を相関させることで、狭窄にわたるピ
ーク速度を決定することができる。コントラスト・エー
ジェントを投与することにより、Ｔ₁時間が短縮されて
信号強度が高まり、したがって信号対雑音比が向上す
る。これに対応して、本発明による、狭窄の重症度を判
定する効率が向上することになる。

【００３４】本発明のこの態様に従って、図５に、この
方法と、図１のＭＲＩ装置のコンピュータ中にプログラ
ムされるソフトウェアの表現の両方を示す。重症度判定
ルーチン１４０、２００の開始時、患者にＭＲＩ検査を
受ける準備が周知のように施される（２０２）。患者お
よび／またはＭＲ装置は、疑わしい狭窄血管２０４のタ
ーゲット・エリア中で第２のＭＲ画像が獲得されるよう
に配置される。２０６で、前述のように、また図６を参
照しながらさらに述べるようにリアルタイムの位相コン
トラスト・パルス・シーケンスを使用して、流れに対し
て増感させる方向が流れの方向または軸に沿って、かつ
狭窄にわたって整列される。この時点で、流速エイリア
シングが起こらないと分かっている値より下にＶＥＮＣ
値２０８が設定されるか、あるいは、エイリアシングが
観測されない値にＶＥＮＣ値を設定するように画像を獲
得することができる。図７に、流れに関係するこのよう
なエイリアシングの一例を示す。図７は、図２に示した
ものなどの血管１００の断面である。流れに関係するエ
イリアシングがなければ、血管１００は、参照番号２６
２で示すように再構成ＭＲ画像中でホワイトアウトとし
て表示されることになる。血管中の位相はまた、滑らか
に変動する。しかし、流れに関係するエイリアシング
（これについては以下でより詳細に数学的に述べる）が
開始した後は、エイリアシング・セクション２６４は灰
色の影または黒で暗く表示される。エイリアシング・セ
クション２６４は、図７に示すように血管１００の部分
全体として表示することもでき、血管１００の細片また
はより小さいセクションとして表示することもできる。
さらに、流れに関係するエイリアシングの開始は、血管
内の位相の急な変化によって特徴付けることができる。
いずれの場合も、ＶＥＮＣ値がエイリアシング点まで上
昇したときは、血管内が急に灰色になるという何らかの
標識がある。

【００３５】図５に戻って参照すると、ＶＥＮＣ値が設
定された（２０８）後で、画像が獲得され（２１０）、
ＶＥＮＣ値が増加され（２１２）、別の画像が獲得され
る（２１４）。次いで、この画像を使用して、流れに関
係するエイリアシングが狭窄血管中に生じているかどう
かが判定される（２１６）。生じていない場合（２１
８）は、２１４で獲得される画像中に流れに関係するエ
イリアシングが観測されるまで（２１６、２２０）ＶＥ
ＮＣ値がインクリメンタルに増加される（２１２）。次
いで、流れに関係するエイリアシングの開始（２１６、
２２０）をもたらしたＶＥＮＣ値２１２が記録される
（２２２）。狭窄血管に沿った異なる位置で別のデータ
・セットを獲得する（２２４）ことが望まれる場合は、
狭窄血管に沿って獲得部位が再配置され（２２６）、Ｍ
Ｒオペレータが望む回数にわたり前述のプロセスが繰り
返される。すなわち、スピンが流れに対して増感させる
方向に沿って狭窄血管にわたって再び整列され（２０
６）、ＶＥＮＣ値がリセットされ（２０８）、画像が２
１０で獲得され、次いで、獲得した画像（２１４）中に
エイリアシングが観測されるまで（２１６、２２０）Ｖ
ＥＮＣ値がインクリメントされる（２１２）。ＶＥＮＣ
値が再び記録され（２２２）、ＭＲオペレータが十分な
データを獲得した（２２４、２２８）後、次いで、相関
するＶＥＮＣ値を比較して（２３０）、狭窄の重症度お
よび／または狭窄の正確な場所を決定することができ
る。次いで、検査は完了する（２３２）。

【００３６】図６に、本発明で使用する位相コントラス
ト撮像パルス・シーケンス２４０を示す。この好ましい
実施形態に示すとおり、流れに対して増感させる傾斜２
４２、２４４、２４６は、流れに対して増感させる傾斜
の方向をユーザがリアルタイムで回転できるように、相
対的に時間が一致している。図６には、流れに対して増
感させる傾斜がほぼ整列して示してあるが、流れに対し
て増感させる傾斜の配置の重要性は、それらがパルス・
シーケンス２４０全体からみて相対的に一致することで
あることを理解されたい。流れに対して増感させる傾斜
２４２、２４４、２４６は、パルス・エンコーディング
傾斜２４８と読出し傾斜２５０との間で相対的に時間が
一致するように配置するのが好ましい。基準点として、
位相エンコーディング傾斜２５２および２５４を、傾斜
クラッシャ２５６、２５８およびＲＦパルス２６０と共
にそれぞれ示す。

【００３７】以下の記述は、双極傾斜と位相コントラス
ト撮像のより完全な説明である。特定方向に加えられる
傾斜磁場を考えた場合、スピン集団によって累積される
位相は、その集団の運動および加えられる傾斜場の式の
関数である。すなわち以下のとおりである。

【数５】上式で、

【数６】は、時間変化する傾斜（方向および振幅）を示すベクト
ルであり、

【数７】は、運動ベクトルであり、したがって以下のとおりであ
る。

【数８】第１の項は、時間ｔ＝０におけるスピン集団の初期位置
を表し、他の項は、一定速度による運動、加速度、およ
び高次の運動を表す。一定速度成分が優勢なので、高次
の運動は、この記述では無視することができる。

【００３８】速度と位相の相互作用をよりよく理解する
ために、式［５］を以下のように拡張することができ
る。

【数９】上式で、Ｍ₀およびＭ₁は、それぞれ０番目および第１の
傾斜モーメントを表す。Ｇ（ｔ）が単一かつ単極の傾斜
ローブである場合、ボリューム要素中の位相が式［７］
から得られる。この傾斜のすぐ後に続く場合は、同一の
単極傾斜が逆の符号で加えられ、この第２の傾斜ローブ
による位相は、以下の式から得られる。 φ’＝γｒ₀Ｍ’₀＋γνＭ’₁ ［８］

【００３９】０番目のモーメントは単に傾斜ローブの下
のエリアなので、Ｍ'₀は−Ｍ₀ に等しい。結合されたと
き、同一エリアだが逆の符号であるこの２つの単極ロー
ブは、ほぼ単一の双極傾斜波形である。しかし、第１モ
ーメントは時間で重み付けされた積分なので、Ｍ'₁は−
Ｍ₁ に等しくはない。結合された双極傾斜ローブによっ
て累積される位相は、この場合、式［７］と式［８］の
合計になり、以下の式から得られる。 φ₁＝φ＋φ’＝γν（Ｍ'₁＋Ｍ₁）［９］加えられた双極傾斜からの位相累積は、初期位置に依存
せず、速度に直接的に比例することに留意されたい。双
極傾斜は、０の正味エリアを有し、静止組織に影響を与
えない。したがって、一般性を失うことなく、Ｇ（ｔ）
は単一の双極波形と考えることができ、したがって位相
は単純に式［２］から得られる。

