JP7059189B2 - 定常状態磁気共鳴フィンガープリンティング - Google Patents
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Description
MR信号を取得するMRイメージングシステム。
擬似ランダムMRフィンガープリントシーケンスに従ってデータを取得するプログラム。
以下で説明するように定常状態MRF信号に基づいてMRFディクショナリを計算するソフトウェア。
測定された信号をディクショナリと照合する方法。
1.列間遅延tdをもつ基本MRF列のいくつかの繰り返しからなるシーケンスを構成する。
2.遅延中のスピン系の時間展開を考慮に入れて、完全な合成シーケンスに対する組織パラメータのセットのための予想信号を計算する。計算のタイプは、使用されるMRシーケンスのタイプに依存する。それは、単一スピンのブロッホシミュレーション、スピンの集合のブロッホシミュレーション、拡張位相グラフ計算、又は系を十分に適切に説明する任意の他のスピンモデル計算である。
3.計算された信号から、最後のフィンガープリント繰り返しに対応する部分を切り取り、このフィンガープリント信号をディクショナリエントリとして使用する。
この例で使用される磁気共鳴フィンガープリントシーケンスは、スポイルド勾配エコーシーケンスに基づく。それは200個のフリップ角からなる列からなり、その前に反転パルスがあり、200ステップに対して3秒の合計時間がある。シーケンスは数回繰り返され、完全なパルス列の予想信号が、拡張位相グラフ形式を使用して計算される。測定は、既知のゲル試料を備えたファントムを使用して実行された。MRFディクショナリは、異なる試料(227ms≦T1≦1646ms;48ms≦T2≦369ms)の18個のエントリ(そのうちの12個はファントムに存在する)と、バックグラウンドのための1つのエントリからなる。
2 ゲル試料2
3 ゲル試料3
4 ゲル試料4
6 ゲル試料6
7 ゲル試料7
8 ゲル試料8
9 ゲル試料9
10 ゲル試料10
11 ゲル試料11
12 ゲル試料12
13 ゲル試料13
14 ゲル試料14
100 磁気共鳴イメージングシステム
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
110 磁場勾配コイル
112 磁場勾配コイル電源
114 高周波コイル
116 送受信器
118 被検体
120 被検体支持体
122 アクチュエータ
124 所定の方向
125 スライス
126 コンピュータシステム
128 ハードウェアインタフェース
130 プロセッサ
132 ユーザインタフェース
134 コンピュータストレージ
136 コンピュータメモリ
140 パルスシーケンスコマンド
142 磁気共鳴データ
144 定常状態磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリ
148 磁気共鳴画像
150 制御命令
152 磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリ生成命令
154 画像再構成命令
200 パルスシーケンスコマンドで磁気共鳴イメージングシステムを制御することによって、磁気共鳴データの複数のk空間トレースを順次取得するステップ
202 複数のk空間トレースのうちの所定の数のk空間トレースが取得された後に取得されるk空間トレースに対する所定の物質のセットの各々の存在量を計算するステップ
300 RFパルス
302 MR信号
304 MR信号
306 第1のMR信号
Claims (13)
- 測定ゾーン内の被検体から磁気共鳴データを取得するための磁気共鳴イメージングシステムであって、前記磁気共鳴イメージングシステムは、
前記磁気共鳴イメージングシステムを制御するためのプロセッサと、
マシン実行可能命令及びパルスシーケンスコマンドを記憶するためのメモリとを含み、
前記パルスシーケンスコマンドが、磁気共鳴フィンガープリンティングプロトコルに従って前記磁気共鳴データを取得するように前記磁気共鳴イメージングシステムを制御し、前記パルスシーケンスコマンドが、RFパルス列を生成するように前記磁気共鳴イメージングシステムを制御し、前記パルスシーケンスコマンドが、前記磁気共鳴データを複数のk空間トレースとして取得するように前記磁気共鳴イメージングシステムを制御し、前記パルスシーケンスコマンドが、前記複数のk空間トレースの各々の前記取得のために繰り返されるべき前記RFパルス列を制御し、前記マシン実行可能命令によって、前記プロセッサが、
パルスシーケンスコマンドで前記磁気共鳴イメージングシステムを制御することによって、磁気共鳴データの前記複数のk空間トレースを順次取得することと、
初期に取得される所定の数のk空間トレースが取得された後でのみ、前記k空間トレースを定常状態磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリと比較することであって、前記所定の数のk空間トレースが取得された後、磁化は平衡状態に達する、当該比較することと、
