JPH04357937A - 核磁気共鳴装置 - Google Patents
核磁気共鳴装置Info
- Publication number
- JPH04357937A JPH04357937A JP3141228A JP14122891A JPH04357937A JP H04357937 A JPH04357937 A JP H04357937A JP 3141228 A JP3141228 A JP 3141228A JP 14122891 A JP14122891 A JP 14122891A JP H04357937 A JPH04357937 A JP H04357937A
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- JP
- Japan
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- signal
- magnetic resonance
- noise
- nuclear magnetic
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】［発明の目的］
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明は、核磁気共鳴現象を利用
して、被液体中に存在する特定の原子核のスピン密度ま
たは緩和時間の分布を反映した画像を再構成する核磁気
共鳴装置に関するものである。
して、被液体中に存在する特定の原子核のスピン密度ま
たは緩和時間の分布を反映した画像を再構成する核磁気
共鳴装置に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】核磁気共鳴装置において、被検体内の特
定の原子核のスピン密度、緩和特定数等を反映した画像
を得る際に、まず核磁気共鳴信号が検出される。この信
号をＦ（ｔ）とかくと、Ｆ（ｔ）は基本的には次の数１
で表わすことができる。
定の原子核のスピン密度、緩和特定数等を反映した画像
を得る際に、まず核磁気共鳴信号が検出される。この信
号をＦ（ｔ）とかくと、Ｆ（ｔ）は基本的には次の数１
で表わすことができる。
【０００４】
【数１】
【０００５】ここで、ｐ（ω），信号の周波数スペクト
ル（実数値関数） ω，角周波数 ｔ，時間 しかしながら、実際に観測される信号Ｆ′（ｔ）は、前
記Ｆ（ｔ）に低周波のオフセットβ（ｔ）が加わったも
のであり、次の数２及び数３で表わすことができる。
ル（実数値関数） ω，角周波数 ｔ，時間 しかしながら、実際に観測される信号Ｆ′（ｔ）は、前
記Ｆ（ｔ）に低周波のオフセットβ（ｔ）が加わったも
のであり、次の数２及び数３で表わすことができる。
【０００６】
【数２】
【０００７】ここで、
【０００８】
【数３】
【０００９】ただし、δは小さな正数
Δ（ω）はオフセット成分（実数値関数）したがって、
たとえば図２に示すような実数部及び図３に示すような
虚数部を有する信号Ｆ′（ｔ）をフーリエ変換すると、
本来、図１に示すような、ノイズのない周波数スペクト
ルＰ（ω）（プロジェクションデータとも称する。）を
得たいのであるが、低周波のオフセットβ（ｔ）が加わ
っているので、図４に示すように、周波数スペクトルＰ
′（ω）は、その中心部に凹凸を有する異常波形となる
。このような異常波形のプロジェクションデータをその
まま用いて、画像再構成をすると、図５に示すように、
画像中心を通る放射状のアーチファクトＡｆ が画像に
生じてしまう。
たとえば図２に示すような実数部及び図３に示すような
虚数部を有する信号Ｆ′（ｔ）をフーリエ変換すると、
本来、図１に示すような、ノイズのない周波数スペクト
ルＰ（ω）（プロジェクションデータとも称する。）を
得たいのであるが、低周波のオフセットβ（ｔ）が加わ
っているので、図４に示すように、周波数スペクトルＰ
′（ω）は、その中心部に凹凸を有する異常波形となる
。このような異常波形のプロジェクションデータをその
まま用いて、画像再構成をすると、図５に示すように、
画像中心を通る放射状のアーチファクトＡｆ が画像に
生じてしまう。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】このようなアーチファ
