JP2664071B2 - 核スピン断層撮影装置 - Google Patents

核スピン断層撮影装置

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JP2664071B2 JP63224854A JP22485488A JP2664071B2 JP 2664071 B2 JP2664071 B2 JP 2664071B2 JP 63224854 A JP63224854 A JP 63224854A JP 22485488 A JP22485488 A JP 22485488A JP 2664071 B2 JP2664071 B2 JP 2664071B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、核スピン断層撮影装置であって、該核スピ
ン断層撮影装置は、スピンエコーパルス列を発生するよ
うに構成されており、また均質静磁界を発生するための
磁石と、静磁界の補正のための補償電流の供給を受ける
補助コイルと、静磁界と同じ向きの空間的に変化するク
ラジエントフィールドの発生のための少なくとも１つの
クラジエントコイルとを有し該クラジエントコイルは時
間的に変化する電流の供給を受け、更に少なくとも１つ
の高周波（HF）コイル装置を有し該コイル装置には均質
磁界中におかれている被検体の核スピンの励起のための
高周波（NF）パルスが供給され、更に上記コイル装置に
より、励起される核スピンにより生ぜしめられる共鳴信
号の受信が可能であり、また、核スピンの励起を、高周
波パルス列を用いて行なうための手段が設けられてお
り、該高周波パルス列は第１の励起パルスと、これにつ
づくスピンエコー発生用後続高周波パルス列を有し、順
次連続する高周波（HF）パルス相互間の当該の時間間隔
にて上記の少なくとも１つのクラジエントコイルに電流
パルスが供給されるように構成された核スピン断層撮影
装置に関する。
核スピン−断層撮影法の場合所要のグラジエントフイ
ールドが屡々作用印加、遮断停止される必要があるの
で、グラジエントパルスの始めと終りの双方において著
しく迅速に変化する磁界が生じこの磁界変化によつて、
当該系の所望の計算された特性からの偏差とかそのよう
な断層撮影装置で実施される手法、過程の結果からの偏
差が生ぜしめられる。このような不都合ないし外乱は迅
速に変化する磁界による渦電流の誘起、とか、他の不精
確性要因にも基因する。その結果、ヨーロッパ特許出願
公開第0156442号、及び第0164199号公報にも記載されて
いるようなグラデイエントフイールドの非直線的特性経
過が生じる。それに対する対策として、上記刊行物によ
れば上記非直線性を補償する手段が提示されている。そ
れら手段のうちの１つによれば均質磁界の方向に延びて
いるが局所的に非直線的に変化する磁界を生じさせる別
のコイル装置の適用を行なう。その場合、そのコイル装
置には次のように選定された電流が供給される、即ち定
常磁界の磁束密度の変化の所望の時間−空間的特性経過
に相応して当該コイル装置の磁界の重畳がなされ得るよ
うに選定された電流が供給される。換言すれば、別のコ
イルが使用され、次のように電流の供給を受ける即ち上
記の不精確性が補償され合成フイールト（磁界）が所望
の空間的、時間的特性経過を有するように電流の供給を
受ける。同じような方向に作用をするヨーロッパ特許出
願公開第0164199号公報にて公知の別の手段によれば、
グラジエントコイルに作用印加の際（投入接続の際）余
剰電流を供給し、渦電流フイールドの低下を特異的に示
す時定数−回路網を配置し、それにより、この場合にも
渦電流により生じる磁界の補償が付加的に擬似的に（人
為的に）生ぜしめられた磁界により行なわれる。
前述の手段の狙いとするところは、渦電流の誘起及び
その他の作用により惹起される時間的、空間的フイール
ドひずみを、付加的フイールドの発生によつて補償し、
それにより、すべてのフイールドの総和、加算により、
所望のフイールド特性経過が得られるようにすることに
ある。これらの手段は必然的に複雑なものとなり、殊に
該当するのは次のような場合、即ち、核スピン−断層撮
影装置にて、一般通常慣用の如く相互に垂直の３つのフ
イールドを用い、それらの各フイールドが所望の特性経
過とずれている場合である。
公知の核スピン−断層撮影装置においてグラジエント
フイールドの作用印加により惹起されるフイールドびず
みにより次のような事態、結果が招来される、即ち、ス
ピンエコーパルス列の適用の際、エコー信号の振幅が著
しく迅速に低下し、その結果、ごく少数のスピンエコー
信号のみが受信され得、従つてスピンエコーパルス列の
適用ないし作用が著しく損なわれる。エコー信号の振幅
の迅速な減衰から判ることは、フイールドひずみによつ
てはエコー信号の発生に必要な再位相整合条件が充足さ
れないようになることである。成程、時間的且空間的フ
イールドひずみの補償をすれば、位相再整合条件も充足
され、多数のエコー信号が得られるが、既述のように、
フイールドひずみ補償のための手段は著しく複雑になる
か、又はフイールドひずみの補償が不十分にしか行なわ
れず、その結果そのような手段にも拘らず、スピンエコ
ーパルス列の適用の際、そのようなスピンエコーパルス
列の利点を生かし得るのに十分な数のエコー信号が得ら
れない。
発明の目的 本発明の目的ないし課題とするところは、うず電流の
発生及び他のフィールドひずみの原因による影響をわず
かなコストで補償しその際スピンエコーパルス列の適用
の際多数のエコーパルスが得られ従つてそのようなスピ
ンエコーパルス列の適用に存する利点が十分生かされ得
るようにすることにある。
発明の構成 上記課題の解決のため本発明によれば、冒頭に述べた
