JPH0397448A - 核スピントモグラフの測定室内における高周波―磁界強度を較正する方法および装置 - 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】 産業Ｉ二の利用分野 本発明は核スピントモグラフにおける高周波コイルで囲
繞され■つ測定対象の収容される測定室内の第１の高周
波一磁界強度を較正する方法に関する。

さらに本発明は、核スピントモグラフにお（ｊる高周波
コイルで囲繞され且つ測定対象の収容される測定室内の
第１の高周波一磁界強度を較正する装置であって、この
場合、高周波コイルには増幅器を介して高周波電流が供
給可能ならしめられている形式の装置に関する。

従来の技術 ＷＯ−Ａ−８８／０９９２８およびＷ〇一Ａ−　８　８
／０　９　９　２　９によれば、画像を生せしめる核共
鳴装置の高周波励起における振幅を較正する方法が既に
公知となっている。この公知の方法においては、高周波
一テストパルスが測定対象としての通常は人体」二に照
射され、受信された共鳴信号の評価が行われる。

測定信号の評価に際しては、核共鳴一励起パルスのパル
ス形状およびパルス列を選択することにより、高周波励
起における振幅の絶対値を規定することができる。

ヨーロッパ特許出願公開第０２３８１３９号明細書によ
れば、画像を形成する核共鳴方法が公知となっているが
、この方法でも矢張り所定のパルス列を測定対象一ヒに
照射しその測定信号を評価することによって、所謂パル
ス角度が、つまり高周波一励起パルスの時間長が規定さ
れる。

ヨーロッパ特許山願公告第０１５２０６９号明細書に開
示された画像を形成する核共鳴装置の場合には、測定室
内における測定対象、つまり人体のすぐ近くに規格化さ
れた基やサンプルが配置されている。この基弗サンプル
に山来する受信された測定信号を測定対象に巾来する測
定信号と比較することによって、測定対象における測定
信号のスケーリングを行うことができる。

更にドイツ連邦共和国特許出願公開第３５２２４０１号
明細書により公知となっている核磁気共鳴（ＮＭＲ）ト
モグラフィー用のサンプルヘッドは、ほぼ中空円筒体形
状を呈しており、その外面と端而とが高周波技術的に閉
じられているのに対し、円筒状の内面は軸方向に延びる
導電性の条片（ストリップ）と非導電仕の条片とに分割
されている。この公知のサンプルヘッド内では、ほぼ均
質な高周波の磁場が生ぜしめられ、磁場の方向はサンプ
ルヘッドの軸線に対して垂１゜ｔである。

核スピントモグラフィーにおいては、周９．１のように
測定対象としての例えば人体の一部もしくはその全体が
、自体公知の形式により高周波コイル及びマグネットシ
ステム兼びにグラジエントコイル等によって囲繞されて
いる測定室内に収容される。この場合、テストしようと
する測定対象は、高い均質度の定磁場とこの定磁場に対
し直角を成すように方向づけられた高周波磁場とにさら
される。

これに関連して以下で「高周波コイル」なる用語が使用
された場合、この概念範噴には、比較的大きな空間領域
内で充分な均質性と磁界強度とを有する高周波磁場を生
ぜしめることのできる全ての高周波システムが包含され
るものとする。この種の装置類乃至システムは、たとえ
ばサドル型コイル、ヘルムホルツコイル、導線共鳴器、
条導体共鳴器およびそれに類するものとして構成するこ
とが可能である。然し本発明の枠内で特に有利とされる
のは、上掲のドイツ連邦共和国特許出願公開第３５２２
４’０］号明細書に開示されているような中空円筒状の
高周波共鳴器である。

但し、本発明はこの種のサンプルヘッド装置に限定され
るものではない。

核スピントモグラフィーにおいて核共鳴信号を発生させ
るためには、周知のように、パルス化された、つまりキ
ーイングされた高周波信号が用いられるが、この信号の
周波数は定磁場における磁界強度に比例している。

このようにパルス化されたスピン励起により、磁化は定
磁場の方向から所定の角度だけ傾倒される。この角度、
所謂「フリップ角度」はパルス面によって、つまりキー
イングされた高周波信号もしくはバーストの包絡］；Ｉ
Ｉ線によって規定される。つまり換言するならば、フリ
ップ角度はパルス長に亙ってのみならずパルス振幅に亙
っても調整することができる。

