JP2018509230A - 陽子共鳴周波数及びｔ１測定値を用いた磁気共鳴撮像温度測定 - Google Patents

陽子共鳴周波数及びｔ１測定値を用いた磁気共鳴撮像温度測定 Download PDF

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Abstract

本発明は、磁気共鳴撮像システム１０２を備えた医療機器１００，４００，５００，６００を動作させる方法を提供する。該方法は、Ｔ１測定磁気共鳴撮像プロトコルに従って上記磁気共鳴撮像システムを制御することにより平衡磁化磁気共鳴撮像データ１４８を収集するステップ２０２及び平衡磁化基準画像１５６を計算するステップを有する。該方法は、更に、動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データを陽子共鳴周波数シフト磁気共鳴撮像プロトコルに従って繰り返し収集するステップ２０６を有する。該方法は、更に、磁気共鳴データ部分１５２を、当該収集の開始時に飽和準備８０４を伴うＴ１測定磁気共鳴撮像プロトコルに従って繰り返し収集するステップ２０８を有する。前記動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データ及び磁気共鳴データ部分の収集はインターリーブされる。該方法は、更に、前記磁気共鳴データ部分を動的Ｔ１磁気共鳴データに繰り返し再組立するステップ２１２を有する。該方法は、更に、Ｔ１マップ１５８を前記再組立された動的Ｔ１磁気共鳴データ及び平衡磁化画像を用いて繰り返し計算するステップ２１４を有する。該方法は、更に、ＰＲＦＳ位相校正１６０を前記動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データ及びＴ１マップを用いて繰り返し計算するステップ２１６を有する。該方法は、更に、前記ＰＲＦＳ位相校正が計算された場合、ＰＲＦＳ温度マップ１６２を前記動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データ及び該ＰＲＦＳ位相校正を用いて繰り返し計算するステップ２１８を有する。

Description

本発明は、磁気共鳴撮像、特には磁気共鳴撮像温度測定に関する。
磁気共鳴温度測定法は、ボリュームの絶対温度又は温度の変化を、使用される技術に依存して決定するために用いることができる。絶対温度を決定するために、幾つかの磁気共鳴ピークが典型的に測定される。温度の変化を測定する方法は、典型的に一層速く、温熱治療を誘導するための温度測定を行うために使用されている。例えば、陽子共鳴周波数シフト（ＰＲＦＳ又はＰＲＦ）に基づくＭＲ温度測定法を、迅速且つ正確に温度マップを提供するために採用することができる。しかしながら、ＰＲＦＳベースの方法は正確な位相校正を行うことに依存し、これは、磁石のＢ０磁場の変化の影響を非常に受け易い。
雑誌記事“Todd, N., Diakite, M., Payne, A. and Parker, D. L. (2013), Hybrid proton resonance frequency/T1 technique for simultaneous temperature monitoring in adipose and aqueous tissues. Magn Reson Med, 69: 62-70. doi: 10.1002/mrm.24228”は、動的モードにおいて各時間フレームで入れ替わる２つのフリップ角で実行された標準のＲＦスポイルド勾配エコーシーケンスである組合せＴ１及びＰＲＦＳパルスシーケンスを記載している。
本発明は、独立請求項において医療機器、該医療機器を動作させる方法及びコンピュータプログラム製品を提供する。実施態様は従属請求項に示される。
当業者により理解されるように、本発明の態様は、装置、方法及びコンピュータプログラム製品として実施化することができる。従って、本発明の態様は、完全にハードウェアの実施態様、完全にソフトウェアの実施態様（ファームウエア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含む）又は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態様の形態をとることができ、これらは全て、ここでは、一般的に“回路”、“モジュール”又は“システム”と称することができる。更に、本発明の態様は、コンピュータで実行可能なコードが具現化された１以上のコンピュータ読取可能な媒体で実施化されたコンピュータプログラム製品の形態をとることもできる。
１以上のコンピュータ読取可能な媒体の任意の組み合わせを用いることができる。該コンピュータ読取可能な媒体は、コンピュータ読取可能な信号媒体又はコンピュータ読取可能な記憶媒体であり得る。ここで使用される“コンピュータ読取可能な記憶媒体”とは、計算装置のプロセッサにより実行可能な命令を記憶することができる任意の有形記憶媒体を含む。該コンピュータ読取可能な記憶媒体は、コンピュータ読取可能な非一時的記憶媒体と称することができる。上記コンピュータ読取可能な記憶媒体は、有形コンピュータ読取可能な媒体と称することもできる。幾つかの実施態様において、コンピュータ読取可能な記憶媒体は、計算装置のプロセッサによりアクセスすることができるデータを記憶することもできる。コンピュータ読取可能な記憶媒体の例は、これらに限定されるものではないが、フロッピーディスク、磁気ハードディスクドライブ、固体ハードディスク、フラッシュメモリ、ＵＳＢメモリ（USB thumb drive）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、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。光ディスクの例は、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル汎用ディスク（ＤＶＤ）及びブルーレイディスク（ＢＤ）、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＢＤ−Ｒ又はＢＤ−ＲＥディスクを含む。コンピュータ読取可能な記憶媒体なる用語は、ネットワーク又は通信リンクを介して当該計算装置によりアクセスすることが可能な種々のタイプの記録媒体も指す。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取り出すことができる。コンピュータ読取可能な媒体上に具現化されたコンピュータ実行可能なコードは、これらに限定されるものではないが、無線、有線、光ファイバケーブル、ＲＦ等、又はこれらの何らかの適切な組み合わせを含む任意の適切な媒体を用いて伝送することができる。
コンピュータ読取可能な信号媒体は、コンピュータ実行可能なコードが内部に（例えば、ベースバンド内に又は搬送波の一部として）具現化された伝搬されるデータ信号を含むことができる。このような伝搬される信号は、これらに限定されるものではないが、電磁的、光学的又はこれらの何れかの適切な組み合わせのものを含む種々の形態の何れかをとることができる。コンピュータ読取可能な信号媒体は、コンピュータ読取可能な記憶媒体ではなく、且つ、命令実行システム、装置若しくはデバイスにより又はこれらに関連して使用するためのプログラムを通知、伝搬又は伝送することができる任意のコンピュータ読取可能な媒体とすることができる。
“コンピュータメモリ”又は“メモリ”は、コンピュータ読取可能な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。“コンピュータ記憶部”又は“記憶部”は、コンピュータ読取可能な記憶媒体の他の一例である。コンピュータ記憶部は、任意の不揮発性コンピュータ読取可能な記憶媒体である。幾つかの実施例において、コンピュータ記憶部はコンピュータメモリとすることもでき、その逆も同様である。
ここで使用される“プロセッサ”とは、プログラム、マシン実行可能な命令又はコンピュータ実行可能なコードを実行することができる電子部品を含む。“プロセッサ”を有する計算装置を参照する場合、２以上のプロセッサ又は処理コアを可能性として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・プロセッサであり得る。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の間に分散された一群のプロセッサを指すこともできる。計算装置なる用語は、各々がプロセッサ若しくは複数のプロセッサを有する計算装置の集合又はネットワークを可能性として指すとも解釈されるべきである。コンピュータ実行可能なコードは、同一の計算装置内にあり得るか、又は複数の計算装置の間に分散さえもされ得る複数のプロセッサにより実行することができる。
コンピュータ実行可能なコードは、プロセッサに本発明の一態様を実行させるマシン実行可能な命令又はプログラムを有し得る。本発明の態様に関する処理を実行するためのコンピュータ実行可能なコードは、１以上のプログラミング言語の任意の組み合わせで書くことができ、これらプログラミング言語は、ジャバ、スモールトーク、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同様のプログラミング言語等でマシン実行可能な命令にコンパイルされる従来の手続型プログラミング言語を含む。幾つかの事例において、コンピュータ実行可能なコードは、高レベル言語の形態又は事前にコンパイルされた形態であり得ると共に、実行しながらマシン実行可能な命令を発生するインタープリタと一緒に使用することもできる。
上記コンピュータ実行可能なコードは、単独型ソフトウェアパッケージとして全体的にユーザのコンピュータ上で若しくは部分的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且つ部分的に遠隔コンピュータ上で、又は全体として遠隔コンピュータ上若しくはサーバ上で実行することができる。後者のシナリオにおいて、遠隔コンピュータはユーザのコンピュータに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）を含む何らかのタイプのネットワークを介して接続することができ、又は該接続は外部コンピュータに対してなすことができる（例えば、インターネットサービスプロバイダを用いることによりインターネットを介して）。
本発明の態様は、本発明の実施態様による方法、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、説明図及び／又はブロック図における各ブロック又はブロックの一部は、適用可能な場合は、コンピュータ実行可能なコードの形態のコンピュータプログラム命令により実施化することができることが理解されよう。更に、互いに排他的でない場合、異なるフローチャート、説明図及び／又はブロック図におけるブロックは組み合わせることもできることが理解される。これらのコンピュータプログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ又はマシンを生成する他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサに対して、上記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する上記命令が、フローチャート及び／又はブロック図のブロック又は複数のブロックにおいて特定される機能／動作を実施するための手段を生成するように、供給することができる。
