JP2011503541A5 - - Google Patents

Description

図１０および図１１に、プローブヘッドを完成させるためのＲＦ回路を示す。図１０はハルバッハ磁石用に製作したＲＦ回路であり、図１１は磁石・ヨーク複合体用に製作したＲＦ回路である。コイル１０００は、市販されているインダクタからカスタムメイド（特注製造）されたコイル（実施例１のように、インダクタを手で巻いたものでもよい）であり、このコイル１０００は、キャパシタ１００３およびバルクヘッド型ＳＭＡコネクタ１００２を含むＲＦ回路の一部とされ、サンプル用チューブ１００１を介してサンプルが輸送されるサンプル領域を取り囲み、支持プレート１００４に支持されていた。磁気共鳴シグナルを、このようなプローブヘッドを用いて上手く測定することができた（データは図示せず）。
なお、本発明は、実施態様として以下の内容を含んでいてもよい。
［実施態様１］
持ち運び型の磁気共鳴緩和計に用いられる小型のプローブヘッドであって、
（ａ）磁場を生成する少なくとも１つの磁石または磁場生成手段と、
（ｂ）サンプル領域が収まり得る空間と、
を備え、前記サンプル領域は対応する励起可能領域を含んでおり、さらに、
（ｃ）対応する検出領域を有しており、その検出領域が前記励起可能領域と少なくとも部分的に重複するように構成かつ位置決めされたＲＦコイル、
を備えており、
前記磁場は不均一であり、前記サンプル領域が収まる空間および前記ＲＦコイルは、前記サンプル領域の位置に対応した磁場分布にとって最適であるＲＦパルスの周波数帯域幅に応じて、構成かつ位置決めされており、
前記検出領域に含まれるサンプルから、緩和測定パラメータが得られるように最適化された、小型のプローブヘッド。
［実施態様２］
実施態様１において、前記磁気共鳴緩和計が、さらなるＲＦコイルを有しており、このさらなるＲＦコイルによってＲＦパルスが供給される、小型のプローブヘッド。
［実施態様３］
実施態様１において、前記ＲＦコイルによってＲＦパルスが供給される、小型のプローブヘッド。
［実施態様４］
実施態様１において、さらに、ハウジングを備えており、
前記ハウジングに、前記少なくとも１つの磁石または磁場生成手段、および前記ＲＦコイルが取り付けられている、小型のプローブヘッド。
［実施態様５］
実施態様１において、前記検出領域が、前記励起可能領域の約１０パーセントから約１００パーセントに相当する、小型のプローブヘッド。
［実施態様６］
実施態様１において、前記検出領域が、前記励起可能領域の約５０パーセントから約１００パーセントに相当する、小型のプローブヘッド。
［実施態様７］
実施態様１において、前記検出領域が、前記励起可能領域の約８０パーセントから約１００パーセントに相当する、小型のプローブヘッド。
［実施態様８］
実施態様１において、前記検出領域が、前記励起可能領域の実質上全体に相当する、小型のプローブヘッド。
［実施態様９］
実施態様１において、前記励起可能領域が、前記検出領域の約１０パーセントから約１００パーセントに相当する、小型のプローブヘッド。
［実施態様１０］
実施態様１において、前記励起可能領域が、前記検出領域の約５０パーセントから約１００パーセントに相当する、小型のプローブヘッド。
［実施態様１１］
実施態様１において、前記励起可能領域が、前記検出領域の約８０パーセントから約１００パーセントに相当する、小型のプローブヘッド。
［実施態様１２］
実施態様１において、前記励起可能領域が、前記検出領域の実質上全体に相当する、小型のプローブヘッド。
［実施態様１３］
実施態様１において、さらに、サンプル領域を備える、小型のプローブヘッド。
［実施態様１４］
実施態様１３において、前記サンプル領域が、前記励起可能領域の約１０パーセントから約１００パーセントに相当する、小型のプローブヘッド。
［実施態様１５］
実施態様１３において、前記サンプル領域が、前記励起可能領域の約５０パーセントから約１００パーセントに相当する、小型のプローブヘッド。
［実施態様１６］
実施態様１３において、前記サンプル領域が、前記励起可能領域の約８０パーセントから約１００パーセントに相当する、小型のプローブヘッド。
［実施態様１７］
実施態様１３において、前記サンプル領域が、前記励起可能領域の実質上全体に相当する、小型のプローブヘッド。
［実施態様１８］
実施態様１３において、前記サンプル領域が、前記励起可能領域の実質上全体に相当し、かつ、前記検出領域が、前記サンプル領域の実質上全体に相当する、小型のプローブヘッド。
［実施態様１９］
