JPH0449418B2

JPH0449418B2 -

Info

Publication number: JPH0449418B2
Application number: JP59113986A
Authority: JP
Inventors: Marinusu Yohanesu Fuan Ueien Korunerisu; Hendoriku Den Boefu Yohanesu
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1983-06-07
Filing date: 1984-06-05
Publication date: 1992-08-11
Also published as: JPS6095338A; NL8302017A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は物体の領域内の核磁気分布を測定する
に当つて、一様な静磁界を発生させ、この静磁界
内に上記物体の領域をおき、ａ）高周波電磁パル
スを発生させて物体内の核の磁化を歳差運動さ
せ、これにより共鳴信号を発生させ、ｂ）その後
で、準備期間の後、いくつかのサンプリング期間
に分かれている測定期間において、この共鳴信号
（FID信号）から周期的にいくつかの信号サンプ
ルを取り出し、ｃ）その後で、毎回待ち時間の
後、上記段階ａ）及びｂ）を何回か（n′）繰り返
し、一群の信号サンプルを得、これから誘導され
た核磁化の分布像を求める核磁気分布測定方法に
関するものである。

本発明はまた物体の領域内の核磁気分布を求め
るために、ａ一様な静磁界を発生させる手段と、ｂ高周波電磁放射線を発生させる手段と、ｃ勾配磁界を発生させる手段と、ｄ項ａ）及びｂ）により規定された手段により
発生させられた共鳴信号をサンプリングするサ
ンプリング手段と、ｅ上記サンプリング手段により与えられる信号
を処理し、核磁気分布を形成する処理手段と、ｆ少なくとも項ｂ）ないしｅ）で規定された手
段を制御し、いくつかの共鳴信号を発生させ、
条件づけ、サンプリングし、処理する制御手段
と、を具える核磁気測定装置に関するものである。

類似の方法（フーリエジユーマトグラフイ
（zeugmatography）とも呼ばれる）及び装置が
米国特許第4070611号から既知である。このよう
な方法によれば、検査すべき対象物に場の方向
が、例えば、デカルト座標系（ｘ，ｙ，ｚ）のｚ
軸と一致する強い一様な静磁界B₀をかける。而
してこの静磁界B₀の対象物内に存在する核スピ
ンの僅かな分極を起こし、核スピンが静磁界B₀
の方向を中心として歳差運動できるようにする。
静磁界B₀をかけた後90゜とすると好適な高周波電
磁放射線のパルスを発生させる（角周波数ω＝
γ・B₀、ここでγは磁気回転比であり、B₀は磁
界の強さである）。これは物体内に存在する核の
磁化方向を90゜回転させる。90゜パルスの終了後、
核スピンは静磁界B₀の場の方向を中心として歳
差運動を行い出し、共鳴信号（FID信号）を発生
する。場の方向が磁界B₀の方向と一致する勾配
磁界G_x，G_y，G_zを用いると、全磁界はＢ＝B₀＋
G_x・ｘ＋G_y・ｙ＋G_z・ｚとなり、強さが場所に
依存する。蓋し、勾配磁界G_x，G_y，G_zの強さは
夫々ｘ，ｙ及びｚ方向の勾配であるからである。

90゜パルスの後、勾配磁界G_xを期間t_xだけかけ、
次に勾配磁界G_yを期間t_yだけかける。従つて励起
された核スピンの歳差運動は場所に依存する態様
で影響を受ける。この準備期間（即ち、t_x＋t_y）
後、勾配磁界G_zをかけ、測定期間t_zの後にl_xn回
N_z個の測定瞬間においてFID信号（実質的に全
核磁化の和である）を測定する。その際毎回t_x及
びt_y又はそのいずれか一方の値を異ならせる。こ
のようにして（N_z×ｍ×ｌ）個の信号サンプル
が得られるが、これはｘ，ｙ，ｚ空間内の物体の
一領域の核磁気分布に関する情報を含む。N_z個
の信号サンプルのｌ×ｍ組はメモリの（N_z×ｍ
×ｌ）個の記憶位置に蓄え、その後でFID信号の
サンプル値を３−Ｄフーリエ変換して核磁気分布
の像を得る。

明らかに、代わりに選択励起を用いて２次元の
断層（方向は自由に選択できる）内だけの核スピ
ンのFID信号を発生させることもできる。この時
は、例えばFID信号は２次元フーリエ変換により
選択された断層のｍ×N_z個の点の核磁気分布の
像を得るのにｍ回発生させるだけで足りる。上述
したところから明らかなように、フーリエジユ
ーマトグラフイ法を用いると、核磁気分布の像を
形成するのに必要な時間は少なくとも数分もかか
る。このように長い測定期間はその間じつとして
いなければならない検査を受ける患者にとつて受
容し難い。

本発明の目的は、分解能が少なくとも現在の技
術水準、例えば、フーリエジユーマトグラフイ
で得られる分解能に等しく、それでいて核磁気分
布の像を形成するのに要する時間を相当に短くす
る方法と装置を提供するにある。

本発明の別の目的は現在の技術水準で用いられ
るパルス系列により形成される像に対し強さの分
布が鮮明な核磁気分布像を形成できる方法と装置
を提供するにある。

この目的を達成するため、本発明方法はサンプ
リング信号の抽出後、高周波180゜パルスを発生さ
せて核スピンエコー信号を発生させ、勾配磁界に
より核磁化に課される影響（移相）を打ち消し、
その後で核スピンエコー信号が存在するように別
の高周波励起パルスを発生させることを特徴とす
る。

別の高周波励起パルスを用いる結果、順次の測
定サイクルでの核スピン共鳴信号の信号の強さに
重大な悪影響を及ぼすことなく測定サイクルが次
次に一層迅速に続くことになる。僅かな重要でな
い信号の損失が生じるが、発生させられた共鳴信
号は像の強さの分布が鮮明な方に導く他の情報を
含むことになる。この結果、別の高周波励起パル
スを用いると測定サイクルが短くなるだけでな
く、順次のパルス間での経過時間に依存する付加
的な像の情報を生ずる。

この別の高周波励起パルスは殊に一様な静磁界
（B₀場）及び励起されている勾配磁界の場の不均
等性又は他の入念に入つてきた不均等性による位
相のずれの効果が打ち消された時所望の結果を与
える。

本方法では別の高周波励起パルスと次の測定サ
イクルの開始との間の待ち時間が高周波90゜励起
パルスと別の高周波励起パルスとの間に経過する
時間とほぼ同じ大きさである。これは（重大な信
号の損失を伴わずに）Ｎ・Ｍ・Ｒ像を形成するの
に必要ないくつかのサンプルをとるのに必要な全
時間が現在の技術水準に必要な全時間の３ないし
10倍短いことを意味する。