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態様で機能するように指令することができる斯かるコンピュータプログラム命令は、コンピュータ読取可能な媒体に記憶することもでき、かくして、該コンピュータ読取可能な媒体に記憶された上記命令が、フローチャート及び／又はブロック図のブロック又は複数のブロックにおいて特定される機能／動作を実施する命令を含む製品を形成するようにする。
上記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ロードされ、一連の処理ステップが該コンピュータ、他のプログラマブルデータ処理装置又は他のデバイス上で実行されて、コンピュータで実施する処理が形成され、かくして、上記コンピュータ又は他のプログラマブル装置上で実行する命令が、前記フローチャート及び／又はブロック図のブロック又は複数のブロックにおいて特定される機能／動作を実施するための処理をもたらすようにすることもできる。
ここで使用される“ユーザインターフェース”とは、ユーザ又は操作者がコンピュータ又はコンピュータシステムと対話することを可能にするインターフェースである。“ユーザインターフェース”は、“ヒューマンインターフェース装置”と称することもできる。ユーザインターフェースは、情報若しくはデータを操作者に供給し、及び／又は操作者から情報若しくはデータを受信することができる。ユーザインターフェースは、操作者からの入力がコンピュータにより受信されることを可能にし得ると共に、コンピュータからユーザに出力を供給することができる。言い換えると、ユーザインターフェースは操作者がコンピュータを制御又は操作することを可能にし得ると共に、該インターフェースはコンピュータが操作者の制御又は操作の効果を示すことを可能にし得る。ディスプレイ又はグラフィックユーザインターフェース上でのデータ又は情報の表示は、操作者への情報の供給の一例である。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、グラフィックタブレット、ジョイスティック、ゲームパッド、ウエブカム、ヘッドセット、ギアスティック、ステアリングホイール、ペダル、ワイヤグローブ、ダンスパッド、リモコン及び加速度計を介してのデータの受信は、全て操作者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ーフェースの構成部品の例である。
ここで使用される“ハードウェアインターフェース”は、コンピュータシステムのプロセッサが外部計算デバイス及び／又は装置と対話し、及び／又は斯かる計算デバイス及び／又は装置を制御することを可能にするインターフェースを含む。ハードウェアインターフェースは、プロセッサが外部計算デバイス及び／又は装置に制御信号又は命令を送信することを可能にし得る。ハードウェアインターフェースは、プロセッサが外部計算デバイス及び／又は装置とデータを交換することも可能にし得る。ハードウェアインターフェースの例は、これらに限定されるものではないが、汎用直列バス、IEEE 1394ポート、パラレルポート、IEEE 1284ポート、直列ポート、RS-232ポート、IEEE 488ポート、ブルートゥース（登録商標）接続、無線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（登録商標）接続、制御電圧インターフェース、MIDIインターフェース、アナログ入力インターフェース及びデジタル入力インターフェースを含む。
ここで使用される“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構成された出力装置又はユーザインターフェースを含む。ディスプレイは、視覚、音響及び／又は触覚データを出力することができる。ディスプレイの例は、これらに限定されるものではないが、コンピュータモニタ、テレビジョンスクリーン、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、バイステーブルディスプレイ、電子ペーパ、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（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、プロジェクタ及びヘッドマウント（頭部装着）ディスプレイを含む。
医療画像データ（medical image data）は、ここでは、医療撮像スキャナを用いて取得された二次元又は三次元データと定義される。医療撮像スキャナは、ここでは、患者の身体的構造に関する情報を収集し、二次元又は三次元医療画像データの組を構築するように構成された装置と定義される。医療画像データは、医師による診断に有用な視覚化情報を構築するために使用することができる。この視覚化はコンピュータを用いて実行することができる。
磁気共鳴（ＭＲ）データとは、ここでは、磁気共鳴撮像走査の間における磁気共鳴装置のアンテナによる、原子スピンにより放出されるラジオ周波数信号の記録された測定であると定義される。磁気共鳴データは、医療画像データの一例である。磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）画像とは、ここでは、上記磁気共鳴撮像データ内に含まれる解剖学的データの再生された二次元又は三次元視覚化情報であると定義される。この視覚化は、コンピュータを用いて実行することができる。
磁気共鳴データは磁気共鳴撮像操作の間の磁気共鳴装置のアンテナによる原子スピンにより放出されるラジオ周波数信号の測定値を有することができ、これは磁気共鳴温度測定のために使用することができる情報を含んでいる。磁気共鳴温度測定法は、温度感応性パラメータの変化を測定することにより機能する。磁気共鳴温度測定の間に測定することができるパラメータの例は、陽子共鳴周波数シフト、拡散係数であり、又はＴ１及び／又はＴ２緩和時間の変化を、磁気共鳴を用いて温度を測定するために使用することができる。上記陽子共鳴周波数シフトは、個々の陽子、水素原子が受ける磁場が周囲の分子構造に依存する故に、温度依存性である。温度の上昇は、当該温度が水素結合に影響を与えるために分子スクリーニングを減少させる。このことは、陽子共鳴周波数の温度依存性につながる。
陽子密度は、平衡磁化に線形に依存する。従って、陽子密度で加重された画像を用いて温度変化を決定することができる。
緩和時間Ｔ１、Ｔ２及びＴ２スター（時には、Ｔ２＊と書かれる）も温度依存性である。従って、Ｔ１、Ｔ２及びＴ２スター加重画像の再構築は、熱的又は温度マップを構築するために用いることができる。
温度は、水溶液中の分子のブラウン運動にも影響を与える。従って、パルス状拡散勾配スピンエコー（pulsed diffusion gradient spin echo）等の拡散係数を測定することができるパルスシーケンスを、温度を測定するために使用することができる。
磁気共鳴を用いて温度を測定する最も有効な方法の１つは、水陽子の陽子共鳴周波数（ＰＲＦ）シフトを測定することによるものである。陽子の共鳴周波数は温度依存性である。温度がボクセル内で変化するにつれ、周波数シフトが水陽子の測定位相を変化させる。従って、２つの位相画像の間の温度変化を決定することができる。温度を決定する該方法は、他の方法と比較して相対的に高速であるという利点を有している。
ここで使用される“超音波窓（ultrasound window）”は、超音波又は超音波エネルギに対して実効的に透明な窓を含む。典型的には、薄いフィルム又は膜が超音波窓として使用される。超音波窓は、例えば、ＢｏＰＥＴ（２軸配向ポリエチレンテレフタレート）の薄膜から形成することができる。
一態様において、本発明は医療機器を提供する。該医療機器は、撮像ゾーン内の磁気共鳴データを収集するための磁気共鳴撮像システムを有する。該医療機器は更にマシン実行可能な命令を記憶するメモリを有する。該メモリは、第１パルスシーケンスコマンド、第２パルスシーケンスコマンド及び第３パルスシーケンスコマンドを更に記憶する。ここで使用されるパルスシーケンスコマンドとは、磁気共鳴撮像システムを直接制御するために使用することができるコマンド、又は斯様なコマンドに変換することができるデータの何れかである。例えば、パルスシーケンスは典型的にタイミング図に関連して定義される。タイミング図を定義するために使用されるデータは、当該磁気共鳴撮像システムを制御するためのコマンドに変換することができる。パルスシーケンスコマンドは、当該磁気共鳴撮像システムに関連して使用することができる他の機器の動作を制御するための制御データとすることもできる。例えば、パルスシーケンスコマンドは温度制御システムを制御するためのコマンドを含むこともできる。
前記第１パルスシーケンスコマンドは、前記磁気共鳴撮像システムにＴ１測定磁気共鳴撮像プロトコルに従って平衡磁化磁気共鳴データを収集させる。平衡磁化磁気共鳴データなる用語は、Ｔ１測定磁気共鳴撮像プロトコルに従って収集される固有の磁気共鳴データを参照する表示である。前記第２パルスシーケンスコマンドは、前記磁気共鳴撮像システムに陽子共鳴周波数シフト磁気共鳴撮像プロトコルに従って動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データを収集させる。ＰＲＦＳなる略語が、陽子共鳴周波数シフトの短縮形として用いられる。前記第３パルスシーケンスコマンドは、前記磁気共鳴撮像システムに前記Ｔ１測定磁気共鳴撮像プロトコルに従って動的Ｔ１磁気共鳴データを収集させる。前記第３パルスシーケンスコマンドは、更に、前記磁気共鳴撮像システムに前記Ｔ１磁気共鳴データを一組の磁気共鳴データ部分として連続して収集させる。前記第１パルスシーケンスコマンドは、前記Ｔ１磁気共鳴データの全ｋ空間が一度に収集されるようにする。前記第３パルスシーケンスコマンドは、ｋ空間データが磁気共鳴データ部分において収集されるようにする。例えば、ｋ空間内の軌跡は、収集される磁気共鳴データ部分の各々に関してトレースされ得る。
当該医療機器は、該医療機器を制御するためのプロセッサを更に有する。該プロセッサは、例えば、コントローラと考えることもできる。前記マシン実行可能な命令の実行は、該プロセッサに、前記第１パルスシーケンスコマンドを使用して前記磁気共鳴撮像システムを制御することにより平衡磁化磁気共鳴撮像データを収集させる。前記Ｔ１測定磁気共鳴撮像プロトコルは、撮像される各ボクセルに関するＴ１値を測定するために使用される磁気共鳴撮像プロトコルである。前記マシン実行可能な命令の実行は、更に、前記プロセッサに前記平衡磁化磁気共鳴撮像データから平衡磁化基準（ベースライン）画像を算出させる。撮像される各ボクセルに関して平衡磁化が計算され、これは、画像として又は二次元若しくは三次元アレイのデータでの１組の値として表すことができる。
前記マシン実行可能な命令の実行は、更に、前記プロセッサに前記磁気共鳴撮像システムを前記第２パルスシーケンスコマンドで制御することにより前記ＰＲＦＳ磁気共鳴データを繰り返し収集させる。前記マシン実行可能な命令の実行は、更に、前記プロセッサに前記磁気共鳴撮像システムを前記第３パルスシーケンスコマンドで制御することにより磁気共鳴データ部分を繰り返し収集させる。前記ＰＲＦＳ磁気共鳴データ及び前記磁気共鳴データ部分の収集はインターリーブされる。言い換えると、ＰＲＦＳ磁気共鳴データは、前記一組の磁気共鳴データ部分のうちの１つの部分の収集と交互に収集される。前記磁気共鳴データ部分は前記一組の磁気共鳴データ部分に属する。
前記マシン実行可能な命令の実行は、更に、前記プロセッサに、完全な組の磁気共鳴データ部分が収集された後に、前記一組の磁気共鳴データ部分を前記動的Ｔ１磁気共鳴データに繰り返し再組立させる。前記ＰＲＦＳ磁気共鳴データ及び前記磁気共鳴データ部分は交互に収集されるので、最終的に完全な組の磁気共鳴データ部分が収集される。この時点で、これらのデータ部分は完全な動的Ｔ１磁気共鳴データに再組立される。前記マシン実行可能な命令の実行は、更に、前記プロセッサに前記再組立された動的Ｔ１磁気共鳴データ及び前記平衡磁化画像を用いてＴ１マップを算出させる。該Ｔ１マップの計算は、前記平衡磁化画像を用いることにより可能にされる。該平衡磁化画像は、最初のＰＲＦＳ磁気共鳴データが収集される前に収集されたデータから再構築されたものである。