最大の測定信号、つまり最適な核共鳴一励起を生ぜしめ
るためには、磁化を半径方向平面内に傾倒させるか、或
は逆の全治ｎ号（±）をＹｆする反磁化内に移行させる
べく、９０’又は１８０°のフリップ角度を有するパル
スが照射される。

このような理山から、核スピントモグラ；・を調整する
場合には、出来るだけ大きな信シＪ収率を得るためフリ
ップ角度を出来るだけｉＥ確に９０°又は１８０°の値
に整定するこどが望まれている。

ところで高周波照射を整定する場合、パルス長の測定に
技術的な問題は生じない。というのは、適宜な時間制御
を行い且つゲート回路を用いることによって、充分に高
精度のパルス継続時問を代Ｆ？ｉｊ■能な、つまり適疋
な費用で調整することが出来るからである。

然し他方では、既に述べたようにフリップ角度は小にパ
ルス長によって左右されるのみならず、パルス振幅の影
響をも受けるので、このパルス振幅を、つまりサンプル
の位置でＶ．Ｔ効とされる高周波磁場の振幅を、付加的
に調整することが必要になる。

しかるに高周波の磁場は、小にコイル内における高周波
一励起電流の振幅と比例するだけではない。即ち、高周
波磁場の振幅は、むしろ高周波一共鳴回路における装荷
の種類によって付加的に左右される。例えば、同一の高
周波コイル内で極めて小柄な患者もしくは著しく痩せた
患者のテストを行おうとする場合と、脂肪質の患者をテ
スト使用とする場合とでは、所謂「充填ファクター」に
相違が生ずる。何故ならば、患者の体内における渦流に
基づいて、患者の組織が誘電損失のみならず磁気損失を
も惹起するからである。更に、極めて小柄な又は痩身の
患者の身体全体もしくはその一部が高周波コイルの内部
に完全には充填されておらず、この測定対象のラーゲ（
体位）が高周波コイル内で規定されない場合にも、高周
波一共鳴回路における装荷の変動が生ずる。

このようなケースにおいては、有効な高周波磁場と高周
波一励起電流との関連性が完全には規定されないので、
励起電流が整定されたとしても、高周波一磁界強度に関
する所望の較正は達成されない。さらにここで注意しな
ければならないのは、高周波照射による人体の最高負荷
値を規制する法的な規定が各国に応じてそれぞれ異なっ
ている点である。例えばアメリカ合衆国の場合には、サ
ンプル室内で患者の体重１キログラムにつき許容される
ａ効高周波出力が、所轄のＦＤＡ　（食品および薬品管
理局）により０．４Ｗの数値に規定されている。

従って、信号を最大化するためにのみならず患者の安全
性を確保するためにも、有効な高周波一磁界強度を、即
ち高周波磁場の振幅を較正し、ひいてはその数饋を再現
可能なものにすることが必要とされる。

そのため通常の核スピントモグラフでは、サンプル質に
おける所定の装置内に患者が入れられると、先づ初めに
高周波磁場の仔意に調整可能な振幅で核共鳴一サンプル
測定が実施されるようになっている。次いで、核スピン
トモグラフの操作員によって核共鳴信号における自由誘
導降下（ＦＩＤ）の信号が観察されるが、その振幅は一
般に手動調節可能な高周波磁場の振幅と共に変化する。

次にテストを、即ち作意な振幅調整を行うことによって
、ＦＩＤ一信号がその最大値をとる点が求められる。何
故ならば、それより高い振幅（常に定パルス長に対して
）の場合には、フリップ角度が例えば９０’を１−回る
ことになり、その結果として矢張り信号低減が生ずるか
らである。

従来一般に行われてきたこれらの経験的な方法では、幾
つかの欠点を免れることができない。

例えばこの種の調整方法においては、ＦＩＤ一信号の確
実な判定を行うために複数回のスキャン（走査）を待た
ねばならず、従って１回のテスト測定ごとに例えば５〜
１０秒の待機時間を要するので、かなり長い調整時問が
必要とされる。そのため実地においては、この時間が経
過した後ではもはやその前に調整した測定値がどれであ
ったかを認識することが出来なくなるか、或は性急な核
スピントモグラフ走査員はこの長い時間を待ちきれずに
、各測定をより迅速に相次いで繰返すことになるので、
多くのエラーが、例えば動的効果に基づくエラー等が生
じ兼ねない。

更にＦＩＤ一信号における求められた最大値が明確でな
いことによっても、苦しいエラーが生ずる。たとえばエ
コー信号の最大値により１８０°パルスを検出しようと
する場合には、対応する最大値が５４０°でも、つまり
一般にそれ自体所望されるフリップ角度の２ｎ−１倍の
値でも見出だされることになる。