実施態様１３において、前記励起可能領域と前記検出領域との重複する領域を感受領域とし、前記サンプル領域が、前記感受領域の約１０パーセントから約１００パーセントに相当する、小型のプローブヘッド。
［実施態様２０］
実施態様１において、前記磁場を生成する２つの永久磁石を備える、小型のプローブヘッド。
［実施態様２１］
実施態様１において、前記ＲＦコイルがＲＦ回路の一部をなし、前記ＲＦ回路はキャパシタを含む、小型のプローブヘッド。
［実施態様２２］
実施態様１において、前記ＲＦコイルが、略円筒形状のコイル領域を取り囲むように巻かれており、その対応する前記検出領域が、実質上、この円筒形状の領域である、小型のプローブヘッド。
［実施態様２３］
実施態様２２において、前記ＲＦコイルは、その前記コイル領域が前記励起可能領域の約８０パーセントから約１００パーセントに相当するように位置決めされている、小型のプローブヘッド。
［実施態様２４］
実施態様２２において、前記ＲＦコイルは、その前記コイル領域が前記励起可能領域の実質上全体に相当するように位置決めされている、小型のプローブヘッド。
［実施態様２５］
実施態様２２において、前記ＲＦコイルが円筒形状である、小型のプローブヘッド。
［実施態様２６］
実施態様２において、前記さらなるＲＦコイルが、当該プローブヘッドの外部に配置された、小型のプローブヘッド。
［実施態様２７］
実施態様１において、前記ＲＦパルスの長さが約０．４マイクロ秒から約１０マイクロ秒である、小型のプローブヘッド。
［実施態様２８］
実施態様１において、前記ＲＦパルスの長さが約１マイクロ秒から約４マイクロ秒である、小型のプローブヘッド。
［実施態様２９］
実施態様１において、前記少なくとも１つの磁石または磁場生成手段は、前記ＲＦコイルが部分的または全体的に収められたギャップ内において前記磁場を生成するように、形成および／または構成されている、小型のプローブヘッド。
［実施態様３０］
実施態様２９において、前記磁場がハルバッハ磁石によって生成される、小型のプローブヘッド。
［実施態様３１］
実施態様１において、前記磁場が２つの永久磁石によって生成されており、一方の永久磁石のＳ極面が他方の永久磁石のＮ極面に対向してギャップが形成され、このギャップに前記磁場を生成し、前記ＲＦコイルが、前記ギャップ内に部分的または全体的に位置している、小型のプローブヘッド。
［実施態様３２］
実施態様３１において、前記ギャップ内における前記磁場の磁場強度が約２テスラ未満である、小型のプローブヘッド。
［実施態様３３］
実施態様３１において、前記ギャップ内における前記磁場の磁場強度が約１．１テスラ未満である、小型のプローブヘッド。
［実施態様３４］
実施態様３１において、前記ギャップ内における前記磁場の磁場強度が、約０．２テスラから約１．１テスラである、小型のプローブヘッド。
［実施態様３５］
実施態様３１において、前記ギャップ内における前記磁場の磁場強度が、約０．２テスラから約０．８テスラである、小型のプローブヘッド。
［実施態様３６］
実施態様３１において、前記永久磁石がヨークに取り付けられている、小型のプローブヘッド。
［実施態様３７］
実施態様１において、前記磁場の磁場強度が約２テスラ未満である、小型のプローブヘッド。
［実施態様３８］
実施態様１において、前記磁場の磁場強度が約１．１テスラ未満である、小型のプローブヘッド。
［実施態様３９］
実施態様１において、前記磁場の磁場強度が約０．８テスラ未満である、小型のプローブヘッド。
［実施態様４０］
実施態様１において、さらに、少なくとも１つのキャパシタを備えており、
この少なくとも１つのキャパシタと前記ＲＦコイルとがＲＦ回路の一部をなしている、小型のプローブヘッド。
［実施態様４１］
実施態様１において、前記少なくとも１つの磁石または磁場生成手段の各々について、全方向の寸法が約２インチ未満である、小型のプローブヘッド。
［実施態様４２］
実施態様１において、前記少なくとも１つの磁石または磁場生成手段の各々について、全方向の寸法が約０．５インチ未満である、小型のプローブヘッド。
［実施態様４３］
実施態様１において、前記ＲＦコイルが、約５００マイクロリットル未満の体積空間を取り囲むように巻かれている、小型のプローブヘッド。
［実施態様４４］
実施態様１において、前記ＲＦコイルが、約１００マイクロリットル未満の体積空間を取り囲むように巻かれている、小型のプローブヘッド。
［実施態様４５］
実施態様１において、前記ＲＦコイルが、約１０マイクロリットル未満の体積空間を取り囲むように巻かれている、小型のプローブヘッド。
［実施態様４６］
実施態様１において、前記ＲＦコイルが、約１．６マイクロリットル未満の体積空間を取り囲むように巻かれている、小型のプローブヘッド。
