DE3437509C2

DE3437509C2 -

Info

Publication number: DE3437509C2
Application number: DE3437509A
Authority: DE
Inventors: Hideto Hachioji Tokio/Tokyo Jp Iwaoka; Tadashi Sugiyama; Hiroyuki Musashino Tokio/Tokyo Jp Matsuura
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1983-10-12
Filing date: 1984-10-12
Publication date: 1991-11-21
Also published as: GB2148013B; GB2148013A; DE3437509A1; GB8425240D0; US4651097A

Description

Die Erfindung betrifft ein Untersuchungsverfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Vor der näheren Erläuterung der Erfindung sei das Prinzip der kernmagnetischen Resonanz (oder KMR) kurz beschrieben.

Ein Atomkern besteht aus Protonen und Neutronen (nur einem Proton im Fall von gewöhnlichem Wasserstoff), die als mit dem Kernspin-Drehmoment rotierend angesehen werden.

Fig. 1 veranschaulicht einen Atomkern aus Wasserstoff (¹H). Wie in Fig. 1a gezeigt, besteht der Atomkern aus einem Proton P, das entsprechend einer Spinquantenzahl 1/2 rotiert. Da das Proton P gemäß Fig. 1b eine positive Ladung e⁺ aufweist, hat es ein magnetisches Moment . Jeder Atomkern von Wasserstoff kann daher als kleiner Magnet angesehen werden.

Fig. 2 veranschaulicht schematisch eine solche magnetische Eigenschaft von Atomkernen. In einem ferromagnetischen Material, wie Eisen, sind kleine, durch Atomkerne dargestellte Magnete auf die in Fig. 2a gezeigte Weise gleichmäßig orientiert, so daß die Atomkerne insgesamt eine Magnetisierung zeigen. Im Fall von Wasserstoff sind dagegen kleine Magnete wahllos gerichtet (Fig. 2b), so daß insgesamt keine Magnetisierung besteht.

Wenn ein Stoff, wie Wasserstoff od. dgl., in ein statisches, in der Richtung Z wirkendes Magnetfeld H₀ gebracht wird, werden alle Atomkerne in der Richtung H₀ orientiert. Anders ausgedrückt: die Kernenergieniveaus sind in der Richtung Z quantisiert.

Fig. 3a zeigt, auf welche Weise die Atomkerne von Wasser stoff in einem statischen Feld orientiert sind. Da die Spinquantenzahl von Wasserstoff 1/2 ist, werden die Energieniveaus gemäß Fig. 3b in zwei Energieniveaus von -1/2 und +1/2 aufgeteilt, wobei sich die Energie differenz ΔE dazwischen durch folgende Gleichung ausdrücken läßt:

ΔE = γℏ H₀ (1)

mit: γ = gyromagnetisches Verhältnis

ℏ = h/2π

mit: ℏ = Plancksches Wirkungsquantum

Jeder Atomkern ist der Kraft

aufgrund des statischen Feldes unterworfen und rotiert daher um die Achse Z in einer Präzessionsbewegung mit einer Winkelgeschwindigkeit, die sich nach folgender Gleichung bestimmt:

ω = γ H₀ (Larmor-Winkelgeschwindigkeit) (2)

Wenn das einer solchen Bewegung unterliegende System einer elektromagnetischen Welle (normale Hochfrequenzwelle) mit einer Frequenz entsprechend der Winkelgeschwindigkeit ω unterworfen wird, so tritt Resonanz auf, und der Atomkern absorbiert eine Energiemenge entsprechend der Energiedifferenz ΔE gemäß Gleichung (1) und wird dadurch auf das höhere Energieniveau überführt. Unterschiedliche Arten von Atomkernen mit Kernspin-Drehmomenten besitzen unterschiedliche gyromagnetische Verhätnisse γ, so daß sie jeweils auf verschiedenen Frequenzen in Resonanz sind. Infolgedessen kann die Resonanz gewünschter Atomkerne eines bestimmten Elements abgegriffen bzw. erfaßt werden. Die vorhandene Menge an Atomkernen kann durch Messung der Resonanzintensität bestimmt werden. Die auf das höhere Energieniveau überführten Atomkerne kehren nach Ablauf einer Zeitspanne, die durch eine als "Relaxationszeit" bezeichnete Zeitkonstante bestimmt wird, zum niedrigeren Energieniveau zurück.

Die Relaxationszeiten lassen sich in eine Spin-Gitter- Relaxationszeit (Längs-Relaxationszeit) T₁ und eine Spin-Spin-Relaxationszeit (Quer-Relaxationszeit) T₂ einteilen. Daten bezüglich einer Stoffverteilung können durch Beobachtung der Relaxationszeiten gwonnen werden. In Feststoffen sind die Spins im allgemeinen in vorgegebenen Positionen über das Kristallgritter fixiert, so daß die Spins wechselseitig zu wirken bestrebt sind. Die Relaxationszeit T₂ ist daher kurz, und die durch kernmagnetische Resonanz erzeugte Energie wird zunächst gut durch das Spinsystem und dann das Gittersystem abgegeben. Folglich ist die Zeit T₁ wesentlich länger als die Zeit T₂. In Flüssigkeiten können sich die Moleküle frei bewegen, und der Energieaustausch zwischen Spins sowie zwischen Spins und dem Molekülsystem bzw. "Gitter" findet im wesentlichen gleich leicht statt. Die Zeiten T₁, T₂ sind daher einander ungefähr gleich. Die Zeit T₁ ist insbesondere eine Zeitkonstante, die von der Art der Kopplung oder Bindung der Verbindungsmoleküle abhängt. Es ist bekannt, daß die Zeit T₁ bei einem bösartigen Tumor sehr verschieden ist von der Zeit T₁ bei normalem Gewebe.

Obgleich die kernmagnetische Resonanz (KMR) vorstehend in bezug auf Wasserstoff-Atomkerne (¹H) beschrieben ist, lassen sich dieselben Messungen auch für andere Atomkerne mit Kernspin-Drehmoment durchführen, etwa für Atomkerne von Phosphor (³¹P), Kohlenstoff (¹³C), Natrium (²³Na), Fluor (¹⁹F), Sauerstoff (¹⁷O) und von anderen Elementen.

Da, wie oben beschrieben, die Menge bestimmter vorhandener Atomkerne und ihre Relaxationszeit gemessen werden können, lassen sich verschiedene Arten von Unter suchungen an einem zu untersuchenden Körper bzw. Unter suchuntsobjekt durch Gewinnung verschiedener Einzelheiten chemischer Informationen über bestimmte Atomkerne in einem Stoff durchführen.

Es ist bereits ein KMR-Untersuchungsgerät entwickelt worden, das nach demselben Prinzip arbeitet wie ein rechnergestützer Röntgentomograph, nämlich durch Anregung von Protonen in einem hypothetischen Bereich eines Untersuchungsobjekts, Gewinnung eines kernmagnetischen Resonanzsignals (KMR-Signals) entsprechend jeder Projektion für zahlreiche Richtungen quer durch den Körper bzw. das Objekt und Bestimmung der Intensität des kernmagnetischen Resonanzsignals in jeder Position des Körpers nach einem Rekonstruktionsverfahren.

Fig. 4 veranschaulicht Signalwellenformen zur Erläuterung eines Untersuchungsverfahrens beim bisherigen Gerät.

Zunächst wird ein Untersuchungsobjekt einem Z-Gradient- Magnetfeld Gz⁺ (Fig. 4b) und Hochfrequenzimpulsen (90°-Impulsen) eines schmalen Frequenzspektrums (Fig. 4a) ausgesetzt. Zu diesem Zeitpunkt werden Protonen nur in der Ebene angeregt, in welcher sich die Larmor- Winkelgeschwindigkeit wie folgt bestimmt:

ω = γ (H₀ + ΔGz)

Die Richtung der Magnetisierung M verschiebt sich um 90° in Flucht mit der y′-Achse, ausgedrückt in einem Koordinatensystem, wenn sie sich mit der Winkelge schwindigkeit ω dreht (vergleiche Fig. 5a). Sodann werden gemäß Fig. 4c und 4d ein x-Gradient-Magnetfeld Gx und ein y-Gradient-Magnetfeld Gy angelegt, um ein zwei dimensionales Gradientmagnetfeld zum Erfassen eines kernmagnetischen Resonanzsignals oder KMR-Signals (FID-Signal=Freiinduktionszerfallssignal) zu erzeugen. Da sich die Magnetisierung M allmählich in den Pfeilrichtungen in einer x′-y′-Ebene (Fig. 5b) zerstreut, nimmt das KMR-Signal ab, bis es schließlich nach Ablauf einer Zeit Ts gemäß Fig. 4e verschwunden ist. Indem das so gewonnene KMR-Signal einer Fourierschen Transformation unterworfen wird, wird eine Pojektion erhalten, die senkrecht zu einem Gradientmagnetfeld aus dem x-Gradientmagnetfeld Gx und dem y-Gradient magnetfeld Gy liegt.

Nach Ablauf einer gegebenen Zeitspanne Td wird eine nächste Sequenz auf dieselbe Weise, wie oben beschrieben, wiederholt. In den aufeinanderfolgenden Sequenzen werden Gx und Gy allmählich geändert. Auf diese Weise können KMR-Signale in zahlreichen Richtungen über bzw. durch den Untersuchungskörper für jeweilige Projektionen gewonnen werden.