【数１０】

【００４０】完璧な実験では、双極傾斜による単一の獲
得は、式［２］から得られる加えられた傾斜の方向の流
れをその位相が表す画像をもたらす。しかし、残余渦電
流、磁場均一性、および磁化率が、静止組織に対して
も、空間変化する非ゼロ位相の一因となる。この空間位
相の変化は、流れに関係せず、画像にわたって大きい可
能性がある。この問題を回避するために、逆の符号の双
極傾斜（トグルする双極傾斜）を有する２つの画像が減
算される。静止組織によるどんな非ゼロ位相も打ち消さ
れ、その２つの獲得で累積された位相の差を有する画像
が残される。第２の獲得に対する双極波形を反転するこ
とにより、この後続の獲得の位相は、式［２］の否定と
なり（すなわちφ₂＝−φ₁）、Ｍ_1,acq2＝−Ｍ_1,acq1＝
−Ｍ₁ である。この場合、減算された画像における位相
差は、以下のようになる。

【数１１】上式で、

【数１２】スピンが流れの方向を反転させる場合、すなわち

【数１３】が符号を反転させる場合は、対応する変化がΔφの符号
にあることが、位相差式、式［１０］から明らかであ
る。したがって、位相差画像の振幅は流速の測定値を提
供し、符号は流れの方向を示す。

【００４１】位相差画像（減算後の）は、式［１０］の
値を各ピクセルに表示する。式［１０］から得られる位
相シフトは、第１の傾斜モーメント（式［１１］）にお
ける速度および差に比例する。Δφがπラジアンまたは
１８０°を超える場合、すなわち位相が別の異なる位相
として誤って表された場合は、図７に示すようにエイリ
アシングが生じる。例えば、１９０°の位相差は、−１
７０°の位相差、さらには−５３０°の位相差と区別が
つかない。したがって、高速のスピンが、より低い速度
を有するものとして表される場合があり、あるいは、あ
る方向に流れるスピンが、逆方向に流れるものとして誤
って表される場合がある。これは、本明細書で速度フロ
ー・エイリアシングと呼ぶ現象であり、画像折返しに類
似する。

【００４２】流れに関係するエイリアシングの地点を見
つけるために、まず、式［１０］における位相シフトが
±１８０°（±πラジアン）以内にされる。次いで前述
のように、流れに関係するエイリアシングが開始するま
でＶＥＮＣ値の目盛りを上げていくことにより、ピーク
速度を決定することができる。

【００４３】本発明はまた、スクリーニング調査を行う
間に、患者を通してコントラスト・ボーラスの通過を追
跡することも含む。図８〜１１に、コントラスト・ボー
ラスの追跡と同時に一連の第１のＭＲ画像を獲得する技
術を示す。

【００４４】ここで図８を参照すると、コンピュータ制
御式の可動テーブル２８２上に支持された患者２８０が
示されているが、この可動テーブルは、矢印２８４で示
すようにＭＲ装置１０の磁石中で前後方向にスライドま
たは平行移動させることができる。したがって患者２８
０は、主要磁石５０の内腔内で選択的に位置決めするこ
とができる。テーブルの動きはコンピュータ制御下にあ
り、磁石内腔の軸２８４に沿ったその位置は、正確に制
御することができ、再現可能である。

【００４５】より具体的には、図８には、大動脈、大腿
動脈、または他の動脈など、対象物の腹部エリアから下
肢に延びるかなり長い血管２９４を有する患者２８０が
示してある。血管２９４全体のＭＲ画像データを獲得す
るのが望ましい。しかし血管２９４はかなり長いので、
患者２８０の長さに沿ってＭＲシステムのコンポーネン
ト内に複数の走査場所またはステーション２８６、２８
８、２９０を確立することによってデータを得ることが
必要である。各走査ステーション２８６、２８８、２９
０は、患者２８０の予め決めた部分を含む。例えば、走
査ステーション２８６は患者２８０の上部躯幹エリアを
含み、走査ステーション２８８は下部躯幹エリアを含
み、走査ステーション２９０は患者２８０の下肢を含
む。特定の走査ステーションに関連するＭＲデータを獲
得するために、可動テーブル２８２を軸２８４に沿って
前後方向に動かして、特定の走査ステーションを主要磁
石５０との指定の関係で位置決めする。例えば、図８
は、走査ステーション２８６の中央点が磁石５０のアイ
ソセンタ２９２に位置決めされている。

【００４６】従来の構成では、走査ステーション２８６
が図８に示す位置にある間に、血管２９４のそうしたス
テーション内にあるセグメントに関係するＭＲデータの
全セットが獲得される。次いで、テーブル２８２が患者
２８０を、図８で見た場合に左方向に平行移動させて、
走査ステーション２８８の中央点をアイソセンタ２９２
に位置決めする。走査ステーション２８８内の血管２９
４のセグメントに関係するデータの全セットが走査され
た後、患者２８０はさらに平行移動されて、走査ステー
ション２９０の中央点がアイソセンタ２９２に位置決め
される。次いで、走査ステーション２９０に関係するＭ
Ｒデータのセットが走査されて、データ獲得手順が完了
する。隣接する走査ステーション間にいくらかの量のオ
ーバーラップ２９６、２９８が生じる場合があることに
留意されたい。これは、各ステーションからの画像を、
すべてのステーションからの撮像領域の全範囲をカバー
する単一の結合画像に効果的に結合するために望まし
く、かつ必要である。

【００４７】ＭＲ血管造影では、血管２９４を流れる血
流３００中に２０〜４０ｃｃのガドリニウム・キレート
などのコントラスト・エージェントを静脈内注入するこ
とが一般に行われ、血管２９４は、ボーラス３０２が血
流３００を流れるようにする。血管２９４は患者２８０
の上体から下肢に血液を搬送するので、流れの方向は、
図８で見た場合に左から右である。ボーラス３０２は、
肺システム３０６に到達した後、まず走査ステーション
２８６に到着し、次いで走査ステーション２８８に到着
し、最後に走査ステーション２９０に到着することにな
る。

【００４８】ＧｅｎｅｒａｌＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏ
ｍｐａｎｙによって開発され、ＦｏｏＴＫＬ、Ｓａｒ
ａｎａｔｈａｎＭ、ＰｒｉｎｃｅＭＲ、Ｃｈｅｎｅ
ｖｅｒｔＴＬによる「ＡｕｔｏｍａｔｅｄＤｅｔｅ
ｃｔｉｏｎｏｆＢｏｌｕｓＡｒｒｉｖａｌａｎ
ｄＩｎｉｔｉａｔｉｏｎｏｆＤａｔａＡｃｑｕ
ｉｓｉｔｉｏｎｉｎＦａｓｔ，ＴｈｒｅｅＤｉｍ
ｅｎｔｉｏｎａｌ，Ｇａｄｏｌｉｎｉｕｍ−Ｅｎｈａｎ
ｃｅｄＭＲＡｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ」Ｒａｄｉｏｌ
ｏｇｙ１９９７、２０３、２７３〜２８０に詳細に記述
されている、ＳＭＡＲＴＰＲＥＰ（商標）として商業的
に知られている従来技術によれば、走査ステーション２
８６を構成する視野に対し、血管２９４に近接して動脈
血流の上流にモニタ３０６が配置されるが、この一例を
図８に示す。モニタ３０６を正確に配置することはクリ
ティカルではないが、関係する走査ステーションの最初
の２５％内に配置するのが好ましい。モニタ３０６は、
血管２９４の小ボリューム中または小領域中で励起され
たＭＲ信号を定期的に検出する。検出されるＭＲ信号
は、走査ステーション２８６内にある血管２９４のその
部分またはセグメントにコントラスト・エージェントが
入ったときに指定のしきい値レベルに達することにな
り、その時にステーション２８６の走査が開始する。走
査が完了すると、ＭＲ装置は連続して、後続の走査ステ
ーション２８８および２９０からのデータ獲得に進む。