従って、核スピントモグラフの走査員は１８０°パルス
ではなく５４０°パルスの調整を行い、その桔果として
高周波磁場の振幅は３倍も高い値にセットされることに
なる。

このような誤調整が実地において屡々生じ得る浬巾は、
核スピントモグラフがその高周波出力イ直に関して、挿
めて小さな測定対象（小児）のみならず、極めて大きな
測定対象（脂肪質成人患者）をも測定可能ならしめるべ
く設計されている点にある。たとえば前者（小リよ）の
場合には１００Ｗの高周波出力で充分であるのに対して
、後者（脂肪質の成人）では２　０　０　０Ｗの高周波
出力が必要とされる。

このような出力備蓄が成されているからには、小さな測
定対象が測定される場合、高い高周波出力のセットによ
ってより高次元のフリップ角度が整定され、ひいてはそ
れに昆；じて高い、場合によっては危険ですらある高周
波出力が発生される可能性も生ずる。

発明が解決しようとする課題 そこで本発明の課題とするところは、冒頭に述べた形式
による方法および装置に改良を加えて、高周波出力が小
さい場合にも、核共鳴の測定を行う必要なしに、高周波
一磁界強度の較正乃至キヤリプレーションを実施可能に
し、患者に対する被害が確実に防止されるようにする点
にある。

課題を解決するための手段 この課題、特に方法に関する課題を解決すべく提案され
た本発明の措置によれば、先づ初めに、予め定められた
電流強度の高周波電流を高周波コイルに供給し、次いで
、この給電によって生ずる第２の高周波一磁界強度を測
定室外における少なくとも１つのポジションで測定し、
更に、予め定められた電流強度と、測定された第２の高
周波一磁界強度と、第１の高周波一磁界強度と第２の高
周波一磁界強度との間で予め定められた第１の比例性と
から、高周波コイルを流れる電流と第１の高周波一磁界
強度との間における第２の比例性を検出し、最後に、検
出された第２の比例性に基づいて高周波コイル内の測定
電流を調整することにより高周波コイル内における較正
された所望の第１磁界強度を生ぜしめるようにされてい
る。

更にこの方法を丈施ずるための本発明による冒頭に述べ
た形式の装置に関する課題は、測定コイルが測定室外に
配代されており、高周波電流が測定コイルの出力信号に
応じて調節可能ならしめられいることによって解決され
る。

発明の作用と効果 本発明の課題は」一連した措置によって完全に解決され
る。つまり本発明によれば、公知の方法および装置の場
合と７４なって、高周波磁界強度を較正するに当り核共
鳴の測定は行われず、むしろ高周波自体の測定が実施さ
れ、そのため高周波コイルには高周波電流が供給される
が、この高周波電流は中に核共鳴測定に必要な高周波電
流の周波数を有していさえすればよく、これをパルス化
する必要もない。特にこの高周波電流は横めて小さい値
に設定することが出来るので、この電流により測定室内
で惹起される磁界強度は、どのような患者における危険
限界値をも大幅に下回ることになる。つまり本発明によ
るこの較正段階においては、高周波一磁界強度が小に測
定コイルのみを介して測定室外で測定される。

ところでこの場合、測定室外の磁界強度は測定室内の磁
界強度と代替可能な精度で比例するという事実、それも
種々異なった測定対象によるその都度の高周波コイル装
荷とは無関係な比例がＪＪ３Ｅ　，′Ｌするという事実
が利用された。

この関係はどのようなタイプの高周波コイルでも予め規
定しておくことが出来るので、公知の較ＩＥ電流により
測定室外で測定された高周波一磁界強度の場合に、その
都度の充填ファクターを求める逆推論、もしくは、測定
室内で所望の高周波一磁界強度を生ぜしめるためには測
定電流をどのような値に設定しなければならないかとい
う逆推論が可能になる。

本発明によれば、このようにして核スピントモグラフィ
ー測定を実施する種々５℃なった可能地が開かれる。例
えば本発明においては、純粋な較正プログラムの処理を
行い、次いでその結果を、核スビントモグラフの調整に
利用することができる。更に本発明は高周波磁界強度を
連続的に制御するためにも利川可能であって、そのため
には」二記の較正プログラムがｒ１動的に作成され、こ
れが連続的な高周波一磁界強度の調整に、また場合によ
っては後制御に応用され、しかもこの場合、核スピント
モグラフの操作員は較正プログラムをその都度手で丙ス
タートさせる必要がない。