Beim beschriebenen bisherigen Gerät liegt die Zeit Ts, in welcher das KMR-Signal vollständig verschwindet, im Bereich von 10-20 ms, und die für den Übergang auf eine folgende Sequenz nötige Zeit beträgt wegen der Relaxationszeit T₁ etwa 1 s. Unter der Voraus setzung, daß eine Körperschnittebene mit z. B. 128 Projektionen rekonstruiert werden soll, dauert die Messung daher mindestens 2 min, was ein Hindernis für eine schnellere Arbeitsweise bedeutet.

Zur Lösung dieses Problems könnte ein Hochgeschwindigkeit- KMR-Abbildungsgerät unter Anwendung einer an sich bekannten Technik (DEFT-Verfahren=Driven Equilibrium Fourier Transform; vgl. Journal of the American Chemical Society, 91 : 27, 31. Dezember 1969, S. 7784-7785), die für ein KMR-Analysegerät vorgeschlagen wurde, gebaut werden. Das DEFT-Verfahren ist jedoch für die Anwendung auf ein KMR-Abbildungsgerät ungeeignet. Die Anwendung des DEFT-Verfahrens bei einem KMR-Abbildungsgerät ist in keiner verfügbaren Schrift beschrieben.

Das DEFT-Verfahren benutzt für Hochgeschwindigkeitsbetrieb eine Impulsfolge, besteht aus

90° x . . . τ . . . 180° y . . . 90° - x . . . Td)ⁿ.

Bei der Durchführung einer zweidimensionalen Abbildung mittels des DEFT-Verfahrens regen 90°-Impulse Protonen in einer bestimmten Schnitt- oder Scheibenebene mit selektiver Erregung bei gleichzeitiger Anlegung eines Gradientfelds an; dieses Vorgehen wirft keinerlei Probleme auf.

180°-Impulse würden Protonen auf selektive und nicht selektive Weise anregen.

Fig. 22 zeigt das mittels eines elektronischen Rechners und unter Anwendung der Blochschen Gleichungen simulierte Ergebnis einer Verteilung der Magnetisierungen Mz auf der z-Achse unmittelbar vor dem ersten 90°-Impuls in Richtung einer Schnitt- oder Scheibendicke. Der 90°-Impuls wird für selektive Anregung einer Gauß′schen Modulation unterworfen. Das Ergebnis wurde unter Benutzung des Mittelwerts T₁, T₂ und Tr=100 ms (Wieder holungszeit) eines lebenden Körper berechnet. Mz wurde vor Einleitung der Impulsfolge mit 1 vorausgesetzt und besitzt eine Größe entsprechend einer KMR-Signalintensität.

(a) Im Fall von nicht-selektiven 180°-Impulsen beim DEFT-Verfahren ist Mz außerhalb der Schnittebene ziemlich klein, wie durch die strichpunktierte Linie A in Fig. 22 angegeben.

Allgemein angewandt wurde ein Mehrschnitt- oder -scheibenverfahren, bei dem während der Wartezeit Td für eine Impulsfolge identische Impulsfolgen aufeinanderfolgen an mehrere andere Scheibenebenen angelegt werden, und nachdem Mz eine Längsrelaxation Td während dieser Zeitspanne unterworfen wurde, wird eine Ansicht nächst der ersten Scheibenebene erhalten. Dieses Verfahren ist als Quasi-Hoch geschwindigkeitsverfahren wirksam, weil eine Verkleinerung des KMR-Signals (Größe von Mz) verhindert wird und gleichzeitig Daten für eine Vielzahl von Ebenen gewonnen werden können. Das Mehrscheibenverfahren bedingt jedoch, daß die Größe Mz außerhalb der Scheibenebene groß ist, ohne durch Anregung in anderen Scheibenebenen beeinflußt oder beeinträchtigt zu werden.

Das obige Erfordernis hat den Nachteil zur Folge, daß das DEFT-Verfahren unter Benutzung nicht-selektiver 180°-Impulse beim Mehrscheibenverfahren nicht angewandt werden kann, da die Größe Mz außerhalb der Scheibenebene klein ist. Eine tatsächliche Scheibenkonfiguration ist durch Mz gemäß Fig. 22, multipliziert mit einer Scheibenformfunktion (Gauß′scher Art beim dargestellten Beispiel), ausgedrückt und in Fig. 23 dargestellt.

(b) Mit selektiven 180°-Impulsen für das DEFT-Verfahren ergeben sich keine Probleme, weil die Größe Mz außerhalb der Scheibenebene groß ist, wie durch die gestrichelte Linie B in Fig. 22 angegeben. Ungünstig an der Scheibenform ist jedoch, daß sie gemäß Fig. 23 drei Spitzen bzw. Peaks aufweist. Dies beruht darauf, daß bei der Anlegung der selektiv anregenden 180°-Impulse die Magnetisierung M in einer Scheibengrenzfläche in komplexer Weise wirkt und die Vektorrichtungen von M zueinander verschieden werden läßt, mit dem Ergebnis, daß das Signal verkleiner wird.

Aus den obigen Ausführungen geht hervor, daß das herkömmliche DEFT-Verfahren in seiner gegebenen Form für die Anwendung beim KMR-Abbildungsgerät ungeeignet ist.

In der GB-OS 20 52 753 ist ein kernmagnetisches System beschrieben, bei dem eine Impulsfolge aus einem 90°- Impuls, einem 180°-Impuls und einem 90°-Impuls an ein Untersuchungsobjekt angelegt wird. Der 180°-Impuls wird dabei unmittelbar nach dem ersten 90°-Impuls zum Ausgleich von eventuell vorhandenen Inhomogenitäten angelegt.

Weiterhin beschreibt die DE-OS 27 16 492 ein Abbildungsverfahren, bei dem ein Gradient-Magnetfeld verändert wird, wenn ein erster 90°-Impuls und ein zweiter 90°-Impuls anliegen, um so aufgrund der Beziehung zwischen diesen Impulsen die Lage der Stelle festzulegen, von der ein kernmagnetisches Resonanzsignal ausgesandt wird.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs genannte Verfahren so zu verbessern, daß bei hohem Rauschabstand die für die Abbildung einer Körperschnittebene eines Untersuchungsobjektes erforderliche Zeit vermindert werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Ober begriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Spins eines Wasserstoffatoms,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines magnetischen Moments (Magnetmoments) eines Wasserstoffatoms,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Art und Weise, in der Atomkerne von Wasserstoff in der Richtung eines angelegten oder einwirkenden Magnetfelds orientiert werden,

Fig. 4 eine graphische Darstellung der Wellenformen von für die kernmagnetische Resonanz- oder KMR-Untersuchung angewandten Impulssignalen,

Fig. 5 eine Darstellung der Magnetisierung M auf einem rotierenden Koordinatensystem,

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Untersuchungsgeräts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 eine schematische Darstellung von Feld- und Erregerwicklungen oder -spulen,

Fig. 8 ein detailliertes Blockschaltbild einer Steuer einheit,

Fig. 9 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Steuereinheit,

Fig. 10 ein Blockschaltbild einer Torschaltung,

Fig. 11 eine graphische Darstellung von Signalwellenformen und Magnetisierungsvektoren zur Erläuterung einer Sequenz,

Fig. 12 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen einer Wartezeit und einer Signalintensität,

Fig. 13 bis 17, 19, 20 und 24 bis 32 graphische Darstellungen von Signalwellenformen bei anderen Ausführungsformen der Erfindung,

Fig. 18 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Mehrschnitt- bzw. Mehrscheibenverfahrens,

Fig. 21 eine graphische Darstellung der Art und Weise, auf welche sich ein Magnetisierungsvektor bei Einwirkung von 90°-, 180°- und 90°-Impulsen anstelle von 180°-Impulsen bewegt,

Fig. 22 eine graphische Darstellung des rechnersimulierten Ergebnisses aufeinanderfolgender Ausführungen von Impulsfolgen und eines erreichten, dynamisch ausgeglichenen Zustands und

Fig. 23 eine graphische Darstellung einer KMR-Signal intensität, nachdem ein erster 90°-Impuls und ein z-Gradientfeld an die Größe Mz gemäß Fig. 22 für selektive Anregung angelegt worden sind.

Die Fig. 1 bis 5 sowie 22 und 23 sind eingangs bereits erläutert worden.

Fig. 6 veranschaulicht in Blockschaltbildform ein Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung. Dabei wird ein gleichmäßiges statisches Mangetfeld H₀ in Z-Richtung durch eine statische Feldspule 1 erzeugt, die durch eine Statikfeld-Steuerschaltung 2 mit geregelter Gleichspannungsversorgung angesteuert wird. Bevorzugt besitzt der von der statischen Feldspule 1 erzeugte Magnetfluß eine Dichte H₀ von etwa 0,1 T und einen Gleichförmigkeitsgrad von 10^-4 oder mehr.

Eine allgemein mit 3 bezeichnete Gradientfeldspule wird durch eine Gradientfeld-Steuerschaltung 4 angesteuert.

Fig. 7a veranschaulicht eine repräsentative Anordnung der Gradientfeldspule oder -wicklung 3. Die Gradientfeldspule 3 besteht aus einer z-Gradientfeldspule 31, einer y-Gradientfeldspule 32 und einer nicht dargestellten x-Gradientfeldspule, welche dieselbe Form besitzt wie die z- und y-Spulen 32 bzw. 33 und unter einem Winkel von 90° von letzteren beabstandet ist. Die Gradientfeldspule 3 erzeugt ein Magnetfeld in derselben Richtung wie das gleichförmige statische Feld H₀ und mit linearen Gradienten in den Richtungen der x-, y- und z-Achsen. Die Steuerschaltung 4 wird ihrerseits durch eine noch näher zu beschreibende Steuereinheit 20 gesteuert.

Eine Errgerspule 5 legt Hochfrequenzimpulse als elektromagnetische Welle an einen zu untersuchenden Körper an und besitzt den in Fig. 7b schematisch dargestellten Aufbau.

