JP7315735B2 - 造影剤を用いた合成磁気共鳴イメージングおよび磁気共鳴指紋法、ならびに造影剤注入プロトコルの決定 - Google Patents
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Description
本出願は、その全開示が全体として参照により本明細書に組み入れられる、2016年11月22日に出願された米国仮特許出願第62/425303号の利益を主張するものである。本出願は、その全開示が参照により本明細書に組み入れられる、2016年11月22日に出願された米国仮特許出願第62/425312号の利益を主張する、2017年11月21日に本出願と同時に出願された国際出願第PCT/US2017/62728号に関連したものである。
y(t)=A*t+B (1)
式中、y(t)は、経時的な患者の血液プール中の造影剤の濃度であり、tは、時間であり、AおよびBは、造影関連パラメータを推定またはシミュレートするために使用されるモデルまたはアルゴリズムに基づいて決定される定数である。例えば、AおよびBは、例えば、図4と、その開示が参照により組み入れられる、本開示の譲受人に譲渡された、米国特許第5840026号、米国特許第6385483号、および米国特許第8295914号とに関連して本明細書により詳細に記載されているような、造影剤を含む造影液のパラメータ、患者のパラメータ、および/または撮像されている組織のパラメータと関連付けられた定数である。
y’(t)=A’*t+B’ (2)
式中、y’(t)は、患者の細胞外体積中の造影剤の濃度であり、tは、時間であり、A’およびB’は、造影関連パラメータを推定またはシミュレートするために使用されるモデルまたはアルゴリズムに基づいて決定される定数である。例えば、A’およびB’は、例えば、図4と、その開示が参照により組み入れられる、本開示の譲受人に譲渡された、米国特許第5840026号、米国特許第6385483号、および米国特許第8295914号とに関連して本明細書により詳細に記載されているような、造影剤を含む造影液のパラメータ、患者のパラメータ、および/または撮像されている組織のパラメータと関連付けられた定数である。
y(t)=M*(t-To) (3)
式中、Mは、定数Aと定数Bにと基づくものであり、tは、時間であり、Toは、時間的オフセットである。これは同じ線を表す別の方法である。
101 撮像装置
102 エネルギー源
103 エネルギーセンサ
104 コンピュータ
107 補助センサ
110 イメージングシステム
120 制御システム
121 コンピュータ
122 処理装置
123 コンピュータ可読記憶媒体
124 システムバス
125 システムメモリ
126 取り外し不能メモリ
129 外部インターフェース
130 ユーザインターフェース
131 GUIディスプレイ
132 キーボード、マウス、または他の装置
133 プリンタ
134 スピーカ
140 注入器
141 造影液
142 生理食塩水または他の流体
150 1個または複数の外部データシステム、コンピュータシステム
160 患者支持体、患者ポジショナ
200 プロセス
300 プロセス
500 プロセス
Claims (17)
前記1つまたは複数のプロセッサが、一連のシーケンスブロックにおける経時的な対象物内の体積と関連付けられた複数のパラメータを測定またはシミュレートするステップであって、前記一連のシーケンスブロック内の各シーケンスブロックにおいて、前記複数のパラメータが、前記対象物内の前記体積中で同時に発生し、前記複数のパラメータのうちの少なくとも1つのパラメータが、前記一連のシーケンスブロック内の前記シーケンスブロックから別のシーケンスブロックまで変動し、前記複数のパラメータが、前記一連のシーケンスブロックにおける経時的な前記対象物内の前記体積中の造影剤の濃度と関連付けられた少なくとも1つの造影関連パラメータを含む、ステップと、
前記1つまたは複数のプロセッサが、前記一連のシーケンスブロックにおける経時的な前記対象物内の前記体積の前記複数のパラメータに基づく信号展開を、前記対象物内の前記体積と関連付けてデータベースに格納するステップであって、前記信号展開が、前記一連のシーケンスブロックにおける経時的な前記少なくとも1つの造影関連パラメータを2つ以上の値で定義する、ステップと、
前記1つまたは複数のプロセッサが、前記造影剤を患者に送達して、前記少なくとも1つの造影関連パラメータによって定義される通りに、経時的な前記患者の血液プール中の前記造影剤の前記濃度を提供するよう、注入器を制御するステップと、
前記1つまたは複数のプロセッサが、別の一連のシーケンスブロックにおいて前記患者内の別の体積に無線周波数(RF)エネルギーを印加して、前記別の体積を前記別の一連のシーケンスブロックにおける磁気共鳴(MR)励起に曝露するよう、核磁気共鳴(NMR)装置を制御するステップであって、前記別の一連のシーケンスブロック内の各シーケンスブロックにおける前記MR励起が、前記別の体積中の1つまたは複数の共鳴種に、前記各シーケンスブロックにおいて個々の信号を同時生成させる、ステップと、
前記1つまたは複数のプロセッサが、前記別の一連のシーケンスブロック内の各シーケンスブロックにおける前記同時生成された個々の信号を取得するよう、前記NMR装置を制御するステップであって、別の信号展開が、各シーケンスブロックから取得される前記同時生成された個々の信号に基づいて決定される、ステップと、