［実施態様４７］
実施態様１において、前記検出領域が約５００マイクロリットル未満である、小型のプローブヘッド。
［実施態様４８］
実施態様１において、前記検出領域が約１００マイクロリットル未満である、小型のプローブヘッド。
［実施態様４９］
実施態様１において、前記検出領域が約１０マイクロリットル未満である、小型のプローブヘッド。
［実施態様５０］
実施態様１において、前記検出領域が約１．６マイクロリットル未満である、小型のプローブヘッド。
［実施態様５１］
実施態様１において、前記検出領域が約１．６マイクロリットルであり、かつ、前記サンプル領域が約０．４マイクロリットルである、小型のプローブヘッド。
［実施態様５２］
持ち運び型の磁気共鳴緩和計に用いられる小型のプローブヘッドであって、
（ａ）ヨークに取り付けられた２つの磁石または磁場生成手段と、
（ｂ）サンプル領域が収まり得る空間と、
を備え、一方の磁石または磁場生成手段のＳ極面が他方の磁石または磁場生成手段のＮ極面に対向して前記磁石間または前記磁場生成手段間にギャップを形成し、このギャップ内に磁場を生成するとともに、前記サンプル領域は対応する励起可能領域を含んでおり、さらに、
（ｃ）前記ギャップ内に存在し、ある長さのＲＦパルスを発生するように構成されており、かつ、対応する検出領域を有しており、その検出領域が前記ギャップ内において前記励起可能領域と少なくとも部分的に重複するように位置決めされたＲＦコイル、
を備えており、
前記磁場は不均一であり、前記サンプル領域が収まる空間および前記ＲＦコイルは、前記サンプル領域の位置に対応した磁場分布にとって最適であるＲＦパルスの周波数帯域幅に応じて、構成かつ位置決めされており、
前記サンプル領域に含まれるサンプルから、緩和測定パラメータが得られるように最適化された、小型のプローブヘッド。
［実施態様５３］
持ち運び型の磁気共鳴緩和計に用いられる小型のプローブヘッドを組み立てる方法であって、
（ａ）磁場を生成する少なくとも１つの磁石または磁場生成手段を用意するステップと、
（ｂ）ＲＦコイルを用意するステップと、
（ｃ）前記ＲＦコイルを、その対応する検出領域が、サンプル領域に関連する励起可能領域と少なくとも部分的に重複するように位置決めするステップと、
（ｄ）関連する励起可能領域を有するサンプル領域が収まり得る空間を、位置決めするステップと、
（ｅ）前記サンプル領域のための空間および前記ＲＦコイルを、前記サンプル領域の位置に対応した磁場分布にとって最適であるＲＦパルスの周波数帯域幅に応じて構成するステップと、
を備え、
前記プローブヘッドは、前記サンプル領域に含まれるサンプルから、緩和測定パラメータが得られるように最適化されている、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様５４］
実施態様５３において、さらに、
（ｆ）前記少なくとも１つの磁石または磁場生成手段の磁場マップを用意、算出または測定するステップ、
を備え、
前記ＲＦコイルを用意するステップが、前記磁場マップに基づいて、対応する前記検出領域が前記励起可能領域と少なくとも同体積になるような寸法を有するＲＦコイルを選択または製造することを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様５５］
実施態様５３において、さらに、
（ｆ）前記少なくとも１つの磁石または磁場生成手段の磁場マップを用意、算出または測定するステップ、
を備え、
前記ＲＦコイルを位置決めするステップが、前記磁場マップに基づいて、ＲＦコイルを、その対応する前記検出領域が前記励起可能領域と少なくとも部分的に重複するように位置決めすることを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様５６］
実施態様５３において、さらに、
（ｆ）前記少なくとも１つの磁石または磁場生成手段の磁場マップを用意、算出または測定するステップ、
を備え、
前記ＲＦコイルを用意するステップが、前記磁場マップに基づいて、対応する前記検出領域が前記励起可能領域と少なくとも同体積になるような寸法を有するＲＦコイルを選択または製造することを含み、
前記ＲＦコイルを位置決めするステップが、前記磁場マップに基づいて、ＲＦコイルを、その対応する前記検出領域が前記励起可能領域と少なくとも部分的に重複するように位置決めすることを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様５７］
実施態様５３において、さらに、
