JPH03500016A - 渦電流効果の測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 渦電流効果の測定方法 本発明の目的は、所与の時間での渦電流効果の測定方法である。この方法は主に 医療、核磁気共鳴（ＮＭＲ）測定において、実施するための方法である。ここで 、この方法は、ＮＭＲ映像装置において勾配磁場コイルを用いて勾配磁場パルス を印加するにより生じる効果を測定するのに有用である。

核磁気共鳴による映像法は公知である。このような方法による映像法の実施では 、内部を撮像しようとする身体を、強い均一の磁場Ｂ０が磁石によって形成され ている領域に配置する。この強い磁場の影響下で、身体の粒子の磁気モーメント は均一な磁場の方向に方向付けされる。これらの磁気モーメントは、無線周波数 の電磁的な励起を受けて、磁気モーメントが反転する。励起の終わりに、身体の 内部を表すＮＭＲ信号と呼ばれる減衰共鳴信号を測定することができる。この信 号は、磁気モーメントの方向がそれらの初期方向に向けて歳差運動で戻ることを 意味する。しかし、このような測定の間に、全ての粒子は同時に共鳴する。これ らの粒子は測定信号に対しても同時に影響を及ぼす。

上記信号中のこれら部分の各々に関する小部分を識別し、そこから映像を再構成 するためには、励起と減衰の測定の間に、あるいは減衰信号の測定の間に、励起 に撮像すべき身体が置かれる空間を磁気的にエンコードする方法が知られている 。このようなエンコードは、特定なエンコード磁場を形成するコイルによって与 えられる。これらの特定なエンコード磁場は均一な磁場の方向と平行に測定され る主成分を有し、その値は、この主成分が作用する空間の点の座標の関数として 空間において変化する。

正規直交基準ＸＹＺを有する検査空間を特定する公知の標準的方法がある。一般 には、方向Ｚは均一な磁場に帰属する方向である。次に、主成分がＺ軸に沿って 測定される磁場を形成する勾配コイルが形成する磁場は、勾配Ｘを持つと言われ るコイルについてはＸの関数であり、勾配Ｙを持つと言われるコイルについては Ｙの関数であり、勾配Ｚを持つと言われるコイルについてはＺの関数である。続 いて、励起および磁気空間エンコードが与えられるシーケンスはわかっているの で、測定された減衰信号から、身体中の種々の粒子の分布に関するデータを抜き 出す方法がある。実際には、この分布は、これらの収集シーケンスの反復の後に しか測定することはできない。この反復中に、エンコード、勾配磁場は、シーケ ンスごとに変化する。

従って、形成された勾配磁場の特徴の１つは、これらがパルス状であるというこ とである。これらは、起動し、予め定められた時間持続した後、遮断される。と ころが、これらが起動したり、遮断されることにより、渦電流が生じる。実際に は、ＮＭＲ装置は、均′−な磁場を形成するための磁石と、無線周波数の電磁的 励起を与えるためのアンテナと、適切な勾配コイルとを含む。さらにこの機械は 、磁石が超伝導型であれば、磁場を維持することのできる超伝導現象が偶発的に 失われた（例えば、磁石冷却装置の故障により）場合に、生成された磁気エネル ギを弱めることが可能なスクリーンを備えている。これらすべての装置は、それ ら自体が金属製でなければ、金属構造により機械的に支持されており、従って、 磁気勾配パルスが起動および遮断されるとき、渦電流を発達させることが可能で ある。このような渦電流は、それ自体がこれらの強度に比例する寄生磁場の原因 となる。さらに、渦電流は、これらを生成した作用に対して時間的に遅れた応答 を示す。

金属部分により形成された自己インダクタンスを低下させることにより渦電流効 果を減らすことが試みられてきた。また、金属部分の箇所で中和効果を有ししか も磁石内部の検査の主要領域中に悪影響を及ぼさない補償コイルと呼ばれるもう １つの勾配コイルを、各勾配コイルごとに追加することにより、形成された磁気 ベクトル電位を、金属部分で中和することが推奨されている。しかし、このよう な解決法は完全には満足のゆくものではない。