形式の核スピン断層撮影装置において、励起パルスと後
続高周波、パルスとの間の、時間隔において又はそのつ
どスピンエコーの発生に用いられる高周波パルス相互間
でのみ上記補助コイルに電流パルスを供給し、該電流パ
ルスにより、静磁界の時間的に制限された変化が生ぜし
められ、その際上記の少なくとも１つのグラジエントフ
イールドの作用印加により静磁界が受ける変化に基因す
る、励起核スピンに対する位相はずれないし位相不整合
性が少なくとも近似的に補償されるように上記の静磁界
変化が生ぜしめられるようにしたのである。
本発明の基礎を成す認識によれば、そのような複雑な
フイールド補正を行なう（このことは実際上殆ど不可能
である）必要がなく、均質磁界の障害、外乱を補償すれ
ば十分である。この場合も、フイールドは各時点で所望
の値に保持する必要はなく、励起される核スピンの位相
状態には励起の時点から起算しての、スピンがおかれて
いる磁界強度に関する時間積分が規定的である。従つ
て、位相再整合には磁界の時間的経過が詳細にどのよう
になつているかが問題なのではなく、磁界強度の時間積
分が所定条件を充足するということが重要である。殊に
励起パルスと後続高周波パルスとの間の時間間隔に亘つ
ての時間積分は、スピンエコー発生に用いられる高周波
パルス間の時間間隔に亘つて磁界強度の時間積分の半分
の大きさでなければならない。この時間積分は個々に生
じるひずみにも拘らず常い等しいが上記ひずみのため、
励起パルスと後続高周波パルスとの間の時間間隔に亘つ
ての磁界強度の時間積分の２倍の値とは異なるので、上
記の第１時間間隔において又は残りのすべての時間間隔
において磁界強度を次のように変化させる、即ち上記時
間間隔に亘つての磁界強度の積分に関する上述の条件が
維持されるように変化させれば事足りる。このことは本
発明の上述の第１の実施例により次のようにして行なわ
れる、即ち、静磁界は通常磁界を所定の値に調整し安定
化するために設けられている補助コイルを用いて増大又
は減少されていつて、遂には位相再整合条件が充足きれ
るようにするのである。その場合、エコー信号の観測に
より、補助コイルに供給さるべき電流パルスも大きさが
簡単に実験的に定められ得るという本発明の手法の特別
な利点が得られる。
上述のような考察、即ち高周波パルス間の時間間隔に
亘つての磁界強度の時間積分位相再整合条件の維持にと
つて規定的であるとの前述の考察か明らかになるところ
は、補助コイルへの電流パルスの供給の代わりに、本発
明の第２実施例によれば励起パルスと後続高周波パルス
との間の間隔も、後続高周波パルス間の間隔の半分の値
（1/2）とは異なる次のような値に調整され得る、即
ち、少なくとも１つのグラジエントフイールドの作用印
加により静磁界が受ける変化に基因する、励起核スピン
に対する位相不整合（はずれ）作用も少なくとも近似的
に補償されるような値に調整され得る。
この場合でも、スピンエコーパルスの生起を、第１励
起パルスと後続の高周波パルスとの間の最適の間隔の調
整のための基準として用いられ得る。
本発明の核スピン断層撮影装置の特別な利点とすると
ころは非直線的フイールドを生じさせるのに複雑なコイ
ル装置が必要でなく、また、電流パルスの、個個の形状
及び持続時間が問題でな、当該電流パルスの作用全体の
みが重要である。而して、電流パルスの所定の接続時間
のもとで電流の強さを変化できる。このことには次のこ
とも関連する、即ち、個々のグラジエントフイールドの
特別な特性に注意を払わずに、すべてのグラジエントフ
イールドの作用が考慮されるということである。更に、
一般的にはグラジエントフイールドの発生のために用い
られる電流の強さと、補助コイルを流れる電流の強さな
いし電流の流れる持続時間との間の連係的関係、ない
し、励起パルスと後続パルスとの間の時間間隔と、パル
ス列の後続高周波パルス間の間隔の1/2（半分）との間
の直線的関係が成立つ。よって、本発明の実施例によれ
ば、電流パルスの大きさ、ないし、励起パルスと後続高
周波パルスとの間の間隔の、後続高周波パルス間隔の1/
2（半分）の値に対しての変化が、少なくとも１つのグ
ラジエントフイールドの大きさに比例する。
この構成例は各励起ごとに少なくとも１度歩進的に大
きさが変化される位相グラジエントが用いられる核スピ
ン断層撮影装置には特に有効である。この場合、電流パ
ルスの大きさ、ないし、励起パルスと後続高周波パルス
との間の間隔の、後続高周波パルス間の間の間隔の1/2
の値に比しての（対しての）変化が、位相グラジエント
の大きさに比例し得る。その場合附言すべきは“電流パ
ルスの大きさ”とはパルス接続時間に亘つての電流の強
さの積分の謂である。
上述の考察から明かなように、本発明の核スピン断層
撮影装置は次のような場合にも有利に適用され得る、即
ち、或グラジエント、例えば位相グラジエントの大きさ
が各励起ごとに変化される場合のみならず、当該グラジ
エントが各励起後ごとに、高周波パルス列の１つ又は複
数の時間間隔にて変化される（例えば高速直係方式の場
合におけるように）場合にも有利に適用され得る。その
際、勿論、励起パルスと後続パルスとの間でのみ補助コ
イルに電流パルスを供給するだけではもはや十分でな
く、パルス列の経過中位相グラジエントの各変化には補
助コイルに供給される１つの電流パルスが対応づけられ
なければならない（励振パルスと後続高周波パルスとの
間で当該パルスが省かれ得る場合でも）。概して、位相
再整合条件の充足のため行なわれるように位相グラジエ
ントが、エコー信号の発生前後２つの高周波パルス間で
各時間間隔ごとに作用印加される場合、有利に位相グラ
ジエントの各作用印加ごとに補助コイルにも１つの電流
パルスが、作用印加される位相グラジエントの極性に相
応する極性で供給される。
核スピン断層撮影装置は通常、比較的大きな被検体の
