JPH0614914B2 - 多次元再構成技術を使用する高速ｎｍｒ映像化方法及びその装置 - Google Patents
多次元再構成技術を使用する高速ｎｍｒ映像化方法及びその装置Info
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- JPH0614914B2 JPH0614914B2 JP59150466A JP15046684A JPH0614914B2 JP H0614914 B2 JPH0614914 B2 JP H0614914B2 JP 59150466 A JP59150466 A JP 59150466A JP 15046684 A JP15046684 A JP 15046684A JP H0614914 B2 JPH0614914 B2 JP H0614914B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は、被験体内部の選択された分子構造の内部逐
点分布を表わすデータが核磁気共鳴現象を使用して得ら
れる ＮＭＲ （核磁気共鳴：nuclear magnetic reson
ance）映像方法及びその装置に関する。
点分布を表わすデータが核磁気共鳴現象を使用して得ら
れる ＮＭＲ （核磁気共鳴：nuclear magnetic reson
ance）映像方法及びその装置に関する。
この発明は、米国特許第4,297,637号及び第4,318,043号
に開示された発明に関連している。
に開示された発明に関連している。
［背景技術］ ＮＭＲ映像法は、磁場の近辺で選択された原子核の磁気
モーメントの共鳴を引起こし、監視する能力に基づいて
いる。位置変動磁場の使用により、少量の共鳴原子核の
位置と集中状態との両方を測定することが可能であり、
それによって、生体組織（例えば人体）の、又は被験体
の他の内部構造に於けるこの分布を反映する可視表示映
像を作り出すことが可能である。水素は、安定原子核の
中でＮＭＲ現象に対する感度が最も高いものであり、且
つ人体に最も多く存在する原子核でもあるという理由
で、ＮＭＲ映像法のために非常に適している。ＮＭＲ映
像法は、（Ｘ線を利用する）コンピュータ化断層レント
ゲン写真撮影走査法に、やや類似する無浸襲性診断技術
であるが、それとは全く異なった物理現象に基づいてい
る。
モーメントの共鳴を引起こし、監視する能力に基づいて
いる。位置変動磁場の使用により、少量の共鳴原子核の
位置と集中状態との両方を測定することが可能であり、
それによって、生体組織（例えば人体）の、又は被験体
の他の内部構造に於けるこの分布を反映する可視表示映
像を作り出すことが可能である。水素は、安定原子核の
中でＮＭＲ現象に対する感度が最も高いものであり、且
つ人体に最も多く存在する原子核でもあるという理由
で、ＮＭＲ映像法のために非常に適している。ＮＭＲ映
像法は、（Ｘ線を利用する）コンピュータ化断層レント
ゲン写真撮影走査法に、やや類似する無浸襲性診断技術
であるが、それとは全く異なった物理現象に基づいてい
る。
特に、ＮＭＲスピン反響現象の詳細な説明は、我々の関
連の上記特許にすでに述べられている。それでもやは
り、いくつかの顕著なポイントの簡単な批評がこの中に
含まれている。
連の上記特許にすでに述べられている。それでもやは
り、いくつかの顕著なポイントの簡単な批評がこの中に
含まれている。
ＮＭＲ映像法システム用の器械は、核磁気共鳴を達成す
るためのシーケンスを再現するものである。代表的なシ
ステムは、周囲に磁場を作り出すための大きな磁石と、
磁場によるポジションを作り出すための磁場傾斜生成コ
イルと、共鳴周波数ラジオ波信号を使用し且つ受信する
ためのＲＦコイルと、電磁気放射線を発生し，転送し，
且つ記録するための電子回路と、ディジタルデータ獲
得，処理，及び表示システムとを含む。
るためのシーケンスを再現するものである。代表的なシ
ステムは、周囲に磁場を作り出すための大きな磁石と、
磁場によるポジションを作り出すための磁場傾斜生成コ
イルと、共鳴周波数ラジオ波信号を使用し且つ受信する
ためのＲＦコイルと、電磁気放射線を発生し，転送し，
且つ記録するための電子回路と、ディジタルデータ獲
得，処理，及び表示システムとを含む。
測定された体積の輪郭をくっきり示すための多数の異な
ったＮＭＲ方法が、発展してきた。しかしながら、すべ
ての技術はＲＦ周波数と磁場との間の関係に基づいてい
る。同時に、空間のあらゆる点に異なった強さを有する
磁場を作り出すことが不可能である。という理由から、
すべての技術は体積の輪郭をくっきり示すために磁場の
変化を使用している。磁場傾斜（磁場勾配）は、送信又
は受信の間、又はその両方の間使用されることができ
る。
ったＮＭＲ方法が、発展してきた。しかしながら、すべ
ての技術はＲＦ周波数と磁場との間の関係に基づいてい
る。同時に、空間のあらゆる点に異なった強さを有する
磁場を作り出すことが不可能である。という理由から、
すべての技術は体積の輪郭をくっきり示すために磁場の
変化を使用している。磁場傾斜（磁場勾配）は、送信又
は受信の間、又はその両方の間使用されることができ
る。
我々の上述の出願及び特許に開示された模範的なＮＭＲ
映像装置は、被験体の行体積の電子的な選択を説明して
いる。上記標本のスライスは、磁場変動に、及び望まれ
た平面のみがラジオ波磁場の周波数に相当するようなラ
ジオ波磁場に、上記標本をさらすことにより励磁される
ことができる。二つの交差するそのような平面が励磁さ
れることができ、そして上記平面を別々に励磁する上記
二つのラジオ波フィールドは、スピン反響（スピンエコ
ー）として知られた信号が上記二つの励磁された平面の
交差部で上記原子核のみにより（後に）放射されるよう
に選ばれることができる。もし上記平面が、薄く且つお
互いにほぼ直角をなすならば、「行体積」はそれらの交
差部により定義されることができる。これらの環境下の
上記スピン反響は、この共通の交差する行体積中の上記
原子核のみについての情報を含む。例えば読み出しの
間、そのような行に沿ったフィールド変動を用いること
により、上記放射されたラジオ波信号の周波数識別が、
その行に沿って生じられる。上記スピン反響のそれぞれ
の周波数の強さＩは、選択された行に沿った体積要素の
パラメータ水素密度Ｈ、Ｔ１及びＴ２の関数であるだろ
う。したがって、Ｔ１とＴ２により修正された上記水素
密度の地図は、上記スピン反響信号の周波数スペクトル
から得られることができる。緩和時間は、関連したＴ１
及びＴ２計器パラメータが変えられた時、信号の強さを
観測することにより測定されることができる。
映像装置は、被験体の行体積の電子的な選択を説明して
いる。上記標本のスライスは、磁場変動に、及び望まれ
た平面のみがラジオ波磁場の周波数に相当するようなラ
ジオ波磁場に、上記標本をさらすことにより励磁される
ことができる。二つの交差するそのような平面が励磁さ
れることができ、そして上記平面を別々に励磁する上記
二つのラジオ波フィールドは、スピン反響（スピンエコ
ー）として知られた信号が上記二つの励磁された平面の
交差部で上記原子核のみにより（後に）放射されるよう
に選ばれることができる。もし上記平面が、薄く且つお
互いにほぼ直角をなすならば、「行体積」はそれらの交
差部により定義されることができる。これらの環境下の
上記スピン反響は、この共通の交差する行体積中の上記
原子核のみについての情報を含む。例えば読み出しの
間、そのような行に沿ったフィールド変動を用いること
により、上記放射されたラジオ波信号の周波数識別が、
その行に沿って生じられる。上記スピン反響のそれぞれ
の周波数の強さＩは、選択された行に沿った体積要素の
パラメータ水素密度Ｈ、Ｔ１及びＴ２の関数であるだろ
う。したがって、Ｔ１とＴ２により修正された上記水素
密度の地図は、上記スピン反響信号の周波数スペクトル
から得られることができる。緩和時間は、関連したＴ１
及びＴ２計器パラメータが変えられた時、信号の強さを
観測することにより測定されることができる。
ＮＭＲ映像法に於いて、計器の信号−雑音比（Ｓ／Ｎ）
は、上記磁場の強さ、分解体積（resolution volum
e）、システムの総体積、使用される映像化技術、及び
映像化時間を含む種々のファクタによる。しかしなが
ら、上記計器のＳ／Ｎ値が最終映像のＳ／Ｎに等しくな
いということを理解することが重要である。この後者の
パラメータは、いくつかのファクタによる。例えば、そ
れは選ばれた空間の分解と映像化時間との両方による。
上記空間の分解は、信号が受信されることから上記体積
により与えられる。雑音は上記計器により大抵決定され
るゆえに、より大きな体積はより大きな信号と改良され
たＳ／Ｎとを生ずる。これに反して、上記分解体積の大
きさが被験体の大きさに関連して増加するので、ぼかす
ことは予想できる程度に出力映像のコントラストを減じ
るだろう。したがって、小さな被験体を映像化する時、
（上記計器のために上記Ｓ／Ｎを増すとはいえ）比較的
大きな分解体積が、上記出力映像のＳ／Ｎに対して逆の
効果を有するであろう。
は、上記磁場の強さ、分解体積（resolution volum
e）、システムの総体積、使用される映像化技術、及び
映像化時間を含む種々のファクタによる。しかしなが
ら、上記計器のＳ／Ｎ値が最終映像のＳ／Ｎに等しくな
いということを理解することが重要である。この後者の
パラメータは、いくつかのファクタによる。例えば、そ
れは選ばれた空間の分解と映像化時間との両方による。
上記空間の分解は、信号が受信されることから上記体積
により与えられる。雑音は上記計器により大抵決定され
るゆえに、より大きな体積はより大きな信号と改良され
たＳ／Ｎとを生ずる。これに反して、上記分解体積の大
きさが被験体の大きさに関連して増加するので、ぼかす
ことは予想できる程度に出力映像のコントラストを減じ
るだろう。したがって、小さな被験体を映像化する時、
（上記計器のために上記Ｓ／Ｎを増すとはいえ）比較的
大きな分解体積が、上記出力映像のＳ／Ｎに対して逆の
効果を有するであろう。
より長い映像化時間は、映像形成処理（例えば、フーリ
ェ変換又は他の再構成処理の前により多くのスピン反響
の組あわせがなされる）に多数の信号累積を使用するこ
とに起因する。このようにして多数のデータセットが得
られるので、データの平均をより正確にすることができ
る。しかし、被験体の運動はこの効果を打消すことがで
きる。
ェ変換又は他の再構成処理の前により多くのスピン反響
の組あわせがなされる）に多数の信号累積を使用するこ
とに起因する。このようにして多数のデータセットが得
られるので、データの平均をより正確にすることができ
る。しかし、被験体の運動はこの効果を打消すことがで
きる。
一般的に、上記計器の信号−雑音比Ｓ／Ｎは、次のよう
に表わすことができる。すなわち、 Ｓ／Ｎ＝ｓＶｔ1/2＝ｓＸＹＺｔ1/2 …(1) ただしこの場合、ｓはシステムの感度を表わす定数、Ｖ
はその寸法Ｘ，Ｙ，及びＺの積に等しい分解要素体積、
そしてｔは映像化時間である。上記体積の項は、同種の
被験体の領域の水素原子核共鳴の数（すなわち生成信
号）と、その領域の体積との間の一次関係から生じる。
ｔ1/2の項は、雑音の性質から生じるもので、電子部品
により生成される純粋の「白色」雑音であると仮定され
０に平均されるものであり、そしてより多くの平均がよ
り長い測定期間を生じるものである。例えば、コンピュ
ータのクロックから拾い上げられる干渉性の雑音は、平
均することをを通じての除去にあまり敏感ではない映像
に影響するだろう。ｓの項は、極性を与える磁場の値の
関数である。
に表わすことができる。すなわち、 Ｓ／Ｎ＝ｓＶｔ1/2＝ｓＸＹＺｔ1/2 …(1) ただしこの場合、ｓはシステムの感度を表わす定数、Ｖ
はその寸法Ｘ，Ｙ，及びＺの積に等しい分解要素体積、
そしてｔは映像化時間である。上記体積の項は、同種の
被験体の領域の水素原子核共鳴の数（すなわち生成信
号）と、その領域の体積との間の一次関係から生じる。
ｔ1/2の項は、雑音の性質から生じるもので、電子部品
により生成される純粋の「白色」雑音であると仮定され
０に平均されるものであり、そしてより多くの平均がよ
り長い測定期間を生じるものである。例えば、コンピュ
ータのクロックから拾い上げられる干渉性の雑音は、平
均することをを通じての除去にあまり敏感ではない映像
に影響するだろう。ｓの項は、極性を与える磁場の値の
関数である。
我々の上述の逐行ＮＭＲ映像化技術は、90°及び180°
ラジオ波章動パルスにより、それぞれ引続いて及び選択
的に照射される被験体の交差する小体積又は領域からＮ
ＭＲスピン反響応答を得た。上記スピン反響ＮＭＲ応答
を向上させる上記交差する小体積は、次に連続する測定
サイクルのために、そのような交差する小体積を選択す
るために使用されたラジオ波パルスの周波数を変えるこ
とにより、映像化される被験体の部分を通って動かされ
る。したがって、上記90°か又は180°かの章動パルス
により励磁される被験体の上記部分中の核スピンの磁化
が、いったん妨げられれば、それはしばらくＴ１に類似
の平衡状態に向かって戻ることを許されねばならない。
ラジオ波章動パルスにより、それぞれ引続いて及び選択
的に照射される被験体の交差する小体積又は領域からＮ
ＭＲスピン反響応答を得た。上記スピン反響ＮＭＲ応答
を向上させる上記交差する小体積は、次に連続する測定
サイクルのために、そのような交差する小体積を選択す
るために使用されたラジオ波パルスの周波数を変えるこ
とにより、映像化される被験体の部分を通って動かされ
る。したがって、上記90°か又は180°かの章動パルス
により励磁される被験体の上記部分中の核スピンの磁化
が、いったん妨げられれば、それはしばらくＴ１に類似
の平衡状態に向かって戻ることを許されねばならない。
選択された小体積の与えられた測定サイクルの間、得ら
れた一つ以上のＮＭＲスピン反響信号を生成し記録する
ために必要とされる時間が、Ｔ１に比較して短い（Ｔ１
が普通1,000msのオーダであるのに対して、スピン反響
記録時間は普通100ms以下である）ゆえに、映像データ
の収集活動の実際のデューティサイクルは、ＮＭＲ応答
のための被験体の小体積を選択するために、我々の90°
及び180°ラジオ波章動パルス技術の使用をかなり低く
するために、最初に現われるかもしれない。しかしなが
ら、上述の発行された特許及び同時係属特許出願又はそ
の一方に詳述されているように、実際のデューティサイ
クルの付加改良は、そこからＮＭＲスピン反響応答を引
き出した後に与えられた領域の回復のために必要とされ
る時間の間、（先のラジオ波章動パルスにより影響され
ていない体積から選択された）付加の小体積領域を励磁
し、記録し始めることにより実現することができる。実
際には、複数の異なった領域（例えば、平面体積又は
「スライス」）のためのデータ収集活動は、時間／空間
分割多重送信技術にインターリーブされる。我々の上記
特許及び出願又はその一方に説明されたように、たった
一つの平面体積又は「スライス」を定義する領域の「斜
め方向」のセットから信号を得るために、この時間／空
間分割多重送信処理を続けることができる。一般的に、
この高速多平面映像化処理は、我々のＮＭＲ映像化処理
の実際のデータ収集デューティサイクルを非常に増す。
れた一つ以上のＮＭＲスピン反響信号を生成し記録する
ために必要とされる時間が、Ｔ１に比較して短い（Ｔ１
が普通1,000msのオーダであるのに対して、スピン反響
記録時間は普通100ms以下である）ゆえに、映像データ
の収集活動の実際のデューティサイクルは、ＮＭＲ応答
のための被験体の小体積を選択するために、我々の90°
及び180°ラジオ波章動パルス技術の使用をかなり低く
するために、最初に現われるかもしれない。しかしなが
ら、上述の発行された特許及び同時係属特許出願又はそ
の一方に詳述されているように、実際のデューティサイ
クルの付加改良は、そこからＮＭＲスピン反響応答を引
き出した後に与えられた領域の回復のために必要とされ
る時間の間、（先のラジオ波章動パルスにより影響され
ていない体積から選択された）付加の小体積領域を励磁
し、記録し始めることにより実現することができる。実
際には、複数の異なった領域（例えば、平面体積又は
「スライス」）のためのデータ収集活動は、時間／空間
分割多重送信技術にインターリーブされる。我々の上記
特許及び出願又はその一方に説明されたように、たった
一つの平面体積又は「スライス」を定義する領域の「斜
め方向」のセットから信号を得るために、この時間／空
間分割多重送信処理を続けることができる。一般的に、
この高速多平面映像化処理は、我々のＮＭＲ映像化処理
の実際のデータ収集デューティサイクルを非常に増す。
この高速時間／空間分割多重送信技術が行体積とは異な
った小体積に一般に適用されることができるとはいえ、
我々の上述の発行特許及び同時係属出願又はその一方に
記述された模範的な実施例は、行体積からＮＭＲスピン
反響応答を得ることに主に焦点を合わせている。
った小体積に一般に適用されることができるとはいえ、
我々の上述の発行特許及び同時係属出願又はその一方に
記述された模範的な実施例は、行体積からＮＭＲスピン
反響応答を得ることに主に焦点を合わせている。
しかしながら、理論上は、比較的に小さい行体積からの
発生データが、より大きな信号発生体積（例えば、関心
領域を通って多角度１次元密度投影の使用）から放射す
るＮＭＲ応答データから、章動原子核の逐点空間分布を
引出す再構成技術の使用を除いて、同様の行体積の映像
化のための他の技術より、いくつかの関係（例えば、よ
り低い信号−雑音比）に於いて有効でないといえる。例
えば、ジャーナル・オブ・マグネティック・レゾナンス
（the Journal of Magnetic Resonance）の（1979年）
第33号の83乃至106ページの「ＮＭＲ映像法の感度及び
実行時間（Sensitivity and Performance Time in NMR
Imaging）」と名付けられたピー・ブランナー（Ｐ．Bru
nner）とアール・アール・エルンスト（Ｒ．Ｒ．Erns
t）による討議を見なさい。
発生データが、より大きな信号発生体積（例えば、関心
領域を通って多角度１次元密度投影の使用）から放射す
るＮＭＲ応答データから、章動原子核の逐点空間分布を
引出す再構成技術の使用を除いて、同様の行体積の映像
化のための他の技術より、いくつかの関係（例えば、よ
り低い信号−雑音比）に於いて有効でないといえる。例
えば、ジャーナル・オブ・マグネティック・レゾナンス
（the Journal of Magnetic Resonance）の（1979年）
第33号の83乃至106ページの「ＮＭＲ映像法の感度及び
実行時間（Sensitivity and Performance Time in NMR
Imaging）」と名付けられたピー・ブランナー（Ｐ．Bru
nner）とアール・アール・エルンスト（Ｒ．Ｒ．Erns
t）による討議を見なさい。
我々は、1981年４月の５日から９日までカリフォルニア
のアジロマー（Asilomar）で開催された第22回年次実験
用ＮＭＲ分光学会議（the 22 Annual Experimental NMR
Spectroscopy Conference）で「生体内でのライン走査
と２次元ＦＴ映像法との比較（In Vivo Comparison of
Line Scan and Two-Dimensional FT Imaging）」として
エル・イー・クロックス（Ｌ．Ｅ．Crooks）により発表
されたような論理上の考察を今、実験的に確めた。非印
刷の公開と同時に、簡単な印刷された抜粋が以下に述べ
るように発表された。すなわち、 「ＮＭＲ映像法は、スピン反響を使用するライン走査技
術と、スピン反響をまた使用する２次元ＦＴとに基づい
て提供される。上記２つの技術の信号−雑音性能は、一
様な影像のために比較される。映像時間及び分解は、両
方の技術のために同様に作られる。被験体の運動の応答
は、ホットスポット影像を使用して比較される。」 「信号−雑音及び運動感度は、生きているネズミの胸及
び腹を通した映像のために比較される。Ｔ１及びＴ２映
像もまた、両方の技術のために提供される。」 この抜粋から予期することができるように、上記口頭公
開は比較される上記２つの異なった映像化技術の実行の
特性よりもむしろ、実験結果の比較に焦点を合わせてい
た。しかしながら、この中の第７図の部分に一般に従う
視覚的な図は、この会合で簡単に提出され、討議され
た。上記提出された図は、第１の180°ラジオ波章動パ
ルスを通してのみ第７図の傾斜／ラジオ波パルスシーケ
ンスを示し、そしてこの出願の第７図に今、含まれた詳
細な説明的な注釈を含まなかった。スピン反響データを
使用する２次元のフーリェ変換再構成技術が、上記比較
された結果を達するために用いられたといわれた事実と
は異なって、実行された実際の再構成技術の詳細な討論
はなかった。
のアジロマー（Asilomar）で開催された第22回年次実験
用ＮＭＲ分光学会議（the 22 Annual Experimental NMR
Spectroscopy Conference）で「生体内でのライン走査
と２次元ＦＴ映像法との比較（In Vivo Comparison of
Line Scan and Two-Dimensional FT Imaging）」として
エル・イー・クロックス（Ｌ．Ｅ．Crooks）により発表
されたような論理上の考察を今、実験的に確めた。非印
刷の公開と同時に、簡単な印刷された抜粋が以下に述べ
るように発表された。すなわち、 「ＮＭＲ映像法は、スピン反響を使用するライン走査技
術と、スピン反響をまた使用する２次元ＦＴとに基づい
て提供される。上記２つの技術の信号−雑音性能は、一
様な影像のために比較される。映像時間及び分解は、両
方の技術のために同様に作られる。被験体の運動の応答
は、ホットスポット影像を使用して比較される。」 「信号−雑音及び運動感度は、生きているネズミの胸及
び腹を通した映像のために比較される。Ｔ１及びＴ２映
像もまた、両方の技術のために提供される。」 この抜粋から予期することができるように、上記口頭公
開は比較される上記２つの異なった映像化技術の実行の
特性よりもむしろ、実験結果の比較に焦点を合わせてい
た。しかしながら、この中の第７図の部分に一般に従う
視覚的な図は、この会合で簡単に提出され、討議され
た。上記提出された図は、第１の180°ラジオ波章動パ
ルスを通してのみ第７図の傾斜／ラジオ波パルスシーケ
ンスを示し、そしてこの出願の第７図に今、含まれた詳
細な説明的な注釈を含まなかった。スピン反響データを
使用する２次元のフーリェ変換再構成技術が、上記比較
された結果を達するために用いられたといわれた事実と
は異なって、実行された実際の再構成技術の詳細な討論
はなかった。
我々は、上記ＮＭＲ信号生成領域に集中するように、被
験体の選択した小体積からＮＭＲスピン信号応答を引出
す我々の技術（例えば、90°及び180°ラジオ波章動パ
ルスの使用）が、上記選択したスピン反響生成領域がシ
ンプルな行体積より大きくされる時、２次元及び３次元
又はその一方の再構成処理と、好適に組合せられること
ができることを発見した。
験体の選択した小体積からＮＭＲスピン信号応答を引出
す我々の技術（例えば、90°及び180°ラジオ波章動パ
ルスの使用）が、上記選択したスピン反響生成領域がシ
ンプルな行体積より大きくされる時、２次元及び３次元
又はその一方の再構成処理と、好適に組合せられること
ができることを発見した。
例えば、もし共通の平面体積又はスライスが、上記90°
ラジオ波章動パルスと上記180°ラジオ波章動パルスと
の両方により選択されるならば、生じるスピン反響信号
は全体の体積から発生されるだろう。それゆえ、この選
択された体積を通して上記核スピン密度の１次元投影
は、上記スピン反響信号（又はそれぞれの同様のそのよ
うなスピン反響信号の集められた平均）の第１のフーリ
ェ変換により得られることができる。もし、それぞれの
そのような１次元投影が、異なった角方位を取られるな
らば、普通の多角度投影再構成処理は、選択された平面
じゅうの上記章動核の空間逐点密度分布を（例えば、コ
ンピュータ化されたＸ線又は他の断層レントゲン写真撮
影技術に使用されるような普通の回転／背面投影技術を
使用して）再構成するために利用されることができる。
選択的に、複数のそのような１次元投影は、一つの角方
位で得られることができるが、しかし選択された体積内
の異なった空間レベルに相当する異なった横断レベル位
相コード化を有している。２次元のフーリェ変換は、た
とえば上記選択された体積じゅうの章動核密度の逐点空
間分布を推論するように、投影された密度データ値の第
１の結果列にそのような異なったレベルと交差して行な
われることができる。
ラジオ波章動パルスと上記180°ラジオ波章動パルスと
の両方により選択されるならば、生じるスピン反響信号
は全体の体積から発生されるだろう。それゆえ、この選
択された体積を通して上記核スピン密度の１次元投影
は、上記スピン反響信号（又はそれぞれの同様のそのよ
うなスピン反響信号の集められた平均）の第１のフーリ
ェ変換により得られることができる。もし、それぞれの
そのような１次元投影が、異なった角方位を取られるな
らば、普通の多角度投影再構成処理は、選択された平面
じゅうの上記章動核の空間逐点密度分布を（例えば、コ
ンピュータ化されたＸ線又は他の断層レントゲン写真撮
影技術に使用されるような普通の回転／背面投影技術を
使用して）再構成するために利用されることができる。
選択的に、複数のそのような１次元投影は、一つの角方
位で得られることができるが、しかし選択された体積内
の異なった空間レベルに相当する異なった横断レベル位
相コード化を有している。２次元のフーリェ変換は、た
とえば上記選択された体積じゅうの章動核密度の逐点空
間分布を推論するように、投影された密度データ値の第
１の結果列にそのような異なったレベルと交差して行な
われることができる。
上記90°及び180°章動パルスをたった一つの平面体積
のみに所定の時間で選択的に照射することにより、高速
多平面映像化処理（すなわち、Ｔ１緩和時間の間の上述
の時間／空間分割多重送信）もまた、なお実現されるこ