【００４９】先に示したように、従来技術のＭＲＡ技法
ではボーラス３０２がある走査ステーションから次の走
査ステーションに移動するのに必要な時間は分かってお
らず、この時間が患者ごとに変わるので、こうした移動
時間を知ることが有利であろう。このことは過去に、従
来の走査技術でコントラスト・エージェントを使用する
利点を著しく減少させるか、あるいは量または濃度を増
加させたガドリニウム・キレート・コントラスト材料を
使用する必要がある場合があった。したがって、従来技
術におけるこのような欠点を克服するために、かつ本発
明の一実施形態により、モニタ３０８および３１０が走
査ステーション２８８および２９０中で血管２９４の方
に向けられる。この場合、モニタ３０８および３１０
は、それぞれ走査ステーション２８８および２９０内で
ボーラス３０２の到着を検出することができる。モニタ
３０８および３１０の動作および構造は、モニタ３０６
と同様である。

【００５０】本発明のこの態様によれば、ＭＲ画像獲得
を完了する主要アルゴリズムが２つある。第１は、図９
に示すとおり、テスト・ボーラス移動時間決定アルゴリ
ズム３１２であり、第２は、図１０に示すとおり、図９
のテスト・ボーラス移動タイミング決定を用いたＭＲ画
像獲得３１４である。

【００５１】図９を参照すると、テスト・ボーラス移動
タイミング決定アルゴリズム３１２における始動３１６
の後の第１のステップは、すべての走査ステーションに
対するモニタ・ボリューム位置およびベースラインのデ
ータを得ることである（３１８）。ベースライン・デー
タは、血管造影検査の画像データを獲得する前、コント
ラスト・エージェントがないときに、各モニタから得ら
れる。このようなデータから、対応する走査ステーショ
ンにボーラスが到着したことを示すためのしきい値レベ
ルを各モニタごとにリセットすることができる。これら
の局所化された走査は、通常、スカウト・ビューと呼ば
れる。次いで、システムは第１の走査ステーションにリ
セットされ、通常の試験ボーラスと同じ流量で注入され
る通常１〜５ｍｌの少量のコントラスト・エージェント
を注入することによってテスト・ボーラスが開始される
（３２２）。テスト・ボーラスが患者の末梢血管系を通
過し始め、アルゴリズムが開始時間を記録してボーラス
監視を開始する（３２４）。モニタ・ボリューム３０
６、３０８、３１０は、各ステーション内の画像視野内
のどこに配置してもよく、所望の視野内の当該エリアの
ちょうど上に配置できるのが好ましいことに留意された
い。このとき、監視されたＭＲ信号がプリセットしきい
値と比較され（３２６）、監視された信号がプリセット
しきい値を超えていない場合は（３２８）、開始時間が
リセットされ、ボーラス監視が３２４でもう一度開始す
る。監視された信号がプリセットしきい値を超える場合
は（３３０）、その走査ステーションに対してボーラス
が検出された時間が記憶される（３３２）。現在の走査
ステーションが最後の事前定義済み走査ステーションで
ない限り、患者テーブルが次のまたは後続の走査ステー
ションに移動される（３３４、３３６）。次いで、次の
モニタ・ボリューム場所でデータを獲得するためにモニ
タ・ボリュームが調節され（３３８）、この時システム
は、その特定のモニタ・ボリュームのボーラス監視およ
び開始時間の記録（３２４）に戻り、次いで、最後の走
査ステーションが検出されるまで（３３４、３４０）ル
ープし続け、所与の数の走査ステーションそれぞれを通
るテスト・ボーラスの移動時間を獲得する。次いで３４
２で、通常の試験ボーラスにおいて撮像を獲得するのに
利用可能な時間が、Ｔ_availとして各ステーションごと
に記憶され、次いでシステムは、通常のＭＲ画像獲得の
準備ができる（３４４）。

【００５２】図１０を参照すると、画像獲得アルゴリズ
ム３１４が示されており、初期化３４６の後、すべての
走査ステーションに対するモニタ・ボリューム位置およ
びベースラインのデータが獲得される（３４８）。次い
で、システムはリセットされ、患者テーブルが第１の走
査ステーションに動かされて戻され（３５０）、通常の
試験ボーラスが患者に注入される（３５２）。次いで、
ボーラス監視が開始され（３５４）、第１の走査ステー
ションに対するモニタ・ボリュームが監視される。監視
された信号がプリセットしきい値と比較され（３５
６）、プリセットしきい値を超えていない場合は（３５
８）、モニタは、監視された信号がプリセットしきい値
を超えるまで（３６０）ボーラスの存在を再チェックし
（３５４）、プリセットしきい値を超えた時、タイマ
（ｔ_n ）が起動され（３６２）、ＭＲ装置は、主として
中央ｋ空間データの獲得から画像獲得を開始する（３６
４）。次いで、この特定のステーションに対するタイマ
がテスト・ボーラス移動時間と比較され（３６６）、現
在のデータ獲得時間がテスト・ボーラス移動時間未満で
あり（３６８）、かつデータ獲得がまだ完了していない
場合（３７０、３７２）に限り、システムは、データの
獲得を継続する（３７４）。この特定の走査ステーショ
ンに対するデータ獲得時間がテスト・ボーラス移動時間
以上となる（３６６、３７６）か、あるいはシステムが
十分なデータを獲得した（３７０、３７８）後は、シス
テムが現在最後の走査ステーションにあるのではない場
合に限り、患者テーブルが次の走査ステーションに調節
される（３８０、３８２）。この後、システムは、次の
モニタ・ボリューム場所でのデータ獲得に切り替わり
（３８４）、３５４で再びボーラス監視を開始する。次
いで、述べたように、最後の走査ステーションに対して
データが獲得されるかまたはシステムがタイムアウトに
なるまで（３８６）、システムはループする。次いでシ
ステムは、完全なｋ空間データ・セットが獲得されてい
ない走査ステーションがあればそこに戻り、欠けている
ｋ空間データを獲得する（３８８）。すべての走査ステ
ーションに対してすべてのｋ空間データが獲得された
後、画像獲得アルゴリズムは終了する（３９０）。

【００５３】図８には、３つの走査ステーション２８
６、２８８、２９０を示してあるが、他の実施形態で
は、走査ステーションの数ｎは好ましい実施形態で示し
た数よりも多いかまたは少なくてもよいことは容易に明
らかである。さらに、図１０から容易に明らかになるよ
うに、各走査ステーションでの最初のデータ獲得は、中
央ｋ空間データすなわち低空間周波数のｋ空間データを
獲得することに限定して記述している。この獲得は、時
間が許せば、より高い空間周波数のｋ空間データの獲得
に拡張することができる。しかし、空間周波数がより低
いｋ空間データは、画像再構成の際に最も重要であり、
約５〜１０秒で有用に獲得できることを理解されたい。