クトＡｆ の原因である低周波のオフセットが加わる原
因としては、ハードウェアの特性の時間的変動、あるい
は、電子計算機で処理する場合はデータの離散化の必要
があるが、その時のＡＤ変換に際しての精度の悪さが考
えられる。しかしながら、この様な検出された信号Ｆ′
（ｔ）がもつ低周波のオフセットノイズβ（ｔ）を純粋
にハードウェア的に完全に取り除く事は非常に困難であ
る。
クトＡｆ の原因である低周波のオフセットが加わる原
因としては、ハードウェアの特性の時間的変動、あるい
は、電子計算機で処理する場合はデータの離散化の必要
があるが、その時のＡＤ変換に際しての精度の悪さが考
えられる。しかしながら、この様な検出された信号Ｆ′
（ｔ）がもつ低周波のオフセットノイズβ（ｔ）を純粋
にハードウェア的に完全に取り除く事は非常に困難であ
る。
【００１１】この発明は前記事情に鑑みてなされたもの
であり、低周波成分のノイズによるアーチファクトのな
い画像を表示することのできる核磁気共鳴装置を提供す
ることを目的とする。
であり、低周波成分のノイズによるアーチファクトのな
い画像を表示することのできる核磁気共鳴装置を提供す
ることを目的とする。
【００１２】
［発明の構成］
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
のこの発明の概要は、磁気共鳴現象により誘起される磁
気共鳴信号を、その共鳴周波数の位相が互いに９０°異
なる２つの参照波で検波して、２信号に分離する検波手
段と、検波された信号をフーリエ変換し、前記信号をフ
ーリエ空間上において補間処理により低周波成分のノイ
ズを除去する補正手段と、補正手段により低周波成分の
ノイズを除去された信号を再構成する再構成手段とを有
することを特徴とするものである。
のこの発明の概要は、磁気共鳴現象により誘起される磁
気共鳴信号を、その共鳴周波数の位相が互いに９０°異
なる２つの参照波で検波して、２信号に分離する検波手
段と、検波された信号をフーリエ変換し、前記信号をフ
ーリエ空間上において補間処理により低周波成分のノイ
ズを除去する補正手段と、補正手段により低周波成分の
ノイズを除去された信号を再構成する再構成手段とを有
することを特徴とするものである。
【００１４】
【作用】検出された核磁気共鳴信号に低周波オフセット
ノイズが含まれていても、データ処理の過程で自動的に
除去することができる。
ノイズが含まれていても、データ処理の過程で自動的に
除去することができる。
【００１５】
【実施例】先ず、この発明の原理について説明する。
【００１６】検出された核磁気共鳴信号Ｆ′（ｔ）に基
づき画像再構成をする処理手順には、たとえば、少なく
とも、（１） 核磁気共鳴信号Ｆ′（ｔ）をフーリエ変
換してプロジェクションデータを得、被検体の周囲の各
方向についての各プロジェクションデータをたとえばコ
ンボリューション法によりフィルター処理して、フィル
タをかけたプロジェクションデータを得ること、及び（
２）核磁気共鳴信号Ｆ′（ｔ）をフィルター処理した後
、フーリエ変換することによりフィルタをかけたプロジ
ェクションデータを得ることのいずれかを要する。
づき画像再構成をする処理手順には、たとえば、少なく
とも、（１） 核磁気共鳴信号Ｆ′（ｔ）をフーリエ変
換してプロジェクションデータを得、被検体の周囲の各
方向についての各プロジェクションデータをたとえばコ
ンボリューション法によりフィルター処理して、フィル
タをかけたプロジェクションデータを得ること、及び（
２）核磁気共鳴信号Ｆ′（ｔ）をフィルター処理した後
、フーリエ変換することによりフィルタをかけたプロジ
ェクションデータを得ることのいずれかを要する。
【００１７】この発明においては、前記（１） の処理
手順を採用する場合、フーリエ変換後のプロジェクショ
ンデータ中の低周波成分によるノイズを除去するもので
あり、前記（２） の処理手順を採用する場合、フーリ
エ変換前の核磁気共鳴信号Ｆ′（ｔ）中の低周波成分に
よるノイズを除去するものである。そして、前記（２）
の処理手順の場合、核磁気共鳴信号Ｆ′（ｔ）から直
ちに低周波成分によるノイズを除去することができない
ので、フーリエ変換により得られる周波数スペクトル中
