JPH0657203B2 - Ｎｍｒ信号を発生する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明の分野は核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法、更に具
体的に云えば、ＮＭＲ信号から望ましくないスピン共鳴
応答信号を除去する方法及び装置に関する。

核磁気共鳴（ＮＭＲ）生体内燐（³¹Ｐ）分光法が、人間
の新陳代謝を監視する役に立つ道具であることは周知で
ある。然し、生体内燐分光法は、妥当な信号雑音比を持
つスペクトルを収集するのに、比較的長い期間を必要と
するのが難点である。時間の長さの問題は、燐分光法の
代りに、水素（^１Ｈ）分光法をを利用すれば避けること
が出来る。これは、水素のＮＭＲ感度は、燐の感度の大
まかに云って１５倍も大きいからである。その結果、水
素分光法のデータ収集時間は、同じ信号対雑音比を達成
しようとすれば、燐の場合のデータ収集時間より２桁又
はそれ以上も短くなる。

然し、^１Ｈ分光法が、水の様な構成成分からの非結合ス
ピン共鳴が存在すること、並びに脂質から出る様な望ま
しくない結合スピン共鳴が存在することゝ云う別の問題
に悩むことも周知である。望ましくないスピン共鳴は、
関心のあるスペクトルのピークよりも、典型的には３桁
乃至４桁も大きい。更に、この様な望ましくないスピン
共鳴は、希望する新陳代謝物質のピークと大体同じスペ
クトル位置にあり、従来のＮＭＲ方法では、所望の新陳
代謝物質のピークを検出することが事実上不可能にな
る。従って、水及び脂質の様な他の生体内の人体組織の
構成成分が存在している状態で、新陳代謝物質内の結合
水素スピンからのスピン共鳴応答を収集する方法を提供
することが非常に有利である。

妨害するスペクトル・ピークの周波数を中心とする帯域
幅の狭いＲＦ励振パルスを利用し、収集された全体的な
ＮＭＲ応答スペクトル中の望ましくない共鳴ピークを抑
圧する幾つかのＮＭＲ方法が提案されている。最も直接
的な方式は、予備飽和の長いＲＦ励振パルスを用いるも
ので、これは所望のスペクトルを受信して処理する前
に、妨害信号のピーク応答（普通は水の共鳴の応答）を
抑圧する為に用いられる。一般的には“１−３−３−
１”と呼ばれる別の方式は、中間に遅延をおいた一連の
９０゜ＲＦ励振パルスを利用して、望ましくないスピン
磁化を縦方向に操作すると共に、所望の共鳴のスピン磁
化を横平面へ操作し、そこで検出可能なＮＭＲ信号を発
生する様にする。こう云う方式は、抑圧される成分の周
波数か又はその近くにある所望のスピン共鳴の成分をも
抑圧し、他の周波数の望ましくないスピン共鳴成分を抑
圧しないので、制約がある。

望ましくない水のスピンと他の化学物質のスピンとの間
の、スピン−格子緩和時間Ｔ_１及びスピン−スピン緩和
時間Ｔ_２の違いを活用して、水の共鳴ピークに対して弁
別するこの他の方式も知られている。即ち、長いエコー
時間を有効に利用して、ある組織に於ける水のピークを
抑圧し、ラクタートの様な他の共鳴は実質的に影響がな
い様にする。望ましくない多くの脂質の共鳴がこの方式
の影響を受け、収集されるＮＭＲ信号中で減衰する。

他の方法は、読出しの前に、望ましくないスピン成分
（水）のゼロ時定数（Ｔ_null）に等しい遅延を持つ反転
パルスを利用する。望ましくないスピン成分を抑圧する
が、こう云う方法は所望の新陳代謝物質の共鳴ピークを
も部分的に抑圧し、一般的にその他の望ましくない（脂
質）スピン共鳴を抑圧しない。

