JP2021520951A - 磁化の反転状態の評価を伴う動脈スピンラベリング法 - Google Patents

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Abstract

【課題】磁化の反転の極めて迅速な評価を可能にするMRIシステム等の提供。【解決手段】被検体の一部分の磁気共鳴画像を生成するための磁気共鳴撮像システム。該磁気共鳴撮像システムは、被検体(103)の磁気共鳴信号を収集するよう構成された磁気共鳴信号収集ユニット(101)、但し、該磁気共鳴信号収集ユニット(101)は、・被検体(103)内の血液の磁化を配向させる主磁界を生成し、・a)血流に関し撮像されるべき部分(102)の上流側に位置する第1領域(200)において磁化を反転する第1反転無線周波数パルスが生成される反転状態、及び、b)該第1領域(200)において磁化を反転させない第1非反転無線周波数パルスが生成される非反転状態において作動され、ここに、該第1反転無線周波数パルス及び該第1非反転無線周波数パルスは、該第1領域(200)から該撮像されるべき部分(102)へ流れる反転磁化を有する反転血液ボーラス及び非反転磁化を有する非反転血液ボーラスの所定のシーケンスが生成されるよう、生成され、該第1反転無線周波数パルスによる磁化への影響によって生じる第1反転磁気共鳴信号が収集され及び/又は該第1非反転無線周波数パルスによる磁化への影響によって生じる第1非反転磁気共鳴信号が収集され、そして、・反転血液ボーラス及び非反転血液ボーラスの前記シーケンスが前記第1領域(200)から前記撮像されるべき部分(102)へ流された後、該撮像されるべき部分(102)において撮像磁気共鳴信号を収集するよう、構成されており、・収集された前記撮像磁気共鳴信号及び前記所定のシーケンスに基づき、前記撮像されるべき部分の磁気共鳴画像を生成するよう構成された画像生成ユニット(106)、及び、・収集された前記第1反転磁気共鳴信号及び/又は収集された前記第1非反転磁気共鳴信号に基づき、前記第1領域における磁化の反転を評価することにより評価結果を生成するよう構成された評価ユニット(108)を含む。【選択図】図3

Description

本発明は磁気共鳴撮像(MRI)システム、方法及びコンピュータプログラムに関する。
臨床診断又は生物医学研究において、血液量、透過性及び血流(灌流)のような血流動態パラメータの決定は組織や器官の状態及び機能性についての情報を収集するために極めて重要である。多くの応用分野において、最も重要なパラメータの1つは目的組織中の血液の灌流である。
医用撮像法においては、このパラメータを決定するために複数の異なる方法が使用されている。例えば、目的組織の内部の血流を測定するために、患者の血液系に造影剤を注入することができ、複数の異なる時点において目的組織の複数の画像を収集することができる。複数の異なる時点における組織中の造影剤の分布を示す収集画像(複数)から、血液の灌流、ダイナミクス及びキネティクスを決定することができる。
例えばガドリニウムのような造影剤を注入する代わりに、患者の血液のような内因性造影剤が使用される非侵襲性造影技術を使用することができる。目的組織中の血流の時間分解測定を可能にするこれらの非侵襲性技術の1つは動脈スピンラベリング法(arterial spin labeling:ASL)である。ASLは、局所灌流を測定する他の殆ど全ての方法について必要であるような動脈又は静脈への如何なる造影剤の注入も必要としないという利点を有する。ASLの基本的思想(原理)は、撮像領域の上流において、流入する血水スピン(血液中の水分子のスピン:blood water spins)を、その磁化を反転することによってラベリングすることである。撮像領域の内部における定常(stationary)スピンの磁気共鳴信号を信頼性を以って打ち消す(補償する)ために、流入スピンの磁化が反転されないコントロール試験(対照試験)が行われる。そして、差分を取ることによって、ラベル(ラベリングされた)血水信号が得られる。
一般的に、ASL処理(preparation)と画像リードアウト(readout)は分離可能である。従って、ASL処理を改善する既知の方法は、典型的には、既存の任意のリードアウト技術と共に使用可能であり、ASL処理スキームは2つのグループに分類することができる。第1グループはパルス化(pulsed)ASL(PASL)であり、この場合、血液は短時間(典型的には10ms)かつ大領域(例えば5〜10cm厚スラブ(slab))でラベリングされる。第2グループは血液を小領域であるが、長時間(数秒間まで)にわたってラベリングする。これは連続(continuous)ASL(CASL)と呼称される。第1のCASL法は連続的な無線周波数(ラジオ波:radio frequency)パルス(RFパルス)を用いたが、これは―適切な磁界(磁場)勾配の存在下で―流動するスピン(flowing spins)のいわゆるフロードリブン断熱反転(flow-driven adiabatic inversion)を実行するであろう。RFパワーの連続的適用はMRシステムに対する大きな要求であり、これにより、該方法の安定性と利便性は制限される。この伝統的CASL処理の改善は疑似CASL(pCASL)であり、この場合、RFの連続適用は複数の短いRFパルスに分割されるが、これはラベリングRFパルスと呼称可能であり、内部RFギャップと呼称可能なギャップ(複数)によって分離される。典型的な数値はRFラベリングパルスの持続時間が500μs、ギャップが500μsであり、これにより、1/msのRF反復速度が得られる。
pCASLを含むCASLの大きな欠点は、フロードリブン断熱反転プロセスが例えば局所的磁界不均一性に敏感である(影響を受け易い)ことである。これにより、血管を流れる血液の磁化が完全には反転されず、その部分(複数)が反転され得るという結果に至り得る。反転された血液の割合は反転効率と呼称され、流れの定量については、極めて重要なパラメータである。複数の異なる血管における反転効率の差異は、脳の複数の異なる領域、即ち対応する血管領域において、測定についての診断上の解釈に対し深刻な影響を及ぼし得る誤った灌流評価をもたらすであろう。従って、ラベリング効率(標識効率)即ち反転効率を個人ベースで知ることは重要である。
反転効率は、磁化の反転量と、Mとも呼称可能な完全に緩和した磁化とを比較する試験を実行することによって測定することができる。ASLにおけるラベル試験(の結果)とコントロール試験(の結果)の差を2×Mで割ると、ラベリング効率が得られる。これについては、幾つかの刊行物、例えば論文“Estimation of labeling efficiency in pseudocontinuous arterial spin labeling”, S. Aslan et al., Magnetic Resonance in Medicine, 63(3), pages 765 to 771 (2010) に記載されている。この文献の内容は引照を以って本書に組み込み本書に記載されているものとみなすが、十分な一致を示した、シミュレーションとの対比が行われている。
ZHENSEN CHEN ET AL: "Simultaneous measurement of brain perfusion and labeling efficiency in a single pseudo-continuous arterial spin labeling scan: Simultaneous Perfusion and LabEff Measurement", MAGNETIC RESONANCE IN MEDICINE., vol. 79, no.4, 24 July 2017, pages 1922-1930 WEN-CHAU WU ET AL: "Pseudocontinuous arterial spin labeling perfusion magnetic resonance imaging A normative study of reproducibility in the human brain", NEUROIMAGE, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol.56, no.3, 26 February 2011, pages 1244-1250 ERIN K ENGLUND ET AL: "Experimental assessment of pCASL labeling efficiency in the peripheral vasculature", PROCEEDINGS OF THE INTERNATIONAL SOCIETY FOR MAGNETIC RESONANCE IN MEDICINE, ISMRM, 23RD ANNUAL MEETING AND EXHIBITION, TRONTO, ONTARIO, CANADA, 30 MAY - 5 JUNE 2015, no.2342, 15 May 2015, page 2342
しかしながら、これらの試験は伝統的なASL試験に加えて行われているため、スキャン時間は増大している。従って、ラベリング効率は通常は被検体毎には測定されない。局所的磁界不均一性の効果を低減するために、シミング(shimming)のような、少なくとも磁界が線形に変化するよう補正を行う追加の措置が取られるが、これは追加の時間を要するうえ、その作業は自動化されないためエラーが生じ易い。これら全てがpCASLの信頼性及びロバスト性に対する障害となっている。
本発明の目的は、磁化の反転の極めて迅速な評価を可能にするMRIシステム、方法及びコンピュータプログラムを提供することである。
本発明の第1の視点において、被検体の一部分のMR(磁気共鳴)画像を生成するためのMRI(磁気共鳴撮像)システムが提供される。該MRIシステムは、
・被検体のMR信号を収集するよう構成されたMR信号収集ユニット、
但し、該MR信号収集ユニットは、
・被検体内の血液の磁化を配向させる(方向付ける)主磁界(主磁場)を生成し、
・a)血流に関し撮像されるべき部分の上流側に位置する第1領域において磁化を反転する第1反転RF(無線周波数)パルス(複数)が生成される反転状態、及び、b)該第1領域において磁化を反転させない第1非反転RFパルス(複数)が生成される非反転状態において作動され、ここに、該第1反転RFパルス(複数)及び該第1非反転RFパルス(複数)は、該第1領域から該撮像されるべき部分へ流れる反転磁化を有する反転血液ボーラス及び非反転磁化を有する非反転血液ボーラスの所定のシーケンス(複数)が生成されるよう、生成され、該第1反転無線周波数パルス(複数)による磁化への影響によって生じる第1反転磁気共鳴信号(複数)が収集され及び/又は該第1非反転無線周波数パルス(複数)による磁化への影響によって生じる第1非反転磁気共鳴信号(複数)が収集され、そして