とができる。さらに、上記90°及び180°章動パルスが
共通の平面を選択的に励磁するゆえに、逐行映像化のた
めの場合のように、上記90°章動パルスにより選択され
たが、上記180°章動パルスによっては選択されない範
囲からの残余ＦＩＤによって妨害を予期されない。した
がって、上記残余ＦＩＤ妨害を取消すために、生じる４
つのＮＭＲスピン反響応答の特殊の算術累積とともに、
４つの異なった位相のラジオ波パルスの特殊なシーケン
スを繰返す必要が、避けられることができる。しかしな
がら、整相されたラジオ波章動パルスのこの特殊なシー
ケンス及び生じるスピン反響信号の累積は、もし上記90
°及び180°ラジオ波章動パルスが同様の平面体積を正
確に選択しないならば、なお効果を提供するだろう。そ
して、もし４つの整相されたラジオ波章動パルスの空間
的なシーケンス及び生じるスピン反響が、使用されず又
は必要とされないならば、続けて累積され平均されるそ
れぞれのスピン反響信号の数は、もし必要ならば、特定
の適用の面では減じることができる。
のみに所定の時間で選択的に照射することにより、高速
多平面映像化処理（すなわち、Ｔ１緩和時間の間の上述
の時間／空間分割多重送信）もまた、なお実現されるこ
とができる。さらに、上記90°及び180°章動パルスが
共通の平面を選択的に励磁するゆえに、逐行映像化のた
めの場合のように、上記90°章動パルスにより選択され
たが、上記180°章動パルスによっては選択されない範
囲からの残余ＦＩＤによって妨害を予期されない。した
がって、上記残余ＦＩＤ妨害を取消すために、生じる４
つのＮＭＲスピン反響応答の特殊の算術累積とともに、
４つの異なった位相のラジオ波パルスの特殊なシーケン
スを繰返す必要が、避けられることができる。しかしな
がら、整相されたラジオ波章動パルスのこの特殊なシー
ケンス及び生じるスピン反響信号の累積は、もし上記90
°及び180°ラジオ波章動パルスが同様の平面体積を正
確に選択しないならば、なお効果を提供するだろう。そ
して、もし４つの整相されたラジオ波章動パルスの空間
的なシーケンス及び生じるスピン反響が、使用されず又
は必要とされないならば、続けて累積され平均されるそ
れぞれのスピン反響信号の数は、もし必要ならば、特定
の適用の面では減じることができる。
（時に「スピンワープ映像法」と呼ばれることがある）
従来の２次元フーリェ変換ＮＭＲ映像化技術は、上述さ
れた時間／空間分割多重送信技術を使用する高速多平面
映像化技術の使用を事実上妨げる180°ラジオ波逆パル
スの断熱の高速通過で被験体を前処理するものである。
代表的な先行技術のスピンワープ映像化技術は、医学及
び生物学の医薬（Physics in Medicine and Biology）
誌の（1980年）第25（４）号の751乃至756ページのエイ
デルステイン（Edelstein）らによる「スピンワープＮ
ＭＲ映像法及び人の全身映像への応用（Spin Warp NMR
Imaging and Applications to Human Whole-Body Imagi
ng）」、及びハッチソン（Hutchison）らによる1980年
３月14日出願のＰＣＴ国際特許出願第ＰＣＴ／ＧＢ８１
／０００４４号（公告公報ナンバ第ＷＯ８１／０２７８
８号）に開示されている。
従来の２次元フーリェ変換ＮＭＲ映像化技術は、上述さ
れた時間／空間分割多重送信技術を使用する高速多平面
映像化技術の使用を事実上妨げる180°ラジオ波逆パル
スの断熱の高速通過で被験体を前処理するものである。
代表的な先行技術のスピンワープ映像化技術は、医学及
び生物学の医薬（Physics in Medicine and Biology）
誌の（1980年）第25（４）号の751乃至756ページのエイ
デルステイン（Edelstein）らによる「スピンワープＮ
ＭＲ映像法及び人の全身映像への応用（Spin Warp NMR
Imaging and Applications to Human Whole-Body Imagi
ng）」、及びハッチソン（Hutchison）らによる1980年
３月14日出願のＰＣＴ国際特許出願第ＰＣＴ／ＧＢ８１
／０００４４号（公告公報ナンバ第ＷＯ８１／０２７８
８号）に開示されている。
そのような先行技術の「スピンワープ映像法」は、その
後の再整相Ｘ方向磁気傾斜により従われた原子核の制御
された反整相の原因となるようなＸ方向に磁気傾斜を反
転することにより、上記「スピン反響」を普通生成す
る。しかしながら、（上記スピンを再整相するために関
心の小体積のみに影響する180°ラジオ波章動パルスを
利用する）以下の我々のスピン反響映像化技術により、
別の多数の効果が達せられる。例えば、磁場不均等性に
より生じる核スピンのいくらかの反整相は、上記180°
ラジオ波章動パルスがいくらかのそのような反整相効果
を先天的に取消すから、事実上取り除かれる。
後の再整相Ｘ方向磁気傾斜により従われた原子核の制御
された反整相の原因となるようなＸ方向に磁気傾斜を反
転することにより、上記「スピン反響」を普通生成す
る。しかしながら、（上記スピンを再整相するために関
心の小体積のみに影響する180°ラジオ波章動パルスを
利用する）以下の我々のスピン反響映像化技術により、
別の多数の効果が達せられる。例えば、磁場不均等性に
より生じる核スピンのいくらかの反整相は、上記180°
ラジオ波章動パルスがいくらかのそのような反整相効果
を先天的に取消すから、事実上取り除かれる。
同時に、上記スピン反響応答を生成するための180°ラ
ジオ波章動パルスの使用は、関心の体積から付加のスピ
ン反響ＮＭＲ信号応答を得るように、その後使用される
ために付加の180°ラジオ波章動パルスを許す。これら
の連続するスピン反響信号のそれぞれは、映像の生成に
それ自身使用されることができ、且つ少なくとも２つの
そのような連続するスピン反響映像化が、（それぞれの
映像化点のためにＴ２指数曲線上の他の点を得るよう
に）完全に分離した測定サイクルを経験する必要なし
に、Ｔ２映像を計算することに利用されることができ、
又はその一方ができる。
ジオ波章動パルスの使用は、関心の体積から付加のスピ
ン反響ＮＭＲ信号応答を得るように、その後使用される
ために付加の180°ラジオ波章動パルスを許す。これら
の連続するスピン反響信号のそれぞれは、映像の生成に
それ自身使用されることができ、且つ少なくとも２つの
そのような連続するスピン反響映像化が、（それぞれの
映像化点のためにＴ２指数曲線上の他の点を得るよう
に）完全に分離した測定サイクルを経験する必要なし
に、Ｔ２映像を計算することに利用されることができ、
又はその一方ができる。
先行技術の「スピンワープ映像法」は、上記Ｘ傾斜を交
互にし続けることにより連続するスピン反響信号を得る
こともまたできる（したがってＴ２依存を増し、たぶん
Ｔ２映像を計算することを許す）とはいえ、そのような
連続するスピン反響信号は上述したように磁石不均等性
から誤差を先天的に引き起こすため、さらに大きなゆが
みをしだいに持つだろう。
互にし続けることにより連続するスピン反響信号を得る
こともまたできる（したがってＴ２依存を増し、たぶん
Ｔ２映像を計算することを許す）とはいえ、そのような
連続するスピン反響信号は上述したように磁石不均等性
から誤差を先天的に引き起こすため、さらに大きなゆが
みをしだいに持つだろう。
上記先行技術のスピンワープ映像化技術が、たった一つ
の磁気傾斜の反転を単に必要とするシーケンスを含むゆ
えに、（一つの傾斜のスイッチオフ及び第２の傾斜のス
イッチオンを必要とし、180°ラジオ波章動パルスの送
信及び次に第２の傾斜のスイッチオフを必要とする）我
々の技術より速く、所定の測定サイクルに第１のスピン
反響信号を得ることがたぶん可能である。上記スピンワ
ープ技術は、たとえより低いＴ２に基づくコントラスト
でも、いくらか高い信号−雑音比を理論上有するべきで
ある。しかしながら、上述したように、もし上記Ｔ２依
存を増すように、より多くのスピン反響を得るために先
のスピンワープ技術の傾斜を交互にし続けるならば、発
生されたスピン反響信号のしだいに大きくなるゆがみ
は、磁石不均等性及びそれにより生ずる反整相問題のた
め、予期されることができる。
の磁気傾斜の反転を単に必要とするシーケンスを含むゆ
えに、（一つの傾斜のスイッチオフ及び第２の傾斜のス
イッチオンを必要とし、180°ラジオ波章動パルスの送
信及び次に第２の傾斜のスイッチオフを必要とする）我
々の技術より速く、所定の測定サイクルに第１のスピン
反響信号を得ることがたぶん可能である。上記スピンワ
ープ技術は、たとえより低いＴ２に基づくコントラスト
でも、いくらか高い信号−雑音比を理論上有するべきで
ある。しかしながら、上述したように、もし上記Ｔ２依
存を増すように、より多くのスピン反響を得るために先
のスピンワープ技術の傾斜を交互にし続けるならば、発
生されたスピン反響信号のしだいに大きくなるゆがみ
は、磁石不均等性及びそれにより生ずる反整相問題のた
め、予期されることができる。
スピン反響信号が、180°ラジオ波章動パルスにより発
生される我々のＮＭＲ映像化技術の使用で、それぞれの
そのような180°章動パルスが、生じるスピン反響信号
の関連した位相を反転するということ注意されるべきで
ある。従って、この出願で（例えば、Ｙ軸磁気傾斜のた
め）今、提供された多次元ＮＭＲ映像化技術の用いられ
た引き出された位相コード化は、所定の測定サイクルで
得られた他のすべてのスピン反響信号で反転されるだろ
う。結果は、もしスピン密度映像の相当する系が、これ
らの連続するスピン反響信号のそれぞれのものから作り
出されるならば、それらは比較的めちゃくちゃな方位に
再構成されるであろうということである。しかしなが
ら、上記再構成されたデータが、ひとたび利用できるな
らば、それは上記スピン反響の交互に変化する画素から
コンピュータメモリにストアされた画素のそれぞれの水
平線の順番を反転することは、データ獲得及び再構成コ
ンピュータにとって比較的簡単なことである。上記メモ
リから映像の表示は、正確に正しい側を上にして全ての
スピン反響を示すだろう。
生される我々のＮＭＲ映像化技術の使用で、それぞれの
そのような180°章動パルスが、生じるスピン反響信号
の関連した位相を反転するということ注意されるべきで
ある。従って、この出願で（例えば、Ｙ軸磁気傾斜のた
め）今、提供された多次元ＮＭＲ映像化技術の用いられ
た引き出された位相コード化は、所定の測定サイクルで
得られた他のすべてのスピン反響信号で反転されるだろ
う。結果は、もしスピン密度映像の相当する系が、これ
らの連続するスピン反響信号のそれぞれのものから作り
出されるならば、それらは比較的めちゃくちゃな方位に
再構成されるであろうということである。しかしなが
ら、上記再構成されたデータが、ひとたび利用できるな
らば、それは上記スピン反響の交互に変化する画素から
コンピュータメモリにストアされた画素のそれぞれの水
平線の順番を反転することは、データ獲得及び再構成コ
ンピュータにとって比較的簡単なことである。上記メモ
リから映像の表示は、正確に正しい側を上にして全ての
スピン反響を示すだろう。
一般に、平面の映像化は、ほぼＮの平方根の信号−雑音
比効果を生成するべきであって、このＮは逐行データ収
集及び映像化処理を同時に使用するＮラインのものの映
像化に比較して、上記再構成処理に使用される投影の数
に等しいものである。
比効果を生成するべきであって、このＮは逐行データ収
集及び映像化処理を同時に使用するＮラインのものの映
像化に比較して、上記再構成処理に使用される投影の数
に等しいものである。
上述の利点の多くは、被験体の他の選択された小体積
（しかし単純な小体積よりは大きい）が、その後上述さ
れたような多次元再構成技術により生成されることにな
っている上記ＮＭＲスピン反響応答の発生に利用される
時、提供され続ける。例えば、平面体積の部分がそれぞ
れ90°及び180°章動パルスにより、比較的薄い小体積
と比較的厚い小体積との交差部によりスピン反響応答を
提供するために、選択的に励磁されることができる。完
全な平面体積の映像化のために、上述したような適当な
２次元再構成処理が、次に上記平面体積のこの選択され
た部分を映像化するために用いられることができる。こ
のように、被験体の関心の選択された小領域のみからＮ
ＭＲデータを直接に集めることができ、それゆえ上記映
像再構成処理を簡単にする。他の選択は、疑わしい組織
又は器官を見付けるために、広い範囲の第１の粗い分解
映像化を提供し、その後上記疑わしい組織を中心とした
小領域を選択し、非常に高分解された映像で実際に望ま
れた領域に集中することであるだろう。これは、望まれ
た高分解により必要とされた非常に多くの画素を有する
十分に拡大された被験体の断面の適用を試みるための、
サンプリング要求により強制されるよりはむしろ、関心
の望まれた範囲のみに多数の非常に高分解の画素を集中
することを許す。
（しかし単純な小体積よりは大きい）が、その後上述さ
れたような多次元再構成技術により生成されることにな
っている上記ＮＭＲスピン反響応答の発生に利用される
時、提供され続ける。例えば、平面体積の部分がそれぞ
れ90°及び180°章動パルスにより、比較的薄い小体積
と比較的厚い小体積との交差部によりスピン反響応答を
提供するために、選択的に励磁されることができる。完
全な平面体積の映像化のために、上述したような適当な
２次元再構成処理が、次に上記平面体積のこの選択され
た部分を映像化するために用いられることができる。こ
のように、被験体の関心の選択された小領域のみからＮ
ＭＲデータを直接に集めることができ、それゆえ上記映
像再構成処理を簡単にする。他の選択は、疑わしい組織
又は器官を見付けるために、広い範囲の第１の粗い分解
映像化を提供し、その後上記疑わしい組織を中心とした
小領域を選択し、非常に高分解された映像で実際に望ま
れた領域に集中することであるだろう。これは、望まれ
た高分解により必要とされた非常に多くの画素を有する
十分に拡大された被験体の断面の適用を試みるための、
サンプリング要求により強制されるよりはむしろ、関心
の望まれた範囲のみに多数の非常に高分解の画素を集中
することを許す。
もし、ちょうど論議されたような小領域映像化技術が、
（他方がそれらの交差部からのみスピン反響を生成する
ように180°章動パルスで励磁されるのに対して、一方
は90°章動パルスにより励磁される）非同空間の小体積
の交差部を使用することを実現されるならば、妨害残余
ＦＩＤ信号は、90°及び180°章動パルスの４つの整相
された振幅がそのような妨害残余ＦＩＤ信号成分を最小
にするため又は取除くために、スピン反響応答の干渉性
の検出及び累積とともに、むしろ使用されるように提供
されるであろうことができる。さらに、同様のＴ１緩和
期間中にスピン反響を生成するために励磁されることが
できる次に選択される小領域は、90°及び180°又はそ
の一方の章動パルスにより、ちょうど励磁された先の領
域のいずれにも共通でない領域から選ばれねばならない
だろう。これらの領域は、所望の関心領域の充分外側に
あるであろうから、それらの映像化に重点はないであろ
う。もし、これらの領域の有用性に確信がないならば、
それらは映像時間のかからない映像化に含まれることが
できる。それらは再構成され、且つ調べられることがで
きる。もしそれらが実際の関心であるならば、それらは
蓄えられることができ、もしそうでないならば、上記デ
ータは捨てられることができる。このアプローチのコス
トのみは、コンピュータの記憶装置が付加のデータのた
めに使用されるということである。もし、上記データが
通例捨てられるならば、上記多数の高速平面特徴（即
ち、上記時間／空間分割多重送信技術）の効果が、事実
上なくされることができる。
（他方がそれらの交差部からのみスピン反響を生成する
ように180°章動パルスで励磁されるのに対して、一方
は90°章動パルスにより励磁される）非同空間の小体積
の交差部を使用することを実現されるならば、妨害残余
ＦＩＤ信号は、90°及び180°章動パルスの４つの整相
された振幅がそのような妨害残余ＦＩＤ信号成分を最小
にするため又は取除くために、スピン反響応答の干渉性
の検出及び累積とともに、むしろ使用されるように提供
されるであろうことができる。さらに、同様のＴ１緩和
期間中にスピン反響を生成するために励磁されることが
できる次に選択される小領域は、90°及び180°又はそ
の一方の章動パルスにより、ちょうど励磁された先の領
域のいずれにも共通でない領域から選ばれねばならない
だろう。これらの領域は、所望の関心領域の充分外側に
あるであろうから、それらの映像化に重点はないであろ
う。もし、これらの領域の有用性に確信がないならば、
それらは映像時間のかからない映像化に含まれることが
できる。それらは再構成され、且つ調べられることがで
きる。もしそれらが実際の関心であるならば、それらは
蓄えられることができ、もしそうでないならば、上記デ
ータは捨てられることができる。このアプローチのコス
トのみは、コンピュータの記憶装置が付加のデータのた
めに使用されるということである。もし、上記データが
通例捨てられるならば、上記多数の高速平面特徴（即
ち、上記時間／空間分割多重送信技術）の効果が、事実
上なくされることができる。
しかしながら、同時に、効果を補う可能性がある。例え
ば、関心の選択された小領域の少なくともいくつかの位
置のための再構成された映像に運動部分を減じ、また事
実上取除くことができる。これは、上記被験体の比較的
動く要素（例えば、人間の鼓動する心臓）を避けるため
に、励磁された領域（例えば、関心領域に交差する90°
章動パルスにより励磁された選択された平面と、180°
章動パルスにより励磁された選択された平面）を選ぶこ
とにより可能である。これは、90°及び180°章動パル
スで被験体の選択された小体積のみを励磁することの別
の効果にすぎなくて、したがって関心の真の範囲の外側
からの信号成分を含むＮＭＲ信号応答を避けることがで
きる。
ば、関心の選択された小領域の少なくともいくつかの位
置のための再構成された映像に運動部分を減じ、また事
実上取除くことができる。これは、上記被験体の比較的
動く要素（例えば、人間の鼓動する心臓）を避けるため
に、励磁された領域（例えば、関心領域に交差する90°
章動パルスにより励磁された選択された平面と、180°
章動パルスにより励磁された選択された平面）を選ぶこ
とにより可能である。これは、90°及び180°章動パル
スで被験体の選択された小体積のみを励磁することの別
の効果にすぎなくて、したがって関心の真の範囲の外側
からの信号成分を含むＮＭＲ信号応答を避けることがで
きる。
この発明の２次元フーリェ変換実施例を利用することで
遭遇されることができる一つの可能な問題は、垂直の次
元（例えば、上記２次元の位相コード化のために使用さ
れた傾斜軸に相当する次元）にエイリアシング（aliasi
ng、折返し現象）が現れることである。もし信号生成領
域が、視野の再構成されたフィールドより広いならば、
及びもし関心領域の水平の中心線（即ち、上記２次元の
位相コード化のために使用された磁気傾斜を横切る次
元）が、視野の再構成されたフィールドの対応する中心
線に一致して整列されないならば、又はその一方なら
ば、エイリアシング問題が予期されることができる。よ
り後の例に於いて、上記再構成された映像は、位相コー
ド化傾斜フィールドの中心線上に中心を置いた視野のフ
ィールドについてエイリアスされるだろう。この潜在的
な問題は、実際に表示された映像の表示画素値の水平線
を「アンラップ（unwrap）」するように、映像表示コン
トローラで（又はよそで）さらに信号を生成することに
より補われることができる。
遭遇されることができる一つの可能な問題は、垂直の次
元（例えば、上記２次元の位相コード化のために使用さ
れた傾斜軸に相当する次元）にエイリアシング（aliasi
ng、折返し現象）が現れることである。もし信号生成領
域が、視野の再構成されたフィールドより広いならば、
及びもし関心領域の水平の中心線（即ち、上記２次元の
位相コード化のために使用された磁気傾斜を横切る次
元）が、視野の再構成されたフィールドの対応する中心
線に一致して整列されないならば、又はその一方なら
ば、エイリアシング問題が予期されることができる。よ
り後の例に於いて、上記再構成された映像は、位相コー
ド化傾斜フィールドの中心線上に中心を置いた視野のフ
ィールドについてエイリアスされるだろう。この潜在的
な問題は、実際に表示された映像の表示画素値の水平線
を「アンラップ（unwrap）」するように、映像表示コン
トローラで（又はよそで）さらに信号を生成することに
より補われることができる。
すでに論議された２次元平面及び小平面のＮＭＲ映像再
構成技術は、３次元に拡大されることもまたできる。例
えば、磁場傾斜の別なもの（例えばＺ軸）が、スピン反
響データ獲得の異なった十分なサイクルのために、異な
った値に定められることができる。このさらなる次元
の、異なったｚ軸位相コード化スピン反響信号でそのよ
うなデータ獲得サイクルの系は、章動核密度の３次元逐
点空間分布を生じるために、３次元のフーリェ変換を許
す。
構成技術は、３次元に拡大されることもまたできる。例
えば、磁場傾斜の別なもの（例えばＺ軸）が、スピン反
響データ獲得の異なった十分なサイクルのために、異な
った値に定められることができる。このさらなる次元
の、異なったｚ軸位相コード化スピン反響信号でそのよ
うなデータ獲得サイクルの系は、章動核密度の３次元逐
点空間分布を生じるために、３次元のフーリェ変換を許
す。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は被験体内の同一の小体積から繰り返してスピン
エコー応答信号を発生させ、この信号を累積し平均する
ことによりスピンエコー応答の信号対雑音比を向上させ
て、ＭＮＲ映像の質を向上させることを目的とする。
エコー応答信号を発生させ、この信号を累積し平均する
ことによりスピンエコー応答の信号対雑音比を向上させ
て、ＭＮＲ映像の質を向上させることを目的とする。
［課題を解決するための手段］ このために、本発明によるＭＮＲ映像化方法は、被験体
の所定体積内の原子核密度の相対的空間分布を表わす電
気信号が発生されて、視覚的表示に使用するために利用
されるＮＭＲ映像化方法であって、次の各ステップより
なるものである。
の所定体積内の原子核密度の相対的空間分布を表わす電
気信号が発生されて、視覚的表示に使用するために利用
されるＮＭＲ映像化方法であって、次の各ステップより
なるものである。
少なくとも一つの第１のＮＭＲスピンエコー応答信号を
発生させるために、前記所定体積中において交差する被
験体の選択された第１及び第２の体積に対して、９０度
高周波章動パルス及び少なくとも一つの１８０度高周波
章動パルスの高周波エネルギーを連続して印加し、これ
ら９０度章動パルスと１８０度章動パルスの間に所定の
相対的ＮＭＲ位相符号化磁場勾配が被験体に加えられる
ことにより、前記被験体の前記所定体積内の原子核を選
択的に励起するステップａ、 前記少なくとも一つの第１のＮＭＲスピンエコー応答を
表わすデータを記録するステップｂ、 前記所定位相符号化のための前記交差している体積から
平均されたＮＭＲスピンエコー応答を発生させるため
に、前記選択的励起及び記録ステップａ及びｂを繰り返
すステップｃ、 異なった所定位相符号化のために前記ステップａ、ｂ及
びｃを繰り返して、対応する複数の平均されたＮＭＲス
ピンエコー応答を発生させるステップｄ、及び 前記複数の平均されたＮＭＲスピンエコー応答を使用し
て、前記所定体積内の前記相対的空間密度分布を表わす
信号のアレィを再構成するステップｅ。
発生させるために、前記所定体積中において交差する被
験体の選択された第１及び第２の体積に対して、９０度
高周波章動パルス及び少なくとも一つの１８０度高周波
章動パルスの高周波エネルギーを連続して印加し、これ
ら９０度章動パルスと１８０度章動パルスの間に所定の
相対的ＮＭＲ位相符号化磁場勾配が被験体に加えられる
ことにより、前記被験体の前記所定体積内の原子核を選
択的に励起するステップａ、 前記少なくとも一つの第１のＮＭＲスピンエコー応答を
表わすデータを記録するステップｂ、 前記所定位相符号化のための前記交差している体積から
平均されたＮＭＲスピンエコー応答を発生させるため
に、前記選択的励起及び記録ステップａ及びｂを繰り返
すステップｃ、 異なった所定位相符号化のために前記ステップａ、ｂ及
びｃを繰り返して、対応する複数の平均されたＮＭＲス
ピンエコー応答を発生させるステップｄ、及び 前記複数の平均されたＮＭＲスピンエコー応答を使用し
て、前記所定体積内の前記相対的空間密度分布を表わす
信号のアレィを再構成するステップｅ。
また、本発明によるＭＮＲ映像化装置は、被験体の所定
体積内の原子核密度の相対的空間分布を表わす電気信号
が発生されて、視覚的表示に使用するために利用される
ＮＭＲ映像化装置であって、次の各手段よりなるもので
ある。
体積内の原子核密度の相対的空間分布を表わす電気信号
が発生されて、視覚的表示に使用するために利用される
ＮＭＲ映像化装置であって、次の各手段よりなるもので
ある。
少なくとも一つの第１のＮＭＲスピンエコー応答信号を
発生させるために、前記所定体積中において交差する被
験体の選択された第１及び第２の体積の対して、９０度
高周波章動パルス及び少なくとも一つの１８０度高周波
章動パルスの高周波エネルギーを連続して印加し、これ
ら９０度章動パルスと１８０度章動パルスの間に所定の
相対的ＮＭＲ位相符号化磁場勾配が被験体に加えられる
ことにより、前記被験体の前記所定体積内の原子核を選
択的に励起する手段ａ、 前記少なくとも一つの第１のＮＭＲスピンエコー応答を
表わすデータを記録する手段ｂ、 前記所定位相符号化のための前記交差している体積から
平均されたＮＭＲスピンエコー応答を発生させるため
に、前記選択的励起及び記録手段ａ及びｂの作動を繰り
返す反復手段ｃ、 異なった所定位相符号化のために前記手段ａ、ｂ及びｃ
を繰り返して、対応する複数の平均されたＮＭＲスピン
エコー応答を発生させる手段ｄ、及び 前記複数の平均されたＮＭＲスピンエコー応答を使用し
て、前記所定体積内の前記相対的空間密度分布を表わす