実際、測定される減衰ＮＭＲ信号の特徴の１つは、迅速なフェージングである° 。このフェージングの特徴は、機械の主磁場の均一性の欠陥に関係している。与 えられるエンコードパルスとは無関係に、磁気モーメントは主磁場の強度の関数 である周波数で歳差運動しながらそれらの初期方向に戻る。

磁石の検査ゾーンの異なる領域の均一性の欠陥を考慮に入れると、初期時点の同 じ位相にあった磁気モーメントは互いに反対の位相にあることが直ぐにわかるで あろう。これらの歳差運動周波数差により、これら位相は互いに偏移する。その 結果、身体の異なる領域中に位置する粒子により生じたＮＭＲ信号は、所与の期 間の終わりに互いに中和する傾向がある。

このような条件の下で測定しても何の成果も得られない。

この影響を防ぐため、スピンエコー法と呼ばれる（あるいは場合によっては勾配 エコ一方法と呼ばれる）方法が主磁場の非均一性による位相分散の反射を起こす のに使用される。

この分散の反射の結果、反射の後、ＮＭＲ信号の発生とこの反射自体の間の持続 時間と等しい時間の終了時点で、ＮＭＲ信号が復活する。このような最初の反射 の終わりに捕らえられる信号を第一エコー信号と呼ぶ。全てのシーケンスで測定 される第一エコー信号を用いて、いわゆる第一エコー映像を生成することができ る。

しかし、位相分散反射の現象は、復活後、本来の意味での位相分散として変化す る。このとき、各収集／測定シーケンスの間に、第二エコーＮＭＲ信号、同様に 第三エコー信号、さらには第四エコー信号等と続けて発生させるように反射作用 を反復することができる。第一および第四エコーの間の信号の変化は、検査中の 粒子のＴ２とも呼ばれるスピン−スピン緩和時間の変化を非常に′明らかに露呈 している。第四エコー信号は、第一エコー信号よりはるかに弱いことから測定が より困難であるが請求められる緩和時間Ｔ、の正確な測定を可能にするので、そ の物理的な重要性は大きい。ところが、従来の技術で考慮された渦電流効果の補 償は、励起から長時間たった後に復活する第四エコーＮＭＲ信号に及ぼされる渦 電流効果を除去するにはあまり効果的ではない。

また、勾配パルスが与えられるとき、渦電流効果を除去するため、初期の時代か らＮＭＲ装置で用いられるよく知られた別の方法は、電流（その強度は既に渦電 流の妨害影響を見込んである）をこれらの勾配磁場を形成する勾配コイルを介し て流すものである。この結果、形成された勾配磁場は原則的には完全である。渦 電流効果を補償するための最初の技術と組み合わせれば、補償が行われるように これらのコイルを介して流すことのできる電流の強度を充分な精度で知っている 限り、良好な結果が得られる。

以上説明してきたことを考慮に入れ、特に、第四エコー信号を測定しなければな らないということから、この第四エコー信号の測定時までに渦電流効果を中和し ておくことが必要である。ところが、励起測定シーケンスでは、第四エコーＮＭ Ｒ信号は励起の後によく測定される。エコ一時間が約６０ミリ秒の場合、第四エ コーＮＭＲ信号は、ＮＭＲ信号の発生後の２４ＱミｌＪ秒にほぼ等しい持続時間 の終わりに測定する。従って、この時間全体を通じて、渦電流効果について知る ことが肝要である。しかし、上記の時間の終わりには渦電流効果は小さく、この 測定は複雑である。すなわち、渦電流測定の精度が低い。他方で、渦電流効果は 大きな妨害を起こす。

ＮＭＲプローブを用いて渦電流効果を測定する原理は、１９８４年の医療用磁気 共鳴協会大会の議事録３１５頁にＰ、ユーブ（）ｌＥｔｌＢＢｓ）が記載してい る。それ以外にも、物理雑誌・科学機器１９８６年第１９号に、Ｅ、ヤマモト、 Ｈ，コーンにより発表され、更には、１９８７年の医療用磁気共鳴協会大会の議 事録４４５頁にフランツ・シュミット（Ｆｒａｎｔｚ　Ｓｃｈｍｉｔｔ）により 記載されている。これらの測定の原理は、ＮＭＲプローブを機械内の適切な場所 に位置させ、このプローブ中に含まれる電磁共鳴可能な材料を電磁的に励起し、 該材料を特有の勾配磁場パルスに印加し、共鳴信号の時間変化を測定し、この変 化を、プローブが位置する場所での完全な勾配磁場に対応する予測される理論的 な変化と比較することから成る。