従って、ＰＲＦＳ磁気共鳴データの収集は、前記平衡磁化基準画像の測定を妨害していない。前記マシン実行可能な命令の実行は、更に、前記プロセッサに前記ＰＲＦＳ磁気共鳴データ及び前記Ｔ１マップを用いてＰＲＦＳ位相校正情報（phase calibration）を繰り返し算出させる。温度を測定する陽子共鳴周波数シフト法は非常に高速且つ正確であるが、Ｂ０ドリフトに影響され易い。しかしながら、Ｂ０ドリフトは、磁気共鳴データの収集と比較して長い時間尺度で生じるものである。通常のＰＲＦＳ磁気共鳴データの収集の間にＴ１磁気共鳴データを繰り返し収集することにより、前記再組立された磁気共鳴データ部分を、当該ＰＲＦＳ法を周期的に校正するために使用することができる。前記マシン実行可能な命令の実行は、更に、前記プロセッサに、前記ＰＲＦＳ位相校正情報が算出されたなら、前記ＰＲＦＳ磁気共鳴データ及び前記ＰＲＦＳ位相校正情報を用いてＰＲＦＳ温度マップを算出させる。他の例において、最初のＰＲＦＳ位相校正情報は最初のＰＲＦＳ磁気共鳴データを使用することにより計算される。例えば、身体内の温度分布を仮定し、初期校正情報を計算するために使用することができる。例えば、最初の動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データを、当該組織の実際の加熱が実行される前に取得することができ、初期ＰＲＦＳ位相校正のために使用することができる。他の例では、Ｔ１データ及び平衡磁化基準画像からの基準磁化を、Ｔ１値から温度を計算するために使用することができ、これが、次いでＰＲＦＳ位相校正情報を初期的に計算するために使用される。
この実施態様は、磁気共鳴撮像に関して温度を測定するＰＲＦＳ法を用いて被検体の温度を測定する安定した方法を提供する故に有益であり得る。
他の実施態様において、前記マシン実行可能な命令の実行は、更に、前記プロセッサに前記ＰＲＦＳ温度マップをディスプレイ上に表示させ、該マップをコンピュータ記憶装置に記憶させ、又は該マップをネットワーク若しくは他のデータ伝送システムを介して他のコンピュータシステムに送信させることができる。
他の実施態様において、前記命令の実行は、更に、前記プロセッサに前記一組の磁気共鳴データ部分から選択された磁気共鳴データ部分から動的画像を繰り返し計算させる。この選択された磁気共鳴データ部分は、該選択された磁気共鳴データ部分が縦磁化を最大化するように選択される。磁気共鳴データ部分が収集される都度に、前記飽和準備から異なる遅延での測定となる。該飽和準備から時間的に更に離れて取得されたデータは、縦磁化が回復するための一層多くの時間を有していたものである。完全な組の磁気共鳴データ部分が収集され、組み合わされた後、前記選択された磁気共鳴データは前記磁気共鳴データ部分の各々から削除することができる。これらのデータは、縦磁化を最大化する部分のみが選択されるように選択される（即ち、飽和準備から最大の遅延で収集されたデータ）。このデータの選択の結果、平衡値に近い縦磁化を有する動的画像が得られる。このことは、動的画像と平衡磁化基準画像との間の直接的な比較を可能にする。
前記マシン実行可能な命令の実行は、更に、前記プロセッサに前記平衡磁化基準画像及び前記動的画像を用いて所定の閾値を超える被検体の動きを繰り返し検出させる。前記磁気共鳴データ部分は完全なｋ空間の一部に過ぎない。しかしながら、斯様な画像を再構築するために完全な組の磁気共鳴データ部分を使用することができ、これを前記平衡磁化基準画像と比較することができる。
他の実施態様において、前記動的画像はＴ１緩和曲線において遅く取得されたデータから、即ち前記各データ部分の各終了時点のデータから、算出される。ここにおいて、Ｔ１緩和曲線における遅くとは、当該動的画像を再構築するために選択される磁気共鳴データ部分が、取得される最後のもの又は取得される最後に幾つかのうちの１つであることを意味する。当該縦磁化は殆ど回復するチャンスを有していたものであり、このことは、当該動的画像が前記平衡磁化基準画像と直接比較されることを可能にする。該平衡磁化画像は、ここでは、Ｍ０画像と称することもできる。
上記動的画像をＴ１緩和曲線において遅く取得されたデータから計算することは、該動的画像の結果としてのコントラストが前記平衡画像のものと同様である故に有利であり得る。前記平衡磁化基準画像が取得された際に被検体が所定の閾値を超えて動いていたかを検出するために、当業技術において既知の種々の異なる技術を使用することができる。
前記磁気共鳴データ部分は相対的に頻繁に取得されるので、このことは、被検体の動きの迅速な検出を可能にする。このことは、前記ＰＲＦＳ温度マップが最早有効でないかの迅速な判定を可能にする。前記マシン実行可能な命令の実行は、更に、前記プロセッサに、前記被検体の動きが検出されたら、前記第１パルスシーケンスコマンドを用いて前記磁気共鳴撮像システムを制御することにより前記平衡磁化磁気共鳴データを繰り返し再収集させる。幾つかの事例において、このことは、前記平衡磁化が自身の平衡状態に回復するのを可能にするために、磁気共鳴データの収集を完全に休止することを必要とし得る。前記マシン実行可能な命令の実行は、更に、前記プロセッサに、前記被検体の動きが検出されたら、前記平衡磁化基準画像を前記平衡磁化磁気共鳴撮像データから繰り返し再算出させる。幾つかの事例において、このステップは新たなＰＲＦＳ位相校正情報を計算することも含み得る。この実施態様は、被検体の動きを迅速に検出することができ、ＰＲＦＳ温度マップに対する補正を行うことができるという利点を有し得る。このことは、一層正確なＰＲＦＳ温度マップにつながり得る。
他の実施態様において、前記被検体の動きは相互相関アルゴリズムを用いて検出される。
他の実施態様において、前記被検体の動きは剛体動き検出アルゴリズムを用いて検出される。
他の実施態様において、前記被検体の動きは弾性的位置合わせアルゴリズムを用いて検出される。
他の実施態様において、前記被検体の動きはオプティカルフローアルゴリズムを用いて検出される。
他の実施態様において、当該医療機器は目標ゾーン内の温度を修正するための温度制御システムを更に有する。上記目標ゾーンは前記撮像ゾーン内にある。
他の実施態様において、前記温度制御システムは高密度焦点型超音波システムである。
他の実施態様において、前記温度制御システムはラジオ周波数組織加熱システムである。
他の実施態様において、前記温度制御システムはマイクロ波アプリケータである。
他の実施態様において、前記温度制御システムは低温アブレータ（cryo-ablator）である。
他の実施態様において、前記温度制御システムはレーザである。
他の実施態様において、前記マシン実行可能な命令の実行は、更に、前記プロセッサに、前記温度制御システムに前記目標ゾーンの温度を修正させる温度制御システムコマンドを受信させる。上記温度制御システムコマンドは、前記プロセッサが前記温度制御システムを直接制御するために使用するコマンドとすることができるか、又は前記温度制御システムを制御するために使用されるコマンドを発生するために使用されるコマンド若しくはデータとすることができる。前記マシン実行可能な命令の実行は、更に、前記プロセッサに前記ＰＲＦＳ温度マップを用いて前記温度制御システムコマンドを繰り返し修正させる。これらのステップは、前記温度制御システムを制御するための制御ループを効果的に形成する。例えば、前記温度制御システムコマンドは、当該被検体内の領域又は特定の位置が或る期間にわたり特定の温度まで加熱されることを指定することができる。前記ＰＲＦＳ温度マップは、前記温度制御システムを前記温度制御システムコマンドに従うように一層正確に制御するためのフィードバックとして使用することができる。
他の実施態様において、当該医療機器はディスプレイを備えたユーザインターフェースを更に有する。前記マシン実行可能な命令の実行は、更に、前記プロセッサに前記ディスプレイ上に前記ＰＲＦＳ温度マップを表示させる。前記マシン実行可能な命令の実行は、更に、前記プロセッサに前記ユーザインターフェースから制御データを受信させる。該制御データは、例えば、当該被検体の特定の領域を加熱する又は加熱しないコマンドを有する。該ユーザ制御データは、当該温度制御システムの挙動を修正するデータを含むこともできる。前記マシン実行可能な命令の実行は、更に、前記プロセッサに前記ユーザ制御データを用いて前記温度制御システムコマンドを修正させる。
他の実施態様において、前記マシン実行可能な命令の実行は、更に、前記プロセッサに前記温度制御システムを前記温度制御システムコマンドにより制御させる。
他の実施態様において、前記Ｔ１測定磁気共鳴撮像プロトコルは飽和回復ルックロッカー（look locker）磁気共鳴撮像プロトコルである。
他の実施態様において、前記マシン実行可能な命令の実行は所定の時間間隔後に前記プロセッサに、前記第１パルスシーケンスコマンドを用いて前記磁気共鳴撮像システムを制御することにより前記平衡磁化磁気共鳴撮像データを再収集させると共に、前記被検体の動きが検出されたら、前記平衡磁化磁気共鳴撮像データから平衡磁化画像を再算出させる。幾つかの例においては、前記ＰＲＦＳ位相校正情報も再算出することができる。この例において、前記平衡磁化画像は或る時間の経過後に収集され、再算出される。例えば前記被検体の動きが検出されなかったとしても、当該平衡磁化画像が依然として正確であることを保証するために周期的にチェックすることが有益であり得る。
他の実施態様において、前記第３パルスシーケンスコマンドは、前記磁気共鳴撮像システムに各磁気共鳴データ部分の収集の開始時において飽和準備（saturation preparation）を実行させる。ここで使用される飽和準備とは、縦磁化をゼロに低減すると共に全ての横磁化スポイルする勾配パルス及びラジオ周波数パルスを含む。文献において、飽和準備は、時には、“飽和準備パルス（飽和先行パルス）”とも称される。
この構成は、飽和ラジオ周波数準備が縦磁化をゼロに低減し、このことが、Ｔ１測定を行う直前にＰＲＦＳ測定を実行する影響を効果的に打ち消す故に有益であり得る。
他の態様において、本発明は前記医療機器を動作させる方法を提供する。該医療機器は、撮像ゾーン内の磁気共鳴データを収集する磁気共鳴撮像システムを有する。当該方法は、第１パルスシーケンスコマンドを使用して前記磁気共鳴撮像システムを制御することにより平衡磁化磁気共鳴撮像データを収集するステップを有する。前記第１パルスシーケンスコマンドは、前記磁気共鳴撮像システムにＴ１測定磁気共鳴撮像プロトコルに従って平衡磁化磁気共鳴データを収集させる。当該方法は、更に、前記平衡磁化磁気共鳴撮像データから平衡磁化基準画像を算出するステップを有する。
当該方法は、更に、前記磁気共鳴撮像システムを第２パルスシーケンスコマンドで制御することによりＰＲＦＳ磁気共鳴データを繰り返し収集するステップを有する。前記第２パルスシーケンスコマンドは、前記磁気共鳴撮像システムに陽子共鳴周波数シフト磁気共鳴撮像プロトコルに従って動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データを収集させる。当該方法は、更に、前記磁気共鳴撮像システムを第３パルスシーケンスコマンドで制御することにより磁気共鳴データ部分を繰り返し収集するステップを有する。前記第３パルスシーケンスコマンドは、前記磁気共鳴撮像システムにＴ１測定磁気共鳴撮像プロトコルに従って動的Ｔ１磁気共鳴データを収集させる。