本発明方法を用いると、（既知の技術で）準備
期間中に断層を選択的に励起した後第１の勾配磁
界をかけ、測定期間中に勾配の方向か第１の勾配
磁界の勾配の方向に対し垂直に延在する異なる勾
配磁界をかけることにより物体の断層内の核スピ
ン密度分布を測定する。また本発明方法を用いる
と、既知の核スピン密度分布の決定方法と対照的
に、測定期間中に（定常な）勾配磁界をかけない
場合に位置に依存する核スピン共鳴スペクトル
（位置に依存する核スピンスペクトロスコピー）
を求めることもできる。例えば、選択性励起を用
い、（励起面内で２個の直交する方向を向いた勾
配方向を有する）２個の勾配磁界をかけることに
より、本発明は断層内の画素当たりの核スピン共
鳴の周波数スペクトル（化学シフト）を求めるこ
とを可能にする。断層内の画素の数は技術水準に
従つて選択することができる。

既に述べたように、核磁気Ｍの歳差周波数はω
＝γ・Ｂにより決まる。磁気回転比γは原子核が
「自由」であると考えられる限り、核の種類に依
存するだけである。しかし、通常は、原子核は自
由とは考えられない。蓋し、核は自己の周りの結
合電子により影響されるからである。これは所謂
化学シフトσとして明らかになる。束縛されてい
る核はω＝γ・Ｂで共鳴せず、ω′＝γ・Ｂ×（１
−σ）で共鳴する。核周波数ω′及び離調Δω＝ω
−ω′＝γ・Ｂ・σは磁界Ｂに比例する。一般に
σは非常に小さい（10^-6から10^-4のオーダーの大
きさである）。磁界Ｂの強さが十分である時、例
えば、1T以上である時、σの値が異なるため、
発生したスペクトル中で個々のピークが識別でき
る。そしてこれらのピークは各々が異なる化学結
合を有する核と関連する。例えは、生体内のリン
（31P）のスペクトルでは、ホスホクレアチン、
ATP及び無機的に結合されたリンと関連するピ
ークを識別できる（例えば、R.L.Nunnallyの
「Localized measurement of metabolism by
NMR methods」，The Proceedings of an
Internation−al Symposium on N.M.R.（ウエークフオーレスト大学ボウマン−
グレイ医学校、ウインストン−サレム、ノース
カロライナ州、1981年10月１〜３日）第181〜184
頁所収参照）。これらのピークの大きさの相互関
係は組識の代謝状態に関する情報を含む。このよ
うなスペクトルを組識内又は検査対象物体の一部
内の位置の関数として描くと有益であることが判
明している。この目的で、測定期間中（従つて共
鳴信号のサンプリング時）に勾配磁界を活性化さ
せない時は、前記米国特許第4070611号に開示さ
れている方法及び装置を用いることができる。

上述した所をスペクトルが２個の位置の座標
（例えば、ｘ，ｙ）の関数として求められる例に
基づいて説明する。第１の段階では、（ｚ軸に対
し垂直な方向に厚さΔzを有する断層を選択的励
起により励起する。次に、準備期間中にｘ及びｙ
又はそのいずれか一方の勾配磁界を活性化する。
そして、測定期間中に発生している共鳴信号をサ
ンプリングする。

その結果、測定期間中は勾配磁界が活性化され
ず、測定すべき共鳴信号はイメージ周波数K_x，
K_y及び時間ｔの関数となる。後述するように、
準備期間中に加えられる勾配磁界G_x及びG_yによ
りイメージ周波数K_x，K_yが定まる。毎回強さ及
び持続時間又はその一方を変えて準備期間中に勾
配磁界G_x及びG_yを活性化し測定サイクルを多数
回繰り返すと、一連の共鳴信号の信号サンプルが
時間の関数として各異なるイメージ周波数対
（K_x，K_y）に対して引き出される。このようにし
て３次元のマトリツクス（K_x，K_y，ｔ）が信号
サンプルで満たされる。そして３次元データマト
リツクス（K_x，K_y，ｔ）から３−Ｄフーリエ変
換（ｔと、K_xと、K_yへ）した後、（選択的に励起
された）２次元ｘ−ｙ面内の点（ｘ，ｙ）に周波
数スペクトルが見つかる。上述した方法は非常に
簡単に二次元の平面から三次元の容積に拡張でき
る。所定の容積を励起した後準備期間中に３個の
勾配磁界を活性化する。その後で（勾配磁界がな
い状態で）サンプリング時に周波数の組（K_x，
K_y，K_z）に関連する時間信号を測定する。毎回
勾配磁界（G_x，G_y，G_z）の強さを変えて準備期
間（又は勾配磁界が活性化されている他の期間）
中に多数回測定を繰り返すことにより、四次元の
マトリツクス（K_x，K_y，K_z，ｔ）を信号サンプ
ルで満たす。（ｔ，K_x，K_y及びK_zへ）４−Ｄフ
ーリエ変換した後前記容積内の各点（ｘ，ｙ，
ｚ）に周波数スペクトルが得られる。前に述べた
ように被検体は順次の待ち時間、準備時間及び測
定時間においてずらしたり動かしたりすることが
できない。しかし上述した本発明に係る共鳴スペ
クトル分布を求める方法は（少なくとも既知のフ
ーリエジユーマトグラフイ技術で得られる分解
能と等しい分解能で）ローカルな核スピン共鳴ス
ペクトルの像を形成するのに要する時間を相当に
短縮できる。これは勿論利点である。

本発明方法の好適な一実施例は、別の高周波励
起パルスの後、期間Ｔ経過後、関連する勾配磁界
と共に高周波パルスの類似サイクルを完結させ、
少なくとも１個のパルス間隔において勾配磁界を
完結させ、この時第１のサイクル時の少なくとも
１個のパルス間隔を第２のサイクル時の対応する
パルス間隔と異ならせることを特徴とする。この
好適な実施例は従つてサンプリング信号をとる時
は、最後に形成される像において相当にコントラ
ストが鮮明になることが判明している。ブロツホ
方程式の定常解はこのコントラストの増大を生ず
る負の信号が第２のサイクル時の共鳴信号内に生
じ得ることを示している。

本発明方法を実施する装置は制御手段が高周波
電磁放射線を発生させる手段に対する制御信号を
発生し、供給するための予めプログラムされたコ
ンピユータ手段を具え、上記制御信号が90゜及び
180゜励起パルスの調整自在のパルス列を発生で
き、最近に発生させられた２個の180゜励起パルス
の間に経過する期間が最近の180゜パルスとその次
の他の90゜励起パルスの間に経過する期間の２倍
になるように構成したことを特徴とする。この装
置が本発明方法を簡単に実行できるようにする。
そして、必要とあらば、（例えば、NMR像での
コントラストの変化を利用する時は）、被検体の
性質に適合させることができる。

