JP7475376B2 - Mriのストレイン測定値による心機能の迅速な定量評価 - Google Patents
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Description
本出願は、2016年4月27日に出願された米国特許仮出願第62/328,374号、並びに2016年11月1日に出願された米国特許仮出願第62/415,767号の優先権を主張するものであり、これらの内容は、参照によって、全内容が本明細書に記載されているかのように本明細書に組み込まれている。
本特許文書の開示の一部は、著作権保護の対象となる内容を含む。著作権所有者のマイオカーディアルソリューションズインコーポレイテッド(MyoCardial Solutions, Inc.)は、特許商標庁の特許ファイル又は記録に現れる限り、特許文書又は特許開示の何人による複製にも異議を唱えないが、それ以外では、全ての著作権を留保する。
w_0=(1+s_max)×(1+s_min)/(s_max-s_min)×1/H
w_L=(1+s_min)/(s_max-s_min)×1/H
w_H=(1+s_max)/(s_max-s_min)×1/H
条件としてs_max<1+2.s_minであり、Hはmm単位のスライス厚さである。
MRIシステム10(図1)は、高磁場磁石20m(1.5T、3T、更にはこれより強いか弱い磁場強度)を有するMRIスキャナ20を使用し、患者は、テーブル22によって保持される、平行移動可能なMRIテーブルトップ23の上に配置されてよい。テーブルトップ23は、摺動してMRI磁石ボア20bを出入りすることが可能である。この動きの制御は、MRI磁石室内から、又は磁石室外の(例えば、MRIスイートの制御室内の)コンソールから行われてよい。胸郭又は心臓をイメージングする為の、専用又は従来型の胸部コイル25が使用されてよい。イメージングの為の患者の姿勢は任意であってよいが、心臓病患者の場合の典型的な姿勢は、仰向けに横たわり、足からMRIに入るというものである。又、垂直方向のボアシステムも使用されてよい。
SENC(ストレインエンコーデッドイメージング)は、心筋などの組織の局所変形をイメージングするMRI技術である。本発明の実施形態では、SENCパルスシーケンスを使用して、単一心拍の間のストレインの動画(連続するMRIイメージの系列)を、MRIによる心臓のそれぞれのカット/スライスの単一ビューとして捕捉する。そして、心臓の複数の所定のカット(本明細書では「カット」という語は「スライス」又は「プレーン」とも区別なく称される)から複数のストレインシーケンスが捕捉されると、心筋の収縮及び機能との相関がある円周方向及び長軸方向のストレインのグローバル値及び局所値の定量化が行われる。
典型的な実施形態では、心筋の収縮を測定する為のSENCパルスシーケンスのパラメータを設定する為に、以下の数式/公式が使用されてよい。
w_0=(1+s_max)×(1+s_min)/(s_max-s_min)×1/H
w_L=(1+s_min)/(s_max-s_min)×1/H
w_H=(1+s_max)/(s_max-s_min)×1/H
但し、
s_max<1+2.s_min
Hはスライスの厚さ(mm)である。
s_max<1+2×s_min(即ち、s_max<0.40)
これは、測定可能な最大ストレインが40%の伸展であることを意味する。
スライスの厚さが10mmであるとすると次のようになる。
w_0=(1+0.4)×(1-0.3)/(0.4-(-0.3))×1/10=0.14mm^{-1}
w_L=(1-0.3)/(0.4-(-0.3))×1/10=0.10mm^{-1}
w_H=(1+0.4)/(0.4-(-0.3))×1/10=0.2mm^{-1}
本発明の方法、システム、及び回路は、迅速ストレインエンコーディング(SENC)パルスシーケンスを用いて、単一心拍の間に、心周期の間の、且つ、心臓の一スライス(プレーン)内の心筋機能性のイメージのシーケンスを捕捉する。このSENCローイメージ系列を集めることにより、そのスライスにおける心筋の解剖学的シーケンス及びストレインシーケンスが得られる。解剖学的シーケンスは、心臓の組織を明るく示し、対照的に肺組織及び血液を格段に暗く示す。この対照により、心筋を身体の他の組織と切り離す高速区分化(即ち、各イメージに分離すること)が可能になる。ストレインシーケンスは、心周期の間の心筋の収縮と弛緩の測定結果を示すことにより、心筋の収縮性の測定結果を提供する。
スキャンシーケンス捕捉の為に磁石内にいる時間が最小限
・ストレインシーケンスが取得される基になる高速スキャン及び多種多様な動画の捕捉を完了する為に、患者が磁石のボア内にいなければならない時間が最小限である。
・ストレインシーケンスの数はプレーンの数で決まり、各ストレインシーケンスは単一心拍で捕捉可能である為、磁石内にいる時間の長さは、心拍数と相互に関連付けられるプレーンの数に依存する。
呼吸を止めなくてよい
・高速スキャンは、被験者が自由に呼吸している間に実施可能であり、従来の方法で必要だったように何度も呼吸を止めることは不要である。
・区分捕捉やイメージセット間の信号平均は不要であり、各ストレインシーケンスは1心拍で捕捉可能である為、患者は、スキャン処置中はずっと呼吸し続けることが可能である。
イメージングビューの高速プランニング
・高速プランニングにより、心臓の位置を厳密に示し、心臓の主軸を画定することにより、高速スキャンの準備をすることが可能である。
・高速プランニング捕捉に限定されないあらゆる心臓捕捉の準備が、単一心拍のSENC捕捉によって行われてよい。
・高速プランニングの為に、1心拍の動画から捕捉されたストレインシーケンスのローイメージを、そのロー形態で使用することが可能である。
・その1心拍の動画から捕捉されたストレインシーケンスイメージを、記録されたストレインレベルに基づいて色分けして高速プランニングに使用することが可能である。
カラーの(色分けされた)ストレイン動画
・様々な1心拍の動画から捕捉されたストレインイメージのそれぞれを、連続的又は同時に、色分けされた形態で、ストレインベースの迅速心臓評価モジュール/回路を有するワークステーションのディスプレイに提示することが可能である。
・色分けされたストレイン動画は、心周期全体にわたって定量化された変形量に基づいて色が変化する(瞬時)ストレイン値を示すことが可能である。
ストレインマッピング
・客観的筋収縮状態:ストレイン値を使用して従来の筋収縮状態(過収縮、正常収縮、低収縮、無収縮、収縮不全など)が示される。
・収縮状態の色分け:筋収縮状態を視覚的に識別する為に着色スケールを使用/提供することが可能である。
・スクリーニングの為のストレイン:心筋のストレイン値の偏りは、進行性心疾患の徴候である。心不全及び/又は心筋機能弱化は様々な疾患によって引き起こされる可能性があり、そのような疾患の例として、心臓毒性、腎疾患、高血圧、糖尿病、ウイルス感染、心筋梗塞、冠動脈疾患などがある。
標準ストレイン計算
・正常収縮カットオフ:所定のカットオフストレイン値(例えば、-17%)により、異常収縮が識別/検出される。心筋の収縮時の収縮ストレイン値が-17%より小さければ、正常収縮であると識別される。