Ein Oszillator 6 erzeugt ein Signal mit einer Frequenz (z. B. 42,6 MHz/T für Protonen) entsprechend einem kern magnetischen Resonanz- oder KMR-Zustand für Atomkerne und liefert das Augangssignal zur Erregerspule 5 über eine noch zu beschreibende Torschaltung 30 unter der Steuerung durch ein Signal von der Steuereinheit 20 sowie zu einem Leistungsverstärker 7. Ein vom Unter suchungsobjekt kommendes kernmagnetisches Resonanz- bzw. KMR-Signal wird von einer Detektorspule 8 mit einem der Erregerspule gemäß Fig. 7b identischen Aufbau abgenommen, wobei die Detektorspule 8 unter einem Winkelabstand von 90° zur Erregerspule 5 angeordnet ist. Die Detektorspule 8 sollte vorzugsweise möglichst dicht am Untersuchungsobjekt angeordnet sein. Erforderlichenfalls kann die Detektorspule 8 gleichzeitig als Erregerspule 5 dienen.

Das Gerät enthält weiterhin einen Vorverstärker 9 zur Verstärkung eines KMR-Signals (FID: freier Induktionszerfall) von der Detektorspule 8, einen Phasendetektor 10, einen Wellenspeicher 11 zum Speichern eines phasenmodulierten Wellenformsignals vom Vorverstärker 9 und mit einem A/D-Wandler, einen elektronischen Rechner 13 zur Abnahme eines Signals vom Wellenspeicher 11 über eine Übertragungsleitung aus einem optischen Faserstrang und zur Erzeugung eines tomographischen Bilds durch Verarbeitung des empfangenen Signals sowie eine Anzeigeeinheit 14, etwa einen Fernsehmonitor, zur Wiedergabe des erzeugten tomographischen Bilds. Die erforderliche Information wird von der Steuer einheit 20 zum Rechner 13 über eine Signalleitung 21 übertragen.

Die Steuereinheit 20 vermag Signale (Analogsignale), die für die Steuerung der Gradientfelder Gz, Gx, Gy erforderlich sind, sowie Steuersignale (Digitalsignale) zu liefern, die für das Aussenden der Hochfrequenzimpulse und den Empfang der KMR-Signale nötig sind. Fig. 8 veranschaulicht ein Beispiel für eine solche Steuereinheit, die eine Hochgeschwindigkeitssteuerung durchzuführen und die Steuersequenz sowie Analogwellenformen ohne weiteres zu variieren vermag.

Die Steuereinheit gemäß Fig. 8 enthält eine Schreibsteuerschaltung 221, um in Speicher Daten einzuschreiben, die unmittelbar vor einer Steuerkonsole 210 und vom Rechner 13 über die Steuerkonsole 210 eingehen, Wellenformspeicher 222, 225, 228 und 231 zum Speichern von Wellenformdaten von x-, y- und z-Gradientsignalen und eines Modulationssignals von der Schreib steuerschaltung 221, Signalspeicher 223, 226, 229 und 232 zum Zwischenspeichern der Wellenformdaten ausgänge von den Wellenformspeichern 222, 225, 228 bzw. 231, sowie D/A-Wandler 224, 227, 230 und 233 zum Umwandeln der Ausgangssignale von den Signalspeichern 223, 226, 229 bzw. 232 in Analogsignale, die als x-, y- und z-Gradientausgangssignal bzw. als Modulations ausgangssignal dienen. Weiterhin enthält die Steuereinheit Wellenformspeicher 234, 236, 238 und 240 zur Speicherung von Daten von Steuersignalen, wie eines A/D-Umwandlungssteuersignals, eines Übertragungstor- Steuersignals, eines Empfangstor-Steuersignals und eines Phasenwählsignals (zum Wählen eines von vier Hoch frequenzimpulsen mit Differenzphasen bzw. unterschiedlichen Phasen); weiter vorgesehen sind Signalspeicher 235, 237, 239 und 241 zum Zwischenspeichern der Daten ausgangssignale von den Wellenformspeichern 234, 236, 238 bzw. 240 und zur Erzeugung eines A/D-Umwandlungs steuersignals T₂, eines Übertragungstor-Steuersignals S₂, eines Empfangstor-Steuersignals R₂ bzw. eines Phasenwählsignals PS, eine Auslese- oder Lesesteuerschaltung 243 zum Auslesen der gespeicherten Signale aus den Wellenformspeichern 222, 225, 228, 231, 234, 236, 238, 240 in die Signalspeicher 223, 226, 229, 232, 235, 237, 239 bzw. 241, ein Speicheradressenregister 242 zum Setzen bzw. Eingeben von Schreib/Lese-Startadressen von der Steuerkonsole oder vom Rechner (im folgenden beide einfach als Rechner bezeichnet), zum aufeinanderfolgenden Inkrementieren der Adressen mit +1 von den Schreib/Lese-Steuerschaltungen 43 und zum Ausgeben der inkrementierten Adressen als Schreib/Leseadressen, ein Ausgangszählsregister 244 zum Setzen einer vom Rechner vorgegebenen Zahl von Ausgangsschritten oder -stufen und zur Lieferungen eines ein Ausgabe-Ende angebenden Signals zur Lesesteuerschaltung 243 sowie einen Einschrittlängen-Impulsgenerator 245 zum Setzen oder Vorgeben der zeitlichen Länge (einen Schritt lang) eines vom Rechner vorgegebenen Schritts und zur Erzeugung eines Impulses mit einer Schrittlänge.

Die vorstehend beschriebene Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt:

(a) Einschreibbetriebsart

In der Einschreibbetriebsart werden vom Rechner gelieferte Wellenformdaten in eine durch den Rechner bezeichnete Adresse im Wellenformspeicher eingeschrieben. Insbesondere wird dabei eine Schreibstartadresse im Speicheradressenregister 242 gesetzt. Zusammen mit einem Schreibbefehl vom Rechner gelieferte Daten werden in die durch das Speicheradressenregister 242 bezeichnete Adresse eingeschrieben, und zwar im Wellenformspeicher (z. B. im Wellenformspeicher 222), der durch die Schreibsteuerschaltung 221 gewählt worden ist. Anschließend erhöht die Schreibsteuerschaltung 221 automatisch das Speicheradressenregister 242 um 1, um eine nächste Speicheradresse für Dateneinschreibung zu bezeichnen. Auf dieselbe Weise, wie vorstehend beschrieben, werden auch Dateneinheiten fortlaufend in die anderen Wellenformspeicher eingeschrieben.

(b) Lesebetriebsart

In der Lesebetriebsart werden die Speicher in Parallelanordnung ausgelesen. Das Zeitsteuerdiagramm von Fig. 9 veranschaulicht die ausgelesenen Signalwellenformen. Der Rechner setzt eine Lesestartadresse im Speicher adressenregister 242, eine Leseschrittzahl im Ausgangs zählregister 244 sowie eine Einschrittlänge (entsprechend einer Zeitspanne pro Schritt beim Auslesen) im Einschrittlängen-Impulsgenerator 245. Sodann werden nach Maßgabe eines Lesestartbefehls vom Rechner die in den Wellenformspeichern 222, 225, 228, 231, 234, 236, 238 und 240 gespeicherten Dateneinheiten gleichzeitig ausgelesen und anschließend nach Maßgabe eines den Signalspeichern von der Lesesteuerschaltung 42 zugeführten Verriegelungs- oder Signalspeicherimpulses in den Signalspeichern 223, 226, 229, 232, 235, 237, 239 bzw. 241 zwischengespeichert. Das Speicheradressenregister 242 wird sodann um 1 inkrementiert. Wenn das Ausgangszählregister 244 eine Ende-Signal abgibt, liefert die Lesesteuerschaltung 243 einen Löschimpuls zu den Signalspeichern 223, 226, 229, 235, 237, 239 und 241 zu Beendigung des Lesevorgangs. Wenn vom Ausgangszählregister 244 kein Ende-Signal abgegeben wird, wird dieses Register 244 um 1 dekrementiert, und der Vorgang geht nach Abwarten einer Zeitspanne eines Schrittes nach Maßgabe eines Ausgangssignals vom genannten Impulsgenerator 245 auf einen folgenden Leseschritt über. Durch Wieder holung der oben beschriebenen Vorgänge können die Wellenformen gemäß Fig. 9 ausgelesen werden. Die x-, y- und z-Gradientsignale x₂, y₂ bzw. z₂ sowie das Modulationssignal M₂ sind Analogsignale, die durch Umwandeln von Signalspeicher-Ausgangssignalen durch die D/A-Wandler 224, 227, 230 bzw. 233 erhalten werden. Das Modulationssignal M₂ wird zur Torschaltung 30 geliefert, während die x-, y- und z-Gradientsignale zur Gradientfeld-Steuerschaltung 4 geleitet werden.

Da die Steuereinheit mit dem beschriebenen Aufbau ausschließlich zugeordnete Hardware-Einheiten, wie Wellenformspeicher, aufweist, kann sie eine große Zahl von Dateneinheit mit hoher Geschwindigkeit auslesen. Da die in den Wellenformspeichern gespeicherten Daten beliebig umgeschrieben werden können, lassen sich beliebige, gewünschte analoge und digitale Signalwellenformen erzeugen. Durch Vorgabe einer geeigneten Lese startadresse und einer geeigneten Leseschrittzahl kann ohne weiteres ein Teil oder Abschnitt einer Signalwellenform benutzt werden, wie dies in verschiedenen tatsächlichen Anwendungsfällen der Fall ist.

