JP2858818B2 - 検査フレーム - Google Patents
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- JP2858818B2 JP2858818B2 JP1273604A JP27360489A JP2858818B2 JP 2858818 B2 JP2858818 B2 JP 2858818B2 JP 1273604 A JP1273604 A JP 1273604A JP 27360489 A JP27360489 A JP 27360489A JP 2858818 B2 JP2858818 B2 JP 2858818B2
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/285—Invasive instruments, e.g. catheters or biopsy needles, specially adapted for tracking, guiding or visualization by NMR
- G01R33/286—Invasive instruments, e.g. catheters or biopsy needles, specially adapted for tracking, guiding or visualization by NMR involving passive visualization of interventional instruments, i.e. making the instrument visible as part of the normal MR process
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/48—NMR imaging systems
- G01R33/58—Calibration of imaging systems, e.g. using test probes, Phantoms; Calibration objects or fiducial markers such as active or passive RF coils surrounding an MR active material
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- G—PHYSICS
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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、座標軸の外側の複数の点と磁気共鳴画像化
手段とを用いて、例えば人体のような対象物の内部で行
われている手術を管理するための検査フレーム（構造）
に関する。本発明によるフレームは高度の位置精度を達
成するよう作用しかつ結像に要する時間が短いものであ
る。
手段とを用いて、例えば人体のような対象物の内部で行
われている手術を管理するための検査フレーム（構造）
に関する。本発明によるフレームは高度の位置精度を達
成するよう作用しかつ結像に要する時間が短いものであ
る。
（従来の技術） Ｘ線、コンピュータ断層写真法、水平Ｘ線および磁気
像により脳外科手術を管理する走固性（stereotactic）
フレームが開発されている。この概念は、前記の像にお
いて見る事ができる基準点を有するフレームを患者の頭
蓋骨に取り付けることである。前記基準点は前記像を利
用して対象物の内側のボリュームを局所化するために用
いることができる。
像により脳外科手術を管理する走固性（stereotactic）
フレームが開発されている。この概念は、前記の像にお
いて見る事ができる基準点を有するフレームを患者の頭
蓋骨に取り付けることである。前記基準点は前記像を利
用して対象物の内側のボリュームを局所化するために用
いることができる。
磁気共鳴結像（MRI）は、対象物の核密度並びに核と
関連したNMR特性または前記に影響する物理的および化
学的特性の局部分布を検出するために核磁気共鳴結像
（NMR）を利用する技術である。前記NMR特性としては、
例えば、長さ方向緩和時間T1で特徴づけられる長さ方向
緩和、横方向緩和時間T2で特徴づけられる横方向緩和、
緩和時間T1rhoで特徴づけられる基準の回転フレームに
おける緩和、化学的シフト、核の間の結合係数を含む。
NMR特性は、核の物理的−化学的環境、分極磁界B0、流
量、拡散、常磁性材料、強磁性材料、粘度および温度に
よって影響を受ける。
関連したNMR特性または前記に影響する物理的および化
学的特性の局部分布を検出するために核磁気共鳴結像
（NMR）を利用する技術である。前記NMR特性としては、
例えば、長さ方向緩和時間T1で特徴づけられる長さ方向
緩和、横方向緩和時間T2で特徴づけられる横方向緩和、