前記1つまたは複数のプロセッサが、前記別の信号展開を前記データベースに格納された前記信号展開とマッチングして、前記1つまたは複数の共鳴種に適用される前記MR励起に応答して前記別の信号展開を生成した前記1つまたは複数の共鳴種を識別するステップと
を含む、方法。
前記1つまたは複数のプロセッサが、前記少なくとも1つの造影関連パラメータと関連付けられた所望の時間拡張出力を決定するステップと、
前記1つまたは複数のプロセッサが、前記体積の前記入力関数を使用して、前記一連のシーケンスブロックにおける経時的な前記少なくとも1つの造影関連パラメータを定義する前記信号展開を決定するステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
前記1つまたは複数のプロセッサが、前記少なくとも1つの造影関連パラメータに基づいて所望の時間拡張出力を決定するステップであって、前記所望の時間拡張出力が、経時的な前記患者の前記血液プール中の前記造影剤の前記濃度と関連付けられる、ステップと、
前記1つまたは複数のプロセッサが、前記患者の前記入力関数を使用して、注入プロトコル入力を決定するステップであって、前記注入プロトコル入力が、前記所望の時間拡張出力を達成する時間に基づいて導出される、ステップと、
前記1つまたは複数のプロセッサが、前記決定された注入プロトコル入力に基づいて前記造影剤を前記患者に送達するよう、前記注入器を制御するステップであって、前記決定された注入プロトコル入力に基づいて前記造影剤を前記患者に送達するよう、前記注入器を制御することが、前記少なくとも1つの造影関連パラメータによって定義される通りに、経時的に前記患者の前記血液プール中の前記造影剤の前記濃度を提供する、ステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
前記一連のシーケンスブロックにおける経時的な前記対象物内の前記体積の前記複数のパラメータに基づく信号展開を、前記対象物内の前記体積と関連付けてデータベースに格納することであって、前記信号展開が、前記一連のシーケンスブロックにおける経時的な前記少なくとも1つの造影関連パラメータを2つ以上の値で定義する、ことと、
前記造影剤を患者に送達して、前記少なくとも1つの造影関連パラメータによって定義される通りに、経時的な前記患者の血液プール中の前記造影剤の前記濃度を提供するよう、注入器を制御することと、
別の一連のシーケンスブロックにおいて前記患者内の別の体積に無線周波数(RF)エネルギーを印加して、前記別の体積を前記別の一連のシーケンスブロックにおける磁気共鳴(MR)励起に曝露するよう、核磁気共鳴(NMR)装置を制御することであって、前記別の一連のシーケンスブロック内の各シーケンスブロックにおける前記MR励起が、前記別の体積中の1つまたは複数の共鳴種に、前記各シーケンスブロックにおいて個々の信号を同時生成させる、ことと、
前記別の一連のシーケンスブロック内の各シーケンスブロックにおける前記同時生成された個々の信号を取得するよう、前記NMR装置を制御することであって、別の信号展開が、各シーケンスブロックから取得される前記同時生成された個々の信号に基づいて決定される、ことと、
前記別の信号展開を前記データベースに格納された前記信号展開とマッチングして、前記1つまたは複数の共鳴種に適用される前記MR励起に応答して前記別の信号展開を生成した前記1つまたは複数の共鳴種を識別することと
を行うようにプログラムまたは構成された1つまたは複数のプロセッサ
を含む、コンピューティングシステム。
前記対象物と関連付けられたデータに基づいて前記対象物内の前記体積の入力関数を求めることであって、前記体積の前記入力関数が、所与の入力についての時間拡張出力を提供し、前記時間拡張出力が、前記対象物内の前記体積における経時的な前記造影剤の所望の濃度を達成する時間と関連付けられる、ことと、
前記少なくとも1つの造影関連パラメータと関連付けられた所望の時間拡張出力を決定することと、
前記体積の前記入力関数を使用して、前記一連のシーケンスブロックにおける経時的な前記少なくとも1つの造影関連パラメータを定義する前記信号展開を決定することと
を行うようにさらにプログラムまたは構成される、請求項15に記載のコンピューティングシステム。
前記患者と関連付けられたデータに基づいて前記患者の入力関数を求めることであって、前記患者の前記入力関数が、所与の入力についての時間拡張出力を提供する、ことと、
前記少なくとも1つの造影関連パラメータに基づいて所望の時間拡張出力を決定することであって、前記所望の時間拡張出力が、経時的な前記患者の前記血液プール中の前記造影剤の前記濃度と関連付けられる、ことと、
前記患者の前記入力関数を使用して、注入プロトコル入力を決定することであって、前記注入プロトコル入力が、前記所望の時間拡張出力を達成する時間に基づいて導出される、ことと、
前記決定された注入プロトコル入力に基づいて前記造影剤を前記患者に送達するよう、前記注入器を制御することであって、前記決定された注入プロトコル入力に基づいて前記造影剤を前記患者に送達するよう、前記注入器を制御することが、前記少なくとも1つの造影関連パラメータによって定義される通りに、経時的に前記患者の前記血液プール中の前記造影剤の前記濃度を提供する、ことと
を行うようにさらにプログラムまたは構成される、請求項15に記載のコンピューティングシステム。
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