JP2020163213A - 4次元(4d)フロー磁気共鳴画像化のための装置、方法、および物品 - Google Patents
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Abstract
Description
4Dフローローカライザ
4Dフローローカライザは、高忠実度4Dフロースキャンまたは取得のための情報を収集するように調整された固有のパルスシーケンス(すなわち、MRIスキャンまたは取得中にMRIマシンの磁石を制御する命令または駆動信号)である。4Dフローローカライザは、本質的に、第2のパス(すなわち、高忠実度4Dフロースキャンまたは取得)のための適切なまたは最適化された設定を規定するのを助けるための第1のパススキャンまたは取得である。患者がスキャナに入る前に、4Dフローローカライザのタイプが、いくつかの変数に基づいて選択される。臨床的適応、造影剤のタイプ、造影剤の量、患者重さ、患者高さおよび心拍、ハードウェア製造者、使用されるコイルのタイプ、ならびにハードウェアのタイプ(1.5Tまたは3T)が、使用すべき最適ローカライザを予測するために使用される。次いで、ローカライザデータが、患者固有の4Dフロープロトコルを構築するために、プロセッサベースのシステム(たとえば、画像処理および解析システムのサーバ)に送られる。
動脈および静脈血流隔離
左心(すなわち動脈)血流と右心(すなわち静脈)血流との間の差異を強調するために、MRI画像処理および解析システムは、各側に対して一意のカラーマップ(すなわち色勾配マップ)を生成するように動作可能である。MRI画像処理および解析システムは、2Dレンダリングまたは3Dレンダリング(すなわち、流跡線および流線)を使用して、それぞれのカラーマップで着色されたボクセルを有する画像データを生成する。典型的には、動脈血流はカラーマップに基づいて赤を有し、静脈血流はカラーマップに基づいて青を有する。健康な系では、これら2つの血液プールは、たとえば肺における光顕レベルを除いて、決して互いに接触しない。身体内のどのボクセルがどちらの側に属するかを決めるために、MRI画像処理および解析システムは、アルゴリズムを実行し、そのアルゴリズムは、各ボクセルについて、ボクセルがどのビンに属するかを決定し、そのボクセルに適切な色を割り当てる。
フィルタが、有向コヒーレンスを測定することにより血流ボクセルを隔離するために使用され得る。
結果検証
フローデータが正しいかどうかの見通しを提供する物理的原理が存在する。たとえば、取り囲まれたボリュームに入るフローは、取り囲まれたボリュームから出るフローと等しくなければならない。取り囲まれたボリュームに入るフロー値とそれから出るフロー値との間の不一致は、シャントまたは他の解剖学的問題を示し得る。MRI画像処理および解析システムは、この一般的原理を様々な特定のやり方で利用することができる。それは、たとえば、ボリュームをスライスする平面の法線ベクトルと各点またはボクセルにおける速度ベクトルとのドット積として決定され得る。正味のフローに関して、ドット積は時間的に積分され得る。フローは、たとえば、時間あたりの圧力(たとえば、秒あたりのミリバール)、または時間あたりのボリューム(たとえば、秒あたりのリットル)として表されることがある。
フロー駆動されるセグメント化(Flow Driven Segmentation)
本明細書に説明されている種々の実装形態は、有利には、任意のタイプの定量化のために入力として血流データセット(すなわち、x速度、y速度、およびz速度)を利用する。従来、解剖学的(すなわちマグニチュード)データセットのみが磁気共鳴(MR)定量化に使用されている。例として、血流データセットは血流定量化の代用として機能し得るが、脈管または腔の内腔境界を決定する(すなわち、解剖学的データセットをセグメント化する)ための入力としても使用され得る。血流データセットはまた、圧力、壁せん断応力を計算するため、ならびに2Dおよび3D画像をどのようにレンダリングするかを決定するために使用され得る。どのようにフローが画像のレンダリングを変更できるかの例として、MRI画像処理および解析システムは、特定のフロー条件に一致する解剖学的ボクセルのみを(すなわち、そのボクセル内の速度マグニチュードが、特定の定義された閾値、たとえば、ユーザ定義された閾値を上回る場合)レンダリングすることができる
非同期コマンドおよび画像化パイプライン。