前記第３パルスシーケンスコマンドは、更に、前記磁気共鳴撮像システムに前記動的Ｔ１磁気共鳴データを一組の磁気共鳴データ部分として連続して収集させる。前記動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データ及び前記磁気共鳴データ部分の収集は、インターリーブされる。前記磁気共鳴データ部分は、前記一組の磁気共鳴データ部分に属する。当該方法は、更に、完全な組の磁気共鳴データ部分が収集された後に、前記一組の磁気共鳴データ部分を前記動的Ｔ１磁気共鳴データに繰り返し再組立するステップを有する。当該方法は、更に、前記再組立された動的Ｔ１磁気共鳴データ及び前記平衡磁化画像を用いてＴ１マップを繰り返し算出するステップを有する。
当該方法は、更に、前記動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データ及び前記Ｔ１マップを用いてＰＲＦＳ位相校正情報を繰り返し算出するステップを有する。当該方法は、更に、前記ＰＲＦＳ位相校正情報が算出されたなら、前記ＰＲＦＳ磁気共鳴データ及び該ＰＲＦＳ位相校正情報を用いてＰＲＦＳ温度マップを算出するステップを有する。
当該方法は、更に、前記磁気共鳴データ部分から動的画像を繰り返し計算するステップを有する。これは、各磁気共鳴データ部分が収集された後に実行することができる。当該方法は、更に、前記平衡磁化基準画像及び前記動的画像を用いて所定の閾値を超える被検体の動きを繰り返し検出するステップを有する。当該方法は、更に、前記被検体の動きが検出されたら、前記第１パルスシーケンスコマンドを用いて前記磁気共鳴撮像システムを制御することにより前記平衡磁化磁気共鳴撮像データを繰り返し再収集するステップを有する。当該方法は、更に、前記被検体の動きが検出されたら、前記平衡磁化磁気共鳴撮像データから前記平衡磁化基準画像を繰り返し再算出するステップを有する。
他の実施態様において、当該方法は、更に、Ｍ０スキャン（ゼロ磁化スキャン）と動的Ｔ１収集との間に発生し得る動きの、飽和後のＴ１緩和の間において収集された各最新画像の前記平衡磁化基準画像に対する比較による、及びユーザ定義限界を超える動きの場合に前記動的収集を休止させた後の前記平衡磁化データの再収集による補正を有する。
他の態様において、本発明は、医療機器を制御するプロセッサにより実行するためのマシン実行可能な命令を有するコンピュータプログラムを提供する。前記医療機器は撮像ゾーン内の磁気共鳴データを収集する磁気共鳴撮像システムを有する。前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに、第１パルスシーケンスコマンドを使用して前記磁気共鳴撮像システムを制御することにより平衡磁化磁気共鳴撮像データを収集させる。前記第１パルスシーケンスコマンドは、前記磁気共鳴撮像システムにＴ１測定磁気共鳴撮像プロトコルに従って前記平衡磁化磁気共鳴データを収集させる。
前記マシン実行可能な命令の実行は、更に、前記プロセッサに前記平衡磁化磁気共鳴撮像データから平衡磁化基準画像を算出させる。前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに前記磁気共鳴撮像システムを第２パルスシーケンスコマンドで制御することにより動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データを繰り返し収集させる。前記第２パルスシーケンスコマンドは、前記磁気共鳴撮像システムに陽子共鳴周波数シフト磁気共鳴撮像プロトコルに従って前記動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データを収集させる。前記マシン実行可能な命令の実行は、更に、前記プロセッサに前記磁気共鳴撮像システムを第３パルスシーケンスコマンドで制御することにより磁気共鳴データ部分を繰り返し収集させる。前記第３パルスシーケンスコマンドは、前記磁気共鳴撮像システムに前記Ｔ１測定磁気共鳴撮像プロトコルに従って動的Ｔ１磁気共鳴データを収集させる。前記第３パルスシーケンスコマンドは、更に、前記磁気共鳴撮像システムに前記動的Ｔ１磁気共鳴データを一組の磁気共鳴データ部分として連続して収集させる。前記動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データ及び前記磁気共鳴データ部分の収集は、インターリーブされる。前記磁気共鳴データ部分は、前記一組の磁気共鳴データ部分に属する。
前記マシン実行可能な命令の実行は、更に、前記プロセッサに、完全な組の磁気共鳴データ部分が収集された後に、前記一組の磁気共鳴データ部分を前記動的Ｔ１磁気共鳴データに再組立させる。前記マシン実行可能な命令の実行は、更に、前記プロセッサに前記再組立された動的Ｔ１磁気共鳴データ及び前記平衡磁化画像を用いてＴ１マップを繰り返し算出させる。前記マシン実行可能な命令の実行は、更に、前記プロセッサに前記動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データ及び前記Ｔ１マップを用いてＰＲＦＳ位相校正情報を繰り返し算出させる。前記マシン実行可能な命令の実行は、更に、前記プロセッサに、前記ＰＲＦＳ位相校正情報が算出されたなら、前記動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データ及び前記ＰＲＦＳ位相校正情報を用いてＰＲＦＳ温度マップを算出させる。
本発明の上述した実施態様の１以上は、組み合わされる実施態様が互いに排他的でない限り、組み合わせることができると理解される。
図１は、医療機器の一例を示す。 図２は、図１、図４、図５又は図６の医療機器を動作させる方法を説明したフローチャートを示す。 図３は、図１、図４、図５又は図６の医療機器を動作させる他の方法を説明したフローチャートを示す。 図４は、医療機器の他の例を示す。 図５は、医療機器の他の例を示す。 図６は、医療機器の他の例を示す。 図７は、図４、図５又は図６の医療機器を動作させる他の方法を説明したフローチャートを示す。 図８は、組合せパルスシーケンスプロトコルを示す。 図９は、第１パルスシーケンスコマンド及び第２パルスシーケンスコマンドに関するｋ空間サンプリングを示す。
以下、本発明の好ましい実施態様を、図面を参照して例示のみとして説明する。
尚、これらの図面における同様の符号のエレメントは、等価なエレメントであるか、又は同様の機能を果たす。以前に説明されたエレメントは、当該機能が等価であれば、後の図面においては必ずしも説明されないであろう。
図１は医療機器の一例を示す。該医療機器１００は磁気共鳴撮像システム１０２を有する。該磁気共鳴撮像システム１０２は、磁石１０４を有するものとして示されている。磁石１０４は、その中心を経るボア１０６を備えた円筒型超伝導磁石である。該磁石１０４は、超伝導コイルを備えた液体ヘリウム冷却低温槽を有する。永久又は抵抗性磁石を用いることもできる。異なるタイプの磁石の使用も可能であり、例えば、分割円筒状磁石及び、所謂、開放型磁石の両方を使用することもできる。分割円筒状磁石は、当該磁石の等角面へのアクセスを可能にするために低温槽が２つの区域に分割されていることを除き、標準の円筒状磁石と同様のものであり、斯様な磁石は、例えば、荷電粒子ビーム治療に関連して使用することができる。開放型磁石は、被検体（被検者）を収容するのに十分なほど大きな空間を挟んで上下に配置された２つの磁石部分を有し、これら２つの部分の配置はヘルムホルツコイルのものと類似している。開放型磁石は、被検体が余り制限されないので一般的である。円筒状磁石の低温槽内には、一群の超伝導コイルが存在する。該円筒状磁石のボア内には、磁気共鳴撮像を実施するのに十分なほど磁場が強く且つ均一な撮像ゾーン１０８が存在する。
上記磁石のボア内には勾配磁場コイル１１０も存在し、該勾配磁石コイルは該磁石の撮像ゾーン内の磁気スピンを空間的にエンコードすべく磁気共鳴データの収集のために使用される。勾配磁場コイル１１０は、勾配磁場コイル電源１１２に接続される。該勾配磁場コイルは代表的なものである。典型的に、該勾配磁場コイルは３つの直交する空間方向に空間的にエンコードするための３つの別個の組のコイルを含んでいる。勾配磁場コイル電源１１２は、当該勾配磁場コイルに電流を供給する。該勾配磁場コイルに供給される電流は、時間の関数として制御され、傾斜され及び／又はパルス状にすることができる。
撮像ゾーン１０８に隣接してラジオ周波数コイル１１４が存在する。ラジオ周波数コイル１１４はラジオ周波数送受信器１１６に接続される。当該磁石のボア１０６内には被検体１１８も存在し、該被検体は被検体サポート１２０上に横たわり、空間的に撮像ゾーン１０８内に位置する。
撮像ゾーン１０８に隣接するものは、該撮像ゾーン１０８内の磁気スピンの向きを操作すると共に、該撮像ゾーン１０８内のスピンからのラジオ伝送を受信するためのラジオ周波数コイル１１４である。ラジオ周波数コイル１１４は複数のコイルエレメントを含むこともできる。ラジオ周波数コイル１１４は、チャンネル又はアンテナと称することもできる。ラジオ周波数コイル１１４はラジオ周波数送受信器１１６に接続される。ラジオ周波数コイル１１４及びラジオ周波数送受信器１１６は、別個の送信及び受信コイル並びに別個の送信器及び受信器に置換することもできる。ラジオ周波数コイル１１４及びラジオ周波数送受信器１１６は代表的なものであると理解される。ラジオ周波数コイル１１４は、専用の送信アンテナ及び専用の受信アンテナを表そうとするものでもある。同様に、送受信器１１６は別個の送信器及び別個の受信器を表すこともできる。
勾配磁場コイル電源１１２及びラジオ周波数送受信器１１６は、コンピュータシステム１２２のハードウェアインターフェース１２４に接続される。コンピュータシステム１２２はプロセッサ１２６を更に有する。プロセッサ１２６はハードウェアインターフェース１２４に接続される。該ハードウェアインターフェース１２４は、プロセッサ１２６が磁気共鳴撮像システム１０２に対してデータ及びコマンドを送信及び受信することを可能にする。コンピュータシステム１２２は、ユーザインターフェース１２８、コンピュータ記憶部１３０及びコンピュータメモリ１３２を更に有する。
コンピュータ記憶部１３０は、第１パルスシーケンスコマンド１４０、第２パルスシーケンスコマンド１４２及び第３パルスシーケンスコマンド１４４を含むように図示されている。第１パルスシーケンスコマンド１４０は、当該磁気共鳴撮像システムに平衡磁化磁気共鳴データをＴ１測定磁気共鳴撮像プロトコルに従って収集させる。第２パルスシーケンスコマンド１４２は、当該磁気共鳴撮像システムに動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データを陽子共鳴周波数シフト磁気共鳴撮像プロトコルに従って収集させる。第３パルスシーケンスコマンド１４４は、当該磁気共鳴撮像システムに動的Ｔ１磁気共鳴データ１５４をＴ１測定磁気共鳴撮像プロトコルに従って収集させる。該第３パルスシーケンスコマンド１４４は、更に、当該磁気共鳴撮像システム１０２に動的Ｔ１磁気共鳴データ１５４を一組の磁気共鳴データ部分１５２として連続的に収集させる。コンピュータ記憶部１３０は更に平衡磁化磁気共鳴データ１４８を含むものとして示され、該平衡磁化磁気共鳴データは当該磁気共鳴撮像システム１０２を第１パルスシーケンスコマンド１４０で制御することにより収集されたものである。コンピュータ記憶部１３０は更に動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データ１５０を含むものとして示され、該動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データは当該磁気共鳴撮像システム１０２を第２パルスシーケンスコマンド１４２で制御することにより収集されたものである。コンピュータ記憶部１３０は更に磁気共鳴データ部分１５２を含むものとして示され、該磁気共鳴データ部分は当該磁気共鳴撮像システム１０２を第３パルスシーケンスコマンド１４４で制御することにより収集されたものである。コンピュータ記憶部１３０は更に再組立動的Ｔ１磁気共鳴データ１５４を含むものとして示され、該再組立動的Ｔ１磁気共鳴データは連続的に収集された磁気共鳴データ部分１５２から再組立されたものである。コンピュータ記憶部１３０は更に平衡磁化基準画像（equilibrium magnetization baseline image）１５６を含むものとして示され、該平衡磁化基準画像は前記平衡磁化磁気共鳴データ１４８から再構築されたものである。コンピュータ記憶部１３０は更にＴ１マップ１５８を含むものとして示され、該Ｔ１マップは前記平衡磁化基準画像１５６及び再組立動的Ｔ１磁気共鳴データ１５４から再構築されたものである。コンピュータ記憶部１３０は更にＰＲＦＳ位相校正情報１６０を含むものとして示され、該ＰＲＦＳ位相校正情報は前記Ｔ１マップ１５８及び動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データ１５０から算出されたものである。コンピュータ記憶部１３０は更にＰＲＦＳ温度マップ１６２を含むものとして示され、該ＰＲＦＳ温度マップは前記ＰＲＦＳ位相校正情報１６０及び後に収集された動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データ１５０から算出されたものである。