図面につき本発明を詳細に説明する。

第１図は人体２０の領域内の核磁気分布を求め
るのに使用される装置１５（第２図）の一部を形
成するコイル系１０を示す。この領域は、例え
ば、厚さΔzを有し、図示した座標系（ｘ，ｙ，
ｚ）のxy面内にある。ｙ軸は紙面に垂直に上方
に延在する。コイル系１０は場の方向がｚ軸に平
行である一様な静磁界B₀と、場の方向がｚ軸と
平行で、勾配の方向が夫々ｘ，ｙ及びｚ軸と平行
である３個の勾配磁界G_x，G_y及びG_zと、高周波
の磁界とを発生する。これを行うため、コイル系
１０は静磁界を発生するための一組の主コイル１
を具える。主コイル１は、例えば、中心が図示し
たデカルト座標系ｘ，ｙ，ｚの原点０にある球面
２上に配置し、主コイル１の方向がｚ軸と一致す
る。

コイル系１０はまた勾配磁界G_zを発生するた
めの４個のコイル３ａ，３ｂを具える。これを行
うため第１組のコイル３ａは第２組のコイル３ｂ
内を流れる電流と逆向きの電流で励磁する。これ
は図では○・と○×で示されているが、○・はコイル３
のその部分に流れ込む電流を意味し、○×はコイル
のその部分から流れ出す電流を意味する。

コイル系１０はまた勾配磁界G_yを発生するた
めの４個の長方形コイル５（そのうち２個だけが
図示されている）又は、例えば、「ゴーレイコイ
ル」のような他の４個のコイルを具える。勾配磁
界G_xを発生するために４個のコイル７を用いる
が、これらのコイル７はコイル５と同じ形状を有
し、コイル５に対し、ｚ軸を中心として90゜回転
させたものになつている。第１図にはまた高周波
電磁界を発生したり検出したりするためのコイル
１１を示している。

第２図は本発明方法を実施するための装置１５
を示す。装置１５は第１図につき述べたコイル
１，３，５，７及び１１と、夫々コイル１，３，
５及び７を励磁するための電流発生器１７，１
９，２１及び２３と、コイル１１を励磁するため
の高周波信号発生器２５とを具える。装置１５は
また高周波信号検出器２７と、復調器２８と、サ
ンプリング回路２９と、Ａ／Ｄ変換器のような処
理手段３１と、メモリ３３と、フーリエ変換を行
うための演算回路３５と、サンプリング瞬時を制
御するための制御装置３７と、表示装置４３と、
機能と関係を後述する中央制御手段４５とを具え
る。

装置１５は後述するようにして人体２０の領域
内の核磁気分布を求める方法を実施する。この方
法はそれ自体いくつかの段階に分割できる測定サ
イクルを周期的に反復することを含む。測定サイ
クル中人体内に存在する核スピンの一部が共鳴的
に励起される。この核スピンの共鳴励起は中央制
御装置４５に電流発生器１７を活性化することに
より得られるが、このため主コイル１が励磁さ
れ、所望の数の測定サイクル中励磁状態にとどま
る。このようにして一様な静磁界B₀が発生する。
また、高周波発生器２５を短時間スイツチオン
し、コイル１１が高周波電磁界を発生するように
する。人体内の核スピンは印加された磁界により
共鳴的に励起させられる。励起された核磁気は一
様な磁界B₀の方向に対して、例えば90゜の所定の
角度をとる（90゜高周波パルス）。どこのどの核ス
ピンが励起されるかは就中磁界B₀の強さと、加
えるべき勾配磁界と高周波電磁界の角周波数ω₀
とに依存する。蓋し、γは磁気回転比（自由な陽
子、例えば、H₂O陽子ではγ／2π＝42.576MHz／
Ｔ）として式ω₀＝γ・B₀(1)を満足しなければな
らないからである。励起期間後、中央制御装置４
５が高周波発生器２５をスイツチオフする。共鳴
励起は何時も各測定サイクルの開始時点に行われ
る。しかし、いくつかの動作方法では、測定サイ
クル中も高周波パルスが人体内に誘起される。こ
の場合これらの高周波パルスは、例えば、周期的
に発生させられる180゜高周波パルスから成るパル
ス列である。後者は「スピンエコー」と呼ばれ
る。スピンエコーについては就中雑誌
「Scientic American」1982年５月号にのつてい
るI.L.Pykettの「NMR in Medicin」と題する論
文に記載されている。

次の段階において信号サンプルが集められる。
この目的で中央制御装置４５の制御の下に夫々電
流発生器１９，２１及び２３で発生させられた勾
配磁界を用いることができる。共鳴信号（FID信
号と称する）の検出は高周波検出器２７、復調器
２８、サンプリング回路２９、Ａ／Ｄ変換器３１
及び制御装置３７をスイツチオンすることにより
行われる。このFID信号は高周波励起パルスによ
り引き起こされる核磁気の磁界B₀の場の方向を
中心とする歳差運動の結果として現れる。この核
磁気は検出コイルの中に誘導電圧を誘起するが、
その振幅は核磁気の強さの目安である。

サンプリング回路２９に由来するアナログのサ
ンプリングされたFID信号はＡ／Ｄ変換器３１で
デイジタル化され、メモリ３３に蓄えられる。瞬
時t_eで最後の信号サンプルがとられた後、中央制
御装置４５が電流発生器１９，２１及び２３と、
サンプリング回路２９と、制御装置３７と、Ａ／
Ｄ変換器３１とを止める。

サンプリングされたFID信号はメモリ３３内に
あり、そこに蓄えられ続ける。次に、次の測定サ
イクルが行われ、その間にFID信号が再び発生
し、サンプリングされ、メモリ３３に蓄えられ
る。十分な数のFID信号が測定され終わつた時
（測定すべきFID信号の数は、例えば、所望の分
解能に依存する）、２−Ｄ又は３−Ｄフーリエ変
換（このどちらかはその影響下にFID信号が発生
させられ且つサンプリングされる勾配磁界の使用
に移存する）により画像を形成する。

第３ａ図は当該技術の現在の水準による測定サ
イクルの一例を示す。これはまた第２図に示した
装置１５につき説明する。

一様な静磁界B₀を発生させる主コイル１を付
勢した後、高周波コイル１１を用いて90゜パルス
Ｐ１を発生させる。これにより生ずる共鳴信号Ｆ
１はスピンエコー技術を用いる時は減衰すること
が許され、或る時間tv１の後高周波コイル１１に
より180゜パルスＰ２が発生させられる。後述する
理由で期間tv１の一部において夫々カーブＧ１及
びＧ３で示した勾配磁界G_x及びG_yを発生させる。
tv１に等しい長さの期間tv２の後180゜パルスＰ２
により生じたエコー共鳴信号Ｆ２はピーク値に達
する。所謂スピンエコー技術（180゜パルスＰ２）
を用いると、スピン核により生ずる共鳴信号内に
位相誤差が生ずるのが防がれる。このような位相
誤差は静磁界B₀の不均一性により引き起こされ
る。エコー共鳴信号はカーブＧ２により示される
勾配磁界G_xの存在下にサンプリング時間t_n後毎
回サンプリングされる。