【００５４】図１１に、図１に示すＭＲＩ装置１０と可
動患者テーブル２８２とに接続されたコンピュータ２４
の機能ブロック図を示す。このコントロールは入力４０
０を有し、この入力４００は、テスト・ボーラスおよび
／または試験ボーラスの開始をボーラス検出４０２に示
すのに使用することができる。追加で、または別法とし
て、前述のモニタ・ボリューム手順によってボーラス検
出を達成することができ、この一例は、Ｇｅｎｅｒａｌ
ＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏｍｐａｎｙより市販されてい
る前述のＳＭＡＲＴＰＲＥＰ（商標）である。記憶装置
４０４がボーラス検出４０２に接続され、モニタ・ボリ
ュームから監視された信号を比較するためのプリセット
しきい値を受け取る。信号コンパレータ４０６中で、プ
リセットしきい値が監視された信号と比較され、この出
力がタイマ４１０の出力と共にＭＲＩ獲得コントロール
４０８中で使用されて、ＭＲＩ装置１０を使用してボー
ラスの場所がチェックされる。ＭＲＩ獲得コントロール
４０８もまた、走査ステーション４０２に接続され、走
査ステーション４０２は、テーブル移動制御４０４を介
して患者テーブル２８２を制御する。走査ステーション
４０２もまた、手順が最初に初期化されたときの第１の
走査ステーションに患者テーブルをリセットするため
に、ボーラス検出４０２に接続される。タイマ４１０も
また、テスト・ボーラスが所与の走査ステーションを通
って移動するのにかかる最大移動時間を記憶するため
に、記憶装置４０４に接続される。タイマ４１０はま
た、信号コンパレータ４０６とＭＲＩ獲得制御４０８と
の間に接続されるが、これは画像獲得中に、現在のＭＲ
Ｉ獲得の時間を計り、それを時間コンパレータ４０６中
で、記憶装置４０４から検索された最大テスト・ボーラ
ス移動時間と比較するのに使用される。画像獲得を最適
化するために、テスト・ボーラス移動時間について各走
査ステーションごとに記憶された値がＭＲＩ獲得制御４
０８中で使用されて、ＭＲＩ装置１０中の最も望ましい
コイル要素が選択され、ＭＲＩ装置１０中の最適な受信
機およびボディ・コイル送信機の利得パラメータが設定
される。したがって本発明は、ＭＲ撮像を使用して患者
の末梢動脈血管系内の狭窄血管を識別する方法を含み、
この方法は、患者を通るコントラスト・ボーラスの通過
を追跡することによってスクリーニング調査を行い、分
解能の低い一連の第１のＭＲ画像を獲得して、狭窄領域
があればそれを突き止めることを含む。次いでこの方法
は、一連の第１のＭＲ画像を走査して、患者の末梢動脈
血管系内の狭窄を識別することを含む。次にこの発明
は、一連の第１のＭＲ画像よりも分解能の高い第２のＭ
Ｒ画像を獲得することによって詳細な調査を行って、識
別した狭窄に等級を付けることを含む。

【００５５】一連の第１のＭＲ画像は、血管中における
障害検出に対して高い感度となるように獲得するのが好
ましい。第２のＭＲ画像を獲得するステップと、第２の
ＭＲ画像を分析するステップは、前のステップにおける
疑わしい狭窄の識別に左右される。そのように識別され
るものがない場合は、時間のかかる画像をそれ以上獲得
することなく検査を完了することができる。一連の第１
のＭＲ画像は、流れに対して増感させる双極傾斜を有す
るパルス・シーケンスによって獲得される。また、流れ
に対して増感させる双極傾斜の第１モーメントのＶＥＮ
Ｃ値が最初に公称で低い値に設定されて、各ボクセル内
で２よりも大きい速度分散が確立される。一連の第１の
ＭＲ画像を走査または分析するとき、血管付近のフロー
・ボイドの検出が、狭窄の存在の標識として用いられ
る。一連の第１のＭＲ画像を高い位相相殺で獲得するた
めに、位相相殺を際立たせる双極傾斜を有するパルス・
シーケンスを使用するか、あるいはボクセル・サイズを
大きくして速度ベクトルをより大きく分散させ、それに
よりフロー・ディフェージングを増大させることができ
る。

【００５６】本発明はまた、患者の末梢動脈血管系の血
管中の障害を識別し、それから生じる狭窄に等級を付け
るための検査方法も含む。この検査方法は、コントラス
ト・エージェントを患者に注入し、ボーラスが患者を通
過するときに、流れに対して増感させる双極傾斜波形を
有する傾斜エコー撮像パルス・シーケンスを使用して一
連の第１のＭＲ画像を獲得することを含む。次にこの方
法は、一連の第１のＭＲ画像中で疑わしい狭窄を検出し
て局所化ことを含む。狭窄が識別されて局所化された場
合、検査は、疑わしい狭窄が検出されて局所化された領
域中で第１のＭＲ画像よりも高い分解能の第２のＭＲ画
像を獲得することに進み、次いで、疑わしい狭窄が等級
を付けられる。反対に、狭窄が検出されず局所化されな
かった場合は、時間のかかる画像獲得をさらに行うこと
なく検査が終了する。

【００５７】第２のＭＲ画像は、疑わしい狭窄を分離し
て等級を付けるために、低い位相相殺および高い分解能
で獲得することができる。これは、疑わしい狭窄の長さ
に沿って血管の直径を比較するか、あるいは疑わしい狭
窄の長さに沿って速度傾斜を比較することによって達成
される。リアルタイムの位相コントラスト撮像パルス・
シーケンスを血管に加えて、第２のＭＲ画像を獲得する
ときのＶＥＮＣ値のユーザ制御を可能にすること、およ
び、ＶＥＮＣ値を流速エイリアシングの開始に相関させ
ることによって狭窄にわたるピーク流速を決定すること
により、第２のＭＲ画像を獲得して狭窄にわたるピーク
流速を決定するのが好ましい。リアルタイムの位相コン
トラスト撮像パルス・シーケンスは、流れに対して増感
させる傾斜をユーザがリアルタイムで回転させることが
できるように、相対的に時間が一致した、流れに対して
増感させる傾斜を有する。ＶＥＮＣ値の振幅もまた、流
れに関係するエイリアシングが検出されるまでリアルタ
イムで調節することができる。狭窄の地点に沿った、流
れに関係するエイリアシングの開始時のＶＥＮＣ値を獲
得し、それらのＶＥＮＣ値を比較することにより、狭窄
の重傷度を正確に決定することができる。

【００５８】前述の方法がＭＲＩ装置に組み込まれて、
時間効率の高い、広い血管系区域のＭＲ狭窄スクリーニ
ングが行われ、必要ならば個々の狭窄血管セグメントが
等級を付けられる。この装置は、分極磁場を印加するた
めに磁石の内腔周辺に配置された複数の傾斜コイルと、
ＲＦ送受信機システムと、ＲＦ信号をＲＦコイル・アセ
ンブリに送信してＭＲ画像を獲得するようにパルス・モ
ジュールによって制御されるＲＦスイッチとを有するＭ
ＲＩシステムを含む。コンピュータが、ＭＲＩシステム
を２つのモードで動作して患者の末梢動脈血管系にわた
る狭窄検査を効率的に行うようにプログラムされる。第
１のモードは、患者の末梢動脈血管系にわたり分解能の
低い一連の第１のＭＲ画像を獲得する間に、患者の末梢
動脈血管系を通るコントラスト・ボーラスの通過を追跡
するようにプログラムされる。第１のモードはまた、狭
窄検査を終了するための入力、または第１のＭＲ画像中
に狭窄の標識があれば第２のモードに切り替えるための
入力を受け取ることも可能にする。第２のモードは、Ｆ
ＯＶを局所化して、疑わしい狭窄をターゲットにし、次
いで一連の第１のＭＲ画像よりも分解能の高い第２のＭ
Ｒ画像を少なくとも１つ獲得するようにプログラムされ
る。狭窄は、第２のＭＲ画像を２つ以上使用して判定す
ることもできる。