緩和時間T1rhoで特徴づけられる基準の回転フレームに
おける緩和、化学的シフト、核の間の結合係数を含む。
NMR特性は、核の物理的−化学的環境、分極磁界B0、流
量、拡散、常磁性材料、強磁性材料、粘度および温度に
よって影響を受ける。
磁気共鳴および磁気共鳴結像の方法および利用につい
ては多数の下記引例において研究されてきた。
ては多数の下記引例において研究されてきた。
1987年ニューヨーク、John Wileyの、Poole CP及びFa
rach HAによる「磁気共鳴の理論」（Theory of magneti
c resonance）， 1988年セントルイス、C.V.Mosby Comp.,出版のStarK
DDおよびBrady WGによる「磁気共鳴結像」（Magnetic r
esonaca Imaging）， 1982年ロンドン、オックスフオード大学出版の、Gadi
an DGによる「核磁気共鳴と生命系への応用」（Nuclear
magnetic resonaca and its appllcations to living
systems）， 1984年アムステルダム、ElsevierのShaw Dによる「フ
オーリエ変形NMRスペクトルコピイ（Fourier transform
NMR spectroscapy）、 1984年刊CRC Crit.Rev.Biomed.Eng.Vol.11,313−356
頁記載のBattocletti JHによる「NMR陽子結像」（NMR P
roton imaging）、 1982年ニューヨーク,Academic Press刊、Mansfield P
およびMorris PGによる「生体臨床学におけるNMR結像、
磁気共鳴の進歩」（NMR imaging in biomedicine,Adv.i
n magnetic resonace）， 1961年オックスフオード、Clarendon Press刊,Abraga
m Aによる核の磁気の原理（The Principles of nuclear
nagnetism）， 1981年マサチューセッツ,Addison−Wealey,Readin刊F
ukushima E and Roeder SBWの「実験パルスNMR」（Expe
rimental Pulse NMR）， 1973年ニューヨーク,Annals of New York Academy of
Sciences記載のLasker SE and Milvy P（eds.）による
生物学および医学における電子のスピン共鳴および核磁
気共鳴および生物学系における磁気共鳴」（Electron S
pin resonence and nuclear magnetic resonance in bi
ology and medicine and magnetic resonace in biolog
ical Sistems）， 1986年ヘルシンキにおけるActa Polytechnical Scand
inavica EL−56におけるSepponen REによる「磁気共鳴
結像による生物学組織の区別と特徴化:T1,T2,T1rhoおよ
び化学的シフト結像に対する方法の研究」（Discrimina
tion and chracterization of biological tissues wit
h magnetic resonace imaging A study on methods for
T1,T2,T1 and chemical shilt imaging, 1981年ロンドンAddison WesleyのFukusuima E and Ro
eder SBによる実験パルスNMR（Experimental Pulse NM
R）， Anderson WA他の米国特許第3,475,680号， Ernst RRの米国特許第3,501,691号， Tomlinson BL他の米国特許第4,034,191号， Ernst RRの米国特許第3,873,909号， Ernst RRの米国特許第4,070,611号， Bertrand RD他の米国特許第4,345,207号， Young IRの米国特許第4,563,647号， Hofer DC他の米国特許第4,110,681号， 1988年ヘルシンキActa Polytechnica Scandinavica P
h158でのSavolainen MKによる「0.02Tにおける磁気共鳴
結像，波形巻きによる高周波コイルの設計と評価」（Ma
gnetic resonance imaging at 0.02T:Design and evalu
ation of radio frequency coils with wave winding） Spponen REの米国特許第4,743,850号， Spponen REの米国特許第4,654,595号， Savolainen MKの米国特許第4,712,068号， Spponen REの米国特許第4,587,493号， Savolainen MKの米国特許第4,644,281号，およびKupi