勾配磁界G_x内の点ｘでの磁気の位相角は次式
で与えられることが知られている。

∫^tγ・G_x・ｘ・dτ 従つて、イメージ周波数K_xは次のように定義
できる。

K_x＝γ・∫^tG_x・Dτ 従つて、各サンプリング期間t_n後対応する（異
なる）イメージ周波数K_xに関連する夫々の信号
サンプルが求まる。順次のイメージ周波数はイメ
ージ周波数差ΔK_x＝γ・∫_tnG_x・dτを呈する。明
らかに上述された測定サイクルが繰り返され、そ
の時サンプリングを行う前のしばらくの間勾配磁
界G_yが加えられていると、イメージ周波数対
（K_x，K_y）に関連する信号サンプルが得られる。
勾配磁界G_yがない場合はイメージ周波数（K_x，
０）に関連する信号サンプルが得られる。イメー
ジ周波数の範囲が、−K_xn〜＋K_xn及び−K_yn〜＋
K_ynであるイメージ周波数K_x，K_yのマトリツク
スに関連する一群の信号サンプルが集められた
時、この信号サンルの群から２−Ｄフーリエ変換
によりxy面内で核磁気の分布を求めることがで
きることが示される。ここで｜K_xn｜及び｜K_yn
｜はマトリツクス内で生ずる最高のイメージ周波
数である。従つて、核磁気の分布を求めるために
は−K_xnと＋K_xnの間及び−K_ynと＋K_ynの間のイ
メージ周波数に関連する信号サンプルを抽出する
ことが必要である。イメージ周波数K_yは K_y＝γ∫^ym _tv1G₃（τ）で求まる。

従つて、これは測定サイクル中一定値を有する。
イメージ周波数K_xは勾配磁界Ｇ１及びＧ２によ
り定まる。これらの勾配磁界の強さと持続時間は
瞬時t₀においてイメージ周波数対（０，K_y）に関
連する信号サンプルが抽出されるように互いに適
応させる。これは次式が成立することを意味す
る。

∫_tv1γ・G₁（τ）dτ＝∫_tv2γ・G₂（τ）dτ 積分∫_tv1γ・G₁（τ）dτをこの積分が＋K_nに等し
いように調整すると、瞬時ｔ＝t_sで抽出された第
１の信号サンプルがイメージ周波数対（−K_xn，
K_yn）に関連する。パルスＰ１によりスタートし
た測定サイクルの時間Ｔが経過した後類似の測定
パルスＰ１′により次の測定サイクルがスタート
し、イメージ周波数対（K_x，K_y）に関連する新
しい信号サンプルの系列をとる。ここでこの測定
サイクル中K_xは可変であるが、K_yは一定であり、
パルスＰ１′とＰ２′の間の期間tv１′中に勾配磁
界Ｇ１′と、（各測定サイクル中強さが異なる）勾
配磁界Ｇ３′とが加えられるように予め定められ
ている。現在の技術水準では２個の測定サイクル
の開始点間の時間Ｔは0.5〜１秒に達する。この
時間を更に縮めようとすると次の測定サイクル中
に発生する核スピンエコー信号が犠性になる。蓋
し、励起された核スピンの相当部分はこの短縮さ
れた時間に対し、比較的長い緩和時間を有するか
らである。而して核スピンの中で主磁界B₀の方
向に緩和した部分だけが次のスピンエコー信号に
寄与する。

第３ｂ図（第３ｂ図の中で第３ａ図にも示した
パルスは全て対応する符号を付してある）に示し
たように、測定期間中に勾配磁界がない場合は
K_x，K_yと時間ｔの関数である信号サンプルがと
られる。第３ｂ図に示した測定サイクルを用いる
と、三次元マトリツクス（K_x，K_y，ｔ）の他の
行の後の一行が満たされ、３−Ｄフーリエ変換後
これからデータ（ｘ，ｙ，ｆ）を含む３−Ｄマト
リツクスが導かれる。これは（ｘ，ｙ）位置に依
存する周波数スペクトル(f)である。

なお第４図及び第５図につき後述するように第
３ａ図及び第３ｂ図に示す方法を実行するのに要
する時間は相当に短縮できる。

第４図は本発明方法の測定サイクルを示す。こ
の測定サイクルは本質的には第３ａ図及び第３ｂ
図に示した測定サイクルの一つと同じである。な
お簡明ならしめるため、第４図は勾配磁界を示さ
ず、関連する核スピンエコー信号だけを示してい
る。しかし、本発明方法では発生させられた核ス
ピンエコー信号Ｆ２のエコーの瞬時の後、時間ｔ
２後高周波180゜パルスＰ３を発生させている。こ
れにより発生させられた核スピンエコー信号Ｆ３
の期間中にもう一つの高周波励起パルスＰ４を発
生させる。（ガウスパルス状の）高周波励起パル
スＰ４の重心をエコー信号のエコーの瞬時と一致
させて好適である。パルスＰ３及びＰ４は下記の
目的に役立つ。勾配磁界と他の（入念に誘導され
た）磁界の不均一性が補償されるならば、180゜パ
ルスＰ３は（エコーの瞬時に）同相で主磁界B₀
に対し垂直方向に向いている核磁気の成分を入れ
る。この結果、核磁気のこれらの成分の方向は簡
単に別の高周波励起パルスＰ４により変えること
ができる。エコーの瞬時に核磁気の合成位相に対
する高周波励起パルスＰ４の位相は今同相である
核磁気の成分の方向の変化を定める。（選択性の）
電磁パルスＰ１の位相を0゜と仮定し、このパルス
Ｐ１をｘパルスとして定義すると、高周波180゜パ
ルスＰ２は一般にｘパルス若しくは−ｘパルス
（Ｐ１と同相又は逆相）又はｙパルス若しくは−
ｙパルスとなる。しかし、異なる位相を有するパ
ルスを用いることもできる。