【００５９】ＭＲＩ装置のコンピュータはまた、一連の
第１のＭＲ画像を獲得するために第１のパルス・シーケ
ンスを使用するようにもプログラムされる。第１のパル
ス・シーケンスは、流れに対して増感させる双極傾斜波
形を有する。次いで、第２のＭＲ画像を獲得するために
第２のパルス・シーケンスが使用される。第２のパルス
・シーケンスは、第１のパルス・シーケンスよりも低い
位相相殺を提供する。第１のパルス・シーケンスはま
た、第２のパルス・シーケンスよりもおおむね低い、公
称で低い値に設定された、流れに対して増感させる双極
傾斜波形の第１モーメントのＶＥＮＣ値も含む。

【００６０】一連の第１のＭＲ画像は、各ボクセル中で
２よりも大きいエンコード化速度分散となることが好ま
しい。コンピュータは、ボクセル・サイズを大きくして
速度ベクトルをより大きく分散させることにより、ある
いは前述のように双極傾斜波形を使用することにより、
一連の画像におけるフロー・ディフェージングを増大さ
せるようにプログラムされる。

【００６１】本発明はまた、命令を有するコンピュータ
・プログラムを記憶したコンピュータ可読記憶媒体も含
み、このプログラムは、コンピュータによって実行され
たとき、患者の末梢動脈血管系の一連の第１のＭＲ画像
をコンピュータに獲得させる。一連の第１のＭＲ画像
は、可能性ある血管障害があるかどうか患者をスクリー
ニングするために、高い位相相殺を有する。一連の第１
のＭＲ画像中の、各第１のＭＲ画像は、コントラスト・
ボーラスが走査ステーションを通って移動するときに、
その走査ステーション内で獲得されることが好ましい。
このプログラムはまた、コンピュータに、患者の末梢動
脈血管系内のターゲット領域で血管障害が突き止められ
た場合にＦＯＶをその領域内に限定させ、次いで、ター
ゲットにした領域の第２のＭＲ画像を獲得させる。第２
のＭＲ画像は、一連の第１のＭＲ画像よりも分解能が高
い。第１のＭＲ画像は、位相相殺を際立たせるための双
極傾斜を有するパルス・シーケンスと、速度ベクトルを
より大きく分散させるために増大されたボクセル・サイ
ズのいずれかを使用して獲得されて、それぞれフロー・
ディフェージングが増大する。第２のＭＲ画像は、一連
の第１のＭＲ画像で突き止められた疑わしい狭窄を分離
して等級を付けるために、低い位相相殺および高い分解
能で獲得される。このように抜き出して等級を付けるこ
とは、疑わしい狭窄の長さに沿って血管の直径を比較す
るか、あるいは疑わしい狭窄の長さに沿って速度傾斜を
比較することによって達成される。

【００６２】本発明を好ましい実施形態に関して述べた
が、特に述べたものとは別に、均等物、代替形態、およ
び修正形態も可能であり、添付の特許請求の範囲内であ
ることを理解されたい。

【００６３】本発明を好ましい実施形態に関して述べた
が、特に述べたものとは別に、均等物、代替形態、およ
び修正形態も可能であり、添付の特許請求の範囲内であ
ることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で使用するＭＲ撮像システムの概略ブロ
ック図である。