前記複数のk空間トレースのうちの前記所定の数のk空間トレースが取得された後に取得されるk空間トレースに対する所定の物質のセットの各々の存在量を計算することとを実行させ、所定の物質のセットの各々の前記存在量が、前記磁気共鳴データを前記定常状態磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリと比較することによって決定され、前記定常状態磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリが、所定の物質のセットに対して前記RFパルス列に応答して計算された磁気共鳴信号のリストを含み、
前記所定の数のk空間トレースが、決定されるべき個々のディクショナリエントリのT1値及びT2値に動的に適合される、磁気共鳴イメージングシステムにおいて、
前記マシン実行可能命令の実行によって、前記プロセッサは、前記定常状態磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリの計算の間に前記所定の数を決定し、前記所定の数が、前記定常状態磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリの前記計算の間に生成されたシミュレート磁気共鳴データの収束を決定する収束基準を使用して決定される、磁気共鳴イメージングシステム。 - 前記マシン実行可能命令の実行によって、前記プロセッサが、前記所定の数のk空間トレースを廃棄する、請求項1に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
- 前記パルスシーケンスコマンドが、各RFパルス列の間の最大遅延で前記RFパルス列を繰り返すように前記磁気共鳴イメージングシステムを制御し、前記最大遅延が、5秒未満、1秒未満、0.5秒未満、0.1秒未満、0.05秒未満、及び0.00秒未満のうちのいずれかである、請求項1又は2に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
- 前記磁気共鳴イメージングシステムがメイン磁場をもつ磁石を含み、前記メイン磁場が、前記測定ゾーン内に平均の磁場の大きさを有し、前記マシン実行可能命令の実行によって、前記プロセッサが、各RFパルス列を、前記平均の磁場の大きさにおける前記所定の物質のセットの最大T1時間の5倍、前記平均の磁場の大きさにおける前記所定の物質のセットの最大T1時間の1倍、前記平均の磁場の大きさにおける前記所定の物質のセットの最大T1時間の0.5倍、及び前記平均の磁場の大きさにおける前記所定の物質のセットの最大T1時間の0.1倍のうちのいずれかよりも速く繰り返す、請求項1又は2に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
- 前記マシン実行可能命令の実行によって、更に、前記プロセッサが、前記定常状態磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリを計算する、請求項1から4のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
- 前記マシン実行可能命令の実行によって、更に、前記プロセッサが、前記所定の物質のセットの各々への前記RFパルス列の繰り返し印加をモデリングすることによって前記定常状態磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリを計算する、請求項5に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
- 前記パルスシーケンスコマンドが、k空間において前記複数のk空間トレースを回転させること、ラジアルサンプリングを使用して前記複数のk空間トレースを取得すること、デカルトサンプリングを使用して前記複数のk空間トレースを取得すること、及び非デカルトサンプリングを使用して前記複数のk空間トレースを取得することのうちのいずれかを実行するように、前記磁気共鳴イメージングシステムを制御する、請求項1から6のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
- 前記パルスシーケンスコマンドが、PROPELLER磁気共鳴イメージングプロトコルに従って前記磁気共鳴データを取得するように前記磁気共鳴イメージングシステムを制御する、請求項1から6のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
- 前記パルスシーケンスコマンドが、前記複数のk空間トレースをk空間におけるスパイラルとして取得するように前記磁気共鳴イメージングシステムを制御する、請求項1から6のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
- 前記パルスシーケンスコマンドが、前記複数のk空間トレースをデカルトk空間におけるラインとして取得するように前記磁気共鳴イメージングシステムを制御する、請求項1から6のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
- 前記パルスシーケンスコマンドが、前記磁気共鳴データを、並列イメージング磁気共鳴イメージングプロトコル、SENSE磁気共鳴イメージングプロトコル、及びGRAPPA磁気共鳴イメージングプロトコルのうちのいずれかに従って取得するように前記磁気共鳴イメージングシステムを制御する、請求項10に記載の磁気共鳴イメージングシステム。