現存の幾つかの方法は、同じ分子の隣合った原子の間に
存在するスカラー結合を利用することにより、非結合ス
ピン共鳴によって発生される望ましくないＮＭＲ応答信
号を抑圧する。スピンを横平面に章動させ、一続きのＲ
Ｆ励振パルス及び遅延の作用を受けさせることにより、
所望の結合原子によって発生されるスピン磁化を、非結
合スピンによって発生されるスピン磁化が展開するのと
は異なる形で展開させる。同質原子核分極移転方式の様
なこの種の方式は、非選択性９０゜ＲＦ励振パルス及び
遅延を用いて、特定の結合定数Ｊを持つ全ての結合スピ
ンの位相を反転する。然し、この方法は、互いに結合さ
れた脂質の共鳴を抑圧することが出来ない。この欠点
は、脂質アルキル共鳴の様な他のある共鳴を排除しなが
ら、ラクタート共鳴の様なある結合ピークを保存するこ
とが出来る様にする同質原子核二重共鳴差分光法と呼ば
れる更に別の方法によって解決することが出来る。この
方法は、ラクタートのピーク周波数の１つに中心を持つ
選択性１８０゜ＲＦ励振パルスを用いて、第１の共鳴ピ
ークが結合している、ラクタート共鳴ピークの位相だけ
を反転する。こう云うことが起るのは、選択性パルスの
周波数が大体Hz以内に正確に設定されている場合だけで
あり、周波数が不正確であれば、もとのラクタートのピ
ークの位相又は振幅が歪み、その結果所望の信号成分
が、最終的なＮＭＲ信号中で互いに相殺する結果になる
ことがある。

発明の要約 この発明は妨害信号を選択的に抑圧することにより、自
然に発生する濃度で新陳代謝物質の生体内の陽子スペク
トルを示すＮＭＲ信号を発生する方法に関する。更に具
体的に云うと、この発明は、関心のある領域に分極磁界
を印加し、関心のある領域にＲＦ励磁磁界パルスを印加
して、横方向磁化を発生し、新陳代謝物質の分子のスピ
ン−スピン結合定数（ｊ）の関数である期間（ＴＥ／
２）後に、関心のある領域に第２のＲＦ励振磁界パルス
を印加し、新陳代謝物質の分子のゼロ量子変調周波数
（ＺＱＭＦ）の関数である第２の期間（ｔ_１）後に、関
心のある領域に第３のＲＦ励振磁界パルスを印加し、そ
の結果得られるエコーＮＭＲ信号を収集し、異なる第２
の期間（ｔ_１）を用いてこのパルス順序を繰返し、収集
された１つのエコーＮＭＲ信号を収集された別のエコー
ＮＭＲ信号から減算することにより、差信号を発生する
工程を含む。

この発明の全般的な目的は、新陳代謝物質の分子によっ
て発生されたものではないＮＭＲ信号成分を抑圧するこ
とである。第１の期間（ＴＥ／２）を分子のスピン−ス
ピン結合定数の関数として選ぶことにより、所望の信号
成分の振幅が最大になるが、望ましくない成分はそうな
らない。第２の期間（ｔ_１）を分子のゼロ量子変調周波
数（ＺＱＭＦ）の関数として選ぶことにより、新陳代謝
物質の分子によって発生される信号成分は振幅変調され
るが、これに対して脂質によって発生される様な他の結
合スピンによって発生される信号成分は変調されない。
その結果、差信号を発生した時、望ましくない信号成分
は相殺するが、新陳代謝物質の分子によって発生された
変調された信号は、正味の信号を生ずる。

この発明の更に特定の目的は、ＮＭＲ信号を収集する領
域を局在化することである。３つのＲＦ励振パルスの各
々を印加する時に、位置ぎめ用の符号化磁界勾配を印加
することが出来、ＲＦ励振パルスの周波数帯域幅は、各
々の勾配磁界の方向に沿ったスライスを選択する様に制
限する。３つの選ばれたスライスの交差する所にある関
心のある領域により、ＮＭＲ信号が発生される。

この発明の上記並びにその他の目的及び利点は、以下の
説明から明らかになろう。この説明では、この発明の好
ましい実施例を例として示した図面を参照する。この実
施例は必ずしもこの発明の範囲全体を表わすものではな
く、この発明の範囲は、特許請求の範囲を基準として考
えられたい。

好ましい実施例の説明 最初に第１ａ図について説明すると、ＮＭＲ分光情報を
求めようとする分子１０が示されている。分子１０は、
ラクタート分子の様なＡＢ_３形分子であり、Ｈ_α（Ａ）
半分にある中央の炭素原子との１本の結合を持つ１個の
水素原子１０ａと、何れもＨ_β（Ｂ_３）半分にある端の
炭素原子と結合を夫々有する３つの水素原子１０ｂとの
間にスカラー結合が存在する。この分子が分極磁界Ｂ_０
の作用を受け、横方向ＲＦ励振磁界Ｂ_１が印加される
と、多数の共振ピークを持つＮＭＲ信号がこの分子によ
って発生される。