信号のアレィを再構成する手段ｅ。
発生させるために、前記所定体積中において交差する被
験体の選択された第１及び第２の体積の対して、９０度
高周波章動パルス及び少なくとも一つの１８０度高周波
章動パルスの高周波エネルギーを連続して印加し、これ
ら９０度章動パルスと１８０度章動パルスの間に所定の
相対的ＮＭＲ位相符号化磁場勾配が被験体に加えられる
ことにより、前記被験体の前記所定体積内の原子核を選
択的に励起する手段ａ、 前記少なくとも一つの第１のＮＭＲスピンエコー応答を
表わすデータを記録する手段ｂ、 前記所定位相符号化のための前記交差している体積から
平均されたＮＭＲスピンエコー応答を発生させるため
に、前記選択的励起及び記録手段ａ及びｂの作動を繰り
返す反復手段ｃ、 異なった所定位相符号化のために前記手段ａ、ｂ及びｃ
を繰り返して、対応する複数の平均されたＮＭＲスピン
エコー応答を発生させる手段ｄ、及び 前記複数の平均されたＮＭＲスピンエコー応答を使用し
て、前記所定体積内の前記相対的空間密度分布を表わす
信号のアレィを再構成する手段ｅ。
［作用］ 本発明によるＮＭＲ映像化方法によれば、被験体の所定
体積内の原子核を選択的に励起するステップａと、これ
によるＮＭＲスピンエコー応答を表わすデータを記録す
るステップｂをステップｃにより繰り返し、その所定体
積から複数のスピンエコー応答信号を発生させ、それら
を累積して平均されたＮＭＲスピンエコー応答信号を得
る。この平均されたＮＭＲスピンエコー応答信号は、雑
音のランダムな成分が互いに相殺されるので、信号対雑
音比が向上する。そして異なった所定位相符号化につい
て各ステップａ，ｂ，ｃをさらに繰り返して、対応する
複数の平均されたＮＭＲスピンエコー応答信号を得る。
そしてこれを使用して所定体積内の原子核密度の相対的
空間分布を表わす信号のアレィを発生させ、これにより
被験体の所定体積内のＮＭＲ映像化を行う。
体積内の原子核を選択的に励起するステップａと、これ
によるＮＭＲスピンエコー応答を表わすデータを記録す
るステップｂをステップｃにより繰り返し、その所定体
積から複数のスピンエコー応答信号を発生させ、それら
を累積して平均されたＮＭＲスピンエコー応答信号を得
る。この平均されたＮＭＲスピンエコー応答信号は、雑
音のランダムな成分が互いに相殺されるので、信号対雑
音比が向上する。そして異なった所定位相符号化につい
て各ステップａ，ｂ，ｃをさらに繰り返して、対応する
複数の平均されたＮＭＲスピンエコー応答信号を得る。
そしてこれを使用して所定体積内の原子核密度の相対的
空間分布を表わす信号のアレィを発生させ、これにより
被験体の所定体積内のＮＭＲ映像化を行う。
また、本発明によるＮＭＲ映像化装置によれば、被験体
の所定体積内の原子核を選択的に励起する手段ａと、こ
れによるＮＭＲスピンエコー応答を表わすデータを記録
する手段ｂを反復手段ｃにより繰り返し作動させ、その
所定体積から複数のスピンエコー応答信号を発生させ、
それらを累積して信号対雑音比が向上した平均されたＮ
ＭＲスピンエコー応答信号を得る。そして異なった所定
位相符号化について各手段ａ，ｂ，ｃをさらに繰り返し
作動させて、対応する複数の平均されたＮＭＲスピンエ
コー応答信号を得る。そしてこれを使用して所定体積内
の原子核密度の相対的空間分布を表わす信号のアレィを
発生させ、これにより被験体の所定体積内のＮＭＲ映像
化を行う。
の所定体積内の原子核を選択的に励起する手段ａと、こ
れによるＮＭＲスピンエコー応答を表わすデータを記録
する手段ｂを反復手段ｃにより繰り返し作動させ、その
所定体積から複数のスピンエコー応答信号を発生させ、
それらを累積して信号対雑音比が向上した平均されたＮ
ＭＲスピンエコー応答信号を得る。そして異なった所定
位相符号化について各手段ａ，ｂ，ｃをさらに繰り返し
作動させて、対応する複数の平均されたＮＭＲスピンエ
コー応答信号を得る。そしてこれを使用して所定体積内
の原子核密度の相対的空間分布を表わす信号のアレィを
発生させ、これにより被験体の所定体積内のＮＭＲ映像
化を行う。
［発明の効果］ 上述のように、本発明のＮＭＲ映像化方法及び装置によ
れば、平均されることにより信号対雑音比が向上したＮ
ＭＲスピンエコー応答信号により被験体の所定体積内の
ＮＭＲ映像化が行われるので、ＮＭＲ映像の質を向上さ
せることができる。
れば、平均されることにより信号対雑音比が向上したＮ
ＭＲスピンエコー応答信号により被験体の所定体積内の
ＮＭＲ映像化が行われるので、ＮＭＲ映像の質を向上さ
せることができる。
［発明の実施例］ 以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。こ
の実施例に用いられる装置は、第１図から第３図に開示
されている。この装置の機能、及び現在述べられ且つ請
求された発明の実施を許すその動作は、所望のスピン反
響信号応答を発生し且つ捕獲するために使用された傾斜
／ラジオ波パルスシーケンスを再構成することにより達
せられ、且つディジタルデータ信号処理コンピュータ
が、被験体の関心の所定の領域じゅうの章動された核密
度の空間分布の視覚映像を発生することに使用されるた
めに、画素値信号の所望の列を再構成するためにプログ
ラムされるような方法で達せられる。
の実施例に用いられる装置は、第１図から第３図に開示
されている。この装置の機能、及び現在述べられ且つ請
求された発明の実施を許すその動作は、所望のスピン反
響信号応答を発生し且つ捕獲するために使用された傾斜
／ラジオ波パルスシーケンスを再構成することにより達
せられ、且つディジタルデータ信号処理コンピュータ
が、被験体の関心の所定の領域じゅうの章動された核密
度の空間分布の視覚映像を発生することに使用されるた
めに、画素値信号の所望の列を再構成するためにプログ
ラムされるような方法で達せられる。
第１図を参照すると、この発明の提出された模範的な実
施例は、その軸に沿って向けられた一様な静磁場Ｈ０を
発生するための静界磁コイル10を含む。上記コイル10
は、この実施例に於いては、その中空部に人体を収容す
ることができる十分な大きさであることが好ましく、且
つ上記コイル10を超伝導状態とするように液体ヘリウム
等が充填された極低温のハウジング12により囲まれるこ
とが好ましい。この実施例に於いて、上記静磁場は、ほ
ぼ3.5KGのものであり、したがって水素原子核は、ほぼ1
5MHzの周波数のＮＭＲを示すようにされる。第１図に分
解斜視図で示されたＸ傾斜コイル、Ｙ傾斜コイル、及び
Ｚ傾斜コイルは、実際には上記静界磁コイル10の内部に
同心に重ね合わせて配置され、その中に人体の少なくと
も一部を収容するように構成されることが好ましい。ラ
ジオ波送／受信コイル（第１図には図示されない）もま
た、（第１図に示された他のコイルと同様に）普通の構
成のものであり、当業者により理解されるように上記静
磁場Ｈ０に対して上記ラジオ波磁場が垂直をなすように
構成されている。
施例は、その軸に沿って向けられた一様な静磁場Ｈ０を
発生するための静界磁コイル10を含む。上記コイル10
は、この実施例に於いては、その中空部に人体を収容す
ることができる十分な大きさであることが好ましく、且
つ上記コイル10を超伝導状態とするように液体ヘリウム
等が充填された極低温のハウジング12により囲まれるこ
とが好ましい。この実施例に於いて、上記静磁場は、ほ
ぼ3.5KGのものであり、したがって水素原子核は、ほぼ1
5MHzの周波数のＮＭＲを示すようにされる。第１図に分
解斜視図で示されたＸ傾斜コイル、Ｙ傾斜コイル、及び
Ｚ傾斜コイルは、実際には上記静界磁コイル10の内部に
同心に重ね合わせて配置され、その中に人体の少なくと
も一部を収容するように構成されることが好ましい。ラ
ジオ波送／受信コイル（第１図には図示されない）もま
た、（第１図に示された他のコイルと同様に）普通の構
成のものであり、当業者により理解されるように上記静
磁場Ｈ０に対して上記ラジオ波磁場が垂直をなすように
構成されている。
種々の磁気及びラジオ波コイルを順次駆動するための模
範的な電子装置は、我々の上述の発行された特許の第１
１Ａ図及び第１１Ｂ図に詳細に示されている。明瞭のた
めに、その装置はこの出願の第２図に簡単な形で示され
ており、ラジオ波送信回路の位相制御部は第３図により
詳細に示されている。
範的な電子装置は、我々の上述の発行された特許の第１
１Ａ図及び第１１Ｂ図に詳細に示されている。明瞭のた
めに、その装置はこの出願の第２図に簡単な形で示され
ており、ラジオ波送信回路の位相制御部は第３図により
詳細に示されている。
第２図を参照すると、コンピュータ化制御システム20
は、シリアルラインリンクによりデータ獲得及び表示コ
ンピュータ31と通信している。この制御システムは、必
要な送信されたＲＦ波パルスの振幅と、タイミング及び
位相又はそのいずれかと、磁気傾斜コイルへの駆動電流
と、及びＮＭＲに必要とされるＲＦ波検波処理との制御
を行うＮＭＲシステム制御部を構成する。それは、特定
の装置に必要な物に適切な、普通に用いられるデータ記
憶装置、データ出／入力装置、及びデータ登録装置とを
含む。上記コンピュータ制御システム20は普通、我々の
上述の同時係属出願から理解されるようなホストデータ
獲得及び表示プロセッサ31の制御下にパラレルに動作す
る複数のデータプロセッサをもまた含む。この新規なＮ
ＭＲ測定と再構成シーケンス及び（例えば、コンピュー
タプログラムの説明の流れ図で示されるように）実行さ
れる機能又はその一方がなければ、上記ＮＭＲシステム
制御部20は普通の構成のものである。もし望まれるなら
ば、列プロセッサ（例えば、ＣＳＰＩ社のＭＡＰ２００
型）が、必要とされる再構成データディジタル信号処理
のスピードアップを図るため、上記のようなディジタル
信号処理回路に組込まれることができる。
は、シリアルラインリンクによりデータ獲得及び表示コ
ンピュータ31と通信している。この制御システムは、必
要な送信されたＲＦ波パルスの振幅と、タイミング及び
位相又はそのいずれかと、磁気傾斜コイルへの駆動電流
と、及びＮＭＲに必要とされるＲＦ波検波処理との制御
を行うＮＭＲシステム制御部を構成する。それは、特定
の装置に必要な物に適切な、普通に用いられるデータ記
憶装置、データ出／入力装置、及びデータ登録装置とを
含む。上記コンピュータ制御システム20は普通、我々の
上述の同時係属出願から理解されるようなホストデータ
獲得及び表示プロセッサ31の制御下にパラレルに動作す
る複数のデータプロセッサをもまた含む。この新規なＮ
ＭＲ測定と再構成シーケンス及び（例えば、コンピュー
タプログラムの説明の流れ図で示されるように）実行さ
れる機能又はその一方がなければ、上記ＮＭＲシステム
制御部20は普通の構成のものである。もし望まれるなら
ば、列プロセッサ（例えば、ＣＳＰＩ社のＭＡＰ２００
型）が、必要とされる再構成データディジタル信号処理
のスピードアップを図るため、上記のようなディジタル
信号処理回路に組込まれることができる。
ＲＦコイル22は、普通の構成のものであり、そして被験
体にＲＦエネルギーを送信し、且つその被験体からＲＦ
エネルギーを受信することの両方に使用されるものであ
る。それは、上記ＮＭＲシステム制御部20により制御ラ
インを介して順次に制御されるＲＦスイッチ28を介し
て、ＲＦ送信機24か又はＲＦ受信機及びＡ／Ｄ変換器26
かに選択的に連絡される。装置のこの部分は、被験体に
ＲＦエネルギーの（所望の核章動を生じさせるように、
プログラム可能な振幅、周波数、位相、及び持続時間を
有する）章動パルスを選択的に送信するために使用さ
れ、且つプログラム可能な聴取期間中、被験体からＮＭ
Ｒラジオ波スピン反響応答を選択的に検出するために使
用される。（第３図に示されるような）ＲＦ信号発生機
の位相制御がなければ、上記ＲＦ送信機24、ＲＦ受信機
及びＡ／Ｄ変換器26、及びＲＦスイッチ28は、我々の上
述の発行された特許に、より詳細に述べられた種類のも
のであることができる。
体にＲＦエネルギーを送信し、且つその被験体からＲＦ
エネルギーを受信することの両方に使用されるものであ
る。それは、上記ＮＭＲシステム制御部20により制御ラ
インを介して順次に制御されるＲＦスイッチ28を介し
て、ＲＦ送信機24か又はＲＦ受信機及びＡ／Ｄ変換器26
かに選択的に連絡される。装置のこの部分は、被験体に
ＲＦエネルギーの（所望の核章動を生じさせるように、
プログラム可能な振幅、周波数、位相、及び持続時間を
有する）章動パルスを選択的に送信するために使用さ
れ、且つプログラム可能な聴取期間中、被験体からＮＭ
Ｒラジオ波スピン反響応答を選択的に検出するために使
用される。（第３図に示されるような）ＲＦ信号発生機
の位相制御がなければ、上記ＲＦ送信機24、ＲＦ受信機
及びＡ／Ｄ変換器26、及びＲＦスイッチ28は、我々の上
述の発行された特許に、より詳細に述べられた種類のも
のであることができる。
磁気傾斜コイル駆動部30は、上述の米国特許にさらに詳
細に述べられたように、プログラム可能な大きさ、持続
時間、極性等を有する電流で上記Ｘ傾斜コイル、Ｙ傾斜
コイル、及びＺ傾斜コイルを選択的に駆動するように、
上記ＮＭＲシステム制御部20により制御される。
細に述べられたように、プログラム可能な大きさ、持続
時間、極性等を有する電流で上記Ｘ傾斜コイル、Ｙ傾斜
コイル、及びＺ傾斜コイルを選択的に駆動するように、
上記ＮＭＲシステム制御部20により制御される。
異なった測定サイクルからのスピン反響信号が、この実
施例においては、フーリェ変換又は他の多次元再構成処
理の前に組合わされるので、もしＲＦ励磁信号（及び上
記受信機回路での周波数変換及び同期復調に使用される
基準ＲＦ信号）の相対位相が、それぞれのＲＦパルス及
びＲＦに検出ウィンドゥ又はその一方の開始に関連して
正確に制御され、整相されるならば、改良されたシステ
ム性能が、ある条件（例えば、上記スピン反響中に誤差
の残余ＦＩＤ成分がある場合）のもとで得られることが
できる。ＲＦパルスのオン／オフ制御に関して、この正
確な位相制御を達するために、上記ＲＦ送信機24は第３
図に示されるように修正された。
施例においては、フーリェ変換又は他の多次元再構成処
理の前に組合わされるので、もしＲＦ励磁信号（及び上
記受信機回路での周波数変換及び同期復調に使用される
基準ＲＦ信号）の相対位相が、それぞれのＲＦパルス及
びＲＦに検出ウィンドゥ又はその一方の開始に関連して
正確に制御され、整相されるならば、改良されたシステ
ム性能が、ある条件（例えば、上記スピン反響中に誤差
の残余ＦＩＤ成分がある場合）のもとで得られることが
できる。ＲＦパルスのオン／オフ制御に関して、この正
確な位相制御を達するために、上記ＲＦ送信機24は第３
図に示されるように修正された。
プログラム可能な周波数シンセサイザ300は、水晶発振
器302により、及び明白にすべきであるように原子核の
選択された体積のラーモア周波数をアドレスするために
必要とされるような、異なった周波数の出力信号を提供
するために、上記ＮＭＲシステム制御部20からのディジ
タル周波数制御信号により、普通に駆動される。上記模
範的な実施例の走査に必要とされた、ほぼ中心のラーモ
ア周波数が15MHzであるゆえに、第３図に示されたＲＦ
信号発生回路の説明は、この中心周波数で行なわれるで
あろう。しかしながら、動作の実際の周波数は、我々の
上述の同時係属出願及び特許の教えに従って、原子核の
選択された体積をアドレスするのに必要なように、この
中心周波数から（上下両方に）シフトされるであろうこ
とが理解されるべきである。例えば、周波数は上記15MH
zの中心周波数の両側に、１KHzのステップでシフトされ
ることができる。
器302により、及び明白にすべきであるように原子核の
選択された体積のラーモア周波数をアドレスするために
必要とされるような、異なった周波数の出力信号を提供
するために、上記ＮＭＲシステム制御部20からのディジ
タル周波数制御信号により、普通に駆動される。上記模
範的な実施例の走査に必要とされた、ほぼ中心のラーモ
ア周波数が15MHzであるゆえに、第３図に示されたＲＦ
信号発生回路の説明は、この中心周波数で行なわれるで
あろう。しかしながら、動作の実際の周波数は、我々の
上述の同時係属出願及び特許の教えに従って、原子核の
選択された体積をアドレスするのに必要なように、この
中心周波数から（上下両方に）シフトされるであろうこ
とが理解されるべきである。例えば、周波数は上記15MH
zの中心周波数の両側に、１KHzのステップでシフトされ
ることができる。
上記中心周波数動作点で、上記プログラム可能な周波数
シンセサイザ300は、同期的な100MHzと10MHzの出力信号
を生成する。上記10MHz出力は、52MHz位相閉ループ発振
器304を制御することに使用される２MHz基準信号を供給
するために、５により割られる。上記52MHz出力は、次
に13MHzＩＦ信号を供給するために、４により割られ
る。第３図に示されるように、３つのフリップフロップ
すなわち２つの回路による分割は、０°，90°，180
°，及び270°の相対位相の13MHzＩＦ信号を供給するた
めに利用される。これらの４つの利用し得る13MHzＩＦ
信号の一つが、次に上記ＮＭＲ制御コンピュータ20の制
御下の、マルチプレクサ306により選択される。上記０
°及び90°位相の13MHzＩＦ出力は、上記受信機の同期
復調器回路に供給される。上記マルチプレクサで選択さ
れた13MHzＩＦ出力は、次に低域通過フィルタ308を介し
て、15MHzＮＭＲ励磁信号を提供するために２MHz信号と
ミックスされる。この励磁ＲＦ信号は、帯域通過フィル
タ及びレベルセッティング回路310と、パワードライバ3
12とを介して、上記ＲＦコイル22を駆動する上記ＲＦス
イッチ28に伝えられるものであるが、その前に、ｓｉｎ
ｃ（ｔ）関数により調整されることが好ましい。
シンセサイザ300は、同期的な100MHzと10MHzの出力信号
を生成する。上記10MHz出力は、52MHz位相閉ループ発振
器304を制御することに使用される２MHz基準信号を供給
するために、５により割られる。上記52MHz出力は、次
に13MHzＩＦ信号を供給するために、４により割られ
る。第３図に示されるように、３つのフリップフロップ
すなわち２つの回路による分割は、０°，90°，180
°，及び270°の相対位相の13MHzＩＦ信号を供給するた
めに利用される。これらの４つの利用し得る13MHzＩＦ
信号の一つが、次に上記ＮＭＲ制御コンピュータ20の制
御下の、マルチプレクサ306により選択される。上記０
°及び90°位相の13MHzＩＦ出力は、上記受信機の同期
復調器回路に供給される。上記マルチプレクサで選択さ
れた13MHzＩＦ出力は、次に低域通過フィルタ308を介し
て、15MHzＮＭＲ励磁信号を提供するために２MHz信号と
ミックスされる。この励磁ＲＦ信号は、帯域通過フィル
タ及びレベルセッティング回路310と、パワードライバ3
12とを介して、上記ＲＦコイル22を駆動する上記ＲＦス
イッチ28に伝えられるものであるが、その前に、ｓｉｎ
ｃ（ｔ）関数により調整されることが好ましい。
適当な幅のＲＦ励磁パルスが、所望のパルス持続期間の
ためにミキサ316に上記２MHz変換信号のみを通すゲート
314と関連して、ＲＦオン／オフ制御信号により生成さ
れる。さらに、適当な振幅制御が、もし望まれるなら
ば、上記コンピュータ制御システム20の制御下に、上記
回路310の上記レベルセッティング部分で行なわれるこ
とができる。
ためにミキサ316に上記２MHz変換信号のみを通すゲート
314と関連して、ＲＦオン／オフ制御信号により生成さ
れる。さらに、適当な振幅制御が、もし望まれるなら
ば、上記コンピュータ制御システム20の制御下に、上記
回路310の上記レベルセッティング部分で行なわれるこ
とができる。
第３図に示されるように、２MHz基準信号が発生され、3
18でパワー分配の後、上記受信機ＩＦミキサ／コンバー
タと上記送信機ミキサ／コンバータ316との両方に供給
される。この２MHz基準信号の位相を注意深く制御する
（例えば、リセットする）ことにより、上記伝達された
両方のＲＦ信号、及び上記受信機ミキサ／コンバータに
供給された上記基準ＲＦ信号の相対位相が、連続する測
定サイクルの間、より正確に反復可能なＮＭＲパルス反
響測定を提供するように、注意深く制御されることがで
きる。
18でパワー分配の後、上記受信機ＩＦミキサ／コンバー
タと上記送信機ミキサ／コンバータ316との両方に供給
される。この２MHz基準信号の位相を注意深く制御する
（例えば、リセットする）ことにより、上記伝達された
両方のＲＦ信号、及び上記受信機ミキサ／コンバータに
供給された上記基準ＲＦ信号の相対位相が、連続する測
定サイクルの間、より正確に反復可能なＮＭＲパルス反
響測定を提供するように、注意深く制御されることがで
きる。
第３図の実施例に於いて、この正確な位相制御は上記周
波数シンセサイザからの比較的高い周波数出力（例え
ば、100MHz）及びリセット可能な周波数分周器を利用す
る「ＲＦ位相フィクサ」により得られる。特に、上記Ｎ
ＭＲシステム制御部20からの上記ＲＦオン／オフ制御信
号は、立上がり過渡状態と立下がり過渡状態との両方
で、トリガされることが好ましい単安定マルチバイブレ
ータ320に供給される。トリガされた時、単安定マルチ
バイブレータ320はカウンタ又は周波数分周器322及びフ
リップフロップ324をリセットする。フリップフロップ3
24の出力はまた、分周器328から来る次の２MHz信号過
渡期まで、一定状態に上記カウンタ322を保つようにゲ
ート326を妨げる。（常に、上記受信機に供給される０
°，90°の13MHzＩＦ基準信号を有する位相同期の）そ
の正確な瞬間で、ゲート326は、50による分割と低域通
過フィルタ330の通過の後、２MHz出力を供給する上記周
波数シンセサイザ300の100MHz出力を通すことを許され
る。上記低域通過フィルタ330からの上記２MHz出力は、
次に322で増幅され、前述の２MHz周波数変換信号を供給
するために上記パワースプリッタ318に伝えられる。
波数シンセサイザからの比較的高い周波数出力（例え
ば、100MHz）及びリセット可能な周波数分周器を利用す
る「ＲＦ位相フィクサ」により得られる。特に、上記Ｎ
ＭＲシステム制御部20からの上記ＲＦオン／オフ制御信
号は、立上がり過渡状態と立下がり過渡状態との両方
で、トリガされることが好ましい単安定マルチバイブレ
ータ320に供給される。トリガされた時、単安定マルチ
バイブレータ320はカウンタ又は周波数分周器322及びフ
リップフロップ324をリセットする。フリップフロップ3
24の出力はまた、分周器328から来る次の２MHz信号過
渡期まで、一定状態に上記カウンタ322を保つようにゲ
ート326を妨げる。（常に、上記受信機に供給される０
°，90°の13MHzＩＦ基準信号を有する位相同期の）そ
の正確な瞬間で、ゲート326は、50による分割と低域通
過フィルタ330の通過の後、２MHz出力を供給する上記周
波数シンセサイザ300の100MHz出力を通すことを許され
る。上記低域通過フィルタ330からの上記２MHz出力は、
次に322で増幅され、前述の２MHz周波数変換信号を供給
するために上記パワースプリッタ318に伝えられる。
したがって、それぞれのＲＦ励磁パルスの開始時間で、
上記ＲＦ基準及び送信信号は互いにリセットされ、お互
いに同期される。さらに、単安定マルチバイブレータ32
0もまた、それぞれのＲＦオン／オフ励磁制御パルスの
区切りでトリガされるゆえに、これら同様のＲＦ信号
は、それぞれの送信されたＲＦパルスの区切りで位相に
同様にリセットされ、従って、ある意味で一つの測定サ
イクルから別のものへ、より正確に反復可能である上記
受信機回路の適当な周波数変換及び同期復調を確実にす
る。認識されるべきであるように、分離した単安定マル
チバイブレータ又は他の回路が、上記ＲＦ受信機回路の
上記検出ウィンドゥに先だって、いくつかの他の予め設
定された時間で、位相に上記ＲＦ信号を同期するために
提供されることができる。
上記ＲＦ基準及び送信信号は互いにリセットされ、お互
いに同期される。さらに、単安定マルチバイブレータ32
0もまた、それぞれのＲＦオン／オフ励磁制御パルスの
区切りでトリガされるゆえに、これら同様のＲＦ信号
は、それぞれの送信されたＲＦパルスの区切りで位相に
同様にリセットされ、従って、ある意味で一つの測定サ
イクルから別のものへ、より正確に反復可能である上記
受信機回路の適当な周波数変換及び同期復調を確実にす
る。認識されるべきであるように、分離した単安定マル
チバイブレータ又は他の回路が、上記ＲＦ受信機回路の
上記検出ウィンドゥに先だって、いくつかの他の予め設
定された時間で、位相に上記ＲＦ信号を同期するために
提供されることができる。
普通のデータ登録デバイスが、ＴＲ及びＴＥ又はその一
方のパラメータのための、所望の機械パラメータ値の選
択を許すために、第２図のＮＭＲ制御コンピュータ20と
組合わされる。ＴＲ及びＴＥは、我々がかつてｂ及びａ
パラメータと呼んでいたパラメータに対する、アメリカ
ン・カレッジ・オブ・レジオロジー（the American Col
lege of Radiology）規格の記号である。ＴＲは、上記
シーケンスの反復時間であり、Ｔ１コントラストに影響
を及ぼす。ＴＥは、上記90°パルスの後のスピン反響の
時間であり、Ｔ２コントラストに影響及ぼす。例えば、
示されたように選択機械パラメータ入力32が、提供され
る。この実施例に於いて、上記ａ及びｂ機械パラメータ
を選択するための上記選択手段32は、上記ＮＭＲシステ
ム制御部20と他のオペレータとのインタフェースのため
に使用されるのと同様のキーボードである。例えば、上
記キーボードは、データ獲得及び表示コンピュータ31を
通して上記ＮＭＲシステム制御部のデータプロセッサの
一つに接続された普通のビデオ表示／キーボード入／出
力端末デバイスの一部として普通組込まれており、第２
図に示されるようにシリアルラインリンクと組合わされ
ている。認識されるであろうように、分離した専用スイ
ッチが、もし望まれるならば、この機械パラメータ選択
機能のために提供されることもまたできる。この実施例