・心筋損傷カットオフの可逆性:所定の低カットオフストレイン値(-10%)は、心筋の損傷が不可逆的か可逆的かを区別する弱い筋収縮性を示す。心筋の収縮の収縮ストレイン値が-10%より大きければ、不可逆的な心筋損傷であると識別される。
・心筋の収縮の収縮ストレイン値が、異常収縮カットオフである-17%と不可逆性損傷カットオフである-10%との間であれば、異常ではあるが可逆性の心筋損傷であると識別される。
・心筋損傷の規模及び程度を定量化できることにより、治療又は緩和の管理計画を方向づけることが可能である。
・心筋損傷の程度を継続的にモニタリングすることにより、発生する進行性リモデリングと処置モダリティの影響とを評価することが可能である。
・カットオフストレイン値が「正常」か「異常」か、並びに損傷ストレインカットオフ値が「可逆的」か「不可逆的」かは、収縮ストレインに関しては、男女の区別なく、且つ小児から老人までの様々な年齢層にわたって同じカットオフ値が臨床的に有効であるという「普遍的な」意味を持ちうる。
高速スキャンを捕捉する前に、患者の位置決め及び各プレーンの定義を含むプランニングが実施される。これは、従来のCMRと同様の既存の方法で行われてよく、或いは、後述のように自動化されてよい。イメージングプレーンは、心室の心基部、中央部、及び心尖部をカバーする少なくとも3つの短軸プレーンを含んでよい。イメージングプレーンは、少なくとも4プレーンの場合には更に、少なくとも1つの長軸プレーン(心臓の全区画を示す4チャンバビュー)を含んでよい。全部で6プレーンの場合には、典型的なケースでは3つの長軸ビューが定義され、4チャンバビューに2チャンバビュー及び3チャンバビューが追加される。イメージングプレーンは、単一プレーン上のイメージシーケンスごとに、高速ストレインエンコーデッドイメージングがその単一心拍捕捉とともに使用されている場合に非常に高速に識別可能である。
高速スキャン検査では、図4に示すように、イメージが素早く(信号捕捉から数分以内に)ワークステーション60に送られて分析されることが可能である。これは、SENCローイメージからストレインイメージ及び解剖学的イメージを再構築し、解剖学的イメージに基づいて組織を区分化し、少なくとも1つのディスプレイ60d及び/又は電子レポート及び/又は紙のレポート100において、心臓カット/スライス110、120の標準図(区分化されたモデル)にストレイン値を表示することによって行われる。図4は、ビューア60vを有するディスプレイ60dを示しており、ディスプレイ60dは回路10cを有し、回路10cは、分析用としてSENCイメージを再構築し、レポート100のストレイン測定値を埋める為に使用される、心臓の様々なスライスの内側及び外側の輪郭を分析することが可能である。この図は、再構築されたイメージを表示するツールのレイアウトを示しており、そのビューでの区分化、及びレイアウトの右側の図を埋めることが示されている。
分析の結果として得られる測定値を有するレポート100が、収縮性の従来のグローバル測定値130及び局所測定値101を含めて、図6に示すように、色分けされたレポートにおいて提示されることが可能である。この図は典型的なレポートのレイアウトを示しており、グローバル測定値及び局所測定値の両方が示されており、異常なストレイン値が規定の色(典型的には赤のフォントタイプ)でマーキングされている。
色分けグラフ101gのストレイン測定値は、一般に、心筋の5つの状態(過収縮、正常収縮、低収縮、無収縮、及び収縮不全)を表す(図7に示された)色で提示されてよい。ストレイン測定値は負の数値として表されてよく、これは最大収縮時の壁筋の短縮を示している。
・弱化カットオフ:正常又は健康な筋肉と収縮が弱化している筋肉とを分別するカットオフである。図示されている提案された値は-17%である。
・可逆性カットオフ:特定の病状(例えば、心筋梗塞)において、弱化した筋肉の弱化が一時的であって回復可能なのか、永続的に損傷していて回復不能なのか(不可逆的弱化)を示すカットオフである。図示されている提案された値は-10%である。
本発明の実施形態は、少なくとも1つのプロセッサを有する回路10cを使用してよく、このプロセッサは、(PCAに依存する)ASMを使用して、トレーニングデータ内で見つかる形状変化をエンコードすることにより、4チャンバLA SENC及びFast SENC(例えば、FSENC)イメージにおいて心筋の検出、区分化、及び追跡を行うように、プロトコル/メソッドとともに構成されている。図8は、心筋組織の検出、区分化、及び追跡のアクションのフローチャートの一例を示す。トレーニングデータ203を使用して、心筋モデル及び心筋マスク206を構築することが可能である。その後、全ての検査データ202について、回路10cは心筋を見つける(208)ことが可能であり、これは、SENCイメージ102及び/又は105を分析し、(強度及び/又はストレインで)「ACC」イメージ204を作成することによって行われ、最後に回路10cは、心周期全体にわたって(即ち、強度を使用して)心筋を追跡する(210)ことが可能である。
図10A~Cは、SENCロー画像102rを、イメージングビューの高速自動プランニングの為の複数の(図では3つの)異なるカット又はプレーン102cとともに示す。心臓の、固定された短軸ビュー及び長軸ビューの高速スキャンの前に、準備として患者がテーブル上に配置されてよく、心臓及びイメージングビューの局在をこの最初の捕捉によって識別することが可能である。この捕捉時間を短縮して捕捉を非常に高速にする為に、SENCロー画像102rを使用してこれらのイメージングプレーンを決定することが可能である。有利なことに、このSENCロー画像の高速捕捉(シーケンス当たり単一心拍)では呼吸を止めなくてよい。心臓の最大収縮(収縮末期)に近いイメージを使用して、正しイメージングビューをプランニングすることが可能である。
-「ACCイメージ」は累積イメージを意味する
-「ASM」はアクティブ形状モデルである
-「AAM」はアクティブ外観モデルである
-「SAB」は短軸心基部である
-「SAM」は短軸中央部である
-「SAA」は短軸心尖部である
SENC高速パルスシーケンスを使用して、あらゆる心臓MRI検査の中で最初のステップである、イメージングのプランニングフェーズを自動化することが可能である。SENCを使用するプランニングは2つのステップを有してよく、これらのステップは、1)心臓を見つけて、イメージング視野内で他の解剖学的構造に対する心臓の位置を厳密に示すステップと、2)心室の向きを特定して心臓の主軸を画定するステップである。
本発明の実施形態はストレス検査を含み、このストレス検査は、冠動脈疾患の虚血特性を検出する為に、心臓の複数の高速SENCストレインイメージングスキャンを使用して、少なくとも1回は安静時に、少なくとも1回は別のストレスレベルで実施されてよい。ストレス検査は、安静時に心筋収縮が弱化している患者の生育可能性を示す、ストレス下でのストレインの減少によって特徴づけられる、心筋機能の向上を示すことも可能である。