Ｈ_α（Ａ）の水素原子１０ａの子核のスピンは上又は下
向きになることが出来るから、Ｈ_β（Ｂ_３）の原子１０
ｂの核スピンは２つの異なる局部的な環境の内の一方と
出会い、従って、その共鳴のピークが二重子のスペクト
ル線に分裂し、その各々は振幅が略同様である。同じ
く、３つのβ水素原子１０ｂは、３つのスピン全部が上
向きである場合、１つのスピンが下向きで、他の２つが
上向きである場合、２つのスピンが下向きで、１つのス
ピンが上向きである場合、又は３つのスピン全部が下向
きである場合の内の任意の１つのスピン形式をとること
が出来る。従って、α水素原子１０ａから見た環境は異
なる４種類があり、その共鳴が四重子のスペクトル線に
分裂し、相対的な強度は１：３：３：１になる。

生体内ラクタート分子によって発生される変換されたＮ
ＭＲ信号の例が第１ｂ図に示されている。ＮＭＲ信号は
周波数領域に変換されており、その信号成分が、周波数
を表わす横軸に沿った異なる周波数の所のピーク又は
「スペクトル成分」として示されている。水の中の水素
原子核によって発生される１つのスペクトル成分が周波
数ω_Ｈに示されているが、当業者であれば、非結合共鳴
スピンによって発生されるこの他の多数の望ましくない
スペクトル成分が典型的には存在していることが理解さ
れよう。こう云う他のスペクトル成分は、ラクタートの
スペクトル成分よりも何桁も大きい場合が多い。

図示のラクタート分子１０のα水素スピン共鳴Ｈ
_α（Ａ）によるＮＭＲ信号成分が、夫々周波数ω_Ｒ，ω
_Ｓ，ω_Ｔ及びω_Ｕに、スペクトル成分Ｒ，Ｓ，Ｔ及びＵ
の四重子を発生する。この各々のピークがスピン−スピ
ン結合定数Ｊだけ離れており、これは大体７．３Hzであ
る。β水素共鳴Ｈ_β（Ｂ_３）が、夫々周波数ω_Ｙ及びω
_Ｗに二重子のスペクトル成分Ｖ及びＷを発生する。その
間の隔たりは、同じスピン−スピン結合定数Ｊによって
決定される。四重子の中心と二重子の中心の間の間隔が
化学シフト差と呼ばれ、これはゼロ量子変調周波数（Ｚ
ＱＭＦ）に等しい。この例では、ＺＱＭＦが２テスラで
は２５０Hzに等しい。非結合スピン共鳴成分Ｐ並びに非
結合脂質による共鳴成分の振幅が比較的巨大である為
に、所望の結合スピンのスペクトル成分Ｒ乃至Ｗのずっ
と小さい振幅が小さく見え、この為、結合スピンのスペ
クトル成分を収集しようとする試みは、不可能ではない
としても、極めて困難である。この発明は、成分Ｒ，
Ｓ，Ｔ，Ｕ，Ｖ又はＷの使いものになるスペクトルを発
生しながら、望ましくないスペクトル成分を完全にでは
なくても、少なくとも部分的に抑圧する方法である。

この発明の方法を実施する時は、ゼネラル・エレクトリ
ック・カンパニイから、自己遮蔽勾配を備えたＧＥ Ｃ
ＳＩ−II作像分光計として市場で販売されている様な
２．５テスラの像分光計を用いる。

使われるパルス順序が第２図に示されている。これは、
３つの選択性９０゜ＲＦ励振パルス２０，２１，２２を
印加して、その結果生ずるＮＭＲエコー信号２３を収集
することを含む。ＲＦ励振パルスは、４ミリ秒のロープ
３個のｓｉｎ ｘ／ｘパルスであって、１，５００Hzの
周波数帯域幅を持っている。ＲＦ励振送信機の周波数
は、２つの結合スピンの間の２．７ppm に置かれる。磁
界勾配がｘ，ｙ及びｚ方向に印加されて、ＮＭＲ応答
を、関心が持たれる被検体の選ばれた位置に局在化す
る。更に具体的に云うと、ｘ勾配パルス２４が、第１の
ＲＦ励振パルス２０が印加される間に印加されて、ｘ軸
に沿ったスライスを選択し、ｙ勾配パルス２５が第２の
ＲＦ励振パルス２１の間に印加されて、ｙ軸に沿ったス
ライス内のスピンを選択し、ｚ勾配パルス２６が第３の
ＲＦ励振パルス２２の間に印加されて、ｚ軸に沿ったス
ライス内のスピンを選択する。その結果、ＮＭＲエコー
信号２３が、３つのスライス全部の交差する所にある矩
形容積によって発生される。夫々のｘ，ｙ及びｚ勾配パ
ルス２７，２８，２９を用いて、周知の様にスピンの位
相戻しを行ない、ｙ勾配ホモスポイル（homospoil ）パ
ルス３０が、関心のある領域の外側のスピンの位相外し
をして、それがＮＭＲ信号を発生しない様にする。