に於いて、上記ＴＲ及びＴＥパラメータは、オペレータ
により選択され、そしてプログラムされたシーケンスに
含まれた遅延時間を変更することにより達せられる。
方のパラメータのための、所望の機械パラメータ値の選
択を許すために、第２図のＮＭＲ制御コンピュータ20と
組合わされる。ＴＲ及びＴＥは、我々がかつてｂ及びａ
パラメータと呼んでいたパラメータに対する、アメリカ
ン・カレッジ・オブ・レジオロジー（the American Col
lege of Radiology）規格の記号である。ＴＲは、上記
シーケンスの反復時間であり、Ｔ１コントラストに影響
を及ぼす。ＴＥは、上記90°パルスの後のスピン反響の
時間であり、Ｔ２コントラストに影響及ぼす。例えば、
示されたように選択機械パラメータ入力32が、提供され
る。この実施例に於いて、上記ａ及びｂ機械パラメータ
を選択するための上記選択手段32は、上記ＮＭＲシステ
ム制御部20と他のオペレータとのインタフェースのため
に使用されるのと同様のキーボードである。例えば、上
記キーボードは、データ獲得及び表示コンピュータ31を
通して上記ＮＭＲシステム制御部のデータプロセッサの
一つに接続された普通のビデオ表示／キーボード入／出
力端末デバイスの一部として普通組込まれており、第２
図に示されるようにシリアルラインリンクと組合わされ
ている。認識されるであろうように、分離した専用スイ
ッチが、もし望まれるならば、この機械パラメータ選択
機能のために提供されることもまたできる。この実施例
に於いて、上記ＴＲ及びＴＥパラメータは、オペレータ
により選択され、そしてプログラムされたシーケンスに
含まれた遅延時間を変更することにより達せられる。
高速多平面映像化特徴（すなわち、時間／空間分割多重
送信）は、逐行映像化技術を有効に実行するために使用
された。例えば、第４図に図示されるように、平面体積
１の核スピンは、第１に選択的に章動され、即ち90°フ
リップされる。時間ｔの後、平面体積１′の核スピン
は、選択的に章動され、即ち180°フリップされる。領
域１と１′の交差部中の核スピンが、他の時間遅延ｔの
後、ＮＭＲスピン反響信号を生成するであろう。
送信）は、逐行映像化技術を有効に実行するために使用
された。例えば、第４図に図示されるように、平面体積
１の核スピンは、第１に選択的に章動され、即ち90°フ
リップされる。時間ｔの後、平面体積１′の核スピン
は、選択的に章動され、即ち180°フリップされる。領
域１と１′の交差部中の核スピンが、他の時間遅延ｔの
後、ＮＭＲスピン反響信号を生成するであろう。
もし、上記平面体積１と１′が共に比較的薄いならば、
それらの交差部は行体積を定義するだろう。上記スピン
反響信号の読み出しの間、上記行体積の方向に沿った磁
気傾斜に被験体をあわせることにより、上記スピン反響
信号のフーリェ変換から生じる周波数成分の振幅が、上
記行体積に沿った、対応する点体積で相対スピン密度を
表わすような位相コード化になる。
それらの交差部は行体積を定義するだろう。上記スピン
反響信号の読み出しの間、上記行体積の方向に沿った磁
気傾斜に被験体をあわせることにより、上記スピン反響
信号のフーリェ変換から生じる周波数成分の振幅が、上
記行体積に沿った、対応する点体積で相対スピン密度を
表わすような位相コード化になる。
逐行映像化技術に於いて、被験体を通る所定の平面「ス
ライス」の連続する行体積は、所望のスライスじゅうの
行体積を動かすことにより得られる。しかしながら、領
域１と１′の上記核スピンがひとたび乱されれば、それ
らはスピン−格子緩和時間Ｔ１のような時定数でそれら
の平衡状態に戻ることを許されねばならない。スピン反
響（又は、もし一つ以上の180°章動パルスが連続して
用いられるならば、複数のスピン反響）を生成し且つ記
録するために必要とされる時間は、Ｔ１に比べ比較的短
い（普通のスピン反響記録サイクルは、Ｔ１がほぼ1,00
0msであるかもしれないのに対して、100ms以下であるか
もしれない）。
ライス」の連続する行体積は、所望のスライスじゅうの
行体積を動かすことにより得られる。しかしながら、領
域１と１′の上記核スピンがひとたび乱されれば、それ
らはスピン−格子緩和時間Ｔ１のような時定数でそれら
の平衡状態に戻ることを許されねばならない。スピン反
響（又は、もし一つ以上の180°章動パルスが連続して
用いられるならば、複数のスピン反響）を生成し且つ記
録するために必要とされる時間は、Ｔ１に比べ比較的短
い（普通のスピン反響記録サイクルは、Ｔ１がほぼ1,00
0msであるかもしれないのに対して、100ms以下であるか
もしれない）。
したがって、もし逐行映像化手段が、関心のたった一つ
の「スライス」のみじゅうのＮＭＲ応答データを獲得す
ることに使用されるならば、上記データ獲得処理の効果
的な有用なデューティサイクルは、比較的低いであろ
う。しかしながら、高速多平面映像化技術は、被験体を
通るいくつかの異なった「スライス」からの映像に結局
関係するデータ収集ルーチンの上記効果的な有用なデュ
ーティサイクルを非常に増加するために、このような事
情で、利用されることができる。
の「スライス」のみじゅうのＮＭＲ応答データを獲得す
ることに使用されるならば、上記データ獲得処理の効果
的な有用なデューティサイクルは、比較的低いであろ
う。しかしながら、高速多平面映像化技術は、被験体を
通るいくつかの異なった「スライス」からの映像に結局
関係するデータ収集ルーチンの上記効果的な有用なデュ
ーティサイクルを非常に増加するために、このような事
情で、利用されることができる。
例えば、先のラジオ波章動パルス（すなわち、いくらか
の過去のそのようなパルスは、１と１′のような他の領
域に選択的に用いられており、あるいは少なくとも最後
のＴ１時間遅延期間中用いられていない）により影響さ
れない被験体のいくらかの残余領域は、より前に映像化
された体積が平衡に向けて緩和している間に、映像化さ
れることができる。したがって、例えば第４図に示すよ
うに、第２の領域２が、90°章動パルスで選択的に励磁
されることができ、他の領域２′が交差する領域２，
２′から（複数の）ＮＭＲスピン反響を生成するよう
に、180°章動パルスにより選択的に励磁されることが
できる。たった一つのＴ１時間インタバルの間、交差す
る領域の「斜め方向の」セットからＮＭＲスピン反響応
答信号を素早く獲得するために、連続して素早いこの処
理を続けることができる。被験体の選択的に励磁された
小体積が比較的薄い平面体積から成っている場合には、
この技術は比較的短い期間に逐行ベースで被験体を通る
多数の「スライス」を映像化するための方法を提供す
る。
の過去のそのようなパルスは、１と１′のような他の領
域に選択的に用いられており、あるいは少なくとも最後
のＴ１時間遅延期間中用いられていない）により影響さ
れない被験体のいくらかの残余領域は、より前に映像化
された体積が平衡に向けて緩和している間に、映像化さ
れることができる。したがって、例えば第４図に示すよ
うに、第２の領域２が、90°章動パルスで選択的に励磁
されることができ、他の領域２′が交差する領域２，
２′から（複数の）ＮＭＲスピン反響を生成するよう
に、180°章動パルスにより選択的に励磁されることが
できる。たった一つのＴ１時間インタバルの間、交差す
る領域の「斜め方向の」セットからＮＭＲスピン反響応
答信号を素早く獲得するために、連続して素早いこの処
理を続けることができる。被験体の選択的に励磁された
小体積が比較的薄い平面体積から成っている場合には、
この技術は比較的短い期間に逐行ベースで被験体を通る
多数の「スライス」を映像化するための方法を提供す
る。
しかしながら、前述したように、もし測定されるために
上記ＮＭＲスピン反響信号が、映像化される被験体の比
較的大きい体積から放射されるならば、得られることが
できる理論上の信号−雑音効果がある。これらのような
事情で、たった一つの行体積よりかなり多いものが、上
記ＮＭＲ信号応答に向上を与えるゆえに、多次元再構成
処理は、測定されたＮＭＲ応答信号から逐点空間スピン
密度分布を引出すために使用されねばならない。
上記ＮＭＲスピン反響信号が、映像化される被験体の比
較的大きい体積から放射されるならば、得られることが
できる理論上の信号−雑音効果がある。これらのような
事情で、たった一つの行体積よりかなり多いものが、上
記ＮＭＲ信号応答に向上を与えるゆえに、多次元再構成
処理は、測定されたＮＭＲ応答信号から逐点空間スピン
密度分布を引出すために使用されねばならない。
前にも述べたように、より大きな体積からＮＭＲ応答信
号を得ること、及び次に上記必要とされた逐点密度デー
タを引出すための種々の多次元再構成技術を使用するこ
とにより、そのような既知の改良された信号−雑音比の
効果を取ることを提議してきた先行技術がある。しかし
ながら、大抵の先行技術が、いくらかの所定のスピン−
格子緩和時間期間Ｔ１中ののたった一つの小体積（例え
ば、平面体積、すなわち「スライス」）より多くからＮ
ＭＲ応答を集めることから事実上妨げる、ＮＭＲ信号発
生サイクルを用いていることは確かである。これは、上
記データ収集機能のために比較的低い実際のデューティ
サイクルを含意する。この制限は、そのような先行技術
が選択された小体積からＮＭＲ応答を引出すために構成
された所定の測定サイクルの間、何れにしても、全被験
体じゅうの核スピンを乱す傾向があるという事実により
暗示される。したがって、全被験体はさらに多くのＮＭ
Ｒデータが得られることができる前に、Ｔ１期間の間緩
和することを許されればならない。少しの先行技術は、
たった一つ選択した90°パルスを使用すること、及び傾
斜反転により生成されたＦＩＤ又はスピン反響を記録す
ることにより、たった一つの小体積からデータを収集す
る。それらは、180°パルスを使用して生成されたスピ
ン反響の恩恵を利用しない。他のものは、他のパルスの
高速映像化を妨げる非選択的な180°パルスを使用す
る。
号を得ること、及び次に上記必要とされた逐点密度デー
タを引出すための種々の多次元再構成技術を使用するこ
とにより、そのような既知の改良された信号−雑音比の
効果を取ることを提議してきた先行技術がある。しかし
ながら、大抵の先行技術が、いくらかの所定のスピン−
格子緩和時間期間Ｔ１中ののたった一つの小体積（例え
ば、平面体積、すなわち「スライス」）より多くからＮ
ＭＲ応答を集めることから事実上妨げる、ＮＭＲ信号発
生サイクルを用いていることは確かである。これは、上
記データ収集機能のために比較的低い実際のデューティ
サイクルを含意する。この制限は、そのような先行技術
が選択された小体積からＮＭＲ応答を引出すために構成
された所定の測定サイクルの間、何れにしても、全被験
体じゅうの核スピンを乱す傾向があるという事実により
暗示される。したがって、全被験体はさらに多くのＮＭ
Ｒデータが得られることができる前に、Ｔ１期間の間緩
和することを許されればならない。少しの先行技術は、
たった一つ選択した90°パルスを使用すること、及び傾
斜反転により生成されたＦＩＤ又はスピン反響を記録す
ることにより、たった一つの小体積からデータを収集す
る。それらは、180°パルスを使用して生成されたスピ
ン反響の恩恵を利用しない。他のものは、他のパルスの
高速映像化を妨げる非選択的な180°パルスを使用す
る。
これに反して、被験体の選択された小体積にのみ90°だ
け、これに次いで180°だけ原子核を選択的にフリップ
する（すなわち、核スピンの全ての乱れが、局部的な領
域に限定される）ことにより、所望の小体積からＮＭＲ
スピン反響を引出すことの我々のシーケンスは、（多次
元再構成処理と同時に、より大きな体積から放射するＮ
ＭＲ応答信号の使用から生じる）高い信号−雑音比恩恵
と、有用なデータ収集機能の比較的高い実際のデューテ
ィサイクルを保つ我々の高速多平面映像化技術とを、同
時に達することを許す。
け、これに次いで180°だけ原子核を選択的にフリップ
する（すなわち、核スピンの全ての乱れが、局部的な領
域に限定される）ことにより、所望の小体積からＮＭＲ
スピン反響を引出すことの我々のシーケンスは、（多次
元再構成処理と同時に、より大きな体積から放射するＮ
ＭＲ応答信号の使用から生じる）高い信号−雑音比恩恵
と、有用なデータ収集機能の比較的高い実際のデューテ
ィサイクルを保つ我々の高速多平面映像化技術とを、同
時に達することを許す。
例えば、第５図は２次元再構成処理が平面中の望まれた
逐点密度分布を引出すために利用されねばならないよう
な、平面領域又は小体積からＮＭＲ応答が引出される一
実施例を示している。したがって、平面体積１は90°ラ
ジオ波章動パルスにより選択的に照射され、その後、事
実上共面の小体積すなわち領域１′が、180°ラジオ波
章動パルスにより照射される。それらの交差部は、この
例に於いては、事実上同平面体積でもまたあるゆえに、
それはその後のＮＭＲスピン反響信号応答が、選択的に
照射された平面体積の全体から放射されるであろうとい
うことに従う。したがって、行密度分布及び上記平面中
の点密度分布又はその一方が、それぞれ１又は２次元再
構成処理により推論されねばならない。
逐点密度分布を引出すために利用されねばならないよう
な、平面領域又は小体積からＮＭＲ応答が引出される一
実施例を示している。したがって、平面体積１は90°ラ
ジオ波章動パルスにより選択的に照射され、その後、事
実上共面の小体積すなわち領域１′が、180°ラジオ波
章動パルスにより照射される。それらの交差部は、この
例に於いては、事実上同平面体積でもまたあるゆえに、
それはその後のＮＭＲスピン反響信号応答が、選択的に
照射された平面体積の全体から放射されるであろうとい
うことに従う。したがって、行密度分布及び上記平面中
の点密度分布又はその一方が、それぞれ１又は２次元再
構成処理により推論されねばならない。
しかしながら、平面体積１，１′からＮＭＲスピン反響
応答を引出すために利用された上記選択的な照射処理
が、被験体中の他の場所の核スピンを乱さないゆえに、
我々の高速多平面映像化特徴はまだ、同時に実現される
ことができる。例えば、平面１，１′からのＮＭＲスピ
ン反響応答データが獲得された後に、平面体積２は別の
90°ラジオ波章動パルスにより直ちに選択され、照射さ
れることができる。適当な短時間遅延の後、共面上の体
積２′は、平面体積１，１′がそのＴ１スピン−格子緩
和時間の間、平衡に向かってまだ戻っているのに対し、
平面体積２，２′からＮＭＲスピン反響応答信号を発生
するように、180°ラジオ波章動パルスにより選択的に
照射されるだろう。いくらかの連続する平面体積が、た
った一つのＴ１回復時間の間、この方法で処理されるこ
とができる。例えば、もし所定の平面体積のためのデー
タ獲得時間がほぼ100msであり、且つ上記Ｔ１回復時間
がほぼ1,000msであるならば、１０個の平面体積が、そ
れらから映像生成データを獲得するように、さもなけれ
ば同一のＴ１回復期間を有するただ１つの平面から必要
なデータを得るために必要とされるのと同じ時間内で、
連続して素早く処理することができる。
応答を引出すために利用された上記選択的な照射処理
が、被験体中の他の場所の核スピンを乱さないゆえに、
我々の高速多平面映像化特徴はまだ、同時に実現される
ことができる。例えば、平面１，１′からのＮＭＲスピ
ン反響応答データが獲得された後に、平面体積２は別の
90°ラジオ波章動パルスにより直ちに選択され、照射さ
れることができる。適当な短時間遅延の後、共面上の体
積２′は、平面体積１，１′がそのＴ１スピン−格子緩
和時間の間、平衡に向かってまだ戻っているのに対し、
平面体積２，２′からＮＭＲスピン反響応答信号を発生
するように、180°ラジオ波章動パルスにより選択的に
照射されるだろう。いくらかの連続する平面体積が、た
った一つのＴ１回復時間の間、この方法で処理されるこ
とができる。例えば、もし所定の平面体積のためのデー
タ獲得時間がほぼ100msであり、且つ上記Ｔ１回復時間
がほぼ1,000msであるならば、１０個の平面体積が、そ
れらから映像生成データを獲得するように、さもなけれ
ば同一のＴ１回復期間を有するただ１つの平面から必要
なデータを得るために必要とされるのと同じ時間内で、
連続して素早く処理することができる。
さらに、上記90°及び180°章動パルスが共通の体積を
選ぶゆえに、上記90°章動パルスによっては選択された
が180°章動パルスでは選択されなかった体積からの残
余ＦＩＤのために妨害を予期されることがない。したが
って、これは逐行映像化処理でのように、生じるスピン
反響信号の特別の組合せで、異なって整相されたラジオ
波章動パルスの特別のシーケンスを用いるための、願望
又は要求を事実上除去する。もちろん、整相された章動
パルスのこの特別のシーケンス及びスピン反響信号の組
合せは、もし上記90°及び180°章動パルスが同様の平
面体積を正確に選択しないならば、まだ効果を有しない
だろう。
選ぶゆえに、上記90°章動パルスによっては選択された
が180°章動パルスでは選択されなかった体積からの残
余ＦＩＤのために妨害を予期されることがない。したが
って、これは逐行映像化処理でのように、生じるスピン
反響信号の特別の組合せで、異なって整相されたラジオ
波章動パルスの特別のシーケンスを用いるための、願望
又は要求を事実上除去する。もちろん、整相された章動
パルスのこの特別のシーケンス及びスピン反響信号の組
合せは、もし上記90°及び180°章動パルスが同様の平
面体積を正確に選択しないならば、まだ効果を有しない
だろう。
そのような平面体積映像化（及び多角度投影を用いる再
構成処理の使用）のために使用された磁気傾斜及びラジ
オ波章動パルスの代表的な基本のシーケンスが、第６図
に示されている。上記90°及び180°ラジオ波章動パル
スは、他方から一方への種々の間隔で被験体中の選択さ
れた平面体積に対応するように、制御されたそれらの中
心周波数を有する正確に定義された「矩形」周波数スペ
クトルを供給するように、前のように変調されたｓｉｎ
ｃ関数である。説明の目的を帯びた３次元座標のシステ
ムは、Ｚが患者の軸に沿って取られ、Ｘが患者の左右方
向に取られ、且つＹが患者の前後方向に沿った線に取ら
れる第１，４及び５図に繰返し示されている。他の座標
の規則もまた、同様に取られることができることが理解
されるべきである。
構成処理の使用）のために使用された磁気傾斜及びラジ
オ波章動パルスの代表的な基本のシーケンスが、第６図
に示されている。上記90°及び180°ラジオ波章動パル
スは、他方から一方への種々の間隔で被験体中の選択さ
れた平面体積に対応するように、制御されたそれらの中
心周波数を有する正確に定義された「矩形」周波数スペ
クトルを供給するように、前のように変調されたｓｉｎ
ｃ関数である。説明の目的を帯びた３次元座標のシステ
ムは、Ｚが患者の軸に沿って取られ、Ｘが患者の左右方
向に取られ、且つＹが患者の前後方向に沿った線に取ら
れる第１，４及び５図に繰返し示されている。他の座標
の規則もまた、同様に取られることができることが理解
されるべきである。
上記Ｚ軸磁気傾斜Ｇｚは、所定の測定サイクルのそれぞ
れの場合に、同様の平面体積を選択的に照射するよう
に、上記ラジオ波章動パルスのそれぞれの間「オン」す
るように第６図に描かれている。認識されるべきである
ように、たった一つの平面体積のために、たった一サイ
クルの基本の測定サイクルのみが、第６図に描かれてい
るが、しかし他のその後の測定サイクルは上記章動パル
スの周波数（及び上記Ｇｚ傾斜の強さ又はその一方）
が、異なった平面体積を選択するために変換されるであ
ろうということを除いては、同様であるであろう。付加
の投影角方位のためにこのサイクルは、角方位に変換さ
れた放射状の磁気傾斜Ｇｒと共に繰返されるであろう。
れの場合に、同様の平面体積を選択的に照射するよう
に、上記ラジオ波章動パルスのそれぞれの間「オン」す
るように第６図に描かれている。認識されるべきである
ように、たった一つの平面体積のために、たった一サイ
クルの基本の測定サイクルのみが、第６図に描かれてい
るが、しかし他のその後の測定サイクルは上記章動パル
スの周波数（及び上記Ｇｚ傾斜の強さ又はその一方）
が、異なった平面体積を選択するために変換されるであ
ろうということを除いては、同様であるであろう。付加
の投影角方位のためにこのサイクルは、角方位に変換さ
れた放射状の磁気傾斜Ｇｒと共に繰返されるであろう。
上記Ｇｚ傾斜は、タイプＩの整相化補正と共に上記スピ
ンを再整相させるように、短時間次の90°章動パルスの
ために反転される。上記放射状の磁気傾斜Ｇｒは、第６
図に描かれたように、普通の三角法に従って生ずる放射
状に向けられた磁気傾斜の、生ずる角を決定するよう
に、それぞれ上記Ｘ軸及びＹ軸の磁気傾斜Ｇｘ及びＧｙ
の種々の組合せにより実現される。
ンを再整相させるように、短時間次の90°章動パルスの
ために反転される。上記放射状の磁気傾斜Ｇｒは、第６
図に描かれたように、普通の三角法に従って生ずる放射
状に向けられた磁気傾斜の、生ずる角を決定するよう
に、それぞれ上記Ｘ軸及びＹ軸の磁気傾斜Ｇｘ及びＧｙ
の種々の組合せにより実現される。
上記傾斜Ｇｒは、この次元で反整相させるために、上記
核スピンを故意に生じさせるように、上記90°章動パル
スと180°章動パルスとの間のどこか（むしろ、90°章
動パルスに近いほうが好ましい）で、スイッチ「オン」
される。これは、タイプIVの反整相化パルスである。
核スピンを故意に生じさせるように、上記90°章動パル
スと180°章動パルスとの間のどこか（むしろ、90°章
動パルスに近いほうが好ましい）で、スイッチ「オン」
される。これは、タイプIVの反整相化パルスである。
その後、選択された体積の上記スピンが、全て180°章
動パルスにより反転された後、上記放射状の傾斜Ｇｒ
は、上記放射状の次元の核スピンを故意に再整相させる
ために、再びスイッチ「オン」され、従って第６図に描
かれたように、第１のスピン反響信号（ＳＥ＃１）を生
成する。上記スピン反響信号の間、磁気傾斜Ｇｒの使用
は、この次元の核スピンを再整相させ（従って、上記ス
ピン反響の生成を助け）、その後次のスピン反響傾斜サ
イクルを期待して再び制御可能に反整相させるだけでな
く、そのフーリェ変換のそれぞれの点（すなわち、それ
ぞれの周波数成分の振幅）が、（例えばＧｒの角度で）
上記放射状の傾斜の軸に直角をなす線上に投影されるよ
うに、被験体を通してスピン密度の投影を表わすよう
な、スピン反響信号を位相コード化するようにもまたす
る。
動パルスにより反転された後、上記放射状の傾斜Ｇｒ
は、上記放射状の次元の核スピンを故意に再整相させる
ために、再びスイッチ「オン」され、従って第６図に描
かれたように、第１のスピン反響信号（ＳＥ＃１）を生
成する。上記スピン反響信号の間、磁気傾斜Ｇｒの使用
は、この次元の核スピンを再整相させ（従って、上記ス
ピン反響の生成を助け）、その後次のスピン反響傾斜サ
イクルを期待して再び制御可能に反整相させるだけでな
く、そのフーリェ変換のそれぞれの点（すなわち、それ
ぞれの周波数成分の振幅）が、（例えばＧｒの角度で）
上記放射状の傾斜の軸に直角をなす線上に投影されるよ
うに、被験体を通してスピン密度の投影を表わすよう
な、スピン反響信号を位相コード化するようにもまたす
る。
この方法で、上記平面じゅうの逐点スピン密度の１次元
投影は、所定の角方位で得られる。それぞれの平面体積
のために、この測定シーケンスは、同様のスピン反響信
号の平均化又は他の累積を許すように、それぞれの望ま
れた角度で繰返される。（認識されるべきであるよう
に、分離したそれぞれの信号累積又は平均化処理は、所
定の測定サイクルの発生された第１及び第２及びいくら
かのその後のスピン反響信号のそれぞれのために用いら
れる。）同様の（平均された）スピン反響信号は、普通
の多角度投影再構成処理（例えば、コンピュータ化され
た断層レントゲン写真撮影法のために使用されたタイプ
の、普通の回転及び背面投影）に使用されるために、そ
れぞれ望まれた投影角で得られる。
投影は、所定の角方位で得られる。それぞれの平面体積
のために、この測定シーケンスは、同様のスピン反響信
号の平均化又は他の累積を許すように、それぞれの望ま
れた角度で繰返される。（認識されるべきであるよう
に、分離したそれぞれの信号累積又は平均化処理は、所
定の測定サイクルの発生された第１及び第２及びいくら
かのその後のスピン反響信号のそれぞれのために用いら
れる。）同様の（平均された）スピン反響信号は、普通
の多角度投影再構成処理（例えば、コンピュータ化され
た断層レントゲン写真撮影法のために使用されたタイプ
の、普通の回転及び背面投影）に使用されるために、そ
れぞれ望まれた投影角で得られる。
第６図に描かれたような、たった一つの平面体積のため
のたった一つの測定サイクルの基本シーケンスは、上記
第１又は他のより速く励磁された平面体積が、それらの
それぞれのＴ１時間遅延期間の間、平衡に向かってなお
緩和しているのに対し、映像が望まれるための次の隣接
した又は他の平面体積のために、すぐさま繰返されるこ
とができる。もちろん、上記90°及び180°ラジオ波章
動パルスの中心周波数は、第６図に描かれたように、基
礎の測定サイクルのその後の反復の間、望まれた次の平
面を選択するように、それぞれのサイクルで適当に変え
られるであろう。
のたった一つの測定サイクルの基本シーケンスは、上記
第１又は他のより速く励磁された平面体積が、それらの
それぞれのＴ１時間遅延期間の間、平衡に向かってなお
緩和しているのに対し、映像が望まれるための次の隣接
した又は他の平面体積のために、すぐさま繰返されるこ
とができる。もちろん、上記90°及び180°ラジオ波章
動パルスの中心周波数は、第６図に描かれたように、基
礎の測定サイクルのその後の反復の間、望まれた次の平
面を選択するように、それぞれのサイクルで適当に変え
られるであろう。
多数の相対角方位で取られた複数の１次元投影からの値
の逐点２次元分布を再構成するための処理は、当業者に
よく知られている。例えば、1973年のネーチャー（Natu
re）（ロンドン）誌の第242章190節のＰ．Ｃ．ローター
バー（Lauterbur）の「誘導された部分的な相互作用に
よる映像形成：核磁気共鳴を用いた例（Image Formatio