図13A及びBに示すストレスレポート100は、安静時に高速スキャンにより取得されたストレイン測定値100a(1行目)、ストレス下で高速スキャンにより取得されたストレイン測定値100b(2行目)、及びストレイン測定値の変化100c(3行目)を示すことにより、心臓モデル110、120において潜在的虚血、冠状動脈狭窄の徴候がある領域を示すことが可能である。これら2つの典型的な例での色分けは、ストレイン測定値に基づいて心筋収縮をグラフィカルに描く為の様々な典型的な様式を示している。
上述のように、安静時と様々なレベルのストレス下での複数の高速スキャンを比較することにより、虚血疾患及び/又は心筋生育可能性の改善によって引き起こされる収縮性の変化を識別することが可能である。ストレス検査の為のSENCストレインイメージングの利点を以下に挙げる。
非侵襲的なストレス検査
・ストレスは、収縮性を控えめに増大させる肉体運動を用いて行われてよい。
・SENCストレインイメージングでは、患者にストレスをかけて最小限のレベルの収縮性の変化を引き起こして虚血作用を検出することが可能であり、患者に薬剤を注射してストレス反応を人工的に引き起こすことは不要である。
・この非侵襲的なSENCストレス検査技術は、針及び/又はカテーテルの挿入及び抜去が不要である為に処置時間、患者の準備、及び患者の回復を短縮し、検査前、検査中、及び検査後に薬理学的薬剤の効果をモニタリングする必要がない。
・この非侵襲的なSENCストレス検査により、薬理学的薬剤を使用して収縮性の増大を引き起こすことのリスクが低減される。これは、薬剤に対する既知の拒絶反応を回避できる為である。
リスクが小さい薬理学的薬剤処方計画
・SENCストレス検査は、低用量の薬理学的薬剤、又は最小限のストレス反応を引き起こす薬剤を用いて誘導されることが可能である。
・虚血反応を識別することが可能な収縮性の増大を引き起こす為に必要な薬理学的用量を減らすことにより、患者がより楽になり、疾患がある患者に高用量の薬理学的薬剤を投与するリスクが低減され、処置後の生産性が向上して患者の回復が促進される。
低ストレス
・低ストレスの物理アクションを追加又は代替として用いてよく、従来のストレス検査と同レベルまで心拍速度を上げる必要がない。
誘発された壁運動異常を示す標準レポート
・着色方式により、冠動脈疾患に関連する血液灌流の不足を示す、ストレス下での一部の心筋の収縮性の低減が検出される。
・ストレインスキャンの変化を定量化する標準レポートにより、心筋の運動の微細な変化を目視で探す精査担当者の主観が排除される。
・心筋自体のストレインを直接測定することにより、心筋変形のよりよい指標が得られる。
・安静時とストレス下のストレインスキャンを比較できることにより、虚血心筋と生育不能な心筋梗塞とを区別することが可能になる。
ここまで、SENCを用いてストレインを測定することにより、収縮期の心筋の収縮性を評価する、本発明の実施形態について述べてきたが、別の尺度を用いて拡張期の心筋の弛緩を評価することが可能である。本発明の実施形態は又、収縮期のストレイン値の計算に使用された区分と同じ区分において心臓の弛緩段階のストレインレートを測定する。これらの測定は、心筋の別の特性を示し、それは、拡張期の心臓の問題に関連しうるスティフネスである。
図14は、様々な区分において、心周期の様々な時点で取得されたストレイン測定値から拡張期ストレインレートを測定する例示的ステップを示す。ストレインレートはストレイン曲線の時間導関数から取得され、正の最大ストレインレートを測定することにより、拡張期の心筋の伸展速度が算出される。ノイズの低減と曲線の当てはめの方法を用いて、導関数の測定に対するノイズの影響を低減することが可能である。
本発明の実施形態では又、心臓の様々なチャンバの間の、又は1つの心臓チャンバでのストレイン及び/又はストレインレートの時間的な差を測定することにより、非同期性を識別し、心筋機能の向上に対する様々な管理アルゴリズムの影響を予測する。収縮期の組織変形に関連するピークストレインの間の時間差を評価すること、或いは、左脚ブロックがある患者、及び/又は貫壁性梗塞がある患者について円周方向均整度推定[CURE]インデックス値を計算することにより、再同期化療法及び/又は他の、心筋収縮の遅延に対処するインターベンションの恩恵を得られそうな心不全を特定することが可能である。
Dys2=A/(A+B)
A=tn{E(s,tn)の0次空間高調波}の平均
B=tn{E(s,tn)の1次空間高調波}の平均
1=完全同期
0=完全非同期
(ブロック404)
Dys3=(tn{s{1+E(s,tn)の平均}}の最小値)/(s{1+tn{E(s,tn)}の最小値}の平均)(ブロック406)
SENC検査の特徴的な要素として、磁気共鳴イメージングを用いてストレインを直接測定することにより心筋の変形を定量化するユニークな機能がある。この測定により、心筋収縮のレベルが識別され、心不全に先行する心筋弱化の徴候が得られる。
図16は、SENC検査を利用して、収縮期心不全のリスク因子を有する患者の診断及び管理を行う為の決定木を示す。心不全に進行する状態に患者を追い込む心筋機能障害になりやすい患者を、SENC検査で評価することが可能である。
SENCイメージングでは、収縮期機能障害(即ち、収縮の弱化)と拡張期機能障害(即ち、弛緩不足による心筋のこわばり)の両方を測定することが可能である。
本明細書に記載の方法は、本件のシステム、プロセス、又は他の手段により実施されてよい。本方法は、適切なシステム又はプロセスを提供する行為を全て含んでよい。そのような提供は、エンドユーザによって実施されてよい。言い換えると、(例えば、「SENCイメージングシステム」を)「提供する」ことは、本件の方法に必要なシステムを提供する為の取得、アクセス、アプローチ、配置、セットアップ、活性化、電源投入、又は他の行為を行うことをエンドユーザに求めることに過ぎない。本明細書に記載の方法は、記載されたイベント順序で実施されるだけでなく、論理的に可能であれば記載のイベントが任意の順序で実施されてよい。更に、本発明の変形形態は、変形しやすいと考えられる他の軟組織、例えば、大動脈(上行大動脈又は下行大動脈)、肺組織、胸部組織、肝臓、胃腸系解剖学的構造、又は他の軟組織に対して、がん性腫瘍、解剖学的構造の断片の石灰化、又は他の、変形の差異を評価することによって識別可能な組織特性の変化を引き起こす変質を識別する為のイメージングを行うことに使用可能である。
本発明の例示的変形形態が記載されている。これらの例の参照は限定ではない。本発明の適用可能な実施形態をより広義に例示する実施例を示されている。本発明の真の趣旨及び範囲から逸脱しない限り、記載された本発明が変更されてよく、等価物に置き換えられてよい。特定の状況、アルゴリズム、システム構成要素、プロセス、又はステップを本発明の目的、趣旨、又は範囲に適応させる修正が行われてよい。そのような修正は全て、本明細書において行われている特許請求の範囲に含まれるものとする。ここまで、本発明の例示的態様を、構成要素の選択、アルゴリズムの設計、及びシステムの構成に関する詳細とともに説明してきた。本発明の他の詳細に関しては、上記で参照した特許及び特許公開との関連で理解されるであろうし、当業者であれば一般的に知られているか、理解されるであろう。
〔付記1〕
医療用ワークステーションであって、
少なくとも1つのディスプレイと、