刺激エコー順序で発生されるＮＭＲエコー信号を局在化
する為に磁界勾配を使う多数のこの他の方法が公知であ
って、それを用いてこの発明を実施することが出来る。
ここに述べた方法並びにその他の局在化方法の例が、ザ
・ジャーナル・オブ・マグネティック・レゾナンス誌７
２巻５０２頁（１９８７年）所載のＪ．フラーム、Ｋ．
Ｄ．メルボルト及びＷ．ハニッケの論文、並びに同誌同
巻３７９頁（１９８７年）所載のＲ．キミッヒ及びＤ．
ヘープフェルの論文、さらに同誌７０巻４８８頁（１９
８６年）所載のＪ．グラノットの論文に記載されてい
る。

刺激エコー・パルス順序は、遅延（ＴＥ／２）だけ離れ
た最初の１対の選択性９０゜ＲＦパルスが局在化ＮＭＲ
スピン系内のスピンのポピレーションの多重量子又はそ
の代りにゼロ量子のコヒーレンスを生ずる様な順序であ
る。このスピンのポピレーションのコヒーレンスが、こ
の後の期間（ｔ_１）の間に展開し、結合スピンでは、こ
の結果、検出されるＮＭＲ信号の振幅変調が生ずる。
（水及び脂質の一部分の信号の場合の様な）他のスピン
共鳴に結合していないスピン共鳴は、多重量子挙動を生
ぜず、従って、期間（ｔ_１）の間、変調を受けない。相
異なる期間（ｔ_１）を設定して刺激エコー・パルス順序
を２回実行し、その結果得られる２つのＮＭＲエコー信
号２３の間の差を求めることにより、非結合スピン共鳴
による信号成分が相殺し、選ばれた結合スピン共鳴によ
る信号成分が差信号を生ずる様な信号が得られる。この
差信号を使って、表示の為に、所望の信号を発生する。

この現象が第３ａ図乃至第３ｈ図のグラフに示されてい
る。これらの図で、デカルト座標が、励振磁界Ｂ_１の周
波数で、ｚ軸の周りに回転する。特に第２図及び第３図
を見れば、パルス順序の始めに、全てのスピン磁化が、
第３ａ図のベクトル４０で示す様に、分極磁界Ｂ_０の方
向のｚ軸と整合している。時刻ｔ_ａに、この場合は回転
フレームのｘ軸に沿って印加された第１の選択性９０゜
ＲＦ励振パルス２０が、磁化を横平面（即ち、ｘ−ｙ平
面）へ傾け、そこで時刻ｔ_ｂに、種々の成分のスピン磁
化が同相になり、第３ｂ図の４１に示す様に、回転フレ
ームのｙ軸と整合する。こう云う種々の成分は若干異な
るラーモア周波数を持つから、それらは直ちに互いに位
相外れを開始する。このことが、送信機の周波数からの
特定の共鳴のオフセットに対するラクタート分子中のβ
水素二重子のスピン磁化Ｖ及びＷについて、第３ｃ図に
示されている。一方が他方よりも７．３５Hzだけ一層速
く回転するから、最初の期間ＴＥ／２の後、それらは互
いに位相がずれている。従って、期間ＴＥ／２を適当に
選ぶことにより、第２のＲＦ励振パルス２１が発生され
る時刻ｔ_ｃには、スピン磁化Ｖ及びＷ成分は１８０゜位
相がずれる。云い換えれば、ＴＥ／２は、結合スピンの
完全な「ｊ変調」を生ずる様に、次の式に従って選ばれ
る。