n by Induced Local Interactions : Examples Employi
ng Nuclear Magnrtic Resonance）」、及びレビュー・
オブ・サイエンティフィック・インストゥルメンテェイ
ション（Review of Scientific Instrumentation）の
（1982年）第53（９）号の1319乃至1337ページのＰ．
Ａ．ブートメリー（Bottomley）の「ＮＭＲ映像化方法
及び応用：評論（ＮＭＲ Imaging Techniques and App
lications :A Review）」又はその一方を参照せよ。代
表的なそのような技術の簡単な概要が、次に提出されて
いる。すなわち、 Ｓｎ（ｔ）を、放射状傾斜Ｇrn（ｎ＝１，２，３，…
ｎ）のそれぞれ異なった角方位のために集められた（平
均された）スピン反響信号とする。
の逐点２次元分布を再構成するための処理は、当業者に
よく知られている。例えば、1973年のネーチャー（Natu
re）（ロンドン）誌の第242章190節のＰ．Ｃ．ローター
バー（Lauterbur）の「誘導された部分的な相互作用に
よる映像形成：核磁気共鳴を用いた例（Image Formatio
n by Induced Local Interactions : Examples Employi
ng Nuclear Magnrtic Resonance）」、及びレビュー・
オブ・サイエンティフィック・インストゥルメンテェイ
ション（Review of Scientific Instrumentation）の
（1982年）第53（９）号の1319乃至1337ページのＰ．
Ａ．ブートメリー（Bottomley）の「ＮＭＲ映像化方法
及び応用：評論（ＮＭＲ Imaging Techniques and App
lications :A Review）」又はその一方を参照せよ。代
表的なそのような技術の簡単な概要が、次に提出されて
いる。すなわち、 Ｓｎ（ｔ）を、放射状傾斜Ｇrn（ｎ＝１，２，３，…
ｎ）のそれぞれ異なった角方位のために集められた（平
均された）スピン反響信号とする。
その時、フーリェ変換（平均）されたスピン反響信号
は、 Ｆ（Ｓｎ）＝Ｓ′ｎ１＋Ｓ′ｎ２＋Ｓ′ｎ３ ＋…Ｓ′ｎｍ …（２） ただしこの場合、Ｓ′nmは、その時存在するＧrnの特別
の角方位に直角をなす線に沿った、対応する空間位置で
スピン密度の投影された欄の大きさを、順次に表わす振
幅の、周波数ｍでのサイン信号成分。従って、それぞ
れそのようなフーリェ変換（平均）されたスピン反響信
号が、Ｇrnの角方位で選択された平面体積中のスピン密
度の１次元投影のサンプルされたものを表わす。
は、 Ｆ（Ｓｎ）＝Ｓ′ｎ１＋Ｓ′ｎ２＋Ｓ′ｎ３ ＋…Ｓ′ｎｍ …（２） ただしこの場合、Ｓ′nmは、その時存在するＧrnの特別
の角方位に直角をなす線に沿った、対応する空間位置で
スピン密度の投影された欄の大きさを、順次に表わす振
幅の、周波数ｍでのサイン信号成分。従って、それぞ
れそのようなフーリェ変換（平均）されたスピン反響信
号が、Ｇrnの角方位で選択された平面体積中のスピン密
度の１次元投影のサンプルされたものを表わす。
従って、そのようなサンプルされた１次元スピン密度投
影の列は、この角方位でそのような投影を表わす列のそ
れぞれの行と共に形成される。すなわち、 角度１＝Ｓ′11，Ｓ′12，Ｓ′13，…Ｓ′1m …（３） 角度２＝Ｓ′21，Ｓ′22，Ｓ′23，…Ｓ′2m …（４） 角度３＝Ｓ′31，Ｓ′32，Ｓ′33，…Ｓ′3m …（５） ： ： 角度ｎ＝Ｓ′n1，Ｓ′n2，Ｓ′n3，…Ｓ′nm …（６） しかし、これは異なった角方位で取られたその多数の１
次元投影から２次元映像を再構成することの、今よく知
られた（且つ解決された）問題をただ提供する。その解
法は、例えばコンピュータ化された断層レントゲン写真
撮影法及び電子顕微鏡使用法のＸ線の、今よく知られ且
つ使用された多角度投影再構成処理のどれか一つである
ことができる。解法の一般的な且つ使用し得る形の一つ
は、詳細にここに述べらる必要のない、いわゆるフィル
ターされた背面投影又は回転／背面投影再構成処理であ
る。
影の列は、この角方位でそのような投影を表わす列のそ
れぞれの行と共に形成される。すなわち、 角度１＝Ｓ′11，Ｓ′12，Ｓ′13，…Ｓ′1m …（３） 角度２＝Ｓ′21，Ｓ′22，Ｓ′23，…Ｓ′2m …（４） 角度３＝Ｓ′31，Ｓ′32，Ｓ′33，…Ｓ′3m …（５） ： ： 角度ｎ＝Ｓ′n1，Ｓ′n2，Ｓ′n3，…Ｓ′nm …（６） しかし、これは異なった角方位で取られたその多数の１
次元投影から２次元映像を再構成することの、今よく知
られた（且つ解決された）問題をただ提供する。その解
法は、例えばコンピュータ化された断層レントゲン写真
撮影法及び電子顕微鏡使用法のＸ線の、今よく知られ且
つ使用された多角度投影再構成処理のどれか一つである
ことができる。解法の一般的な且つ使用し得る形の一つ
は、詳細にここに述べらる必要のない、いわゆるフィル
ターされた背面投影又は回転／背面投影再構成処理であ
る。
第６図（及び第１０図）の２次元多角度投影再構成方法
を実現させるように、第１図乃至第３図の装置に使用さ
れる適当なコンピュータプログラムの簡単な部分の説明
が、第１８Ａ図及び１８Ｂ図にフローチャートの形で描
かれている。例えば、ステップ1800において、例えばカ
ウンタｍ及びｎを０にセットし、ｑを１にセットするよ
うな適当な初期設定処理が、行なわれる。その後、ステ
ップ1802において、上記ｎカウンタがインクリメントさ
れ、そしてステップ1804において、上記Ｚ軸磁気傾斜が
ステップ1806に示されるような所望の平面体積Ｐｎのた
めの適当なラジオ波フリップパルスの送信の用意に、所
望の値にセットされる。
を実現させるように、第１図乃至第３図の装置に使用さ
れる適当なコンピュータプログラムの簡単な部分の説明
が、第１８Ａ図及び１８Ｂ図にフローチャートの形で描
かれている。例えば、ステップ1800において、例えばカ
ウンタｍ及びｎを０にセットし、ｑを１にセットするよ
うな適当な初期設定処理が、行なわれる。その後、ステ
ップ1802において、上記ｎカウンタがインクリメントさ
れ、そしてステップ1804において、上記Ｚ軸磁気傾斜が
ステップ1806に示されるような所望の平面体積Ｐｎのた
めの適当なラジオ波フリップパルスの送信の用意に、所
望の値にセットされる。
上記90°章動パルスの終了の後に、ステップ1808におい
て、適当な−Ｇｚ再整相化傾斜は、制御された反整相化
放射状傾斜フィールドＧrqをするのと同様に発生される
もので、上記ｑは上記測定サイクルのためのＧｒの特別
の角方位を表わしている。次に、ステップ1809におい
て、−Ｇｚ及びＧrqはオフされる。その後、ステップ18
10において、Ｚ軸Ｇｚが、ステップ1812に示されるよう
に平面Ｐｎのための第１の180°ラジオ波フリッピング
パルスの送信の用意に、もう一度セットされる。その
後、ステップ1814において、上記Ｚ軸傾斜がオフされ、
そして上記放射状傾斜Ｇrqがオンされるもので、このＧ
rqは上記第１のスピン反響信号がこの特別の平面と、こ
の特別の角方位のためにより速く同様のスピン反響信号
内に読み出され、記憶され、蓄積されるステップ1816に
描かれた読出処理の持続期間じゅう残る。
て、適当な−Ｇｚ再整相化傾斜は、制御された反整相化
放射状傾斜フィールドＧrqをするのと同様に発生される
もので、上記ｑは上記測定サイクルのためのＧｒの特別
の角方位を表わしている。次に、ステップ1809におい
て、−Ｇｚ及びＧrqはオフされる。その後、ステップ18
10において、Ｚ軸Ｇｚが、ステップ1812に示されるよう
に平面Ｐｎのための第１の180°ラジオ波フリッピング
パルスの送信の用意に、もう一度セットされる。その
後、ステップ1814において、上記Ｚ軸傾斜がオフされ、
そして上記放射状傾斜Ｇrqがオンされるもので、このＧ
rqは上記第１のスピン反響信号がこの特別の平面と、こ
の特別の角方位のためにより速く同様のスピン反響信号
内に読み出され、記憶され、蓄積されるステップ1816に
描かれた読出処理の持続期間じゅう残る。
ステップ1818において、上記放射状傾斜は、上記Ｚ軸傾
斜がステップ1820において、第２の180°ラジオ波フリ
ッピングパルスの送信の用意に再びオンされるのに対し
て、オフされる。その後、ステップ1822において、上記
Ｚ軸傾斜はもう一度オフされ、上記放射状傾斜は、上記
第２のスピン反響信号がその特別の平面及び角方位のた
めに、同様のスピン反響信号と共に読み出され、記憶さ
れ、及び蓄積され又はそのいずれかされるステップ1824
の読出処理の用意に再びオフされる。その後、この特別
の測定及びデータ収集小サイクルは、ステップ1826にお
いて、上記放射状傾斜をオフすることにより終了する。
斜がステップ1820において、第２の180°ラジオ波フリ
ッピングパルスの送信の用意に再びオンされるのに対し
て、オフされる。その後、ステップ1822において、上記
Ｚ軸傾斜はもう一度オフされ、上記放射状傾斜は、上記
第２のスピン反響信号がその特別の平面及び角方位のた
めに、同様のスピン反響信号と共に読み出され、記憶さ
れ、及び蓄積され又はそのいずれかされるステップ1824
の読出処理の用意に再びオフされる。その後、この特別
の測定及びデータ収集小サイクルは、ステップ1826にお
いて、上記放射状傾斜をオフすることにより終了する。
ステップ1828において、上記高速平面映像化特徴の素早
い測定に１０の平面の全てが供給されたかどうか判断さ
れる。もしそうでないならば、制御は上記ｎカウンタが
インクリメントされるステップ1802に戻され、別の要素
のデータ取得小サイクルが繰返される。
い測定に１０の平面の全てが供給されたかどうか判断さ
れる。もしそうでないならば、制御は上記ｎカウンタが
インクリメントされるステップ1802に戻され、別の要素
のデータ取得小サイクルが繰返される。
結局は、１０の連続する平面全てが供給され、上記プロ
グラムは上記ｍカウンタがインクリメントされるステッ
プ1830に進むであろう。この説明の例に於いては、ｍは
時間の数のトラックを保つために使用され、同様の第１
及び第２のスピン反響信号が特別の角方位で特別の平面
のために測定されている。このカウンタもまた、上記90
°及び180°章動パルスの望まれた相対位相を決定する
のに使用されることができ、新たに獲得されたスピン反
響信号はちょうど述べられた要素の測定小サイクルを通
していくらかの与えられたパス上を蓄積（平均）された
信号から加えられるかどうか減じられるかどうかするこ
とになっている。この説明された例において、上記ｍカ
ウンタの最大値は、上記論議を考慮して今、理解される
べきであるような残余ＦＩＤ信号成分を除去することが
必要又は好ましいならば、測定され、且つ蓄積されねば
ならない同様のスピン反響信号の最小の数を表わす４で
ある。
グラムは上記ｍカウンタがインクリメントされるステッ
プ1830に進むであろう。この説明の例に於いては、ｍは
時間の数のトラックを保つために使用され、同様の第１
及び第２のスピン反響信号が特別の角方位で特別の平面
のために測定されている。このカウンタもまた、上記90
°及び180°章動パルスの望まれた相対位相を決定する
のに使用されることができ、新たに獲得されたスピン反
響信号はちょうど述べられた要素の測定小サイクルを通
していくらかの与えられたパス上を蓄積（平均）された
信号から加えられるかどうか減じられるかどうかするこ
とになっている。この説明された例において、上記ｍカ
ウンタの最大値は、上記論議を考慮して今、理解される
べきであるような残余ＦＩＤ信号成分を除去することが
必要又は好ましいならば、測定され、且つ蓄積されねば
ならない同様のスピン反響信号の最小の数を表わす４で
ある。
最大ｍカウンタ内容が、ステップ1832で判断され、もし
まだ達せられていないならば、上記ｎカウンタはステッ
プ1832において０にリセットされ、制御は上記要素の測
定小サイクルの別の１０回の反復のためにステップ1802
に再び戻される。これに反して、もし上記最大ｍカウン
タ内容が達しているならば、制御は上記ｎ及びｍカウン
タが０にリセットされるステップ1836にパスされる。上
述されたようなｑカウンタは、上記放射状の磁気傾斜の
特別な角方位を決定する。もし、上記所望の最大ｑカウ
ンタ内容が、ステップ1838で判断されたように、まだ達
せられていない（普通、少なくとも180°及びできる限
り360°が、連続する投影間での角方位で１°以下の小
インクリメントに普通当はまられる）ならば、上記ｑカ
ウンタはステップ1839においてインクリメントされ、制
御は次々と進む角方位で上記測定小サイクルの付加の繰
返しのために、ステップ1802に再び戻される。
まだ達せられていないならば、上記ｎカウンタはステッ
プ1832において０にリセットされ、制御は上記要素の測
定小サイクルの別の１０回の反復のためにステップ1802
に再び戻される。これに反して、もし上記最大ｍカウン
タ内容が達しているならば、制御は上記ｎ及びｍカウン
タが０にリセットされるステップ1836にパスされる。上
述されたようなｑカウンタは、上記放射状の磁気傾斜の
特別な角方位を決定する。もし、上記所望の最大ｑカウ
ンタ内容が、ステップ1838で判断されたように、まだ達
せられていない（普通、少なくとも180°及びできる限
り360°が、連続する投影間での角方位で１°以下の小
インクリメントに普通当はまられる）ならば、上記ｑカ
ウンタはステップ1839においてインクリメントされ、制
御は次々と進む角方位で上記測定小サイクルの付加の繰
返しのために、ステップ1802に再び戻される。
多角度１次元投影の必要とされる数が取られるや否や、
上記蓄積された第１及び第２のスピン反響信号は、ステ
ップ1840において、それぞれの平面Ｐｎのためのそれぞ
れの対応する角で、スピン密度の上記必要とされる１次
元投影を得るように、それぞれの角方位のためにフーリ
ェ変換される。その後、ステップ1842において、普通の
再構成処理（例えば、回転／背面投影）が、その後の視
覚的表示の間、使用されるためにそれぞれの平面Ｐｎ上
の表示画素値を再構成するために用いられる。所望の平
面Ｐｎのための上記画素値は、ステップ1884において、
普通の方法で（例えば、これがコンピュータ化されたＸ
線断層レントゲン写真撮影装置で行なわれるのと同様の
方法で）選択され表示される。
上記蓄積された第１及び第２のスピン反響信号は、ステ
ップ1840において、それぞれの平面Ｐｎのためのそれぞ
れの対応する角で、スピン密度の上記必要とされる１次
元投影を得るように、それぞれの角方位のためにフーリ
ェ変換される。その後、ステップ1842において、普通の
再構成処理（例えば、回転／背面投影）が、その後の視
覚的表示の間、使用されるためにそれぞれの平面Ｐｎ上
の表示画素値を再構成するために用いられる。所望の平
面Ｐｎのための上記画素値は、ステップ1884において、
普通の方法で（例えば、これがコンピュータ化されたＸ
線断層レントゲン写真撮影装置で行なわれるのと同様の
方法で）選択され表示される。
２次元フーリェ変換処理を使用する平面映像化のための
磁気傾斜及びラジオ波章動パルスの普通の模範的なシー
ケンスが、第７図に描かれている。ＮＭＲ信号応答の平
面映像化のための２次元フーリェ変換技術は、（1975
年）ジャーナル・オブ・マグネティック・レゾナンス(J
ournal of Magnetic Resonance)の第18章69節のキュー
マ(Kumar)らの「ＮＭＲフーリェゼウグマトログラフィ
（ＮＭＲ Fourier Zeugmatography)」にすでに提出さ
れており、「スピンワープ映像化」を参照し且つ改良し
た医学及び生物学の医薬(Physics in Medicine and Bio
logy)誌の(1980年）第25（４）号の751乃至756ページの
エイデルスタイン(Edelstein)らにる「スピンワープＮ
ＭＲ映像化及び人の全身映像化への応用(Spin Warp NMR
Imaging and Applications to Human Whole-Body Imag
ing)」中に、及び関連したハッチソン(Hutchison)らに
よる1980年３月14日出願のＰＣＴ国際特許出願の第ＰＣ
Ｔ／ＧＢ８１／０００４４号に提出されている。
磁気傾斜及びラジオ波章動パルスの普通の模範的なシー
ケンスが、第７図に描かれている。ＮＭＲ信号応答の平
面映像化のための２次元フーリェ変換技術は、（1975
年）ジャーナル・オブ・マグネティック・レゾナンス(J
ournal of Magnetic Resonance)の第18章69節のキュー
マ(Kumar)らの「ＮＭＲフーリェゼウグマトログラフィ
（ＮＭＲ Fourier Zeugmatography)」にすでに提出さ
れており、「スピンワープ映像化」を参照し且つ改良し
た医学及び生物学の医薬(Physics in Medicine and Bio
logy)誌の(1980年）第25（４）号の751乃至756ページの
エイデルスタイン(Edelstein)らにる「スピンワープＮ
ＭＲ映像化及び人の全身映像化への応用(Spin Warp NMR
Imaging and Applications to Human Whole-Body Imag
ing)」中に、及び関連したハッチソン(Hutchison)らに
よる1980年３月14日出願のＰＣＴ国際特許出願の第ＰＣ
Ｔ／ＧＢ８１／０００４４号に提出されている。
第７図に描かれた傾斜／章動パルスの基礎的なパルスシ
ーケンスは、分離したＧｘ及びＧｙ磁気傾斜成分が、矩
形座標システムが用いられるという理由から次に示され
ることを除いては、第６図のためにすでに論じられたの
と同様である。いくらかの所定の測定サイクルのため
に、上記Ｙ軸傾斜Ｇｙは、信号周波数成分中に垂直位置
（すなわち、Ｙ軸に沿って）の関数として、その後の
（複数の）スピン反響信号に位相依存をコード化する。
上記スピン反響応答は、スピン密度の位相コード化垂直
欄が、上記スピン反響信号の中心周波数に対応する点上
にそれぞれ投影されるように、スイッチ「オン」された
Ｘ軸傾斜Ｇｘのみで読み出される。上記90°と第１の18
0°章動パルスとの間で生じる上記Ｙ軸傾斜Ｇｙの大き
さは、点線により第７図中に示されたように、コード化
する垂直空間のそれぞれ所望のレベルのために変えられ
る。一般に、この実施例に於いては、上記Ｙ軸に沿って
集められた投影の数は、上記Ｙ軸に沿って表示される所
望の画素値の数（すなわち、上述のスピン密度の投影さ
れた垂直欄の数、通例この実施例に於いては、128又は2
56）に等しい。上記Ｇｚ傾斜及びＧｘ傾斜は、第６図の
多角度投影／再構成実施例にすでに論じられたＧｚとＧ
ｒに類似している。
ーケンスは、分離したＧｘ及びＧｙ磁気傾斜成分が、矩
形座標システムが用いられるという理由から次に示され
ることを除いては、第６図のためにすでに論じられたの
と同様である。いくらかの所定の測定サイクルのため
に、上記Ｙ軸傾斜Ｇｙは、信号周波数成分中に垂直位置
（すなわち、Ｙ軸に沿って）の関数として、その後の
（複数の）スピン反響信号に位相依存をコード化する。
上記スピン反響応答は、スピン密度の位相コード化垂直
欄が、上記スピン反響信号の中心周波数に対応する点上
にそれぞれ投影されるように、スイッチ「オン」された
Ｘ軸傾斜Ｇｘのみで読み出される。上記90°と第１の18
0°章動パルスとの間で生じる上記Ｙ軸傾斜Ｇｙの大き
さは、点線により第７図中に示されたように、コード化
する垂直空間のそれぞれ所望のレベルのために変えられ
る。一般に、この実施例に於いては、上記Ｙ軸に沿って
集められた投影の数は、上記Ｙ軸に沿って表示される所
望の画素値の数（すなわち、上述のスピン密度の投影さ
れた垂直欄の数、通例この実施例に於いては、128又は2
56）に等しい。上記Ｇｚ傾斜及びＧｘ傾斜は、第６図の
多角度投影／再構成実施例にすでに論じられたＧｚとＧ
ｒに類似している。
波形のフーリェ変換は、よく知られた信号処理関数に従
って成し遂げられることができる。この実施例に於いて
は、よく知られた「高速フーリェ変換」（ＦＦＴ）が、
先行技術にそれ自身概してよく知られたタイプのディジ
タル信号処理実行に用いられる。この模範的な実施例の
ために熟考された２次元フーリェ変換処理の一つを簡単
に復習するために、以下の分析が与えられる。すなわ
ち、Ｓｎ（ｔ）を、それぞれ異なったＹ軸傾斜Ｇyn（ｎ
＝１，２，…ｎ）のための蓄積（すなわち、平均）され
たスピン反響信号、そのほかにフーリェ変換（平均）さ
れたスピン反響信号とする。
って成し遂げられることができる。この実施例に於いて
は、よく知られた「高速フーリェ変換」（ＦＦＴ）が、
先行技術にそれ自身概してよく知られたタイプのディジ
タル信号処理実行に用いられる。この模範的な実施例の
ために熟考された２次元フーリェ変換処理の一つを簡単
に復習するために、以下の分析が与えられる。すなわ
ち、Ｓｎ（ｔ）を、それぞれ異なったＹ軸傾斜Ｇyn（ｎ
＝１，２，…ｎ）のための蓄積（すなわち、平均）され
たスピン反響信号、そのほかにフーリェ変換（平均）さ
れたスピン反響信号とする。
Ｆ（Ｓｎ）＝Ｓ′ｎ１＋Ｓ′ｎ２＋Ｓ′ｎ３ ＋…Ｓ′ｎｍ …（７） ただしこの場合、Ｓ′nmは、（上記スピン反響信号の読
出の間、Ｘ軸位相コード化のために）ｍにより表わさ
れたＸ軸に沿った位置で、その欄中の特別の垂直のレベ
ルに対応する位相コード化Ｇynを有するスピン密度の投
影された垂直の欄の大きさを順次に表わす振幅の、周波
数ｍでのサイン信号成分である。
出の間、Ｘ軸位相コード化のために）ｍにより表わさ
れたＸ軸に沿った位置で、その欄中の特別の垂直のレベ
ルに対応する位相コード化Ｇynを有するスピン密度の投
影された垂直の欄の大きさを順次に表わす振幅の、周波
数ｍでのサイン信号成分である。
従って、そのような１次元スピン密度投影の列は、異な
った垂直レベル（Ｙ軸）位相コード化を有する列のそれ
ぞれの行と共に形成される。すなわち、 レベル１：Ｓ′11，Ｓ′12，Ｓ′13，…Ｓ′1m …（８） レベル２：Ｓ′21，Ｓ′22，Ｓ′23，…Ｓ′2m …（９） レベル３：Ｓ′31，Ｓ′32，Ｓ′33，…Ｓ′3m …(10) ： ： レベルｎ：Ｓ′n1，Ｓ′n2，Ｓ′n3，…Ｓ′nm …(11) 次に、いくらかの垂直の欄の列部分の値が、それらに沿
ったＹ軸位相コード化と共に読出された垂直の行体積ス
ピン反響のサイプルのように取扱われるということを観
察することができる。従って、この引き出されたサンプ
ルされた波形上（すなわち、それぞれ垂直の列欄に沿っ
た）の２次元フーリェ変換を実行することにより、章動
核密度を表わす画素値は、上記スピン反響信号が来たこ
とから平面体積のそれぞれの点体積のために引き出され
ることができる。すなわち、もし上記垂直の次元の引き
出された位相コード化波形が、ｍが列欄の数であるＱｍ
により示されるならば、Ｑｍはサンプル値により表わさ
れる。すなわち、 Ｑｍ＝Ｓ′1m，Ｓ′2m，Ｓ′3m，…Ｓ′nm …(12) 及び Ｆ（Ｑｍ）＝Ｑ′m1＋Ｑ′m2＋Ｑ′m3 ＋…Ｑ′mq …(13) ただしこの場合、Ｑmqは、ｍに相当するＸ軸位置と
ｑに相当するＹ軸位置とで、上記平面体積中に空間的に
置かれた部分的な点体積のスピン密度の大きさを順次表
わす振幅の、周波数ｑでのサイン信号成分である。
った垂直レベル（Ｙ軸）位相コード化を有する列のそれ
ぞれの行と共に形成される。すなわち、 レベル１：Ｓ′11，Ｓ′12，Ｓ′13，…Ｓ′1m …（８） レベル２：Ｓ′21，Ｓ′22，Ｓ′23，…Ｓ′2m …（９） レベル３：Ｓ′31，Ｓ′32，Ｓ′33，…Ｓ′3m …(10) ： ： レベルｎ：Ｓ′n1，Ｓ′n2，Ｓ′n3，…Ｓ′nm …(11) 次に、いくらかの垂直の欄の列部分の値が、それらに沿
ったＹ軸位相コード化と共に読出された垂直の行体積ス
ピン反響のサイプルのように取扱われるということを観
察することができる。従って、この引き出されたサンプ
ルされた波形上（すなわち、それぞれ垂直の列欄に沿っ
た）の２次元フーリェ変換を実行することにより、章動
核密度を表わす画素値は、上記スピン反響信号が来たこ
とから平面体積のそれぞれの点体積のために引き出され
ることができる。すなわち、もし上記垂直の次元の引き
出された位相コード化波形が、ｍが列欄の数であるＱｍ
により示されるならば、Ｑｍはサンプル値により表わさ
れる。すなわち、 Ｑｍ＝Ｓ′1m，Ｓ′2m，Ｓ′3m，…Ｓ′nm …(12) 及び Ｆ（Ｑｍ）＝Ｑ′m1＋Ｑ′m2＋Ｑ′m3 ＋…Ｑ′mq …(13) ただしこの場合、Ｑmqは、ｍに相当するＸ軸位置と
ｑに相当するＹ軸位置とで、上記平面体積中に空間的に
置かれた部分的な点体積のスピン密度の大きさを順次表
わす振幅の、周波数ｑでのサイン信号成分である。
結果は、選択された平面体積中の、対応する要素の
「点」体積で空間的なスピン密度をそれぞれ表わすディ
ジタル画素データ信号の列である。これらは、ＣＲＴ上
にビデオ映像表示を引出すために慣例的に記憶され且つ
使用される。例えば、画素データ信号のそのような列
は、ｘ軸画素位置のための画素値が左から右に増し、且
つＹ軸画素位置が底部から頂部へ増す上記定義を使用し
て以下に描かれている。すなわち、 Ｑ′11，Ｑ′21，…Ｑ′m1 …(14) Ｑ′12，Ｑ′22，…Ｑ′m2 …(15) Ｑ′13，Ｑ′23，…Ｑ′m3 …(16) ： ： ： ： ： ： Ｑ′1q，Ｑ′2q，…Ｑ′mq …(17) ただしこの場合、右下側左に記したｍはＸ軸画素位置を
表わす周波数ｍに対応し、右下側右に記したｑは上記
したようにＹ軸画素位置を表わす周波数ｑに対応す
る。
「点」体積で空間的なスピン密度をそれぞれ表わすディ
ジタル画素データ信号の列である。これらは、ＣＲＴ上
にビデオ映像表示を引出すために慣例的に記憶され且つ
使用される。例えば、画素データ信号のそのような列
は、ｘ軸画素位置のための画素値が左から右に増し、且
つＹ軸画素位置が底部から頂部へ増す上記定義を使用し
て以下に描かれている。すなわち、 Ｑ′11，Ｑ′21，…Ｑ′m1 …(14) Ｑ′12，Ｑ′22，…Ｑ′m2 …(15) Ｑ′13，Ｑ′23，…Ｑ′m3 …(16) ： ： ： ： ： ： Ｑ′1q，Ｑ′2q，…Ｑ′mq …(17) ただしこの場合、右下側左に記したｍはＸ軸画素位置を