高周波180゜パルスＰ２がｘパルスである場合
は、第２のエコー信号Ｆ３を−x180゜パルスＰ３
と共に発生させると好適である。こうすると第１
の核スピンエコー信号Ｆ２の強さと位相に悪影響
を及ぼす高周波磁界と静磁界B₀の不均一性の効
果を補償することができる。この時２個の順次の
核スピンエコー信号Ｆ２及びＦ３は、例えば、こ
のパルスサイクルＰ１−Ｐ２−Ｐ３で、夫々−ｙ
位相及び＋ｙ位相を有する。第２の核スピンエコ
ー信号Ｆ３中に、別の高周波90゜（選択性）励起パ
ルスＰ４を発生させるが、このパルスＰ４の位相
は核磁気が蒙る方向性の変化を定める。パルスＰ
４が−ｘパルスであれば、核磁気の垂直成分は回
転させられ、静磁界B₀の（正のｚ軸の）方向を
向く。＋ｘパルスの場合は、これらの垂直成分は
静磁界B₀の方向の反対方向（負のｚ軸）の方に
向く。一般論として別の高周波励起パルスの位相
はエコーの瞬時において90゜だけ核磁気の合成位
相に対し進み又は遅れる。このようにして別の励
起パルスＰ４は垂直成分を回転させ、平衡位置に
入り又は静磁界B₀の方向に逆らう。２個以上の
スピンエコー信号が発生させられたり、測定サイ
クルのスタート時に異なる位相を有する励起パル
スが用いられる時は、別の高周波励起パルスが核
磁気の垂直成分を回転させて静磁界B₀の方向又
はその反対方向をとらせるのに必要な位相は簡単
に導ける。最後の結果は測定サイクル中に用いら
れるパルス系列と被検物の緩和時間Ｔ１及びＴ２
に依存する。第４図に示すような測定サイクルが
行われる時はこの測定サイクルの持続時間Ｔ１が
200msで済む。（選択性の）励起パルスＰ１（＋
x90゜パルス）の後、tv１（＝25ms）後、＋ｘの
180゜パルスＰ２を印加する。その後で生ずるエコ
ー信号Ｆ２をサンプリングする。パルスＰ３は−
x180゜パルスであり、これはＰ２の後50ms後に続
く。従つて別の高周波励起パルスＰ４は25ms後
に続く必要がある。このパルスＰ４（＋ｘ，90゜
パルス）の後100msの待ち時間が続く。従つて、
測定サイクルの全持続時間は約200msである。こ
れは（第３ａ図及び第３ｂ図の）現在の技術水準
による測定サイクルの500msから１秒の持続時間
Ｔよりも相当に短い。規則的な完全な核スピンエ
コー信号の発生後、（ダイナミツクな定常状態で
の）エコーの瞬時における信号の強さは次式のよ
うになることが計算される。

S₁＝Ｋ・M₀ ｛１−exp（−t4／T1）｝exp（−2t1／T2）／１
−exp｛−（t1＋t2＋t3）／T2｝exp（−t4／T1）ここでM₀は熱平衡における誘導された核磁気
であり、Ｋは測定器のパラメータを表す。この信
号の強さS₁は別の励起パルスがない時に得られる
信号の強さS₂と比較すべきである。時間ｔ１後
90゜励起パルスの後に180゜パルスが続く。従つて、
この180゜パルスの後時間ｔ１間エコー信号が現れ
る。180゜パルスと次の励起との間に時間ｔ２が経
過する。この時間ｔ２において磁界の不均一性が
あるため磁化の全ての構成分が位相をはずれると
仮定すると、エコーの瞬時における信号の強さＳ
２は次式で与えられる。

S₂＝KM₀｛１−2exp（−t2／T1）＋exp（−（t1＋
t2）／T1｝・ exp（−2t₁／T₂）ここで２個の極端な場合につき信号の強さS₁と
S₂を比較する。

ａ（別の励起が用いられる時の）ｔ４がＴ１よ
りずつと大きい場合は、次式が妥当する。

S₁≒KM₀exp（−2t1／T2）別の励起が用いられない時の類似した状況はｔ
２≫Ｔ１で特徴付けられる。

この時S₂につき次式が成立する。

S₂≒KM₀exp（−2t1／T2）ｂ t_i≪Ｔ１，Ｔ２（ｉ＝１，２，３，４）の時
は異なる状況が生ずる。この時S₁につき次式が
成立する。

S₁≒KM₀t4／（T1／T2）（t1＋t2＋t3）＋t4 他方 S₂≒KM₀（t2−t1／T1）下に説明のために数値例を挙げる。下記の値を
選ぶ。Ｔ１＝Ｔ２＝1000ms，ｔ１＝25ms，ｔ２
＝50ms，ｔ３＝25ms，t4＝100ms。これは付加
的励起を用いる場合である。この場合S₁≒
0.5KM₀である。S₂を求めるため下記の値を選ぶ。
ｔ１＝25ms，ｔ２＝175ms。従つて、付加的励
起を用いる場合と同じ繰り返し時間が得られる。
この時S₂≒0.15KM₀であることが見出されている
が、これはS₁よりも相当に小さい。明らかに別の
励起パルスを用いる時は、像は核磁気の完全な緩
和の場合と正確に同じではない。しかし、実際に
は順次のサンプル間の待ち時間は著しい信号の損
失を生ずることなく相当に短くでき、核磁気の分
布に関する情報を豊富に含む像を与えることがで
きる。

第５図は本発明方法の好適な変形例を示す。こ
の方法の測定サイクルは実質的に同じパルス系列
を有するが、パルス間のいくつかの時間間隔が異
なる２個のサイクルから成る。本例では第１と第
２のサイクル内の高周波90゜及び180゜パルスが第
４図の90゜及び180゜パルスに対応する。時間間隔tv
１′，tv２′，ｔ２′，ｔ３′もtv１，tv２，ｔ２，
ｔ３に夫々対応する。しかし、時間間隔ｔ４′は
時間間隔ｔ４よりも長い。ブロツホ方程式の定常
解から第２のサイクルで形成される核スピンエコ
ー信号内に負の信号が生じ、表示すべき対象物の
再構成すべきNMR像にコントラストの変化（異
なる強度分布）を生ずることを導くことができ
る。上述した測定時間の縮小（期間Ｔ１及びＴ１
１は合わせて第３ａ図又は第３ｂ図の測定時間Ｔ
よりも短くなるように選ぶべきである）に加えて
NMR像内に他の情報を再生することができる。
この情報は順次のサイクルで用いられる時間間隔
に依存する。

上述した例では90゜及び180゜励起パルスが用い
られていることも注意すべきである。明らかに測
定サイクルの開始時点のパルス（Ｐ１，Ｐ１′）
及び測定サイクルの終了時点の別の高周波パルス
（Ｐ４，Ｐ４′）において（選択励起を伴う又は伴
わない）他のパルス角度を使用することもでき
る。