少なくとも一部がMRIスキャナのオンボードにあるか前記MRIスキャナと通信していて、前記少なくとも1つのディスプレイと通信している回路と、を含み、前記回路は少なくとも1つのプロセッサを含み、
前記回路は、患者の心臓の長軸プレーン及び短軸プレーンの複数のMRIイメージ系列を取得し、前記各MRIイメージ系列は、アクティブスキャン時間が5分以下であって前記患者が前記MRIスキャナのボア内にいるイメージセッションの間に、前記患者の前記心臓の別々の単一心拍にわたって取得され、
前記回路は、前記患者の前記心臓の前記複数のMRIイメージ系列に基づいて、前記患者の前記心臓の心筋心臓組織のストレインを測定し、
前記回路は、複数の隣り合う区画を有する長軸方向及び円周方向の心臓モデルを生成し、前記区画は前記測定されたストレインに基づいて色分けされている、
ワークステーション。
〔付記2〕
前記少なくとも1つのプロセッサを有する前記回路は、前記MRIスキャナに対し、前記複数のMRIイメージ系列を、前記長軸プレーン及び前記短軸プレーンである、前記心臓の別々の6つのプレーンから、心臓ゲーティングを必要としない自由呼吸イメージとして捕捉するように指示し、前記少なくとも1つのプロセッサを有する前記回路は、前記別々の長軸プレーン及び短軸プレーンに対して前記MRIイメージ系列のそれぞれの動画を生成し、前記少なくとも1つのディスプレイに前記MRIイメージの前記動画を表示させ、前記MRIイメージの前記動画における前記心筋心臓組織は、心周期全体にわたるストレイン変形の量に基づいて、時間とともに変化する色を用いてストレイン測定値を示す、付記1に記載のワークステーション。
〔付記3〕
前記ストレイン測定値は、前記心臓モデルにおいて、心筋収縮性の5つの状態、即ち、過収縮、正常収縮、低収縮、無収縮、及び収縮不全を表すように色分けされている、付記1に記載のワークステーション。
〔付記4〕
前記少なくとも1つのプロセッサを有する前記回路は、前記少なくとも1つのディスプレイに、前記複数の心臓モデルを前記ストレイン測定値とともに同時に表示させ、前記少なくとも1つのプロセッサを有する前記回路は更に、可逆的心筋機能障害に対応する第1のユニバーサルストレイン値と、不可逆的心筋機能障害に対応する第2のユニバーサルストレイン値とを識別する視覚的参照バーを生成して、前記少なくとも1つのディスプレイに同時に表示させる、付記1に記載のワークステーション。
〔付記5〕
前記少なくとも1つのプロセッサを有する前記回路は、前記少なくとも1つのディスプレイに、前記生成された複数の心臓モデルを、前記測定されたストレインとともに同時に表示させ、同時に表示される前記生成された心臓モデルは、円周方向ストレインに関して、3チャンバ心臓モデル、4チャンバ心臓モデル、及び2チャンバ心臓モデルを、前記測定されたストレインとともに含む、付記1に記載のワークステーション。
〔付記6〕
前記3チャンバ心臓モデル、前記4チャンバ心臓モデル、及び前記2チャンバ心臓モデルは、心基部下外側区画、中央部下外側区画、心尖部側部区画、心基部前壁中隔区画、中央部前壁中隔区画、心尖部前部区画、及び心尖端に関連付けられた、隣り合う少なくとも7つの区画を示し、各区画は測定されるストレイン値が異なってよい、付記5に記載のワークステーション。
〔付記7〕
前記同時に表示される心臓モデルは、心基部領域、中央部領域、及び心尖部領域を有する長軸方向ストレイン区画モデルを含み、前記心基部領域及び前記中央部領域は、それぞれが、前部区画、前壁中隔区画、下壁中隔区画、下部区画、下外側区画、及び前外側区画を含み、前記心尖部領域は、前部区画、中隔区画、下部区画、及び側部区画を含む、付記5に記載のワークステーション。
〔付記8〕
前記少なくとも1つのプロセッサを有する前記回路は、前記MRIスキャナに対し、前記患者の前記心臓の前記複数の前記MRIイメージ系列を取得する為のパルスシーケンスを生成して、以下のように定義されたエンコーディング出力(w_0)、低チューニング(w_L)、及び高チューニング(w_H)により前記ストレインを測定するように指示し、
w_0=(1+s_max)×(1+s_min)/(s_max-s_min)×1/H
w_L=(1+s_min)/(s_max-s_min)×1/H
w_H=(1+s_max)/(s_max-s_min)×1/H
条件としてs_max<1+2.s_minであり、Hはmm単位のスライス厚さである、付記1に記載のワークステーション。
〔付記9〕
前記少なくとも1つのプロセッサを有する前記回路は更に、
横断プレーン、矢状プレーン、及び冠状プレーンから前記心臓のMRIイメージ系列を取得して、前記心臓の疑似2チャンバビューを生成して、MRスキャナのボア内にいる前記患者の前記心臓の向きを特定し、
前記取得されたMRIイメージから疑似2チャンバプレーン又は疑似4チャンバプレーンを識別し、
単一心拍にわたって前記疑似2チャンバプレーン又は前記疑似4チャンバプレーンからMRIイメージ系列を取得し、
前記疑似2チャンバプレーンの前記MRIイメージ系列から疑似2チャンバストレインエンコーデッド動画を生成するか、前記疑似4チャンバプレーンの前記MRIイメージ系列から疑似4チャンバストレインエンコーデッド動画を生成し、そして、
前記疑似2チャンバストレインエンコーデッド動画から疑似4チャンバプレーンを識別するか、前記疑似4チャンバストレインエンコーデッド動画から疑似2チャンバプレーンを識別し、
前記疑似2チャンバストレインエンコーデッド動画からの3つの短軸イメージングプレーンを、前記計算されたストレイン測定値に対応する前記複数の前記MRIイメージ系列の前記短軸プレーンとして識別し、
前記3つの識別された短軸プレーンの前記MRIイメージ系列から、短軸心基部(SAB)、短軸中央部(SAM)、及び短軸心尖部(SAA)のストレインエンコーデッド動画を生成し、
前記疑似2チャンバストレインエンコーデッド動画からの3つの長軸イメージングプレーンを、前記ストレイン測定値に対応する前記複数のMRIイメージ系列の前記長軸方向プレーンとして識別する、
付記1に記載のワークステーション。
〔付記10〕
前記少なくとも1つのプロセッサを有する前記回路は、
前記疑似2チャンバプレーン及び/又は前記疑似2チャンバストレインエンコーデッド動画から前記MRIイメージ系列を検索して、トータル強度信号が最大となる時点のMRIイメージを識別して、前記心周期のうちの収縮末期に近い区分を識別し、
前記疑似4チャンバプレーンの識別の為に左心室を分割する線を予測し、
前記3つの短軸プレーンの識別の為に左心室を分割する3本の線を予測する、
付記9に記載のワークステーション。
〔付記11〕
前記疑似2チャンバプレーン及び/又は前記疑似2チャンバストレインエンコーデッド動画のうちの、前記最大トータル強度信号を有する前記MRIイメージを識別する為の前記MRIイメージ系列は、高チューニングローストレインエンコーデッドMRIイメージである、付記10に記載のワークステーション。
〔付記12〕
前記少なくとも1つのプロセッサを有する前記回路は、
前記患者の前記心臓の心筋領域のアクティブ形状モデル(ASM)を、形状と複数の節又は点により作成し、
心筋マスクの作成を、心筋マスク及び血液プールマスクを含む2つのバイナリマスクを組み合わせて前記患者の前記心臓の前記心筋の場所を検出することによって行い、