横断面像を形成するために用いられる。
このために、被検体のうちから１つのスライスを選択
しこれにより横断面像を送出する必要がある。この目的
のため、スライス選択性グラデイエント（Scheiben sel
ektionsgradient）が用いられこのグラデイエントは励
起パルスの発生の際作用印加される。スライス選択性グ
ラデイエントによつても不都合な位相不整合（はずれ）
が生ぜしめられこの不整合性は励起パルスと後続高周波
パルスとの間の時間間隔中作用印加される逆極性の成分
により補償される。逆極性の成分が後続するようなスラ
イス選択性グラジエントが使用される方法において本発
明を適用する場合、特に有利に、補助コイル供給される
電流を、逆極性のスライス選択性グラジエント成分の発
生のため生じさせ得る。
更に、本発明の核スピン断層撮影装置の導入適用の
際、少なくとも第１の（最初の）高周波パルス列の投入
照射前に、既にもう、高周波パルス列の経過中、印加さ
るべきグラジエントを少なくとも１度作用印加すると好
適であり、それにより、ある種の定常状態すなわち、渦
電流及びその他の不精確性要因に基因するノイズないし
外乱が、所定の固定した値をとる定常状態が得られその
際そのような固定した値のノイズないし外乱は本発明の
核スピン断層撮影装置により著しく簡単且著しく高い安
定性、確実性を以て補償され得る。
本発明は均質静磁界を発生するための磁石と、静磁界
の補正のための補償電流の供給を受ける少なくとも１つ
の補助コイルと、該補助コイルに供給されるべき電流の
発生の第１の装置と、の静磁界と同じ向きの空間的に変
化するグラジエントフイールドの発生のための少なくと
も１つのグラジエントコイルと、時間的に変化する電流
を上記の少なくとも１つのグラジエントコイルに供給す
るための第２の装置と、高周波パルスの発生のための第
３の装置とを有し、上記の発生された高周波パルスは均
質静磁界中に設けられている被検体の核スピンの励起の
ための高周波装置に供給され、且、第１の励起パルスと
第１時間間隔につづく高周波パルス列を含み該パルス列
はスピンエコーの発生のために用いられ、更に、励起さ
れた核スピンにより生ぜしめられる共鳴信号の受信のた
めの第４装置を有する核スピン断層撮影装置を対象とす
るものである。
上記装置は本発明の核スピン共鳴装置を次のようにも
構成し得る、すなわち、上記第２装置は上記の少なくと
も１つのグラデイエントコイルに供給される電流の強さ
及び／又は持続時間を表わす信号を発生するように構成
されており、上記信号は、上記補助コイルに供給される
電流の制御のための第１の装置にないし第１、第２高周
波パルス間の間隔の制御のための第３装置に供給される
ように構成されているのである。
上述の核スピン断層撮影装置の構成の利点とするとこ
ろは著しく簡単な構成にある、それというのは可変のグ
ラジエントのトリガに用いられる信号を直接的に、補助
コイルに供給されるべき電流の大きさないし第１、第２
高周波パルス間の間隔の調整状態を制御するためにも利
用し得るからである。その際相応の回路装置により厳密
な比例関係性の維持が可能になるのみならず、任意の関
数的（作用的）関連性（これは上述のように実験的に確
められ得る）が可能になる。
本発明の別の核スピン断層撮影装置の実施例によれば
上記第１装置はゲート回路と、補助コイルに給電する第
１の電力増幅器とを有し、第２装置は電流パルスを発生
するように構成されており且グラデイエントコイルに給
電する第２の電力増幅器を有し該第２電力増幅器にはグ
ラデイエントフイールドの形成のため電流パルスが供給
され、更に、上記電流パルスは第１装置のゲート回路に
供給され、該ゲート回路は選ばれた電流パルスを上記第
１電流増幅器に伝送し、該第１電流増幅器の増幅率はグ
ラデイエントコイルと補助コイルとを流れる電流間の所
望の比に調整されているのである。
同様にして、励起パルスと後続の高周波パルスとの間
の時間的間隔を変化させようとする場合にも、第３装置
は上記の時間的間隔を制御する時間素子を有し、第２装
置は電流パルスの発生をするように構成され、グラジエ
ントコイルに給電する電力増幅器を有し、この電力増幅
器にはグラジエントフイールドの発生のための電流パル
スが供給されるようにし得る。更に、電流パルスは第３
装置の時間（限）素子に供給されこの素子により、上記
時間間隔の大きさの変化分がそれぞれの電流パルスの大
きさに比例して生ぜしめられる。
次に図示の実施例を用いて本発明を説明する。明細書
及び図から窺知される特徴点ないし構成要件は本発明の
他の実施例においてそれのみで又は複数ずつで任意の組
合せで適用され得る。
実施例 第１図に示す核スピン−断層撮影（トモグラフイー）
装置は均質磁界を形成するための第１磁石コイル系１を
有する。この磁石コイル系は超電導性又は抵抗性のソレ
ノイド、又は２重ヘルムホルツ系であり得る。この第１
磁石コイル系には１つの補助コイル２、例えば簡単なヘ
ルムホルツ系の形のものが配属されており、これによ
り、第１磁石コイル系の磁界に同じ向きかそれと逆向き
の同様に均質な磁界が生ぜしめられ、この磁界により、
磁石コイル系１により生ぜしめられるフイールド（磁
界）の大きさが可変である（殊にフイールド安定化のた
め）。
図示の核スピン−断層撮影（トモグラフイー）装置は
３つのグラデイエントコイルを有し、これらのコイルの
うち第１図には２つのグラデイエントコイル３と４が示
してあり、そのうちの一方のコイル３はＺ方向での静磁
界の変化を生じさせ、他方のコイル４はＸ方向での静磁
界の変化を生じさせる。略示のため図示してない別のグ
ラデイエントコイルはＹ方向での均質な磁界の変化を生
じさせる。被検体ホールダ５により、被検体６は均質な
磁界の支配する（この均質磁界にはできるだけ直線的グ
