JP6714022B2 - Mrf辞書生成 - Google Patents
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Description
図1は、磁気共鳴システムの例を示す。
図2は、図1の磁気共鳴システムの動作方法を示すフローチャートを示す。
図3は、磁気共鳴装置の例を示す。
図4は、図3の磁気共鳴装置及び図1の磁気共鳴システムの動作方法を示すフローチャートを示す。
図5は、図1の磁気共鳴システムのいくつかの変形例を示す。
図6は、方法の一例を示すフローチャートを示す。
1.均一なオフセット磁場を生成するための磁場コイルを含むMRIシステム
2.フィンガープリントシーケンスに基づいて複数のフィンガープリント信号を測定し、フィンガープリント辞書をコンパイルするコンピュータシステム及びソフトウェア
3.ソフトウェアがイメージングボリューム内のオフセット磁場を制御することを可能にするハードウェアインターフェイス
4.組織学的に特徴付けられた、又は後に特徴付けられる既知の複数の組織サンプルのセット
− フィールド感知プローブ、
− 測定されるサンプルを(測定中に変更可能な)所定の温度に保つための温度制御ユニット、
− ソレノイド又はパラレル受信技術を使用する独自の高SNR受信アンテナ/ユニット(存在しない場合は、MRシステムの受信アンテナが代わりに使用され得る)。
102 磁気共鳴システム
104 磁石
106 磁石のボア
108 測定ゾーン又はイメージングゾーン
108’ データ取得ゾーン
110 磁場勾配コイル
112 磁場勾配コイル電源
114 無線周波数コイル
116 送受信機
120 被検者支持台
122 アクチュエータ
124 試験装置
126 補助磁場コイル
128 磁気共鳴アンテナ
130 サンプリングゾーン
132 試験サンプル
134 サンプリングゾーン内のB0磁力線の方向
136 サンプリングゾーン内のB1磁力線の方向
140 コンピュータシステム
142 ハードウェアインターフェイス
144 プロセッサ
146 ユーザインターフェイス
148 コンピュータストレージ
150 コンピュータメモリ
152 パルスシーケンスコマンド
154 辞書磁気共鳴データ
156 MRF辞書
160 制御モジュール
162 MRF辞書生成モジュール
200 開始
202 電流を電流分布から選択する
204 電流を補助磁場コイルに供給し、測定ゾーン内の主磁場を調整する
206 補助磁場コイルに電流を供給している間にパルスシーケンスコマンドを使用して磁気共鳴システムを制御することによって、磁気共鳴アンテナを用いて試験サンプルから辞書磁気共鳴データを取得する
208 辞書磁気共鳴データをMRF辞書に付加する
210 「全てのパラメータバリエーションを測定したか?
212 終了
300 器具
302 磁気共鳴装置
304 被検者
306 MRIアンテナ
308 パルスシーケンス命令
310 被検者磁気共鳴データ
312 MRF画像データ
320 MRFモジュール
400 磁気共鳴装置のデータ取得ゾーン内に被検者を配置する
402 磁気共鳴装置をパルスシーケンス命令を用いて制御することによって被検者磁気共鳴データを取得する
404 磁気共鳴データをMRF辞書と比較することによって、所定の複数の物質のセットの各々の存在量を計算する
500 フィールドプローブ
502 磁場測定結果
504 温度制御ユニット
506 温度制御接続
600 プローブ又は試験装置を磁気共鳴システム内に配置する
Claims (16)
- 器具の動作の方法であって、前記器具は、
測定ゾーンから辞書磁気共鳴データを測定するための磁気共鳴システムであって、前記測定ゾーン内に主磁場を発生させるための磁石を含む、磁気共鳴システムと、
試験サンプルを前記測定ゾーン内で保持するための試験装置であって、補助磁場コイル及び磁気共鳴アンテナを含む、試験装置とを備え、
前記方法は、
・電流を電流分布から選択するステップと、
・電流を前記補助磁場コイルに供給し、前記測定ゾーン内の前記主磁場を調整するステップと、