コンピュータメモリ１３２は制御モジュール１７０を含むものとして図示されている。該制御モジュール１７０はコンピュータ実行可能な命令を有し、これら命令はプロセッサ１２６が当該医療機器１００の動作及び機能を制御することを可能にする。コンピュータメモリ１３２は更に画像再生モジュール１７２を含むものとして示され、該画像再生モジュールはプロセッサ１２６が種々の磁気共鳴データ１４８、１５０、１５２、１５４を種々の画像又はマップ１５６、１５８、１６０、１６２へと処理することを可能にする。コンピュータメモリ１３２は更に画像処理モジュール１７４を含むものとして示され、該画像処理モジュールはプロセッサ１２６が種々の画像又はマップに対して計算又は演算を操作及び実行することを可能にする。コンピュータメモリ１３２は更に温度マッピングモジュール１７６を含むものとして示されている。該温度マッピングモジュールは、プロセッサ１２６がＴ１温度マッピング技術及び／又はＰＲＦＳ温度マッピング技術を適用することを可能にする。コンピュータ記憶部１３０及びコンピュータメモリ１３２の内容は、互いに重複することができ、又は何れかの内容を交換することができる。
図２は、図１の医療機器１００を動作させる方法の一例を解説したフローチャートを示す。先ず、ステップ２０２において、プロセッサ１２６は磁気共鳴撮像システム１０２を制御し、該磁気共鳴撮像システム１０２を第１パルスシーケンスコマンド１４０で制御することにより平衡磁化磁気共鳴データ１４８を収集する。次に、ステップ２０４において、平衡磁化基準画像１５６が上記平衡磁化磁気共鳴データ１４８から算出される。次に、ステップ２０６において、動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データ１５０が、当該磁気共鳴撮像システム１０２を第２パルスシーケンスコマンド１４２で制御することにより収集される。ステップ２０８においては、磁気共鳴データ部分１５２が当該磁気共鳴撮像システム１０２を第３パルスシーケンスコマンド１４４で制御することにより収集される。上記ＰＲＦＳ磁気共鳴データ１５０及び磁気共鳴データ部分１５２の収集はインターリーブされる。ステップ２１０は判断ボックスである。ステップ２１０に関する質問は、完全な組の磁気共鳴データ部分が収集されたことである。そうでないなら、当該方法は、後に説明するステップ２１８に進む。当該回答がイエスである場合、当該方法はステップ２１２に進む。ステップ２１２において、上記磁気共鳴データ部分の組は動的Ｔ１磁気共鳴データ１５４に再組立される。
次に、ステップ２１４において、Ｔ１マップが上記の再組立された動的Ｔ１磁気共鳴データ１５４及び平衡磁化基準画像１５６を用いて算出される。次に、ステップ２１６において、ＰＲＦＳ位相校正情報が前記ＰＲＦＳ磁気共鳴データ及びＴ１マップ１５８を用いて算出される。ステップ２１６は、ＰＲＦＳ位相校正情報がＴ１マップ及び平衡磁化基準画像を用いてどの様にして周期的に置換又は再校正されるかを記述する。初期ＰＲＦＳ位相校正を実行することができる種々の異なるやり方が存在する。他の例では、動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データが最初に収集された場合、これが校正に使用される。ＰＲＦＳ方法の初期校正は良く知られているので、ここでは詳細に説明しない。ＰＲＦＳ位相校正情報を最初にどの様に計算するかについての多数の変形例を、ここに説明する方法の僅かな修正を行うことにより実行することができる。図２のフローチャートは、ＰＲＦＳ位相校正を、算出されるＴ１マップを用いてどの様に周期的に更新することができるかを解説しようとするものである。
ステップ２１８において、ＰＲＦＳ温度マップが算出される。ステップ２１８の後、当該方法は他の判断ボックスであるステップ２２０に進む。ステップ２２０において、当該質問はプロトコルの完了である。回答がイエスである場合、当該方法はステップ２２２に進み、該ステップは当該プロトコルの終了である。当該質問の回答がノーである場合、当該方法はステップ２０６に戻り、インターリーブされたＰＲＦＳ磁気共鳴データ及び磁気共鳴データ部分の収集が再び開始する。質問ブロック２２０を含めることも解説されている。図２の方法は、当該手順を終了させるために何れかの時点で当該フローから離脱することにより修正することができる。ステップ２２０及び２２２を含めることは、解説のみを意図するものである。
図３は、図１の医療機器を制御する方法の他の例を解説したフローチャートを示す。図３に示される方法は、図２に示されたものと類似している。符号が複製された方法ステップは、等価なステップである。この方法において、図２に示された方法のステップは変更されている。この方法において、ステップ２１２はステップ２１４に直接的に進むことはない。ステップ２１２が実行された後、当該方法はステップ３００に進む。ステップ３００においては、全ての磁気共鳴データ部分１５２のうちのＴ１緩和曲線において遅く収集されたことを特徴とする部分集合から動的画像が算出される。当該磁気共鳴データ部分は、ｋ空間が平衡磁化磁気共鳴データのためにサンプリングされたものの一部であるｋ空間内の軌跡である。
次に、ステップ３０２において、所定の閾値を超える被検体の動きが前記平衡磁化基準画像１５６及び動的画像を用いて検出されたかを質問するために判断ボックスが使用される。これは、例えば、Ｔ１緩和曲線において遅く収集されたデータから計算することができる。動きが検出されなかった場合、当該方法はステップ３０２からステップ２１４に戻って進む。動きが検出された場合、当該方法はステップ３０３に進む。ステップ３０３は、ステップ３０２と３０４との間のオプション的ステップである。該ステップ３０３は、当該磁化が平衡値を回復するのを可能にするために当該磁気共鳴撮像システムが休止（ポーズ）される遅延である。該休止は、例えば、Ｔ１値の少なくとも３〜５倍とすることができる。
ステップ３０４において、前記平衡磁化磁気共鳴データ１４８は、第１パルスシーケンスコマンド１４０を用いて当該磁気共鳴撮像システムを制御することにより再収集される。幾つかの事例においては、当該被検体内の平衡磁化が回復するまで待つことが有益であり得る。この結果、複数秒の遅延が必要となり得、例えば、当該方法は５秒前後の期間にわたり休止され得る。次に、ステップ３０６において、平衡磁化基準画像１５６が、正に再収集された上記平衡磁化磁気共鳴撮像データ１４８から再算出される。
ステップ３０６の後、当該方法は、実際にＰＲＦＳ磁気共鳴データを測定するためのものであるステップ２０６に直に進む。ステップ２０６を実行した後、ＰＲＦＳ位相校正の再算出が実行される。ＰＲＦＳ位相校正を実際にどの様に再算出することができるかについての多数の変形例が存在する。従って、該ＰＲＦＳ位相校正の再算出は図３では詳細に示されない。
図４は、医療機器の他の例４００を示す。図４に示される医療機器は、図４が高密度焦点式超音波システム（High-Intensity Focused Ultrasound system）４０２も含んでいることを除き、図１に示されたものと同様である。該高密度焦点式超音波システム４０２は、目標ゾーン４２０内の温度を修正するための温度制御システムの一例である。
図４は、他の例の医療機器４００を示す。図４に示される例は、高密度焦点式超音波システム４０２である温度治療システムを有している。上記高密度焦点型超音波システムは流体充填室４０４を有する。該流体充填室４０４内には、超音波トランスジューサ４０６が存在する。この図には示されていないが、該超音波トランスジューサ４０６は各々が個別の超音波ビームを発生することができる複数の超音波トランスジューサエレメントを有することができる。この構成は、これら超音波トランスジューサエレメントの各々に供給される交流電流の位相及び／又は振幅を制御することにより、超音波照射点（sonication point）４１８の位置を電子的に操作するために用いることができる。
超音波トランスジューサ４０６は機構４０８に接続され、該機構は超音波トランスジューサ４０６が機械的に再配置されることを可能にする。機構４０８は、該機構４０８を駆動するように構成された機械式アクチュエータ４１０に接続される。該機械式アクチュエータ４１０は、超音波トランスジューサ４０６に電力を供給するための電源も表している。幾つかの例において、該電源は個々の超音波トランスジューサエレメントに対する電力の位相及び／又は振幅を制御することができる。幾つかの例において、該機械式アクチュエータ／電源４１０は、磁石１０４のボア１０６の外部に配置される。
超音波トランスジューサ４０６は、経路４１２を辿るように示された超音波を発生する。超音波４１２は、流体充填室４０４を介して及び超音波窓４１４を介して進行する。この例において、該超音波は次いでゲルパッド４１６を通過する。該ゲルパッドは必ずしも全ての例において存在する必要はないが、本例では、被検体サポート１２０にゲルパッド４１６を受け入れる凹部が存在する。ゲルパッド４１６は、トランスジューサ４０６と被検体１１８との間で超音波出力を結合する助けとなる。ゲルパッド４１６を通過した後、超音波４１２は被検体１１８を通り、超音波照射点４１８に集束される。超音波照射点４１８は、目標ゾーン４２０内に集束されている。超音波照射点４１８は、超音波トランスジューサ４０６を機械的に位置決めすることと、超音波照射点４１８の位置を電子的に操作することとの組合せにより全体の目標ゾーン４２０を治療するように移動させることができる。斯様な医療機器４００は、少なくとも部分的に脂肪の多い組織を治療するために使用することができる。その例は、これらに限定されるものではないが、胸部組織、骨盤腔内の組織及び腹腔内の組織を含む。
高密度焦点型超音波システム４０２は、コンピュータシステム１２２のハードウェアインターフェース１２４にも接続されるように図示されている。コンピュータシステム１２２並びに記憶部１３０及びメモリ１３２の内容は、図１に示されたものと同等である。
コンピュータ記憶部１３０は、前記磁気共鳴データ部分１５２から再構築された動的画像４３０も更に含むように示されている。コンピュータ記憶部１３０は、更に、プロセッサ１２６が高密度焦点型超音波システム４０２を制御するために使用することができる温度制御システムコマンド４３２を含むように示されている。