ainen Jの米国特許第4,668,904号である。
rach HAによる「磁気共鳴の理論」（Theory of magneti
c resonance）， 1988年セントルイス、C.V.Mosby Comp.,出版のStarK
DDおよびBrady WGによる「磁気共鳴結像」（Magnetic r
esonaca Imaging）， 1982年ロンドン、オックスフオード大学出版の、Gadi
an DGによる「核磁気共鳴と生命系への応用」（Nuclear
magnetic resonaca and its appllcations to living
systems）， 1984年アムステルダム、ElsevierのShaw Dによる「フ
オーリエ変形NMRスペクトルコピイ（Fourier transform
NMR spectroscapy）、 1984年刊CRC Crit.Rev.Biomed.Eng.Vol.11,313−356
頁記載のBattocletti JHによる「NMR陽子結像」（NMR P
roton imaging）、 1982年ニューヨーク,Academic Press刊、Mansfield P
およびMorris PGによる「生体臨床学におけるNMR結像、
磁気共鳴の進歩」（NMR imaging in biomedicine,Adv.i
n magnetic resonace）， 1961年オックスフオード、Clarendon Press刊,Abraga
m Aによる核の磁気の原理（The Principles of nuclear
nagnetism）， 1981年マサチューセッツ,Addison−Wealey,Readin刊F
ukushima E and Roeder SBWの「実験パルスNMR」（Expe
rimental Pulse NMR）， 1973年ニューヨーク,Annals of New York Academy of
Sciences記載のLasker SE and Milvy P（eds.）による
生物学および医学における電子のスピン共鳴および核磁
気共鳴および生物学系における磁気共鳴」（Electron S
pin resonence and nuclear magnetic resonance in bi
ology and medicine and magnetic resonace in biolog
ical Sistems）， 1986年ヘルシンキにおけるActa Polytechnical Scand
inavica EL−56におけるSepponen REによる「磁気共鳴
結像による生物学組織の区別と特徴化:T1,T2,T1rhoおよ
び化学的シフト結像に対する方法の研究」（Discrimina
tion and chracterization of biological tissues wit
h magnetic resonace imaging A study on methods for
T1,T2,T1 and chemical shilt imaging, 1981年ロンドンAddison WesleyのFukusuima E and Ro
eder SBによる実験パルスNMR（Experimental Pulse NM
R）， Anderson WA他の米国特許第3,475,680号， Ernst RRの米国特許第3,501,691号， Tomlinson BL他の米国特許第4,034,191号， Ernst RRの米国特許第3,873,909号， Ernst RRの米国特許第4,070,611号， Bertrand RD他の米国特許第4,345,207号， Young IRの米国特許第4,563,647号， Hofer DC他の米国特許第4,110,681号， 1988年ヘルシンキActa Polytechnica Scandinavica P
h158でのSavolainen MKによる「0.02Tにおける磁気共鳴
結像，波形巻きによる高周波コイルの設計と評価」（Ma
gnetic resonance imaging at 0.02T:Design and evalu
ation of radio frequency coils with wave winding） Spponen REの米国特許第4,743,850号， Spponen REの米国特許第4,654,595号， Savolainen MKの米国特許第4,712,068号， Spponen REの米国特許第4,587,493号， Savolainen MKの米国特許第4,644,281号，およびKupi
ainen Jの米国特許第4,668,904号である。
上記の他に、以下の引例にあるように動的な核成極が
研究されてきた。
研究されてきた。
1973年ニューヨークWiley刊Lepley AR and Closs GL