更に本発明によれば、高周波送信回路に誤機能が生じた
場合には、過度に高い高周波磁場を確認して適正な緊急
遮断装置を作動させる安全同路を設けておくことがＩＩ
Ｊ能である。

本発明による装置で用いられる増幅器の増ｌｌ’吊率は
調整可能であり、この増中品器の増幅制御インブッｌ・
は、測定コイルに結合されたインプットをｒ丁する調整
器に接続されている。

史にこの増幅蒸は、前述形式により自動的に又は千動で
較正プログラムと測定プログラｌ、とを処理すべく、イ
ンプソト側で選択的に核共鳴−パルス発生蒸にもしくは
較正された高周波発生腑に接続＋＋Ｊ能である。

史にｎ；１述したアラーム発生器としての使用例では、
アラームアウトプットを右する調整本に測定コイルを接
続することが出来る。

本発明による方法および本発明による装置においては、
中空円筒状を呈する条導体共鳴器の円筒状内壁とＩｌ１
筒状外壁との間に形成される円環状の中間スペース内に
配置された測定コイルを用いると特に有利である。

この措霞によれば、測定コイルの位置状態を最適なもの
にし、次いでその最適化されたポジションに測定コイル
を固定することが可能になるという利点が得られ、しか
もそれによって測定プロセスに支障が生ずることはない
。何故ならば、■環状の中問スペースはいづれにせよア
プローチ不能だからである。

その他の利点は以下の説明および添付の図面から明らか
である。

既に述べた本発明の各特徴および後述する各特徴は、本
発明の枠を逸脱しさえしなければ、その都度の指定に基
づいた組合わせによってのみならず、その他の任意な組
み合わせによっても、或はそれぞれ単独にでも応用する
ことが可能である。

寒幕１ 次に添付の図面に示した各実施例につき本発明を詳細に
説明する。

第１因には符号１０で核スピントモグラフの全体が示さ
れている。この核スピントモグラフ１０は高い磁界強度
と高い均質度とを右ずるマグネット１１を備えている。

このマグネット１１は標準伝導磁石としても、或は超伝
導磁石としても構成可能である。縦軸線２とこれに対し
て垂直な横軸線ｙとは、マグネット１１によって規定さ
れている。

患者１２はＺ軸方向でマグネット１１内に送り込まれる
。患者１２の測定スペースは、患者１２を取巻く高周波
コイル１３によって規定される。このマグネット１１の
内部スペースには、更にグラジエントコイルが配置され
ているが、この挿のコイルは自体公知であり、図の明確
さを期すため第１図に示されていない。

高周波コイル１３は高周波導線１４を介して増幅器１５
により給電され、増幅器１５はそのインプッ１・側で通
常の形式によりパルス発生器１６に接続されている。こ
のパルス発生器１６はパルスプログラムを、つまりキー
イングされた高周波信号の列を発生することが可能であ
り、この場合、例えば９０°パルスと１８０°パルスと
が自体公知のパルスプログラムに結合されている。この
ことも失張り自体公知であって、それについての説明は
省略する。

ところで本発明においては、公知の核スピントモグラフ
の場合とは異なって、少くとも１つの測定コイル１７又
は１７′が測定室の外部に設けられている。少くとも一
方の測定コイル１７は、測定導線１８を介して調整器１
９における一方の測定インプット２０に接続されている
のに対し、この調整器１９の基やインプット２１は較正
電圧Ｕｃに接続されている。調整器１９のアウトプット
は、増幅率を調節することの出来る増幅器１５の増幅制
御インプットに接続されている。

増幅蒸１５における他方のインプットは高周波発生器２
２に接続されており、高周波発生器２２のアウトプット
にはキー２３が接続されている。

更に調整器１９は、アラームアウトプット２５にも接続
されている。

次に第１図の実施例による装置の作用形式を、第２図と
第３図とのグラフによって説明する： 正常な核共鳴一測定操作を行う場合には、増幅器１５が
そのインプット側でパルス発生器１６に接続されている
。増幅器１５は高周波導線１４を介して高周波コイル１
３内に高周波電流■を供給する。この場合の高周波コイ
ル１３内には、キーイングされたパルスにおけるパルス
プログラムに基づいて測定電流Ｉｎが導入される。