・反転血液ボーラス及び非反転血液ボーラスの前記シーケンス(複数)が前記第1領域から前記撮像されるべき部分へ流された後、該撮像されるべき部分において撮像MR信号を収集する
よう、構成されており、
・収集された前記撮像MR信号(複数)及び前記所定のシーケンス(複数)に基づき、前記撮像されるべき部分のMR画像を生成するよう構成された画像生成ユニット、及び、
・収集された前記第1反転MR信号(複数)及び/又は収集された前記第1非反転MR信号に基づき、前記第1領域における磁化の反転を評価することにより評価結果を生成するよう構成された評価ユニット
を含む。
好ましくは、MRIシステムはpCASL MRIを実行するために適合化されており、この場合、第1反転RFパルスはラベリング領域(標識領域)と解することも可能な第1領域において磁化を反転するためのpCASLにおけるラベリングパルスである。pCASLにおけるラベリングパルスは流動する(flowing)水素スピンの磁化を反転するために使用される。同時に、ラベリングパルスは、かくして、測定可能な即ち第1反転MR信号をもたらす横磁化(「横方向磁化」ともいう。)を生じる励起パルスと解することも可能である。隣接する第1非反転RFパルスは、実質的に磁化を反転しないよう、位相が180°だけシフトされていることが好ましい。尤も、これらの第1非反転RFパルスも、測定可能な即ち第1非反転MR信号をもたらす横磁化を生じる励起パルスと解することも可能である。これらの磁化は反転の質の評価のために利用可能である。好ましくは、評価の結果は反転効率即ちラベリング効率である。
かくして、第1MR信号の検出はラベリング時及び非ラベリング時におけるpCASLシーケンスにおける縦磁化(「縦方向磁化」ともいう。)の測定を可能にすることが好ましい。従って、ラベリング効率は高い時間分解能で評価可能であり、空間的に分解される必要がある場合、例えば個別の血管におけるラベリング効率の評価を可能にする。測定はpCASL試験のスキャン時間を増大せず、その最も単純な形態では、付加的信号の読取り(リードアウト:readout)以外の何ものも付加しない。
第1反転RFパルスは縦磁化を変更(修正)する。この場合、縦軸は生成された主磁界によって規定される。第1反転RFパルスによる第1領域における磁化のこの反転は、各反転RFパルスの適用の直前に、当初の縦磁化に比例する横磁化の生成も行う。この場合、比例係数はsin(αRF)である。その変数(引数)αRFは、第1反転RFパルス(複数)の各々の先端角(tip angle)を表すが、先端角はフリップ角(flip angle)とも呼称される。第1反転MR信号は横磁化を表す、即ち、評価ユニットは、第1反転MR信号に基づき横磁化を決定するよう、及び、該決定された横磁化を、当初の縦磁化及び従って場合によっては撮像されるべき部分へ流入するラベル血液磁化の量を決定するために使用するよう、適合化されている。撮像されるべき部分が存在し得る撮像領域のボクセル(単位体積素:voxel)に入るラベル血液磁化の量は入力関数(input function)と呼称可能である。従って、この技術全体は動脈スピンラベル入力関数(ASLIF:arterial spin labeled input function)と呼称可能である。
第1非反転RFパルスも縦磁化を変更(修正)する。この場合、縦軸は生成された主磁界によって規定される。第1非反転RFパルスによる第1領域における磁化のこの反転は、各反転RFパルスの適用の直前に、当初の縦磁化に比例する横磁化の生成も行う。この場合、比例係数はsin(αRF)である。先端角αRFの符号は、磁化が前後にひっくり返される(反転される)よう、第1非反転RFパルスから第1非反転RFパルスへと(第1非反転RFパルス毎に)変化する。これは非反転信号をもたらすが、磁化の配向のネットの(正味の)変化はゼロである。これは、磁化を反転するために常に同じ方向へ磁化を反転する第1反転RFパルスと対照をなす。
従って、MR信号収集ユニットは、ラベリング時においてMRデータを収集するpCASL MRシーケンスを提供するよう適合化されることが好ましい。pCASLでは、これは、単一の(single)ラベリングパルスと単一のラベリングパルスの間における即ちpCASL MRシーケンスの対応するRF間間隔(inter-RF spacings)における、アナログ・デジタル変換(ADC)イベントと呼称可能な、信号リードアウト(readout)を含むことによって実行可能である。
第1反転磁気共鳴信号(複数)と第1非反転磁気共鳴信号(複数)は、第1領域における磁化を第1反転無線周波数パルスは反転しかつ第1非反転無線周波数パルスは反転しない期間中に収集される。とりわけ、複数の(幾つかの)第1反転無線周波数パルスは第1領域における反転された血液ボーラスを生成するために使用される。この場合、(1つの)第1反転磁気共鳴信号を収集するために、1つの信号リードアウトが2つの第1反転無線周波数パルスの間に時間的に配される。これに応じ、複数の(幾つかの)第1非反転無線周波数パルスが、第1領域における非反転血液ボーラスの生成のために使用される。この場合、
(1つの)第1非反転磁気共鳴信号を収集するために、1つの信号リードアウトが2つの第1非反転無線周波数パルスの間に時間的に配される。かくして、既述のように、第1反転磁気共鳴信号及び第1非反転磁気共鳴信号の収集は、第1反転無線周波数パルス(複数)の生成間及び第1非反転無線周波数パルス(複数)の生成の間で、夫々実行される。
好ましくは、反転血液ボーラスの生成のために使用される幾つかの第1反転無線周波数パルスはすべて同相であり、該幾つかの第1反転無線周波数パルスの各々は、磁化が反転し、それにより所望の血液ボーラスが生成されるまで、磁化を少しだけ、例えば凡そ20〜30°だけ回転する。時間的にこれらの第1反転無線周波数パルスの間において、第1反転磁気共鳴信号が収集される。更に、好ましくは、非反転血液ボーラスの生成のために使用される幾つかの第1非反転無線周波数パルスは交互に逆の位相を有する、即ち、夫々の第1非反転無線周波数パルスは直前の第1非反転無線周波数パルスに対し180°だけシフトされた位相を有する。各第1非反転無線周波数パルスは、磁化を少しだけ、例えば同様に20〜30°だけ回転するが、時間的に隣接する第1非反転無線周波数パルス(複数)は、それらは互いに対し180°位相をシフトするため、磁化を反対の回転方向へ回転する。かくして、時間的に連続する第1非反転無線周波数パルス(複数)の効果は、非反転血液ボーラスが得られるよう、磁化の回転について相互に補償(相殺)する。時間的にこれらの第1非反転無線周波数パルスの間に、第1非反転磁気共鳴信号が収集される。
第1反転磁気共鳴信号及び第1非反転磁気共鳴信号は、ラベリング領域とも呼称され得る第1領域から生じる。第1領域においては、反転及び非反転磁化を夫々有する反転及び非反転血液ボーラスの所定のシーケンス(複数)は、第1反転無線周波数パルス(複数)及び第1非反転無線周波数パルス(複数)を用いることによって生成される。反転及び非反転血液ボーラスの所定のシーケンスが第1領域において生成された後、反転及び非反転血液ボーラスの所定のシーケンスは撮像されるべき被検体の部分へ流れる。この場合、撮像されるべき被検体のこの部分において、撮像されるべき被検体の部分の磁気共鳴画像の生成のために使用される撮像磁気共鳴信号が収集される。第1領域と撮像されるべき被検体の部分は被検体の異なる領域でありかつ第1反転磁気共鳴信号と第1非反転磁気共鳴信号は第1領域から生じるため、第1反転磁気共鳴信号と第1非反転磁気共鳴信号は撮像されるべき被検体の部分からは生じない。
かくして、MRIシステムは、既知のpCASL MRシーケンスを付加的信号リードアウト又はADCイベントと共に使用するよう適合化可能である。既知のpCASLシーケンスでは、夫々のラベリングパルスのスライス選択勾配と一緒に、全RF−RF期間についての平均勾配を生成するよう設計(構成)された勾配が、RF間間隔に適用される。勾配パルスの実際の形態は、積分(integral)が平均正味勾配が満たされるようなものである限りにおいて、重要ではない。従って、1つの勾配方向に沿ってのみならず、全ての(典型的には3つの)方向、即ち例えばx、y及びz方向に沿っても、任意の軌道(trajectory)を適用することができる。pCASL処理のための即ちラベリングのための一実施形態では、500μsの持続時間のスライス選択ハニング(Hanning)形状RFパルスが凡そミリ秒毎に適用される。ここで、このRF−RFインターバルはTRpCASLと呼称可能である。既知のpCASL MR撮像技術についての更なる詳細については、論文“Continuous flow-driven inversion for arterial spin labeling using pulsed radio frequency and gradient fields”, W. Dai et al., Magnetic Resonance in Medicine, 60(6), pages 1488 to 1497 (2008) 参照。この文献の内容は引照を以って本書に繰り込みここに記載されているものとみなす。
なお、RFパルスの生成、勾配の生成、磁化を最初に配向させるための主磁界Bの生成等、即ち、磁化に影響を及ぼすあらゆるものの生成は、MR信号収集ユニットによって実行されるものであると解されることに注意すべきである。MR信号収集ユニットは、RFパルスを生成するための、勾配を生成するための、MR信号を収集する等のための、複数の(幾つかの)既知のコイル及び場合によっては更なる磁気的要素を含む。
画像生成ユニットは、MR画像を生成するために評価結果を更に考慮するよう適合化されていることが好ましい。これは、最終的に生成されるMR画像の質の改善を達成(実現)することができる。