表わす周波数ｍに対応し、右下側右に記したｑは上記
したようにＹ軸画素位置を表わす周波数ｑに対応す
る。
第１９Ａ図及び１９Ｂ図に示したフローチャートは、第
７図（及び第１１図）の実施例のための２次元フーリェ
変換再構成技術の実行を説明するつもりであることを除
いては、第１８Ａ図及び１８Ｂ図に示されたものと同様
のものである。（第１６図の３次元フーリェ変換実施例
は、まさに同様であるが、しかし１次元に２次元を分解
し、次に逐点核スピン密度分布に分解するために、その
後２回フーリェ変換されることができる２次元関数のシ
リーズに、３次元を分解するための特別のフーリェ変換
ステップを含むであろう。） ステップ1900において、カウンタｎ，ｍ及びｑの初期化
の後、ステップ1902乃至1928から成る要素の測定小サイ
クルは、第１８Ａ及び１８Ｂ図のステップ1802乃至1828
から成るそれと本質的には同様のものである。根本的な
違いは、蓄積されたデータが、すべて同様の相対角方位
で取られるが、しかし明白であるべきであるように、Ｙ
軸に沿った異なった垂直の位置のために位相コード化さ
れるために、（カウンタｑの内容に従って）Ｙ軸傾斜Ｇ
ｙにより次に位相コード化が行なわれるということであ
る。要素測定小サイクルの制御された繰返しのためのス
テップ1930乃至1939において、上記ｍ，ｎ及びｑカウン
タ制御機能は、上述された第１８Ａ図及び１８Ｂ図のス
テップ1830乃至1839と全く同様である。
７図（及び第１１図）の実施例のための２次元フーリェ
変換再構成技術の実行を説明するつもりであることを除
いては、第１８Ａ図及び１８Ｂ図に示されたものと同様
のものである。（第１６図の３次元フーリェ変換実施例
は、まさに同様であるが、しかし１次元に２次元を分解
し、次に逐点核スピン密度分布に分解するために、その
後２回フーリェ変換されることができる２次元関数のシ
リーズに、３次元を分解するための特別のフーリェ変換
ステップを含むであろう。） ステップ1900において、カウンタｎ，ｍ及びｑの初期化
の後、ステップ1902乃至1928から成る要素の測定小サイ
クルは、第１８Ａ及び１８Ｂ図のステップ1802乃至1828
から成るそれと本質的には同様のものである。根本的な
違いは、蓄積されたデータが、すべて同様の相対角方位
で取られるが、しかし明白であるべきであるように、Ｙ
軸に沿った異なった垂直の位置のために位相コード化さ
れるために、（カウンタｑの内容に従って）Ｙ軸傾斜Ｇ
ｙにより次に位相コード化が行なわれるということであ
る。要素測定小サイクルの制御された繰返しのためのス
テップ1930乃至1939において、上記ｍ，ｎ及びｑカウン
タ制御機能は、上述された第１８Ａ図及び１８Ｂ図のス
テップ1830乃至1839と全く同様である。
従って、蓄積（平均）された第１及び第２のスピン反響
信号が、利用できるようにされるや否や、ステップ1940
において、第１のフーリェ変換ステップが、それぞれの
平面のために、位相コード化された垂直の欄を表わす空
間的な点を得るように、それぞれコード化されたＹ軸レ
ベルのために成し遂げられる。その後、ステップ1942に
おいて、フーリェ変換の他の次元は、関心のそれぞれの
平面のためのそれぞれの欄に沿った逐点画素値に、垂直
の欄関数を分解するように生じる。従って、映像画素値
の列が再構成されるや否や、ステップ1944において、い
くらかの所望の平面のためのこれらの画素の普通の選択
及び表示が始められることができる。
信号が、利用できるようにされるや否や、ステップ1940
において、第１のフーリェ変換ステップが、それぞれの
平面のために、位相コード化された垂直の欄を表わす空
間的な点を得るように、それぞれコード化されたＹ軸レ
ベルのために成し遂げられる。その後、ステップ1942に
おいて、フーリェ変換の他の次元は、関心のそれぞれの
平面のためのそれぞれの欄に沿った逐点画素値に、垂直
の欄関数を分解するように生じる。従って、映像画素値
の列が再構成されるや否や、ステップ1944において、い
くらかの所望の平面のためのこれらの画素の普通の選択
及び表示が始められることができる。
第１８図及び１９図の簡単にされたフローチャートの説
明がちょうどそれであり、これらの所望の制御機能の多
くの異なった特別な詳細な実施が、コンピュータプログ
ラムソフトウェアか及び専用ハードウェアか又はその一
方かで、及び同様のものの混合で又はその一方で達せら
れることができることが理解されるべきである。この発
明の実施に使用されたディジタルデータ処理システムの
いくらかの所定の構成のデータ処理制約内に、必要とさ
れる入力データがデータ捕獲処理に利用し得るようにな
るや否や、分離した列プロセッサ等で、少なくともいく
らかのフーリェ変換又は他のディジタル信号処理を実行
することが好ましいかもしれないこともまた理解される
だろう。そのような目的のために、ＣＳＰＩ社のＭＡＰ
２００型の現在商業上利用し得る列プロセッサのよう
な、普通の列プロセッサを組込むことが好ましいかもし
れない。
明がちょうどそれであり、これらの所望の制御機能の多
くの異なった特別な詳細な実施が、コンピュータプログ
ラムソフトウェアか及び専用ハードウェアか又はその一
方かで、及び同様のものの混合で又はその一方で達せら
れることができることが理解されるべきである。この発
明の実施に使用されたディジタルデータ処理システムの
いくらかの所定の構成のデータ処理制約内に、必要とさ
れる入力データがデータ捕獲処理に利用し得るようにな
るや否や、分離した列プロセッサ等で、少なくともいく
らかのフーリェ変換又は他のディジタル信号処理を実行
することが好ましいかもしれないこともまた理解される
だろう。そのような目的のために、ＣＳＰＩ社のＭＡＰ
２００型の現在商業上利用し得る列プロセッサのよう
な、普通の列プロセッサを組込むことが好ましいかもし
れない。
第７図に関連して上述された２次元フーリェ変換再構成
技術が、先行技術の「スピンワープ」映像化にいくつか
の類似を有するのに対し、いくつかの改良及び違いもま
たある。例えば、 １．所定のＮＭＲ信号応答（例えば、スピン反響）を発
生するために、被験体（例えば、平面体積）の選択され
た小体積のみ中の原子核の選択的な章動は、たった一つ
のスピン−格子緩和時間遅延Ｔ１の間、時間／空間分割
多重送信により、高速多平面映像化処理を実行すること
が可能にされる。「スピンワープ」技術が、異なったそ
れぞれの平面のみを選択的に励磁するように90°章動パ
ルスのための異なった中心周波数を使用することによ
り、同様の高速多平面映像化を許すように修正されるこ
とができることが可能である。しかしながら、現在知ら
れた「スピンワープ」技術の測定の一つは、全被験体じ
ゅうの核スピンを必然的に妨げ、従って有効なデータ収
集処理の間、Ｔ１についての待機時間を必要とする周波
数掃引パルスの断熱高速通過の間、それら中の全てのス
ピンを反転するために180°章動パルスで全サンプルを
処理する。
技術が、先行技術の「スピンワープ」映像化にいくつか
の類似を有するのに対し、いくつかの改良及び違いもま
たある。例えば、 １．所定のＮＭＲ信号応答（例えば、スピン反響）を発
生するために、被験体（例えば、平面体積）の選択され
た小体積のみ中の原子核の選択的な章動は、たった一つ
のスピン−格子緩和時間遅延Ｔ１の間、時間／空間分割
多重送信により、高速多平面映像化処理を実行すること
が可能にされる。「スピンワープ」技術が、異なったそ
れぞれの平面のみを選択的に励磁するように90°章動パ
ルスのための異なった中心周波数を使用することによ
り、同様の高速多平面映像化を許すように修正されるこ
とができることが可能である。しかしながら、現在知ら
れた「スピンワープ」技術の測定の一つは、全被験体じ
ゅうの核スピンを必然的に妨げ、従って有効なデータ収
集処理の間、Ｔ１についての待機時間を必要とする周波
数掃引パルスの断熱高速通過の間、それら中の全てのス
ピンを反転するために180°章動パルスで全サンプルを
処理する。
２．上記現在知られた「スピンワープ映像化」技術は、
上記核スピンの反整相を生じさせ、次に再整相を生じさ
せるために、上記Ｇｘ傾斜を反転することによりスピン
反響信号を得る。これに反して、第７図の上記技術は、
上記スピンを再整相し、スピン反響を生成するために関
心の平面のみに影響する180°章動パルスを利用する。
結果として、上記磁場の不均等性により生じさせられた
核スピンの固有の再整相は、上記スピン反響応答が関係
する限りにおいて、取消されるためにこのタイプの反整
相誤差を上記180°章動パルスが生じさせるから、自動
的に除去される。
上記核スピンの反整相を生じさせ、次に再整相を生じさ
せるために、上記Ｇｘ傾斜を反転することによりスピン
反響信号を得る。これに反して、第７図の上記技術は、
上記スピンを再整相し、スピン反響を生成するために関
心の平面のみに影響する180°章動パルスを利用する。
結果として、上記磁場の不均等性により生じさせられた
核スピンの固有の再整相は、上記スピン反響応答が関係
する限りにおいて、取消されるためにこのタイプの反整
相誤差を上記180°章動パルスが生じさせるから、自動
的に除去される。
３．上記スピン反響発生を生じさせるための180°ラジ
オ波章動パルスの使用もまた、それぞれ（普通、他の同
様のスピン反響応答で平均化された後）それ自身対応す
る映像の生成に使用されることができる付加のスピン反
響応答を生成するために付加の180°章動パルスの使用
を許す。少なくとも２つのそのような連続するスピン反
響映像の使用で、Ｔ２パラメータＮＭＲ映像を計算する
ことができる。先の知られた「スピンワープ映像化」処
理もまた、Ｇｘ傾斜を交互に行い続けることにより、連
続するスピン反響を得ることができる。しかしながら、
磁場不均等性のためにスピン反響のいくらかの歪みは、
そのような誤差が現在提議された処理でのように先天的
に取消されないから、そのような先のスピンワープ処理
で次第にさらに悪くなるだろう。
オ波章動パルスの使用もまた、それぞれ（普通、他の同
様のスピン反響応答で平均化された後）それ自身対応す
る映像の生成に使用されることができる付加のスピン反
響応答を生成するために付加の180°章動パルスの使用
を許す。少なくとも２つのそのような連続するスピン反
響映像の使用で、Ｔ２パラメータＮＭＲ映像を計算する
ことができる。先の知られた「スピンワープ映像化」処
理もまた、Ｇｘ傾斜を交互に行い続けることにより、連
続するスピン反響を得ることができる。しかしながら、
磁場不均等性のためにスピン反響のいくらかの歪みは、
そのような誤差が現在提議された処理でのように先天的
に取消されないから、そのような先のスピンワープ処理
で次第にさらに悪くなるだろう。
もし、第７図の実施例が連続するスピン反響信号を得る
ために使用されるならば、それぞれの180°章動パルス
が上記スピン反響信号の相対位相を反転するゆえに、上
記Ｙ軸傾斜Ｇｙによって位相コード化は、連続するスピ
ン反響信号ごとに反転されるであろうということが注意
されるべきである。結果として、連続するスピン反響信
号から計算された映像は、お互いに関してめちゃくちゃ
に再構成される。従って、この実施例に於いては、上記
映像表示コンピュータ（又は上記システムのいくつかの
他の信号処理デバイス）は、表示されることになってい
る結果映像を垂直に反転するようにプログラムされるこ
とが好ましい。
ために使用されるならば、それぞれの180°章動パルス
が上記スピン反響信号の相対位相を反転するゆえに、上
記Ｙ軸傾斜Ｇｙによって位相コード化は、連続するスピ
ン反響信号ごとに反転されるであろうということが注意
されるべきである。結果として、連続するスピン反響信
号から計算された映像は、お互いに関してめちゃくちゃ
に再構成される。従って、この実施例に於いては、上記
映像表示コンピュータ（又は上記システムのいくつかの
他の信号処理デバイス）は、表示されることになってい
る結果映像を垂直に反転するようにプログラムされるこ
とが好ましい。
上述されたように、上記ＮＭＲ信号応答が（例えば、行
体積に対する平面体積の場合のように）原子核のより大
きな集団から引出される時、得られる信号−雑音比効果
を予期されることがある。例えば、平面体積から発生さ
れた信号を使用するＮＭＲ映像法は、上記ＮＭＲ信号が
いくらかの所定の時間で、たった一つの行体積から引出
される逐行ＮＭＲ映像化処理を越えて再構成処理に使用
された異なった投影の数の平方根にほぼ等しい。
体積に対する平面体積の場合のように）原子核のより大
きな集団から引出される時、得られる信号−雑音比効果
を予期されることがある。例えば、平面体積から発生さ
れた信号を使用するＮＭＲ映像法は、上記ＮＭＲ信号が
いくらかの所定の時間で、たった一つの行体積から引出
される逐行ＮＭＲ映像化処理を越えて再構成処理に使用
された異なった投影の数の平方根にほぼ等しい。
同様の信号−雑音比改良は、多次元再構成処理と同時に
使用された小体積の他の構成のために予期されることが
できる。例えば、再び第４図を参照すると、スピン反響
が限定された小体積１，１′から得ることができること
を思出すだろう。もし、上記平面体積領域１，１′が比
較的薄く選択されるならば、これは限定された行体積に
対応するであろう。しかしながら、小体積領域１，１′
により大きな体積を使用させ、そしてゆえに、固有の信
号−雑音比効果を提供させるように、90°及び180°章
動パルス又はその一方（すなわち、上記平面体積１，
１′の一方又は両方を比較的より厚くする）と組合わさ
れた選択を減じることもまた可能である。例えば、もし
上記平面領域１′が比較的幅が広くされるならば、上記
選択された領域１，１′はそれが同時にいくらかの行体
積をカバーするような、比較的より高いであろう。上記
全体の平面を映像化するための上述されたような２次元
再構成処理は、次に上記選択された小平面体積じゅうの
逐点空間核密度分布を分解するために用いられることが
できる。
使用された小体積の他の構成のために予期されることが
できる。例えば、再び第４図を参照すると、スピン反響
が限定された小体積１，１′から得ることができること
を思出すだろう。もし、上記平面体積領域１，１′が比
較的薄く選択されるならば、これは限定された行体積に
対応するであろう。しかしながら、小体積領域１，１′
により大きな体積を使用させ、そしてゆえに、固有の信
号−雑音比効果を提供させるように、90°及び180°章
動パルス又はその一方（すなわち、上記平面体積１，
１′の一方又は両方を比較的より厚くする）と組合わさ
れた選択を減じることもまた可能である。例えば、もし
上記平面領域１′が比較的幅が広くされるならば、上記
選択された領域１，１′はそれが同時にいくらかの行体
積をカバーするような、比較的より高いであろう。上記
全体の平面を映像化するための上述されたような２次元
再構成処理は、次に上記選択された小平面体積じゅうの
逐点空間核密度分布を分解するために用いられることが
できる。
上記予期された信号−雑音比効果に加えて、上記平面の
外の小領域のこの選択がデータのより限定された総数を
集めることを許し、それゆえに映像に、より高速の処理
及び再構成されることができることが注意されるであろ
う。例えば、医師が上記ＮＭＲ映像化装置で、疑われた
器官のありかを見つけることを助けるために粗い第１の
映像を得ることができるために、データの比較的少ない
総数を集め、最初に広い領域から映像を再構成すること
が好ましくされることができる。次に、この所望の領域
上にその後集中することにより、小体積のより細かく分
解された映像を得ることができる。もし、比較的より小
さな小体積のみが関心のものであるならば、上記装置の
最高の分解能力がこの比較的より小さな領域に集中され
ることができ、従ってもし、よりいっそう多くの画素を
有する被験体断面の最高の範囲を再構成するための（例
えば、他の技術により発生されたＮＭＲ信号が、より広
い領域から放射されることができるから）要求をサンプ
ルすることにより、従って同様に所望の高分解映像を得
るために必要とされることにより強制されるならば、関
心のより小さな領域のための高分解映像を許すことはべ
つなふうに可能である。代案のように、又は上記小体積
の分解を向上させることに加えて、特別の平均を集める
ことに費やされた増された時間の平方根に準じて、信号
−雑音を改良するために限定された領域に付加の平均を
集中することができる。
外の小領域のこの選択がデータのより限定された総数を
集めることを許し、それゆえに映像に、より高速の処理
及び再構成されることができることが注意されるであろ
う。例えば、医師が上記ＮＭＲ映像化装置で、疑われた
器官のありかを見つけることを助けるために粗い第１の
映像を得ることができるために、データの比較的少ない
総数を集め、最初に広い領域から映像を再構成すること
が好ましくされることができる。次に、この所望の領域
上にその後集中することにより、小体積のより細かく分
解された映像を得ることができる。もし、比較的より小
さな小体積のみが関心のものであるならば、上記装置の
最高の分解能力がこの比較的より小さな領域に集中され
ることができ、従ってもし、よりいっそう多くの画素を
有する被験体断面の最高の範囲を再構成するための（例
えば、他の技術により発生されたＮＭＲ信号が、より広
い領域から放射されることができるから）要求をサンプ
ルすることにより、従って同様に所望の高分解映像を得
るために必要とされることにより強制されるならば、関
心のより小さな領域のための高分解映像を許すことはべ
つなふうに可能である。代案のように、又は上記小体積
の分解を向上させることに加えて、特別の平均を集める
ことに費やされた増された時間の平方根に準じて、信号
−雑音を改良するために限定された領域に付加の平均を
集中することができる。
もし、上記小平面体積が、本質的に逐行映像化処理に類
似して選択された「高い」行として選択されるならば、
残余ＦＩＤ信号成分を妨げることが予期されることがで
きるような、180°章動パルスではなくて90°章動パル
スで励磁される重要な小体積要素がある。従って、90°
及び180°章動パルスの４つの異なった位相変化が、こ
れらの妨害ＦＩＤ信号成分を除去するように、連続する
測定サイクルからスピン反響信号の同期検波及び平均化
と同時に使用されることが好ましい。理解されるべきで
あるように、これはそれぞれの投影のために少なくとも
４つ以上の信号測定サイクルを行うことが必要となると
いう制限を与えるであろう。上記高速多平面映像化処理
（例えば、時間／空間分割多重送信特徴）に使用される
ことができる次の「高い」行領域体積は、第４図に示さ
れた領域２，２′のような非重複領域である。しかしな
がら、この非重複領域が関心の疑わしい領域の前後に置
かれるゆえに、関心の実施の小平面領域のためのこの別
なふうに利益のある特徴を事実上失うかもしれないため
に、高速多平面映像化処理に含まれることができる他の
可能な部位又はそこに置かれた真の関心を注意すること
ができる。
似して選択された「高い」行として選択されるならば、
残余ＦＩＤ信号成分を妨げることが予期されることがで
きるような、180°章動パルスではなくて90°章動パル
スで励磁される重要な小体積要素がある。従って、90°
及び180°章動パルスの４つの異なった位相変化が、こ
れらの妨害ＦＩＤ信号成分を除去するように、連続する
測定サイクルからスピン反響信号の同期検波及び平均化
と同時に使用されることが好ましい。理解されるべきで
あるように、これはそれぞれの投影のために少なくとも
４つ以上の信号測定サイクルを行うことが必要となると
いう制限を与えるであろう。上記高速多平面映像化処理
（例えば、時間／空間分割多重送信特徴）に使用される
ことができる次の「高い」行領域体積は、第４図に示さ
れた領域２，２′のような非重複領域である。しかしな
がら、この非重複領域が関心の疑わしい領域の前後に置
かれるゆえに、関心の実施の小平面領域のためのこの別
なふうに利益のある特徴を事実上失うかもしれないため
に、高速多平面映像化処理に含まれることができる他の
可能な部位又はそこに置かれた真の関心を注意すること
ができる。
同時に、他の場合にそのような同様の事情で利用される
ことができる考慮すべき補償がある。例えば、関心の小
体積領域のいくつかの場所のための再構成された映像の
ぶれを事実上減じることができるかもしれない。例え
ば、患者（円筒状の被検体）が鼓動する心臓と同様の胸
レベルである肺に疑わしい腫瘍を持っている第８図を考
慮しなさい。真直ぐな最高平面体積再構成処理は、心臓
により引起こされるぶれによって低下させられてしま
う。しかしながら、もし関心の小平面領域が鼓動する心
臓ではなく腫瘍を含んで選択されるならば、ぶれは除去
されることができる。第８図に描かれたように、領域
１′が180°章動パルスによって選択的に照射される
が、しかし腫瘍のみを含むのに対し、領域１は90°章動
パルスによって選択的に照射され、鼓動する心臓も疑わ
しい肺腫瘍も含む。従って、生ずるＮＭＲスピン反響信
号は、心臓からではなくて腫瘍からの信号成分を含んで
いる。
ことができる考慮すべき補償がある。例えば、関心の小
体積領域のいくつかの場所のための再構成された映像の
ぶれを事実上減じることができるかもしれない。例え
ば、患者（円筒状の被検体）が鼓動する心臓と同様の胸
レベルである肺に疑わしい腫瘍を持っている第８図を考
慮しなさい。真直ぐな最高平面体積再構成処理は、心臓
により引起こされるぶれによって低下させられてしま
う。しかしながら、もし関心の小平面領域が鼓動する心
臓ではなく腫瘍を含んで選択されるならば、ぶれは除去
されることができる。第８図に描かれたように、領域
１′が180°章動パルスによって選択的に照射される
が、しかし腫瘍のみを含むのに対し、領域１は90°章動
パルスによって選択的に照射され、鼓動する心臓も疑わ
しい肺腫瘍も含む。従って、生ずるＮＭＲスピン反響信
号は、心臓からではなくて腫瘍からの信号成分を含んで
いる。
従って、ぶれがスピン反響信号それ自身で避けられるゆ
えに、ぶれが第８図のそういう事情で概して避けられる
と仮定されることができる。あいにく、それは心臓が領
域１内におかれており、従って妨害残余ＦＩＤ信号成分
をまだ生成することができるから、そうでない。上述さ
れた４位相信号照射／平均化技術が、上記残余ＦＩＤ成
分を除去するためにデザインされているのに対して、そ
れは上記残余ＦＩＤ成分が一つの測定サイクルから次の
サイクルに一致してなるであろうという仮定に基づいて
いる。動いている心臓（又はいくらかの他の比較的動く
要素）が、変化残余ＦＩＤを生成することができるゆえ
に、それは上記４位相信号平均化技術により除去される
ことができない。したがって、上記ＦＩＤ成分は第８図
に描かれた場合の映像に、まだぶれを生成することがで
きる。
えに、ぶれが第８図のそういう事情で概して避けられる
と仮定されることができる。あいにく、それは心臓が領
域１内におかれており、従って妨害残余ＦＩＤ信号成分
をまだ生成することができるから、そうでない。上述さ
れた４位相信号照射／平均化技術が、上記残余ＦＩＤ成
分を除去するためにデザインされているのに対して、そ
れは上記残余ＦＩＤ成分が一つの測定サイクルから次の
サイクルに一致してなるであろうという仮定に基づいて
いる。動いている心臓（又はいくらかの他の比較的動く
要素）が、変化残余ＦＩＤを生成することができるゆえ
に、それは上記４位相信号平均化技術により除去される
ことができない。したがって、上記ＦＩＤ成分は第８図
に描かれた場合の映像に、まだぶれを生成することがで
きる。
このタイプの潜在的なぶれが、真直ぐな成分平面体積再
構成のぶれより多く又は少なく妨げるかどうかまだ知ら
れていないけれども、もし領域１と１′の選択的な方位
が比較的動く要素を含まないことを（第９Ａ及び９Ｂ図
に描かれたように）見出だされることができるならば、
この潜在的な問題は除去されることができる。例えば、
第９Ａ及び９Ｂ図に描かれているように、領域１と１′
が上記疑わしい腫瘍位置で今までどおり交わるが、しか
しそれらは両方とも、所望のＮＭＲスピン反響信号応答
と共に潜在的な残余ＦＩＤ妨害さえも、どうあっても生
成することができないために、鼓動する心臓位置を避け
る。xy座標を回転させるためのＧｘ及びＧｙ傾斜の所望
の再方位測定は、普通の三角法に従って所望の結果を生
成するために、同時にＧｘ及びｇｙ傾斜の組合せを使用
することにより、得られることができる。
構成のぶれより多く又は少なく妨げるかどうかまだ知ら
れていないけれども、もし領域１と１′の選択的な方位
が比較的動く要素を含まないことを（第９Ａ及び９Ｂ図
に描かれたように）見出だされることができるならば、
この潜在的な問題は除去されることができる。例えば、
第９Ａ及び９Ｂ図に描かれているように、領域１と１′
が上記疑わしい腫瘍位置で今までどおり交わるが、しか
しそれらは両方とも、所望のＮＭＲスピン反響信号応答
と共に潜在的な残余ＦＩＤ妨害さえも、どうあっても生
成することができないために、鼓動する心臓位置を避け
る。xy座標を回転させるためのＧｘ及びＧｙ傾斜の所望
の再方位測定は、普通の三角法に従って所望の結果を生
成するために、同時にＧｘ及びｇｙ傾斜の組合せを使用
することにより、得られることができる。
代表的な模範的な磁気傾斜及びラジオ波章動パルスシー
ケンスは、（第６図の実施例と全ての点で同様の）多角
度再構成のために別々に第１０及び１１図に映像化する
関心の小平面領域のために示されており、（第７図と全
ての点で同様の）２次元フーリェ変換実施例のために第
１０図に示されている。これらの模範的な第１０図及び
第１１図実施例に於いて、平面体積はちょうど前と同様
に上記90°ラジオ波章動パルスとＺ軸傾斜Ｇｚとにより
選択される。しかしながら、次に、上記180°ラジオ波
章動パルスは比較的に弱いＹ軸磁気傾斜Ｇｙ及び上記18
0°章動パルスのより広い周波数スペクトル又はその一
方のために、垂直のＹ軸次元に伸びるかなりより幅の広
い平面領域を選択的に励磁する。この方法に於いて、関
心の小平面「高い行」領域は、上記スピン反響信号を生