Die Torschaltung 30 erzeugt auf ein Hochfrequenzsignal vom Oszillator 6 vier Signale, die zu benachbarten Signalen um 90° außer Phase sind, und sie wählt eines der vier Signale auf der Grundlage eines Befehls von der Steuereinheit 20 und moduliert das gewählte Signal mit einem Hochfrequenz-Modulationssignal zwecks Erzeugung eines Treiber- oder Ansteuersignals für die Erregerspule 5. Die Torschaltung 30 ist in Fig. 10 näher veranschaulicht. Sie enthält einen 90°-Phasenschieber 311 zur Erzeugung zweier Signale, die zum Hochfrequenzsignal um 0° und 90° außer Phase sind, sowie 180°-Phasenschieber 312 und 313 zur jeweiligen Erzeugung zweier Signale, die zu einem angelegten oder eingespeisten Signal um 0° und 180° außer Phase sind. Bei Einspeisung der beiden Ausgangssignale vom 90°- Phasenschieber 311 in die 180°-Phasenschieber 312 und 313 erzeugen letztere Signale, die zum Hochfrequenzsignal um 0°, 90°, 180° und 270° außer Phasen sind. Diese vier Signale werden über Hochfrequenzschalter (z. B. doppelt abgeglichene oder symmetrische Mischstufen) 314-317 zu einem Koppler 321 geliefert, der die vier Signale kombiniert bzw. vereinigt. Die Hoch frequenzschalter sind durch vier Ausgangssignale von einer Dekodiertreiberstufe 320 getrennt aktivierbar. Die vier Ausgangssignale (X, Y, -X, -Y) werden von der Dekodiertreiberstufe 320 durch Dekodieren eines von der Steuereinheit 20 gelieferten Phasenwählsignals PS erzeugt. Zu jedem Zeitpunkt wird jeweils nur einer der vier Ausgänge aktiviert, um einen entsprechenden Hoch frequenzschalter durchzuschalten, während die anderen drei Hochfrequenzschalter im Sperrzustand verbleiben. Infolgedessen wird jeweils nur ein Ausgangssignal an den Koppler 321 angelegt.

Ein Ausgangssignal vom Koppler 321 wird über einen Verstärker 322 einem Modulator 323 eingegeben, der ein Ausgangssignal vom Verstärker 322 mit dem Hochfrequenz- Modulationssignal (dessen Impulsdauer und Peak-Größe den Rotatioinswinkel der Magnetisierung M bestimmt sind) zu einem modulierten Ausgangssignal mit der Wellenform gemäß Fig. 4a moduliert.

Die Torschaltung 30 mit dem beschriebenen Aufbau erzeugt Hochfrequenzsignale mit Phasenunterschieden von 0°, 90°, 180° und 270° aus einem Hochfrequenzsignal, und sie wählt eines der so erzeugten Signale und moduliert das gewählte Signal mit einer gewünschten Wellenform in einem geeigneten Takt.

Die Arbeitsweise des Geräts ist nachstehend anhand von Fig. 11 näher erläutert.

1) Von der Steuerschaltung 2 wird ein Strom über die statische Feldspule 1 geleitet, um ein statisches Feld H₀ an ein Untersuchungsobjekt anzulegen, das sich in einem aus den Spulen oder Wicklungen bestehenden zylindrischen Körper befindet. Die Steuereinheit 20 steuert die Steuerschaltung 4 an, um einen Strom über die Gradientfeldspule (im vorliegenden Fall die z-Gradientfeldspule) 31 zu leiten und damit ein erstes Gradientfeld zu erzeugen, d. h. ein z-Gradientfeld Gz⁺ gemäß Fig. 11b.

Zu diesem Zeitpunkt t₀ sind die Richtungen der Magnetisierung M im Zentrum einer Schnitt- oder Scheibenebene (einem Bereich, in welchem sich die Magnetisierung M bei Anlegung eines 90°-Impulses einwandfrei um 90° dreht), an der Grenzfläche einer Schnitt- oder Scheibenebene (einem Bereich, in welchem sich die Magnetisierung M bei Anlegung eines 90°-Impulses um 90° und bei Anlegung eines 180°-Impulses um 180° dreht, weil Gz=0) und außerhalb einer Schnitt- oder Scheibenebene (einem Bereich, in welchem die Magnetisierung M einen einwirkenden 90°-Impuls nicht beeinflußt wird und bei Anlegung eines 180°-Impulses ihre Richtung umkehrt) sämtlich gleich einer positiven Richtung aufwärts längs der Z-Achse (vergleiche Fig. 11f, 11g und 11h).

2) Unter dem Feld Gz⁺ wird eine Ebene (Schnitt- oder Scheibenebene) des Untersuchungsobjekts durch ein Hochfrequenzsignal (einen 90°_x-Impuls gemäß Fig. 11a) erregt, das durch Modulieren des gewählten, von der Torschaltung 30 abgegebene Signals der Phase 0° zu einer vorgeschriebenen Form (z. B. Gauß′schen Form) erzeugt wurde. Von einem Zeitpunkt t₁ an werden sodann die x- und y-Gradient feldspulen 32 bzw. 33 erregt, um ein zweites Gradientfeld (aus x- und y-Gradientfeldern Gx bzw. Gy) einer vorgeschriebenen Größe anzulegen (vergleiche Fig. 11c und 11d).

Ein auf Gz⁺ gemäß Fig. 11b folgendes Wellenformsignal Gz^- dient dazu, KMR-Signale von verschiedenen Bereichen des Untersuchungskörpers in an sich bekannter Weise in Phase zu bringen.

Zum Zeitpunkt t₁, zu dem die Magnetfelder Gx und Gy angelegt werden, besitzen die Magnetisierungen M die Richtung bzw. Orientierung gemäß Fig. 11f, 11g und 11h.

Nach dem Zeitpunkt t₁ wird ein erstes KMR-Signal (auch als "FID"-Signal bezeichnet) gemäß Fig. 11e durch die Detektorspule 8 abgegriffen und über den Verstärker 9 zum Phasendetektor 10 geliefert. Das phasen modulierte Signal wird dann im Wellenformspeicher 11 abgespeichert. Die gespeicherten Daten werden zu einem passenden Zeitpunkt (mit zweckmäßigem Takt) durch den Rechner 11 ausgelesen und einer Fourier′schen Transformation unterworfen, um damit in ein Einzel- Projektionssignal umgewandelt zu werden.

3) Zum Zeitpunkt t₂ nach Ablauf einer Zeitspanne T_s1, in welcher das FID- bzw. KMR-Signal nach dem Zeitpunkt t₁ verschwindet, werden die x- und y-Gradientfeldspulen entregt, und das Untersuchungsobjekt wird mittels eines Hochfrequenzsignals angeregt, das durch Modulieren des gewählten und von der Tor- oder Steuerschaltung 30 abgegebenen Signals der Phase von 180° zu einer Rechteckwellenform erzeugt wurde. Dies bedeutet, daß gemäß Fig. 11a ausschließlich ein 180°-Impuls an das Unter suchungsobjekt angelegt wird.

4) Nach Anlegeung des 180°_x-Impulses werden ein zweites Gradientfeld oder die Gradientfelder Gx, Gy mit derselben Größe wie vorher angelegt. Zu diesem Zeitpunkt t₃ rotiert die Magnetisierung M auf die in Fig. 11, 11g und 11h dargestellte Weise.

Nach dem Zeitpunkt t₃ beginnen sich die gesteuerten Magnetisierungen M zu sammeln, und die Detektorspule 8 erfaßt ein zweites KMR-Signal (als "Echosignal" bezeichnet) gemäß Fig. 11e. Das Echosignal besitzt eine solche Signalwellenform, daß erstens und zweitens KMR- Signal in bezug auf die mittleren Zeitpunkte t₂, t₃ in ihrer Form symmetrisch sind, vorausgesetzt, daß die vor dem Zeitpunkt t₂ und nach dem Zeitpunkt t₃ einwirkenden Felder Gx, Gy gleich sind und der Zustand des Untersuchungsobjekts während dieser Zeitspanne unverändert blieb.

5) Nach Ablauf einer Zeit (t₂-t₁) ab dem Zeitpunkt t₃ wird die Anlegung der Felder Gx, Gy durch die Steuereinheit 20 unterbrochen. Zu diesem Zeitpunkt t₄ besitzt die Magnetisierung M die dargestellte Richtung oder Orientierung.

Nach dem Zeitpunkt t₄ werden die Felder Gz^-, Gz⁺ angelegt, und unter diesen Feldern wird ein 90°_x-Impuls an das Untersuchungsobjekt mit einem mit der Phase von 180° in der Torschaltung 30 auf dieselbe Weise wie der erste 90°-Impuls modulierten Hochfrequenzsignal angelegt, um die durch den ersten 90°-Impuls angeregte Schnitt- oder Scheibenebene erneut anzuregen. Zum Zeitpunkt t₅, zu dem die Anregung endet, sind die Richtungen der Magnetisierungen M sämtlich auf die Richtung -Z außerhalb der Scheibenebene und an deren Grenzfläche, d. h. in allen Bereichen des Untersuchungsobjekts, ausgerichtet.

6) Nach Beendigung der Anlegung des Felds Gz⁺ wird das Untersuchungsobjekt mittels eines Hochfrequenzsignals angeregt, das durch Modulieren des Signals der Phase 0° zu einer Rechteckwellenform durch die Torschaltung 30 erzeugt wird (180°- Impulsanregung). Wenn zum Zeitpunkt t₆ diese Anregung oder Erregung abgeschlossen ist, sind die Magnetisierungen M noch Anlegung des 180°-Impulses im wesentlichen in der Richtung +Z orientiert, so daß nur eine kurze Relaxationszeit Td erforderlich ist.