ＴＥ／２＝ｎ／２ｊ こゝでは奇数１，３，５等であり、ｊはスピン−スピン
結合定数である。

こゝで説明する好ましい実施例では、ｎは“１”に選ば
れており、スピン−スピン結合定数（ｊ）は前に述べた
様に７．３Hzである。従ってＴＥ／２は６８ミリ秒にな
る。

第３ｄ図に示す様に、第２のＲＦ励振パルス２１が印加
される時刻ｔ_ｃにスピン磁化の種々の位相外れ成分が、
±ｘ方向の成分と±ｙ方向の成分に分解される。回転フ
レームのｘ軸に沿ってＲＦ励振パルス２１を印加した後
の時刻ｔ_ｄに、ｙ成分は、第３ｅ図の４２及び４３に示
す様に、±ｚ軸に沿う様に傾く。この後の期間ｔ_１の
間、±ｚ軸に沿った成分は変調されるが、横平面内にと
ゞまっていて傾かなかったｘ成分は、勾配３０の存在の
もとに更に位相外れを生ずる。この勾配は、全ての多重
量子コヒーレンズを位相外れさせる（破壊する）様に作
用し、磁界の非均質性に影響されないゼロ量子コヒーレ
ンズだけが残る。その結果、第３のＲＦ励振パルス２２
が時刻ｔ_ｅに印加される期間ｔ_１後には、±ｚ軸に沿っ
て成分４２′及び４３′があるが、横平面内の成分は完
全に位相外れして、正味の磁化を発生しない。このこと
が第３ｆ図に示されている。第３の励振パルス２２が±
ｚ軸の磁化を横平面へ戻す様に傾け、そこで最初のＴＥ
／２期間の間に収集された位相情報が保存される。この
ことが第３Ｇ図の４４及び４５に示されている。従っ
て、最後のＴＥ／２期間の間、前は位相外れであった成
分が位相戻しにより、エコーＮＭＲ信号２３を発生す
る。この時点に於けるスピン磁化が第３ｈ図に示されて
おり、この場合の横方向の磁化は、時刻ｔ_ｇに於けるＮ
ＭＲエコー信号を発生する様に作用する。

同じ化学シフトだけ離れていない結合スピンは、同じ周
波数の振幅変調を受けず、この事実を利用して、ゼロ量
子変調周波数が異なる、非結合スピン及びその他の種類
の結合スピン系によって発生されるスペクトル成分を
波して除去することが出来ると云うのが、この発明の考
えである。

従って、この発明の好ましい実施例を実施する為、第２
図のエコー・パルス順序を２回実行する。最初のパスで
は、ｔ_１の値は８ミリ秒（又は２．０Ｔで４ミリ秒の増
分）に設定し、エコー信号２３を収集してディジタル化
する。その後、遅延ｔ_１の値を１０ミリ秒（又は２．０
Ｔで４ミリ秒の増分にして）（８＋１／２×（２５０×
１０^-3）、エコー・パルス順序を若び実行する。ＮＭＲ
エコー信号２３を再び収集してディジタル化する。ディ
ジタル化した２つのＮＭＲ信号の振幅の算術差を計算
し、この結果得られた差信号を処理して、成分のスペク
トルを発生する。

こうして得られた差信号は、水の陽子の様な非結合スピ
ンによって発生されるスペクトル成分を抑圧している。
更に、差信号は、脂質の陽子の様な異なるゼロ量子変調
周波数と結合しているスピンによって発生されるスペク
トル成分を抑圧する。その結果、ラクタートの陽子によ
って発生されるスペクトル成分が、水及び脂質に対して
強められる。

第４図はこの発明のＮＭＲパルス順序に使うのに適した
ＮＭＲ装置の主な部品の簡略ブロック図である。装置全
体を４００で示すが、これは汎用ミニコンピュータ４０
１をディスク記憶装置４０３及びインターフェース装置
４０５に機能的に結合することによって構成される。Ｒ
Ｆ送信機４０２、信号平均化器４０４及び夫々Ｇ_ｘ，Ｇ
_ｙ，Ｇ_ｚ勾配コイル４１６，４１８，４２０を付勢する
勾配電源４０６，４０８，４１０が、インターフェース
装置４０５を介してコンピュータ４０１に結合される。