所定のパルス系列及び測定サイクルの関連する
時間間隔の選択／調整に当たつて予めプログラム
されたコンピユータ手段を用いると好適である。
装置１５（第２図）の一実施例では中央制御装置
４５がデータを制御するための入出力作業端末５
２とパルスプログラム発生器５３（第６図参照）
とを有する予めプログラムされた計算機５１を具
える。パルスプログラム発生器５３の出力端子５
５をバス５０（第２図参照）を介してコイル３
ａ，３ｂ，５，７及び１１のための電流発生器１
９，２１，２３及び２５に接続する。明らかに出
力端子５５を直接これらの電流発生器に接続する
こともできる。計算機（フイリツプス社タイプ
P857）は後に付録として与えるプログラムに従
つてプログラムを組むことができる。このプログ
ラムに基づいて計算機は作業端末５２を介して入
力されるプログラム及び制御データによりパルス
プログラム発生器（ニコレツト社タイプ295B）
を制御する。このプログラムで使用される命令の
組（プログラムの第３列）はパルスプログラム発
生器５３の命令の組である（命令JSAを除く。こ
れはスタートアドレスへのジヤンプを起こす）。
第４列の各項はパルスプログラム発生器５３の出
力側に出力信号が存在する必要のある時間を定め
る。プログラムの第４列は（文字Ｓを除いて）16
進符号でパルスプログラム発生器５３の出力側の
状態を示す。第５列は記憶位置のアドレスを述べ
る。第６列の記号Ｉは割り込みの存在を示す。こ
の割り込みはパルスプログラム発生器５３の出力
側に出力されるべき符号の一部と共に付加的機能
をフエツチできる。この付加的機能は、例えば、
ａ）高周波信号発生器２５に新しい波形（90゜パ
ルスの代わりに180゜パルスを用いる場合）をロー
ドすること、ｂ）励起パルスの位相を反転するこ
と又はｃ）新しいパルス列の開始を示すことであ
る。付録に与えられたプログラムは90゜励起パル
スに対しては専ら＋ｙ又は−ｙパルスを用い、
180゜励起パルスに対しては専ら＋ｘ又は−ｘパル
スを用いる。

以上測定期間中に定常勾配磁界が存在しないと
いう条件の下に第３ｂ図につき核スピン共鳴スペ
クトルを求めることについて述べたが、測定期間
中に勾配磁界が存在する下で信号サンプルを取り
出す決定もできる。（例えば、準備期間中の）デ
イフエージング遅延（dephasing delay）τ_xによ
る励起の後勾配磁界をかけるのを遅らせ、その後
で第３の勾配磁界の存在下に信号サンプルを取り
出すために２個の勾配磁界を加えると、４−Ｄマ
トリツクス（K_x，K_y，K_z，ｔ）を信号サンプル
で満たすこともできる。但し、上記デイフエージ
ング遅延τ_xは各測定サイクル毎に異なるものとす
る。こうすると４−Ｄフーリエ変換後、再びｘ，
ｙ，ｚの関数として所望のスペクトルが見つか
る。

上述した例では、毎回フーリエ変換（Fourier
zeugmatography）により核磁気分布を求めてい
る。しかし、注意すべきことは本発明方法は
「Philips Technisch Tijdschrift」，41，第３号，
1983年，第73〜89頁に載つている所謂投影再構成
法に基づく方法もカバーすることである。

付録 PP0027：パルスプログラムの名称 831006：パルスプログラムの作成日 100 ：マイクロ秒で表した滞在時間（＝４
＊D11）このパルスプログラムのヘツダは４個の高周波
パルス系列の符号化された記述を含む。最初の３
個は駆動された平衡技術を用いるNMR撮像で使
用されるものである。最後の一つは比較の目的で
使用され、駆動された平衡技術を用いない。この
最後の高周波パルス系列は普通飽和回復高周波パ
ルス系列として知られているものである。下記の
高周波パルス系列の一つから選択することができ
る。