収縮末期の前記心筋を表す蓄積(ACC)イメージを生成し、
前記ACCイメージを前記心筋マスクと相互に関連付けて、前記心筋の場所を特定し、
前記ASMを使用し、前記相関を、前記ASMが様々な長軸スライス及び短軸スライスの前記MRIイメージ系列を取得する為の初期化として、前記心周期にわたって前記心筋を追跡する、
付記1に記載のワークステーション。
〔付記13〕
前記少なくとも1つのプロセッサを有する前記回路は、前記長軸プレーン及び短軸プレーンからの前記MRIイメージスライス系列を使用して、拡張期ストレインレートを、前記測定されたストレインから、又は前記測定されたストレインとして、計算する、付記1に記載のワークステーション。
〔付記14〕
前記少なくとも1つのプロセッサを有する前記回路は更に、
心筋心臓組織の定義された区分のストレイン測定値を時間の関数として取得して前記測定されたストレインとし、
前記ストレイン測定値の第1の導関数を時間の関数として計算し、
前記計算された第1の導関数の正の最大値を拡張期ストレインとして特定する、
付記1に記載のワークステーション。
〔付記15〕
前記測定されたストレインは、第1のストレイン測定値セットを含み、前記生成された長軸方向及び円周方向の心臓モデルは、前記長軸方向及び円周方向の心臓モデルの第1のセットであり、
前記少なくとも1つのプロセッサを有する前記回路は、物理的な、又は化学的に引き起こされたストレス課題の後の患者の心臓の長軸プレーン及び短軸プレーンの第2の複数のMRIイメージ系列を取得し、前記各MRIイメージ系列は、アクティブスキャン時間が5分以下であって前記患者が前記MRIスキャナのボア内にいるイメージセッションの間に、前記患者の前記心臓の別々の単一心拍にわたって取得され、
前記少なくとも1つのプロセッサを有する前記回路は、前記患者の前記心臓の前記第2の複数のMRIイメージ系列に基づいて、前記患者の前記心臓の心筋心臓組織の局所ストレイン測定値及びグローバルストレイン測定値の第2のセットを取得し、
前記少なくとも1つのプロセッサを有する前記回路は、
前記複数の隣り合う区画を有する前記長軸方向及び円周方向の心臓モデルの課題後セットであって、前記区画は、前記第2のMRIイメージスライス系列からの前記ストレイン測定値に基づいて色分けされている、前記課題後セット、又は
前記複数の隣り合う区画を有する前記長軸方向及び円周方向の心臓モデルの課題後セットであって、前記区画は、前記第1のストレイン測定値のセットと前記第2のストレイン測定値のセットの間の差に基づいて色分けされている、前記課題後セット
のうちの少なくとも一方を生成する、
付記1に記載のワークステーション。
〔付記16〕
前記少なくとも1つのプロセッサを有する前記回路は、両方の前記長軸方向及び円周方向の心臓モデルの前記課題後セットを生成し、前記少なくとも1つのディスプレイに両方の前記課題後セットを、前記第1の心臓モデルセットとともに同時に表示させる、付記15に記載のワークステーション。
〔付記17〕
前記課題は、必要な心拍上昇が毎分10拍でしかない低ストレス課題であり、前記少なくとも1つのプロセッサを有する前記回路は、前記課題後に低ストレス課題に基づいて前記第1のストレイン測定値セットと前記第2のストレイン測定値セットとを比較することが可能である、付記15に記載のワークステーション。
〔付記18〕
前記少なくとも1つのプロセッサを有する前記回路は、前記心臓のチャンバ間の心臓収縮の非同期性、及び/又は前記患者の前記心臓の1つの心臓チャンバにおける心臓収縮の非同期性を、心周期全体にわたるストレインの空間的不均一性に基づいて評価する、付記1に記載のワークステーション。
〔付記19〕
前記少なくとも1つのプロセッサを有する前記回路は、前記心臓の様々な場所において、前記心周期中の様々な時点で取得された前記ストレイン測定値から、前記心周期中の時間に対するピーク短縮の分散に基づいて、前記心臓の区分及び/又はチャンバに関して計算された0と1の間の数値(「0」は完全非同期を表し、「1」は完全同期を表す)に基づいて非同期性を識別する、付記18に記載のワークステーション。
〔付記20〕
前記回路は、グローバルストレイン測定値を計算し、これを、正常組織と異常組織とを区別して、異常組織が可逆的か不可逆的かを明らかにする為に示されている所定のグローバル値と比較する、付記1に記載のワークステーション。
〔付記21〕
心機能を迅速に評価する方法であって、
患者をMRIスキャナのボア内に配置するステップと、
横断プレーン、矢状プレーン、及び冠状プレーンからストレインエンコーデッド(SENC)MRIイメージのプランニングビューを電子的に取得して、前記心臓の疑似2チャンバビューを生成して、前記MRスキャナのボア内にいる前記患者の前記心臓の向きを特定するステップと、
前記SENCイメージの前記取得されたプランニングビューから疑似2チャンバ又は疑似4チャンバイメージングプレーンを電子的に識別するステップと、
単一心拍にわたって前記疑似2チャンバイメージングプレーン又は前記疑似4チャンバイメージングプレーンからMRIイメージ系列を電子的に取得するステップと、
前記単一心拍にわたる前記疑似2チャンバ又は前記疑似4チャンバイメージングプレーンからの前記MRIイメージ系列からの高チューニングローMRIイメージから、トータル強度信号が最大であるMRIイメージを、収縮末期(前記心臓の最大収縮)に関連付けられるMRIイメージスライスであるとして電子的に識別するステップと、
収縮末期に関連付けられる前記識別されたMRIイメージに基づいて3つの短軸イメージングプレーンを電子的に識別するステップと、
収縮末期に関連付けられる前記識別されたMRIイメージから3つの長軸イメージングプレーンを電子的に識別するステップと、
前記3つの短軸イメージングプレーン及び前記3つの長軸イメージングプレーンのそれぞれについて第1のMRIイメージ系列を電子的に取得するステップであって、前記3つの短軸イメージングプレーン及び前記3つの長軸イメージングプレーンの前記第1のMRIイメージ系列のそれぞれは、イメージセッションの間に前記患者の前記心臓の別々の単一心拍にわたって取得され、前記イメージングプレーンの前記プランニングMRIイメージ及び前記第1のMRIイメージ系列は、5分未満のアクティブスキャン時間で、前記患者を前記MRIスキャナの前記ボア内に5分以上は置かずに取得される、前記ステップと、
前記患者の前記心臓の前記3つの短軸イメージングプレーン及び前記3つの長軸イメージングプレーンのそれぞれについての前記取得された第1のMRIイメージ系列に基づいて、前記患者の前記心臓の心筋心臓組織の局所ストレイン測定値及びグローバルストレイン測定値の第1のセットを電子的に生成するステップと、
前記第1のストレイン測定値セットに基づいて色分けされている、複数の隣り合う区画を有する長軸方向及び円周方向の心臓モデルを、患者が前記磁石の前記ボアから出ている15分以内に電子的に生成し、これによって心機能を迅速に評価するステップと、
を含む方法。
〔付記22〕
前記プランニングビュー及び前記取得された第1のMRIイメージングビュー系列は、自由に呼吸しているMRIイメージであり、従って、呼吸を止めての信号捕捉又は心臓ゲーティングが不要であり、前記第1のMRIイメージ系列は、患者が前記磁石の前記ボア内に1~3分いれば取得される、付記21に記載の方法。