コンピュータメモリ１３２は更に動き検出モジュール４４０を含むように示されており、該動き検出モジュールは前記動的画像４３０を平衡磁化基準画像１５６と比較して被検体１１８の動きを検出することができる。図４に示された医療機器４００並びに図５及び図６に示される後続の医療機器も、図２及び図３に示された方法を実行することができる。
コンピュータメモリ１３２は更に温度制御システムコマンド修正モジュール４４２を含むように示されており、該モジュールは前記温度制御システムコマンド４３２を、前記ＰＲＦＳ温度マップ１６２を用いて修正することができる。ＰＲＦＳ温度マップ１６２を用いて、該温度制御システムコマンド修正モジュール４４２は高密度焦点型超音波システム４０２を制御するための閉制御ループを形成する。図４に関して記載したソフトウェア及び制御システムは、一般的に、他のタイプの温度制御システムにも適用可能である。以下の図５及び図６において、当該ソフトウェアに対する修正は、図４で説明されたソフトウェアが図５及び図６にも適用可能となるように行うことができると理解される。
図５は、医療機器の他の例５００を示す。図５に示される例は、図４に示されたものと類似している。図５のコンピュータシステム１２２も、図３及び図４に示されたコンピュータシステム１２２と同等である。コンピュータ記憶部１３０及びコンピュータメモリ１３２の内容も、図１、図３及び図４に示されたコンピュータ記憶部１３０及びコンピュータメモリ１３２と同等である。図５に示される例においては、ラジオ周波数組織加熱システム５０１が温度治療システムとして使用される。ラジオ周波数組織加熱システム５０１は、アンテナ５０２及びラジオ周波数送信器５０４を有している。アンテナ５０２は目標ゾーン４２０の近傍にある。送信器５０４により発生され、アンテナ５０２により放射されるラジオ周波数エネルギは、目標ゾーン４２０を選択的に加熱するために使用される。本例において、ラジオ周波数送信器５０４はハードウェアインターフェース１２４に接続されるものとして示されている。プロセッサ１２６並びにコンピュータ記憶部１３０及びコンピュータメモリ１３２の内容は、図４の前記高密度焦点型超音波システム４０２がプロセッサ１２４により制御される方法と同様の態様でラジオ周波数送信器５０４を制御するために使用される。
図６は、医療機器の他の例６００を示す。この例においては、熱治療システム６０１が示されている。被検体１１８に挿入されたアプリケータ６０２が存在する。該アプリケータ６０２の先端の近傍には、治療ゾーン４２０が存在する。熱治療システム６０１は、ここでは、汎用組織加熱システムを表し、例えばマイクロ波若しくはＲＦアプリケータ、低温アブレータ又はレーザの何れかとすることができる。アプリケータ６０２は、熱を供給するためのマイクロ波若しくはＲＦエネルギ又は低温物質を供給するように構成することができるか、又は熱を生成するために目標ゾーン４２０に光を供給するように構成することができる。同様に、供給システム６０４は、マイクロ波若しくはＲＦ電源、低温若しくは冷却流体の供給システム、又は光用電源とすることができる。該熱治療システム６０１は、コンピュータシステム１２２のハードウェアインターフェース１２４に接続されるものとして示されている。コンピュータ記憶部１３０及びコンピュータメモリ１３２の内容は、図１、図３、図４及び図５に示された例と同様である。これらに含まれる命令及びコンピュータコードは、プロセッサ１２６が当該熱治療システム６０１を、図４及び図５に示された例と同様の態様で制御することを可能にする。
図７は、図４、図５又は図６の医療機器を動作させる方法を解説したフローチャートの他の例を示す。図７に示される方法は、幾つかの変更を伴うが図３の方法に類似している。相違点は、ステップ７００がステップ２０２の前に実行され、本方法の例においては、当該方法はステップ２０２からステップ７０２へと進み、次いでステップ２０４に進む点である。当該方法は、更に、ステップ２１８からステップ７０６へと進み、次いでステップ２２０へ進む。先ず、ステップ７００において、温度制御システムコマンドが受信される。これらのコマンドは、例えばネットワーク接続を介して受信することができるか、又は例えば医師若しくは他の操作者により手動で入力することができる。当該方法は、次いで、図３のステップ２０２に進む。ステップ２０２が実行された後、当該方法は次いでステップ７０２に進む。ステップ７０２において、当該プロセッサは領域４２０に対する温度制御システムを制御する。当該方法は、ステップ７０２が実行されることなく実施することもできる。この場合、当該方法はステップ２０２から直接ステップ２０４に進む。ステップ７０２が実行された後、当該方法は図３のステップ２０４に進む。ステップ２１８においては、ＰＲＦＳ温度マップが計算される。次いで、当該方法はステップ７０６に進む。ステップ７０６において、前記温度制御システムコマンドは上記ＰＲＦＳ温度マップ１６２を用いて修正される。当該コマンドが修正された後、当該方法は、通常のように、図３のステップ２２０に進む。
ＰＲＦＳ温度マッピングは、臨床的ＭＲ−ＨＩＦＵアブレーションの間における最新技術であるが、温熱療法におけるような長超音波照射時間の場合、ＰＲＦＳ温度マップはＢ０シフトによる誤差の影響を受ける。独立した同時的Ｔ１ベースの温度マッピングのための新たな収集及び再構築が、斯様なドリフトを補正するために提案される。これは、インターリーブされたＴ１及びＰＲＦＳシーケンスに基づくものである。該Ｔ１シーケンスは、前のＰＲＦＳからのスピン履歴をリセットするために飽和回復ルックロッカー（Look-locker）型シーケンスとすることができる。当該磁化が依然として平衡状態である場合の動的インターリーブシーケンスの開始直前の別のスキャン（Ｍ０スキャン）においてＴ１再構築のための不足するＭ０情報を収集することが提案される。Ｍ０スキャンと動的収集との間に発生し得る動きをどの様に補正するかが提案される。何故なら、このような動きはＴ１のピクセル毎の計算において誤差を生じ得るからである。飽和後のＴ１緩和の間に収集された各最新画像は、Ｍ０スキャンに対して比較される。その差異は、相互相関（剛体の動きを導出する）により、弾性位置合わせにより、又はオプティカルフロー（optical flow）アルゴリズムにより評価される。Ｍ０スキャンからの動きが特定の閾値を超えた場合、平衡磁化が増加するのを可能にするために、例えば、当該動的シーケンスは約５＊Ｔ１にわたり停止することができる。次いで、Ｍ０スキャンは繰り返され、動的インターリーブ撮像が開始する。もし臨床的に必要なら、ＨＩＦＵ超音波照射は該監視されない期間において停止される。Ｔ１マップは独立した温度情報を供給し、該情報はＢ０ドリフトを補正するために使用される。
ＭＲ誘導高密度焦点型超音波（ＭＲ−ＨＩＦＵ）法は、２つの非侵襲性技術を的確に組み合わせた種々の疾病のための新たな治療オプションとして確立しつつある。治療オプションは、印加されるＨＩＦＵ音響パワー及び焦点スポット位置をリアルタイムに調整するようにＭＲ温度マッピングにより正確に制御されたＨＩＦＵアブレーション及び補助的ＨＩＦＵ治療を含む。現在のところ、陽子共鳴周波数シフト（ＰＲＦＳ）に基づく温度マッピングが、臨床的ＭＲ−ＨＩＦＵ治療の間に適用されている。ＨＩＦＵ温熱療法は、長い超音波照射時間（＞２０分）及び同時的温度マッピングを必要とする。ＰＲＦＳベースの温度マップは、未知のＢ０ドリフトＢ０(r)が基準位相マップを幾らかの時間の後には古いもの（無効なもの）にさせるので、時間にわたり誤差の影響を受ける。基準マップの再収集は、当該組織が既に加熱されているので、不可能である。従って、例えばＴ１マップにより当該温度を独立に測定することにより上記ドリフトを導出し、Ｔ１の既知の温度依存関係を利用することが有利である。
最新のスキャンソフトウェアは、異なる撮像シーケンスのマイクロ秒の待ち時間（レイテンシ）での高速インターリーブを可能にしている。上述したＨＩＦＵ応用の場合、動的Ｔ１シーケンスはＰＲＦＳシーケンスによりインターリーブされねばならない。高速Ｔ１マッピングシーケンスのオリジナル版は、緩和を最小限にしか妨害しないように小フリップ角励起による反転後のＴ１緩和に従う（ルックロッカー）。この妨害の補正は知られており、適用することができる。
上述した反転回復（ＩＲ）ベースのＴ１マッピングシーケンスは、原理的に、動的シーケンスを導出するためにｋ空間分割（セグメンテーション）と組み合わせると共にＰＲＦＳ収集とインターリーブすることができる。しかしながら、該ＩＲベースの方法は斯様なインターリーブされた動的シーケンスにおいては動作しない。何故なら、斯かるＩＲ方式は平衡磁化Ｍ０が反転の時点で存在することを要するからである。如何なる以前のＰＲＦＳ収集も、この状態を妨害する。この問題に対する既知の解決策は、インターリーブされたスキャンにおいて後続のＴ１緩和をスピン履歴から（例えば、先行するＰＲＦＳスキャンから）独立にさせるような飽和回復ベースの変形例を使用することである。しかしながら、このようなシーケンスは、原理的に、Ｔ１に関して再構築するために要するＭ０に関する如何なる情報も導出することができない。このことは、飽和準備を、待ち時間及び次いでオリジナルのＩＲ準備ＴＦＥ−ＥＰＩシーケンスが続く追加の事前パルスとして追加することにより解決された。このことは、スピン履歴を“除去”すると共にＭ０情報を残存させるが、約２＊Ｔ１（最長の胸部Ｔ１は１.５ｓである）の上記待ち時間は全体の収集時間を実効的に殆ど倍にする。従って、この概念はＨＩＦＵのための動的インターリーブスキャンには適用可能ではない。
インターリーブされたスキャンの間における付加的収集時間を防止する新たな収集方式及び再構築法が提案される。Ｔ１シーケンスは、ルックロッカー型シーケンスが後続する純粋な飽和回復に基づくものである。該シーケンスは、同じスライス及び可能性として追加のスライスを収集する標準のＰＲＦＳシーケンスと動的にインターリーブされる（後の図８参照）。Ｔ１シーケンスは、１つの飽和準備の後に、当該飽和後の各時点ｔｉにおいてＭ個のｋ空間セグメントのうちの１つが収集されるように分割される。Ｍ個のＴ１インターリーブは、一緒になって、異なる時点ｔｉにおいて収集されるＮ個のｋ空間を満たす。
不足するＭ０情報を、動的インターリーブシーケンスの開始直前の別のスキャンにおいて収集することができる（Ｍ０スキャン）。この時点では、磁化は依然として平衡状態である。該Ｍ０スキャンは、１つのインターリーブにおいて全画像を得るために、飽和準備を伴わず、異なるｋ空間収集順序ではあるが、１つのＴ１インターリーブと殆ど同一であることが提案される。低−高ｋ空間順序は、中央のｋ空間セグメントが第１ＥＰＩトレインにおいて収集されるようにして使用される（図２参照）。このことは、画像コントラストが平衡磁化から左右される一方、後続のＥＰＩトレイン／ｋ空間セグメントのために使用される励起パルスは既に平衡を僅かに妨害していることを保証する。当該Ｍ０スキャンのフリップ角、ＴＲ、ＴＥ、ＥＰＩ係数及び全ての他のシーケンスパラメータは、当該動的シーケンスの後続のＴ１インターリーブにおける収集におけるように選択されるべきである。
