JP2005520609A - 動く臓器に関するｍｒ画像データを収集するための方法、ソフトウェア及び装置 - Google Patents

Abstract

検査されるべき患者の呼吸により動く場合のように、第１の最端位置と第２の最端位置との間において動く、臓器に関するＭＲ画像データを収集する方法に関する。スカウトフィルムにより、上記臓器の位置を示す信号の位置合わせと同時に、上記臓器が位置合わせされる。リアルタイムのＭＲ画像データは、上記臓器の少なくとも１つのスキャンプレーンにおいて収集され、該スキャンプレーンが、上記臓器の位置を推定する、同時に測定される信号に依存して調整される。幾つかのスキャンプレーンが使用される。こうした複数のスキャンプレーンの各個別のスキャンプレーンについては、時間の関数としての該スキャンプレーンの位置が、スカウトフィルムにより測定される予め選択された臓器位置に関して規定される。リアルタイムのＭＲ画像データの収集の間、それぞれのスキャン位置は各個別に調整され、そのため、各々のスキャンプレーン位置が上記臓器の位置を示す信号に依存する。特に、本発明は心臓ＭＲＩにおいて使用される。

Description

本発明は、第１の最端位置と第２の最端位置との間において動きを実行する、動く臓器に関するＭＲ(magnetic resonance，磁気共鳴)画像データを収集するための方法であって、前記方法が、
−スカウトフィルムにより測定される臓器の位置を示す少なくとも１つの信号の位置合わせ（registration，レジストレーション）と同時に上記臓器のスカウトフィルムを位置合わせするステップと、
−上記臓器の少なくとも１つのスキャンプレーンにおいてリアルタイムのＭＲ画像データを収集し、それによって、上記スキャンプレーンの位置が、第１の最端位置と第２の最端位置との間における上記臓器の位置を推定する、同時に測定された信号に依存して調整されるステップと、を有する方法に関する。

このような方法は、米国特許第６０５７６８０号明細書から知られている。

既知の方法では、ＭＲ画像データは、心周期の間、心拡張期の最大行程(maximum excursion)位置と、心収縮期の最大行程位置との間で動く冠状動脈に関して収集される。この方法は、最大行程の各位置の間で動脈が動く心周期の間の動脈のロケーションを追尾するステップを有する。この既知の方法では、ＭＲデータは、冠状動脈が最大行程の各位置の間にある領域であって、データ収集時の動脈のロケーションとほぼ一致するように、励起又は収集のスキャンロケーションがＭＲスキャン中に調整される領域において、心周期の間に多くのロケーションで収集される。動脈の最大行程位置は、リアルタイムのＭＲ画像データの実際の収集より前に測定されるスカウトフィルム（scout film，調査映像）から導き出される。

本発明の目的は、既知の方法を改善し、以下の説明から明らかとなるであろう利点を実現することにある。

第１の態様において、本発明による方法は、
−複数のスキャンプレーンが用いられ、それによって、上記複数のスキャンプレーンの各個別のスキャンプレーンについて、時間の関数としての該スキャンプレーンの位置が、スカウトフィルムにより測定される予め選択された臓器位置に関して規定され、
−リアルタイムのＭＲ画像データの収集の間、それぞれのスキャンプレーンが各々個別に調整され、そのため、各々のスキャンプレーンが臓器の位置を示す信号に依存する、ことを特徴とする。このような態様において、リアルタイムに得られた画像の品質を改善することが可能であり、更に、測定される臓器に対するボリュームパラメータの決定に際して、これらの画像が使われる場合の精度を高めることが可能である。

通常、スカウトフィルムは、画像信号によって表される一連の連続したスカウト画像の形で作られる。好ましくは、デジタル画像信号が使われる。

好ましくは、それぞれのスキャンプレーン位置を制御するために用いられる信号は、臓器が測定される患者の呼吸周期に応答する。この方策の適用によって、精度はかなり高められる。更に、信号が測定される臓器の自律的な動きに対して、代替的に又は累積的に応答する場合、精度は一層高められることができる。このことは、特に、心臓に関連したパラメータの測定に関係する。

この後者の場合、上記信号が、ＥＣＧ信号、肺臓／肝臓の移行プレーンに関する位置信号、又は両方の信号であることが有利である。

本発明による方法の他の態様では、個々のスキャンプレーン位置が、スカウトフィルムを集合的に構成する一連の画像から予め選択された画像において識別される臓器位置に関して規定され、それによって、予め選択された画像に対して中間にある選択されない画像に関する個々のスキャンプレーン位置が、補間によって導き出される。この方策により、適用されたスキャンプレーンの迅速な患者依存の適応化が可能になり、心臓又は心臓の一部のボリューム決定における精度が高められる結果となる。

本発明は、更に、本発明による方法を実行することを目的とする装置及びソフトウェアプログラムにおいて具現化される。

一般に、従来技術を上回る本発明の利点は、使用される多量のスキャンプレーンの各スキャンプレーンが、モニタされる臓器の動きを接近して追従し、それによって、関係するスキャンプレーンを通した臓器の動きによる不正確さが避けられることである。