- 測定ゾーン内の被検体から磁気共鳴データを取得するように磁気共鳴イメージングシステムを制御するプロセッサによる実行のためのマシン実行可能命令を含むコンピュータプログラムであって、前記マシン実行可能命令によって、前記プロセッサが、
磁気共鳴フィンガープリンティングプロトコルに従って前記磁気共鳴データを取得するように前記磁気共鳴イメージングシステムを制御するためのパルスシーケンスコマンドで前記磁気共鳴イメージングシステムを制御することによって、磁気共鳴データの複数のk空間トレースを順次取得することであって、前記パルスシーケンスコマンドが、RFパルス列を生成するように前記磁気共鳴イメージングシステムを制御し、前記パルスシーケンスコマンドが、前記磁気共鳴データを複数のk空間トレースとして取得するように前記磁気共鳴イメージングシステムを制御し、前記パルスシーケンスコマンドが、前記複数のk空間トレースの各々の前記取得のために繰り返されるべき前記RFパルス列を制御する、当該取得することと、
初期に取得される所定の数のk空間トレースが実行された後でのみ、前記k空間トレースを定常状態磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリと比較することであって、前記所定の数のk空間トレースが取得された後、磁化は平衡状態に達する、当該比較することと、
前記複数のk空間トレースのうちの前記所定の数のk空間トレースが取得された後に取得されるk空間トレースに対する所定の物質のセットの各々の存在量を計算することであって、所定の物質のセットの各々の前記存在量が、前記磁気共鳴データを前記定常状態磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリと比較することによって決定され、前記定常状態磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリが、所定の物質のセットに対して前記RFパルス列に応答して計算された磁気共鳴信号のリストを含み、前記所定の数のk空間トレースが、決定されるべき個々のディクショナリエントリのT1値及びT2値に動的に適合される、当該計算することとを行う、コンピュータプログラムにおいて、
前記マシン実行可能命令の実行によって、前記プロセッサは、前記定常状態磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリの計算の間に前記所定の数を決定し、前記所定の数が、前記定常状態磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリの前記計算の間に生成されたシミュレート磁気共鳴データの収束を決定する収束基準を使用して決定される、コンピュータプログラム。 - 測定ゾーン内の被検体から磁気共鳴データを取得するための磁気共鳴イメージングシステムを動作させる方法であって、前記方法は、
磁気共鳴フィンガープリンティングプロトコルに従って前記磁気共鳴データを取得するように前記磁気共鳴イメージングシステムを制御するためのパルスシーケンスコマンドで前記磁気共鳴イメージングシステムを制御することによって、磁気共鳴データの複数のk空間トレースを順次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が、RFパルス列を生成するように前記磁気共鳴イメージングシステムを制御し、前記パルスシーケンスコマンドが、前記磁気共鳴データを複数のk空間トレースとして取得するように前記磁気共鳴イメージングシステムを制御し、前記パルスシーケンスコマンドが、前記複数のk空間トレースの各々の前記取得のために繰り返されるべき前記RFパルス列を制御する、当該取得するステップと、
初期に取得される所定の数のk空間トレースが実行された後でのみ、前記k空間トレースを定常状態磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリと比較するステップであって、前記所定の数のk空間トレースが取得された後、磁化は平衡状態に達する、当該比較するステップと、
前記複数のk空間トレースのうちの前記所定の数のk空間トレースが取得された後に取得されるk空間トレースに対する所定の物質のセットの各々の存在量を計算するステップであって、所定の物質のセットの各々の前記存在量が、前記磁気共鳴データを前記定常状態磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリと比較することによって決定され、前記定常状態磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリが、所定の物質のセットに対して前記RFパルス列に応答して計算された磁気共鳴信号のリストを含み、前記所定の数のk空間トレースが、決定されるべき個々のディクショナリエントリのT1値及びT2値に動的に適合される、当該計算するステップと
を有する、方法において、
前記定常状態磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリの計算の間に所定の数を決定するステップを更に有し、前記所定の数が、前記定常状態磁気共鳴フィンガープリンティングディクショナリの前記計算の間に生成されたシミュレート磁気共鳴データの収束を決定する収束基準を使用して決定される、方法。
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