Am Zeitpunkt t₆ kehrt somit das Verfahren zum Zustand zum Zeitpunkt t₀ zurück. Bei dem beschriebenen System bleibt jedoch die dem Stoff innewohnende Spin-Spin- Relaxation oder Querrelaxation bestehen, und die Magnetisierungen M sind zum Zeitpunkt t₆ nicht vollständig aufwärts gerichtet. Aus diesem Grund wird nach dem Zeitpunkt t₆ eine Wartezeit Td vorgesehen, in welcher abgewartet wird, bis die Magnetisierungen M voll bzw. sämtlich aufwärts gerichtet sind, worauf eine Sequenz abgeschlossen ist und die folgenden Sequenzen wiederholt werden.

Aufgrund dieser Sequenz ist die Wartezeit Td erheblich kürzer als beim bisherigen Gerät. Diese Tatsache ist auch in Fig. 12 veranschaulicht. Diese Kurven wurden unter den Bedinungen gewonnen, daß das Weiße eines Eis (Längs-Relaxationszeit T₁=693 ms, Quer-Relaxationszeit T₂=262 ms) als Untersuchungsobjekt benutzt wurde und T_s1÷T_s2=30 ms beträgt. Auf der waagerechten Achse der graphischen Darstellung von Fig. 12 ist die Wartezeit Td, auf der lotrechten Achse eine Signalamplitude nach Erreichen eines eingeschwungenen Zustands aufgetragen. Die gestrichelte Kurve A steht für Meßwerte entsprechend theoretischen Werten, während die ausgezogene Kurve B für Meßwerte gleich theoretischen Werten beim vorliegenden Gerät steht. Aus Fig. 12 geht deutlich hervor, daß dieselbe Signalintensität oder Amplitude in wesentlich kürzerer Zeit (Td) erreicht werden kann.

Da das Verfahren mit einer wesentlich kürzeren Wartezeit als im bisherigen Fall auf eine nächste Sequenz übergehen kann, läßt sich die für die Abtastung aller Ansichten erforderliche Zeitspanne entsprechend verkürzen.

Das Verfahren zum Rekonstruieren eines Bilds auf der Grundlage der Sequenz bei der beschriebenen Ausführungsform ist ein sogenanntes zweidimensionales Projektions- Rekonstruktionsverfahren.

Während bei der beschrieben Ausführungsform Hoch frequenzimpulse von 90_x-180°_-x-90°_-X 180°_x in einer Sequenz angelegt werden, ist wesentlich, daß die Magnetisierungen M mittels eines zweiten 90°-Impulses sämtlich abwärts und dann mittels eines zweiten 180°-Impulses sämtlich aufwärts gerichtet werden und verschiedene Phasenbeziehungen angewandt werden können, beispielsweise die Sequenz der angelegten Impulse von 90°_x-180°_x-90°_x 180°C_-x (ein 180°-Hoch frequenzimpuls wird unter Heranziehung des Hochfrequenzsignals der 90°-Phase erzeugt). (Diese Alternative gilt auch für die im folgenden beschriebenen Verfahren).

Die Erfindung ist keineswegs auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern auch auf die folgenden Verfahren oder Prozesse anwendbar.

1) Es kann entweder das erste KMR-Signal (FID-Signal) oder das zweite KMR-Signal (Echosignal) benutzt und einer Fourier′schen Transformation unterworfen werden. Unter Verwendung des resultierenden Signals als Einzel- Projektionsdaten wird ein Bild rekonstruiert.

2) Das erste kernmagnetische Resonanz- oder KMR-Signal (FID-Signal) und das zweite KMR-Signal (Echosignal) werden zur Verbesserung des Rauschabstands gemittelt, und das so erhaltene Signal wird zum Rekonstruieren eines Bilds benutzt. Die Mittelwertbildung beim FID-Signal und Echosignal sollte unter Berücksichtigung der Tatsache erfolgen, daß diese Signale in bezug auf die zentralen Zeitpunkte t₂, t₃ symmetrisch sind. Bezüglich der Hochfrequenz impulssequenz von 90°_x-180°_-x-90°_-x 180°_x sind das FID-Signal und das Echosignal zueinander um 180° außer Phase, weshalb die Mittelwertbildung unter Be rücksichtigung dieser Tatsache erfolgen sollte.

3) Vom ersten KMR-Signal (FID-Signal) und vom zweiten KMR-Signal (Echosignal) werden getrennte Bilder gewonnen, und ein Bild wird in T₂ (Spin-Spin-Relaxationszeit) mittels Durchführung einer Rechenoperation zwischen diesen beiden Bildern erzeugt. Da das Echosignal im Vergleich zum FID-Signal einer Relaxation mit einer Zeitkonstante von T₂ unterliegen, kann ein T₂-Bild anhand der auf den betreffenden Signalen beruhenden Bilder erzeugt werden.

4) Die Impulssequenz gemäß der Erfindung kann für einen Spin- Verwindungs- oder Drehprozeß benutzt werden, bei dem gemäß Fig. 13 Gradientfelder Gx, Gy und Gz angelegt werden. Genauer gesagt: eine Einrichtung zum Anlegen eines Gradientfelds wird während der Periode T_s1 erregt, um ein zweites Gradientfeld (im vorliegenden Fall Gx) in einer Richtung (im vorliegenden Fall senkrecht dazu) unterschiedlich von derjenigen eines ersten Gradientfelds (im vorliegenden Fall Gz) zwecks Hervorbringung einer Phasenvariation anzulegen, die Einrichtung wird erregt, um ein drittes Gradient feld (im vorliegenden Fall Gy) in einer von den Richtungen von erstem und zweitem Gradientfeld Gz bzw. Gx verschiedenen Richtung anzulegen, wobei das dritte Gradientfeld zwischen verschiedenen Polaritäten gy, gy′ umgeschaltet wird, in der Periode T_s2 Felder in derselben Richtung wie zweites und drittes Gradientfeld Gx bzw. Gy in der Periode T_s1 angelegt werden, die Intensität und/oder die Anlegungszeit des zweiten Gradientfelds Gx zumindest in jeder Sequenz variiert wird und ein Bild durch zweidimensionale Fourier′sche Transformation auf der Grundlage eines erzeugten KMR- Signals (das als Spin(wellen)echo und nicht als FID- Signal beobachtet wird) erzeugt wird.

Die Intensität jedes Gradientfelds kann so variiert werden, daß die Periode T_s1 oder T_s2 kürzer ist als die jeweils andere Periode, wähend das Integral der Intensität des Gradientfelds in den Perioden T_s1, T_s2 in bezug auf die Zeit aufrechterhalten wird, mit dem Ergebnis, daß die Abtastzeit weiter verkürzt werden kann. Jedes in der verkürzten Perioden oder Zeitspanne erzeugte Spin-Echosignal wird ausgelassen, und nur die in den anderen Perioden erzeugten Spin-Echosignale werden beobachtet, d. h. abgegriffen.

5) Die Erfindung ist auf einen sogenannten zweidimensionalen Fourier′schen Prozeß anwendbar, in welchem die Gradientfeld Gx, Gy, Gz gemäß Fig. 14 angelegt werden. Insbesondere wird dabei eine Einrichtung zur Anlegung eines Gradientfelds während der Zeitspanne T_s1 erregt oder aktiviert, um ein zweites Gradientfeld in einer von der Richtung eines ersten Gradientfelds verschiedenen (d. h. senkrecht dazu liegenden) Richtung anzulegen und eine Phasenvariation einzuführen, die Einrichtung wird zum Anlegen eines dritten Gradientfelds in einer von den Richtungen von erstem und zweitem Gradientfeld verschiedenen (d. h. senkrecht dazu liegenden) Richtung erregt oder aktiviert, Felder werden in der Perioden oder Zeitspanne T_s2 in derselben Richtung wie zweites und drittes Gradientfeld in der Periode T_s1 angelegt, Intensität und Anlegungszeit des zweiten Gradientfelds Gx besitzen die für die Abbildung erforderlichen Größen und ein Bild wird durch zweidimensionale Fourier′sche Transformation auf der Grundlage eines erzeugten KMR-Signals erzeugt.

6) Gemäß Fig. 15 kann der gestrichelt eingezeichnete Folgeschritt (dargestellt ist beispielsweise der PR-Prozeß) einer Umkehrerholung sowohl zum vorstehend beschriebenen Prozeß (Fig. 11) als auch zu den vorstehend unter 1) und 2) beschriebenen Verfahren hinzugefügt werden. Bei jedem dieser Verfahren wird das Untersuchungsobjekt durch einen zu einer Rechteckwellenform modulierten 180°-Impuls zu einem zweckmäßigen Zeitpunkt T′ vor der 90°-Impulsanregung angeregt, und nach der Anlegeung des 180°-Impulses wird an die Gradientfelder Gx, Gy, Z ein Homogenität- Störimpuls angelegt, um etwaige ungünstige Auswirkungen in Querrichtung zu verhindern, die durch eine Ungenauigkeit des 180°-Impulses hervorgerufen werden können. Die Aufprägung eines solchen Homogenität-Störimpulses ist nicht unbedingt erforderlich, vielmehr kann dieser Impuls weggelassen werden, wenn die ungünstigen Wirkungen in Querrichtung nicht auftreten oder vernachlässigbar sind. Während gemäß vorstehender Beschreibung der angelegte oder aufgeprägte 180°-Impulse nicht ein Gradientfeld für selektive Anlegung begleitet, d. h. z. B. für nicht-selektive Anlegung, kann eine selektive Anregung angewandt werden, bei welcher ein Gradientfeld gleichzeitig mit einem 180°-Impuls eines schmalen Frequenzspektrums angelegt wird.