ラデイエントフイールドが重畳されている）コイル装置
の中心にもたらされ得る。被検体の上方及び下方に送信
コイル７が設けられており、この送信コイルの軸線は第
１磁石コイル系１の軸線に対して垂直方向である。受信
コイル８は上記両軸線に対して垂直方向に配置されてい
る。
電源装置９は第１磁石コイル系１への給電のために用
いられ、別の電源装置10〜12はグラジエントコイル3,4
等への給電のために用いられる。わかり易くするため第
１図にはそのために必要な接続路の詳細は示してない。
電源装置９〜12には制御線路13を介して制御信号が供
給されこの制御信号により、個々のコイルを流れる電流
の強さ及び電流の流れる接続時間も定められる。さらに
制御ユニツト14は調整素子15を介して高周波パルス発生
器16を作動する。この発生器16には送信コイル７が接続
されている。同様にして受信コイル８は高周波受信装置
17に接続されており、この受信装置の出力信号は評価ユ
ニツト18に供給される。この評価ユニツトの出力側には
画像スクリーン19とプロツタ20が接続されている。
補助コイル２は図示の実施例では次のような“フイー
ルドロツク”の一部である、すなわち高周波受信器17を
用いて、均質磁界内におかれている選択された核種の周
波数が監視され当該補助コイル２には選択された核種の
周波数が所定値に保持されるような電流が加算回路を介
して供給されるような“フイールドロツク”の一部であ
る。それと同時に補助コイル２には線路22を介して加算
回路21に供給される電流が流される。その際その電流は
電源装置12からＸ方向に対するグラジエントコイルに供
給される電流に比例する。その際電源装置12の出力信号
はゲート回路23（それの開放時間間隔は制御ユニツト14
により定められる）を介して電力増幅器24に供給され、
この増幅器により補助コイル２用の電流が生ぜしめられ
る。その場合、電力増幅器25（これはＸグラジエントコ
イル用の電源装置12の出力側に接続されている）の増幅
率に対しての電力増幅器24の増幅率比ないし割合によ
り、次のような比ないし割合の大きさがどの位になるか
が定まる、すなわち、補助コイル２により短期間生ぜし
められる磁界とＸ−グラジエントフイールドとの比の大
きさないし程度がどの位になるかが定められる。
第１図に略示する、核スピン−断層撮影装置におい
て、第２図に示す手段を適用し得る。
高周波パルス発生器16は制御信号（これは制御ユニッ
ト14から送出される）の作用下で、第２図ａ）に示す高
周波パルス列を発生する。その際その高周波パルス列は
第１の90゜パルス31の形の励起パルスと、それにつづい
てスピンエコーの発生に用いられる高周波パルス列（こ
れは図示の実施例では180゜パルス32,32′によつて形成
される）とを含む。180゜パルス32,32′間の間隔は第１
の90゜パルス31と、後続の180゜パルス32との間の間隔
Ｔの２倍の大きさである。既知の再位相整合−条件の維
持のもとに、各２つの順次連続する180゜パルス間の中
央にて１つのエコーパルス33,33′が現われる。
核スピン断層撮影によつてなされるべきような画像表
示のため、例えばＺ方向に対して即ち、均質磁界の方向
に対して垂直のスライスにて存在する核スピンのみが励
起される。このような選択性励起は90゜パルスの投入照
射中Ｚグラデイエントの作用印加により行なわれ得る。
グラデイエントフイールドの作用印加持続時間及び強度
はパルス状の部分41により示されている。更に180゜パ
ルスの発生の際そのつど、パルス状部分42,42′で示さ
れているようにスライス（Slice）−又は選択性グラジ
エントGZが作用印加される。選択性グラジエント41はた
んに、90゜パルス31により励起されるスピンにのみ作用
しその限りで位相不整合（はずれ）作用を有するので、
90゜−パルス31の際作用印加されるＺグラデイエントの
成分には逆の極性を有する成分44が後続する。
スライス（Scheibe）内に励起されるスピンの、Ｙ方
向での分解能は読出グラジエントにより得られ、この読
出グラジエントは第２図ｃ）にてパルス状部分53,53′
により示されているように、エコー信号33,33′の発生
のタイミングに対して対称的である。再位相整合条件の
維持に必要とされるのは、90゜パルス31と後続する180
゜パルス32との間の時間間隔においても読取グラジエン
トが作用印加される（第２図ｃ）における部分54にて示
されるように）ことである。
結局、画像発生のため、Ｘ−方向での画像の分解を行
なうことも必要である。この目的のため、90゜パルスと
後続の180゜パルスとの間の領域にてＸグラジエントＧ
が作用印加され、このＸグラジエントは位相コード化グ
ラジエントとも称される。第２図ｄ）におけるＸグラジ
エントの作用印加を指示するボツクスマーク64における
平行な線分の示しているのはＸグラジエントの大きさが
夫々の新たな励起の後ごとに変化されることである。
第２図は90゜パルス31による最初の励起パルスに後続
するひきつづいての励起状態（パルス）として後続180
゜パルス36が示してあり、それらの後続パルス36のうち
たんに最初のもののみが示してある。このパルス列には
やはり相応のグラジエントが対応づけられており、ダイ
ヤグラムｂ）中のＺグラデイエント45,46,49から始まつ
て、次のものがひきつづく、すなわち読取グラジエント
がその部分59にて、また、別のもはや図示してない部
分、そして、遂にはダイヤグラムｄ）における位相コー
ド化グラジエント69がひきつづく、その際そのグラジエ
ント69の大きさは既述のように先行の励起の位相コード
化グラジエント64の大きさに依存する。そこまでのとこ
ろは当業者にとつて詳細が既知の通常のスピンエコー法
において行なわれることである。