成するために選択的に励磁される。
ケンスは、（第６図の実施例と全ての点で同様の）多角
度再構成のために別々に第１０及び１１図に映像化する
関心の小平面領域のために示されており、（第７図と全
ての点で同様の）２次元フーリェ変換実施例のために第
１０図に示されている。これらの模範的な第１０図及び
第１１図実施例に於いて、平面体積はちょうど前と同様
に上記90°ラジオ波章動パルスとＺ軸傾斜Ｇｚとにより
選択される。しかしながら、次に、上記180°ラジオ波
章動パルスは比較的に弱いＹ軸磁気傾斜Ｇｙ及び上記18
0°章動パルスのより広い周波数スペクトル又はその一
方のために、垂直のＹ軸次元に伸びるかなりより幅の広
い平面領域を選択的に励磁する。この方法に於いて、関
心の小平面「高い行」領域は、上記スピン反響信号を生
成するために選択的に励磁される。
前のように、Ｇｒは再構成されるために小体積について
種々の相対角度で、１次元投影を発生するために使用さ
れた放射状に向けられた磁気傾斜である。第１１図２次
元フーリェ変換実施例は、次に上記放射状の磁気傾斜Ｇ
ｒがＸ軸傾斜Ｇｘにより置換えられ、そして垂直の又は
Ｙ軸情報が（点線により示されているように）異なった
測定サイクルの異なった値にＹ軸磁気傾斜Ｇｙをステッ
プすることにより、位相コード化されることを除いて
は、所望の「高い行」小体積領域からのスピン反響を得
るために、類似した選択技術を使用する。
種々の相対角度で、１次元投影を発生するために使用さ
れた放射状に向けられた磁気傾斜である。第１１図２次
元フーリェ変換実施例は、次に上記放射状の磁気傾斜Ｇ
ｒがＸ軸傾斜Ｇｘにより置換えられ、そして垂直の又は
Ｙ軸情報が（点線により示されているように）異なった
測定サイクルの異なった値にＹ軸磁気傾斜Ｇｙをステッ
プすることにより、位相コード化されることを除いて
は、所望の「高い行」小体積領域からのスピン反響を得
るために、類似した選択技術を使用する。
２次元フーリェ変換実施例を使用することの一つの可能
な副効果結果は、垂直のＹ軸次元に一列に並べること
が、もしスピン反響処理領域が視野の再構成されたフィ
ールドより広いならば、生成される。第１２図はその問
題を示している。ここで、再構成される被験体は、上記
視野のフィールドが被験体断面より広い（または、少な
くとも同じくらい広い）時、正確に再構成され且つ表示
される。しかしながら、第１２図の最も右にもまた描か
れているように、もし視野の垂直なフィールドが再構成
される被験体の垂直の範囲より小さいならば、被験体の
頂部と底部はエイリアシング問題のためにお互いの頂部
上に「折り重なる(wrap around)」だろう。
な副効果結果は、垂直のＹ軸次元に一列に並べること
が、もしスピン反響処理領域が視野の再構成されたフィ
ールドより広いならば、生成される。第１２図はその問
題を示している。ここで、再構成される被験体は、上記
視野のフィールドが被験体断面より広い（または、少な
くとも同じくらい広い）時、正確に再構成され且つ表示
される。しかしながら、第１２図の最も右にもまた描か
れているように、もし視野の垂直なフィールドが再構成
される被験体の垂直の範囲より小さいならば、被験体の
頂部と底部はエイリアシング問題のためにお互いの頂部
上に「折り重なる(wrap around)」だろう。
ゆえに、このタイプのエイリアシング問題を避けるため
に、スピン反響信号を生成するために使用された関心の
領域が視野の再構成フィールドより確実に狭くするべき
である。より難解な関係した問題は、同様のタイプのエ
イリアシング問題が、もしスピン反響信号を発生する関
心の領域が、Ｙ軸傾斜フィールド中に垂直に中心に置か
れてないならば、やはりまだ遭遇されることができると
いうことである。もしそう中心に置かれていないなら
ば、再構成映像はＹ軸傾斜フィールド上に中央に置かれ
る視野のフィールドにエイリアスするだろう。第１３ａ
図乃至第１３ｅ図は、上記問題を目に見えるようにする
ことに役に立つ。これらの図に於いて、上記スピン反響
信号を発生する関心領域は、全体が三角形の形状である
と仮定する。Ｙ軸傾斜フィールドの中心線は、図中点線
により描かれており、結果として表示される映像はまた
視野の再構成されたフィールドを表わす箱中に描かれて
いる。第１３ａ図で、三角形は視野の再構成され且つ表
示されたフィールド中に正確に中央に置かれている。し
かしながら、三角形がＧｙ中心線に関して上方に動くに
つれて、再構成されて表示される映像は、対応する量だ
け三角形を折り重ねる(wrap)ことが見られるであろう。
それが、第１３ｄ図の視野のフィールドの頂部に正確に
置かれる時、上記再構成された映像は第１３ａ図と同様
に再び正常に現われる。Ｙ軸傾斜に関して関心の領域の
さらに上方への相対的な運動は、上記エイリアシング問
題のために第１３ｅ図に示されたように、同様のタイプ
の折り重ね(wrap around)効果を生じる。
に、スピン反響信号を生成するために使用された関心の
領域が視野の再構成フィールドより確実に狭くするべき
である。より難解な関係した問題は、同様のタイプのエ
イリアシング問題が、もしスピン反響信号を発生する関
心の領域が、Ｙ軸傾斜フィールド中に垂直に中心に置か
れてないならば、やはりまだ遭遇されることができると
いうことである。もしそう中心に置かれていないなら
ば、再構成映像はＹ軸傾斜フィールド上に中央に置かれ
る視野のフィールドにエイリアスするだろう。第１３ａ
図乃至第１３ｅ図は、上記問題を目に見えるようにする
ことに役に立つ。これらの図に於いて、上記スピン反響
信号を発生する関心領域は、全体が三角形の形状である
と仮定する。Ｙ軸傾斜フィールドの中心線は、図中点線
により描かれており、結果として表示される映像はまた
視野の再構成されたフィールドを表わす箱中に描かれて
いる。第１３ａ図で、三角形は視野の再構成され且つ表
示されたフィールド中に正確に中央に置かれている。し
かしながら、三角形がＧｙ中心線に関して上方に動くに
つれて、再構成されて表示される映像は、対応する量だ
け三角形を折り重ねる(wrap)ことが見られるであろう。
それが、第１３ｄ図の視野のフィールドの頂部に正確に
置かれる時、上記再構成された映像は第１３ａ図と同様
に再び正常に現われる。Ｙ軸傾斜に関して関心の領域の
さらに上方への相対的な運動は、上記エイリアシング問
題のために第１３ｅ図に示されたように、同様のタイプ
の折り重ね(wrap around)効果を生じる。
必要なスクロール及びアンラップ(unwrap、折り重ねを解
く）機能を実行するための一つの実例となるコンピュー
タプログラムは、フローチャートの形で第１７図に描か
れている。もし関心領域の中心線がステップ1700におい
て、判断されるようにＹ軸傾斜の中心線と一致するなら
ば、スクロール動作が必要とされないゆえに、ステップ
1702において、他のプログラムされた処理に出ることが
成される。しかしながら、ステップ1704において、もし
関心領域の中心線が上記傾斜中心線上にあるように描か
れるならば、ステップ1706において、再構成機能は（ス
クロール機能の残りを通ってその上方の行程を始めるよ
うに、配置された上部から映像の底部にそれぞれのあふ
れ行を有する）表示線基準により、表示線の上方に計算
された画素値をスクロールし又は再配置するように実行
される。これに反して、もし磁気傾斜中心線が関心の領
域の中心線より小さいならば、ステップ1708において、
計算された画素値はステップ1708に描かれたように（ス
クロール機能の残りを通してその下方に動き始めるため
に映像の頂部に再配置される底からそれぞれのあふれ行
を有する）下方に表示線基準により表示線上に再配置さ
れる。
く）機能を実行するための一つの実例となるコンピュー
タプログラムは、フローチャートの形で第１７図に描か
れている。もし関心領域の中心線がステップ1700におい
て、判断されるようにＹ軸傾斜の中心線と一致するなら
ば、スクロール動作が必要とされないゆえに、ステップ
1702において、他のプログラムされた処理に出ることが
成される。しかしながら、ステップ1704において、もし
関心領域の中心線が上記傾斜中心線上にあるように描か
れるならば、ステップ1706において、再構成機能は（ス
クロール機能の残りを通ってその上方の行程を始めるよ
うに、配置された上部から映像の底部にそれぞれのあふ
れ行を有する）表示線基準により、表示線の上方に計算
された画素値をスクロールし又は再配置するように実行
される。これに反して、もし磁気傾斜中心線が関心の領
域の中心線より小さいならば、ステップ1708において、
計算された画素値はステップ1708に描かれたように（ス
クロール機能の残りを通してその下方に動き始めるため
に映像の頂部に再配置される底からそれぞれのあふれ行
を有する）下方に表示線基準により表示線上に再配置さ
れる。
上述の２次元再構成技術はまた、３次元に拡張すること
もできる。例えば、平面領域はまた３次元再構成技術を
使用して再構成されることもできる。第５図に示された
ように、上記スピン反響信号は平面体積から放射するた
めに修正される。２次元再構成処理が上記平面体積じゅ
うの逐点スピン密度の映像に（向上された信号−雑音比
を有する）結果ＮＭＲ応答信号を分解するために使用さ
れることができる。もし上記平面体積が第１５図に描か
れたように比較的厚いと仮定されるならば、３次元再構
成技術は３次元に投影を集めることに費やされた増され
た時間に比例した、付加の信号−雑音効果をなお達成す
る間、いくらかのより薄い平面の核スピン密度の結果と
して生ずる再構成された空間分布を最初に効果的に分解
するように、同様に利用されることができる。
もできる。例えば、平面領域はまた３次元再構成技術を
使用して再構成されることもできる。第５図に示された
ように、上記スピン反響信号は平面体積から放射するた
めに修正される。２次元再構成処理が上記平面体積じゅ
うの逐点スピン密度の映像に（向上された信号−雑音比
を有する）結果ＮＭＲ応答信号を分解するために使用さ
れることができる。もし上記平面体積が第１５図に描か
れたように比較的厚いと仮定されるならば、３次元再構
成技術は３次元に投影を集めることに費やされた増され
た時間に比例した、付加の信号−雑音効果をなお達成す
る間、いくらかのより薄い平面の核スピン密度の結果と
して生ずる再構成された空間分布を最初に効果的に分解
するように、同様に利用されることができる。
第１６図は、３次元再構成フーリェ変換技術を使用する
第１５図に説明されたような、比較的厚い平面体積を４
つのより薄い平面にさらに分けるために使用されること
ができる基本測定サイクルのための代表的な模範的な磁
気傾斜及びラジオ波章動パルスシーケンスを示してい
る。Ｚ軸投影「０」のために、説明された信号シーケン
スは、Ｚ軸傾斜パルス（及び章動パルスの周波数スペク
トル又はその一方）の値が、90°及び180°章動パルス
により照射のための被験体の外の所望の比較的厚い平面
体積を選択するように選ばれていることを除いては、第
７図に示されたものと同様のものである。Ｚ軸方向に反
対の再整相又は位相コード化パルスのこの投影「０」に
おいて、ちょうど次の90°ラジオ波章動パルスは、第１
６図に描かれたように名目上の値である。投影「０」の
ための測定サイクルの全シーケンスを終えた後、付加の
全シーケンスは次に他の投影（例えば、「＋１」）のた
めの位相コード化に向けられたＺ軸を認められる。位相
コード化に向けられたＺ軸を生成するために、上記90°
と180°章動パルスとの間に付加のＺ軸傾斜パルスを加
えることができる。
第１５図に説明されたような、比較的厚い平面体積を４
つのより薄い平面にさらに分けるために使用されること
ができる基本測定サイクルのための代表的な模範的な磁
気傾斜及びラジオ波章動パルスシーケンスを示してい
る。Ｚ軸投影「０」のために、説明された信号シーケン
スは、Ｚ軸傾斜パルス（及び章動パルスの周波数スペク
トル又はその一方）の値が、90°及び180°章動パルス
により照射のための被験体の外の所望の比較的厚い平面
体積を選択するように選ばれていることを除いては、第
７図に示されたものと同様のものである。Ｚ軸方向に反
対の再整相又は位相コード化パルスのこの投影「０」に
おいて、ちょうど次の90°ラジオ波章動パルスは、第１
６図に描かれたように名目上の値である。投影「０」の
ための測定サイクルの全シーケンスを終えた後、付加の
全シーケンスは次に他の投影（例えば、「＋１」）のた
めの位相コード化に向けられたＺ軸を認められる。位相
コード化に向けられたＺ軸を生成するために、上記90°
と180°章動パルスとの間に付加のＺ軸傾斜パルスを加
えることができる。
代わりになるべきものとして、現在好ましい模範的な実
施例は、説明されたように、ややより簡単なアプローチ
を使用する。反対の再整相Ｇｚ傾斜は、所望のＺ軸位相
コード化を提供する総数により簡単に変更される。説明
された実施例で、「＋２」投影は反対の整相化パルス
が、事実上反対よりはむしろ肯定的な傾斜パルスである
ため、加えられた十分に肯定的なコード化を有する。そ
れぞれそのようなＺ軸投影のために、異なったＧｙ傾斜
値の全てを使用するＹ軸位相コード化の全セットが、取
られる。
施例は、説明されたように、ややより簡単なアプローチ
を使用する。反対の再整相Ｇｚ傾斜は、所望のＺ軸位相
コード化を提供する総数により簡単に変更される。説明
された実施例で、「＋２」投影は反対の整相化パルス
が、事実上反対よりはむしろ肯定的な傾斜パルスである
ため、加えられた十分に肯定的なコード化を有する。そ
れぞれそのようなＺ軸投影のために、異なったＧｙ傾斜
値の全てを使用するＹ軸位相コード化の全セットが、取
られる。
高速多平面映像化技術でのように、説明された技術は、
同様の小体積が90°と180°章動パルスとの両方により
励磁されるような妨害信号がないべきであるゆえに、妨
害残余ＦＩＤ信号を取消すために４整相平均化技術を必
要としない。それゆえに、３次元フーリェ変換再構成処
理が第３又はＺ軸次元に投影の代えられた数のために取
掛かられる前に、共に平均されるスピン反響信号の数を
減じることができるかもしれない。
同様の小体積が90°と180°章動パルスとの両方により
励磁されるような妨害信号がないべきであるゆえに、妨
害残余ＦＩＤ信号を取消すために４整相平均化技術を必
要としない。それゆえに、３次元フーリェ変換再構成処
理が第３又はＺ軸次元に投影の代えられた数のために取
掛かられる前に、共に平均されるスピン反響信号の数を
減じることができるかもしれない。
もしこの場合のＺ軸次元が、４倍の厚さであるならば、
同様の信号−雑音比を有する多数の平面と同様に４倍映
像化することができる。これは、４つの投影が、４つの
平均されたスピン反響信号が２次元実施例でするのと同
様の方法で信号−雑音比を向上させるからである。
同様の信号−雑音比を有する多数の平面と同様に４倍映
像化することができる。これは、４つの投影が、４つの
平均されたスピン反響信号が２次元実施例でするのと同
様の方法で信号−雑音比を向上させるからである。
別の代案は、スピン反響ＮＭＲ信号を引出すために同様
の比較的より薄い平面領域を使用することであるが、し
かし次に、効果的に４倍薄い平面体積に結果として生ず
る再構成を分解するために、３次元再構成技術を使用す
るというものであって、従ってより大きな分解能力を効
果的に獲得することである。（この最後の場合に於い
て、１／４より薄いスライス量のために４のファクタに
より信号−雑音比を失くすであろう。） 高速多平面映像化の真直ぐな使用以上の平面領域３次元
再構成技術の効果の一つは、動く要素（例えば動く鼓動
する心臓）のゲートされた映像が予期されることであ
る。ここで、もし多数の高速平面データ収集シーケンス
（例えば時間／空間分割多重送信技術）が、鼓動する心
臓を含む領域に使用されるならば、第１のスライスＮＭ
Ｒ信号応答は所望のゲート時間で生ずることができる。
しかしながら、同様のスピン−格子緩和時間Ｔ１中のそ
の後のスライスから、その後発生されたＮＭＲスピン反
響信号は、心臓のサイクルの段々により遅い時間で必然
的に生ずるだろう。これは、医師が上記心臓のサイクル
の共通の時間で、心臓の全てを見ることを普通望むとい
う点で好ましくないであろう。同様の最終結果を得るよ
うに、時間で最初にする異なったスライスと共に多スラ
イス進行を繰返すことができるとはいえ、これは時間／
空間分割多重送信効果を効果的に除去する非常に時間を
消費するアプローチのスライスがあるように、映像化処
置の同数の繰返しを必要とするだろう。
の比較的より薄い平面領域を使用することであるが、し
かし次に、効果的に４倍薄い平面体積に結果として生ず
る再構成を分解するために、３次元再構成技術を使用す
るというものであって、従ってより大きな分解能力を効
果的に獲得することである。（この最後の場合に於い
て、１／４より薄いスライス量のために４のファクタに
より信号−雑音比を失くすであろう。） 高速多平面映像化の真直ぐな使用以上の平面領域３次元
再構成技術の効果の一つは、動く要素（例えば動く鼓動
する心臓）のゲートされた映像が予期されることであ
る。ここで、もし多数の高速平面データ収集シーケンス
（例えば時間／空間分割多重送信技術）が、鼓動する心
臓を含む領域に使用されるならば、第１のスライスＮＭ
Ｒ信号応答は所望のゲート時間で生ずることができる。
しかしながら、同様のスピン−格子緩和時間Ｔ１中のそ
の後のスライスから、その後発生されたＮＭＲスピン反
響信号は、心臓のサイクルの段々により遅い時間で必然
的に生ずるだろう。これは、医師が上記心臓のサイクル
の共通の時間で、心臓の全てを見ることを普通望むとい
う点で好ましくないであろう。同様の最終結果を得るよ
うに、時間で最初にする異なったスライスと共に多スラ
イス進行を繰返すことができるとはいえ、これは時間／
空間分割多重送信効果を効果的に除去する非常に時間を
消費するアプローチのスライスがあるように、映像化処
置の同数の繰返しを必要とするだろう。
心臓上の中央に置かれた比較的厚い平面領域中で３次元
再構成を使用することで、映像を再構成するために使用
されたＮＭＲ信号応答データの全ては、上記心臓のサイ
クルの同様の相対的な時間で集められることができる。
よって、再構成された平面映像の全ては、上記心臓のサ
イクルの同様の相対的な点を表わすであろう。もちろ
ん、必要とされる総映像化時間は再構成された平面映像
の必要とされる数を得るために３次元再構成技術に使用
された所望の投影の数により増されるであろう。処理の
含まれた時間を獲得する特別の信号から信号−雑音の改
良をまだ得るだろう。もし平均されたスピン反響信号が
減じられることができるならば、より短い映像化時間の
ために改良された信号−雑音比を交換することができ
る。
再構成を使用することで、映像を再構成するために使用
されたＮＭＲ信号応答データの全ては、上記心臓のサイ
クルの同様の相対的な時間で集められることができる。
よって、再構成された平面映像の全ては、上記心臓のサ
イクルの同様の相対的な点を表わすであろう。もちろ
ん、必要とされる総映像化時間は再構成された平面映像
の必要とされる数を得るために３次元再構成技術に使用
された所望の投影の数により増されるであろう。処理の
含まれた時間を獲得する特別の信号から信号−雑音の改
良をまだ得るだろう。もし平均されたスピン反響信号が
減じられることができるならば、より短い映像化時間の
ために改良された信号−雑音比を交換することができ
る。
３次元再構成は、２次元再構成処理より多くのコンピュ
ータ記憶装置と処理装置及び時間を必要とする。しかし
ながら、全被験体の比較的小さな選択された小体積のみ
に関して３次元再構成処理を使用することにより、比較
的厚い平面領域をさらに分割するために必要とされた比
較的より小さい数の投影が、これに全被験体じゅうの十
分な３次元再構成に比較して魅力のある代案をさせる。
ータ記憶装置と処理装置及び時間を必要とする。しかし
ながら、全被験体の比較的小さな選択された小体積のみ
に関して３次元再構成処理を使用することにより、比較
的厚い平面領域をさらに分割するために必要とされた比
較的より小さい数の投影が、これに全被験体じゅうの十
分な３次元再構成に比較して魅力のある代案をさせる。
３次元再構成の場合に於いては、多角度とフーリェ映像
化技術との両方を連合することができる。例えば、平面
の２次元は、平面がＺ方向に位相コード化することによ
り定義され、且つフーリェ変換により再構成される多角
度投影と同様に取られたデータから再構成されることが
できる。
化技術との両方を連合することができる。例えば、平面
の２次元は、平面がＺ方向に位相コード化することによ
り定義され、且つフーリェ変換により再構成される多角
度投影と同様に取られたデータから再構成されることが
できる。
ちょうど、小平面領域と上述された２次元再構成技術で
と同様に、関心の小体積領域は「高い」及び「厚い」又
はその一方の行体積として論じられることができること
から、ＮＭＲスピン反響信号を生成することを定義され
ることができる。３次元再構成処理は、行及び平面又は
その一方にそれをさらに分割するため、そして従って同
時に取られたスピン反響データから全て獲得された核ス
ピン密度の複数の平面映像を含む関心領域の映像を得る
ために、このタイプのデータ上にちょうど同様にのせら
れることができる。上述したように、これは時間ゲート
信号獲得シーケンスが、そのサイクル運動のいくつかの
特別の点で動く要素（例えば鼓動する心臓）を効果的に
「凍結する」ように、関心の領域中に望まれる時、かな
り有用なものであることができる。残余ＦＩＤ妨害問題
は、同様のぶれ考察が適用されるために、関心の２次元
領域のために同じにすることが予期されることができ
る。すなわち、章動パルスの４つの異なった整相された
セットは、再構成処理が使用される前に、生じるＮＭＲ
スピン反響信号の特別の平均と一緒のほうが好ましい。
「斜め方向」による付加の隣接した小体積は、別な方法
で可能な時間／空間分割多重送信効果を失くすことを有
力に予期されることができるために、たぶん関心領域の
外側である。
と同様に、関心の小体積領域は「高い」及び「厚い」又
はその一方の行体積として論じられることができること
から、ＮＭＲスピン反響信号を生成することを定義され
ることができる。３次元再構成処理は、行及び平面又は
その一方にそれをさらに分割するため、そして従って同
時に取られたスピン反響データから全て獲得された核ス
ピン密度の複数の平面映像を含む関心領域の映像を得る
ために、このタイプのデータ上にちょうど同様にのせら
れることができる。上述したように、これは時間ゲート
信号獲得シーケンスが、そのサイクル運動のいくつかの
特別の点で動く要素（例えば鼓動する心臓）を効果的に
「凍結する」ように、関心の領域中に望まれる時、かな
り有用なものであることができる。残余ＦＩＤ妨害問題
は、同様のぶれ考察が適用されるために、関心の２次元
領域のために同じにすることが予期されることができ
る。すなわち、章動パルスの４つの異なった整相された
セットは、再構成処理が使用される前に、生じるＮＭＲ
スピン反響信号の特別の平均と一緒のほうが好ましい。
「斜め方向」による付加の隣接した小体積は、別な方法
で可能な時間／空間分割多重送信効果を失くすことを有
力に予期されることができるために、たぶん関心領域の
外側である。
以下に示す第１表は、全被験体の最高の３次元再構成に
逐点を使用する技術から変化するＮＭＲ映像化技術のた
めの予期される相対的な映像化時間と信号−雑音比を要
約している。第１表に於いて、測定間の平衡に戻るため
に原子核のために必要とされる時間がＴにより示されて
おり、（多領域が、この方法で連続して映像化されるこ
とができる時）時間Ｔ中で測定されることができる領域
の数がｍで示され、そしてたった一つの測定のための信
号−雑音比が（１）であると仮定されている。平面体積
領域が３次元再構成技術によりさらに分けられるこの場
合、さらなる分割の数はｓにより示されている。表示さ
れた画素の大きさは、全て同じ大きさのものであると仮
定される。
逐点を使用する技術から変化するＮＭＲ映像化技術のた
めの予期される相対的な映像化時間と信号−雑音比を要
約している。第１表に於いて、測定間の平衡に戻るため
に原子核のために必要とされる時間がＴにより示されて
おり、（多領域が、この方法で連続して映像化されるこ
とができる時）時間Ｔ中で測定されることができる領域
の数がｍで示され、そしてたった一つの測定のための信
号−雑音比が（１）であると仮定されている。平面体積
領域が３次元再構成技術によりさらに分けられるこの場
合、さらなる分割の数はｓにより示されている。表示さ
れた画素の大きさは、全て同じ大きさのものであると仮
定される。
第１表の見出し項目を観察すると、さらに分割した多領
域の潜在的な効果の例を認めることができる。例えば、
もしｍｓ平面を映像化することを望むならば、少なくと
も２つの可能なアプローチがある。上記高速多平面映像
化技術（時間／空間分割多重送信）は、次のｍ平面が同
様に映像化などされた後全てのｍｓ平面が映像化される
まで、ｍｓ平面の第１のｍ平面を映像化するために使用
されることができる。必要とされる総時間は、ｓＮＴで
あり、信号−雑音比はＮの平方根に等しい。これに反し
て、もしその代わりに、ｍ領域が上述されたように３次
元再構成方法を使用するｓ平面にさらに分割されるなら
ば、総映像化時間はなおｓＮＴであるだろうが、しかし
信号−雑音比は次にｓＮの平方根になるだろう。すなわ
ち、上記信号−雑音比はｓ倍の平方根の要素により向上
される。
域の潜在的な効果の例を認めることができる。例えば、
もしｍｓ平面を映像化することを望むならば、少なくと
も２つの可能なアプローチがある。上記高速多平面映像
化技術（時間／空間分割多重送信）は、次のｍ平面が同
様に映像化などされた後全てのｍｓ平面が映像化される
まで、ｍｓ平面の第１のｍ平面を映像化するために使用
されることができる。必要とされる総時間は、ｓＮＴで
あり、信号−雑音比はＮの平方根に等しい。これに反し
て、もしその代わりに、ｍ領域が上述されたように３次
元再構成方法を使用するｓ平面にさらに分割されるなら
ば、総映像化時間はなおｓＮＴであるだろうが、しかし
信号−雑音比は次にｓＮの平方根になるだろう。すなわ