コマンドは、ウェブソケットプロトコルを介して持続接続を使用してクライアントからサーバに送られる。画像は、同じウェブソケット接続を介して規格を通して返される。アプリケーションが画像を生成しそれらをクライアントへ返すことができるよりもかなり高い頻度でユーザイベントが起き得るので、いくつかのイベントが抑制されなければならない。非同期コマンドおよび画像パイプラインを使用することで、すべての重要なユーザイベントがサーバへ送られまたはサーバによって処理されることを可能にする。すべての重要なイベントが永続層に捕捉され、可能とする時間を決めて、必要とされる場合、どのイベントが抑制されるか決定し、もしあれば、最良の可能なユーザエクスペリエンスを作り出す。画像は、ネットワークが対応できる速度で単に処理されクライアントに返される
説明:4Dフローの主要な利点の1つは、取得中、放射線科医が現場にいる必要がないことである。技術者は、胸部または関心領域を位置指定し、この関心領域の取得を開始するために1つのボタンを押すことだけが必要である。これは、典型的な心臓MRワークフローを大幅に変更する。加えて、オフライン処理のため、患者は取得後にスキャナから即座に立ち去ることができる。ことによると患者が取得中に移動したために、技術者が画像品質について懸念される場合、5分以下で技術者に1つの心位相の画像を与えるために、加速された再構成が使用され得る。技術者がその画像の品質を確認すると、彼らは患者を退去させることに自信を持つことができる。フル4Dフロースキャンが完了されていると、自動化された画像再構成のために生データが送られる(これは、スキャナでオンラインでまたはオフラインで行われることができる)。これがオフラインで行われる場合、これは、病院ネットワークまたはMorpheusクラウド内で行われることができる。画像再構成の後、ワークフローは、DICOM画像を取り込み、Morpheusソフトウェア内にそれらをインポートする。この時点で、Morpheus技術者または病院技術者は、オフラインのケースを処理するために上記で強調されたワークフローステップ(画像前処理、セグメント化、可視化、および定量化)を通過する。目標は、臨床家がMorpheusソフトウェアの前に座ったときに彼らが行う必要があることのすべては、報告を検証しアノテーションを付けることだけであるように、臨床家のためのケースを設定することである。目標は、このプロセスを10分以下で完了させることである。このワークフローは、今日の市場の他の多くのソフトウェアアプリケーションとは大幅に異なり、その主な理由は、非常に少ないソフトウェアアプリケーションが中央データベースに接続され(すなわちクラウド内)、任意のデバイス(たとえば、家庭のラップトップ、タブレットなど)上のデータに複数のユーザが迅速にアクセスすることを可能にする柔軟性を有するためである。
典型的には保護された医療情報(PHI)と命名されたクラスの情報について多数の規制要件が存在している。多くの臨床施設(たとえば病院)または臨床施設を運用するエンティティは、いかなるPHIも彼らのネットワークまたはコントロールから離れることを望まない。同様に、多数の取り扱いおよびセキュリティ要件を回避するため、および潜在的責任を除去または低減するため、臨床施設にサービスを提供するエンティティは、PHIから隔離されることを望むことがある。ネットワーク化された環境の種々の実装形態は、PHIが臨床施設の自身のネットワークから離れることを防止するサービスを実装することができる。
位相エイリアシングは、典型的には、MRIデータセット内の特定の情報の2πオフセットの結果である。位相エイリアシングは、たとえば、間違った色のボクセルとして出現することがあり、たとえば、黒のボクセルの出現が、第1の方向の血流を表し、すぐに隣接したボクセルが、たとえば第1の方向と逆の第2の方向を表す白である。位相エイリアシングは、速度エンコーディング(VENC)パラメータが不正確に(たとえば過度に大きく)設定された結果であり得る。注目すべきことに、一般に、より良い分解能を達成するためにVENCパラメータを大きく設定することは望ましいが、VENCパラメータを過度に大きく設定することは、ボクセルを「ネガティブ」画像として見えるようにする傾向がある。
いくつかの例では、画像のいくつかの部分の出現が不正確な位置で現れることがある。たとえば、画像の下方部または底部が画像またはフレームの上部に現れる。これは、データまたは情報の不正確な順序からもたらされ、それは、信号が周期的であることが、しばしば、画像の両端部(たとえば、上端、下端)における不正確なレンダリングをもたらすからである。このときのエラーは、画像ラッピングまたはマグニチュードエイリアシングと呼ばれることがある。
いくつかの例では、アーチファクトがMRIデータセットにおいて現れることがある。たとえば患者またはその部分の動きが、もたらされた画像のぶれを生じさせることがある。また、たとえば、金属の存在が、もたらされた画像の縞または他の視覚的アーチファクトを生じることがある。造影剤もアーチファクトを生じることがある。