プローブは物理的に寸法をゼロにすることは不可能であるから、勾配磁場の方向 に対して、プローブの両端にそれぞれに位置する部分により与えられるＮＭＲ信 号への寄与の間で、所与の時間の終わりに位相反転の現象が起こることがすぐに わかる。結局、評価すべき勾配磁場は主磁場の非均一性としてプローブに作用す る。これによって、プローブの共鳴信号はフェージング特性を帯びることになる 。このフェージングは、当然のことながら、プローブの共鳴材料が長い緩和時間 Ｔ２　（４つのエコーを持つシーケンスの持続時間より長い）をもつ場合でさえ も起こる。フェージングは、充分に長い時間（２５０ミリ秒または５００ミリ秒 ）の終わりにプローブのＮＭＲ信号の測定を妨げるので、このフェージングを避 けるため、引用した二番目の文献では、プローブ中に測定されるＮＭＲ信号にス ピンエコーを起こすことが考えられた。測定すヘキ勾配磁場パルスが励起パルス とスピンエコーパルスとの間に与えられることを考慮してプローブ中にＮＭＲ信 号を復活させるために、スピンエコーパルスに対して対称的に、渦電流効果を評 価しようとする勾配パルスと同じ方向および同じ値を有する勾配パルスを置くこ とが必要である。

引用した三番目の文献では、スピンエコー現象を起こすのではなく、測定中に方 向が所与の回数規則的に変わる評価すべき勾配パルスを用いて、勾配エコー現象 を起こす。しかし、これは、やはり磁化を位相偏移しようとする磁場Ｂ、の非均 一性の影響を防ぐことはできない。これら技術にはすべて、渦電流効果を評価し ようとする勾配パルスの形状が強制されるという欠点がある。本来、この形状は エコーの概念に関係しており、従って、ＮＭＲ信号の復活を起こすその特徴は利 点となる。実際に、ＮＭＲシーケンスでは、勾配パルスのほとんどは対称性も、 交番性も持ちあわせていない。その結果、このような方法による渦電流効果の測 定は、理論的測定にすぎない。さらに、その測定結果を使用しても、渦電流効果 の数学的モデル化が得られるだけである。従って、これから、実用的に渦電流効 果を除去するように勾配磁場コイル中に流すべき電流の強度を導き出すことがで きる。しかし、この理論的モデル化は複雑で非実際的な理論を導くため、不都合 である。

従って、例えば、これらの問題点を解決する目的で、強度の値にだけ作用させる ため測定を考慮に入れた調整ループを形成することはできない。プローブの信号 をエラー信号として直接使用することはできない。

本発明による方法の目的は、従来とは正反対の測定方法を選択することによりこ れらの問題点を解決することにある。

引用した従来の技術で、信号が継続的に測定可能であるためには、長いスピンニ スピン緩和時間を有するプローブ中の磁気共鳴可能な材料を選択する必要があっ た。可能であれば、この時間は、渦電流効果を知ろうとする時間よりもはるかに 長い。そのため、この時間の終わりには、プローブ中のＮＭＲ信号は、その影響 を測定するためにまだ測定可能であった。

これとは対照的に、本発明では、異なる手順を採用した。即ち、従来技術とは反 対に、磁気共鳴が可能であるが、スピン−スピン緩和時間が非常に短い材料を選 択するのである。−例では、ＮＭＲ信号の近似ンエージング時間（５ミリ秒）を 採用するが、このフェージングは測定すべき勾配によって生じる非均一性に起因 するものである。このフェージング時間の長さはプローブの寸法（約２ミリメー トル）および所与の値（０，２５ガウス／ｃｍ）の勾配磁場について上記のよう な距離にわたって起こる歳差運動周波数の劣化による。この所与の値は、与える べき実際勾配の公称値に対して中間の値であることが望ましい。短かい時間Ｔ２ を有する材料を選択することにより、順次に行う測定をそれぞれ独立させること ができる。