ハウジングに、前記少なくとも１つの磁石または磁場生成手段、および前記ＲＦコイルを収容するステップ、
を備える、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様５８］
実施態様５３において、前記検出領域を、前記励起可能領域の約１０パーセントから約１００パーセントに相当するように設定することを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様５９］
実施態様５３において、前記検出領域を、前記励起可能領域の約５０パーセントから約１００パーセントに相当するように設定することを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様６０］
実施態様５３において、前記検出領域を、前記励起可能領域の約８０パーセントから約１００パーセントに相当するように設定することを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様６１］
実施態様５３において、前記検出領域を、前記励起可能領域の実質上全体に相当するように設定することを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様６２］
実施態様５３において、前記励起可能領域を、前記検出領域の約１０パーセントから約１００パーセントに相当するように設定することを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様６３］
実施態様５３において、前記励起可能領域を、前記検出領域の約５０パーセントから約１００パーセントに相当するように設定することを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様６４］
実施態様５３において、前記励起可能領域を、前記検出領域の約８０パーセントから約１００パーセントに相当するように設定することを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様６５］
実施態様５３において、前記励起可能領域を、前記検出領域の実質上全体に相当するように設定することを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様６６］
実施態様５３において、前記ＲＦコイルが円筒形状の領域を取り囲むように巻くこと、及び、その対応する前記検出領域が、実質上、この円筒形状内に取り囲まれた領域に相当するように設定することを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様６７］
実施態様５３において、前記ＲＦコイルが検出領域を形成するように巻くこと、及び、このＲＦコイルを、その検出領域が前記励起可能領域の約８０パーセントから約１００パーセントに相当するように位置決めすることを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様６８］
実施態様５３において、前記ＲＦコイルが検出領域を形成するように巻くこと、及び、このＲＦコイルを、その検出領域が前記励起可能領域の実質上全体に相当するように位置決めすることを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様６９］
実施態様５３において、前記ＲＦコイルを略円筒形状とすることを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様７０］
実施態様５３において、前記ＲＦコイルを、前記ＲＦパルスを発生するように構成することを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様７１］
実施態様５３において、前記パルスの長さを約０．４マイクロ秒から約１０マイクロ秒に設定することを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様７２］
実施態様５３において、前記パルスの長さを約１マイクロ秒から約４マイクロ秒に設定することを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様７３］
実施態様５３において、前記少なくとも１つの磁石または磁場生成手段を、前記ＲＦコイルが部分的または全体的に収められたＳ極面とＮ極面との間のギャップにおいて前記磁場を生成するように、形成および／または構成することを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様７４］