その結果として、高周波コイル１３が高周波磁場を生ぜ
しめその磁界強度Ｈ１は第１因に示されたようにほぼｙ
軸方向に延びている。

高周波コイル１３は患者１２により電気的に負荷される
が、患者１２の体組織は誘電徂失を惹起するのみならず
、発生する渦電流に双づいた磁気損失をも生ぜしめる。

従って測定電流ｌｍの値が測定される場合ですら、この
ことが有効な高周波一磁界強度Ｈ　Ｉの基準どはならな
い。何故ならば、高周波コイル１３の品質は広い範囲に
仔って変動するからであり、例えば殆どｆ↓荷されてな
いコイルの場合または患者の身体が極めて小さい場合に
は、Ｑ＝２　０　０となる一方、患者１２の体重が特に
重いためコイルが昔しく負ｎ：ｊされた場合には、Ｑ−
２０となる。

高周波一磁界強度Ｈ　Ｉを較正するため、つまり再現可
能に調整するためには、前以って較正測定が実施される
が、その際にはパルス発生器１６が遮断される。増幅器
１５はこのパルス発生器１６によってではなく、パルス
発坐詣１６の基型周波数に等しい周波数を右ずる高周波
発生蒸２２によって制御される。

較正電流１ｃはキー２３の操作により高周波導線１４を
介して高周波コイル１３内に供給される。この較正電流
は結果的に第１の高周波一磁界強度Ｈｌｌを生ぜしめる
が、この高周波一磁界強度は患者■２内の核共鳴を励起
するのに用いられるのではなく、従って原則として仔意
に低い値に調整することが出来る。

このような形式で生ぜしめられた磁力線は、測定コイル
１７が測定室外に位置していることに基づいて、一般に
有効とされる高周波一磁界強度■｛１１とは異なる高周
波一磁界強度Ｉ−Ｉｐｌで、少なくとも１つの測定コイ
ル１７を貫通する。

なおこの高周波一磁界強度Ｈｐｌは、測定コイル１７を
貫通し、且つその際に測定コイル１７西で測定電圧を誘
電するが、この測定電圧は測定導線１８を介して取出す
ことが出来る。

ところで実験室内での適宜な測定を行うことによって、
正しいポジションに装着された測定コイル１７内の磁界
強度Ｈ　ｐが測定室内の有効な磁界強度Ｈ　１　と比例
すること、しかもこのことは高周波コイル１３がその都
度異なる測定対象によってどのように負荷されるかとい
う点には全く関係なく成立することを、全ゆる種類の高
周波コイル１３について確認することが出来る。

このことは、種々異なった充填ファクターについてのみ
ならず、高周波コイル１３内に収容される比較的小さな
測定対象のその都度？４なったポジションについても該
当するので、以ドではこの効果が「充填ファクター」な
る概念に包括されているものとする。

つまりその意味するところを換言するならば、高周波コ
イル１３内に収容された各測定対象は、そのサイズなら
びに体位（ラーゲ）とは関係なく、有効な高周波一磁界
強度Ｈ１と測定コイル１３内で有効な高周波一磁界強度
Ｈ　ｐとに同等な影響を及ぼす。

他方、或る所定の高周波コイル１３に関しては、ｆｒ効
な高周波一磁界強度が不変の測定対象つまり一定の充填
ファクターの場合に高周波一励起電流に比例して変動す
ることが知られている。

第２図のグラフに示された直線３０は、有効な高周波一
磁界強度Ｉ−ｆ　Ｉと測定コイル１３内で測定された磁
界強度Ｈ　ｐとの間の比例性を表すものである。この直
線３０は系統定数であり、或る所定の高周波コイル１３
について前述した形式により予め実験室内で規定するこ
とが可能である。

既に述べた較正プログラムの進行中に、先づ高周波発生
器２２による公知の出力信号を、増幅器１５を介して短
時間に瓦り高周波コイル１３に供給し、つまり較正され
た高周波電流１ｃをセットし、次に測定コイル１７内で
高周波一磁界強度Ｈｐｌを検出するならば、この府線３
０の磁界強度Ｈｐｌに属する較正点３１Ｊ二で、測定室
内のイｉ効な高周波一磁界強度■１１１が生ずることに
なる。

この磁界強度■４１１は、較正電流１ｃが高周波一励起
電流として作用する場合に、測定室内でのａ効な高周波
一磁界強度となる。

これに対して第３図のグラフには、有効な高周波一磁界
強度Ｈ　１とその都度供給された高周波電流■との間の
関係が、充填ファクターηをパラメータとして示されて
いる。既に述べたように、有効な高周波一磁界強度Ｈ　
１と高周波電流■とは比例しているが、その都度の比例
定数乃至第３図に示された直線群３５における各直線の
勾配は、充填ファクターηによって左右される。