ち、上記信号−雑音比はｓ倍の平方根の要素により向上
される。
この発明の少しの特定の模範的な実施例のみが、詳細に
述べられているのに対し、その技術分野の熟練した人々
は、この実施例の多くの改良及び変形がこの発明の新規
且つ有利な特徴から出発することなしになされることが
できることを認識するであろう。よって、全てのそのよ
うな変形及び改良は、添付の請求の範囲中に含まれると
思われる。
述べられているのに対し、その技術分野の熟練した人々
は、この実施例の多くの改良及び変形がこの発明の新規
且つ有利な特徴から出発することなしになされることが
できることを認識するであろう。よって、全てのそのよ
うな変形及び改良は、添付の請求の範囲中に含まれると
思われる。
第１図はこの発明の模範的な実施例で使用される適当な
静磁コイルと傾斜コイルとの分解斜視図、第２図はこの
発明の模範的な実施例の磁気傾斜コイルと送／受信ラジ
オ波コイルを含むラジオ波回路とを駆動するために利用
されるコンピュータ化された電子装置のブロック図、第
３図は第２図に示したラジオ波送信機の適当な位相制御
部のより詳細なブロック図、第４図は我々の先願の同時
係属出願及び特許又はその一方により完全に描写された
逐行ＮＭＲ映像化技術の概要を示すものであり、被験体
の所望の小体積が実質上等しい厚さの２つの概して横向
きの平面体積の交差部により選択されるこの発明の実施
例をもまた示す概要図、第５図は第４図と同様ではある
が、しかし被験体の選択された小体積が90°及び180°
章動パルスで連続して励磁される共面の体積（又は実質
上共面の体積）により選択されるこの発明の他の実施例
を示す概要図、第６図は連続する異なった角方位で取ら
れる１次元投影から再構成を達するこの発明の模範的な
平面映像化実施例のための模範的な傾斜／ラジオ波パル
スシーケンスのグラフ、第７図は２次元フーリェ変換再
構成技術を使用する平面映像化のための模範的な傾斜／
ラジオ波パルスシーケンスを示すグラフ、第８図はぶれ
が被験体の比較的動く要素から予期されることができる
状態を示す図、第９Ａ図及び第９Ｂ図は第８図のような
関心の同様の被験体及び範囲を示すものであるが、しか
し被験体の比較的動く要素を避けるように、従って再構
成された映像にぶれを避けるように選ばれている選択さ
れたＮＭＲ励磁された小体積と共に示す図、第１０図は
第６図に示したものと同様の模範的な傾斜／ラジオ波パ
ルスシーケンスであるが、しかし多角度再構成処理のた
めの関心の小平面領域の選択を示す図、第１１図は第７
図と同様の模範的な傾斜／ラジオ波パルスシーケンスで
あるが、しかし２次元フーリェ変換映像化再構成技術の
ための関心の小平面領域の選択を示す図、第１２図は被
験体のＮＭＲ応答を提供する範囲が視野の再構成された
フィールドより広い時遭遇されることを予期されるエイ
リアシング問題を示す図、第１３ａ図乃至第１３ｅ図は
被験体の水平な中心線が視野の再構成されたフィールド
の水平な中心線に整列されていないこの発明の２次元フ
ーリェ変換再構成実施例に予期される同様のエイリアシ
ング問題を示す図、第１４ａ図乃至第１４ｃ図はスピン
反響を発生する関心の選択された小体積又は領域が視野
の再構成された映像の水平な中心線に整列されない水平
な中心線を有するこの発明の２次元フーリェ変換実施例
に予期される同様のエイリアシング問題を示す図、第１
５図は３次元フーリェ変換再構成技術が使用される時ス
ピン反響信号を提供するための比較的厚い選択された平
面体積の概要図、第１６図は第１５図の概要図と同様の
３次元映像のための模範的な傾斜／ラジオ波パルスシー
ケンスを示す図、第１７図はこの発明のいくつかの実施
例と遭遇されることを予期されたエイリアシング問題を
補うことに使用されることができるプログラム区分のた
めのコンピュータプログラムフローチャートを示す図、
第１８Ａ図及び第１８Ｂ図は２次元多角度投影再構成技
術を使用する被験体中の核密度の映像の発生，記録，再
構成，及び表示のためのコンピュータプログラムフロー
チャートを示す図、第１９Ａ図及び第１９Ｂ図もまた３
次元多角度投影再構成技術を使用するこの発明の実行に
利用されることができるコンピュータプログラムのフロ
ーチャートを示す図である。
静磁コイルと傾斜コイルとの分解斜視図、第２図はこの
発明の模範的な実施例の磁気傾斜コイルと送／受信ラジ
オ波コイルを含むラジオ波回路とを駆動するために利用
されるコンピュータ化された電子装置のブロック図、第
３図は第２図に示したラジオ波送信機の適当な位相制御
部のより詳細なブロック図、第４図は我々の先願の同時
係属出願及び特許又はその一方により完全に描写された
逐行ＮＭＲ映像化技術の概要を示すものであり、被験体
の所望の小体積が実質上等しい厚さの２つの概して横向
きの平面体積の交差部により選択されるこの発明の実施
例をもまた示す概要図、第５図は第４図と同様ではある
が、しかし被験体の選択された小体積が90°及び180°
章動パルスで連続して励磁される共面の体積（又は実質
上共面の体積）により選択されるこの発明の他の実施例
を示す概要図、第６図は連続する異なった角方位で取ら
れる１次元投影から再構成を達するこの発明の模範的な
平面映像化実施例のための模範的な傾斜／ラジオ波パル
スシーケンスのグラフ、第７図は２次元フーリェ変換再
構成技術を使用する平面映像化のための模範的な傾斜／
ラジオ波パルスシーケンスを示すグラフ、第８図はぶれ
が被験体の比較的動く要素から予期されることができる
状態を示す図、第９Ａ図及び第９Ｂ図は第８図のような
関心の同様の被験体及び範囲を示すものであるが、しか
し被験体の比較的動く要素を避けるように、従って再構
成された映像にぶれを避けるように選ばれている選択さ
れたＮＭＲ励磁された小体積と共に示す図、第１０図は
第６図に示したものと同様の模範的な傾斜／ラジオ波パ
ルスシーケンスであるが、しかし多角度再構成処理のた
めの関心の小平面領域の選択を示す図、第１１図は第７
図と同様の模範的な傾斜／ラジオ波パルスシーケンスで
あるが、しかし２次元フーリェ変換映像化再構成技術の
ための関心の小平面領域の選択を示す図、第１２図は被
験体のＮＭＲ応答を提供する範囲が視野の再構成された
フィールドより広い時遭遇されることを予期されるエイ
リアシング問題を示す図、第１３ａ図乃至第１３ｅ図は
被験体の水平な中心線が視野の再構成されたフィールド
の水平な中心線に整列されていないこの発明の２次元フ
ーリェ変換再構成実施例に予期される同様のエイリアシ
ング問題を示す図、第１４ａ図乃至第１４ｃ図はスピン
反響を発生する関心の選択された小体積又は領域が視野
の再構成された映像の水平な中心線に整列されない水平
な中心線を有するこの発明の２次元フーリェ変換実施例
に予期される同様のエイリアシング問題を示す図、第１
５図は３次元フーリェ変換再構成技術が使用される時ス
ピン反響信号を提供するための比較的厚い選択された平
面体積の概要図、第１６図は第１５図の概要図と同様の
３次元映像のための模範的な傾斜／ラジオ波パルスシー
ケンスを示す図、第１７図はこの発明のいくつかの実施
例と遭遇されることを予期されたエイリアシング問題を
補うことに使用されることができるプログラム区分のた
めのコンピュータプログラムフローチャートを示す図、
第１８Ａ図及び第１８Ｂ図は２次元多角度投影再構成技
術を使用する被験体中の核密度の映像の発生，記録，再
構成，及び表示のためのコンピュータプログラムフロー
チャートを示す図、第１９Ａ図及び第１９Ｂ図もまた３
次元多角度投影再構成技術を使用するこの発明の実行に
利用されることができるコンピュータプログラムのフロ
ーチャートを示す図である。
フロントページの続き (72)発明者 ローレンス・イー・クルツクス アメリカ合衆国，カリフオルニア州 94804，リツチモンド，サクラメント・ア ベニユー 5439 (72)発明者 ミツアキ・アラカワ アメリカ合衆国，カリフオルニア州 94403，サン・メテオ，ダブリユ・フオー テイース・アベニユー 274 (56)参考文献 特開 昭55−20495（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−127389（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−107246（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−83039（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−644（ＪＰ，Ａ)
Claims (34)
- 【請求項１】被験体の所定体積内の原子核密度の相対的
空間分布を表わす電気信号が発生されて、視覚的表示に
使用するために利用されるＮＭＲ映像化方法であって、
次の各ステップよりなる方法： 少なくとも一つの第１のＮＭＲスピンエコー応答信号を
発生させるために、前記所定体積中において交差する被
験体の選択された第１及び第２の体積に対して、９０度
高周波章動パルス及び少なくとも一つの１８０度高周波
章動パルスの高周波エネルギーを連続して印加し、これ
ら９０度章動パルスと１８０度章動パルスの間に所定の
相対的ＮＭＲ位相符号化磁場勾配が被験体に加えられる
ことにより、前記被験体の前記所定体積内の原子核を選
択的に励起するステップａ、 前記少なくとも一つの第１のＮＭＲスピンエコー応答を
表わすデータを記録するステップｂ、 前記所定位相符号化のための前記交差している体積から
平均されたＮＭＲスピンエコー応答を発生させるため
に、前記選択的励起及び記録ステップａ及びｂを繰り返
すステップｃ、 異なった所定位相符号化のために前記ステップａ、ｂ及
びｃを繰り返して、対応する複数の平均されたＮＭＲス
ピンエコー応答を発生させるステップｄ、及び 前記複数の平均されたＮＭＲスピンエコー応答を使用し
て、前記所定体積内の前記相対的空間密度分布を表わす
信号のアレィを再構成するステップｅ。 - 【請求項２】前記第１及び第２の交差する体積が実質的
に同一の平面上にある特許請求の範囲第１項に記載の方
法。 - 【請求項３】前記第１及び第２の交差する体積が実質的
に同一の平面上にはない特許請求の範囲第１項に記載の
方法。 - 【請求項４】前記被験体は、相対的動きを受けている所
定部位を含み、さらに前記第１及び第２の交差している
体積はいずれも前記所定部位と交差していない特許請求
の範囲第３項に記載の方法。 - 【請求項５】前記原子核密度の空間分布の計測値が、前
記複数の平均されたＮＭＲスピンエコー応答の２次元フ
ーリェ変換により得られる特許請求の範囲第１項乃至第
４項のいずれかに記載の方法。 - 【請求項６】前記原子核密度の空間分布の計測値が、前
記複数の平均されたＮＭＲスピンエコー応答によって表
わされる異なった相対的角方位で取られた１次元密度投
影の再構成により得られる特許請求の範囲第１項乃至第
４項のいずれかに記載の方法。 - 【請求項７】第３の次元に沿った符号化された原子核密
度を表わす複数の平均されたＮＭＲスピンエコー応答の
複数のセットをさらに提供するために、前記ステップａ
〜ｄが複数回さらに繰り返され、この繰返しのそれぞれ
の間に、最初に述べた位相符号化磁場に対して横方向の
異なる所定位相符号化磁場がさらに使用される特許請求
の範囲第１項に記載の方法。 - 【請求項８】前記複数の平均されたＮＭＲスピンエコー
応答の３次元フーリェ変換により、前記被験体の３次元
領域全体の原子核密度の空間分布の計測値が得られる特
許請求の範囲第７項に記載の方法。 - 【請求項９】被験体の選択部位中の関連した原子核の逐
点空間分布の像を得るために使用する多次元ＮＭＲ信号
を発生するための特許請求の範囲第１項に記載の方法で
あって、次の各ステップを含む方法： 被験体の所定小体積からＮＭＲスピンエコー応答を引き
出すために、同所定小体積のみ中の原子核を選択的に章
動するステップａ、 単一のスピン−格子緩和時間Ｔ１の間に、複数の異なる
他の小体積について前記ステップａを繰り返すステップ
ｂ、及び 前記各小体積から放射するＮＭＲスピンエコー信号に基
づいて多次元再構成処理を使用して、前記各小体積中の
章動原子核の逐点分布を再構成するステップｃ。 - 【請求項１０】多次元ＮＭＲ信号を発生するための特許
請求の範囲第１項に記載の方法であって、次の各ステッ
プを含む方法： 所定の高周波章動パルスで、被験体の第１の小体積中の
原子核を選択的に章動するステップａ、 次いで前記被験体に所定の原子核非整相磁場勾配を加え
て、章動原子核を相応じて位相符号化するステップｂ、 １８０度高周波章動パルスで、前記第１の小体積の少な
くとも一部分中の原子核を選択的に章動するステップ
ｃ、 前記被験体に前記所定の磁場勾配を加えている間に、前
記部分から放射される第１のＮＭＲスピンエコー信号を
測定するステップｄ、 再び１８０度高周波章動パルスで、前記第１の小体積の
少なくとも一部分中の原子核を選択的に章動するステッ
プｅ、 前記被験体に前記所定の磁場勾配を加えている間に、前
記部分から放射される第２のＮＭＲスピンエコー信号を
測定するステップｆ、 前記第１の小体積中の原子核のスピン−格子緩和時間Ｔ
１の間に、被験体の異なる他の小体積のそれぞれについ
て前記ステップａ〜ｆを繰り返すステップｇ、及び 前記ステップｂで複数の異なった所定原子核非整相磁場
を使用して前記ステップａ〜を繰り返して、対応して得
られる複数の測定された第１及び第２のＮＭＲスピンエ
コー信号のセットを前記多次元ＮＭＲ信号として発生す
るステップｈ。 - 【請求項１１】次のステップをさらに含む特許請求の範
囲第１０項に記載の方法： 同一の所定非整相磁場を使用して各小体積について前記
ステップａ〜ｆを繰り返し、結果として測定されそれぞ
れ累積されたＮＭＲスピンエコー信号により、改善され
た信号対雑音比の平均されたＮＭＲスピンエコー信号を
提供するステップｉ。 - 【請求項１２】次のステップをさらに含む特許請求の範
囲第１１項に記載の方法： 前記平均されたＮＭＲスピンエコー信号を２次元フーリ
ェ変換することにより、少なくとも一つの前記小体積中
の章動原子核密度の逐点空間分布の画像を再構成して、
前記画像を表わす画素値データ信号のアレィを発生する
ステップｊ。 - 【請求項１３】前記ステップａ、ｃ及びｄの少なくとも
一つは、前記被験体内の相対的に動いている要素を実質
的に避けて行う特許請求の範囲第１０項乃至第１２項の
いずれかに記載の方法。 - 【請求項１４】再構成された視野の中心線が前記ステッ
プｂで使用された非整相磁場勾配の中心線とは一致して
いない特許請求の範囲第１２項に記載の方法であって、
次のステップをさらに含む方法： 前記一致していない中心線によって生ずるエイリアシン
グを補償するために、画素値データ信号の線をそれらの
視覚的な表示に先だって整理し直すステップｋ。 - 【請求項１５】被験体の複数の所定平面体積内の原子核
の相対的空間密度分布を表わす複数の電気信号が発生さ
れて、視覚的表示に使用するために利用される特許請求
の範囲第１項に記載のＮＭＲ映像化方法であって、次の
各ステップ含む方法： 少なくとも一つの第１のＮＭＲスピンエコー応答信号を
発生させるために、所定の相対的ＮＭＲ位相環境下で、
前記被験体の実質的に同一平面の複数の体積に対して、
９０度原子核章動パルス及び少なくとも一つの１８０度
原子核章動パルスの高周波エネルギーを連続して印加す
ることにより、前記被験体の第１の所定平面体積内の原
子核を選択的に励起するステップａ、 前記少なくとも一つの第１のＮＭＲスピンエコー応答を
記録するステップｂ、 前記第ステップａの後に生ずる前記原子核のＮＭＲ緩和
時間Ｔ１の間、前記被験体内の他の異なる複数の平面体
積について、前記選択的励起及び記録ステップａ及びｂ
を繰り返すステップｃ、 次いで前記所定平面体積のそれぞれについて平均された
ＮＭＲスピンエコー応答を発生させるために、前記ステ
ップａ、ｂ及びｃを繰り返すステップｄ、 その後また、各所定平面体積について対応する複数の平
均されたＮＭＲスピンエコー応答を発生するために、異
なる所定の相対的ＮＭＲ位相環境について前記ステップ
ａ〜ｄを繰り返すステップｅ、及び 前記複数の平均されたＮＭＲスピンエコー応答を使用し
て、前記平面体積のそれぞれ内の前記相対的空間密度分
布を表わす信号のアレィを再構成するステップｆ。 - 【請求項１６】前記再構成ステップｆが次の各ステップ
よりなる特許請求の範囲第１５項に記載の方法： 前記平面体積のそれぞれについて第１の次元に沿った複
数の１次元原子核密度投影を得るために、各平均された
スピンエコー応答について第１のフーリェ変換を行うス
テップ、及び 前記第１の次元に対して横方向となる第２の列次元に沿
った所望の空間密度分布を表わす要素的画素値信号のア
レィを提供するために、各平面体積について前記１次元
密度投影から取られた信号値についての前記第２の列次
元に沿った第２のフーリェ変換を行うステップ。 - 【請求項１７】前記再構成ステップｆで使用される視野
の中心線が前記スピンエコー応答を発生する被験体の部
位において位相符号化のために使用される垂直磁場勾配
の中心とは整列されておらず、従って他の部分と重なる
エイリアシング問題を生じることになる特許請求の範囲
第１６項に記載の方法であって、次のステップをさらに
含む方法： 視覚的に表示される信号のアレィの垂直方向の線の順序
を再配置することにより、表示目的のための再構成デー
タをアンラップするステップ。 - 【請求項１８】被験体の所定体積内の原子核密度の相対
的空間分布を表わす電気信号が発生されて、視覚的表示
に使用するために利用されるＮＭＲ映像化装置であっ
て、次の各手段よりなる装置： 少なくとも一つの第１のＮＭＲスピンエコー応答信号を
発生させるために、前記所定体積中において交差する被
験体の選択された第１及び第２の体積に対して、９０度
高周波章動パルス及び少なくとも一つの１８０度高周波
章動パルスの高周波エネルギーを連続して印加し、これ
ら９０度章動パルスと１８０度章動パルスの間に所定の
相対的ＮＭＲ位相符号化磁場勾配が被験体に加えられる
ことにより、前記被験体の前記所定体積内の原子核を選
択的に励起する手段ａ、 前記少なくとも一つの第１のＮＭＲスピンエコー応答を
表わすデータを記録する手段ｂ、 前記所定位相符号化のための前記交差している体積から
平均されたＮＭＲスピンエコー応答を発生させるため
に、前記選択的励起及び記録手段ａ及びｂの作動を繰り
返す反復手段ｃ、 異なった所定位相符号化のために前記手段ａ、ｂ及びｃ
を繰り返して、対応する複数の平均されたＮＭＲスピン
エコー応答を発生させる手段ｄ、及び 前記複数の平均されたＮＭＲスピンエコー応答を使用し
て、前記所定体積内の前記相対的空間密度分布を表わす
信号のアレィを再構成する手段ｅ。 - 【請求項１９】前記第１及び第２の交差する体積が実質
的に同一の平面上にある特許請求の範囲第１８項に記載
の装置。 - 【請求項２０】前記第１及び第２の交差する体積が実質
的に同一の平面上にはない特許請求の範囲第１８項に記
載の装置。 - 【請求項２１】前記被験体は、相対的動きを受けている
所定部位を含み、さらに前記第１及び第２の交差してい
る体積はいずれも前記所定部位と交差していない特許請
求の範囲第２０項に記載の装置。 - 【請求項２２】前記複数の平均されたＮＭＲスピンエコ
ー応答の２次元フーリェ変換により前記原子核密度の空
間分布の計測値を得る手段を含む特許請求の範囲第１８
項乃至第２１項のいずれかに記載の装置。 - 【請求項２３】前記複数の平均されたＮＭＲスピンエコ
ー応答によって表わされる異なった相対的角方位で取ら
れた１次元密度投影の再構成により前記原子核密度の空
間分布の計測値を得る手段を含む特許請求の範囲第１８
項乃至第２１項のいずれかに記載の装置。 - 【請求項２４】第３の次元に沿った符号化された原子核
密度を表わす複数の平均されたＮＭＲスピンエコー応答
の複数のセットをさらに提供するために、前記手段ａ〜
ｄが複数回繰り返して作動され、この繰返しのそれぞれ
の間に、最初に述べた位相符号化磁場に対して横方向の
異なる所定位相符号化磁場がさらに使用される特許請求
の範囲第１８項に記載の装置。 - 【請求項２５】前記複数の平均されたＮＭＲスピンエコ
ー応答の３次元フーリェ変換により、前記被験体の３次
元領域全体の原子核密度の空間分布の計測値を得る手段
を含む特許請求の範囲第２４項に記載の装置。 - 【請求項２６】被験体の選択部位中の関連した原子核の
逐点空間分布の像を得るために使用する多次元ＮＭＲ信
号を発生するための特許請求の範囲第１８項に記載の装
置であって、次の各手段を含む装置： 被験体の所定小体積からＮＭＲスピンエコー応答を引き
出すために、同所定小体積のみ中の原子核を選択的に章
動する手段ａ、 単一のスピン−格子緩和時間Ｔ１の間に、複数の異なる
他の小体積について前記手段ａの作動を繰り返す反復手
段ｂ、及び 前記各小体積から放射するＮＭＲスピンエコー信号に基
づいて多次元再構成処理を使用して、前記各小体積中の
章動原子核の逐点分布を再構成する手段ｃ。 - 【請求項２７】多次元ＮＭＲ信号を発生するための特許
請求の範囲第１８項に記載の装置であって、次の各手段
含む装置： 所定の高周波章動パルスで、被験体の第１の小体積中の
原子核を選択的に章動する手段ａ、 次いで前記被験体に所定の原子核非整相磁場勾配を加え
て、章動原子核を相応じて位相符号化する手段ｂ、 １８０度高周波章動パルスで、前記第１の小体積の少な
くとも一部分中の原子核を選択的に章動する手段ｃ、 前記被験体に前記所定の磁場勾配を加えている間に、前
記部分から放射される第１のＮＭＲスピンエコー信号を
測定する手段ｄ、 再び１８０度高周波章動パルスで、前記第１の小体積の
少なくとも一部分中の原子核を選択的に章動する手段
ｅ、 前記被験体に前記所定の磁場勾配を加えている間に、前
記部分から放射される第２のＮＭＲスピンエコー信号を
測定する手段ｆ、 前記第１の小体積中の原子核のスピン−格子緩和時間Ｔ
１の間に、被験体の異なる他の小体積のそれぞれについ
て前記手段ａ〜ｆの作動を繰り返す反復手段ｇ、及び 前記手段ｂで複数の異なった所定原子核非整相磁場を使
用して前記手段ａ〜ｇを繰り返して、対応して得られる
複数の測定された第１及び第２のＮＭＲスピンエコー信
号のセットを前記多次元ＮＭＲ信号として発生する手段
ｈ。 - 【請求項２８】次の手段をさらに含む特許請求の範囲第
２７項に記載の装置： 同一の所定非整相磁場を使用して各小体積について前記
手段ａ〜ｆの作動を繰り返し、結果として測定されそれ
ぞれ累積されたＮＭＲスピンエコー信号により、改善さ
れた信号対雑音比の平均されたＮＭＲスピンエコー信号
を提供する手段ｉ。 - 【請求項２９】次の手段をさらに含む特許請求の範囲第
２８項に記載の装置： 前記平均されたＮＭＲスピンエコー信号を２次元フーリ
ェ変換することにより、少なくとも一つの前記小体積中
の章動原子核密度の逐点空間分布の画像を再構成して、
前記画像を表わす画素値データ信号のアレィを発生する
手段ｊ。 - 【請求項３０】前記手段ａ、ｃ及びｄの少なくとも一つ
は、前記被験体内の相対的に動いている要素を実質的に
避けて行う特許請求の範囲第２７項乃至第２９項のいず
れかに記載の装置。 - 【請求項３１】再構成された視野の中心線が前記手段ｂ
で使用された非整相磁場勾配の中心線とは一致していな
い特許請求の範囲第２９項に記載の装置であって、次の
手段をさらに含む装置： 前記一致していない中心線によって生ずるエイリアシン
グを補償するために、画素値データ信号の線をそれらの
視覚的な表示に先だって整理し直す手段ｋ。 - 【請求項３２】被験体の複数の所定平面体積内の原子核
の相対的空間密度分布を表わす複数の電気信号が発生さ
れて、視覚的表示に使用するために利用される特許請求
の範囲第１８項に記載のＮＭＲ映像化装置であって、次
の各手段を含む装置： 少なくとも一つの第１のＮＭＲスピンエコー応答信号を
発生させるために、所定の相対的ＮＭＲ位相環境下で、
前記被験体の実質的に同一平面の複数の体積に対して、
９０度原子核章動パルス及び少なくとも一つの１８０度
原子核章動パルスの高周波エネルギーを連続して印加す
ることにより、前記被験体の第１の所定平面体積内の原
子核を選択的に励起する手段ａ、 前記少なくとも一つの第１のＮＭＲスピンエコー応答を
記録する手段ｂ、 前記第手段ａの後に生ずる前記原子核のＮＭＲ緩和時間
Ｔ１の間、前記被験体内の他の異なる複数の平面体積に
ついて、前記選択的励起及び記録手段ａ及びｂの作動を
繰り返す反復手段ｃ、 次いで前記所定平面体積のそれぞれについて平均された
ＮＭＲスピンエコー応答を発生させるために、前記手段
ａ、ｂ及びｃの作動を繰り返す反復手段ｄ、 その後また、各所定平面体積について対応する複数の平
均されたＮＭＲスピンエコー応答を発生するために、異
なる所定の相対的ＮＭＲ位相環境について前記手段ａ〜
ｄの作動を繰り返す反復手段ｅ、及び 前記複数の平均されたＮＭＲスピンエコー応答を使用し
て、前記平面体積のそれぞれ内の前記相対的空間密度分
布を表わす信号のアレィを再構成する手段ｆ。 - 【請求項３３】前記再構成手段ｆが次の各手段よりなる
特許請求の範囲第３２項に記載の装置： 前記平面体積のそれぞれについて第１の次元に沿った複
数の１次元原子核密度投影を得るために、各平均された
スピンエコー応答についての第１のフーリェ変換を生じ
る手段、及び 前記第１の次元に対して横方向となる第２の列次元に沿
った所望の空間密度分布を表わす要素的画素値信号のア
レィを提供するために、各平面体積について前記１次元
密度投影から取られた信号値についての前記第２の列次
元に沿った第２のフーリェ変換を生じる手段。 - 【請求項３４】前記再構成手段ｆで使用される視野の中
心線が前記スピンエコー応答を発生する被験体の部位に
おいて位相符号化のために使用される垂直磁場勾配の中
心とは整列されておらず、従って他の部分と重なるエイ
リアシング問題を生じることになる特許請求の範囲第３
３項に記載の装置であって、次の手段をさらに含む装
置： 視覚的に表示される信号のアレィの垂直方向の線の順序
を再配置することにより、表示目的のための再構成デー
タをアンラップする手段。
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