本発明によればＺグラジエントの成分44ないし49が生
ぜしめられる同じ時間間隔にて、補助コイル２には位相
グラジエント64ないし69の大きさに比例する大きさを有
する電流74ないし79が供給される（第２図ダイヤグラム
ｅ）参照）。既述のようにそのような電流を発生するた
め、Ｚグラジエントコイルに供給される電流の発生のた
め電力増幅器25に供給されるのと同じ信号が、ゲート23
を介して電力増幅器24にも供給される。この増幅器24の
出力側は加算回路21を介して補助コイル２と接続され、
補助コイルには次のような電流、すなわち、それの持続
時間がゲート回路23の開放時間に依存し、それの強さは
供給される制御信号の大きさと、電力増幅器24の増幅率
とに依存する。既述のように、制御ユニツト14により、
ゲートスイツチ23の開放が、スライス選別性グラジエン
ト（第２図ｂ））の負の部分44の持続時間中行なわれ
る。電力増幅器24の増幅率はエコー信号33,33′の観測
下で次のように調整される、即ち最大数のエコー信号が
得られるように調整される。その場合補助コイル２に供
給される電流は常に位相コード化グラジエントの大きさ
に比例して調整される。このようにして、補助コイル２
を用いて付加的な磁界の発生により調整される再位相整
合条件が、位相コード化グラジエントのすべての可能な
値に対して維持される。
上述のように、位相再整合条件を次のようにして形成
することもできる、即ち、静磁界の代わりに励起パルス
と、スピンエコー発生に用いられる後続高周波パルスと
の間の間隔が変化され、一方、残りの高周波パルス間の
間隔が変らないままで維持されることにより形成され
る。この場合、第１図の核スピン−断層撮影装置では調
整素子15は位相コード化グラジエントGXの大きさに依存
して制御され得る、即ち、第１の90゜パルスと後続の18
0゜パルスとの間の間隔が変化されるように制御され得
る。
補助コイルを流れる電流の大きさないし励起パルスと
高周波パルスとの間の間隔の大きさは位相コード化グラ
ジエントに依存するのみならず、すべてのグラジエント
の大きさにも依存することは明らかである。それに相応
して、当該電流は当該距離と同様に所定の基本量（値）
から成り、それの変化のみが、変化するグラジエントに
比例し得る。
更に、例えば位相コード化グラジエントがパルス列の
各励起パルス後ごとに変化されるのみならず、各２つの
順次連続する高周波パルス間でも変化されるパルス列が
公知であり、その際そのような変化は高速手法では唯１
つの励起に基づく１つの完全な画像の撮影、記録を可能
にする。斯様な場合において、勿論、励起パルスと高周
波パルスとの間の時間間隔の変化によつてはもはやそれ
以上作業、過程を進み得ないが、２つの順次連続する高
周波パルス間の各時間間隔ごとに補助コイルには位相コ
ード化グラジエントの大きさに相応して変化する電流を
供給できる。また、それの代わりに、順次連続する高周
波パルス間の時間間隔の長さを変化させることも可能で
ある。
参考のため附言すべきは本発明はすべての可能なスピ
ンエコーパルスに関連して適用でき、例えばJournal of
Magnetic Resonance,Vol.64,1985,第81〜93頁にて、フ
ラーム・エ・タル（Frahm et al）にて記載されたよう
な刺激触発されたようなエコーの発生のための90゜パル
スの列にも間連して適用し得る。
発明の効果 本発明によればうず電流の発生及び他の不精確性要因
に基因するフイールドひずみをわずかなコストで補償
し、スピンエコーパルス列の適用の際多数のエコーパル
スが得られ従つてそのようなスピンエコーパルス列の適
用に存する利点が十分生かされ得るようになるという効
果が得られる。猶、請求項１及び７において、なぜ、補
助コイルに電流パルスを流すことによって、クラジェン
トフィールドの形成により派生させるうず電流及び他の
フィールドの障害的作用要因の影響が補償されるのか、
特に、実施例の様に補助コイルに流す電流のパルスを位
相コード化グラジェントに比例させることによって、本
発明の目的が達成できる理由を説明する。
核スピン−断層撮影法の場合必要とされる所望のグラ
ジェントフィールドの屡々の作用印加、遮断停止に際し
てグラジェントパルスの始めと終わりの双方において、
生じる著しく迅速に変化する磁界に基因する渦電流によ
り惹起される付加的な位相ずれは、その原因（要因）を
成す当該のグラジェントパルスの振幅に比例するもので
あるということを基礎とし得る（請求項３参照）。従っ
て、亦、補正のため補助コイル（２）に供給される電流
パルス（74）（第２中ｅ）に示すHo−パルス）（請求項
１）即ち、これにより生ぜしめられる補正フィールド、
ないし、請求項２に規定されているわずかな時間ずれ、
即ち、後続するHF−（高周波）パルス間の1/2とは異な
る値に調整設定される励起パルス（31）と後続するHFパ
ルスグラジェントパルス（位相エンコードパルス）との
間の間隔に少なくとも近似的に比例すべきものである。
上記の不都合な付加的位相ずれの原因となるのは、グ
ラジェントのスイッチング（作用印加と遮断との間での
スイッチング）であり、このようなスイッチングにおい
ては渦電流のほかにさらに、例えば機械的振動も生ぜし
められる。
猶、実質的に障害フィールドを生じさせるのは渦電流
である（たとえ、機械的位置不整合などにより不都合な
現象、作用が著しく強められることがあるとしても）。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明により構成される核スピン−断層撮影装
置の略示構成図、第２図は第１図の核スピン断層撮影装
置の実施例の説明のためのダイヤグラムを表わす図であ
る。 １……磁石コイル系、２……補助コイル、3,4……グラ
デイエントコイル