〔付記23〕
前記患者にストレス課題を提示するステップと、
前記3つの短軸イメージングプレーン及び前記3つの長軸イメージングプレーンのそれぞれについて第2のMRIイメージ系列を電子的に取得するステップであって、前記3つの短軸イメージングプレーン及び前記3つの長軸イメージングプレーンの前記第2のMRIイメージ系列のそれぞれは、アクティブスキャン時間が5分未満であって前記患者が前記MRIスキャナの前記ボア内にいるイメージセッションの間に、前記患者の前記心臓の別々の単一心拍の心周期にわたって取得される、前記ステップと、
前記患者の前記心臓の前記3つの短軸イメージングプレーン及び前記3つの長軸イメージングプレーンのそれぞれについての前記取得された第2のMRIイメージ系列に基づいて、前記患者の前記心臓の心筋心臓組織の局所ストレイン測定値及びグローバルストレイン測定値の第2のセットを電子的に生成するステップと、
前記第2のストレイン測定値セットに基づいて色分けされている、複数の隣り合う区画を有する長軸方向及び円周方向の心臓モデルを、患者が前記磁石の前記ボアから出ている15分以内に電子的に生成するステップと、
を更に含む、付記21に記載の方法。
〔付記24〕
前記複数の隣り合う区画を有する前記長軸方向及び円周方向の心臓モデルの課題後セットであって、前記区画は、前記第1のストレイン測定値のセットと前記第2のストレイン測定値のセットの間の差に基づいて色分けされている、前記課題後セットを電子的に生成するステップを更に含む、付記23に記載の方法。
〔付記25〕
前記第1及び第2のストレイン測定値セットを有する前記心臓モデルと、前記心臓モデルの前記様々な区画のストレイン値の変化に基づく心臓モデルの課題後セットとを同時に表示するステップを更に含む、付記24に記載の方法。
〔付記26〕
前記ストレス課題は、必要な心拍上昇が毎分10拍でしかない低ストレス課題である、付記23に記載の方法。
〔付記27〕
前記患者の、前記心臓のチャンバ間の心臓収縮の非同期性、及び/又は前記心臓の1つの心臓チャンバにおける心臓収縮の非同期性を、心周期全体にわたるストレインの空間的不均一性に基づいて電子的に評価するステップを更に含む、付記21に記載の方法。
〔付記28〕
前記心臓の様々な場所において、前記心周期中の様々な時点で取得された前記第1のストレイン測定値セットから、前記心周期中の時間に対するピーク短縮の分散に基づいて、前記心周期の時間周期全体にわたって前記心臓モデルの全ての区分について非同期性を電子的に計算するステップを更に含む、付記21に記載の方法。
〔付記29〕
MRIスキャンセッションの間に患者の心臓をモニタリングする方法であって、
単一心拍にわたるMRIスキャンセッションの間に患者のターゲット解剖学的構造のMRIイメージ系列を電子的に取得するステップと、
前記MRIスキャンセッションの間に前記患者の心臓のストレインエンコーデッド(SENC)MRIイメージ系列を電子的に取得するステップと、
前記スキャンセッションの間に前記患者の前記心臓の状態を電子的に自動的にモニタリングして、前記スキャンセッションの間に、前記取得されたSENC MRIイメージに基づいて潜在的有害心臓事象を検出するステップと、
潜在的有害心臓事象が検出された場合にアラートを電子的に自動的に発生させるステップと、
を含む方法。
〔付記30〕
心臓の機能障害又は損傷を識別する方法であって、
前記心臓の様々なチャンバ、又は前記心臓の様々な領域のストレイン測定値を比較して、心周期全体にわたるストレインの空間不均一性に基づいて非同期性を識別するステップ
を含む方法。
〔付記31〕
心臓の状態を評価する方法であって、
長軸プレーン及び短軸プレーンからの心臓のストレインエンコーデッド(SENC)MRIイメージ系列を使用して、前記患者の前記心臓の拡張期ストレイン測定値を電子的に算出して、心臓の機能、障害、疾患、又は損傷のうちの少なくともいずれかを評価するステップ
を含む方法。
〔付記32〕
ワークステーションであって、
少なくとも1つのディスプレイと、
少なくとも一部がMRIスキャナのオンボードにあるか前記MRIスキャナと通信していて、前記少なくとも1つのディスプレイと通信している回路と、を含み、前記回路は少なくとも1つのプロセッサを含み、前記少なくとも1つのプロセッサを有する前記回路は、
患者の心臓の長軸プレーン及び短軸プレーンの複数のMRIイメージ系列を取得し、前記各MRIイメージ系列は、アクティブスキャン時間が5分未満であって前記患者が前記MRIスキャナのボア内にいるイメージセッションの間に、前記患者の前記心臓の別々の単一心拍にわたって取得され、
前記長軸プレーン及び前記短軸プレーンからの前記MRIイメージ系列を使用して、前記患者の前記心臓の収縮期及び拡張期のストレイン測定値を取得し、前記収縮期ストレイン測定値は負であり、前記拡張期ストレイン測定値は正であり、任意選択で、前記拡張期ストレイン測定は、時間の関数としての、ストレインの第1の導関数の計算を含む、
ワークステーション。
〔付記33〕
前記少なくとも1つのプロセッサを有する前記回路は、
心筋心臓組織の定義された区分のストレイン測定値を時間の関数として取得し、
前記ストレイン測定値の第1の導関数を時間の関数として計算し、
前記計算された第1の導関数の正の最大値を拡張期ストレインとして特定する、
付記32に記載のワークステーション。
〔付記34〕
患者の心臓のスキャンプレーンのプランニングを行う方法であって、
横断プレーン、矢状プレーン、及び冠状プレーンからストレインエンコーデッドMRIイメージを電子的に取得して、前記心臓の疑似2チャンバビューを生成して、前記MRスキャナのボア内にいる前記患者の前記心臓の向きを特定するステップと、
前記取得されたMRIイメージから疑似2チャンバプレーン又は疑似4チャンバプレーンを電子的に識別するステップと、
単一心拍にわたって前記疑似2チャンバプレーン又は前記疑似4チャンバプレーンからMRIイメージ系列を電子的に取得するステップと、
前記取得されたMRIイメージ系列を電子的に精査して、前記心周期のうちの収縮末期区分を表す、トータル強度信号が最大となる時点のMRIイメージを識別するステップと、
前記識別されたMRIイメージの左心室を分割する3本の線を予測して、3つの短軸イメージングプレーンを識別するステップと、
前記識別されたMRIイメージを通る分割線を予測して、3つの長軸イメージングプレーンを識別するステップと、
を含む方法。
〔付記35〕
前記疑似2チャンバプレーン、及び/又は前記疑似2チャンバプレーンからの前記MRIイメージ系列から生成された疑似2チャンバストレインエンコーデッド動画のうちの、前記最大トータル強度信号を有する前記MRIイメージスライスを識別する為に使用される前記MRIイメージ系列は、高チューニングローストレインエンコーデッド動画である、付記34に記載の方法。
〔付記36〕
前記疑似4チャンバプレーン、及び/又は前記疑似4チャンバプレーンからの前記MRIイメージ系列から生成された疑似4チャンバストレインエンコーデッド動画のうちの、前記最大トータル強度信号を有する前記MRIイメージスライスを識別する為に使用される前記MRIイメージ系列は、高チューニングローストレインエンコーデッド動画である、付記34に記載の方法。