渦電流効果の減衰の全期間にわたる信号を知るため、プローブの電磁励起の反復 、ならびにプローブが再び発した減衰ＮＭＲ信号の連続測定を行う。再励起は、 必要な回数をシーケンス中絶え間なく行われる。言い換えれば、本発明に従う特 定なシーケンスでは、勾配パルスは、プローブ中で励起パルスが存在しない領域 に与えられる。この勾配パルスを遮断しくこのとき、このパルスの軌跡の存在下 にあり、これに本発明が関わっている）、プローブをこの軌跡が続く間規則的に 励起し、励起するごとに減衰信号を測定する。このように作用させることにより 、これらの渦電流の測定に固有のいかなる勾配形状も強制する必要もなく、反対 に、適切な撮像シーケンスで実施されるものとかなり類似した勾配パルス形状を 選択することにより渦電流効果の長い減衰時間定数をかなり正確に知ることがで きることがわかる。

従って、本発明の目的は、ＮＭＲ測定を実施する機械において勾配磁場コイルを 用いて勾配磁場パルスを印加することにより起こる渦電流効果を、所与の時間の 間に測定するために、 一共鳴が可能な材料を含むプローブを機械中に配置し、−プローブに勾配パルス を印加し、 −無線周波数の電磁励起によりプローブを励起し、−この励起およびこの勾配パ ルスから得られるプローブのＮＭＲ信号を、渦電流効果を知りたい時点で測定す る各段階を含む方法において、 一上記所与の時間の間に励起を数回反復し、−反復の間の時間よりも短いスピン −スピン緩和時間を持つ材料を選択することを特徴とする方法。

本発明は以下の説明および添付の図面の検討からさらに明らかに理解されるであ ろう。これらの図面は、純粋に説明のために与えられ、本発明を何ら制限するも のではない。添付の図面は、 第１図が、本発明の方法を実施するための機械を示し、第２ａ図から第２Ｃ図が 、本発明の方法を実施するのに使用することのできる励起測定シーケンスのタイ ミング図であり、 第３ａ図および第３ｂ図は、このプローブの寸法、位置、ならびに勾配磁場の寸 法によってプローブ中に発生する自由歳差信号の周波数図を示す。

第１図は、本発明に従う方法の実施のためのＮＭＲ機械の概略図である。この機 械は、コイル１により象徴的に示されている磁石を備え、この磁石は、撮像すべ き身体が配置される検査領域２中に強力で均一な磁場を形成する働きをする。

この機械は、さらに、検査時に、発生器７から発生される無線周波数の電磁励起 パルスを検査領域２中に誘導するための例えば、放射棒３〜６を備えるタイプの アンテナを含む。空間をエンコードし、映像の部分への身体の部分のＮＭＲ信号 中の寄与を識別することができるように、機械は、装置８および９で主に構成さ れ、勾配パルス発生器１０から給電される勾配コイルを備える。受信器１１は、 励起の終わりに身体の粒子から発する減衰ＮＭＲ信号を受ける。表示装置１２は 、受けたＮＭＲ信号の処理後に機械で検査中の身体の断層映像を示すことができ る。これらすべての手段は、励起パルスの供給、勾配磁場パルスの供給およびＮ ＭＲ信号の測定を系統化するシーケンサ１３の制御の下で作動する。

公知の方法で、機械の構造（図示せず）中の渦電流効果を測定するため、プロー ブ１４が使用される。このプローブ１４は主に、磁気共鳴の可能な少量の材料１ ５と、付属したアンテナ１６から構成される。プローブは、機械の検査領域２中 に配置される。アンテナ１６は、アンテナ３〜６により与えられた励起の影響下 で材料１５が発したＮＭＲ信号を捕らえるために使用される。しかし、励起は、 シーケンサを用いてアンテナ１６の動作を制御し、発生器７および受信器１１へ の接続にデブレクサ（図示せず）を挿入することにより、アンテナ１６により与 えることもできる。通常の操作では、受信器１１は、更に、デプレクサを介して 放射棒３〜６を備えたアンテナに接続することができる。また、受信器１１は撮 像すべき箇所で患者の身体上に置かれた表面アンテナに接続することもできる。