・前記補助磁場コイルに前記電流を供給している間にパルスシーケンスコマンドを使用して前記磁気共鳴システムを制御することによって、前記磁気共鳴アンテナを用いて前記試験サンプルから前記辞書磁気共鳴データを取得するステップであって、前記パルスシーケンスコマンドは、前記磁気共鳴システムに、磁気共鳴フィンガープリント(MRF)技術に従って前記辞書磁気共鳴データを取得させ、前記パルスシーケンスコマンドは、一連のパルスシーケンス反復を指定し、各パルスシーケンス反復は、複数の反復時間の分布から選択される反復時間を有し、各パルスシーケンス反復は、複数の無線周波数パルスの分布から選択される無線周波数パルスを含み、前記無線周波数パルスの分布は、磁気スピンをフリップ角分布に回転させ、各パルスシーケンス反復は、該パルスシーケンス反復が終了する前にサンプリング時間において所定の持続時間にわたり磁気共鳴信号がサンプリングされるサンプリングイベントを含み、前記サンプリング時間は複数のサンプリング時間の分布から選択され、前記辞書磁気共鳴データは、前記サンプリングイベント中に取得される、ステップと、
・前記辞書磁気共鳴データをMRF辞書に付加するステップとを繰り返し実行することを含む、方法。 - 前記磁気共鳴アンテナはソレノイド磁気共鳴アンテナであり、前記ソレノイド磁気共鳴アンテナは、サンプリングゾーン内にB1磁場を生成し、前記ソレノイド磁気共鳴アンテナは、生成される前記B1磁場が前記主磁場に対して垂直になるような向きを有し、前記サンプリングゾーンは前記測定ゾーン内にあり、前記試験サンプルは前記サンプリングゾーン内にある、請求項1に記載の方法。
- 前記方法はさらに、
磁気共鳴装置のデータ取得ゾーン内に被検者を配置するステップと、
パルスシーケンス命令を用いて前記磁気共鳴装置を制御することによって被検者磁気共鳴データを取得するステップであって、前記パルスシーケンス命令は、前記磁気共鳴装置に、前記MRF技術に従って前記被検者磁気共鳴データを取得させ、前記パルスシーケンス命令は、前記一連のパルスシーケンス反復を指定する、ステップと、
前記被検者磁気共鳴データを前記MRF辞書と比較することによって、所定の複数の物質のセットの各々の存在量を計算するステップとを含み、前記試験サンプルは、前記所定の複数の物質のセットに属する、請求項1又は2に記載の方法。 - 測定ゾーンから辞書磁気共鳴データを測定するための磁気共鳴システムであって、前記測定ゾーン内に主磁場を発生させるための磁石を含む、磁気共鳴システムと、
試験サンプルを前記測定ゾーン内で保持するための試験装置であって、補助磁場コイル及びMRIアンテナを含む、試験装置と、
マシン実行可能命令及びパルスシーケンスコマンドを保存するためのメモリであって、前記パルスシーケンスコマンドは、前記磁気共鳴システムに、MRF技術に従って前記辞書磁気共鳴データを取得させ、前記パルスシーケンスコマンドは、一連のパルスシーケンス反復を指定し、各パルスシーケンス反復は、複数の反復時間の分布から選択される反復時間を有し、各パルスシーケンス反復は、複数の無線周波数パルスの分布から選択される無線周波数パルスを含み、前記無線周波数パルスの分布は、磁気スピンをフリップ角分布に回転させ、各パルスシーケンス反復は、該パルスシーケンス反復が終了する前にサンプリング時間において所定の持続時間にかけて磁気共鳴信号がサンプリングされるサンプリングイベントを含み、前記サンプリング時間は複数のサンプリング時間の分布から選択され、前記辞書磁気共鳴データは、前記サンプリングイベント中に取得される、メモリと、
器具を制御するためのプロセッサとを備える、
器具であって、
前記マシン実行可能命令の実行はさらに、前記プロセッサに、
・電流を電流分布から選択することと、
・電流を前記補助磁場コイルに供給し、前記試験サンプルの前記主磁場を調整するよう前記器具を制御することと、
・前記補助磁場コイルに電流を供給している間にパルスシーケンスコマンドを使用して前記磁気共鳴システムを制御することによって、辞書磁気共鳴データを取得することと、
・前記辞書磁気共鳴データをMRF辞書に付加することとを繰り返し実行させる、器具。 - 前記磁気共鳴システムは、さらに、少なくとも1つの方向において勾配磁場を生成する磁気勾配システムを備える、請求項4に記載の器具。
- 前記マシン実行可能命令の実行はさらに、前記プロセッサに、
・ B0不均一性プロファイル分布からB0不均一性プロファイルを選択することと、
・ 前記B0不均一性プロファイルをシミュレートするために一定の勾配磁場を生成するよう前記磁気勾配システムを制御することとを繰り返し実行させ、前記辞書磁気共鳴データは、前記一定の勾配磁場の生成中に取得される、請求項5に記載の器具。 - 前記磁気共鳴システムは、MRIシステムであり、磁場勾配システムは、3つの直交する方向において勾配磁場を生成し、前記磁場勾配システムは、さらに、前記測定ゾーン内に位相符号化勾配磁場を生成し、前記サンプリングイベント中に前記3つの方向において磁気共鳴データを空間符号化し、前記空間符号化は、前記磁気共鳴データを複数の別個のボクセルに分割する、請求項4乃至6のいずれか一項に記載の器具。