ＲＦ送信機４０２が、所望のラーモア周波数で発信する
ＲＦ発振器を持っている。ＲＦパルスの周波数を変える
ことによって、感応する容積を走査する場合、これは市
場で入手し得るプログラム可能な周波数合成器を使っ
て、自動的にコンピュータから行なうことが出来る。送
信機はコンピュータ４０１からのパルス包絡線でゲート
して、検査する物体内の共鳴を励振するのに必要な変調
を持つＲＦパルスを発生する。ＲＦパルスをＮＭＲ方法
に応じて、１００ワットから数キロワットまで変化する
レベルまで、ＲＦ電力増幅器４１２で増幅し、送信機の
コイル４２４に印加する。サンプルの容積が大きけれ
ば、一層高い電力レベルが必要であり、大きなＮＭＲ周
波数帯域幅を励振する為に、持続時間の短いパルスを必
要とする場合もそうである。

ＮＭＲ信号を受信機のコイル４２６で感知し、低雑音前
置増幅器４２２で増幅し、更に増幅、検波及び波する
為に、受信機４１４に印加する。その後信号をディジタ
ル化して、信号平均化器４０４で平均し、コンピュータ
４０１で処理する。前置増幅器４２２及び受信機４１４
は、送信の間、能動ゲート作用又は受動波作用によ
り、ＲＦパルスから保護される。

コンピュータ４０１が、ＮＭＲパルスのゲート作用及び
包絡線変調、前置増幅器及びＲＦ電力増幅器の消去、及
び勾配電源に対する電圧波形を発生すると共に、走査の
間、勾配及びＲＦパルスの周波数を進める。コンピュー
タは、フーリエ変換、データの波作用及び記憶作用
（それら全ての動作は、ミニコンピュータによって普通
の様に行なわれ、従ってこゝでは機能しか説明しない）
の様なデータ処理をも行なう。

希望によっては、送信機及び受信機のＲＦコイルは、１
個のコイルで構成することが出来る。この代りに、電気
的に直交する２つの別々のコイルを使ってもよい。この
形式は、パルス送信の間、受信機に対するＲＦパルスの
漏れが減少すると云う利点がある。両方の場合に、コイ
ルの磁界は、磁石４２８（第４図）によって発生される
静磁界Ｂ_０の方向と直交する。コイルは、ＲＦ遮蔽ケー
ス内に包込むことにより、装置の他の部分から隔離され
る。典型的な３つのＲＦコイルの設計が、第５ａ図、第
５ｂ図及び第５ｃ図に示されている。これら全てのコイ
ルは、ｘ軸方向のＲＦ磁界を発生する。第５ｂ図及び第
５ｃ図に示すコイルの設計は、サンプル室の軸線が主磁
界Ｂ_０と平行である様な磁界の形状に適しており、これ
に対して第５ａ図に示す設計は、サンプル室の軸線が主
磁界Ｂ_０に対して垂直な形状に用いられる。

磁界勾配コイル４１６，４１８，４２０（第４図）が、
夫々勾配Ｇ_ｘ，Ｇ_ｙ，Ｇ_ｚを発生する為に必要である。
こゝで説明したＮＭＲパルス順序では、勾配は、サンプ
ル容積にわたって単調で線形にすべきである。単調でな
い勾配磁界により、エーリアシングと呼ばれるＮＭＲ信
号データの劣化を招くが、これは重大な人為効果を招
く。非線形勾配は、データの非化学的な歪みの原因にな
る。

サンプル室の軸線が主磁界Ｂ_０と平行である様な磁石の
形状に適した勾配コイルの設計が、第６ａ図及び第６ｂ
図に示されている。勾配Ｇ_ｘ及びＧ_ｙの各々が、第６ａ
図に示す組３００，３０２の様な１組のコイルによって
発生される。第６ａ図に示す様なコイルの組が、勾配Ｇ
_ｘを発生する。勾配Ｇ_ｙを発生するコイルの組は、９０
゜回転している。勾配Ｇ_ｚは、第６ｂ図に示すコイル４
００及び４０２の様なコイルの対によって発生される。
勾配コイルの電流の比を変えることにより、感応容積を
走査する場合、各々の半分、例えば第６ａ図の３００，
３０２及び第６ｂ図の４００，４０２は、別個の電源で
駆動して、第４図の電源４０６，４０８，４１０が夫々
実際には２つの電源で構成される様にすることが出来
る。

この発明を特定の実施例及び例について説明したが、当
業者には、以上の説明からこの他の変更が考えられよ
う。従って、特許請求の範囲内で、この発明はこゝに具
体的に記載した以外の形で実施することが出来ることを
承知されたい。