MR信号収集ユニットは、複数の第1反転RFパルスが同じ位相を有しかつ複数の第1非反転RFパルスの位相が非反転RFパルスから非反転RFパルスへ(非反転RFパルス毎に)180°だけ変化するよう、構成されていることが好ましい。本質的には、これは、MR撮像のために一般的に使用される定常状態自由歳差運動(SSFP)シーケンスと同一である。これについては、例えば論文“Rapid gradient-echo imaging”, B. A. Hargreaves, Journal of Magnetic Resonance Imaging, 36(6), pages 1300 to 1313 (2012) に記載されている。この文献の内容については引照を以って本書に繰り込み、ここに記載されているものとみなす。尤も、pCASLでは、z方向と解され得るものでありかつ初期磁化を提供(生成)するMRシステムの主磁界Bの方向でもあり得る流れ方向に沿った正味勾配が適用される。ここで、正味勾配は流動するスピンを高信頼性を以って反転するために必要とされる。この残留勾配モーメントは、エコー列(echo train)のために、部分的ディフェージング(スピン回転位相ばらつき増大:dephasing)を伴う不平衡SSFPを形成する。この側面に関する更なる詳細は論文“Mitigation of near-band balanced steady-state free precession through-phase flow artifacts using partial dephasing”, A. Datta et. al., Magnetic Resonance in Medicine (2017) に記載されている。この文献の内容については引照を以って本書に繰り込み、ここに記載されているものとみなす。
更に、好ましくは、MR信号収集ユニットは、被検体内の血流に関し第1領域の下流側に位置する第2領域における磁化を示す第2MR信号を、第2領域における磁化に影響を及ぼす第2RFパルスを生成することによって及び第2RFパルスによる磁化に対する影響により生じる第2MR信号を収集することによって、収集するよう構成され、評価ユニットは、第1及び第2MR信号に基づいて評価結果を生成するよう、構成される。かくして、一変形形態では、ラベリングの部位の少々更に下流側において縦磁化をプローブするために付加パルスを使用することができる。この付加パルスはASLIFパルスと呼称することができる。異なる第1及び第2領域に由来する第1及び第2MR信号を区別するために、第1及び第2RFパルスは異なる周波数を有し、磁界は第1及び第2位置において相違する、即ち、第1及び第2RFパルスの周波数は、夫々の磁界強度によって夫々定義される第1及び第2位置におけるラーモア(Larmor)周波数に対応する。第1及び第2RFパルスは異なる周波数に起因するビート(beat)を有する合成(combined)RFパルスと解することも可能である。即ち、合成RFパルスはビートパルスである。ASLIFと呼称可能な第2RFパルスを用いるプロービングは、結果即ち磁化の反転の質の評価の感度及び解釈可能性を高める。より(高度に)制御された励起を可能にする下流側におけるこの付加RFパルスはタイミングを変化しない。
MR信号収集ユニットは、第1領域と第2領域との間の距離が、反復時間(TR期間)当たり90°の第1MR信号の付加的位相シフトをもたらすよう、構成されることが好ましい。付加的ASLIFパルスを使用する場合、即ち、第2領域における磁化に影響を及ぼすための第2RF信号を使用する場合、例えばコントロール(対照)状態及びラベリング(標識)状態に対しスライスプロファイルが異なるため、ASLパルスに起因する即ち第1RFパルスに起因する信号汚染から問題が生じ得る。ASLパルスとASLIFパルスの分離は、TR当たり90°の付加的位相シフトをもたらす距離をおいてこれらの2つのパルスを適用することによって達成することができる。この位相シフトは、上記平均正味勾配によって生じることが好ましい。
更に、MR信号収集ユニットは、複数の第2RFパルスが同じ位相を有するか又は時間的に隣り合う第2RFパルスが180°の位相シフトを有するよう、構成されることが好ましい。これは、ラベル状態(条件)又はコントロール状態(条件)の如何に拘わらず、1つおきのTR毎に、ASLパルスの即ち第1RFパルスの従って第1MR信号の相反する(opposing)位相と、ASLIFパルスの即ち第2RFパルスの従って第2MR信号の揃えられた位相をもたらす。
更に、評価ユニットは、1つおきのTR期間からの第1反転MR信号と第2MR信号を加え合わせ、それによって、反転合成(combination)信号を生成すると共に、1つおきのTR期間からの第1非反転磁気共鳴信号と第2磁気共鳴信号を加え合わせ、それによって、非反転合成信号を生成するよう、そして、これらの合成信号に基づいて評価結果を生成するよう、適合化されることが好ましい。加算処置は、ASLパルスによって生じる信号を打ち消し、ASLIFパルスの信号を増強する。従って、ASLの影響が打ち消される合成信号を使用することにより、反転の質の評価の改善をもたらすことができる。
好ましい一実施形態では、評価ユニットは、a)各反転合成信号を、被検体の組織によって生じる組織MR信号と反転された磁化によって生じる反転血液MR信号の合成としてモデル化する反転モデルを提供するよう、但し、血液MR信号は、反転効率と、非反転磁化を配向させる生成された磁界に依存する最大可能反転磁化との積に依存し、b)各非反転合成信号を、被検体の組織によって生じる組織MR信号と非反転磁化によって生じる非反転血液MR信号の合成として、モデル化する非反転モデルを提供するよう、但し、非反転血液MR信号は非反転磁化を配向させる生成された磁界に依存する最大可能非反転磁化に依存し、c)反転効率を、i)非反転合成信号及び反転合成信号とii)反転モデル及び非反転モデルから得られる対応するモデル化信号との間の偏差が減少される、とりわけ最小化されるように、決定するよう、構成されている。これは、反転効率の極めて正確な決定を可能にする。更に、これは、実行中に(on the fly)高い時間分解能で行うことができる。一実施形態では、評価ユニットは反転効率を反復的に決定するよう構成される。
反転効率を決定するために、評価ユニットは、少なくとも夫々第1反転無線周波数パルス及び/又は第1非反転無線周波数パルスによる励起に基づき第1反転磁気共鳴信号の収集及び/又は第1非反転磁気共鳴信号の収集をモデル化するモデルを使用するよう、適合化されることができる。ここで、モデルは反転効率に依存する。即ち、モデルは反転効率をフィッティングパラメータとして有する。この場合、反転効率は、モデルを、少なくとも、収集された第1反転磁気共鳴信号及び/又は収集された第1非反転磁気共鳴信号にその都度フィッティングする(あてはめる)ことによって、決定可能である。収集された信号に対するモデルのこのフィッティングは反復的に実行することができ、反復フィッティング処理のために、例えば、Marquardt-Levenberg法又は勾配降下(Gradient Descent)法を使用することができる。尤も、他の反復フィッティング法も使用することができる。一実施形態では、上記の段落に記載したモデルが使用される。
一実施形態では、MR信号収集ユニットは、第1MR信号を収集する空間分解能(解像度)を増大するために空間エンコード勾配(傾斜)(spatially encoding gradients)を使用するよう、構成されている。かくして、1つの方向即ち例えばz方向だけではなく、他の方向即ち例えばx方向及びy方向においても評価を空間的に分解するために、空間エンコードを使用することができる。2つ又は3つの方向における空間エンコードを提供することによって、個別の血管(複数)を分離することができる、即ち、個別の血管について評価を実行することができる。
MR信号収集ユニットは、第1RFパルスと、もし存在するならば、第2RFパルスとの間において、任意の形状の勾配を使用するよう、適合化されることができ、その際、依然として、反転の質は高信頼性を以って決定可能である。即ち、とりわけ信号リードアウトの空間分解能を増大するために、「RF間ギャップ(inter-RF gap)」の間において、勾配を任意の形状とすることができる。一実施形態では、MR信号収集ユニットは、第1MR信号を収集するためにフロー補償(flow-compensation)又はフローエンコーディングを使用するよう、構成されている。これは、パルセーション(pulsation)アーチファクトの低減をもたらすことができ、それによって、信号リードアウトの空間分解能の増大をもたらすことができる。
一実施形態では、評価ユニットは、磁化を反転する質が増大されるようにMR信号の収集を補正するよう適合化されているMR信号収集ユニットに評価結果を提供するよう、構成されている。かくして、反転の質即ちラベリング効率を、評価ユニットからのフィードバックを用いて改善することができる。
MR信号収集ユニットは、第1反転MR信号と第1非反転MR信号の収集のために、隣り合う第1RFパルス間の完全なギャップを使用するよう、構成可能である。かくして、信号データを収集するために(ADCイベント)、完全な「RF間(inter-RF)」時間を使用することができる。
一実施形態では、MR信号収集ユニットは、被検体の血流に関し第1領域の上流側に位置する第3領域における磁化を示す第3MR信号を、該第3領域における磁化に影響を及ぼすために第3RFパルスを生成することによって及び該第3RFパルスによる磁化に対する影響により生じるMR信号を収集することによって、収集するよう、構成されており、評価ユニットは、収集された第1MR信号、収集された第2MR信号及び収集された第3MR信号に基づいて、評価結果を生成するよう、構成されている。
本発明の更なる一視点において、被検体の一部分のMR画像を生成するためのMR撮像方法が提供される。該MR撮像方法は、
・MR信号収集ユニットを用いて、被検体の内部の血液の磁化を配向させる主磁界を生成すること、
・a)血流に関し撮像されるべき部分の上流側に位置する第1領域において磁化を反転する第1反転RFパルスが生成される反転状態、及び、b)第1領域において磁化を反転させない第1非反転RFパルスが生成される非反転状態において、MR信号収集ユニットを作動すること、ここに、第1反転RFパルス及び第1非反転RFパルスは、第1領域から撮像されるべき部分へ流れる反転磁化を有する反転血液ボーラス及び非反転磁化を有する非反転血液ボーラスの所定のシーケンスが生成されるよう、生成され、第1反転RFパルスによる磁化への影響によって生じる第1反転磁気共鳴信号が収集され及び/又は第1非反転無線周波数パルスによる磁化への影響によって生じる第1非反転磁気共鳴信号が収集されること、
・収集された第1反転MR信号及び/又は収集された[第1]非反転MR信号に基づき、第1領域における磁化の反転を評価ユニットによって評価することにより評価結果を生成すること、
・反転血液ボーラス及び非反転血液ボーラスのシーケンスが第1領域から撮像されるべき部分へ流された後、MR信号収集ユニットによって、撮像されるべき部分において撮像MR信号を収集すること、
・収集された撮像MR信号及び所定のシーケンスに基づき、画像生成ユニットによって、撮像されるべき部分のMR画像を生成すること
を含む。