【図２】本発明が突き止めるようになされた、ヒトの患
者の中の例示的な狭窄血管の概略図である。

【図３】本発明の一実施形態を示すフロー・チャートで
ある。

【図４】本発明で使用されるＭＲ撮像パルス・シーケン
スのタイミング図である。

【図５】本発明による、狭窄が検出された後でその重症
度を判定する一技術を示すフロー・チャートである。

【図６】図５のフロー・チャートに使用されるＭＲ撮像
パルス・シーケンスのタイミング図である。

【図７】図５および６に示す技術による、血流速度エイ
リアシングを示す血管の横断面の概略図である。

【図８】本発明による、末梢ＭＲ血管造影検査を行って
狭窄を突き止め判定するための構成を示す概略図であ
る。

【図９】図８の構成で使用するための、本発明の一実施
形態を示すフロー・チャートである。

【図１０】図８の構成で使用するための、本発明の一実
施形態を示すフロー・チャートである。

【図１１】図１〜１０に示す本発明を組み込む、本発明
の一実施形態のブロック図である。

【符号の説明】

１０ＭＲＩ装置１２オペレータ・コンソール１３入力デバイス１４制御パネル１６表示装置１８リンク２０コンピュータ２２画像プロセッサ２４ＣＰＵ２６メモリ２８ディスク記憶装置３０テープ・ドライブ３２システム・コントロール３６ＣＰＵ３８パルス発生器４０シリアル・リンク４２傾斜増幅器４４生理獲得コントローラ４６走査室インタフェース４８患者位置決めシステム５０傾斜コイル５２磁石５４分極磁石５６ＦＲコイル５８ＲＦ送受信機システム６０ＲＦ増幅器６２送信／受信スイッチ６４前置増幅器６６メモリ６８アレイ・プロセッサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 501232872 ユニフォームド・サービシーズ・ユニバーシティ・オブ・ヘルス・サイアンシーズアメリカ合衆国・20814・メリーランド州・ベセスダ・ジョーンズブリッジロード・4301 (72)発明者ヴィンセント・ビイ・ホーアメリカ合衆国・20852・メリーランド州・ノースベセスダ・キャッスルゲートコート・11908 (72)発明者トーマス・ウォック−ファー・フーアメリカ合衆国・20850・メリーランド州・ロックヴィル・グレートパインズコート・ナンバー 10 Ｆターム(参考） 4C096 AA10 AB39 AC10 AD06 AD14 AD15 BA10 BA18 BA21 BA33 BA41 DC22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＭＲ撮像を用いて患者の末梢動脈血管系
中の狭窄血管（１０８）を識別する方法であって、コントラスト・ボーラスが患者の末梢動脈血管系を通過
するときに、患者の末梢動脈血管系に沿って空間分解能
の低い一連の第１のＭＲ画像を獲得することによって、
スクリーニング調査を行うステップ（１２６）と、一連の第１のＭＲ画像を走査して、患者の末梢動脈血管
系中の狭窄を識別するステップ（１２８）と、識別した狭窄に等級を付ける（１４２）ために、一連の
第１のＭＲ画像よりも分解能の高い第２のＭＲ画像を少
なくとも１つ獲得することによって詳細な調査を行う
（１４０）ステップとを含む方法。
【請求項２】各第１のＭＲ画像が、流れ感知三次元高
速撮像パルス・シーケンス（１６０）を使用して獲得さ
れる請求項１に記載の方法。
【請求項３】流れ感知三次元高速撮像パルス・シーケ
ンスが、血管およびいずれかの狭窄の向きを感知しない
ようにするために双極傾斜（１６２、１６４、１６６）
を３方向に含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】流れが頭部−尾部方向に優勢な遠位末梢
血管系中では、流れに対して増感させる双極傾斜（１６
２）を１つ有するパルス・シーケンス（１６０）を加え
るステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】一連の第１のＭＲ画像が、血管における
障害検出に対する高い感度を提供し、一連の第１のＭＲ
画像を走査するステップ（１２８）が、疑わしい狭窄の
標識としてフロー・ボイドを検出すること（１３０）を
含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】一連の第１のＭＲ画像をスクリーニング
するステップで狭窄の標識を識別することを、第２のＭ
Ｒ画像を獲得する条件とするステップ（１３６）をさら
に含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】流れに対して増感させる双極傾斜の第１
モーメントの速度エンコーディング（ＶＥＮＣ）値を最
初に公称で低い値に設定して、各ボクセル内で速度分散
を２ｐよりも大きく確定するステップ（２０８）をさら
に含む請求項３に記載の方法。
【請求項８】一連の第１のＭＲ画像が、（１）双極傾斜（１６２、１６４、１６６）を有するパ
ルス・シーケンス（１６０）を加えて位相相殺を際立た
せること、および（２）ボクセル・サイズを大きくして
速度ベクトルをより大きく分散させることのうち少なく
とも一方を用いることによりフロー・ディフェージング
を増大させて、高い位相相殺で獲得される請求項１に記
載の方法。
【請求項９】第２のＭＲ画像が、（１）疑わしい狭窄（１０８）の長さに沿って血管（１
００）の直径を比較すること、（２）狭窄（１００）の長さに沿って速度傾斜を比較す
ること（２３０）、および（３）疑わしい狭窄（１０８）に沿って血流を測定する
ことのうち少なくとも１つによって狭窄を分離して等級を付
けるために低い位相相殺および高い分解能で獲得される
請求項１に記載の方法。
【請求項１０】コントラスト・ボーラスの通過を追跡す
るステップ（３１２）をさらに含み、前記追跡するステ
ップが、テスト・ボーラスを患者の末梢血管系に通すこと（３２
２）、患者の末梢血管系を通してテスト・ボーラスを追跡する
こと（３２４）、テスト・ボーラスが患者の末梢血管系の所望の部分を通
って移動するのにかかる移動時間を決定すること（３３
２）、試験ボーラスを患者の末梢血管系に流速で通すこと（３
５２）、およびテスト・ボーラス移動時間を用いて、患
者の末梢血管系を通して試験ボーラスの通過を追跡する
こと（３５４、３６２）をさらに含む請求項１に記載の
方法。
【請求項１１】所与の数の走査ステーションを規定す
るステップであって、各走査ステーション（２８６、２
８８、２９０）が患者の末梢血管系に沿って配置される
ステップと、相対的に少量のコントラスト・エージェントを最初に患
者に注入して、テスト・ボーラスを患者の末梢血管系に
通すステップ（３２２）と、テスト・ボーラスの通過に基づいて（３３２）、ＭＲ撮
像デバイスに対して患者を前後方向（２８４）に調節し
て、ＭＲ撮像デバイスの所望の走査ステーションが視野
（２９２）内になるように患者を位置決めするステップ
とをさらに含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】狭窄（１０８）に等級を付けるステッ
プが、第２のＭＲ画像を獲得するときに、リアルタイムの位相
コントラスト撮像パルス・シーケンスを血管（１００）
に加えて、フロー・エンコーディング傾斜値のユーザ制
御を可能にすること（２１２）、およびフロー・エンコ
ーディング傾斜値を流速エイリアシングの開始に相関さ
せることで狭窄にわたるピーク流速を決定すること（２
１６）によって、狭窄にわたるピーク流速を決定するこ
と（１４０、２００）を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１３】リアルタイムの位相コントラスト撮像
パルス・シーケンスが、流れに対して増感させる傾斜
（２４２、２４４、２４６）を有し、傾斜は相対的に時
間が一致しており、したがって、流れに対して増感させ
る傾斜をユーザがリアルタイムで回転させることができ
る請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】流れに関係するエイリアシングが検出
されるまで（２１６、２２０）フロー・エンコーディン
グ傾斜値の振幅を増大させるステップ（２１２）をさら
に含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】狭窄に等級を付けるステップが、疑わしい狭窄の第１の場所を識別すること（１３８）、リアルタイムのユーザ制御式ＶＥＮＣ値を有する位相コ
ントラストＭＲ撮像パルス・シーケンス（２４０）を、
疑わしい狭窄の第１の場所に加えること（２０８）、リアルタイムのユーザ制御式ＶＥＮＣ値を増加させ（２