図８は、組合せパルスシーケンス８００を示す。該組合せパルスシーケンスは、どの様にして、第１パルスシーケンスコマンド１４０が最初に実行され、次いで、第２パルスシーケンスコマンド１４２及び第３パルスシーケンスコマンド１４４がインターリーブされた態様で実行されるかを示している。第３パルスシーケンスコマンド１４４の各実行の間において、その都度のｋ空間軌跡は、最終的に全組の磁気共鳴データ部分が収集されると共に動的Ｔ１磁気共鳴データを再構築することができるように、分かれている。プロット８０２は、動的Ｔ１磁気共鳴データの収集を示している。これは、最初のラジオ周波数飽和準備８０４が実行されることを示すタイミング図である。このことは、縦磁化８０６を０にさせる。時間が進行するにつれて、磁化８０６が回復することが分かる。動的Ｔ１磁気共鳴データの各位置の間において、プロット８０６は何時データが収集されるかを示すために使用される第１ラジオ周波数パルスを示し、ボックス８０８は当該データが図９に従って収集される時間窓を示す。図９は、平衡磁化磁気共鳴データのｋ空間順序９００及び動的Ｔ１磁気共鳴データにおける磁気共鳴データ部分のｋ空間順序９０２を示す。これは、第１パルスシーケンスコマンド１４０と第３パルスシーケンスコマンド１４４との間のデータの収集の差を示す。各実行１４４の間においては、ｋ空間の一部のみが収集される。何故なら、当該データは緩和曲線に沿う特定の時間窓８０８に限定されるべきであるからである。しかしながら、ｋ空間データは、ｋ空間の中央及び外側領域の両方がサンプリングされることを可能にするような特定の軌跡に沿って収集されることに注意すべきである。幾つかの斯様な部分の収集の後に、当該緩和曲線に沿う遅い時点における被写体を表す新たな画像を計算し、動き検出のために使用することができる。このことは、ＰＲＦＳ温度測定値を校正することに加えて、動きを検出する手段を提供する。
Ｔ１再構築を実行する方法は以下の通りである。
最初に、Ｍ０スキャンを標準の再構築法により再構築することができ、Ｍ０に比例した信号による乱されていない画像を提供する（Ｔ２緩和項としての後の収集と同一である因数以外に）。
動的フェーズの間において、完全な組のＭ個の動的Ｔ１インターリーブ（全体のｋ空間が当該緩和曲線上でサンプリングされたＮ個の全ての時点関してカバーされるという事実を特徴とする）が、飽和準備後の緩和の間における実効収集時間ｔｉ（ｉ＝１…Ｎ）の一連のＮ個の画像を再構築するために使用される。
ピクセル単位の３パラメータfit[]が、
Figure 2018509230
 によりパラメータＭ０、Ｍ０＊及びＴ１＊を推定するために使用される。
見掛けＴ１＊はＴ１より短く、Ｔ１は各ピクセルに関して、
Figure 2018509230
 により計算することができ、ここで、Ｍ０スキャンの画像における各ピクセル値をＭ０に関して使用することが提案される。Ｍ(０)は、ここでは、ゼロでない初期磁化につながり得る前記飽和準備の不完全さ考慮するためにfitパラメータとして扱われる。Ｍ(０)は、それ以外では、ゼロであると仮定することができ、２パラメータfitとなる。
動的収集前に１回のみＭ０情報を収集する方法は、Ｍ０収集と動的収集との間で発生し得る動きに対処するという問題を惹起する。このような動きは、Ｔ１のピクセル毎の計算にエラーを生じさせる。
従って、動的収集の間にＭ０画像が動きにより古くなったかを以下のようにしてチェックすることが提案される。当該緩和の最後の時点から再構築された各動的画像Ｍ(Ｎ)はコントラストがＭ０スキャンに非常に類似していることが予測される。Ｍ０スキャン以後に発生した面内の動きを記述する変位フィールドを導出するために、画像Ｍ(Ｎ)及びＭ０が評価される。この評価は、簡単な相互相関（剛体の動きを導出する）、弾性的位置合わせ又はオプティカルフローアルゴリズムとすることが提案される。他の例として、Ｍ(Ｎ)とＭ０との間の類似性を導出するために、最新技術の類似性尺度を用いることもできる。Ｍ０スキャン以降の動きがユーザ定義閾値を超える、又はＭ(Ｎ)とＭ０との間の類似性が該閾値より低い場合、Ｍ０スキャンは古い。従って、平衡磁化が増加するのを可能にするために、当該動的シーケンスは約５＊Ｔ１にわたり（即ち、約５ｓ）停止されなければならない。次いで、Ｍ０スキャンは繰り返され、動的撮像が開始する。臨床的に必要な場合、当該監視されない期間においてＨＩＦＵ超音波照射は停止されなければならない。
スライディングウインドウ法を使用することによりＴ１画像の動的系列の時間的解像度を増加させることも可能である。取得される各Ｔ１インターリーブ（各時点ｔｉに関する新たなセグメントのｋ空間ラインとする）に対して、新たなＴ１マップが最新の組のＭ個のインターリーブにより再構築され、ｋ空間ラインの古くなった各組を実効的に置換する。
幾つかのパルスシーケンスの例示的パラメータは以下の通りである。
Ｔ１シーケンス：non-sel SR-prep T1w-TFE; TFE shots M=5; TFE factor=20; SENSE-P=1.8; FOV=250x250mm2; resolution=1.42x1.42mm2; slice thickness=4mm; Tacq per interleave=2000ms with N=12 time points along relaxation
ＰＲＦＳシーケンス：M2D T1w-FFE-EPI, TR/TE=41/19.5ms; flip angle = 19.5; EPI factor=7; SENSE-P=1.8; FOV=250x250mm2; resolution=1.42x1.42mm2; 3 slices; NSA=2; fat suppression; dynamic acq. time=5.4s
ＰＲＦＳ温度マップの補正：Ｔ１の既知の温度依存性により、スライス２の独立した温度マップ（図１参照）が、Ｍ個のＴ１インターリーブの各々の後に（又はスライディングウインドウ再構築法の場合は各インターリーブの後に）計算される。この温度マップは、当業技術において既知のように再構築された動的ＰＲＦＳシーケンスから導出されるマップと比較される。両温度マップの間のＢ０ドリフトＢ０(ｒ)により生じる差が、当該ＰＲＦＳ再構築のための各基準位相を当業技術において既知のように設定することにより、ＰＲＦＳ温度マップを補正するために使用される。
以上、本発明を図面及び上記記載において詳細に図示及び説明したが、このような図示及び説明は、解説的又は例示的なものであって、限定するものではないと見なされるべきである。即ち、本発明は開示された実施態様に限定されるものではない。
尚、開示された実施態様の他の変形例は、当業者によれば、請求項に記載された本発明を実施するに際して、図面、本開示及び添付請求項の精査から理解し、実施することができる。また、請求項において“有する”なる文言は他の構成要素又はステップを排除するものではなく、単数形は複数を排除するものではない。また、単一のプロセッサ又は他のユニットは、請求項に記載された幾つかの項目の機能を満たすことができる。また、特定の手段が互いに異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせを有利に使用することができないということを示すものではない。また、コンピュータプログラムは、光記憶媒体又は他のハードウェアと一緒に若しくは該ハードウェアの一部として供給される固体媒体等の適切な媒体により記憶／分配することができるのみならず、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムを介して等のように他の形態で分配することもできる。また、請求項における如何なる符号も、当該範囲を限定するものと見なしてはならない。
１００ 医療機器
１０２ 磁気共鳴撮像システム
１０４ 磁石
１０６ 磁石のボア
１０８ 撮像ゾーン
１１０ 勾配磁場コイル
１１２ 勾配磁石コイル電源
１１４ ラジオ周波数コイル
１１６ ラジオ周波数送受信器
１１８ 被検体（被検者）
１２０ 被検体サポート
１２２ コンピュータシステム
１２４ ハードウェアインターフェース
１２６ プロセッサ
１２８ ユーザインターフェース
１３０ コンピュータ記憶部
１３２ コンピュータメモリ
１４０ 第１パルスシーケンスコマンド
１４２ 第２パルスシーケンスコマンド
１４４ 第３パルスシーケンスコマンド
１４８ 平衡磁化磁気共鳴データ
１５０ 動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データ
１５２ 磁気共鳴データ部分
１５４ 再組立動的Ｔ１磁気共鳴データ
１５６ 平衡磁化基準画像
１５８ Ｔ１マップ
１６０ ＰＲＦＳ位相校正
１６２ ＰＲＦＳ温度マップ
１７０ 制御モジュール
１７２ 画像再生モジュール
１７４ 画像処理モジュール
１７６ 温度マップモジュール
２０２ 第１パルスシーケンスコマンドを用いて磁気共鳴撮像システムを制御することにより平衡磁化磁気共鳴撮像データを収集する
２０４ 平衡磁化基準画像を平衡磁化磁気共鳴撮像データから算出する
２０６ 動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データを、磁気共鳴撮像システムを第２パルスシーケンスコマンドで制御することにより収集する
２０８ 磁気共鳴データ部分を、磁気共鳴撮像システムを第３パルスシーケンスコマンドで制御することにより収集する
２１０ 動的Ｔ１磁気共鳴データの全てのデータ部分が収集されたか？
２１２ 完全な組の磁気共鳴データ部分が収集された後に、該磁気共鳴データ部分の組を動的Ｔ１磁気共鳴データに再組立する
２１４ Ｔ１マップを、再組立された動的Ｔ１磁気共鳴データ及び平衡磁化画像を用いて算出する
２１６ ＰＲＦＳ位相校正情報を、ＰＲＦＳ磁気共鳴データ及びＴ１マップを用いて計算する
２１８ ＰＲＦＳ位相校正情報が算出されたら、ＰＲＦＳ温度マップをＰＲＦＳ磁気共鳴データ及びＰＲＦＳ位相校正情報を用いて計算する
２２０ プロトコルは完了したか？
３００ 動的画像を磁気共鳴データ部分から計算する
３０２ 動きは検出されたか？
３０３ 休止する
３０４ 被検体の動きが検出されたなら、第１パルスシーケンスコマンドを用いて磁気共鳴撮像システムを制御することにより平衡磁化磁気共鳴撮像データを再収集する
３０６ 被検体の動きが検出されたなら、平衡磁化磁気共鳴撮像データから平衡磁化基準画像を再算出する
４００ 医療機器
４０２ 高密度焦点型超音波システム
４０４ 流体充填室
４０６ 超音波トランスジューサ
４０８ 機構
４１０ 機械式アクチュエータ
４１２ 超音波の経路
４１４ 超音波窓
４１６ ゲルパッド
４１８ 超音波照射点
４２０ 目標ゾーン
４３０ 動的画像
４３２ 温度制御システムコマンド
４４０ 動き検出モジュール
４４２ 温度制御システムコマンド修正モジュール
５００ 医療機器
５０１ ラジオ周波数組織加熱システム
５０２ アンテナ
５０４ ラジオ周波数送信器
６００ 医療機器
６０１ 熱治療システム
６０２ アプリケータ
６０４ 供給システム
７００ 温度制御システムに目標ゾーンの温度を修正させる温度制御システムコマンドを受信する
７０２ 温度制御システムコマンを温度制御システムコマンドで制御する
７０６ 温度制御システムコマンドを、ＰＲＦＳ温度マップを用いて修正する
８００ 組合せパルスシーケンス
８０２ 動的Ｔ１データの収集の説明図
８０４ 飽和準備
８０６ データの収集
８０８ 空間エンコーディング
９００ 平衡磁化磁気共鳴データのｋ空間順序
９０２ 動的Ｔ１磁気共鳴データにおける磁気共鳴データ部分のｋ空間順序

Claims (14)

  1. 医療機器であって、
    撮像ゾーン内の磁気共鳴データを収集する磁気共鳴撮像システムと、
    マシン実行可能な命令、第１パルスシーケンスコマンド、第２パルスシーケンスコマンド及び第３パルスシーケンスコマンドを記憶するメモリであって、前記第１パルスシーケンスコマンドは前記磁気共鳴撮像システムにＴ１測定磁気共鳴撮像プロトコルに従って平衡磁化磁気共鳴データを収集させ、前記第２パルスシーケンスコマンドは前記磁気共鳴撮像システムに陽子共鳴周波数シフト磁気共鳴撮像プロトコルに従って動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データを収集させ、前記第３パルスシーケンスコマンドは前記磁気共鳴撮像システムに前記Ｔ１測定磁気共鳴撮像プロトコルに従って動的Ｔ１磁気共鳴データを収集させ、前記第３パルスシーケンスコマンドは更に前記磁気共鳴撮像システムに前記動的Ｔ１磁気共鳴データを一組の磁気共鳴データ部分として連続して収集させ、前記第３パルスシーケンスコマンドが更に前記磁気共鳴撮像システムに各磁気共鳴データ部分の収集の開始時において飽和準備を実行させるメモリと、