第２ａ図から第２Ｃ図は、無線周波数励起信号ＲＦ、勾配信号Ｇ１ならびに受信 されたＮＭＲ信号Ｓをそれぞれ示す。

本発明で実施された測定は、主に、参照番号１７〜１９のような無線周波数励起 から構成され、これらの励起ごとに自由歳差信号２０〜２２が発生する。渦電流 効果を評価しようとする勾配パルスは、例えばパルス２３である。ピークでのパ ルスの一定値は、この機械で使用できる勾配磁場の通常振幅ＤＮの値のほぼ半分 である。このようにして、勾配パルスはこのパルスの線状変化の範囲で調べられ る。

勿論、渦電流効果は、勾配コイルにより評価される。１つの例では、検査される 勾配コイルは、Ｚに沿った勾配を形成する勾配コイルである（第１図）。第２ｂ 図は、勾配パルス２３の降下時間２４と、勾配パルス２３が遮断された後に残り 、勾配パルスにより生成された渦電流効果に対応する磁場の軌跡２５を示す。こ の軌跡の持続時間は長く、その立ち下がり時間定数は大きい。シーケンス中のＮ ＭＲ信号の高次のエコーについて渦電流効果を知る必要があることを考慮に入れ て、この軌跡の値は、機械が実施可能な最も長い励起シーケンスと同じ程度の長 い時間ＴＭにわたって測定しなければならない。

勾配磁場が約０．２５ガウス／ｃｍで、約２ミリメートルの球中に材料１５が入 っているプローブ１４とを備える実用的な例では、プローブのＮＭＲ信号は約５ ミリ秒と短い間しか存在しない。これは、第２Ｃ図の応答曲線２０〜２２を見れ ば特に明らかである。これによって、勾配パルス２３あるいは測定しようとする その軌跡の存在に起因する位相分散は、時間ＴＭの終了時に、ＮＭＲ信号が最早 測定不可能となるようなものであることがわかる。この理由のために、従来の技 術では、第一に、プローブの励起とエコーが起こった時点の間の時間の２倍の時 間の終わりにプローブのＮＭＲ信号を復活させるのにエコー現象を利用し、第二 に、長いスピン−スピン緩和時間Ｔ２を選択するのである。このように、時間Ｔ Ｍの終わりに、このＮＭＲ信号はエコー効果の下で復活し、まだ測定可能となる 。実際には、従来のプローブは純水を含んでいる。

反対に、本発明では、スピン−スピン緩和時間Ｔ２の短い材料を選択する。これ によって、ＮＭＲ信号を測定するのに使用できる時間が非常に短くなるという問 題が生じる。これに対し、プローブの材料は、この材料において、各励起間に５ ＳＦＰ　（定常自由歳差）　４８号に類似した現象を発生させずにかなり頻繁に 再励起することができる。これらの５ＳＦＰ型現象は、次の励起によるＮＭＲ信 号中の励起に起因するＮＭＲ信号の拒絶を起こすので、測定結果をゆがめること になる。実際には、硫酸銅を添加した水を磁気共鳴可能な材料として選択したが 、その他の材料使用も同様に考えられる。

実際に、約５００ミｌＪ秒の測定時間ＴＭの間に、励起１８およびＮＭＲ信号の 測定２１の２０回の反復を行うことが可能である。

従って、約２５ミリ秒の反復周期ＰＲを得ることができる。Ｔ。

が少なくともその１１５、例えば、５ミリ秒である材料を選択することにより、 一般にスピン−格子緩和時間Ｔ、が約３０ミリ秒である材料を得ることができる 。時間Ｔ１は時間ＰＲと同じ程度であることから、パルス１７〜１９を供給する とき、粒子の磁気モーメントの縦方向磁化の完全な逆転が起こらないようにする ことが必要である。反対に、この磁化を、小さな角度、例えば、３０°傾斜させ る。従って、時間Ｔ１の終了時に、縦方向磁化が完全に回復したと考えることが できる。

これは、傾斜が最大である場合、方向が９０°以上傾斜した場合には考えられな い。この結果、上記の各励起の終わりに測定されたＮＭＲ信号２０〜２２は互い にかなり類似している。他の大きな利点は、パルス２３の形状について譲歩する ことなく、時間ＴＭ中の任意の時間にＮＭＲ信号の測定値を得ることができる点 である。