１２）、流れに関係するエイリアシングをユーザが観測
するまで（２１６、２２０）パルス・シーケンス（２４
０）を再度加えること（２１８）、疑わしい狭窄の第１の場所にわたるピーク流速の標識と
してリアルタイムのユーザ制御式ＶＥＮＣ値を記録する
こと（２２２）、リアルタイムのユーザ制御式ＶＥＮＣ値をリセットする
こと（２０８）、疑わしい狭窄の第２の場所にパルス・シーケンス（２４
０）を加えること（２１０）、リアルタイムのユーザ制御式ＶＥＮＣ値を増加させ（２
１２）、流れに関係するエイリアシングをユーザが観測
するまで（２２０）パルス・シーケンス（２４０）を再
度加えること（２１８）、疑わしい狭窄の第２の場所にわたるピーク流速の標識と
してリアルタイムのユーザ制御式ＶＥＮＣ値を記録する
こと（２２２）、および第１の場所のリアルタイムのユ
ーザ制御式ＶＥＮＣ値を、第２の場所のＶＥＮＣ値と比
較して、疑わしい狭窄の重症度を決定すること（２３
０）を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１６】位相コントラストＭＲ撮像パルス・シ
ーケンスが、流れに対して増感させる双極傾斜波形（２
４２、２４４、２４６）を有する２Ｄ高速傾斜エコー・
パルス・シーケンス（２４０）であり、双極傾斜波形は
相対的に時間が一致する請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】リアルタイムのユーザ制御式ＶＥＮＣ
値を増加させるステップ（２１２）がさらに、ＶＥＮＣ
値がピーク流速に対応するまで速度エンコーディング傾
斜の振幅を増大させて（２１６、２２０）、それにより
疑わしい狭窄の重症度を識別することと定義される請求
項１５に記載の方法。
【請求項１８】患者の末梢動脈血管系中の障害を識別
し、それによって得られる狭窄に等級を付ける検査方法
であって、患者にコントラスト・エージェントを注入するステップ
（３２２）と、流れに対して増感させる双極傾斜波形を有する傾斜エコ
ー撮像パルス・シーケンス（１６０）を使用して、患者
（２８０）の末梢動脈血管系にわたり一連の第１のＭＲ
画像を獲得するステップ（１２６）と、一連の第１のＭＲ画像を使用して、疑わしい狭窄（１０
８）を検出および局所化するステップ（１２８）と、狭窄が検出および局所化された場合（１３６）は、疑わ
しい狭窄（１０８）が検出および局所化された領域中
で、一連の第１のＭＲ画像よりも分解能の高い第２のＭ
Ｒ画像を少なくとも１つ獲得（１４０）して、疑わしい
狭窄に等級を付けるステップ（１４２）と、検出および局所化のステップで狭窄が検出されず局所化
されない場合（１３２）は、ＭＲ画像をそれ以上獲得せ
ずに検査方法を終了するステップ（１３４）とを含む方
法。
【請求項１９】コントラスト・ボーラスを患者の末梢
動脈血管系に通し（３２２）、コントラスト・ボーラス
が患者の末梢動脈血管系を通過するのと同時にＭＲ画像
を獲得するステップ（３２４）をさらに含む請求項１８
に記載の方法。
【請求項２０】一連の第１のＭＲ画像を獲得するため
の複数のステーションを規定するステップ（３１８）
と、（１）コントラスト・エージェント到着の監視（３２
６）および（２）ボーラス移動時間の事前計算（３１２）のうちの一方を用いて、次のステーションに正確に移動
するステップ（３３４）とをさらに含む請求項１９に記
載の方法。
【請求項２１】完全なボクセル内フロー・ディフェー
ジングの開始と同時にＶＥＮＣ値をリアルタイムで測定
すること（２２２）により、狭窄の重症度を判定するス
テップ（１４２）をさらに含む請求項１８に記載の方
法。
【請求項２２】狭窄血管中で流れに関係するエイリア
シングが開始するのと同時にＶＥＮＣ値をリアルタイム
で測定すること（２１６）により、狭窄の重症度を判定
するステップ（１４２）をさらに含む請求項１８に記載
の方法。
【請求項２３】一連の第１のＭＲ画像は、血管障害が
検出される（１２６）ように、流速に対する感度が高く
分解能が低い画像である請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】血管障害を検出するステップが、一連
の第１のＭＲ画像中で速度フロー・ボイドを検出するこ
と（１３０）を含む請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】流れに対して増感させる傾斜（１６
２、１６４、１６６）を３方向に加えて、血管の向きを
感知しないようにするステップをさらに含む請求項１２
に記載の方法。
【請求項２６】一連の第１のＭＲ画像が高い位相相殺
で獲得されて、（１）双極傾斜（１６２、１６４、１６６）を有するパ
ルス・シーケンス（１６０）を加えて位相相殺を際立た
せること、および（２）ボクセル・サイズを大きくして速度ベクトルをよ
り大きく分散させることのうち少なくとも一方を用いてフロー・ディフェージン
グが増大される請求項１８に記載の方法。
【請求項２７】第２のＭＲ画像が獲得されて、（１）疑わしい狭窄（１０８）の長さに沿って血管の直
径を比較すること、および（２）疑わしい狭窄（１０８）の長さに沿って速度傾斜
を比較することのうち少なくとも一方によって疑わしい狭窄（１０８）
に等級を付けられる（２００）請求項１８に記載の方
法。
【請求項２８】ＭＲ狭窄スクリーニングを行い、必要
なら狭窄血管に等級を付けるためのＭＲＩ装置（１０）
であって、分極磁場を印加するために磁石（５２）の内腔付近に配
置された複数の傾斜コイル（５０）と、ＲＦ送受信機シ
ステム（５８）と、ＲＦ信号をＲＦコイル・アセンブリ
（５６）に送ってＭＲ画像を獲得するようにパルス・モ
ジュール（３６）によって制御されるＲＦスイッチ（６
２）とを有する磁気共鳴撮影（ＭＲＩ）システム、なら
びにＭＲＩシステムを２つのモードで操作して、患者の
末梢動脈血管系にわたる狭窄検査を効率的に行うように
プログラムされたコンピュータ（２０）を備え、第１のモード（１２０）は、患者の末梢動脈血管系を通してコントラスト・ボーラス
の通過を追跡し（３１２）、患者の末梢動脈血管系にわたり、分解能の低い一連の第
１のＭＲ画像を獲得し（１２６）、狭窄検査を終了する（１３２、１３４）ための入力、ま
たは一連の第１のＭＲ画像中で狭窄が識別された場合
（１３６）に第２のモード（１４０、２００）に切り替
えるための入力を受け取るようにプログラムされ、第２のモード（１４０、２００）は、狭窄をターゲットにするように視野を局所化し（１３
８）、一連の第１のＭＲ画像よりも高い分解能で、局所化した
視野の第２のＭＲ画像を少なくとも１つ獲得して（１４
０）狭窄の重症度を判定する（１４２）ようにプログラ
ムされた、ＭＲＩ装置。
【請求項２９】コンピュータ（２０）がさらに、一連の第１のＭＲ画像を獲得するために第１のパルス・
シーケンス（１６０）を使用するようにプログラムさ
れ、第１のパルス・シーケンス（１６０）が、流れに対
して増感させる双極傾斜波形を有し、流れに対して増感
させる双極傾斜波形の第１モーメントのＶＥＮＣ値が公
称で低い値に設定され、コンピュータ（２０）がさら
に、第２のＭＲ画像を少なくとも１つ獲得する（１４０）た
めに第２のパルス・シーケンス（２４０）を使用するよ
うにプログラムされ、第２のパルス・シーケンス（２４
０）が、第１のパルス・シーケンスよりも低い位相相殺
を提供し、第１のパルス・シーケンスのＶＥＮＣ値より
もおおむね高く設定されたＶＥＮＣ値を有する（２１
２）請求項２８に記載のＭＲＩ装置。
【請求項３０】一連の第１のＭＲ画像中の各ボクセル
内で、エンコード化速度分散が２ｐよりも大きい請求項
２８に記載のＭＲＩ装置。
【請求項３１】第２のＭＲ画像を少なくとも１つ獲得
することが、（ａ）リアルタイムの位相コントラスト・パルス・シー
ケンス（２４０）を疑わしい狭窄血管（１００）に加え
ること（２０６）であって、パルス・シーケンスが、相
対的に時間が一致した、流れに対して増感させる傾斜
（２４２、２４４、２４６）を有すること、（ｂ）速度エンコーディング傾斜のＶＥＮＣ値をユーザ
が調節できるようにすること（２１２）、（ｃ）ユーザによって調節されたＶＥＮＣ値を有するパ
ルス・シーケンスを加えること（２１４）、（ｄ）流れに関係するエイリアシングが明白であるかど
うかを判定すること（２１６）、および（ｅ）流れに関係する判定可能なエイリアシング、した
がって疑わしい狭窄にわたるピーク流速に対応するエイ
リアシングをＶＥＮＣ値が提供するまで（２２０）、動
作（ｂ）〜（ｄ）を繰り返すことを含む請求項２８に記
載のＭＲＩ装置。
【請求項３２】コンピュータ（２０）がさらに、流れ
に関係するエイリアシングが観測されるまで（２２０）