他方、前述の較正プログラムによれば、第３図のグラフ
において１つの測定点、即ち較正点３６が得られる。何
故ならば、この点は較正電流ＩＣと第２図により検出さ
れた有効な高周波一磁界強度｝ｉｌｌとによって規定さ
れているからである。斯くして、この較正点３６により
直線群３５における１本の直線３７が、ひいてはその充
填ファクターη１１が確定される。

較正プロセスはこれで終了する。何となれば、特殊な測
定ケース乃至特殊な患者ｌ２に関しては、或は物即的に
表現するならば特殊な充填ファクターη１１に関しては
その状況、つまり有効な高周波一磁界強度■■１　と高
周波励起電流■との関係が規定されているからである。

例えば、所定のパルス長で将に９０’　もしくは１８０
°のフリップ角度を示すような有効高周波一磁界強度Ｈ
Ｉ．２をセット使用とする場合には、第３図の測定点３
８で示されたように、中に直線３７において所属の高周
波一測定電流Ｉｎを規定しさえすればよい。

なおこの場合、前述した比例性に基づいてより簡ｔ１ｉ
な方式、すなわちｒ−１１２と１｛＋１との比を規定し
、測定電流Ｔｍを較正電流１ｃの適正な倍数に整定する
という方式を採用することも可能である。

第１図に示された方式構成表示では、このことが調整器
１９を介して行われており、調整器１９の基やインプッ
ト２１には較正電圧Ｕｃが、またその測定インプット２
０には測定コイル１７の測定電圧がそれぞれ印加される
。この場合の測定電圧Ｕｃは、較正電流ＩＣを代表して
いるので、測定インプット２０と基準インプット２１と
に印加される各信号の比および差を第２図における既知
の直線３０と関連させることによって、高周波一磁界強
度ト■１の高周波電流■に対する依存度、つまり両者間
の関係を規定することが可能である。この場合の比例性
もしくは第３図に示された直線群３５における各節線の
勾配は、増幅器１５の増幅率に換算することが山来るの
で、パルス発生器１６におけるその振幅が予め定められ
た出力信号は、この勾配もしくは増幅率に応じて、その
都度の充填ファクターηに整合されている測定電流ｌｍ
として算定される。

従って患者１２が測定室内に収容されているならば、核
スピン１・モグラフ１０の較正を行うには、単にパルス
発生器１６を短時間に亙り遮断してキー２３を操作しさ
えずればよく、これによって調整器１９もしくは増（’
帛ａ”ｊｊ１５が適正にセットされることになる。次い
でパルス発生器１６が接続された後では、増幅器１５の
較正された増幅率において将に所望の９（）０パルス又
は１８０°パルスを生せしめる信号振幅をパルス発生器
１６のアウトプットで調整することが出来る。

核共鳴測定の実施中には、調整器１９にアラーム機能を
発揮させることが可能であって、そのためには測定コイ
ル１７により核共鳴測定中に何効な高周波磁場が測定さ
れ、屑やインプット２１を介して許容限界値と比較され
る。その数値が限界値を超えている場合には、アラーム
インプット２５が活かされて、例えば増幅″Ａ３　１　
５が遮断される。

測定コイル１７は、種々異なるポジションで高周波コイ
ル１３に対し相対的に配置可能である。第２図による高
線３０を規定可能にすると共に高周波コイル１３の全て
の負荷状態に適応させるべく、測定コイル１７における
その都度のポジションを経験的に最適化しうることは既
に述べた。しかるに実地のテストで明らかにされたとこ
ろによれば、比例性、つまり第３図に示された直線３０
の勾配は、確かに高周波コイルｔ３の充填率によって僅
かに左右されはするものの、これらのヴアリエーション
は、今目の一般的な核スピントモグラフ１０を用いた実
際の操作に当って行われる不正確な調整に起因するエラ
ーに比して著しく僅かなものであるに過ぎない。

複数の測定コイルｔ７、１７’を設けておくことも可能
であって、その場合には各測定コイルの出力信号が例え
ば各信号の平均値を出すこどにより１つの全体信号とし
て連携せしめられる。