本発明の更なる一視点において、コンピュータプログラムが提供される。コンピュータプログラムは、請求項1に記載のMRIシステムに請求項16に記載のMR撮像方法の各工程を実行させるプログラムコード手段を含み、該コンピュータプログラムはMR撮像システムを制御するコンピュータで実行される。
請求項1のMRIシステム、請求項16のMRI方法及び請求項17のコンピュータプログラムは従属請求項に記載される類似の及び/又は同一の好ましい実施形態を有すると理解すべきである。
本発明の好ましい実施形態は従属請求項と各独立請求項の任意の組み合わせでもあり得ると理解すべきである。
被検体のMR画像を生成するためのMRIシステムの一実施形態の模式的一例。 伝統的なpCASLシーケンスの一例。 AIF pCASLシーケンスの一例。 付加的ASLIFパルスを伴うAIF pCASLシーケンスの一例。 付加的ASLIFパルスを伴うAIF pCASLシーケンスの3次元バリエーションの一例。 フロー補償されたAIF pCASLシーケンスの一例。 一ラベル状態についてのASLパルス(複数)の位相(複数)を例示的に示す位相図。 符号が交替するASLパルス(複数)の位相(複数)を例示的に示す位相図。 符号が一定のASLパルス(複数)の位相(複数)を例示的に示す位相図。 コントロール状態についてのASLパルス(複数)の位相(複数)を例示的に示す位相図。 異なるラベル及びコントロール状態についてのMR信号の測定の一例。 異なるラベル及びコントロール状態についてのMR信号の測定の更なる一例。 異なるラベル及びコントロール状態についてのMR信号の測定の更なる一例。 ラベルボーラス及びコントロールボーラスの一例の異なるシーケンスと、対応する測定されたMR信号の一例。 第1領域即ちpCASLスライスの部位の一例及び第2領域即ちASLIFスライスの部位の一例。
図1は、患者103の一連のMR画像を生成するためのMRIシステム100の一実施形態を模式的かつ例示的に示す。MRIシステム100は、被検体103のMR信号を収集するためのMR信号収集ユニット101を含む。MR信号収集ユニット101は、被検体103の内部の血液の磁化を配向させる主磁界(主磁場)Bを生成するよう構成されている。MR信号収集ユニット101は、a)血流に関し撮像されるべき部分102の上流側に位置する第1領域において磁化を反転する第1反転RFパルスが生成されて、該第1反転RFパルスによる磁化への影響によって生じる第1反転MR信号が収集される反転状態、及び、b)第1領域において磁化を反転させない第1非反転RFパルスが生成されて、第1非反転MR信号が収集される非反転状態において作動されるよう、適合化されている。第1(反転及び非反転)RFパルスの生成は、第1領域から撮像されるべき部分102へ流れる反転及び非反転磁化を有する反転及び非反転血液ボーラスの所定のシーケンスをもたらす。MR信号収集ユニット101は、更に、反転及び非反転血液ボーラスのシーケンス(複数)が第1領域から撮像されるべき部分102へ流された後、該撮像されるべき部分102において撮像MR信号を収集するよう、構成されている。
ラベル及びコントロールボーラスと解することも可能な反転及び非反転ボーラスのシーケンス(複数)を生成するために、既知の技術を使用することができる。例えば、以下の刊行物に記載された技術が使用され得るが、それらの内容は引照を以って本書に繰り込み、ここに記載されているものとみなす:“Perfusion Imaging”, J. A. Detre et al., Magnetic Resonance in Medicine, volume 23, pages 37 to 45 (1992), “Magnetic resonance imaging of perfusion using spin inversion of arterial water”, D. S. Williams et al., Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, volume 89, pages 212 to 216 (1992), “Continuous flow-driven inversion for arterial spin labeling using pulsed radio frequency and gradient fields”, W. Dai et al., Magnetic Resonance in Medicine, volume 60, issue 6, pages 1488 to 1497 (2008) 及び米国特許第8,260,396号。
MRIシステム100は、血液ボーラスが生成されるようMR信号収集ユニット101を制御するための制御ユニット105を含む制御処理装置104を含む。制御ユニット105はMR信号収集ユニット101の部分であると解することも可能である。処理装置104は、例えばコンピュータキーボード、コンピュータマウス又はタッチパッド等のような入力装置110から入力を受け取り、例えばMR画像を表示するディスプレイのような出力装置111へ出力を与える。
MRIシステムは、更に、収集した撮像MR信号と所定のシーケンスに基づき撮像されるべき部分102のMR画像を生成するよう構成された画像生成ユニット106を含む。とりわけ、画像生成ユニット106は、ラベルボーラス及びコントロールボーラスの各シーケンスについて、夫々のMR画像を生成するよう、及び、生成されたMR画像(複数)を合成する(組み合わせる)よう適合化されている。例えば、画像生成ユニット106は、既に生成されているMR画像(複数)の少なくとも2つを合成することによって合成画像を生成するよう適合化されることができる。ここで、該合成画像は、該少なくとも2つのMR画像が対応するボーラス(複数)のシーケンス(複数)の合成を表すボーラスの合成シーケンスを表す。画像生成ユニット106は、複数の(幾つかの)画像の加算及び/又は減算によって合成画像を生成するよう適合化されていることが好ましい。例えば、第1MR画像と第2MR画像が生成された後、合成画像を生成するために、これらの2つのMR画像を互いに減算することができる。第1MR画像と第2MR画像と第3MR画像と第4MR画像を合成する場合、例えば、第1MR画像と第2MR画像を互いに加算し、次いで、その結果得られた和画像から第3MR画像及び第4MR画像の減算を行うことが可能である。MR画像(複数)のボーラス(複数)のシーケンス(複数)がそれに応じて合成(結合)される。即ち、例えば、第1MR画像と第2MR画像の(相互)減算が行われる場合、生成されたボーラスのシーケンスについても減算が行われる。この極めてよく知られている合成画像の生成についての更なる詳細については、論文“Highly efficient accelerated acquisition of perfusion inflow series by cycled arterial spin labeling”, M. Guenther, Proceedings of the 16th annual meeting of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine, Berlin, Germany, page 380 (2007) 及び WO 2007/03582 A2が参照される。これらの内容については引照を以って本書に繰り込み、ここに記載されているものとみなす。
MRIシステム100は、更に、収集した第1反転及び非反転MR信号に基づき第1領域における磁化の反転を評価することによって評価結果を生成するよう構成された評価ユニット108を含む。この実施形態では、評価ユニット108は、評価結果として、ラベリング効率とも呼称され得る反転効率を決定するよう構成されている。ここで、反転効率は、血流方向に見て第1領域の後側における、非反転磁化に対する反転磁化の比率(割合)を示す。
MRIシステム100は、pCASL MRIを実行するよう適合化されている。ここで、第1反転RFパルス(複数)は、ラベリング領域と解することも可能な第1領域における磁化を反転するためのpCASLにおけるラベリングパルスである。pCASLにおけるラベリングパルスは、流動する水素スピンの磁化を反転するために使用される。同時に、ラベリングパルスは、測定可能な即ち第1MR信号を生じる横磁化を与える励起パルスと解することも可能である。この磁化は、反転の質を評価するために使用されることができる。評価の結果は反転効率、即ちラベリング効率である。
かくして、第1MR信号の検出は、ラベリング時において即ち第1反転RFパルス及び第1非反転RFパルスの適用時におけるpCASLシーケンスにおける縦磁化の測定を可能にする。従って、ラベリング効率は、高い時間分解能で評価されることができ、空間的に分解される必要があれば、例えば個別の血管のラベリング効率の評価を可能にする。
MR信号収集ユニット101は、ラベリング時におけるMRデータを収集するpCASL MRシーケンスを提供するよう適合化されている。これは、信号ラベリングパルスと信号ラベリングパルスの間に即ちpCASL MRシーケンスの対応するRF間間隔に信号リードアウト即ちADCイベントを含むことによって行われる。かくして、MRIシステムは、付加的信号リードアウトないしADCイベント(複数)を伴う既知のpCASL MRシーケンスを使用するよう適合化されている。使用される既知のpCASLシーケンスでは、夫々のラベリングパルスのスライス選択(slice-select)勾配と一緒に、RF−RF期間全体についての平均正味勾配を生成するよう設計されているRF間間隔(複数)に勾配(複数)が適用される。勾配パルスの実際の形状は、積分(integral)が平均正味勾配を満たすようなものである限りにおいて、重要ではない。従って、1つの勾配方向に沿ってのみならず、全ての(典型的には3つの)方向、即ち例えばx、y及びz方向に沿っても、任意の軌道(trajectory)を適用することができる。この実施形態では、pCASL処理のための即ちラベリングのために、500μsの持続時間のスライス選択ハニング(Hanning)形状RFパルスが凡そミリ秒毎に適用される。ここで、このRF−RFインターバルはTRpCASLと呼称可能である。
画像生成ユニット106は、MR画像を生成するために評価結果を更に考慮するよう適合化されている。
MRシステムはpCASL MR撮像を実行するよう適合化されていることが好ましい。磁界の生成は、第1領域がラベリング領域と解することができるよう、第1領域における磁化を反転するためのpCASLにおけるラベリングパルスの生成を含むことが好ましい。pCASLにおけるラベリングパルスは、流動する水素スピンの磁化を反転するために(又はコントロールフェーズでは反転しないために)使用される。同時に、ラベリングパルスは、かくして、測定可能な即ち第1MR信号をもたらす横磁化を生じる励起パルスと解することも可能である。この磁化は、反転の質を評価するために使用可能である。評価の結果は、反転効率、即ちラベリング効率、又はその測定(値)であることが好ましい。これは、反転プロセスのモニタリングを可能にし、あり得る(potential)補正を可能にする。