の凹凸部分を与える核磁気共鳴信号Ｆ′（ｔ）中の所定
信号のみを選んで、これをフーリエ変換し、図６に示す
ように、周波数スペクトル中の凹凸部分の両側にある離
散値データより補正量Δｃを求め、この補正量Δｃを逆
フーリエ変換して得た量β（ｔ）を核磁気共鳴信号Ｆ′
（ｔ）から差し引くと、低周波成分のオフセットのない
核磁気共鳴信号Ｆ（ｔ）が求められることとなる。この
ことを、数４で表現すると、次のようになる。すなわち
、
手順を採用する場合、フーリエ変換後のプロジェクショ
ンデータ中の低周波成分によるノイズを除去するもので
あり、前記（２） の処理手順を採用する場合、フーリ
エ変換前の核磁気共鳴信号Ｆ′（ｔ）中の低周波成分に
よるノイズを除去するものである。そして、前記（２）
の処理手順の場合、核磁気共鳴信号Ｆ′（ｔ）から直
ちに低周波成分によるノイズを除去することができない
ので、フーリエ変換により得られる周波数スペクトル中
の凹凸部分を与える核磁気共鳴信号Ｆ′（ｔ）中の所定
信号のみを選んで、これをフーリエ変換し、図６に示す
ように、周波数スペクトル中の凹凸部分の両側にある離
散値データより補正量Δｃを求め、この補正量Δｃを逆
フーリエ変換して得た量β（ｔ）を核磁気共鳴信号Ｆ′
（ｔ）から差し引くと、低周波成分のオフセットのない
核磁気共鳴信号Ｆ（ｔ）が求められることとなる。この
ことを、数４で表現すると、次のようになる。すなわち
、
【００１８】
【数４】
【００１９】ただし、ｋは回転角ω＝０付近の整数であ
る。
る。
【００２０】次いで、数５で表わすと、
【００２１】
【数５】
【００２２】ただし、Ｎは離散的フーリエ変換のポイン
ト数である。
ト数である。
【００２３】次に、前記原理を具体化したこの発明の一
実施例について図面を参照しながら説明する。
実施例について図面を参照しながら説明する。
【００２４】図７において、被検体１は、静磁場ＨＯ
内に配置されると共に、静磁場ＨＯ と直交する磁場を
誘起するように捲回された送受信コイル２間に配置され
る。 同調器３は、送信系４で発生する電磁波から特定周波数
の電磁波を選択し、被検体１中の特定核種たとえばＨ′
に同調するように励起パルスを送受信コイル２に印加す
る。増幅器５は、送受信コイル２で受信した核磁気共鳴
信号を増幅し、２個の位相検波器６Ａ，６Ｂに出力する
。参照信号発生器７は、位相器７Ａ及び９０°位相変換
器７Ｂを有し、核磁気共鳴信号と同じ周波数を有すると
共に互いに位相が９０°異なる２種の参照波を発生し、
参照信号それぞれが位相検波器６Ａ，６Ｂに出力するよ
うに構成されている。２個の位相検波器６Ａ，６Ｂそれ
ぞれは、核磁気共鳴信号を参照波で位相検波してアナロ
グの２信号Ｆ′（ｔ）（実数部と虚数部）に分離する。 分離された２信号Ｆ′（ｔ）は、増幅器８Ａ，８Ｂで増
幅され、ローパスフィルタ９Ａ，９Ｂで高周波成分を除
去した後、Ａ／Ｄ変換器１０Ａ，１０Ｂでデジタル化さ
れてノイズ補正処理器１１に入力される。ノイズ補正処
理器１１は、前記デジタル化（離散値化）した信号Ｆ′
（ｔ）からフィルタをかけたプロジェクションデータを
得る際に低周波成分による影響を除去する演算装置であ
り、信号Ｆ′（ｔ）の処理手順がこの発明の原理説明の
ところで示した（１） の手順であるときは、図８のフ
ローに従って低周波成分による影響を除去し、また、信
号Ｆ′（ｔ）の処理手順がこの発明の原理説明のところ
で示した（２） の手順であるときは、図９のフローに
従って低周波成分による影響を除去する。すなわち、図
８に示すように、信号Ｆ′（ｔ）をフーリエ変換し、得
られるプロジェクションデータＰ′（ω）中の凹凸を与
えるデータの両側のデータ（図６中で示すＰ′ｎとＰ′
ｎ＋４ ）により線型補間をすることにより補正量Δｃ
を求め、次いで前記プロジェクションデータＰ′（ω）
中の凹凸を与えるデータから前記補正量Δｃを差し引い
てプロジェクションデータＰ（ω）の補正をし、この後
、補正後のプロジェクションデータＰ（ω）をたとえば
コンボリューション法等によりフィルター処理し、フィ
ルタをかけたプロジェクションデータを得る。また、前
記（２） の手順の場合、図９に示すように、信号Ｆ′
（ｔ）のうち、信号Ｆ′（ｔ）をフーリエ変換した後の