7) Zur Verhinderung einer Erzeugung von überschüssigen Signalen aufgrund eines Fehlers in der Größe eines Erregungs- oder Anregungsimpulses können in der Sequenz gemäß Fig. 16 Homogenität-Störimpulse in Perioden H_s1-H_s4 hinzugefügt werden.

Wenn gemäß Fig. 16 der erste 180°-Impuls ungenau ist, wird eine Transversal- oder Querkomponente des Magne tisierungsvektors erzeugt, die als Störsignal wirkt. Demzufolge wird ein Homogenität-Störimpuls (für alle Felder Gx, Gy, Gz) in der Periode H_s2 unmittelbar nach dem ersten 180°-Impuls angelegt, um die Querkomponente des Magnetisierungsvektors zu beseitigen. Beim Fehlen dieses Störimpulses würde das KMR-Signal die in Fig. 16e dargestellte gestrichelte Form besitzt. Da nur der genannte Homogenität-Störimpuls noch eine Störung der Bewegung des Magnetisierungsvektors erlaubt, wird ein anderer Homogenitätsimpuls mit derselben Größe und Zeitdauer wie der genannte Homogenität-Störimpuls unmittelbar vor der Anlegung des ersten 180°-Impulses (für alle Felder Gy, Gy, Gz) angelegt. Die Zeitspannen oder Perioden H_s2, H_s1 werden jederzeit paarweise angewandt.

Zur Beseitung einer Querkomponente des Magnetisierungsvektors aufgrund einer Ungenauigkeit des 90°-Impulses oder anderen Ursachen wird ein Homogenität-Störimpuls während der Periode H_s3 nach dem 90°-Impuls angelegt.

Zur Beseitigung einer Querkomponente des Magnetisierungsvektors aufgrund einer Ungenauigkeit des 180°-Impulses oder anderer Ursachen und zur Unterbrechung oder Aufhebung der gegenseitigen Beziehung zwischen Ansichten zwecks einwandfreier Beobachtung wird ein Homogenität- Störimpuls in der Periode H₂₄ nach dem zweiten 180°- Impuls angelegt.

Die Homogenität-Störimpulse in den Perioden H_s1, H_s2 sowie H_s3 und H_s4 brauchen nicht in der dargestellten Kombination vorzuliegen, vielmehr braucht nur einer vorhanden zu sein oder es können jeweils zwei dieser Impulse kombiniert werden.

8) Die Zeitspannen T_s1 oder T_s2 können verkürzt werden. Fig. 17 veranschaulicht ein Beispiel, wie die Zeit spanne bzw. Periode T_s2 verkürzt wird. Bei diesem Beispiel müssen folgende Beziehungen erfüllt sein:

g_x1 · t_m1 = g_x2 · t_m2
g_y1 · t_m1 = g_y2 · t_m2

darin bedeuten:

t_m1, t_m2 = Anlegungszeit der Gradientfelder
g_x1, g_x2 = Intensität der Gradientfelder Gx
g_y1, g_y2 = Intensität der Gradientfelder Gy.

Durch Verkürzung der Zeitspanne T_s2 kann eine etwaige ungünstige Auswirkung der Größe T₂ des Stoffs (Magne tisierungsvektor einer Quer-Relaxation aufgrund von T₂ unterworfen) vermindert werden.

9) Unter Anwendung der Sequenz gemäß Fig. 11 kann mindestens eine der Perioden T_s1, T_s2 und Td zur Erzeugung mehrerer Bilder variiert werden, wobei zwischen den Bildern einer Rechenoperation ausgeführt wird, um ein Bild T₁, ein Bild T₂, ein Spindichtebild oder ein Bild in Form einer Kombination aus diesen Bildern zu erzeugen.

Beispielsweise genügt die Intensität V des FID-Signals in der Sequenz gemäß Fig. 11 der folgenden Beziehung:

darin bedeutet: M = Spindichte.

Die Rechenoperation wird an einer Anzahl von Bildern durchgeführt, die durch Änderung von T_s1, T_s2, Td erhalten wurden.

10) Die Erfindung ist auch auf ein Mehrschnitt- bzw. Mehrscheibenverfahren anwendbar, bei dem andere Ebenen unter Heranziehung der Wartezeit Td zur Gewinnung von Informationen der angeregten Ebenen angeregt werden.

Fig. 19 veranschaulicht eine solche Sequenz, bei welcher die Erfindung auf den zweidimensionalen PR-Prozeß angewandt ist. In jeder Ansicht werden n Scheibenebenen angeregt. Gemäß Fig. 18 werden n Scheibenebenen A-W eines Objekts OBJ für eine erste Ansicht oder Blickrichtung und n Scheibenebenen unter einem unter schiedlichen Blickwinkel für eine zweite Ansicht angeregt. Mit dieser Anordnung kann die scheinbare Arbeits geschwindigkeit erhöht werden.

11) Das in Abhängigkeit vom 90°-Impuls angelegte Gradientfeld Gz wird gemäß Fig. 20 mit hoher Geschwindigkeit zwischen positiven und negativen Werten in Schwingung versetzt, um ein Gradientfeld einer Recht eckwellenform zu erzeugen.

Da der Magnetisierungsvektor nicht gestört ist (bzw. in Richtung Z nicht außer Phase ist), keine Phasen nachstellung erforderlich, und das FID-Signal kann unmittelbar nach dem Aufprägen des 90°-Impulses betrachtet bzw. gewonnen werden.

12) Jeder der 90°- und 180°-Impulse kann aus einer Vielzahl von Einzelimpulsen bestehen.

Beispielsweise kann der 180°_-x-Impuls durch eine Kombination von drei 90°_y-, 180°_-x- und 90°_y-Impulsen oder eine Kombination von drei 90°_-y-, 180°_-x- und 90°_-y-Impulsen ersetzt werden. Der 180°_y-Impuls kann durch eine Kombination aus drei 90°_x-, 180°_y- und 90°_x- Impulsen oder eine Kombination aus drei 90°_-x-, 180°_y- und 90°_-x-Impulsen ersetzt werden. Fig. 21 veranschaulicht die Richtungen der Magnetisierungsvektoren für den Fall, daß der 180°_y-Impuls durch eine Kombination aus drei 90°_x-, 180°_y- und 90°_x-Impulsen ersetzt ist. Die Fig. 21a bis 21d veranschaulichen Vektoren in einer Schnitt- oder Scheibenebene, während die Fig. 21e bis 21h Vektoren außerhalb der Scheibenebene veranschaulichen. Wie sich aus Fig. 21 ergibt, kann die Bewegung des Magnetisierungsvektors außerhalb der Scheibenebene einwandfrei eingestellt werden, weil die Längskomponente genau rotiert.

Der Magnetisierungsvektor kann durch Verwendung von vier 45°_-y-, 90°_x-, 90°_y- und 45°_x-Impulsen anstelle des 90°_x-Impulses genau dreht werden.

Fig. 24 veranschaulicht ein anderes Ausführungsbeispiel unter Anwendung einer Sequenz gemäß der Erfindung. Bei dieser Sequenz werden mehrere 180°-Impulse in bestimmten Zeitabständen zwischen dem ersten 90°-Impuls und dem zweiten 90°-Impuls angelegt. Der Vorgang ist nachstehend im einzelnen beschrieben.

1) Von der Steuerschaltung 2 wird ein Strom durch die statische Feldspule 1 geleitet, um ein statisches Feld H₀ an ein im Zylinder der Spulen angeordnetes Untersuchungsobjekt anzulegen. Unter diesen Bedinungen wird die z-Gradientfeldspule 31 durch die Steuerschaltung 4 von der Steuereinheit 20 her mit einem Strom beschickt, um ein erstes Gradientfeld (vorliegend das z-Gradientfeld) und damit das z-Gradientfeld Gz⁺ gemäß Fig. 24b anzulegen. Gleichzeitig wird ein erster 90°_x- Impuls gemäß Fig. 24a zum selektiven Erregen oder Anregen des Untersuchungsobjekts angelegt.

2) Sodann wird anschließend an die Anlegung des Felds Gz⁺ ein Gradientfeld Gz^- angelegt, um die kernmagnetischen Resonanz- oder KMR-Signale von verschiedenen Bereichen des Untersuchungsobjekts in Phase miteinander zu bringen. Die Anlegung des Felds Gz^- endet zu einem Zeitpunkt t₁.

3) Hierauf wird ein zweites Gradientfeld (bestehend aus den Gradientfeldern Gx, Gy mit jeweiligen Größen g_x1, g_y1) in einer vom ersten Gradientfeld verschiedenen Richtung während einer Zeit t_m1 angelegt.

4) Nach Ablauf einer Zeit T_s1 nach Anlegung des ersten 90°-Impulses wird das Untersuchungsobjekt mittels eines Hochfrequenzimpulses angeregt, der durch Modulation des gewählten, von der Torschaltung 30 abgegebenen Signals der Phase von 180° zu einer Rechteck wellenform erzeugt wurde.

Vor und nach dem 180°_y-Impuls werden Homogenität-Störimpulse gemäß Fig. 24b bis 24d für die Gradientfelder Gx, Gy und Gz angelegt, um Störsignale zu unterdrücken, die aufgrund einer Ungenauigkeit des 180°-Impulses entstehen können.

Diese Zusätze x, y zu 90° bzw. 180° zeigen die Phase des Hochfrequenzimpulses an; x und y sind um 90° außer Phase zueinander.