ASLコミュニティのコンセンサスの推奨(D. Alsop et al.: Recommended Implementation of Arterial Spin Labeled Perfusion MRI for Clinical Applications: A consensus of the ISMRM Perfusion Study Group and the European Consortium for ASL in Dementia. Magn Reson Med. 2015 Jan; 73(1): 102-116)に従うと、各ボクセルにおける灌流は、脳血流(CBF)について以下の式を用いて、pCASLのために計算することができる:
Figure 2021520951
ここに、λは脳/血液分配係数(単位はml/g)、SIcontrol及びSIlabelは夫々コントロール画像及びラベル画像における時間平均信号強度、T1,bloodは血液の縦緩和(縦方向緩和)時間(単位は秒)、αはラベリング効率、SIPDはプロトン密度強調画像の信号強度、Tはラベル期間(時間)である。ラベリング後遅延時間PLDはラベリングの終了と画像収集の間に経過する時間である。係数6000は単位をml/g/sからml/(100g)/minに変換するものであるが、これは生理学の文献においては一般的なものである。かくして、ラベリング効率を知ることによって、各ボクセルにおける灌流を決定することができ、従って、質が改善された灌流画像を生成することができる。
従って、ラベリング効率αはCBFの定量化のために重要である。
かくして、第1MR信号の検出は、好ましくは、ラベリング時におけるpCASLシーケンスの縦磁化の測定を可能にする。従って、ラベリング効率は高い時間分解能で評価可能であり、空間的に分解する必要があれば、例えば個別血管についてのラベリング効率の評価を可能にする。測定はpCASL試験のスキャン時間に付加するものではなく、その最も簡単な形態では、付加的な信号リードアウト以外には何も付加しない。この技術は動脈スピンラベル入力機能(関数)(ASLIF:arterial spin labeled input function)と呼称可能である。
MR信号収集ユニット101は、第1反転RFパルス(複数)が同じ位相を有し、第1非反転RFパルス(複数)の位相が(1つの)非反転RFパルスから(次の)非反転RFパルスに180°だけ変化するよう、構成されている。本質的には、これは、MR撮像のために一般的に使用されるSSFPシーケンスと同一である。その高い信号対雑音比(SN比)のためにしばしば使用される平衡(balanced)SSFPでは、1つのRFサイクル(2つのRFパルス間の期間)内のすべての勾配がゼロにされる(即ちx、y及びz勾配についての各積分が夫々ゼロ)。しかしながら、pCASLでは、流れ方向に沿った正味勾配が適用され(ここに流れ方向は、z方向と解され得るものであり、また、初期磁化を提供するMRシステムの主磁界Bの方向でもあり得る。)、正味勾配は流動するスピンを高信頼性を以って反転するために必要とされる。この残留勾配モーメントは、エコー列(echo train)のために、z軸に沿った磁化の部分的ディフェージング(partial dephasing)をもたらす不平衡(unbalanced)SSFP(z勾配についての積分がゼロではない)を形成する。この側面に関する更なる詳細はA. Datta et. al., Magnetic Resonance in Medicine (2017) による上記の論文に記載されている。z方向は好ましくはリードアウト方向をリサンプリングするので、これは撮像(イメージング)を有意義なもの(challenging)にする。
図2は既知のMR pCASLシーケンスを示す。図2において、図面参照符号20は第1領域において磁化を反転するために使用される第1反転RFパルス(複数)を示し、すべての第1反転RFパルスは同じ位相を有する。図面参照符号21、22はz方向における勾配を示す。図面参照符号21は第1反転RFパルス20の効果(作用)を第1領域に限定するためのスライス選択勾配即ち「ラベリングスライス(labeling slice)」を示す。勾配21を適用することによって、磁化はz方向に沿ってディフェージング(スピン回転位相ばらつきの増大:dephasing)される。図面参照符号22によって表される勾配はz方向に沿った磁化をある程度リフェージングする(スピン回転位相ばらつきの修正:rephase)一方で、ある程度のディフェージングは維持される。ディフェージングのこの量は、RFサイクル持続時間TRpCASL中において常に生じているであろう勾配に相当する。この勾配は「平均正味勾配Gave」と呼称することも可能である。換言すれば、これは、一次では(at first order)、図面参照符号21及び22で表される勾配の効果(作用)は平均正味勾配の効果(作用)と同一であることを意味する。平均正味勾配は、z方向に沿った位置に依存する付加磁界を生成する。位置z=zに位置付けられる横磁化については、この付加磁界は、RFサイクル当たり、位置z=zにおける磁化に対し相対的な位相シフトΔρ:
Δρ = γ・Gave・(z2-z1)・TRpCASL
を生成する。ここで、γは磁気回転比を表す。
図3には、第1MR信号の検出即ちADCイベントがボックス23で示されている。従って、図3は、MR AIF pCASLの最も単純な形態を示している。図3から分かるように、図2に示されている標準的なpCASLシーケンスは殆ど変化されることなく維持されている。即ち、この例では、信号リードアウト23だけが付加されている。換言すれば、最も単純なケースでは、リフェージング勾配22の間に丁度1つのADCリードアウトイベント23を付加することができる。技術的制限のために、ADCイベント23の終点と次のRFパルス20の始点との間には285μsの最小時間が必要である。この基本スキームはラベル血液(ラベリングされた血液)の一次元測定、即ち、例えば凡そ1msの時間分解能による、第1領域における磁化の反転の質の一次元評価を可能にする。
MR信号収集ユニット101は、被検体103の血流に関し第1領域の下流側に位置する第2領域における磁化を示す第2MR信号を、第2領域において磁化に影響を及ぼすための第2RFパルスを生成することによって及び第2RFパルスによる磁化の影響によって生じる第2MR信号を収集することによって、収集するよう構成されており、評価ユニット108は、第1及び第2MR信号に基づいて評価結果を生成するよう構成されている。かくして、ラベリングの部位の更に少々下流側において縦磁化(縦方向磁化)をプローブする(標識する)ために、付加パルスが使用される。この付加パルスはASLIFパルスと呼称される。異なる第1及び第2領域に由来する第1及び第2MR信号を区別するために、第1及び第2RFパルスは異なる周波数を有し、磁界は第1及び第2位置において相違する、即ち、第1及び第2RFパルスの周波数は、夫々の磁界強度によって夫々定義される第1及び第2位置におけるラーモア(Larmor)周波数に相当する。第1及び第2RFパルスは異なる周波数に起因するビート(beat)を有する合成(combined)RFパルスである。即ち、合成RFパルスは図4に示されている対応するシーケンスにおいて模式的に示されているビートパルス24である。かくして、ラベリングスラブ(slab)即ち第1領域の下流側にあるスラブ即ち第2領域を励起する付加リードアウトパルスが付加される。これはASLIFパルスと呼称することも可能であり、ASLパルスと共に、合成ビートパルス24を形成する。
MR信号収集ユニット101は、第1領域と第2領域の間の距離がTR当たり90°の第1MR信号の付加的位相シフトをもたらすよう、構成されている。付加的ASLIFパルスを使用する場合即ち第2領域において磁化に影響を及ぼすための第2RFパルスを使用する場合、例えばコントロール状態とラベル状態とについては異なっているパルスプロファイルの側波帯(side bands)のために、ASLパルスに起因する、即ち第1RFパルスに起因する信号汚染から問題が生じ得る。ASLパルスとASLIFパルスの分離は、TR当たり90°の付加的位相シフトをもたらす距離をおいてこれらの2つのパルスを適用することによって達成(実現)することができる。この位相シフトは、上記平均正味勾配によって生じることが好ましい。
更に、MR信号収集ユニット101は、複数の第2RFパルスが同じ位相を有するか又は時間的に隣り合う第2RFパルスが180°の位相シフトを有するよう、構成されている。これは、ラベル状態(条件)又はコントロール状態(条件)の如何に拘わらず、1つおきのTR毎に、ASLパルスの即ち第1RFパルスの従って第1MR信号の相反する(opposing)位相と、ASLIFパルスの即ち第2RFパルスの従って第2MR信号の揃えられた位相をもたらす。これについては、図7及び図8に示されている。
図7は、TR期間(反復期間)1、2、3、4・・・のシーケンスについて、ASLパルスの即ち第1RFパルスの従って第1MR信号の夫々の位相を模式的に示す。図7から分かるように、位相は、この例では時計回り方向に、TR期間から(次の)TR期間へ90°だけ変化する。従って、1つおきのTR期間についての第1MR信号は(相互に)180°の位相差を有する。図7は、すべての第1RFパルスが当初すべてのTR期間について同じ位相を有するラベル状態を示しているが、90°の位相シフトが平均正味勾配及び対応する第1領域と第2領域の間の距離によって生じている。
ASLパルスは、スライスプロファイルが不完全であるが故に第2領域において磁化に対し直接的に影響を及ぼす。主要問題は、流動するスピンの代わりに静的な組織スピンに影響を及ぼす側波帯(side bands)から生じる。そのため、影響を及ぼすために磁化が第1領域から第2領域へ流れる必要はない。本質的に、第1領域においてASLパルスを受ける磁化の横部分(成分)は、平均正味勾配のために第2領域に到達する遥か以前に、完全にディフェージングされるであろう。
図8は、TR期間1、2、3、4・・・のシーケンスについて、ASLIFパルスの即ち第2RFパルスの従って第2MR信号の夫々の位相を模式的に示す。図8から分かるように、位相は、TR期間から(次の)TR期間へ180°だけ変化する。そのため、1つおきのTR期間についての第2MR信号は互いに揃えられている。図8では後続するTR期間(複数)のASLIFパルス(複数)は180°の位相だけ異なっているが、他の実施形態では、ASLIFパルス(複数)はすべて図9に模式的に示されているように同じ位相を有することも可能である。