実施態様５３において、前記磁場が、前記ＲＦコイルが部分的または全体的に収められるギャップを具備したハルバッハ磁石によって生成される、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様７５］
実施態様５３において、前記磁場が２つの永久磁石によって生成され、一方の永久磁石のＳ極面を他方の永久磁石のＮ極面に対向させるようにしてギャップを形成することを含み、かつ、このギャップに前記磁場が生成され、このギャップ内に、前記ＲＦコイルを部分的または全体的に位置決めすることを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様７６］
実施態様６０において、前記ギャップ内における前記磁場の磁場強度を約２テスラ未満に設定することを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様７７］
実施態様６０において、前記ギャップ内における前記磁場の磁場強度を約１テスラ未満に設定することを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様７８］
実施態様６０において、前記ギャップ内における前記磁場の磁場強度を約０．２テスラから約０．８テスラに設定することを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様７９］
実施態様６０において、前記永久磁石をヨークに取り付けることを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様８０］
実施態様５３において、前記磁場の磁場強度を約２テスラ未満に設定することを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様８１］
実施態様５３において、前記磁場の磁場強度を約１テスラ未満に設定することを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様８２］
実施態様５３において、前記磁場の磁場強度を約０．８テスラ未満に設定することを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様８３］
実施態様５３において、さらに、
少なくとも１つのキャパシタを用意するステップ、
を備えており、この少なくとも１つのキャパシタと前記ＲＦコイルとがＲＦ回路の一部をなすように構成することを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様８４］
実施態様５３において、前記少なくとも１つの磁石または磁場生成手段の各々について、全方向の寸法を約２インチ未満に設定することを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様８５］
実施態様５３において、前記少なくとも１つの磁石または磁場生成手段の各々について、全方向の寸法を約０．５インチ未満に設定することを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様８６］
実施態様５３において、前記ＲＦコイルが約５００マイクロリットル未満の体積空間を取り囲むように巻くことを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様８７］
実施態様５３において、前記ＲＦコイルが約１００マイクロリットル未満の体積空間を取り囲むように巻くことを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様８８］
実施態様５３において、前記ＲＦコイルが約１０マイクロリットル未満の体積空間を取り囲むように巻くことを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様８９］
実施態様５３において、前記ＲＦコイルが約１．６マイクロリットル未満の体積空間を取り囲むように巻くことを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様９０］
実施態様５３において、前記検出領域を約５００マイクロリットル未満に設定することを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様９１］
実施態様５３において、前記検出領域を約１００マイクロリットル未満に設定することを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様９２］