5) Danach werden Gx und Gy gemäß Fig. 24c und 24d mit g′_x1 bzw. g′_y1 gewählt, um auf diese Weise ein Spin echosignal gemäß Fig. 24e zu erzeugen. Das Echosignal besitzt die maximale Größe, wenn folgendes gilt:

g_x1 × t_m1 = g′_x1 × t′_m1
g_y1 × t_m1 = g′_y1 × t′_m1

6) Hierauf werden Gx und Gy auf g_x2 bzw. g_y2 geändert, und die unter 2) bis 4) beschriebenen Vorgänge werden wiederholt. Zu diesem Zeitpunkt müssen die folgenden Beziehungen erfüllt sein:

g_xp × t_mp = g′_xp × t′_mp
g_yp × t_mp = g′_yp × t′_mp

Der angehängte Index p=1, 2, . . . n gibt die Zahl der 180°-Impulse zwischen erstem und zweitem 90°-Impuls an (später noch näher zu beschreiben).

Es müssen die Bedinungen

g_xp = g′_x(p-1)
g_yp = g′_y(p-1)

erfüllt sein, um die Größe der Gradientfelder am Peak des Echosignals nicht zu ändern. Auf diese Weise können Störsignale aufgrund des Umschaltens zwischen den Gradientfeldern vermieden werden, so daß eine hohe Bildgüte erzielt wird.

7) Nachdem eine vorbestimmte Zahl n von 180°-Impulsen angelegt worden ist, wird der Magnetisierungsvektor mit dem 90°-Impuls und Gz selektiv in eine negative Richtung abwärts längs der Z-Achse, wenn n eine ungerade Zahl ist und in positiver Richtung (aufwärts) längs der Z-Achse, wenn n eine gerade Zahl ist, gerichtet, und zwar zu dem Zeitpunkt, zu dem das Echosignal am größten ist (wenn t′_mn beendet ist).

8) Nur dann, wenn n eine ungerade Zahl ist, werden alle Magnetisierungsvektoren mit 180°_-x-Impuls aufwärts gerichtet.

9) Anschließend werden Homogenität-Störimpulse für Gx, Gy und Gz angelegt, um die Wechselbeziehung zwischen der augenblicklichen Sequenz und einer nächsten Sequenz auszuschalten.

10) Dieselbe Sequenz wird nach einer Wartezeit Td wiederholt.

In der obigen Sequenz werden die Zeitparameter Tsp, T′sp und Td sowie n entsprechend dem jeweiligen Anwendungsfall zweckmäßig gewählt.

Die Bewegungen der Magnetisierung M in der beschriebenen Sequenz sind in den Fig. 25 und 26 im Zentrum einer Schnitt- oder Scheibenebene, in welcher die Magnetisierung M bei Anlegung des 90°-Impulses einwandfrei über 90° rotiert, an der Grenzfläche einer Scheibenebene, an welche die Magnetisierung M bei Anlegung des 90°-Impulses über R° und bei Anlegung des 180°- Impulses über 180° rotiert (weil Gz=0 gilt) und außerhalb einer Scheibenebene dargestellt, wo die Magnetisierung M durch Anlegung des 90°-Impulses nicht beeinflußt wird und bei Anlegung des 180°-Impulses ihre Richtung umkehrt.

Fig. 25 zeigt die Bewegungen der Magnetisierung M für den Fall, daß n eine ungerade Zahl ist. Nachdem alle Magnetisierungen mittels des letzten 90°_-x-Impulses abwärts gerichtet worden sind, werden sie mit dem 180°_x- Impuls aufwärts gerichtet. An der Grenzfläche der Scheibenebene dreht sich die Magnetisierung M mit dem 90°-Impuls nur über R° (0<R<90°). Da die Magnetisierung einen Winkelversatz von R° gegenüber der negativen Richtung längs der z-Achse unmittelbar vor dem zweiten 90°-Impuls besitzt, wird sie mit dem 180°_-x-Impuls aufwärts gerichtet.

Fig. 26 zeigt die Bewegungen der Magnetisierung M für den Fall, daß n eine gerade Zahl ist. Da die Magnetisierung einen Winkelversatz von R° gegenüber der positiven Richtung längs der z-Achse unmittelbar vor dem zweiten 90°-Impuls besitzt, kann sie mit dem 90°_-x- Impuls aufwärts gerichtet werden.

Das in der beschriebenen Sequenz erzeugte KMR-Signal (Fig. 24e) wird vom Wellenspeicher abgegriffen und die abgegriffenen Daten werden durch den Rechner 13 zum Rekonstruieren eines zweidimensionalen tomographischen Bilds des Untersuchungsobjekts verarbeitet, wobei dieses Bild dann auf der Anzeigeinheit 14 wiedergegeben wird-

Die Erfindung ist auf verschiedene andere Verfahren und Anordnungen, wie nachstehend angegeben, anwendbar.

1) Gemäß Fig. 27 gilt n=2, g_x1»g′_x1, g_y1»g′_y1, g_x2«g′_x2 und g_y2«g′_y2. Da die Signale in den Perioden T_s1, T_s2 Einlüssen aufgrund des Hoch frequenzimpulses und des Störsignals von Gx, Gy, Gz unterliegen, werden nicht diese Signale, sondern an ihrer Stelle die Signale an bzw. in den Perioden T′_s1, T_s2 benutzt. Da bei dieser Anordnung auf grund der obigen Bedingungen t_m1«t′_m1 und t_m2»t′_m2 gelten, sind die Zeitspannen t′_m1, t_m2 lang, so daß Signale mit gutem Rauschabstand abgegriffen werden können.

2) Die Erfindung ist auch auf einen Spin-Verwindungs- oder Drehprozeß anwendbar. Gemäß Fig. 28 werden g_x1, . . . g_xn unter Konstanthaltung von t_mp (p=1-n) von Zeit zu Zeit variiert, um ein KMR- Signal zu messen.

3) Die Erfindung ist weiterhin auf einen Fourier′schen Prozeß anwendbar. Gemäß Fig. 28 wird t_mp unter Konstanthaltung von g_xp (p=1-n) von Zeit zu Zeit variiert, oder g_xp wird unter Konstantaltung vom t_mp von Zeit zu Zeit geändert.

Ein anderer Fourier′scher Prozeß, auf den die Erfindung angewandt ist, ist in Fig. 31 dargestellt (wobei n eine ungerade Zahl ist). Ein FID-Signal wird mit einer durch ein Gx-Gradientfeld in der Periode T_s1 vorgegebenen Phasenvariation oder -abweichung erhalten, worauf ein Gx-Gradientfeld von g′_x1 nach einem 180°- Impuls angelegt wird, woraufhin ein erstes Echosignal in einer Phase mit g′_x im Vergleich zu derjenigen des FID-Signals variiert (das Echosignal ist dem FID- Signal äquivalent, dem eine Phasenänderung erteilt wurde). In Abhänigkeit von der Anlegung eines Gx- Gradientfelds von g′′_x variiert sodann ein zweites Echosignal in seiner Phase mit g′′_x (das Echosignal ist dem FID-Signal äqzivalent, dem eine Phasenvariation erteilt wurde). g′_x, g′′_x, . . . können vor dem 180°- Impuls angelegt werden, in welchem Fall die Vorzeichen von g′_x, g′′_x, . . . umgekehrt werden müssen, um die genannte Änderung oder Abweichung zu erreichen. Weiterhin können g′_x, g′′_x, . . . gleichzeitig mit den Homogenität- Störimpulsen vor und nach dem 180°-Impuls angelegt werden. Wenn die Phasenabweichung nicht von Zeit zu Zeit variiert zu werden braucht, werden g′_x, g′′_x, . . . nicht angelegt. Nach Anlegung von n 180°-Impulsen wird ein Gx-Gradientfeld g_x angelegt, um die bisher vorliegende Phasenabweichung aufzuheben.

Fig. 32 veranschaulicht ein Anwendungsbeispiel mit n=2. Dabei müssen die folgenden Bedingungen erfüllt sein:

g_x1 × t_m1 = g′_x1 · t′_m1
g_x2 × t_m2 = g′_x2 · t′_m2
g_y1 × t_m1 = g′_x2 · t′_m2

Zur Aufhebung von Unregelmäßigkeiten des statischen Felds gilt:

T_s1 = T′_s1
T_s2 = T′_s2

Zur Verhinderung dieser Intensität des Gradientfelds bei Beobachtung oder Abnahme eines Echos muß folgende Bedingungen erfüllt sein:

g′_x1 = g_x2

Gemäß Fig. 28, 31 und 32 heben sich die Wirkungen der Anlegung der Gradientfelder Gx, Gy unmittelbar vor Anlegung des zweiten 90°-Impulsen gegenseitig auf, und die Magnetisierungvektoren sind, außer für T₂-Relaxation, in Phase miteinander.

Die nach den beschriebenen Fourier′schen Prozessen gewonnenen Daten werden einer zweidimensionalen Fourier′schen Transformation zum Aufbau eines zweidimensionalen Bilds unterworfen.

4) Die Erfindung ist weiterhin auf einen Echo-Planarprozeß anwendbar. Fig. 29 veranschaulicht ein solches Verfahren, bei dem n eine ungerade Zahl ist. Ein gewöhnlicher Echo-Planarprozeß wird durch Umkehrung des Magnetfelds (z. B. Gy) durchgeführt. Erfindungsgemäß wird dagegen der Echo-Planarprozeß durch Anlegung eines 180°-Impulses realisiert. Schließlich wird die Magnetisierung M zwangsweise aufwärts gerichtet (mit 90°- und 180°-Impulsen, wenn n eine ungerade Zahl ist, und mit einem 90°-Impuls für den Fall, daß n eine gerade Zahl ist).