    当該医療機器を制御するためのプロセッサと、
    を有し、前記マシン実行可能な命令の実行が前記プロセッサに、
    前記第１パルスシーケンスコマンドを使用して前記磁気共鳴撮像システムを制御することにより平衡磁化磁気共鳴撮像データを収集させ、
    前記平衡磁化磁気共鳴撮像データから平衡磁化基準画像を算出させ、
    前記マシン実行可能な命令の実行が前記プロセッサに、
    前記磁気共鳴撮像システムを前記第２パルスシーケンスコマンドで制御することにより前記動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データを収集させ、
    前記磁気共鳴撮像システムを前記第３パルスシーケンスコマンドで制御することにより磁気共鳴データ部分を収集させ、その場合において、前記動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データ及び前記磁気共鳴データ部分の収集はインターリーブされ、前記磁気共鳴データ部分は前記一組の磁気共鳴データ部分に属し、
    完全な組の磁気共鳴データ部分が収集された後に、前記一組の磁気共鳴データ部分を前記動的Ｔ１磁気共鳴データに再組立させ、
    前記再組立された動的Ｔ１磁気共鳴データ及び前記平衡磁化画像を用いてＴ１マップを算出させ、
    前記動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データ及び前記Ｔ１マップを用いてＰＲＦＳ位相校正情報を算出させ、
    前記ＰＲＦＳ位相校正情報が算出されたなら、前記動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データ及び前記ＰＲＦＳ位相校正情報を用いてＰＲＦＳ温度マップを算出させる、
    ことを繰り返させる、医療機器。
  2. 前記命令の実行が更に前記プロセッサに、
    前記磁気共鳴データ部分から動的画像を算出させ、
    前記平衡磁化基準画像及び前記動的画像を用いて所定の閾値を超える被検体の動きを検出させ、
    前記被検体の動きが検出されたら、前記第１パルスシーケンスコマンドを用いて前記磁気共鳴撮像システムを制御することにより前記平衡磁化磁気共鳴撮像データを再収集させ、
    前記被検体の動きが検出されたら、前記平衡磁化磁気共鳴撮像データから前記平衡磁化基準画像を再算出させる、
    ことを繰り返させる、請求項１に記載の医療機器。
  3. 前記被検体の動きが、相互相関アルゴリズム、剛体動き検出アルゴリズム、弾性的位置合わせアルゴリズム、オプティカルフローアルゴリズム及びこれらの組合せのうちの何れか１つを用いて検出される、請求項２に記載の医療機器。
  4. 目標ゾーン内の温度を修正するための温度制御システムを更に有し、前記目標ゾーンが前記撮像ゾーン内にある、請求項１、２又は３に記載の医療機器。
  5. 前記温度制御システムが、高密度焦点型超音波システム、ラジオ周波数組織加熱システム、マイクロ波アプリケータ、低温アブレータ及びレーザのうちの何れか１つである、請求項４に記載の医療機器。
  6. 前記マシン実行可能な命令の実行が更に前記プロセッサに、
    前記温度制御システムに前記目標ゾーンの温度を修正させる温度制御システムコマンドを受信させ、
    前記ＰＲＦＳ温度マップを用いて前記温度制御システムコマンドを繰り返し修正させる、
    請求項４又は請求項５に記載の医療機器。
  7. ディスプレイを備えるユーザインターフェースを更に有し、前記マシン実行可能な命令の実行が更に前記プロセッサに、
    前記ディスプレイ上に前記ＰＲＦＳ温度マップを表示させ、
    前記ユーザインターフェースからユーザ制御データを受信させ、
    前記ユーザ制御データを用いて前記温度制御システムコマンドを修正させる、
    請求項６に記載の医療機器。
  8. 前記マシン実行可能な命令の実行が前記プロセッサに、前記温度制御システムを前記温度制御システムコマンドにより制御させる、請求項６又は請求項７に記載の医療機器。
  9. 前記Ｔ１測定磁気共鳴撮像プロトコルが飽和回復ルックロッカー磁気共鳴撮像プロトコルである、請求項１ないし８の何れか一項に記載の医療機器。
  10. 前記マシン実行可能な命令の実行が、前記平衡磁化磁気共鳴撮像データを収集してから所定の時間間隔後に前記プロセッサに、
    前記第１パルスシーケンスコマンドを用いて前記磁気共鳴撮像システムを制御することにより、前記平衡磁化磁気共鳴撮像データを再収集させ、及び
    前記被検体の動きが検出されたら、前記平衡磁化磁気共鳴撮像データから平衡磁化画像を再算出させる、
    請求項１ないし９の何れか一項に記載の医療機器。
  11. 医療機器の作動方法であって、前記医療機器は撮像ゾーン内の磁気共鳴データを収集する磁気共鳴撮像システムを有し、当該方法が、
    第１パルスシーケンスコマンドを使用して前記磁気共鳴撮像システムを制御することにより平衡磁化磁気共鳴撮像データを収集するステップであって、前記第１パルスシーケンスコマンドが前記磁気共鳴撮像システムにＴ１測定磁気共鳴撮像プロトコルに従って平衡磁化磁気共鳴データを収集させるステップと、
    前記平衡磁化磁気共鳴撮像データから平衡磁化基準画像を算出するステップと、
    を有し、
    当該方法は更に、
    前記磁気共鳴撮像システムを第２パルスシーケンスコマンドで制御することにより動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データを収集するステップであって、前記第２パルスシーケンスコマンドが前記磁気共鳴撮像システムに陽子共鳴周波数シフト磁気共鳴撮像プロトコルに従って前記動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データを収集させるステップと、
    前記磁気共鳴撮像システムを第３パルスシーケンスコマンドで制御することにより磁気共鳴データ部分を収集するステップであって、前記第３パルスシーケンスコマンドは前記磁気共鳴撮像システムに前記Ｔ１測定磁気共鳴撮像プロトコルに従って動的Ｔ１磁気共鳴データを収集させ、前記第３パルスシーケンスコマンドは更に前記磁気共鳴撮像システムに前記動的Ｔ１磁気共鳴データを一組の磁気共鳴データ部分として連続して収集させ、前記動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データ及び前記磁気共鳴データ部分の収集はインターリーブされ、前記磁気共鳴データ部分は前記一組の磁気共鳴データ部分に属し、前記第３パルスシーケンスコマンドが前記磁気共鳴撮像システムに各磁気共鳴データ部分の収集の開始時において飽和準備を実行させるステップと、
    完全な組の磁気共鳴データ部分が収集された後に、前記一組の磁気共鳴データ部分を前記動的Ｔ１磁気共鳴データに再組立するステップと、
    前記再組立された動的Ｔ１磁気共鳴データ及び前記平衡磁化画像を用いてＴ１マップを算出するステップと、
    前記動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データ及び前記Ｔ１マップを用いてＰＲＦＳ位相校正情報を算出するステップと、
    前記ＰＲＦＳ位相校正情報が算出されたなら、前記動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データ及び前記ＰＲＦＳ位相校正情報を用いてＰＲＦＳ温度マップを算出するステップと、を繰り返し実行することを有する、方法。
  12. 当該方法が更に、
    前記１組の磁気共鳴データ部分から選択された磁気共鳴データ部分から動的画像を算出するステップであって、前記選択された磁気共鳴データ部分が縦磁化を最大にするように選択されるステップと、
    前記平衡磁化基準画像及び前記動的画像を用いて所定の閾値を超える被検体の動きを検出するステップと、
    前記被検体の動きが検出されたら、前記第１パルスシーケンスコマンドを用いて前記磁気共鳴撮像システムを制御することにより前記平衡磁化磁気共鳴撮像データを再収集するステップと、
    前記被検体の動きが検出されたら、前記平衡磁化磁気共鳴撮像データから前記平衡磁化基準画像を再算出するステップと、
    を繰り返し実行することを有する、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記被検体の動きが、相互相関アルゴリズム、剛体動き検出アルゴリズム、弾性的位置合わせアルゴリズム、オプティカルフローアルゴリズム及びこれらの組合せのうちの何れか１つを用いて検出される、請求項１２に記載の方法。
  14. 医療機器を制御するプロセッサにより実行するためのマシン実行可能な命令を有するコンピュータプログラムであって、前記医療機器は撮像ゾーン内の磁気共鳴データを収集する磁気共鳴撮像システムを有し、前記マシン実行可能な命令の実行は前記プロセッサに、
    第１パルスシーケンスコマンドを使用して前記磁気共鳴撮像システムを制御することにより平衡磁化磁気共鳴撮像データを収集させ、その場合において、前記第１パルスシーケンスコマンドは前記磁気共鳴撮像システムにＴ１測定磁気共鳴撮像プロトコルに従って前記平衡磁化磁気共鳴データを収集させ、
    前記平衡磁化磁気共鳴撮像データから平衡磁化基準画像を算出させ、
    前記マシン実行可能な命令の実行は、前記プロセッサに、
    前記磁気共鳴撮像システムを第２パルスシーケンスコマンドで制御することにより動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データを収集させ、その場合において、前記第２パルスシーケンスコマンドは前記磁気共鳴撮像システムに陽子共鳴周波数シフト磁気共鳴撮像プロトコルに従って前記動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データを収集させ、
    前記磁気共鳴撮像システムを第３パルスシーケンスコマンドで制御することにより磁気共鳴データ部分を収集させ、その場合において、前記第３パルスシーケンスコマンドは前記磁気共鳴撮像システムに前記Ｔ１測定磁気共鳴撮像プロトコルに従って動的Ｔ１磁気共鳴データを収集させ、前記第３パルスシーケンスコマンドは更に前記磁気共鳴撮像システムに前記動的Ｔ１磁気共鳴データを一組の磁気共鳴データ部分として連続して収集させ、前記動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データ及び前記磁気共鳴データ部分の収集はインターリーブされ、前記磁気共鳴データ部分は前記一組の磁気共鳴データ部分に属し、前記第３パルスシーケンスコマンドは前記磁気共鳴撮像システムに各磁気共鳴データ部分の収集の開始時において飽和準備を実行させ、
    完全な組の磁気共鳴データ部分が収集された後に、前記一組の磁気共鳴データ部分を前記動的Ｔ１磁気共鳴データに再組立させ、
    前記再組立された動的Ｔ１磁気共鳴データ及び前記平衡磁化画像を用いてＴ１マップを算出させ、
    前記動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データ及び前記Ｔ１マップを用いてＰＲＦＳ位相校正情報を算出させ、
    前記ＰＲＦＳ位相校正情報が算出されたなら、前記動的ＰＲＦＳ磁気共鳴データ及び前記ＰＲＦＳ位相校正情報を用いてＰＲＦＳ温度マップを算出させる、
    ことを繰り返させる、コンピュータプログラム。
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