図10は、後続のASLパルス(複数)が当初180°の位相差を有するコントロール状態に関し、TR期間1、2、3、4・・・のシーケンスについて、ASLパルスの即ち第1RFパルスの従って第1MR信号の夫々の位相を模式的に示す。平均正味勾配及び第1領域と第2領域の間の相応に選択された距離によって生じるTR期間から(次の)TR期間へ90°の付加的位相シフトのために、実際、位相はこの例では反時計回り方向に、(1つの)TR期間から(次の)TR期間へ90°だけ変化する。従って、このコントロール状態の場合も、1つおきのTR期間についての第1MR信号は180°だけ相違する。
評価ユニット108は、1つおきのTR期間からの第1反転MR信号と第2MR信号の加算を行い、それによって反転合成信号を生成するよう、1つおきのTR期間からの第1非反転MR信号と第2MR信号の加算を行い、それによって非反転合成信号を生成するよう、及び、これらの合成信号に基づいて評価結果を生成するよう、適合化されている。かくして、加算処理は、ASLパルスによって生じる信号を打ち消し、ASLIFパルスの信号を増強(増大)する。そして、ASLの影響が打ち消されている合成信号の使用によって、反転の質について改善された評価をもたらすことができる。
RFパルスは、流動する血水スピンだけではなく、静的な組織スピンにも影響を及ぼす。ASLパルスはラベル状態とコントロール状態では異なるため、組織スピンはラベル状態とコントロール状態に対し異なる信号を提供するであろう。そのため、ラベルデータとコントロールデータの減算を行って静的組織スピンを除去するという主要思想(動脈スピンラベリング法の主要思想)は通常はラベリング領域から遠く離れたところでのみ当て嵌まる。しかしながら、ASLパルスの効果を打ち消すことによって、ラベル状態とコントロール状態の減算後の静的スピンの残留信号を除去することができる。
一般的に、1つおきのTR期間からの信号の減算(ASL)又は加算(ASLIF)は、一方のパルスの故に信号(複数)を(互いに)打ち消し、他方のパルスの故に信号(複数)を増強(増大)する。図7〜図10には、ASLパルスとASLIFパルスの位相変化が幾つかのTR期間即ちTRpCASL期間のサイクルについて示されている。ラベリングパルスの位相は90°刻みで時計回りに回転し、他方、コントロールパルスは−90°刻みで反時計回りに回転することを良好に見出すことができる。任意の所与の時点において即ち任意のTRpCASL期間において、ASLパルスの位相は1つおきのTRpCASL毎に逆であり、他方、ASLIFパルスについては、位相は、ASLIFパルスが一定の符号(+++++)又は交互の符号(+−+−+−+−)の何れで放出されるにも拘わらず、常に同じである。
MRシステム100は、信号リードアウトがASLIFパルスに揃えられるように、構成されていることが好ましい。これは、好ましくはASLIFパルスの現在の(実際の)位相が信号リードアウトにも加えられることを意味する。そのため、ASLIFパルスの位相が変化しても、測定信号(measured signal)はその位相を変化しないであろう。
評価ユニット108は、a)各反転合成信号を、被検体103の組織によって生じる組織MR信号と反転された磁化によって生じる反転血液MR信号の合成としてモデル化する反転モデルを提供するよう、但し、血液MR信号は、反転効率と、非反転磁化を配向させる生成された磁界に依存する最大可能反転磁化との積に依存し、b)各非反転合成信号を、被検体の組織によって生じる組織MR信号と非反転磁化によって生じる非反転血液MR信号の合成としてモデル化する非反転モデルを提供するよう、但し、非反転血液MR信号は非反転磁化を配向させる生成された磁界に依存する最大可能非反転磁化に依存し、c)反転効率を、i)非反転合成信号及び反転合成信号とii)反転モデル及び非反転モデルから得られる対応するモデル化信号との間の偏差が減少される、とりわけ最小化されるように、決定するよう、構成されている。これは、反転効率即ちラベリング効率の極めて正確な決定を可能にする。更に、これは、高い時間分解能で、実行中に(on the fly)かつ繰り返し行うことができる。
一実施形態では、ラベリング効率は
α = (SIcontrol - SIlabel) / (2・SIcontrol)
として計算される。ここで、SIcontrol とSIlabel は夫々非反転合成信号及び反転合成信号である。また、SIcontrol は熱的平衡状態における縦磁化を、即ち血液磁化に対するASLパルスの効果(作用)がないことを表すことが想定されている。
代替的に、ラベリング効率は、ASLパルス即ち第1反転MR信号から得られるスライスプロファイルと、ラベリング効率が既知の場合における模擬スライスプロファイルとの対比によって評価する(見積もる)ことができる。フロー(flow)を含むブロッホ(Bloch)方程式のシミュレーションは、局所磁化に対する当該ASLパルスの即ち第1反転RFパルスの影響をシミュレートすることによって、実行することができる。局所磁界を歪めて局所ラーモア周波数におけるシフト(オフレゾナンス)をもたらす局所磁界勾配が存在する場合、ASLパルスのスライスプロファイルはその形状を変化するであろう。異なるオフレゾナンス周波数(複数)の範囲について流動するスピンの反転プロセスをシミュレートし、模擬(simulated)スライスプロファイルと測定(measured)スライスプロファイルとを対比することによって、(シミュレーションから容易に抽出可能な)反転効率は測定スライスプロファイルについて評価可能である。
比吸収率(SAR)は、(幾つかの)パルスを省くことによって、即ち例えば1つ置き以上の期間毎にのみ収集することによって、低下することができる。これは、励起エコー(stimulated echoes)の回避又は除去のためにも有用であり得る。付加的ASLIFパルスは、付加的RFエネルギが適用される必要があることも意味する。このRFエネルギの大部分は人体に蓄積されるであろう。これは厳格な法的制限が適用されるSARによって示される。SARの過大な増大を回避するために、ASLIFパルスの数は、例えば2つ置きのTRサイクル毎にASLIFパルスを送出することによって、低減することができる。一実施形態では、ASLIFパルスの信号は、直後のリードアウトにおいて測定されるだけではなく、最初の(本来の)ASLIFパルス励起に続く第2及び第3のリードアウトにおいて測定することも可能である。しかしながら、平均正味勾配の故に、信号は、第2リードアウト期間についてはGave・TRpCASLの付加的勾配モーメントだけ、第3リードアウト期間については2・Gave・TRpCASLの付加的勾配モーメントだけ、リードアウト期間内にシフトされるであろう。これらのエコーはオーバーラップし、何らかの撮像アーチファクトを生成するであろうが、寧ろ急速に定常状態に至るであろう。(幾つかの)励起パルスを省くことによって、異なるエコーのこのオーバーラップを回避することができる。同じことが、2つ以上のASLIFパルスを受ける磁化から生成されるいわゆる励起エコーにも当て嵌まる。これは、磁化のリフォーカス及びリードアウト信号における付加エコーをもたらし得る。定常状態はこの場合も寧ろ急速に到達される。
ラベリングプロセスに関する重要な情報を抽出するためにラベル状態とコントロール状態において収集されたデータの減算をすることは必ずしも必要ではない。ラベル状態及びコントロール状態の各々において別々に収集されたデータの分析は、反転又はコントロールの効率に関する何らかの情報の抽出を可能にするであろう。これは、上述したようなASLパルスのスライスプロファイルの形状の分析によって又はASLIFパルスの信号のモデル化即ち第2反転MR信号のモデル化によって実行可能である。モデル化のために、測定信号は、静的組織磁化から生じる信号、流動血液磁化から生じる信号及び磁化移動に起因する信号ロスの3つの成分から構成されることを想定することができる。静的組織磁化はASLパルスがスイッチオフされた(ASLIFパルスのみが適用される)ASLIF試験を繰り返すことによって推定することができる。磁化移動に起因する信号ロスはコントロール状態においてASLパルスのみを適用する即ち第1非反転RFパルスのみを適用する試験から推定することができる。縦緩和時間T1を有する静的組織の個別成分の信号挙動は、最も単純な場合、単純(単調)な緩和曲線:
M(t)=M・(1−exp(−t/T1))
としてモデル化することができる。
一実施形態では、MR信号収集ユニット101は、第1MR信号の収集の空間分解能を増大するための空間エンコード勾配(傾斜)を使用するよう、構成されている。1つの方向即ち例えばz方向だけではなく、他の方向即ち例えばx方向及びy方向において評価を空間的に分解するために、図5に示したシーケンスによって説明されるように、空間エンコードを適用することができる。2つ又は3つの方向において空間エンコードを提供することによって、個別血管(複数)を分離することができる、即ち、個別の血管毎に評価を実行することができる。x方向及びy方向における空間エンコードのための勾配30、31はよく知られており、例えば、論文“In-plane spatial encoding in MRI and its central role in determining contrast and artifact with RF echo planar techniques”, R. Mulkern, Concepts in Magnetic Resonance, volume 4, pages 307 to 325 (1992) に記載されている。この文献の内容は引照を以って本書に繰り込み、ここに記載されているものとみなす。
空間勾配(複数)の付加はパラレルイメージングと組み合わせることができる。従って、MR信号収集ユニットと画像生成ユニットはそれに応じて適合化されることができる。パラレルイメージングでは、撮像視野は、画像の部分(複数)がオーバーラップするよう、縮小される。これにより、より少ない空間情報が収集されるため、時間が節約される。個別コイル(脳の場合、典型的には、16〜32個のコイルがデータ収集のために使用される)の局所的に変化する感度プロファイルを使用することにより、非オーバーラップ画像(複数)を再構築することが可能になる。既知のパラレルイメージングに関する更なる詳細については、論文“Parallel MR imaging”, A. Deshmane et al., Journal of Magnetic Resonance Imaging, 36(1), pages 55 to 72 (2012) が参照される。この文献の内容は引照を以って本書に繰り込み、ここに記載されているものとみなす。