ＶＥＮＣ値の振幅を増加させる（２１２）ようにプログ
ラムされる請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】コンピュータ（２０）がさらに、テスト・ボーラスを患者の末梢血管系に通し（３２
２）、患者の末梢血管系を通してテスト・ボーラスを追跡し
（３２４）、テスト・ボーラスが患者の末梢血管系の所望の部分を通
って移動するのにかかる移動時間を決定し（３４２）、試験ボーラスを患者の末梢血管系に流速で通し（３５
２）、テスト・ボーラス移動時間を用いて、患者の末梢血管系
を通して試験ボーラスの通過を追跡する（３６６）よう
にプログラムされる請求項２８に記載のＭＲＩ装置。
【請求項３４】コンピュータ（２０）がさらに、（ａ）患者テーブル（２８２）が、ＭＲＩ装置（１０）
内、かつ所与の数の走査ステーション（２８６、２８
８、２９０）の第１の走査ステーション（２８６）内に
確実に配置されるようにし、（ｂ）テスト・ボーラスが所与の走査ステーションに入
ったことが示されたときに、前記所与の走査ステーショ
ンを通してテスト・ボーラスを追跡し（３２４）、（ｃ）第１の走査ステーションを通したテスト・ボーラ
スの移動時間を記録し（３２２）、（ｄ）患者テーブル（２８２）を後続の走査ステーショ
ン（２８８）に動かす（３３４）のを開始し、（ｅ）後続の各走査ステーション（２９０）について
（ｂ）、（ｃ）、および（ｄ）を繰り返し、（ｆ）第１の走査ステーション（２８６）に患者テーブ
ル（２８２）を戻し、（ｇ）検査ボーラスが患者に注入されたことが示された
ときに（３５２）、ＭＲＩ装置（１０）を起動させて、
各走査ステーション内で、その走査ステーションに対し
て前に記録された各テスト・ボーラス移動時間にわた
り、少なくとも患者の中央ｋ空間ＭＲＩデータを獲得す
る（３６４）ようにプログラムされる請求項２８に記載
のＭＲＩ装置。
【請求項３５】命令を含むコンピュータ・プログラム
を記憶したコンピュータ可読記憶媒体であって、前記命
令が、コンピュータ（２０）によって実行されるとき、
コンピュータ（２０）に、患者（２８６）の末梢動脈血管系の一連の第１のＭＲ画
像を獲得させ（１２６）、第１のＭＲ画像が、可能性あ
る動脈障害があるかどうか患者をスクリーニングするた
めに高い位相相殺を有し、一連の第１のＭＲ画像中の、
各第１のＭＲ画像が、コントラスト・ボーラスが走査ス
テーション（２８６、２８８、２９０）を通って移動す
るときに走査ステーション内で獲得され（３５２）、さ
らに前記命令がコンピュータに（２０）、狭窄が患者の末梢動脈血管系で突き止められた場合にＦ
ＯＶを患者の末梢血管系内のターゲット領域に限定させ
（１３８）、次いで、ターゲットにした領域の第２のＭＲ画像を獲得させ（１
４０）、第２のＭＲ画像が、第１のＭＲ画像よりも分解
能が高い、コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項３６】一連の第１のＭＲ画像が高い位相相殺
で獲得されて、（１）双極傾斜（１６２、１６４、１６６）を有するパ
ルス・シーケンス（１６０）を加えて位相相殺を際立た
せること、および（２）ボクセル・サイズを大きくして速度ベクトルをよ
り大きく分散させることのうち少なくとも一方を用いてフロー・ディフェージン
グが増大される請求項３５に記載のコンピュータ可読記
憶媒体。
【請求項３７】コンピュータ（２０）がさらに、一連の第１のＭＲ画像を獲得するために第１のパルス・
シーケンス（１６０）を使用するようにプログラムさ
れ、第１のパルス・シーケンス（１６０）が、流れに対
して増感させる双極傾斜波形を有し、コンピュータ（２
０）がさらに、少なくとも１つの第２のＭＲ画像を獲得するために第２
のパルス・シーケンスを使用するようにプログラムさ
れ、第２のパルス・シーケンスが、第１のパルス・シー
ケンスよりも低い位相相殺を提供する請求項３５に記載
のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項３８】コンピュータ（２０）がさらに、流れに対して増感させる双極傾斜を少なくとも１つ有す
るパルス・シーケンス（１６０）を加え、流れに対して増感させる少なくとも１つの双極傾斜の第
１モーメントの速度エンコーディング（ＶＥＮＣ）値を
最初に公称で低い値に設定して、各ボクセル内で２ｐよ
りも大きい速度分散を確定し（２０８）、いずれかの狭窄の標識として、一連の第１のＭＲ画像中
で速度フロー・ボイドを検出する（２１６）ようにプロ
グラムされる請求項３５に記載のコンピュータ可読記憶
媒体。
【請求項３９】コンピュータ（２０）がさらに、（１）疑わしい狭窄の長さに沿って血管の直径を比較す
ること（１４２）、および（２）疑わしい狭窄の長さに沿って速度傾斜を比較する
こと（２３０）のうち少なくとも一方によって疑わしい狭窄（１０８）
を分離して等級を付けるために、低い位相相殺および高
い分解能の第２のＭＲ画像を獲得するようにプログラム
される請求項３５に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項４０】コンピュータ（２０）がさらに、第２のＭＲ画像を獲得するときに、リアルタイムの位相
コントラスト撮像パルス・シーケンス（２４０）を血管
に加えて、フロー・エンコーディング傾斜値をユーザが
制御できるようにすること（２１２）、およびフロー・
エンコーディング傾斜値を流速エイリアシングの開始に
相関させることで狭窄にわたるピーク流速を決定するこ
と（２１６、２２０）によって、第２のＭＲ画像を獲得
するようにプログラムされる請求項３５に記載のコンピ
ュータ可読記憶媒体。
【請求項４１】リアルタイムの位相コントラスト撮像
パルス・シーケンス（２４０）が、流れに対して増感さ
せる傾斜（２４２、２４４、２４６）を有し、傾斜は相
対的に時間が一致しており、したがって、流れに対して
増感させる傾斜をユーザがリアルタイムで回転させる
（２０６）ことができる請求項４０に記載のコンピュー
タ可読記憶媒体。
【請求項４２】コンピュータ（２０）がさらに、流れ
に関係するエイリアシングが検出されるまで（２１６、
２２０）フロー・エンコーディング傾斜値の振幅を増大
させる（２１２）ようにプログラムされる請求項４０に
記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項４３】命令を含むコンピュータ・プログラム
を記憶したコンピュータ可読記憶媒体であって、前記命
令が、コンピュータ（２０）によって実行されるとき、
コンピュータ（２０）に、疑わしい狭窄の第１の場所を識別すること（２０４）、リアルタイムのユーザ制御式ＶＥＮＣ値を有する位相コ
ントラストＭＲ撮像パルス・シーケンス（２４０）を、
疑わしい狭窄の第１の場所に加えること（２０８）、リアルタイムのユーザ制御式ＶＥＮＣ値を増加させ（２
１２）、流れに関係するエイリアシングをユーザが観測
するまで（２１６、２２０）パルス・シーケンスを再度
加えること（２１４）、疑わしい狭窄の第１の場所にわたるピーク流速の標識と
してリアルタイムのユーザ制御式ＶＥＮＣ値を記録する
こと（２２２）、リアルタイムのユーザ制御式ＶＥＮＣ値をリセットする
こと（２０８）、疑わしい狭窄の第２の場所（２２４）にパルス・シーケ
ンスを加えること（２０６）、リアルタイムのユーザ制御式ＶＥＮＣ値を増加させ（２
１２）、流れに関係するエイリアシングをユーザが観測
するまで（２２０）パルス・シーケンスを再度加えるこ
と（２１４）、疑わしい狭窄の第２の場所にわたるピーク流速の標識と
してリアルタイムのユーザ制御式ＶＥＮＣ値を記録する
こと（２２２）、および第１の場所のリアルタイムのユ
ーザ制御式ＶＥＮＣ値を、第２の場所のＶＥＮＣ値と比
較して、疑わしい狭窄の重症度を決定すること（２３
０）によって、狭窄の等級を付けさせる請求項４０に記
載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項４４】コンピュータ（２０）がさらに、テスト・ボーラスを患者の末梢血管系に通すこと（３２
２）、患者の末梢血管系を通してテスト・ボーラスを追跡する
こと（３２４）、テスト・ボーラスが患者の末梢血管系の所望の部分を通
って移動するのにかかる移動時間を決定すること（３３
２）、試験ボーラスを患者の末梢血管系に流速で通すこと（３
５２）、およびテスト・ボーラス移動時間を用いて、患
者の末梢血管系を通して試験ボーラスの通過を追跡する
こと（３６６）によって、患者の末梢動脈血管系を通し
てコントラスト・ボーラスを追跡するようにプログラム
される請求項４０に記載のコンピュータ可読記憶媒体。