〔付記37〕
心臓の迅速なMRIイメージングを行う方法であって、
ストレイン動画を捕捉する為の、前記心臓のカットの単一ビューからのSENCパルスシーケンスを電子的に提供し、その後、前記心臓のカットの多種多様なビューからの多種多様な動画を捕捉するステップであって、各動画は単一心拍以内に捕捉される、前記ステップ
を含む方法。
〔付記38〕
MRIイメージから筋収縮性を定量化する方法であって、
多種多様なSENCパルスシーケンスを電子的に送信するステップと、
前記心臓の複数のビューの前記SENCパルスシーケンスからストレイン動画を電子的に捕捉するステップと、
前記ストレイン動画から、心筋の個別区分におけるストレイン測定値を電子的に計算するステップと、
前記計算されたストレイン測定値に関連付けられた収縮性の度合いに基づいて、前記心臓の少なくとも1つのモデルにおける前記ストレイン値を色分けするステップと、
を含む方法。
〔付記39〕
患者の心臓の筋収縮性に対するストレスをMRIイメージから定量化する方法であって、
前記心臓の複数のビューのイメージを取得する為の多種多様なSENCパルスシーケンスを送信するステップと、
前記心臓の前記複数のビューの前記SENCパルスシーケンスからストレイン動画を捕捉するステップと、
前記ストレイン動画から、心筋の個別区分におけるストレイン値を電子的に自動的に計算するステップと、
前記患者にストレスがかけられた際の、少なくとも1つの心臓モデルの各区画における収縮性の低減を電子的に色分けして、冠動脈疾患に関連する血液灌流の減少を示すステップと、
を含む方法。
〔付記40〕
(ロー且つ/又は着色された)SENCイメージを使用してイメージングビューのプランニングを自動的に行うことにより、適切なイメージングビューを人間が識別することを必要とせずに、前記イメージングビューに対する複数の長軸プランニングビュー及び短軸プランニングビューに基づいて適切なイメージングビューを提供するプロセッサ
を含むMRIシステム。
〔付記41〕
自動的に、(ロー且つ/又は着色された)SENCイメージから、患者の心室の区分化を実施し、前記SENCイメージから前記患者の前記心室の寸法を測定する、少なくとも1つのプロセッサを含むMRIシステム。
〔付記42〕
解剖学的シーケンスと心筋のストレインシーケンスとを取得する為に集められるSENCロー心臓イメージの系列を生成する回路を有するMRIシステム用イメージング処理システムであって、心臓イメージの前記ストレインシーケンスは、ストレイン値の計算に対応する色分けされた周辺部又は区分を有し、前記ストレイン値は、ストレインレート、ストレイン平均値、又はストレイン代表値のうちの少なくとも1つを含む、イメージング処理システム。
Claims (19)
- MRIイメージから筋収縮性を定量化する方法であって、
MRIスキャナ内の患者にストレインエンコーデッド(SENC)パルスシーケンスを電子的に送信するステップと、
前記送信されたSENCパルスシーケンスに応答して、前記患者の心臓の複数のビューのローSENC MRIイメージを捕捉するステップであって、各ビューの前記SENC MRIイメージは、それぞれの単一心拍以内で捕捉され、前記ローSENC MRIイメージは、自由に呼吸しているMRIイメージであり、これによって呼吸を止めての信号捕捉を必要とせず、心臓ゲーティングなしで捕捉される、ステップと、その後、
前記心臓の前記複数のビューの前記SENC MRIイメージから複数のストレイン動画を電子的に生成するステップと、
前記複数のストレイン動画から、各ストレイン動画内での心筋の個別区分におけるストレイン値を電子的に計算するステップと、
筋収縮状態を示すために、前記複数のストレイン動画での前記心臓の少なくとも1つのモデルにおける前記計算された複数のストレイン値を色分けするステップであって、前記計算された複数のストレイン値は最大収縮におけるストレイン値に基づいており、ストレイン動画での心臓組織の個別区分における色は、心周期全体にわたるストレイン変形の量の前記計算されたストレイン値に基づいて時間の経過とともに変化する、ステップと、を含み、
前記複数のストレイン値の事前に定義された複数のカットオフ閾値が、前記色分けを定義する、
方法。 - 前記事前に定義されたカットオフ閾値の2つが、-17%のストレイン値と-10%のストレイン値を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記心筋は、収縮を含み、最大収縮において-17%以下であるストレイン値は、正常収縮を含み、このストレイン値の範囲を有する前記収縮の個別区分は、前記収縮の他の個別区分の他の色とは異なる第1の色で表示される、請求項1に記載の方法。
- 前記心筋は、収縮を含み、最大収縮において-10%から-17%の間であるストレイン値は、異常ではあるが可逆性の心筋損傷に関するものである、請求項1に記載の方法。
- 前記心筋は、収縮を含み、最大収縮において-10%より大きなストレイン値は、心筋損傷を特定し、このストレイン値の範囲を有する前記収縮の個別区分は、前記収縮の他の個別区分の他の色とは異なる色で表示される、請求項1に記載の方法。
- イメージ処理回路を有する、MRIシステム用のイメージ処理システムであって、
各患者の心臓の複数のビューのストレインエンコーデッド(SENC)ローMRI心臓イメージの系列を集めて、心筋イメージの複数のストレインシーケンス、心周期にわたる各ビューに対して心筋イメージの1つのストレインシーケンスを生成し、
前記心筋の様々な区分のストレインの計算に基づいて、心筋イメージの各ストレインシーケンス内の前記心筋の様々な区分を色分けして、前記心筋の前記色分けされた区分を含む対応するストレイン動画を生成し、前記ストレイン動画内の前記心筋の様々な区分は、前記心周期全体にわたるストレイン変形に対応する前記ストレインの計算に基づいて時間の経過とともに変化し、
前記ストレインの計算は、ストレイン値として、最大収縮におけるストレイン、ストレインレート、ストレイン平均値、又はストレイン代表値のうちの少なくとも1つを含み、複数のストレイン値の事前に定義されたカットオフ閾値が前記色分けを定義し、
前記SENCローMRI心臓イメージの系列は、前記心臓の長軸プレーン及び短軸プレーンからなる6つの別々のプレーンから心臓ゲートを必要とせずに取得された自由呼吸イメージである、
システム。 - 正常、異常だが可逆的な損傷、異常で不可逆的な損傷を表すように色分けされた複数のストレイン値で心臓モデルを色分けすることをさらに含み、
前記複数のストレインシーケンスの前記色分けは、前記心臓モデルの複数のストレイン値の前記色分けと同じである、請求項6に記載のシステム。 - 前記事前に定義されたカットオフ閾値の2つが、-17%と-10%を含む、請求項6に記載のシステム。
- 最大収縮において-17%以下であるストレイン値は、正常収縮を特定する、請求項6に記載のシステム。
- 最大収縮において-10%から-17%の間であるストレイン値は、異常ではあるが可逆性の心筋損傷を特定する、請求項6に記載のシステム。
- 最大収縮において-10%より大きなストレイン値は、心筋損傷を特定する、請求項6に記載のシステム。