(0) TZP 高周波パルス系列：Ｐ（90）−TAU−Ｐ（180）−２＊TAU−Ｐ（180）−
TAU−Ｐ（リセツト）−（D0＋44） (1) VZP 高周波パルス系列：Ｐ（90）−TAU−Ｐ（180）−２＊TAU−Ｐ（180）−
TAU−Ｐ（リセツト）−Ｐ（180）−（D0＋44） (2) VZP−VZP 高周波パルス系列：Ｐ（90）−TAU−Ｐ（180）−２＊TAU−Ｐ（180）−
TAU−Ｐ（リセツト）−Ｐ（180）−（D10＋44）−Ｐ
（90）−TAU−Ｐ（180）−２＊TAU−Ｐ（180）−
TAU−Ｐ（リセツト）−Ｐ（180）−（D0＋44） (3) 飽和回復高周波パルス系列：Ｐ（90）−TAU−Ｐ（180）−２＊TAU−Ｐ（180）−
TAU−（D0＋44）０：パルスプログラムのスタートアドレス＝０ TZP（リセツトサイクル），シーケンス時間＝144＋D0マイクロ秒の場合＝１ VZP（セツトサイクル），シーケンス時間＝144＋D0マイクロ秒の場合＝２ VZP−VZP（２＊セツトサイクル），シーケンス時間＝288＋D0＋D10マイクロ秒の
場合＝３飽和回復，シーケンス時間＝144＋D0マイ
クロ秒の場合＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊カウンタの値： 256 ；C1＝エコー内の時間サンプルの数終了；＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊持続時間の値：（D0，D1，D2，……D14） 256M ；D0＝Ｔ（Ｐ（90））−Ｔ（Ｐ（（リ）セツ
ト））−44マイクロ秒 3M，9M，1M；持続時間１，２及び３ 10M，6M ；持続時間４及び５ 7M，1M，1.2M，8M；持続時間６，７，８及び
９ 56M ；D10＝Ｔ（Ｐ（90））−Ｔ（Ｐ（（リ）セツ
ト））−44マイクロ秒 25U，19.53U；持続時間11，12 D12＝．５＊
D4／C1 3M，2M ；持続時間13，14 終了；＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊パルスメニユー０ JUC D2 S8900E ７； TZPに対するスタート，波形発生器をリセツ
ト１ JUC D2 S8900E 50 ； VZPに対するスタート，波形発生器をリセツ
ト２ JUC D2 S8900E 94 ； VZP−VZPに対するスタート，波形発生器を
リセツト３ JUC D2 S8900E 136 ； RHO−T2に対するスタート，波形発生器をリ
セツト４ JUC D2 S8900E 178 ； VZP／TZPサイクルの調整をスタート７ NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ８ NOP D13 S0000E ；９ NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 10 NOP D1 S0000E ； 11 NOP D7 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 12 NOP D3 S0000E ； 13 NOP D4 S0013E ； 90゜＋／−Ｙ高周波パルス 14 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 15 NOP D3 S0000E ； 16 NOP D7 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 17 NOP D6 S5000E ；位相オールタネイトＹ 18 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 19 NOP D3 S0000E ； 20 NOP D7 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 21 LD1 D5 S00F8E C1 ； 180゜＋ｘ高周波パルス，ループカウンタをロー
ド 22 NOP D1 S02E0A ；勾配磁界をスタート／ストツプ 23 NOP D8 S0200A ； 24 NOP D1 S02E0A ；勾配磁界をスタート／ストツプ 25 NOP D3 S02000 ； 26 JUC D7 S02E00 29 ；勾配磁界をスタート／ストツプ 27 NOP D11 S00000 ； NS＊Ｔ滞在ループ 28 IJ1 D11 S00000 31 ； 29 NOP D11 S00001 ；サンプルパルスをADC 30 JUC D11 S00001 27 ； 31 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 32 NOP D8 S0000E ； 33 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 34 NOP D3 S0000E ； 35 NOP D7 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 36 NOP D5 S00F8E ； 180゜＋Ｘ高周波パルス 37 NOP D1 S00E3E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 38 NOP D9 S0000E ； 39 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 40 NOP D3 S0000E ； 41 NOP D14 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 42 NOP D4 S00F3E ； 90゜TZP（リセツトパルス） 43 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 44 NOP D3 S0000E ； 45 NOP D7 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 46 NOP D5 S0000E ；高周波パルスなし 47 JSA D0 S0000E ；リサイクル 50 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 51 NOP D13 S0000E ； 52 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 53 NOP D1 S0000E ； 54 NOP D7 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 55 NOP D3 S0000E ； 56 NOP D4 S0013E ； 90゜＋／−Ｙ高周波パルス 57 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 58 NOP D3 S0000E ； 59 NOP D7 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 60 NOP D6 S5000E ；位相オールタネイトＹ 61 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 62 NOP D3 S0000E ； 63 NOP D7 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 64 LD1 D5 S00F8E C1 ； 180゜＋Ｘ高周波パルス，ループカウンタをロー
ド 65 NOP D1 S02E0A ；勾配磁界をスタート／ストツプ 66 NOP D8 S0200A ； 67 NOP D1 S02E0A ；勾配磁界をスタート／ストツプ 68 NOP D3 S02000 ； 69 JUC D7 S02E00 72 ；勾配磁界をスタート／ストツプ 70 NOP D11 S00000 ； NS＊Ｔ滞在ループ 71 IJ1 D11 S00000 74 ； 72 NOP D11 S00001 ；サンプルパルスをADC 73 JUC D11 S00001 70 ； 74 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 75 NOP D8 S0000E ； 76 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 77 NOP D3 S0000E ； 78 NOP D7 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 79 NOP D5 S00F8E ； 180゜＋Ｘ高周波パルス 80 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 81 NOP D9 S0000E ； 82 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 83 NOP D3 S0000E ； 84 NOP D14 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 85 NOP D4 S00F3E ； 90゜TZP（リセツトパルス） 86 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 87 NOP D3 S0000E ； 88 NOP D7 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 89 NOP D5 S0018E ； 180゜＋Ｘパルス 90 JSA D0 S0000E ；リサイクル 94 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 95 NOP D13 S0000E ； 96 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 97 NOP D1 S0000E ； 98 NOP D7 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 99 NOP D3 S0000E ； 100 NOP D4 S0013E ； 90゜＋／−Ｙ高周波パルス 101 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 102 NOP D3 S0000E ； 103 NOP D7 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 104 NOP D6 S5000E ；位相オールタネイトＹ 105 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 106 NOP D3 S0000E ； 107 NOP D7 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 108 LD1 D5 S00F8E C1 ； 180゜＋Ｘ高周波パルス，ループカウンタをロー
ド 109 NOP D1 S02E0A ；勾配磁界をスタート／ストツプ 110 NOP D8 S0200A ； 111 NOP D1 S02E0A ；勾配磁界をスタート／ストツプ 112 NOP D3 S02000 ； 113 JUC D7 S02E00 116 ；勾配磁界をスタート／ストツプ 114 NOP D11 S00000 ； NS＊Ｔ滞在ループ 115 IJ1 D11 S00000 118 ； 116 NOP D11 S00001 ；サンプルパルスをADC 117 JUC D11 S00001 114 ； 118 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 119 NOP D8 S0000E ； 120 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 121 NOP D3 S0000E 122 NOP D7 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 123 NOP D5 S00F0E ； 180゜＋Ｘ高周波パルス 124 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 125 NOP D9 S0000E ； 126 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 127 NOP D3 S0000E ； 128 NOP D14 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 129 NOP D4 S00F3E ； 90゜TZP（リセツトパルス） 130 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 131 NOP D3 S0000E ； 132 NOP D7 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 133 NOP D5 S5018E ； 180゜＋Ｘパルス，位相オールタネイトＹ 134 JUC D10 S0000E １； VZPサイクルに進む 136 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 137 NOP D13 S0000E ； 138 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 139 NOP D1 S0000E ； 140 NOP D7 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 141 NOP D3 S0000E ； 142 NOP D4 S0013E ； 90゜＋／−Ｙ高周波パルス 143 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 144 NOP D3 S0000E ； 145 NOP D7 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 146 NOP D6 S5000E ；位相オールタネイトＹ 147 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 148 NOP D3 S0000E ； 149 NOP D7 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 150 LD1 D5 S00F8EC1 ； 180゜＋Ｘ高周波パルス，ループカウンタをロー
ド 151 NOP D1 S02E0A ；勾配磁界をスタート／ストツプ 152 NOP D8 S0200A ； 153 NOP D1 S02E0A ；勾配磁界をスタート／ストツプ 154 NOP D3 S02000 ； 155 JUC D7 S02E00 158 ；勾配磁界をスタート／ストツプ 156 NOP D11 S00000 ； NS＊Ｔ滞在ループ 157 IJ1 D11 S00000 160 ； 158 NOP D11 S00001 ；サンプル、パルスをADC 159 JUC D11 S00001 156 ； 160 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 161 NOP D8 S0000E ； 162 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 163 NOP D3 S0000E ； 164 NOP D7 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 165 NOP D5 S00F8E ； 180゜＋Ｘ高周波パルス 166 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 167 NOP D9 S0000E ； 168 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 169 NOP D3 S0000E ； 170 NOP D14 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 171 NOP D4 S00F0E ；高周波パルスなし 172 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 173 NOP D3 S0000E ； 174 NOP D7 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 175 NOP D5 S0000E ；高周波パルスなし 176 JSA D0 S0000E ；リサイクル 178 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 179 NOP D13 S0000E ； 180 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 181 NOP D1 S0000E ； 182 NOP D7 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 183 NOP D3 S0000E ； 184 NOP D4 S0013E ； 90゜＋／−Ｙ高周波パルス 185 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 186 NOP D3 S0000E ； 187 NOP D7 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 188 NOP D6 S5000E ；位相オールタネイトＹ 189 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 190 NOP D3 S0000E ； 191 NOP D7 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 192 LD1 D5 S00F8E C1 ； 180゜＋Ｘ高周波パルス，ループカウンタをロー
ド 193 NOP D1 S02E0A ；勾配磁界をスタート／ストツプ 194 NOP D8 S0200A ； 195 NOP D1 S02E0A ；勾配磁界をスタート／ストツプ 196 NOP D3 S02002 ； 197 JUC D7 S02E02 200 ；勾配磁界をスタート／ストツプ 198 NOP D11 S00002 ； NS＊Ｔ滞在ループ 199 IJ1 D11 S00002 202 ； 200 NOP D11 S00002 ； 201 JUC D11 S00002 198 ； 202 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 203 NOP D8 S0000E ； 204 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 205 NOP D3 S0000E ； 206 NOP D7 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 207 NOP D5 S00F8E ； 180゜＋Ｘ高周波パルス 208 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 209 NOP D9 S0000E ； 210 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 211 NOP D3 S0000E ； 212 LD1 D7 S00E0A C1 ；勾配磁界をスタート／ストツプ 213 JUC D7 S00E08 215 ；勾配磁界をスタート／ストツプ 214 IJ1 D11 S00E00 216 ； 215 JUC D12 S00E01 214 ；サンプル、パルスをADC 216 NOP D1 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 217 NOP D3 S0000E ； 218 NOP D7 S00E0E ；勾配磁界をスタート／ストツプ 219 JSA D0 S0000E ；リサイクル