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】核スピン断層撮影装置であって、該核スピ
    ン断層撮影装置は、スピンエコーパルス列を発生するよ
    うに構成されており、また均質静磁界を発生するための
    磁石と、静磁界の補正のための補償電流の供給を受ける
    補助コイルと、静磁界と同じ向きの空間的に変化するク
    ラジエントフィールドの発生のための少なくとも１つの
    クラジエントコイルとを有し該クラジエントコイルは時
    間的に変化する電流の供給を受け、更に少なくとも１つ
    の高周波（HF）コイル装置を有し該コイル装置には均質
    磁界中におかれている被検体の該スピンの励起のための
    高周波（HF）パルスが供給され、更に上記コイル装置に
    より、励起される核スピンにより生ぜしめられる共鳴信
    号の受信が可能であり、また、核スピンの励起を、高周
    波パルス列を用いて行なうための手段が設けられてお
    り、該高周波パルス列は第１の励起パルスと、これにつ
    づくスピンエコー発生用後続高周波パルス列を有し、順
    次連続する高周波（HF）パルス相互間の当該の時間間隔
    にて上記の少なくとも１つのクラジエントコイルに電流
    パルスが供給されるように構成された核スピン断層撮影
    装置において、励起パルス（31）と後続高周波パルス
    （32）との間の時間間隔において又はそのつど上記の高
    周波パルス相互間でのみ上記補助コイル（２）に電流パ
    ルス（74）を供給する手段が設けられており、該電流パ
    ルスにより、静磁界の時間的に制限された変化が生ぜし
    められ、その際上記の少なくとも１つのクラジエントフ
    ィールドの作用印加により静磁界が受ける変化に基因す
    る、励起核スピンに対する位相はずれないし位相不整合
    性を少なくとも近似的に補償するように構成されている
    ことを特徴とする核スピン断層撮影装置。
  2. 【請求項２】核スピン断層撮影装置であって、核スピン
    断層撮影装置は、スピンエコーパルス列を発生するよう
    に構成されており、また、均質静磁界を発生するための
    磁石と、静磁界の補正のための補償電流の供給を受ける
    補助コイルと、静磁界と同じ向きの空間的に変化するク
    ラジエントフィールドの発生のための少なくとも１つの
    クラジエントコイルとを有し核クラジエントコイルは時
    間的に変化する電流の供給を受け、更に少なくとも１つ
    の高周波（HF）コイル装置を有し核コイル装置に均質磁
    界中におかれている被検体の核スピンの励起のための高
    周波（HF）パルスが供給され、更に上記コイル装置によ
    り、励起される核スピンにより生ぜしめられる共鳴信号
    の受信が可能であり、核スピンの励起を、高周波パルス
    列を用いて行なうための手段が設けられており、該高周
    波パルス列は第１の励起パルスと、これにつづくピンエ
    コー発生用後続高周波パルス列を有し、順次連続する高
    周波（HF）パルス相互間の当該の時間間隔にて上記の少
    なくとも１つのクラジエントコイルに電流パルスが供給
    されるように構成された核スピン断層撮影装置において
    励起パルス（31）と後続する高周波（HF）パルス（32）
    との間の間隔を、後続する高周波（HF）パルス（32,3
    3′）相互間の間隔の1/2（半分）の値とは異なる値に調
    整設定する手段が設けられており、当該の調整設定によ
    り、少なくとも１つのグラディエントの作用印加により
    静磁界が受ける変化に基因して、励起される核スピンに
    対する位相不整合（はずれ）作用が少なくとも近似的に
    補償されるように、構成されていることを特徴とする核
    スピン断層撮影装置。
  3. 【請求項３】電流パルス（74）の大きさ、ないし励起パ
    ルスとこれにつづく１つの後続高周波パルスとの間の間
    隔の、複数の後続パルス相互間の間隔の1/2（半分）に
    比しての変化分が、上記の少なくとも１つのクラジエン
    トフィールド（64）の大きさに比例するように構成され
    ている請求項１又は２記載の装置。
  4. 【請求項４】励起パルスとこれに続く１つの高周波パル
    スとの間の時間間隔において逆の極性の成分を有するス
    ライス選択性クラジエントが用いるように構成されてい
    る、核スピン断層撮影装置において、上記補助コイル
    （２）に供給される電流パルス（74）を同時に、逆極性
    の、スライス選択性クラジエントの成分（44）の発生の
    ため形成するようにした請求項１記載の装置。
  5. 【請求項５】各励起後ごとに高周波パルス列のパルス相
    互間の時間間隔の１つ又は複数にて変化される位相クラ
    ジエントを用いる核スピン断層撮影装置において、上記
    位相クラジエントの各変化に対して、当該補助コイルに
    供給される１つの電流パルスが対応づけられるように構
    成されている請求項１〜４までのうちいずれかに記載の
    装置。
  6. 【請求項６】少なくとも第１の高周波パルス列の入力照
    射前に、当該高周波列の経過中作用されるべきクラジエ
    ントが少なくとも１度作用印加されるように構成されて
    いる請求項１〜５までのうちいずれかに記載の装置。
  7. 【請求項７】核スピン断層撮影装置において、均質静磁
    界を発生するための磁石と、静磁界の補正のための補償
    電流の供給を受ける少なくとも１つの補助コイルと、該