第４図および第５図には、非限定的な例として測定１７
の装着方式が示されている。

第４図および第５図に示されたほぼ中空内筒状の共鳴器
４０においては、その円筒状の外壁４１と端面４２とが
それぞれ高周波電流に対し閉じられた状態で構成されて
いる。これに対して円筒状の内壁４３は、軸方向で伝導
性のウエブ４４と非伝導性のスリット４５とに分割され
ている。第５図に補足的に示されている結合素子４６ａ
，４６ｂは、外県４１と内明４３との間に形成される円
環状の中間スペース内で互いに対角的なポジションを山
めるように配置されている。

この共鳴器４０は第４図および第５図に極めて概略的に
示されているに過ぎないが、その詳細はドイツ連邦共和
国特許出願公開第３５２２４０１号明細書に開示されて
おり、妹ではそのことを指摘するにとどめる。

第５図には符号５０で高周波磁場の磁力線か示されてお
り、これらの磁力線は、円筒形の内壁４３内における測
定室を、共鳴器４ｏの縦軸線に対じ圭径方向でほぼ均質
に貫通ずる。

符号５１は測定コイル１．７が山めることの出来るポジ
ションをあらわしている。測定コイル１７は、有利には
第４図に示されているように、軸方向に延びる１本のロ
ッド５２から｛ＩＩｌ成され、外壁４１と内壁４３との
間の中間スペースに拉置ずるこのロッドの下端部には、
ワイヤーループ５３が形成されている。

ワイヤーループ５３はリード線５４を介して室外に接続
され、リード線５４はそこで測定導線１８に接続される
。

第４図および第５図には、結合素子４６の平面に対して
垂直に延びる縦中心平面においてポジション５１をずら
すことの出来る周角度が符号αで示されている。更に第
４図には外壁４１と内壁４３との間の中間スペース内に
ワイヤーループ５３を埋設する深さが符号２′で示され
ている。

αとＺ′とを適宜に変化させることによって、包囲α及
び深さＺ′に関する最適なポジション５１が見出だされ
る。この場合の最適なポジションとは、ｆＮとＩ−１　
９との間の比例性が充填ファクターηに左右されるその
依存度が出来るだけ僅かなものに抑えられている状態を
意味する。

第４図および第５図に示されている形式の共鳴器４０を
用いた実地のテストで実証されているように、最適なポ
ジション５１が得られるのは方位角αが４５°の値に、
また埋設深さ２　が共鳴器４０の軸方向長さの約半分に
相当する値にそれぞれ設定された場合である。

更に、この最適なポジションは実地でテストに用いられ
る各共鳴器４０のうちその都度特定のタイプのものに適
用されることも明らかにされている。つまり実地におい
ては、例えば大型の共鳴器４０の全身測定用に、それよ
りも小型の第２の共鳴器が頭部測定用に、史に小型の第
３の共鳴器が四肢または実験動物用に、それぞれ分けて
用いられる。−Ｌ述した最適なポジションはこれら各タ
イプの共鳴器ごとに規定され、次いで各充填ファクター
ならびに測定室内における測定対象の可変なポジション
に応じて高い精度で利用される。

４．図面のｆｉｎ　ｒｌ１−な説明 第１図は本発明による方法を実施するために用いられる
核スピントモグラフの全体を本発明による装置の１実施
例として概略的に示した方式構成図、 第２図は測定室の内部および外部における高周波一磁界
強度の比例性を表示するためのダイアグラム、 第３図は測定室内の高周波一磁界強度と励起電流との関
係を充填ファクターをパラメータとして表示したダイア
グラム、 第４図は本発明による装置にひいては本発明による方法
を実施するために用いられるサンプルヘッドを一部破断
して示した斜視口、第５図は第４図に示されたサンプル
ヘッドの半径方向断面図である。