さらに、第２ｂ図は、評価すべき勾配パルス２３の立ち下がり終了時２４の後に 、励起１７が与えられることを示す。更に、第２ｂ図は、パルス２３の終了時２ ４とパルス１７の供給の時間の間のシフトＤＥも示している。パルス２３の立ち 下がり２４を基準に、測定点が位置する時点を知るためには、上記のシフト時間 ＤＥを全ての時間ＰＲに加えなければならない。時間ＤＥの存在は、異なる時間 ＤＥを有する別の試験で、時間ＰＲの間の中間の時間で軌跡２５の効果の測定を 行うための利点になり得る。例えば、ＤＥ＝ｒｎＰＲ／ｎを実施して試験を再開 することができる。このように継続して、ｍおよびｎ　（ｍは０〜ｎ−１）を選 択することにより渦電流効果の時間的データを所望の精度で得ることができる。

第１図では、勾配Ｚの測定について、プローブ１４は機械ノ中心２６に位置する のではなく、この中心から距離り離れた位置２７から鉛直方向に位置している。

選択した値は次の通りである。プローブ１４が該当する勾配の方向に対して中心 ２６から距離り離れて位置する場合には、このプローブが配置された位置で、分 散の長さしにより評価されるべき勾配磁場の積にほぼ等しい磁場エンコードの利 点が得られる。その結果、プローブと中心との間の距離が大きくなればなるほど （勿論勾配の直線性領域内である）、測定の感度はさらに高くなる。

第３ａ図は、アンテナ１６により捕らえられたＮＭＲ信号のスペクトルを示す。

勾配が存在しなかったり、渦電流効果がない状態で、プローブは、磁場Ｂ０の強 度ならびにプローブの材料の磁気回転比ｒに応じて周波数ｆ０で共鳴する。勾配 磁場の不在において、その信号は、機械内のプローブの位置に関係なく、周波数 ｆ０で共鳴する。反対に、勾配磁場、あるいは、対応する勾配パルスの渦電流に よる軌跡２５の存在下では、プローブの磁気材料は、周波数ｆ０から偏移した周 波数ｆ１で共鳴する。この偏移は、一方で勾配の振幅に、他方で機械のプローブ と中心の間の距離に比例する。渦電流効果がだんだん感じられなくなると、これ らの「対応する勾配」は減少し、試験の終了時点では、周波数ｆ、は周波数ｒ０ に接近する傾向がある。同じ理由で、さらに試験終了に向かってＮＭＲ信号のフ ェージングの速度が遅くなる。

第３ｂ図は、第３ａ図に対応して、中心２６から距離り離れて位置するプローブ １５を示す。プローブ１５は理論点に還元されないので、プローブ１５の中心２ ８に位置する粒子の磁気モーメントにより発生するＮＭＲ信号は、与えられる勾 配Ｚの方向に沿ったこのプローブの末端２９．３０に位置する粒子の磁気モーメ ントにより発生する信号とは異なる。これらの異なる寄与に対応する信号のスペ クトルは、幅δｆを有している。

この幅δｆは、ｍ−ｆｏ）とＬとの間と同じ関係により、寸法ｄと関係する。こ のように測定ｆ１が幅δｆ内でなされるので、そこから、測定の精度がδｆ／（ ｆ＋　ｆｏ）に等しく、これ自体がｄ／Ｌと同等であることが導き出される。選 択した実施例では、ｄは約２ミリメートル、Ｌは１０センチメートルであり、こ のようにして得られた精度は約２％である。

これはかなり不十分であり、実際には、約５　／１００００の精度を得ることが 必要である。しかし、装置３１（第１図）あるいは、さらに具体的には、コンピ ュータにより実施される方法により、輻δｆに広がるスペクトラムの中で、最大 の振幅を有する、中心周波数に対応する中心周波数ｆ、を回復することが可能で あることは公知である。ｆ、を知ることは、測定誤差を１７３０に減少する効果 がある。これらの条件下で所望の精度５　／１００００が達成される。

さらに、自律プローブ、即ち、固有の発信および受信アンテナと受信回路を備え るプローブの使用すれば、本発明を実施する上で特に有用であることがわかるで あろう。実際に、本発明の方法は、プローブの共鳴ＮＭＲ信号のスペクトルの中 心周波数を探索するため装置３１の出力から値ｆ１を与えることができる。この 値は、渦電流効果をその測定の時点で直接表す。換言すれば、勾配パルスの供給 から時間ＴＭ後、これら電流の影響の軌跡の量がわかる。装置３１により送られ たこのデータを用いて、補正振幅を作成する処理装置３２にこのデータを導入す ることができる。この補正振幅はそれ自体勾配発生器１０の入力に与えることが できる。