    補助コイルに供給さるべき電流の発生の第１の装置と、
    の静磁界と同じ向きの空間的に変化するクラジエントフ
    ィールドの発生のための少なくとも１つのクラジエント
    コイルと、時間的に変化する電流を上記の少なくとも１
    つのクラジエントコイルに供給するための第２の装置
    と、高周波パルスの発生のための第３の装置とを有し、
    上記の発生された高周波パルスは均質静磁界中に設けら
    れている被検体の核スピンの励起のための高周波装置に
    供給され、且、第１の励起パルスと第１時間間隔につづ
    く高周波パルス列を含み核パルス列はスピンエコーの発
    生のために用いられ、更に、励起された核スピンにより
    生ぜしめられる共鳴信号の受信のための第４装置を有す
    る核スピン断層撮影装置において、上記第２装置（12,2
    5）は上記の少なくとも１つのグラディエントコイルに
    供給される電流の強さ及び／又は接続時間を表わす信号
    を発生するように構成されており、上記信号は、上記補
    助コイル（22）に供給される電流の制御のための第１の
    装置（23,24）にないし第１、第２高周波パルス間の間
    隔の制御のための第３装置に供給されるように構成され
    ていることを特徴とする核スピン断層撮影装置。
  8. 【請求項８】上記第１装置はゲート回路（23）と、補助
    コイル（２）に給電する第１の電力増幅器（24）とを有
    し、第２装置（12,25）は電流パルスを発生するように
    構成されており且グラディエントコイルに給電する第２
    の電力増幅器（25）を有し該第２電力増幅器にはグラデ
    ィエントフィールドの形成のため電流パルスが供給さ
    れ、更に、上記電流パルスは第１装置（23,24）のゲー
    ト回路（23）に供給され、該ゲート回路は選ばれた電流
    パルスを上記第１電流増幅器（24）に伝送し、該第１電
    流増幅器の増幅率はグラディエントコイルと補助コイル
    とを流れる電流間の所望の比に調整されている請求項７
    記載の核スピン断層撮影装置。
  9. 【請求項９】前記第３装置は励起パルスと後続の高周波
    パルスとの間の時間間隔を制御する時間（限）素子を有
    し、前記第２装置は電流パルスの発生をするように構成
    され、クラジエントコイルに給電する電力増幅器を有
    し、この電力増幅器にはクラジエントフィールドの発生
    のための電流パルスが供給され、更に、電流パルスは更
    に第３装置の時間（限）素子に供給されこの素子によ
    り、上記時間間隔の大きさの変化分がそれぞれの電流パ
    ルスの大きさに比例して生ぜしめられる請求項７記載の
    核スピン断層撮影装置。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4950994A (en) * 1988-03-07 1990-08-21 General Electric Company Gradient and polarizing field compensation
JPH03173531A (ja) * 1989-12-01 1991-07-26 Hitachi Ltd 磁気共鳴イメージング装置の渦電流補償方法及び渦電流補償装置
US5629624A (en) * 1990-06-29 1997-05-13 The Regents Of The University Of California Switched field magnetic resonance imaging
US5270654A (en) * 1991-07-05 1993-12-14 Feinberg David A Ultra-fast multi-section MRI using gradient and spin echo (grase) imaging
EP0538668B1 (en) * 1991-10-25 1996-06-26 The University Of Queensland Correction of signal distortion in an NMR apparatus
DE4203036C2 (de) * 1992-02-04 1994-04-14 Bruker Medizintech Verfahren zur Erzeugung eines seitenbandfreien NMR-Spektrums
DE69326202T2 (de) * 1992-06-29 2000-04-13 Koninkl Philips Electronics Nv Verfahren und Gerät zur Kernresonanzabbildung
EP0577188B1 (en) * 1992-06-29 1999-09-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and apparatus for magnetic resonance imaging
DE69329873T2 (de) * 1992-10-26 2001-09-13 Koninkl Philips Electronics Nv Kompensierung von Wirbelströmen in der Bilderzeugung mittels magnetischer Resonanz
EP0595391B1 (en) * 1992-10-26 2001-01-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. Eddy current compensation in magnetic resonance imaging