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する装置のコイル系
の配置の略図、第２図は本発明方法を実施する装
置のブロツク図、第３ａ図及び第３ｂ図は現在の
技術水準の簡単な例の時間線図、第４図は本発明
方法の一例の時間線図、第５図は本発明方法の好
適な一例の時間線図、第６図は本発明方法を実施
する装置の一部のブロツク図である。１…主コイル（静磁界発生用）、２…主コイル
が置かれる球面、３…勾配磁界G_zを発生するた
めのコイル、５…勾配磁界G_yを発生するための
コイル、７…勾配磁界G_xを発生するためのコイ
ル、１１…高周波磁界用のコイル、１５…本発明
方法を実施するための装置、１７，１９，２１，
２３…コイルを励磁するための電流発生器、２０
…人体、２５…高周波信号発生器、２７…高周波
信号検出器、２８…復調器、２９…サンプリング
回路、３１…Ａ／Ｄ変換器のような処理手段、３
３…メモリ、３５…演算回路、３７…制御装置、
４３…表示装置、４５…中央制御装置、５０…バ
ス、５１…予めプログラムされたコンピユータ、
５２…入出力作業端末、５３…パルスプログラム
発生器、５５…出力端子。

Claims

【特許請求の範囲】１物体の領域内の核磁気分布を測定するに当つ
て、一様な静磁界を発生させ、この静磁界内に上
記物体の領域をおき、ａ高周波電磁パルスを発生させて物体内の核の
磁化を歳差運動させ、これにより共鳴信号を発
生させ、ｂその後で、準備期間の後、いくつかのサンプ
リング期間に分かれている測定期間において、
この共鳴信号（FID信号）から周期的にいくつ
かの信号サンプルを取り出し、ｃその後で、毎回待ち時間の後、上記段階ａ）
及びｂ）を何回か（n′）繰り返し、一群の信号
サンプルを得、これから誘導された核磁化の分
布像を求める核磁気分布測定方法において、サンプリング信号の抽出後、高周波180゜パルス
を発生させて核スピンエコー信号を発生させ、勾
配磁界により核磁化に課される影響（移相）を打
ち消し、その後で核スピンエコー信号が存在する
ように別の高周波励起パルスを発生させること、
及び前記別の高周波励起パルスの後、期間Ｔ経過
後、高周波励起パルスと関連する勾配磁界の類似
のサイクルを完結させ、第１のサイクル時の少な
くとも１個のパルス間隔を第２のサイクル時の対
応するパルス間隔と異ならせること、を特徴とする核磁気分布測定方法。２前記の別の高周波励起パルスを核スピンエコ
ー信号の最大値が生ずる時に発生させることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の核磁気分布
測定方法。３別の高周波励起パルスの位相をエコーの瞬時
において、核磁化の位相よりも90゜だけ進めるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の核磁
気分布測定方法。４別の高周波励起パルスの位相をエコーの瞬時
において、核磁化の位相よりも90゜だけ遅らせる
ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の核
磁気分布測定方法。５別の高周波励起パルスを90゜選択性励起パル
スとすることを特徴とする特許請求の範囲第３項
又は第４項記載の核磁気分布測定方法。６準備期間において、第１又は第１及び第２の
勾配磁界をかけ、その勾配の方向を互に垂直と
し、測定期間において勾配の方向がこの準備期間
に存在する勾配磁界の勾配の方向と垂直な方向に
延在する別の勾配磁界をかけ、準備期間時の少な
くとも１個の勾配磁界の強さの積分を段階ａ）及
びｂ）が繰り返される時毎回異なる値を有するよ
うにし、核スピン密度分布を信号サンプルの群か
らこれをフーリエ変換した後取出すことを特徴と
する特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれ
か一項に記載の核磁気分布測定方法。７準備期間において少なくとも１個の勾配磁界
をかけ、その準備期間における強さの積分が段階
ａ）及びｂ）が繰り返される時毎回異なる値を有
し、位置に依存する核スピン共鳴スペクトルを信
号サンプルの群からそのフーリエ変換後取出すこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５
項のいずれか一項に記載の核磁気分布測定方法。８第１の高周波電磁パルスを発生させた後、勾
配磁界をかける前にデイフエージング期間を含
め、このデイフエージング期間を段階ａ）及び
ｂ）が繰り返される時毎回異なる値を有するよう
にすることを特徴とする特許請求の範囲第７項記
載の核磁気分布測定方法。９第１の高周波電磁パルスを発生させるため
に、準備期間中に１個の選択性勾配磁界（選択性
励起）をかけ、２個又は３個の勾配磁界をかけ、
その勾配の方向を互に垂直とし、３次元又は４次
元フーリエ変換により、物体の断層又は容積内で
位置に依存する核共鳴スペクトルを得ることを特
徴とする特許請求の範囲第７項記載の核磁気分布
測定方法。１０物体の領域内の核磁気分布を求めるため
に、ａ一様な静磁界を発生させる手段と、ｂ高周波電磁放射線を発生させる手段と、ｃ勾配磁界を発生させる手段と、ｄ項ａ）及びｂ）により規定された手段により
発生させられた共鳴信号をサンプリングするサ
ンプリング手段と、ｅ上記サンプリング手段により与えられる信号
を処理し、核磁気分布を形成する処理手段と、ｆ少なくとも項ｂ）ないしｅ）で規定された手
段を制御し、いくつかの共鳴信号を発生させ、
条件づけ、サンプリングし、処理する制御手段
とを具える核磁気分布測定装置において、制御手段
が高周波電磁放射線を発生させる手段に対する制
御信号を発生し、供給するための予めプログラム
されたコンピユータ手段を具え、上記制御信号が
90゜及び180゜励起パルスの調整自在のパルス列を
発生でき、最近に発生させられた２個の180゜励起
パルスの間に経過する期間が最近の180゜パルスと
その次の他の90゜励起パルスとの間に経過する期
間の２倍になるように構成したことを特徴とする
核磁気分布測定装置。