本発明を更に明瞭に説明するために、本発明による方法の具体的な実施形態の限定されない実施例が以下に参照される。

以下の説明では、測定されるべき臓器として心臓が参照されている。しかしながら、本発明は他の臓器にも同様に適用可能である。心臓は、単に一例として選択されるに過ぎない。

本発明による方法においては、「スカウトスキャン」とも呼ばれる予備的な事前走査が、測定されるべき臓器、特に心臓について行われる。この目的のために、心臓の一連のそれぞれの画像により構成され、心臓の動きを示す動画が作られる。従って、動く心臓は、例えば、心臓ＭＲＩ（cardiac magnetic resonance imaging）の適用によって測定され得る。スカウトフィルムの位置合わせと同時に、

−患者の呼吸周期をモニタするために肝臓と肺臓との間の移行プレーンの動きを測定する、いわゆるナビゲータ信号と、
−心臓自体をモニタするための心電図（ECG：electrocardiogram）と、
の心臓の動きを示す信号のうち少なくとも１つ、好ましくは２つが測定される。

スカウトフィルム及び上記に記述された信号の位置合わせ後、スキャンプレーン位置が、スカウトフィルムにおいてモニタされた心臓に対して規定される。それぞれのスキャンプレーン位置は、スカウトフィルムの各個別の画像について、又は好ましくはスカウトフィルムからの予め選択された画像について、例えば、心臓がとることができる最端位置の両方に関する画像について規定され得る。この後者の状況では、心臓の中間位置のためのスキャンプレーン位置、すなわち、スカウトフィルムから選択されない画像において示される位置を確定するように補間が用いられる。

上述されたものは、測定されるべき心臓に関わる実際のリアルタイムのデータ収集より前に行われるべき予備的な作業を構成する。収集の間、それぞれのスキャンプレーンの位置は、継続的にリアルタイムで調整される。調整の量は、呼吸機能、心臓自体の動き、又は（好ましくは）これら２つの組み合わせに関連して同時に測定される信号に依存して導き出される。調整の必要とされる量は、スカウトフィルムにより記録される予備的な測定値から導き出される。必要とされる調整の迅速な処理を可能にするために、当技術分野において知られる、いわゆる、ルックアップテーブルが用いられる。上記に示されたことと同様に、これらのルックアップテーブルは、心電図から導き出される信号、肝臓／肺臓の移行に関わるナビゲータ信号、又はこれら両方の信号の関数として、個々のスキャンプレーンの位置決めに関連するパラメータを提供する。

本発明は、これまで説明された例示的な実施形態に限定されるものではない。この実施例は、単に、主題の本発明の保護範囲を規定する添付された請求項の範囲を明らかにする目的を果たすに過ぎない。

Claims (7)

1. 第１の最端位置と第２の最端位置との間において動きを実行する、動く臓器に関するＭＲ画像データを収集するための方法であって、前記方法が、
   −スカウトフィルムにより測定される臓器の位置を示す少なくとも１つの信号の位置合わせと同時に前記臓器のスカウトフィルムを位置合わせするステップと、
   −前記臓器の少なくとも１つのスキャンプレーンにおいてリアルタイムのＭＲ画像データを収集し、それによって、前記スキャンプレーンの前記位置が、前記第１の最端位置と前記第２の最端位置との間における前記臓器の前記位置を推定する、同時に測定された信号に依存して調整されるステップと、を有する方法において、
   −複数のスキャンプレーンが用いられ、それによって、前記複数のスキャンプレーンの各個別のスキャンプレーンについて、時間の関数としての前記スキャンプレーンの位置が、前記スカウトフィルムにより測定される予め選択された臓器位置に関して規定され、
   −前記リアルタイムのＭＲ画像データの前記収集の間、それぞれのスキャン位置が各個別に調整され、そのため、各々のスキャンプレーン位置が前記臓器の前記位置を示す前記信号に依存する、ことを特徴とする方法。
2. 前記信号は、臓器が測定される患者の呼吸周期に応答することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記信号が、測定される前記臓器の自律的な動きに応答することを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記臓器が心臓であり、前記信号は、ＥＣＧ信号、肺臓／肝臓の移行プレーンに関する位置信号、又は両方の信号であることを特徴とする、請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法。
5. 前記個別のスキャンプレーン位置が、前記スカウトフィルムを集合的に構成する一連の画像から予め選択された画像において識別される臓器位置に関して規定され、前記予め選択された画像に対して中間にある選択されない画像に関する前記個別のスキャンプレーン位置が、補間によって導き出されることを特徴とする、請求項１乃至４の何れか１項に記載の方法。
6. 請求項１乃至５の何れか１項に記載の方法を実行する装置。
7. 請求項１乃至５の何れか１項に記載の方法を装置に実行させるための符号化を含む、ＭＲ画像データを収集するための装置のコンピュータ用のソフトウェアプログラム。