例えば、この方法は、望ましくないスピン共鳴を抑圧す
る他の方式と組合せて用いることが出来る。帯域幅が制
限されていて、望ましくないスピン共鳴に中心周波数を
持つＲＦ励振パルスを、この発明のパルス順序を開始す
る前に、勾配パルスと一緒に印加することが出来る。こ
うすると、望ましくないスピン共鳴によって発生される
ＮＭＲ信号が更に抑圧される。更に、相次ぐ順序の間、
ＲＦ励振パルスの位相を変えることにより、関心のある
領域の外側の事象が原因で起る人為効果を抑圧する為
に、位相サイクル方法をこの発明と共に用いることが出
来る。最後に、スピン磁化を１８０゜章動させる又は傾
けるＲＦ励振パルスを、この発明の順序の第１及び第２
のＲＦパルスの中間、又は第２のＴＥ／２期間の中央に
挿入して、共鳴外れ効果を補償することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は多数のスペクトル成分を持つＮＭＲ信号を発
生するラクタート分子の概略構成図、第１ｂ図は第１ａ
図のラクタート分子によって発生されるスペクトル成分
を示すグラフ、第２図はこの発明の好ましい実施例とし
て、ＮＭＲ分光計に用いられるパルス順序を示す時間線
図、第３ａ図乃至第３ｈ図は、第２図のパルス順序の種
々の段階に於けるスピン磁化を示す説明図、第４図はこ
の発明を用いたＮＭＲ装置の簡略ブロック図、第５ａ図
乃至第５ｃ図は第４図のＮＭＲ装置に使うことが出来る
ＲＦコイルの略図、第６ａ図及び第６ｂ図は第４図のＮ
ＭＲ装置に用いられる勾配コイルの略図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】新陳代謝物質の生体内陽子スペクトルを示
   すＮＭＲ信号を発生する装置に於て、 （ａ）関心のある領域に分極磁界を印加する手段と、 （ｂ）磁界勾配の存在のもとに第１のＲＦ励振磁界パル
   スを印加して、関心のある領域内に横方向の磁化を生じ
   させる手段と、 （ｃ）前記第１のパルスの印加から、新陳代謝物質の分
   子のスピン−スピン結合定数（ｊ）の関数として定めた
   第１の期間（ＴＥ／２）の後に、磁界勾配の存在のもと
   に第２のＲＦ励振磁界パルスを印加して、関心のある領
   域内に縦方向の磁化を生じさせる手段と、 （ｄ）前記第２のパルスの印加から、新陳代謝物質の分
   子のゼロ量子変調周波数（ＺＱＭＦ）の関数として定め
   た第２の期間（ｔ_１）の後に、磁界勾配の存在のもとに
   第３のＲＦ励振磁界パルスを印加して、関心のある領域
   内に横方向の磁化を復元させる手段と、 （ｅ）前記第３のパルスの印加から第３の期間（ＴＥ／
   ２）後に発生されるエコーＮＭＲ信号を収集する手段
   と、 （ｆ）前記第２の期間（ｔ_１）を異なる値に設定して前
   記手段（ａ）乃至（ｅ）を順次繰返し作動する手段と、 （ｇ）収集された１つのエコーＮＭＲ信号を収集された
   別のエコーＮＭＲ信号から減算して、差信号を発生する
   手段とを含む装置。
2. 【請求項２】前記の３つのＲＦ励振磁界パルスの各々が
   選択性であって、前記の３つの磁界勾配パルスが、夫々
   ３つのＲＦ励振磁界パルスを印加する間、３つの方向の
   各々に沿って関心のある領域に印加されることにより、
   ＮＭＲエコー信号を収集する関心のある領域が局在化さ
   れる請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】前記の第１の期間（ＴＥ／２）が、ｎを奇
   数、ｊを新陳代謝物質の分子のスピン−スピン結合定数
   として、 ＴＥ／２＝ｎ／２ｊ で定まる値を持つ請求項１記載の装置。
4. 【請求項４】前記第２の期間が、ＺＱＭＦを新陳代謝物
   質の分子のゼロ量子変調周波数として、 ＴＭ＝１／２ＺＱＭＦ の大きさだけ異なる２つの値を持つ請求項１記載の装
   置。
5. 【請求項５】新陳代謝物質の分子がラクタート分子であ
   る請求項１記載の装置。