更に、MR信号収集ユニット101は、第1MR信号を検出するためにフロー補償(flow-compensation)又はフローエンコーディングを使用するよう、構成されることができる。図6は、シーケンスの一例、即ち脈動アーチファクトを減少するフロー補償されたリードアウトエコー列を有する一変形例を示す。オリジナルのpCASLシーケンスのz勾配波形即ち図6の要素21及び22が画像情報のために使用される場合、要素21の中心から開始するz勾配の積分がゼロの時に主信号が生成される。尤も、これが意味することは、z勾配波形の0次のみがゼロになることであって、1次以上のモーメントがゼロになることではない。残された1次モーメントは、z(軸)に沿ってある速度で運動する磁化は完全にはリフェージングされず、その速度に依存するある程度の位相オフセットを維持することを意味する。図面参照符号25及び26によって示される所与のz勾配波形は、リードアウト時に0次及び1次モーメントを(殆ど)ゼロにし、かくして、速度依存位相シフト及びディフェージング効果を減少する。このフローエンコーディング技術に関する更なる詳細については、論文“Velocity Encoding and Flow Imaging”, M. Markl, Markl-FlowImaging.pdf, ee-classes.usc.edu/ee591/library/Markl-FlowImaging.pdf (2005) 及び論文“Interpretation of flow encoding and quantification in MRI: Time domain versus frequency domain”, F. Peeters et al., Magnetic Resonance in Medicine, 36(5), page 758 to 766 (1996) が参照される。これらの文献の内容は引照を以って本書に繰り込み、ここに記載されているものとみなす。
評価ユニット108は、更に、磁化の反転の質が向上するようにMR信号の収集を修正するよう適合化されているMR信号収集ユニット101に評価結果を提供するように、構成されている。そのため、反転の質即ちラベリング効率は、評価ユニットからのフィードバックを用いて改善されることができる。例えば、Gaveを調節することができ、又は、付加的位相オフセットをASLパルス及びASLIFパルスに付加することができる。上述したような固定された180°位相オフセットを依然として維持しつつASLパルス及びASLIFパルスのための付加的位相オフセットを独立に修正するために、これらの2つのパルスの一方を僅かにシフトし、以って、平均正味勾配により僅かに異なる位相をもたらすことができる。
一実施形態では、ASLIFパルスはASLパルスに対し時間的にシフトされることができる。これは、エコー信号の位置についての付加的制御を可能にする。ASLIFパルスとASLパルスの信号は、z勾配の積分がゼロのとき、最大になるであろう。これはエコー位置即ちエコー信号の位置と呼称される。(2つの)パルスの一方が時間的にシフトされると、このパルスのエコー位置もシフトされるであろう。
好ましくは、TR期間は常に同じ、即ちTRpCASLである。たとえパルス(複数)がシフトされても、「ASLパルスから次のASLパルスまでの」期間は「ASLIFパルスから次のASLIFパルスまでの」期間と同一である。
MR信号収集ユニット及び評価ユニットは、ただ1つの血管又は全ての血管における低いラベリング効率を回避するためにオフレゾナンス(共鳴状態からの外れ)を測定及び修正するよう、適合化されることもできる。線形補正勾配(linear correction gradient)を使用することができる。図5に記載されているような付加的空間エンコードによりラベリング効率を測定することによって、空間分解ラベリング効率を測定することができる。これが空間的に変化すれば、付加的補正勾配パルスを用いることによって補正され得る。更なる詳細については、論文“Pseudocontinuous Arterial Spin Labeling with Optimized Tagging Efficiency”, D. D. Shin et al., Magnetic Resonance in Medicine; 68(4), page 1135 to 1144 (2012) が参照される。この文献の内容は引照を以って本書に繰り込み、ここに記載されているものとみなす。
MR信号収集ユニット101は、第1反転及び非反転MR信号を収集するために隣り合う第1RFパルス間の完全なギャップを使用するよう、構成されることができる。かくして、信号データの収集(ADCイベント)のために、完全な「RF間」(inter-RF)時間を使用することができる。これは、勾配波形に依存して、SN(信号対雑音)及び空間忠実度(spatial fidelity)を改善するより多くの情報の収集を可能にする。
信号測定の例は図11〜図13に示されている。これらの図は冠状血管の方向(x軸)に沿って6つのフェーズエンコードステップを有するASLIFシーケンスの結果を示す。採用したのは4フェーズアダマール(Hadamard)pCASLスキームである。静的組織スピンからの信号を抑制するために、(全てのボーラスについてコントロールフェーズを採用する)第1アダマールフェーズが、他の3つのアダマールフェーズ獲得信号(acquisitions)から減じられた。曲線は、健康な被検体の左頸動脈内の信号を示し、凡そ15msの時間分解能によりラベル血液ボーラスを良好に示している。(編集目的のために除去されていない)シャープなピークは、pCASLパルスの打ち消しがラベル/コントロールパラダイムの変化のために成功しなかったポイント(複数)を示す。
図11〜図13には、ラベリング領域の下流側即ち第1領域の下流側においてASLIFパルスで測定された信号の時間的挙動が示されている。流動する磁化の異なるモジュレーション(変化:modulations)が、領域50、52、55、58(この時間中流動する磁化は反転された、即ちラベル状態)によって及び領域51、54、59(流動する磁化は反転されなかった、即ちコントロール状態)によって示されているラベリング領域に適用された。ラベリング領域とASLIF領域との空間的距離のために、遅延がある、即ち示された領域と信号立ち上がりの間にシフトがある。静的組織信号から血液信号を分離するために、図示の曲線から、血液が反転されない即ち血液がコントロール状態にある場合についての第1の測定(値)が減じられる。領域53、56、60は、ASLパルスが全く適用されなかった期間を示す。
図14は、紙面左側にラベリングのために使用されるアダマールエンコードマトリックスの一例と、紙面右側にASLIFスライスにおける、即ちこの例ではラベリングスラブの上方即ち第1領域の上方35mmにある第2領域において、結果として得られたラベリングの一例を示す。エンコードマトリックスにおいて、黒色はラベリングを意味し、灰色はコントロールであり、白色はASLIFリードアウトのみを意味する。ラベルされた血液がラベリング部位からASLIF撮像スライスに移動するためにかかる時間が良好に視覚化されている。
図14は、図11〜図13に示したのと同じ情報を正確に、但し1つの表示で(紙面で)、示している。紙面左側には、オーバーレイが示されている。アダマールサイクルは適用された異なるモジュレーションパターンを示している。紙面右側は、図11〜図13に示した曲線を強度プロット表示(plot)として示している。
一実施形態では、MR信号収集ユニット101は、被検体内の血流に関し第1領域の上流側に位置する第3領域における磁化を示す第3MR信号を、第3領域における磁化に影響を及ぼすために第3RFパルス(複数)を生成することによって、及び第3RFパルス(複数)による磁化に対する影響により生じるMR信号を収集することによって、収集するよう、構成されており、評価ユニットは、収集された第1MR信号、収集された第2MR信号及び収集された第3MR信号に基づいて、評価結果を生成するよう、構成されている。この第3の信号(ないし第2ASLIF信号)は、ラベリング領域へ流入する磁化を測定する。ラベリング領域へ流入するものと(オリジナルのASLIFパルスで)ラベリング領域から去るものを対比することによって、評価ユニットはラベリング効率を直接的に測定することができる。
図15は、ラベリングの位置即ち第1領域200と、pCASLスライスの上方即ち第1領域200の上方35mmのところに位置付けられたASLIFスラブ即ち第2領域201を示す。時間軸に沿って平均化された空間分解ASLIFシーケンスの差分画像(x方向に12の空間エンコードステップ、部分フーリエ75パーセントで、16ボクセルに再構築したもの)が、個別血管(複数)が良好に見分けられるように、示されている。このセットアップによって、ASLIF撮像スライスを貫通して即ち第2領域201を貫通して流れるラベルした血液(の情報)を、30ms未満の時間分解能で収集することができる。
既述の実施形態に対する他の変形は理解可能であり、図面、明細書及び(特許)請求の範囲を検討することにより、権利請求に係る発明を実施する当業者であれば具現化できる。
(特許)請求の範囲において、用語「含む(comprising)」は他の要素又はステップを排除せず、不定冠詞“a”又は“an”は複数を排除しない。
単一のユニット又は装置は、(特許)請求の範囲に記載された複数の要素の機能を実現し得る。ある測定値(ないし手段)が互いに異なる従属請求項に記載されているという事実だけでは、これらの大きさ(ないし手段)の組み合わせが有利に使用できないことは意味されない。
1つ又は複数のユニット又は装置によって実行されるMR信号の収集、MR画像の生成、評価結果の生成等のような処置は他の任意の数のユニット又は装置によっても実行可能である。これらの処置及び/又はMRI方法に応じたMRIシステムの制御はコンピュータプログラムのプログラムコード手段として及び/又は専用ハードウエアとして具現化可能である。
コンピュータプログラムは、他のハードウエアと一緒に又はその一部として提供される光学記録媒体又はソリッドステート媒体のような適切な媒体に記憶/分散されてもよいが、インターネット又は他の有線若しくは無線電機通信システムを介するような他の形態で分散(配信)されてもよい。
(特許)請求の範囲中の図面参照符号はその範囲を限定するものと理解すべきではない。

Claims (17)

  1. 被検体の一部分の磁気共鳴画像を生成するための磁気共鳴撮像システムであって、該磁気共鳴撮像システムは、