5) Die Erfindung ist auch auf einen in Fig. 30 dargestellten selektiven Erregungs- oder Anregungsleitungsprozeß anwendbar, bei dem n eine ungerade Zahl ist.

6) Darüber hinaus ist die Erfindung auch auf einen Umkehr- Erholungsprozeß anwendbar, bei dem ein 180°-Impuls vor einer Impulsfolge angelegt wird. Zur Vermeidung ungünstiger Auswirkungen auf die Transversal- oder Querrichtung aufgrund einer Ungenauigkeit des 180°-Impulses werden Homogenität-Störimpulse für alle Felder Gx, Gy und Gz angelegt. Auf derartige Störimpulse kann jedoch verzichtet werden, wenn die ungünstigen Auswirkungen in der Querrichtung nicht auftreten oder vernachlässigbar sind.

Der Umkehr-Erholungsprozeß ist bei allen vorstehend beschriebenen Prozessen bzw. Verfahren benutzbar, um Bilder zu erhalten, in denen T₁ (Längs-Relaxationszeit) hervorgehoben ist.

7) Bei den beschriebenen Verfahren bzw. Prozessen kann der nicht-selektive 180°-Impuls aus einer Vielzahl von Einzelimpulsen bestehen. Beispielsweise kann der 180°_y-Impuls durch eine Reihe von 90°_x-, 180°_y- und 90°_x-Impulsen zur Unterdrückung einer Ungenauigkeit oder anderer Fehler der Impulsintensität ersetzt werden.

8) Ein Bild kann mittels Durchführung einer Zwischen bild-Rechenoperation anhand eines Bilds T₁, eines Bilds T₂, eines Spin-Dichtebilds sowie Kombinationen davon erzeugt werden.

Beispielsweise genügt die Intensität V des FID-Signals in der Sequenz gemäß Fig. 24 der folgenden Beziehung:

Darin bedeutet: M = Spindichte.

Die Rechenoperation erfolgt zwischen einer Anzahl von Bildern, die durch Änderung von T_s1, T′_s1, Td erhalten wurden.

9) Schließlich ist die Erfindung auch auf einen Mehr scheibenprozeß anwendbar, in welchem andere Ebenen unter Heranziehung der Wartezeit Td zur Gewinnung von Informationen von den angeregten Ebenen angeregt werden.

10) Die Phasenbeziehungen zwischen den Impulsen bei den beschriebenen Verfahren bzw. Prozessen können folgende sein:

90°_x - 180°_y - 180°_y . . . -90°_-x ( n: gerade Zahl)
90°_x - 180°_y - 180°_y . . . -90°_x 180°_-x (n: ungerade Zahl)

sowie

90°_x - (180°_-x - 180°_x)^k . . . - 90°_-x (n: gerade Zahl)
90°_x - (180°_-x - 180°_x)^k . . . - 90°_x 180°_-x (n: ungerade Zahl)

Es werden nach der Beobachtung oder Abnahme einer Anzahl von Spinechos die Magnetisierungen zwangsweise in einen thermischen Gleichgewichtszustand zurückgeführt, und alle Magnetisierungen M werden aufwärts (in positiver Richtung auf der z-Achse) gerichtet. Demzufolge kann das Verfahren nach kurzer Wartezeit Td auf eine nächste Operation übergehen, wodurch die Gesamtabtastzeit verkürzt werden kann.

Die Erfindung ist auch insofern vorteilhaft, als zur Gewährleistung einer höheren Bildgüte eine Anzahl ähnlicher Dateneinheiten abgetastet und als Zeitreihen- Dateneinheiten gemittelt oder nach der Umwandlung in ein Bild gemittelt werden, und zwar sämtlich innerhalb einer wesentlich kürzeren Zeit als beim bisherigen Gerät.

Die Erfindung bietet die folgenden Vorteile:

1) Da die Magnetisierung vor und nach dem nicht-selektiven 180°-Impuls zwischen "über einer xy-Ebene" und "unter der xy-Ebene" umgeschaltet wird, ist der Einfluß der Relaxation T₁ klein. Beispielsweise wird in Fig. 26 der Magnetisierungsvektor durch T₁ zwischen (den Zeiten) t₁ und t₂ aufwärts verschoben, um den Kegel gemäß Fig. 26c zu verengen, und durch T₁ zwischen den Zeiten t₃ und t₄ nach oben verschoben, um den Kegel gemäß Fig. 26c zu erweitern, so daß beide Kegel aufheben.
2) Durch die Anlegung der Homogenität-Störimpulse werden Magnetisierungskomponenten und die Wechselbeziehung zwischen Abtastungen beseitigt, so daß sich die Magnetisierung einwandfrei verschiebt und Störsignale reduziert werden.
3) Durch ausreichende Verkleinerung von sowohl T_s1 als auch T′_s2 im Vergleich zu T′_s1+T_s2) im Fall von n=2 sind die angelegten Signale keinerlei Störsignaleinfluß ausgesetzt. Das T_s1 und T′_s2 kurz sind, kann ein KMR-Signal eines hohen Pegels erhalten werden.
4) Aufgrund der Anwendung einer Anzahl von Impulsen als 180°-Impuls können Intensitätsfehler unterdrückt werden, so daß eine einwandfreie Rotation der Magnetisierung möglich ist.
5) Ein einem vorgesehenen Zweck entsprechendes Bild kann durch Durchführung einer Zwischenbild-Rechen operation ohne weiteres erhalten werden.
6) Die scheinbare Betriebsgeschwindigkeit kann mittels eines Mehrscheibenprozesses erhöht werden.

Claims

1. Untersuchungsverfahren unter Anwendung kernmagnetischer Resonanz, bei dem Magnetfelder und Hochfrequenzimpulse an die ein Gewebe eines Untersuchungs objekts bildenden Atomkerne angelegt werden, um ein Bild des Gewebes aufgrund erzeugter kernmagnetischer Resonanzsignale zu rekonstruieren, wobei:
nacheinander ein erster 90°-Impuls, ein erster 180°-Impuls zur Drehung der Magnetisierung um 180° und ein zweiter 90°-Impuls angelegt werden,
ein Gradient-Magnetfeld (Gz) für eine selektive Anregung nur dann angelegt wird, wenn die ersten und zweiten 90°-Impulse anliegen, sowie Abtast-Magnetfelder (Gx, Gy) im Anschluß an das selektive Gradient-Magnetfeld (Gz) außer während des Anliegens des bzw. der 180°-Impulse angelegt werden, und Daten, die aus den kernmagnetischen Resonanzsignalen erhalten sind, die in der Zeitdauer zwischen dem ersten 90°-Impuls und dem zweiten 90°-Impuls erfaßt sind, zur Rekonstruktion des Bildes des Gewebes verwendet werden,
dadurch gekennzeichnet, daß

- nacheinander der erste 90°-Impulse, der erste 180°- Impuls, der zweite 90°-Impuls nach n-maligem Anlegen des ersten 180°-Impulses, um die Magnetisierungen in der eine X-Y-Ebene bildenden Scheibenebene in die Z-Richtung eines statischen Magnetfeldes auszurichten, wenn n geradzahlig ist, und ein zweiter 180°-Impuls, der unmittelbar nach dem zweiten 90°-Impuls angelegt wird, um die Magnetisierungen in der Scheibenebene in die Z-Richtung auszurichten, wenn n ungeradzahlig ist, angelegt werden,
- der zweite 90°-Impuls oder der zweite 180°-Impuls in seiner Phase zum ersten 90°-Impuls bzw. zum ersten 180°-Impuls um 180° gedreht ist, und
- der erste 180°-Impuls eine durch die Abklingzeit des kernmagnetischen Resonanzsignales gegebenene Zeitdauer T_s1 nach dem ersten 90°-Impuls angelegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlegungszeit der Gradient-Magnetfelder verändert wird, sooft der ersten 180°-Impuls wiederholt angelegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Rekonstruktion eines Bildes mehrere in jeder Impulsfolge abgegriffene kernmagnetische Resonanzsignale verwendet werden und eine Spin-Spin- Relaxationszeit durch einen Rechenprozeß visualisiert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weitere in der Richtung vom ersten Gradient- Magnetfeld abweichende Gradient-Magnetfelder in der Zeitdauer T_s1 ab der Anlegung des ersten 90°-Impulses bis zur Anlegung des ersten 180°-Impulses und in einer Zeitdauer T_s2 ab der Anlegung des ersten 90°-Impulses angelegt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Impulsfolge das weitere Gradient-Magnetfeld in seiner Richtung zwischen den Zeitdauern T_s1 und T_s2 unverändert bleibt, jedoch in seiner Stärke und Richtung auf für die Abbildung notwendigen Werte eingestellt ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während einer Wartezeit jeder Impulsfolge eine ähnliche Impulsfolge bezüglich anderer Scheibenebenen angelegt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des 90°-Impulses ein Gradient-Magnetfeld anliegt, dessen Achse in die gleiche Richtung wie diejenige des statischen Magnetfeldes gerichtet ist und das mehrmals in positiver und negativer Richtung oszilliert.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anlegen der Magnetfelder ein Homogenitäts- Störimpuls für jedes Gradient-Magnetfeld vor und nach der Anlegung des ersten 180°-Impulses anliegt.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anlegen der Magnetfelder ein Störimpuls während des Intervalles zwischen der Anlegung des zweiten 90°-Impulses und der Anlegung des zweiten 180°-Impulses und/oder nach der Anlegung des zweiten 180°-Impulses anliegt.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der180°-Impuls von zwei 90°-Impulsen auf jeder Seite hiervon begleitet ist, deren Phasen zueinander identisch sind, jedoch um 90° von derjenigen des 180°-Impulses abweichen.