プロジェクションデータＰ′（ω）に凹凸を与えるデー
タ及びその両側のデータ（図６におけるＰｎ乃至Ｐｎ＋
４ ）に対応する信号Ｆ′（ｔ）を選択し、これをフー
リエ変換してＰ′ｎ乃至Ｐ′ｎ＋４ を求める。次いで
、Ｐ′ｎとＰ′ｎ＋４ とで線型補間することにより補
正量Δｃを求め、この補正量Δｃを用いて前記数５に従
って信号Ｆ′（ｔ）の補正をすることにより低周波成分
のノイズのない信号Ｆ（ｔ）を求める。このＦ（ｔ）を
フィルター処理し、フィルターをかけたＦ（ｔ）をフー
リエ積分することによりフィルターをかけたプロジェク
ションデータを得る。
内に配置されると共に、静磁場ＨＯ と直交する磁場を
誘起するように捲回された送受信コイル２間に配置され
る。 同調器３は、送信系４で発生する電磁波から特定周波数
の電磁波を選択し、被検体１中の特定核種たとえばＨ′
に同調するように励起パルスを送受信コイル２に印加す
る。増幅器５は、送受信コイル２で受信した核磁気共鳴
信号を増幅し、２個の位相検波器６Ａ，６Ｂに出力する
。参照信号発生器７は、位相器７Ａ及び９０°位相変換
器７Ｂを有し、核磁気共鳴信号と同じ周波数を有すると
共に互いに位相が９０°異なる２種の参照波を発生し、
参照信号それぞれが位相検波器６Ａ，６Ｂに出力するよ
うに構成されている。２個の位相検波器６Ａ，６Ｂそれ
ぞれは、核磁気共鳴信号を参照波で位相検波してアナロ
グの２信号Ｆ′（ｔ）（実数部と虚数部）に分離する。 分離された２信号Ｆ′（ｔ）は、増幅器８Ａ，８Ｂで増
幅され、ローパスフィルタ９Ａ，９Ｂで高周波成分を除
去した後、Ａ／Ｄ変換器１０Ａ，１０Ｂでデジタル化さ
れてノイズ補正処理器１１に入力される。ノイズ補正処
理器１１は、前記デジタル化（離散値化）した信号Ｆ′
（ｔ）からフィルタをかけたプロジェクションデータを
得る際に低周波成分による影響を除去する演算装置であ
り、信号Ｆ′（ｔ）の処理手順がこの発明の原理説明の
ところで示した（１） の手順であるときは、図８のフ
ローに従って低周波成分による影響を除去し、また、信
号Ｆ′（ｔ）の処理手順がこの発明の原理説明のところ
で示した（２） の手順であるときは、図９のフローに
従って低周波成分による影響を除去する。すなわち、図
８に示すように、信号Ｆ′（ｔ）をフーリエ変換し、得
られるプロジェクションデータＰ′（ω）中の凹凸を与
えるデータの両側のデータ（図６中で示すＰ′ｎとＰ′
ｎ＋４ ）により線型補間をすることにより補正量Δｃ
を求め、次いで前記プロジェクションデータＰ′（ω）
中の凹凸を与えるデータから前記補正量Δｃを差し引い
てプロジェクションデータＰ（ω）の補正をし、この後
、補正後のプロジェクションデータＰ（ω）をたとえば
コンボリューション法等によりフィルター処理し、フィ
ルタをかけたプロジェクションデータを得る。また、前
記（２） の手順の場合、図９に示すように、信号Ｆ′
（ｔ）のうち、信号Ｆ′（ｔ）をフーリエ変換した後の
プロジェクションデータＰ′（ω）に凹凸を与えるデー
タ及びその両側のデータ（図６におけるＰｎ乃至Ｐｎ＋
４ ）に対応する信号Ｆ′（ｔ）を選択し、これをフー
リエ変換してＰ′ｎ乃至Ｐ′ｎ＋４ を求める。次いで
、Ｐ′ｎとＰ′ｎ＋４ とで線型補間することにより補
正量Δｃを求め、この補正量Δｃを用いて前記数５に従
って信号Ｆ′（ｔ）の補正をすることにより低周波成分
のノイズのない信号Ｆ（ｔ）を求める。このＦ（ｔ）を
フィルター処理し、フィルターをかけたＦ（ｔ）をフー
リエ積分することによりフィルターをかけたプロジェク
ションデータを得る。
【００２５】画像化処理装置１２は、ノイズ補正処理器
１１内で前記のいずれかの手順に従って求められた、フ
ィルターをかけたプロジェクションデータを入力し、こ
のデータに基づき画像再構成を行ない、特定原子核たと
えばＨ′のスピン密度、緩和時間等を反映した画像につ
いての映像信号を出力するように構成されている。
１１内で前記のいずれかの手順に従って求められた、フ
ィルターをかけたプロジェクションデータを入力し、こ
のデータに基づき画像再構成を行ない、特定原子核たと
えばＨ′のスピン密度、緩和時間等を反映した画像につ
いての映像信号を出力するように構成されている。
【００２６】以上に詳述した構成によると、画像再構成