- 前記マシン実行可能命令の実行はさらに、前記プロセッサに、選択されたブロッホ方程式を用いて所定の複数の物質のセットの各々を1つ又は複数のスピンとしてモデル化することによって前記MRF辞書の少なくとも一部を計算させる、請求項4乃至7のいずれか一項に記載の器具。
- 前記パルスシーケンスコマンドは、少なくとも1つのパルスシーケンス反復の少なくとも1つの無線周波数パルスの印加中に勾配磁場を変化させる命令を含む、請求項4乃至7のいずれか一項に記載の器具。
- 前記パルスシーケンスコマンドは、少なくとも1つのパルスシーケンス反復の前記無線周波数パルスを、15msより長くする命令を含む、請求項4、5、6、7、及び9のいずれか一項に記載の器具。
- 前記マシン実行可能命令の実行はさらに、前記プロセッサに、
初期ブロッホ方程式の解を前記辞書磁気共鳴データに対して数値的に適合させ、補正されたブロッホ方程式のセットを生成させ、
前記マシン実行可能命令の実行はさらに、前記プロセッサに、
前記補正されたブロッホ方程式の少なくとも1つのパラメータを修正させることと、
前記補正されたブロッホ方程式を解いて、計算された磁気共鳴データを生成することと、
前記計算された磁気共鳴データを前記MRF辞書に付加することとを繰り返し実行させる、請求項4乃至10のいずれか一項に記載の器具。 - 前記器具は、前記辞書磁気共鳴データの取得中に前記試験サンプルの温度を制御するための温度制御システムをさらに備える、請求項4乃至11のいずれか一項に記載の器具。
- 前記マシン実行可能命令の実行はさらに、前記プロセッサに、
・ 複数の温度の分布から測定温度を選択することと、
・ 前記試験サンプルを前記測定温度に維持するよう前記温度制御システムを制御することとを繰り返し実行させ、前記試験サンプルが前記測定温度を含む所定の温度範囲内にあるとき、前記辞書磁気共鳴データが取得される、請求項12に記載の器具。 - 前記試験装置は、前記磁気共鳴システムのイメージングゾーン内の磁場強度を測定するための磁場センサをさらに備え、所望の磁場強度のための電流が指定され、前記マシン実行可能命令の実行はさらに、前記プロセッサに、
・ 前記磁場センサを制御して前記磁場強度を測定させ、
・ 測定される前記磁場強度と、前記所望の磁場強度との間の差が所定量よりも小さくなるよう、前記補助磁場コイル及び/又は少なくとも1つの勾配磁場コイルに供給される電流を調整するように前記器具を制御させる、請求項4乃至13のいずれか一項に記載の器具。 - 器具を制御するプロセッサによって実行されるマシン実行可能命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記器具は、測定ゾーンから磁気共鳴データを測定するための磁気共鳴システムであって、前記測定ゾーン内に主磁場を発生させるための磁石を含む、磁気共鳴システムと、試験サンプルを前記測定ゾーン内で保持するための試験装置であって、補助磁場コイル及びMRIアンテナを含む、試験装置とを備え、前記マシン実行可能命令の実行はさらに、前記プロセッサに、
・ 電流を電流分布から選択することと、
・ 電流を前記補助磁場コイルに供給し、前記試験サンプルの前記主磁場を調整するよう前記器具を制御することと、
・ 前記補助磁場コイルに前記電流を供給している間にパルスシーケンスコマンドを使用して前記磁気共鳴システムを制御することによって、辞書磁気共鳴データを取得することであって、前記パルスシーケンスコマンドは、前記磁気共鳴システムに、MRF技術に従って前記辞書磁気共鳴データを取得させ、前記パルスシーケンスコマンドは、一連のパルスシーケンス反復を指定し、各パルスシーケンス反復は、複数の反復時間の分布から選択される反復時間を有し、各パルスシーケンス反復は、複数の無線周波数パルスの分布から選択される無線周波数パルスを含み、前記無線周波数パルスの分布は、磁気スピンをフリップ角分布に回転させ、各パルスシーケンス反復は、該パルスシーケンス反復が終了する前にサンプリング時間において所定の持続時間にかけて磁気共鳴信号がサンプリングされるサンプリングイベントを含み、前記サンプリング時間は複数のサンプリング時間の分布から選択され、前記辞書磁気共鳴データは、前記サンプリングイベント中に取得される、ことと、
・ 前記辞書磁気共鳴データをMRF辞書に付加することとを繰り返し実行させる、非一時的コンピュータ可読媒体。 - 前記パルスシーケンスコマンドは、少なくとも1つのパルスシーケンス反復の前記無線周波数パルスを、50msより長くする命令を含む、請求項4、5、6、7、及び9のいずれか一項に記載の器具。
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