従って、勾配パルスの値の調整は、これらを導き出すための理論的モデル化を一 切行うことなく達成することができる。

これに対し、引用した従来の技術では、渦電流の測定は特殊な勾配磁場パルスに 対応する測定であるため、これらの測定結果は、理論的分析なしに、実際にシー ケンスで実施した勾配磁場パルスに直接置き換えることはできない。この理論的 分析は、勾配コイルの供給の設定にリアルタイムで作用する単純なフィードバッ クの適用を妨げるものである。プローブを勾配の値を調整するために使用すると き、このプローブは、アンテナに薄い外装を被せるならば、患者の撮像が行われ ている最中にも機械の中に残すことができる。実際に、アンテナ１６と材料１５ の組合せのため、材料１５の位置での利得は薄い外装で足りる程度のものである 。

本発明の方法を用いて、渦電流効果の理論的モデル化を達成することは勿論可能 である。特に有利な方法では、試験の間に、勾配磁場パルスを任意の時点で供給 し、また任意の時点で遮断する。供給された勾配パルスの形状は、撮像試験で実 際に実施されたパルスの形状と同じであることが望ましい。

公知のシステム特定方法によって、勾配制御とｆ、により測定される渦電流の応 答を結びつける伝達関数を見出すことができる。

国際調査報告

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＮＭＲ試験を実施する機械（１〜１３）に勾配磁場コイル（８、９）を用 いて単一の勾配磁場パルス（２３）を与えることにより起こる渦電流効果（２５ ）を、所与の時間（ＴＭ）の間に測定するために、 −共鳴が可能な材料（１５）を含むプローブ（１４）を機械中に配置（Ｌ）し、 −プローブに勾配パルス（２３）を印加し、−無線周波数電磁励起（１７〜１９ ）によりプローブ（３〜７）を励超し、 ーこの励起およびこの勾配パルスから得られるプローブのＮＭＲ信号（２０〜２ ２）を、渦電流効果を知りたい時点（ＰＲ）で測定する（１１）各段階を含む方 法において、−上記所与の時間の間に励起を数回反復し、−反復の間の時間より も短いスピン−スピン緩和時間を持つ材料を選択することを特徴とする方法。
2. （２）上記反復が上記時間の間に規則的に分布することを特徴とする請求項１記 載の方法。
3. （３）上記スピン−スピン緩和時間が反復間の時間の１／５以下であることを特 徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載の方法。
4. （４）上記勾配パルスが、該パルスが有する可能性のある公称振幅の半分（ＧＮ ／２）にほぼ等しい振幅を持つことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に 記載の方法。
5. （５）上記プローブが機械の中心（２６）から可能な限り離れて（Ｌ）位置する ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. （６）得られたＮＭＲ信号の周波数（ｆ１）を測定し、そこから渦電流効果を導 き出し、この周波数測定値を中心周波数検索アルゴリズム（３１）にかけること を特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. （７）勾配磁場パルスの印加（２４）に対して、測定用励起パルスの印加の時間 をシフト（ｍＰＲ／ｎ）させ、再開することを特徴とする請求項１〜６のいずれ か一項に記載の方法。
8. （８）外装された固有の励起アンテナ（１６）を備えるプローブ（１４）を用い ることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. （９）プローブの磁気材料が、勾配パルスの印加（ＤＥ）後、励起されることを 特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. （１０）渦電流効果をモデル化するため、測定の間任意の勾配命令を供給するこ とを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
11. （１１）無線周波数電磁励起を選択し、その回転角度は、最大限の信号を得るよ うに、反復時間（ＰＲ）と上記材料のスピンー格子緩和時間に応じて設定するこ とを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. （１２）上記機械で使用可能な公称励起の強度の半分の強度を有する励起を選択 することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
13. （１３）渦電流効果を取り消すため、ＮＭＲ測定と同時に行う請求項１〜１２の いずれか一項に記載の方法の実施。