による化学的に誘導した磁気成極（Chemically induced
magnetic Polarization）， 1972年アムステルダムElsevier,Adv.Mol.Relaxation
Processes vol.4,229−354頁のPotenxa Jによる「動的
核成極の測定と応用」（Measurement and Applications
of dynamic nuclear Polarization）。
による化学的に誘導した磁気成極（Chemically induced
magnetic Polarization）， 1972年アムステルダムElsevier,Adv.Mol.Relaxation
Processes vol.4,229−354頁のPotenxa Jによる「動的
核成極の測定と応用」（Measurement and Applications
of dynamic nuclear Polarization）。
DNPとは、２個の個別のスピンポピュレーションを要
する磁気的の二重共鳴方法である。前記のスピンポピュ
レーションは、例えば電子と陽子のスピンを含む。二重
共鳴方法においては、各種のエネルギレベルに対する一
方のスピンポピュレーションの分布が変ると、他方のス
ピンポピュレーションが観察される。ある条件が満たさ
れると、観察されたスピンポピュレーションの共鳴信号
が増加する（オーバハウス現象）。増幅された信号は未
増幅信号の数倍高い振幅を有しうる。増幅係数は正であ
ったり、負であったりする。増幅された信号は特性的に
物理−化学的性質並びにスピン環境の反応に対して極め
て敏感でありそのためその応用は材料の化学的性質の検
査に対するものであることは明らかである。
する磁気的の二重共鳴方法である。前記のスピンポピュ
レーションは、例えば電子と陽子のスピンを含む。二重
共鳴方法においては、各種のエネルギレベルに対する一
方のスピンポピュレーションの分布が変ると、他方のス
ピンポピュレーションが観察される。ある条件が満たさ
れると、観察されたスピンポピュレーションの共鳴信号
が増加する（オーバハウス現象）。増幅された信号は未
増幅信号の数倍高い振幅を有しうる。増幅係数は正であ
ったり、負であったりする。増幅された信号は特性的に
物理−化学的性質並びにスピン環境の反応に対して極め
て敏感でありそのためその応用は材料の化学的性質の検
査に対するものであることは明らかである。
1985年J.Magn.Reson.,vol.64,356−360頁におけるMac
iel GE「動的核成極による、固体中の常磁中心のNMR結
像」（NMR imaging of paramagnetic centers in solid
s via dynamic nuclear polarization）という引例、DN
PとMRI法とを組み合わせることにより常磁性要素をマッ
ピングするに適した方法を開示している。Ettinger KV
の米国特許第4,719,425号の引例は常磁性要素の中味並
びに脳神経細胞の活動をマッピングする応用例を開示し
ている。1987年ニューヨークのBoc.S.M.R.M.Fifth Annu
al MeetingにおけるLuric DJ,Bussel DM,Bell LH,Malla
rd JRによる「陽子電子二重共鳴結像；自由ラジカルを
結像する新しい方法」（Proton Electron Double Reson
ance Imaging:A new method for imaging free radical
s）の24頁並びに1988年J.Magn.Reson.vol.76,366−370
頁のLurie DJ,Bussel DM,Bell LH,Mallard JRによる
「自由ラジカル溶液の陽子−電子二重磁気結像」（Prot
on−Electron Double Magnetic Imaging of free radic
al solutions）の引例は自由ラジカル群、酸素窒素ラジ
カルおよび応用可能な酸化度とをマッピングすることを
開示している。
iel GE「動的核成極による、固体中の常磁中心のNMR結
像」（NMR imaging of paramagnetic centers in solid
s via dynamic nuclear polarization）という引例、DN
PとMRI法とを組み合わせることにより常磁性要素をマッ
ピングするに適した方法を開示している。Ettinger KV
の米国特許第4,719,425号の引例は常磁性要素の中味並
びに脳神経細胞の活動をマッピングする応用例を開示し
ている。1987年ニューヨークのBoc.S.M.R.M.Fifth Annu
al MeetingにおけるLuric DJ,Bussel DM,Bell LH,Malla
rd JRによる「陽子電子二重共鳴結像；自由ラジカルを
結像する新しい方法」（Proton Electron Double Reson