１０・・・・・・核スピントモグラフ １・・・・・・マグネット ２・・・・・・患者 ３・・・・・・高周波コイル ４・・・・・・高周波導線 ５・・・・・・増幅器 ６・・・・・・パルス発生器 ７、１７′・・・・・・測定コイル ８・・・・・・測定導線 ９・・・・・・調整謂 ０・・・・・・測定インプット １・・・・・・ＪＫ’Ａインプット ２・・・・・・高周波発生器 ３・・・・・・キー ５・・・・・・アラームアウトプット ０・・・・・・商線 １・・・・・・較正点 ５・・・・・・直線群 ６・・・・・・較ｉＥ点 ３７・・・・・・直線 ３８・・・・・・測定点 ４０・・・・・・共鳴器 ４１・・・・・・外壁 ４２・・・・・・端面 ４３・・・・・・内ｇａｙ ４４・・・・・・ウェブ ４５・・・・・・スリット ４６、４６ａ、４６ｂ・・・・・・結合素子５０・・・
・・・磁力線 ５１・・・・・・測定コイルが、ｈめうるポジション５
２・・・・・・ロット ５３・・・・・・ワイヤーループ ５４・・・・・・リード線 Ｈ・・・・・・・・・高周波一磁界強度■・・・・・・
・・・高周波電流 Ｕ・・・・・・・・・較正電圧 α・・・・・・・・・方拉角 η・・・・・・・・・充填ファクター ｙ・・・・・・・・・横軸線 ２・・・・・・・・・縦軸線 Ｚ　・・・・・・坤設深さ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）核スピントモグラフ（１０）におけ る高周波コイル（１３）；（４０）で囲繞され且つ測定
   対象（１２）の収容される測定室内の第１の高周波−磁
   界強度（Ｈ１）を較正する方法において、先づ初めに、
   予め定められた電流強度（Ｉｃ）の高周波電流を高周波
   コイル（１３）；（４０）に供給し、次いで、この給電
   によって生ずる第２の高周波−磁界強度（Ｈｐ）を測定
   室外における少なくとも１つのポジション（１７）、（
   １７′）で測定し、更に、予め定められた電流強度（Ｉ
   ｃ）と、測定された第２の高周波−次回強度（Ｈｐ）と
   、第１の高周波−磁界強度（Ｈ１）と第２の高周波−磁
   界強度（Ｈｐ）との間で予め定められている第１の比例
   性とから、高周波コイル（１３）；（４０）を流れる電
   流 （Ｉ）と第１の高周波−磁界強度（Ｈ１）との間におけ
   る第２の比例性を検出し、最後に、検出された第２の比
   例性に基づいて高周波コイル（１３）；（４０）内の測
   定電流（Ｉｍ）を調整することによって高周波コイル（
   １３）；（４０）内における較正された所望の第１磁界
   強度（Ｈｍ）を生ぜしめることを特徴とする方法。 （２）中空円筒状を呈する条導体共鳴器 （４０）の円筒状内壁（４３）と円筒状外壁（４１）と
   の間に形成される円環状の中間スペース内で第２の高周
   波−磁界強度（Ｈｐ）を測定することを特徴とする請求
   項（１）記載の方法。 （３）核スピントモグラフ（１０）におけ る高周波コイル（１３）；（４０）で囲繞され且つ測定
   対象（１２）の収容される測定室内の第１の高周波−磁
   界強度（Ｈ１）を較正する装置であって、この場合、高
   周波コイル（１３）；（４０）には増幅器（１５）を介
   して高周波電流（Ｉ）が供給可能ならしめられている形
   式のものにおいて、測定室の外部に測定コイル（１７）
   が配置されており；高周波電流（Ｉ）が測定コイル（１
   ７）の出力信号に応じて調整可能であることを特徴とす
   る装置。 （４）増幅器（１５）の増幅ファクターが 調整可能であり；増幅器（１５）の増幅−制御インプッ
   トが調整器（１９）に接続され、この調整器（１９）の
   インプット（２０）が測定コイル（１７）に結合されて
   いることを特徴とする請求項（３）記載の装置。 （５）増幅器（１５）がそのインプット側 で選択的に核共鳴−パルス発生器（１６）もしくは較正
   された高周波発生器（２２）に結合可能であることを特
   徴とする請求項（３）又は（４）に記載の装置。 （６）測定コイル（１７）がアラームアウ トプット（２５）を有する調整器（１９）に接続されて
   いることを特徴とする請求項（３）〜（５）のいづれか
   １項に記載の装置。 （７）測定コイル（１７）が中空円筒状を 呈する条導体共鳴器（４０）の円筒状内壁 （４３）と円筒状外壁（４１）との間に形成される円環
   状の中間スペース内に配置されていることを特徴とする
   請求項（３）〜（６）のいづれか１項に記載の装置。 （８）測定コイル（１７）が中間スペース の互いに対角に位置するポジションに配置された結合素
   子（４６ａ）、（４６ｂ）に対し４５°ずらされて配置
   されていることを特徴とする請求項（７）記載の装置。 （９）複数の測定コイル（１７）、（１７ ′）が設けられており；これらの測定コイル（１７）、
   （１７′）における各出力信号が、平均値を出す目的で
   互いに連繋せしめられていることを特徴とする請求項（
   ３）〜（８）のいづれか１項に記載の装置。