フロー駆動されるセグメント化
Claims (10)
- 磁気共鳴画像(MRI)ベースの医療用画像システムと共に用いるための動作の方法であって、
第1のファイアウォールを介するセキュアな臨床施設ネットワークからの情報に対するアクセスを遠隔で提供するステップであって、すべてのセキュアな患者健康情報が前記セキュアな臨床施設ネットワーク上で保持される、ステップと、
第2のファイアウォールによって、インターネットからMRI画像処理および解析システムを保護するステップと
を含むことを特徴とする方法。 - 磁気共鳴画像(MRI)ベースの医療用画像システムと共に用いるための動作の方法であって、
臨床施設ネットワーク上で実行している匿名化サービスによって、生のDICOMファイルを受け取るステップと、
前記生のDICOMファイル内の任意のプレーンテキスト患者健康情報のハッシュを生成するステップと、
前記生のDICOMファイル内の任意のプレーンテキスト患者健康情報を、前記プレーンテキスト患者健康情報の前記それぞれのハッシュと置き換えるステップと
を含むことを特徴とする方法。 - 前記生のDICOMファイル内のすべての患者健康情報フィールドを識別するステップをさらに含み、前記生のDICOMファイル内の任意のプレーンテキスト患者健康情報のハッシュを生成するステップは、ソルテッドハッシュを生成するステップを含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記匿名化サービスによってプレーンテキスト患者健康情報をハッシュに変える前記臨床施設ネットワーク内で維持されるキーにアクセスするステップをさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 臨床施設ネットワーク上で実行している前記匿名化サービスに対して、前記臨床施設のVPNを介してのみの前記臨床施設ネットワーク外部からのアクセスを可能にするステップをさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 磁気共鳴画像(MRI)ベースの医療用画像システムと共に用いるための動作の方法であって、
第1のプロキシサーバによって、複数の要求にサービスするステップであって、前記要求は、臨床施設ネットワークから、および前記臨床施設ネットワーク外部から来る、ステップと、
前記要求の少なくともいくつかに応答して、前記プロキシサーバによって、ハッシュされた患者健康情報からプレーンテキスト情報を生成するステップと、
前記プロキシサーバによって、前記ハッシュされた患者健康情報を前記プレーンテキスト情報と置き換えるステップと、
もたらされた情報をクライアントデバイスに送信するステップと
を含むことを特徴とする方法。 - 磁気共鳴画像(MRI)ベースの医療用画像システムと共に用いるための動作の方法であって、
クライアントによってMRI画像処理および解析システムのサーバに接続するステップであって、前記サーバは臨床施設ネットワーク外部にある、ステップと、
プレーンテキストで患者健康情報をレンダリングするのに必要とされる情報を前記クライアントが欠損しているかどうかを示すフラグをチェックするステップと、
プレーンテキストで前記患者健康情報PHIをレンダリングするのに必要とされる情報を前記クライアントが欠損しているという標識に応答して、前記クライアントによって匿名化サービスに接続するステップと、
前記クライアントによって、前記匿名化サービスにプレーンテキストでの前記患者健康情報を要求するステップと
を含むことを特徴とする方法。 - 前記クライアントによって、前記匿名化サービスにプレーンテキストでの前記患者健康情報を要求するステップは、ハッシュまたは識別子を提供するステップを含むことを特徴とする請求項7に記載の方法。
- 前記クライアントによって、受け取られた前記プレーンテキスト患者健康情報をローカルにキャッシュするステップをさらに含むことを特徴とする請求項8に記載の方法。
- ユーザがログアウトすることに応答して、前記クライアントによって、前記キャッシュされたプレーンテキスト患者健康情報をパージするステップをさらに含むことを特徴とする請求項9に記載の方法。
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C211 | Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings |
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