DE4325031C1 (de) * 1993-07-26 1994-11-03 Siemens Ag Verfahren zur Erfassung von durch Gradienten verursachten Wirbelstrom-Magnetfeldern in einem Kernspinresonanzgerät
JP3483947B2 (ja) * 1993-10-14 2004-01-06 株式会社東芝 磁気共鳴イメージング装置
US5917323A (en) * 1997-07-01 1999-06-29 General Electric Company Correction of axial image signal fall off caused by Maxwell terms
DE19962476B4 (de) * 1999-12-24 2004-04-08 Forschungszentrum Jülich GmbH Verfahren zur bildgebenden Untersuchung einer Probe mittels einer Aufnahmesequenz und Umordnung von Echosignalen
DE10015265C2 (de) 2000-03-28 2002-04-11 Siemens Ag Spektroskopisches Bildgebungsverfahren für ein Magnetresonanzgerät
WO2001080359A1 (en) * 2000-04-15 2001-10-25 Morrison, Ian Apparatus for electromagnetic spectroscopy

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8303533A (nl) * 1983-10-14 1985-05-01 Koninkl Philips Electronics Nv Kernspinresonantie apparaat.
DE3411222A1 (de) * 1984-03-27 1985-10-10 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Kernspintomograph
US4585995A (en) * 1984-04-19 1986-04-29 Technicare Corporation Nuclear magnetic resonance eddy field suppression apparatus
DE3434161A1 (de) * 1984-09-18 1986-03-27 Bruker Medizintechnik Gmbh, 7512 Rheinstetten Verfahren zum messen der magnetischen kernresonanz
JPH0246882Y2 (ja) * 1984-11-13 1990-12-11
US4665365A (en) * 1985-01-07 1987-05-12 General Electric Company Method for reversing residual transverse magnetization due to phase-encoding magnetic field gradients
US4628262A (en) * 1985-02-05 1986-12-09 Advanced Nmr Systems, Inc. Multiple echo chemical shift imaging
US4703275A (en) * 1985-07-25 1987-10-27 Picker International, Inc. Method and apparatus to compensate for eddy currents in magnetic resonance imaging
US4647858A (en) * 1985-07-29 1987-03-03 General Electric Company Methods for overcoming transient magnetic field inhomogeneity in nuclear magnetic resonance imaging
US4698591A (en) * 1986-01-03 1987-10-06 General Electric Company Method for magnetic field gradient eddy current compensation
DE3616749A1 (de) * 1986-05-17 1987-11-19 Philips Patentverwaltung Verfahren zur ermittlung der spektralen verteilung der kernmagnetisierung in einem begrenzten volumenbereich
JPS62264606A (ja) * 1986-05-07 1987-11-17 Toshiba Corp 磁場補正用コイル装置
US4703272A (en) * 1986-08-29 1987-10-27 The Regents Of The University Of California Apparatus and method for decoupling MRI RF coil from selected body portions using passive components

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