    ・被検体(103)の磁気共鳴信号を収集するよう構成された磁気共鳴信号収集ユニット(101)、
    但し、該磁気共鳴信号収集ユニット(101)は、
    ・被検体(103)内の血液の磁化を配向させる主磁界を生成し、
    ・a)血流に関し撮像されるべき部分(102)の上流側に位置する第1領域(200)において磁化を反転する第1反転無線周波数パルスが生成される反転状態、及び、b)該第1領域(200)において磁化を反転させない第1非反転無線周波数パルスが生成される非反転状態において作動され、ここに、該第1反転無線周波数パルス及び該第1非反転無線周波数パルスは、該第1領域(200)から該撮像されるべき部分(102)へ流れる反転磁化を有する反転血液ボーラス及び非反転磁化を有する非反転血液ボーラスの所定のシーケンスが生成されるよう、生成され、該第1反転無線周波数パルスによる磁化への影響によって生じる第1反転磁気共鳴信号が収集され及び/又は該第1非反転無線周波数パルスによる磁化への影響によって生じる第1非反転磁気共鳴信号が収集され、そして
    ・反転血液ボーラス及び非反転血液ボーラスの前記シーケンスが前記第1領域(200)から前記撮像されるべき部分(102)へ流された後、該撮像されるべき部分(102)において撮像磁気共鳴信号を収集する
    よう、構成されており、
    ・収集された前記撮像磁気共鳴信号及び前記所定のシーケンスに基づき、前記撮像されるべき部分の磁気共鳴画像を生成するよう構成された画像生成ユニット(106)、及び、
    ・収集された前記第1反転磁気共鳴信号及び/又は収集された前記第1非反転磁気共鳴信号に基づき、前記第1領域における磁化の反転を評価することにより評価結果を生成するよう構成された評価ユニット(108)
    を含む、磁気共鳴撮像システム。
  2. 請求項1に記載の磁気共鳴撮像システムにおいて、
    前記画像生成ユニット(106)は、前記磁気共鳴画像を生成するために前記評価結果を更に考慮するよう適合化されていること
    を特徴とする、磁気共鳴撮像システム。
  3. 請求項1又は2に記載の磁気共鳴撮像システムにおいて、
    前記評価ユニット(108)は、前記評価結果として反転効率を決定するよう構成されていること、但し、該反転効率は、前記第1領域(200)における前記非反転磁化に対する前記反転磁化の比を示すこと
    を特徴とする、磁気共鳴撮像システム。
  4. 請求項1〜3の何れかに記載の磁気共鳴撮像システムにおいて、
    前記磁気共鳴信号収集ユニット(101)は、複数の前記第1反転無線周波数パルスが同じ位相を有しかつ複数の前記第1非反転無線周波数パルスの位相が非反転無線周波数パルスから非反転無線周波数パルスへ180°だけ変化するよう、構成されていること
    を特徴とする、磁気共鳴撮像システム。
  5. 請求項4に記載の磁気共鳴撮像システムにおいて、
    前記磁気共鳴信号収集ユニットは、被検体(103)内の血流に関し前記第1領域(200)の下流側に位置する第2領域(201)における磁化を示す第2磁気共鳴信号を、前記第2領域(201)における磁化に影響を及ぼす第2無線周波数パルスを生成することによって及び該第2無線周波数パルスによる磁化に対する影響により生じる第2磁気共鳴信号を収集することによって、収集するよう構成されており、
    前記評価ユニットは、前記第1磁気共鳴信号及び前記第2磁気共鳴信号に基づいて前記評価結果を生成するよう、構成されていること
    を特徴とする、磁気共鳴撮像システム。
  6. 請求項5に記載の磁気共鳴撮像システムにおいて、
    前記磁気共鳴信号収集ユニット(101)は、前記第1領域と前記第2領域との間の距離が、反復時間(TR期間)当たり90°の前記第1磁気共鳴信号の付加的位相シフトをもたらすよう、構成されていること
    を特徴とする、磁気共鳴撮像システム。
  7. 請求項6に記載の磁気共鳴撮像システムにおいて、
    前記磁気共鳴信号収集ユニットは、複数の前記第2無線周波数パルスが同じ位相を有するか又は時間的に隣り合う第2無線周波数パルスが180°の位相シフトを有するよう、構成されていること
    を特徴とする、磁気共鳴撮像システム。
  8. 請求項7に記載の磁気共鳴撮像システムにおいて、
    前記評価ユニット(108)は、1つおきのTR期間からの前記第1反転磁気共鳴信号と前記第2磁気共鳴信号を加え合わせ、それによって、反転合成信号を生成すると共に、1つおきのTR期間からの前記第1非反転磁気共鳴信号と前記第2磁気共鳴信号を加え合わせ、それによって、非反転合成信号を生成するよう、そして、これらの合成信号に基づいて前記評価結果を生成するよう、適合化されていること
    を特徴とする、磁気共鳴撮像システム。
  9. 請求項3及び8に記載の磁気共鳴撮像システムにおいて、
    前記評価ユニット(108)は、
    a)各反転合成信号を、被検体(103)の組織によって生じる組織磁気共鳴信号と反転された磁化によって生じる反転血液磁気共鳴信号の合成としてモデル化する反転モデルを提供するよう、但し、該血液磁気共鳴信号は、前記反転効率と、前記非反転磁化を配向させる生成された前記磁界に依存する最大可能反転磁化との積に依存し、
    b)各非反転合成信号を、被検体の組織によって生じる前記組織磁気共鳴信号と非反転磁化によって生じる非反転血液磁気共鳴信号の合成としてモデル化する非反転モデルを提供するよう、但し、該非反転血液磁気共鳴信号は該非反転磁化を配向させる生成された前記磁界に依存する前記最大可能非反転磁化に依存し、
    c)前記反転効率を、i)前記非反転合成信号及び前記反転合成信号とii)前記反転モデル及び前記非反転モデルから得られる対応するモデル化信号との間の偏差が減少される、とりわけ最小化されるように、決定するよう、
    構成されていること
    を特徴とする、磁気共鳴撮像システム。
  10. 請求項1〜9の何れかに記載の磁気共鳴撮像システムにおいて、
    前記評価ユニット(108)は、前記反転効率を繰り返し決定するよう、構成されていること
    を特徴とする、磁気共鳴撮像システム。
  11. 請求項1〜10の何れかに記載の磁気共鳴撮像システムにおいて、
    前記磁気共鳴信号収集ユニット(101)は、前記第1磁気共鳴信号を収集する空間分解能を増大するために空間エンコード勾配を使用するよう、構成されていること
    を特徴とする、磁気共鳴撮像システム。
  12. 請求項1〜11の何れかに記載の磁気共鳴撮像システムにおいて、
    前記磁気共鳴信号収集ユニット(101)は、前記第1磁気共鳴信号を収集するためにフロー補償又はフローエンコーディングを使用するよう、構成されていること
    を特徴とする、磁気共鳴撮像システム。
  13. 請求項1〜12の何れかに記載の磁気共鳴撮像システムにおいて、
    前記評価ユニット(108)は、磁化を反転する質が増大されるように前記磁気共鳴信号の収集を補正するよう適合化されている前記磁気共鳴信号収集ユニット(101)に前記評価結果を提供するよう、構成されていること
    を特徴とする、磁気共鳴撮像システム。
  14. 請求項1〜13の何れかに記載の磁気共鳴撮像システムにおいて、
    前記磁気共鳴信号収集ユニット(101)は、前記第1反転磁気共鳴信号と前記第1非反転磁気共鳴信号の収集のために、隣り合う第1磁気共鳴パルス間の完全なギャップを使用するよう、構成されていること
    を特徴とする、磁気共鳴撮像システム。
  15. 請求項1〜14の何れかに記載の磁気共鳴撮像システムにおいて、
    前記磁気共鳴信号収集ユニット(101)は、被検体の血流に関し前記第1領域(200)の上流側に位置する第3領域における磁化を示す第3磁気共鳴信号を、該第3領域における磁化に影響を及ぼすために第3無線周波数パルスを生成することによって及び該第3無線周波数パルスによる磁化に対する影響により生じる磁気共鳴信号を収集することによって、収集するよう、構成されており、
    前記評価ユニット(108)は、収集された前記第1磁気共鳴信号、収集された前記第2磁気共鳴信号及び収集された前記第3磁気共鳴信号に基づいて、前記評価結果を生成するよう、構成されていること
    を特徴とする、磁気共鳴撮像システム。
  16. 被検体の一部分の磁気共鳴画像を生成するための磁気共鳴撮像方法であって、
    該磁気共鳴撮像方法は、
    ・磁気共鳴信号収集ユニット(101)を用いて、被検体(103)の内部の血液の磁化を配向させる主磁界を生成すること、
    ・a)血流に関し撮像されるべき部分(102)の上流側に位置する第1領域(200)において磁化を反転する第1反転無線周波数パルスが生成される反転状態、及び、b)該第1領域(200)において磁化を反転させない第1非反転無線周波数パルスが生成される非反転状態において、前記磁気共鳴信号収集ユニット(101)を作動すること、ここに、該第1反転無線周波数パルス及び該第1非反転無線周波数パルスは、該第1領域(200)から該撮像されるべき部分(102)へ流れる反転磁化を有する反転血液ボーラス及び非反転磁化を有する非反転血液ボーラスの所定のシーケンスが生成されるよう、生成され、該第1反転無線周波数パルスによる磁化への影響によって生じる第1反転磁気共鳴信号が収集され及び/又は該第1非反転無線周波数パルスによる磁化への影響によって生じる第1非反転磁気共鳴信号が収集されること、
    ・収集された前記第1反転磁気共鳴信号及び/又は収集された前記第1非反転磁気共鳴信号に基づき、前記第1領域における磁化の反転を評価ユニット(108)によって評価することにより評価結果を生成すること、
    ・反転血液ボーラス及び非反転血液ボーラスの前記シーケンスが前記第1領域(200)から前記撮像されるべき部分(102)へ流された後、前記磁気共鳴信号収集ユニット(101)によって、該撮像されるべき部分(102)において撮像磁気共鳴信号を収集すること、
    ・収集された前記撮像磁気共鳴信号及び前記所定のシーケンスに基づき、画像生成ユニット(106)によって、前記撮像されるべき部分の磁気共鳴画像を生成すること
    を含むこと、
    を特徴とする磁気共鳴撮像方法。
  17. 請求項1に記載の磁気共鳴撮像システムに請求項16に記載の磁気共鳴撮像方法の各工程を実行させるプログラムコード手段を含むコンピュータプログラムであって、該コンピュータプログラムは該磁気共鳴撮像システムを制御するコンピュータで実行されること
    を特徴とするコンピュータプログラム。
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