に必要なフィルタをかけたプロジェクションデータから
低周波のオフセット成分によるノイズを除去しているの
で、アーチファクトのない画像を再構成することができ
る。
に必要なフィルタをかけたプロジェクションデータから
低周波のオフセット成分によるノイズを除去しているの
で、アーチファクトのない画像を再構成することができ
る。
【００２７】以上、この発明の一実施例について詳述し
たが、この発明は前記実施例に限定されるものではなく
、この発明の要旨の範囲内で適宜に変形して実施するこ
とができるのはいうまでもない。
たが、この発明は前記実施例に限定されるものではなく
、この発明の要旨の範囲内で適宜に変形して実施するこ
とができるのはいうまでもない。
【００２８】この発明は、バックプロジェクション法以
外の種々の画像再構成法たとえば逐次近似法、フーリエ
変換法等を採用する核磁気共鳴装置に適用することがで
きる。
外の種々の画像再構成法たとえば逐次近似法、フーリエ
変換法等を採用する核磁気共鳴装置に適用することがで
きる。
【００２９】
【発明の効果】この発明によると、検出された核磁気共
鳴信号中に低周波オフセットが含まれていても、この低
周波オフセットによるノイズをデータ処理の過程で自動
的に除去し、アーチファクトのない良好な画像を表示す
ることのできる核磁気共鳴装置を提供することができる
。
鳴信号中に低周波オフセットが含まれていても、この低
周波オフセットによるノイズをデータ処理の過程で自動
的に除去し、アーチファクトのない良好な画像を表示す
ることのできる核磁気共鳴装置を提供することができる
。
【図１】理想的な核磁気共鳴信号の周波数スペクトルＰ
（ω）を示す説明図
（ω）を示す説明図
【図２】実測された核磁気共鳴信号を位相検波して得た
実数部の信号を示す説明図
実数部の信号を示す説明図
【図３】実測された核磁気共鳴信号を位相検波して得た
虚数部の信号を示す説明図
虚数部の信号を示す説明図
【図４】位相検波後の信号をフーリエ変換して得た周波
数スペクトルＰ′（ω）を示す説明図
数スペクトルＰ′（ω）を示す説明図
【図５】アーチファクトを有する画像を示す説明図
【図
６】線型補間による補正量Δｃの算出を示す説明図
６】線型補間による補正量Δｃの算出を示す説明図
【図
７】本発明の一実施例を示すブロック図
７】本発明の一実施例を示すブロック図
【図８】ノイズ
補正の処理手順を示すフロー図
補正の処理手順を示すフロー図
【図９】ノイズ補正の処
理手順を示すフロー図
理手順を示すフロー図
１ 被検体
２ 送受信コイル
３ 同調器
４ 送信系
５ 増幅器
６Ａ，６Ｂ 位相検波器
７Ａ 位相器
７Ｂ ９０°位相変換器
８Ａ，８Ｂ 増幅器
９Ａ，９Ｂ ローパスフィルタ
１０Ａ，１０Ｂ Ａ／Ｄ変換器
１１ ノイズ補正処理器
１２ 画像化処理装置
Claims (1)
- 【請求項１】 磁気共鳴現象により誘起される磁気共
鳴信号を、その共鳴周波数の位相が互いに９０°異なる
２つの参照波で検波して、２信号に分離する検波信号と
、検波された信号をフーリエ変換し、前記信号をフーリ
エ空間上において補間処理により低周波成分のノイズを
除去する補正手段と、補正手段により低周波成分のノイ
ズを除去された信号を再構成する再構成手段とを有する
ことを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3141228A JPH0771552B2 (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 核磁気共鳴装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3141228A JPH0771552B2 (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 核磁気共鳴装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57149776A Division JPS5938637A (ja) | 1982-08-28 | 1982-08-28 | 核磁気共鳴装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04357937A true JPH04357937A (ja) | 1992-12-10 |