ance Imaging:A new method for imaging free radical
s）の24頁並びに1988年J.Magn.Reson.vol.76,366−370
頁のLurie DJ,Bussel DM,Bell LH,Mallard JRによる
「自由ラジカル溶液の陽子−電子二重磁気結像」（Prot
on−Electron Double Magnetic Imaging of free radic
al solutions）の引例は自由ラジカル群、酸素窒素ラジ
カルおよび応用可能な酸化度とをマッピングすることを
開示している。
従来技術によれば、電子スピン系は電解Boにおける電
子スピン共鳴即ちESR周波数に対応する周波数で対象物
を放射しかつ電解強度Boに対応する周波数でNMR信号を
検出することにより飽和させられる。例えば0.04Tの電
界強度Boに対応する周波数は1.12GHZのESR周波数であり
1.7MHZのNMR周波数である。
子スピン共鳴即ちESR周波数に対応する周波数で対象物
を放射しかつ電解強度Boに対応する周波数でNMR信号を
検出することにより飽和させられる。例えば0.04Tの電
界強度Boに対応する周波数は1.12GHZのESR周波数であり
1.7MHZのNMR周波数である。
以下の引例に紹介されている、いわゆる高速磁気結像
に適した方法が知られている。即ち、1983年12月３日Rz
edzian RR et alによるLancetの1281頁,1986年Haase A
et alによるJ.Magn.Reson.vol.67,258頁、1987年Pykett
IL et alのMagn.Reson.in Med.vol.5,563頁、に開示さ
れている。
に適した方法が知られている。即ち、1983年12月３日Rz
edzian RR et alによるLancetの1281頁,1986年Haase A
et alによるJ.Magn.Reson.vol.67,258頁、1987年Pykett
IL et alのMagn.Reson.in Med.vol.5,563頁、に開示さ
れている。
座標の位置軸を作るために患者の解剖学的構造に対し
て固定したフレームを使用することが従来から知られて
いる。これらのフレームの部分には、複数の基準点を提
供して結像（イメージング）時に検出される材料を備え
ている。このタイプの従来から知られている製品として
は、スウエーデン、ストックホルムのElekta Instrumen
t ABにより製造されているLaksll走固性計器と、例えば
患者を位置決めするために光線度法で使用されているOr
fit Raycast熱可塑材を含み、後者はベルギー，アント
ワープのLuxilon Industries ＆ Co.により製造されて
いる。走固性方法の適用については、以下の例に記載さ
れている。
て固定したフレームを使用することが従来から知られて
いる。これらのフレームの部分には、複数の基準点を提
供して結像（イメージング）時に検出される材料を備え
ている。このタイプの従来から知られている製品として
は、スウエーデン、ストックホルムのElekta Instrumen
t ABにより製造されているLaksll走固性計器と、例えば
患者を位置決めするために光線度法で使用されているOr
fit Raycast熱可塑材を含み、後者はベルギー，アント
ワープのLuxilon Industries ＆ Co.により製造されて
いる。走固性方法の適用については、以下の例に記載さ
れている。
1985年J.Neurology Neurosurgery and Psychiatry, v
ol.48,14−18頁のLeksell et alによる「走固性と核磁
気共鳴（Stereotaxis and nuclear magnetic resonanc
e）、 1988年Appl.Neurophysiol.,vol.51,21−28頁のLehman
n and Hillによる「術後磁気共鳴結像確認により規則運
動のための計算した断層写真により導かれる走固性」
（Computed−tomography−directed stereotaxis for m
ovement disorder with postoperative magnetic reson
ance imaging confirmation）， 1988年Surg.Neurol.vol.27,Facs 3,269−274頁のKell
y et alによる「コンピュータ利用走固性外科のための
現代の計器の進展」（Evolution of contemvorary inst
rumentation for computer assisted stereotactic Sur
gery）。
ol.48,14−18頁のLeksell et alによる「走固性と核磁
気共鳴（Stereotaxis and nuclear magnetic resonanc