- MRIシステムに少なくとも部分的に搭載され、またはMRIシステムと通信し、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成された少なくとも1つのプロセッサを備えるシステム。
- 前記心筋は、収縮を含み、前記複数のストレインシーケンス内で前記色分けされた区分は、
正常収縮を特定するための、最大収縮においてストレイン値が-17%以下である心臓区分の第1の色と、
異常であるが可逆的に損傷した収縮を特定するための、最大収縮においてストレイン値が-10%~-17%である心臓区分の第2の色と、
不可逆的に損傷した収縮を特定するための、最大収縮においてストレイン値が-10%を超える心臓区分の第3の色と、を含む、
請求項6に記載のシステム。 - MRスキャナのボア内での前記患者の前記心臓の向きを決定するために、横断プレーン、矢状プレーン、及び冠状プレーンからストレインエンコーデッド(SENC) MRIイメージのプランニングビューを電子的に取得するステップと、
前記取得された前記SENCイメージのプランニングビューから疑似2チャンバ又は疑似4チャンバのイメージングプレーンを電子的に特定するステップと、
単一心拍にわたって前記疑似2チャンバ又は前記疑似4チャンバのイメージングプレーンからMRIイメージ系列を電子的に取得するステップと、
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 横断プレーン、矢状プレーン、及び冠状プレーンからストレインエンコーデッド(SENC) MRIプランニングイメージを電子的に取得し、前記心臓の疑似2チャンバビューを生成し、MRスキャナのボア内での前記患者の前記心臓の向きを決定するステップと、
前記取得されたMRIイメージから疑似2チャンバプレーン又は疑似4チャンバプレーンを電子的に特定するステップと、
単一心拍にわたって前記疑似2チャンバプレーン又は前記疑似4チャンバプレーンからMRIイメージ系列を電子的に取得するステップと、
前記取得された前記MRIイメージ系列を電子的に精査して、前記心周期の収縮末期区分を表す、トータル強度信号が最大となる時点のMRIイメージを特定するステップと、
前記特定されたMRIイメージの左心室を分割する3本の線を予測して、3つの短軸イメージングプレーンを特定するステップと、
前記特定されたMRIイメージを通る分割線を予測して、3つの長軸イメージングプレーンを特定するステップと、を含む、請求項1に記載の方法。 - MRIスキャナで患者の心臓の迅速なMRIイメージングを行う方法であって、
前記心臓のカットの単一ビューからのSENCパルスシーケンスを電子的に送信するステップと、その後、
前記心臓の対応する追加カットの複数の追加ビューから提供するステップを15分以内で連続的に繰り返し、それによって前記心臓を迅速にイメージングするステップと、
前記心臓のビューの捕捉されたMRIイメージデータに基づいてストレイン動画を生成するステップであって、各ストレイン動画は、前記心臓の対応するカットの各単一ビューからのものであり、各ストレイン動画は、各単一心拍以内で捕捉されたMRIイメージデータに基づくものである、ステップと、
MRスキャナのボア内での前記患者の前記心臓の向きを決定するために、横断プレーン、矢状プレーン、及び冠状プレーンからストレインエンコーデッド(SENC) MRIイメージのプランニングビューを電子的に取得するステップと、
前記取得された前記SENCイメージのプランニングビューから疑似2チャンバ又は疑似4チャンバのイメージングプレーンを電子的に特定するステップと、
単一心拍にわたって前記疑似2チャンバ又は前記疑似4チャンバのイメージングプレーンからMRIイメージ系列を電子的に取得するステップと、を含み、
各ストレイン動画は、計算されたストレイン値に基づいて前記心臓の心筋の色分けされた区分を含み、それにより、前記ストレイン動画内の心筋の前記区分の色は、心周期全体にわたるストレイン変形に基づいて時間の経過とともに変化し、
ストレイン値の事前に定義された複数のカットオフ閾値は、前記計算されたストレイン値に基づいて前記色分けされた区分を提供するために使用される、
方法。 - MRIスキャナで患者の心臓の迅速なMRIイメージングを行う方法であって、
前記心臓のカットの単一ビューからのSENCパルスシーケンスを電子的に送信するステップと、その後、
前記心臓の対応する追加カットの複数の追加ビューから提供するステップを15分以内で連続的に繰り返し、それによって前記心臓を迅速にイメージングするステップと、
前記心臓のビューの捕捉されたMRIイメージデータに基づいてストレイン動画を生成するステップであって、各ストレイン動画は、前記心臓の対応するカットの各単一ビューからのものであり、各ストレイン動画は、各単一心拍以内で捕捉されたMRIイメージデータに基づくものである、ステップと、
横断プレーン、矢状プレーン、及び冠状プレーンからストレインエンコーデッド(SENC) MRIプランニングイメージを電子的に取得し、前記心臓の疑似2チャンバビューを生成し、MRスキャナのボア内での前記患者の前記心臓の向きを決定するステップと、
前記取得されたMRIイメージから疑似2チャンバプレーン又は疑似4チャンバプレーンを電子的に特定するステップと、
単一心拍にわたって前記疑似2チャンバプレーン又は前記疑似4チャンバプレーンからMRIイメージ系列を電子的に取得するステップと、
前記取得された前記MRIイメージ系列を電子的に精査して、前記心周期の収縮末期区分を表す、トータル強度信号が最大となる時点のMRIイメージを特定するステップと、
前記特定されたMRIイメージの左心室を分割する3本の線を予測して、3つの短軸イメージングプレーンを特定するステップと、
前記特定されたMRIイメージを通る分割線を予測して、3つの長軸イメージングプレーンを特定するステップと、を含み、
各ストレイン動画は、計算されたストレイン値に基づいて前記心臓の心筋の色分けされた区分を含み、それにより、前記ストレイン動画内の心筋の前記区分の色は、心周期全体にわたるストレイン変形に基づいて時間の経過とともに変化し、
ストレイン値の事前に定義された複数のカットオフ閾値は、前記計算されたストレイン値に基づいて前記色分けされた区分を提供するために使用される、
方法。 - 前記疑似2チャンバプレーン、及び/又は前記疑似2チャンバプレーンからの前記MRIイメージの系列から生成された疑似2チャンバストレインエンコーデッド動画のうちの、前記最大トータル強度信号を有するMRIイメージスライスを特定する為に使用される前記MRIイメージ系列は、高チューニングローストレインエンコーデッド動画である、請求項15又は17に記載の方法。
- 前記疑似4チャンバプレーン、及び/又は前記疑似4チャンバプレーンからの前記MRIイメージ系列から生成された疑似4チャンバストレインエンコーデッド動画のうちの、前記最大トータル強度信号を有するMRIイメージスライスを識別する為に使用される前記MRIイメージ系列は、高チューニングローストレインエンコーデッド動画である、請求項15又は17に記載の方法。
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