| JPH0771552B2 JPH0771552B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=15287097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3141228A Expired - Lifetime JPH0771552B2 (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 核磁気共鳴装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0771552B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1739445A1 (en) * | 2005-06-27 | 2007-01-03 | Jeol Ltd. | Magnetic resonance involving digital quadrature detection with reference signals of variable frequency |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55112556A (en) * | 1979-02-22 | 1980-08-30 | Jeol Ltd | Correction method of level in fourier spectrum unit |
| JPS5938637A (ja) * | 1982-08-28 | 1984-03-02 | Toshiba Corp | 核磁気共鳴装置 |
| JPH0380497A (ja) * | 1989-08-23 | 1991-04-05 | New Japan Radio Co Ltd | Ｒｏｍの書き込み方法 |
-
1991
- 1991-05-17 JP JP3141228A patent/JPH0771552B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55112556A (en) * | 1979-02-22 | 1980-08-30 | Jeol Ltd | Correction method of level in fourier spectrum unit |
| JPS5938637A (ja) * | 1982-08-28 | 1984-03-02 | Toshiba Corp | 核磁気共鳴装置 |
| JPH0380497A (ja) * | 1989-08-23 | 1991-04-05 | New Japan Radio Co Ltd | Ｒｏｍの書き込み方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1739445A1 (en) * | 2005-06-27 | 2007-01-03 | Jeol Ltd. | Magnetic resonance involving digital quadrature detection with reference signals of variable frequency |
| JP2007003458A (ja) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Jeol Ltd | ディジタル直交ロックイン検出方法及び装置 |
| US7405568B2 (en) | 2005-06-27 | 2008-07-29 | Jeol Ltd. | Method and apparatus for digital quadrature lock-in detection in magnetic resonance |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0771552B2 (ja) | 1995-08-02 |
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