実施態様５３において、前記検出領域を約１０マイクロリットル未満に設定することを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様９３］
実施態様５３において、前記検出領域を約１．６マイクロリットル未満に設定することを含む、小型プローブヘッド組立方法。
［実施態様９４］
持ち運び型の磁気共鳴緩和計に用いられる小型のプローブヘッドを組み立てる方法であって、
（ａ）２つの磁石または磁場生成手段をヨークに取り付けて、一方の磁石または磁場生成手段のＳ極面を他方の磁石または磁場生成手段のＮ極面に対向させて磁石間または磁場生成手段間にギャップを形成し前記ギャップにおいて磁場を生成するステップと、
（ｂ）対応する励起可能領域を含むサンプル領域が収まり得る空間を位置決めするステップと、
（ｃ）対応する検出領域を有したＲＦコイルを、前記ギャップ内に位置決めするステップと、
を備え、前記ＲＦコイルは所定の長さのＲＦパルスを発生するように構成され、かつ、その検出領域が前記ギャップ内において励起可能領域と少なくとも部分的に重複するように構成されており、
前記プローブヘッドは、前記サンプル領域に含まれるサンプルから、緩和測定パラメータが得られるように最適化されている、小型プローブヘッド組立方法。

Claims (12)

1. 単一の小型のプローブヘッドを備える持ち運び型の磁気共鳴緩和計であって、前記プローブヘッドが、
   （ａ）磁場を生成する少なくとも１つの磁場生成手段と、
   （ｂ）サンプル領域が収まり得る単一の空間と、
   を備え、前記サンプル領域は対応する励起可能領域を含んでおり、さらに、
   （ｃ）対応する検出領域を有しており、その検出領域が前記励起可能領域と少なくとも部分的に重複するように構成かつ位置決めされるとともに、約５００マイクロリットル未満の体積空間を取り囲むように巻かれたＲＦコイル、
   を備えており、
   前記磁場は不均一であり、前記サンプル領域が収まる空間および前記ＲＦコイルは、前記励起可能領域を横切る磁場分布にとって最適であるＲＦパルスの周波数帯域幅に応じて、位置決めされており、
   前記小型のプローブヘッドは、前記検出領域に含まれるサンプルから、緩和測定パラメータが得ることが可能であり、さらに、
   （ｄ）前記少なくとも１つの磁石または磁場生成手段、および前記ＲＦコイルが取り付けられているハウジング、
   を備えている、持ち運び型の磁気共鳴緩和計。
2. 請求項１において、前記磁気共鳴緩和計が、さらなるＲＦコイルを有しており、このさらなるＲＦコイルによってＲＦパルスが供給される、持ち運び型の磁気共鳴緩和計。
3. 請求項１または２において、前記検出領域が、前記励起可能領域の１０パーセントから１００パーセントに相当する、持ち運び型の磁気共鳴緩和計。
4. 請求項１から３のいずれか一項において、前記励起可能領域が、前記検出領域の１０パーセントから１００パーセントに相当する、持ち運び型の磁気共鳴緩和計。
5. 請求項１から４のいずれか一項において、前記サンプル領域が、前記励起可能領域の１０パーセントから１００パーセントに相当する、持ち運び型の磁気共鳴緩和計。
6. 請求項１から５のいずれか一項において、前記磁場を生成する２つの永久磁石を備える、持ち運び型の磁気共鳴緩和計。
7. 請求項１から６のいずれか一項において、前記ＲＦコイルは、その前記コイル領域が前記励起可能領域の８０パーセントから１００パーセントに相当するように位置決めされている、持ち運び型の磁気共鳴緩和計。
8. 請求項２から７のいずれか一項において、前記さらなるＲＦコイルが、当該プローブヘッドの外部に配置された、持ち運び型の磁気共鳴緩和計。
9. 請求項１から８のいずれか一項において、前記磁場が２つの永久磁石によって生成されており、一方の永久磁石のＳ極面が他方の永久磁石のＮ極面に対向してギャップが形成され、このギャップに前記磁場を生成し、前記ＲＦコイルが、前記ギャップ内に部分的または全体的に位置している、持ち運び型の磁気共鳴緩和計。
10. 請求項６から９のいずれか一項において、前記永久磁石がヨークに取り付けられている、持ち運び型の磁気共鳴緩和計。
11. 請求項１から１０のいずれか一項において、前記少なくとも１つの磁石または磁場生成手段の各々について、全方向の寸法が２インチ（５．０８ｃｍ）未満である、持ち運び型の磁気共鳴緩和計。
12. 請求項１から１１のいずれか一項において、前記検出領域が５００マイクロリットル未満である、持ち運び型の磁気共鳴緩和計。