e）、 1988年Appl.Neurophysiol.,vol.51,21−28頁のLehman
n and Hillによる「術後磁気共鳴結像確認により規則運
動のための計算した断層写真により導かれる走固性」
（Computed−tomography−directed stereotaxis for m
ovement disorder with postoperative magnetic reson
ance imaging confirmation）， 1988年Surg.Neurol.vol.27,Facs 3,269−274頁のKell
y et alによる「コンピュータ利用走固性外科のための
現代の計器の進展」（Evolution of contemvorary inst
rumentation for computer assisted stereotactic Sur
gery）。
従来技術の問題はMRIにおける信号対ノイズ比の弱い
ことである。MRIにおいて見ることのできるフレームの
部分（セクション）は、MRIにおいて検出可能なボリュ
ーム（数個のイメージ・ボクセルのボリューム）の材料
を含んでいなければならず、かつ結像時間が長い必要が
ある。
ことである。MRIにおいて見ることのできるフレームの
部分（セクション）は、MRIにおいて検出可能なボリュ
ーム（数個のイメージ・ボクセルのボリューム）の材料
を含んでいなければならず、かつ結像時間が長い必要が
ある。
本発明の目的は特許請求の範囲第１項およびその従属
項に記載の構成によって達成される。
項に記載の構成によって達成される。
（実施例） 本発明を添付付面を参照して以下詳細に説明する。
第１図を参照すれば検査すべき患者あるいはその他の
何らかの対象物Ｐ並びに患者に装着されたフレームｆと
が磁石Ｍと、該磁石に電気を供給する電流源MCとにより
発生する分極磁界Boに位置されている。前記磁界の作用
は対象物において核磁化並びに電子をスピンすることに
より発生する磁化とを達成することであり、前記対象物
ＰとフレームＦとは、傾斜電流源Ｇを介してNMRスペク
トル計NMRSによりその強度を制御する傾斜磁界を発生さ
せるため傾斜コイルGCによりさらに囲まれている。NMRS
はまた、ラジオ周波数伝送器ESREを制御し、ESREはフレ
ームＦの基準領域に含まれた材料を飽和させ、NMR信号
を放射し、また緩和電子スピンシステムを飽和させるエ
ネルギ（飽和エネルギ）を発生させ、NMRSにはアンテナ
手段Ａを介してNMR信号を発生させ、かつ受信するため
に必要な手順に対して必要なラジオ周波数要素が設けら
れており、最終的に得られた像はディスプレイＤに表示
される。
何らかの対象物Ｐ並びに患者に装着されたフレームｆと
が磁石Ｍと、該磁石に電気を供給する電流源MCとにより
発生する分極磁界Boに位置されている。前記磁界の作用
は対象物において核磁化並びに電子をスピンすることに
より発生する磁化とを達成することであり、前記対象物
ＰとフレームＦとは、傾斜電流源Ｇを介してNMRスペク
トル計NMRSによりその強度を制御する傾斜磁界を発生さ
せるため傾斜コイルGCによりさらに囲まれている。NMRS
はまた、ラジオ周波数伝送器ESREを制御し、ESREはフレ
ームＦの基準領域に含まれた材料を飽和させ、NMR信号
を放射し、また緩和電子スピンシステムを飽和させるエ
ネルギ（飽和エネルギ）を発生させ、NMRSにはアンテナ
手段Ａを介してNMR信号を発生させ、かつ受信するため
に必要な手順に対して必要なラジオ周波数要素が設けら
れており、最終的に得られた像はディスプレイＤに表示
される。
NMR試験装置は磁石（これは抵抗性、永久あるいは超
伝導磁石でよく、あるいは地球の磁界でもよいこともと
きにはある）と、NMRスペクトル計と、分極磁界Boを発
生させるに要するアンテナ手段とを含む。
伝導磁石でよく、あるいは地球の磁界でもよいこともと
きにはある）と、NMRスペクトル計と、分極磁界Boを発
生させるに要するアンテナ手段とを含む。
前記の他に、磁気結像装置は傾斜コイル（いわゆる回
転フレームツオイグマトグラフイ（zeugmatography）に
おいては傾斜のあるものはNMR周波数励磁界において発
生される）と、制御可能の電流源と、像を再構成し表示
する手段とを含む。
転フレームツオイグマトグラフイ（zeugmatography）に
おいては傾斜のあるものはNMR周波数励磁界において発
生される）と、制御可能の電流源と、像を再構成し表示
する手段とを含む。
第２図は基準領域を提供する手段をより詳細に示して
いる。第2a図は、基準領域により形成され、かつ同軸ケ
ーブルを介して飽和を提供されたスポット状の円筒型空
間VPを示している。第２図ｂは、エネルギが飽和してい
る電子スピン系８電子スピンシステム』を通過させるた
めの２つの導体を含む細長い基準領域を示している。
いる。第2a図は、基準領域により形成され、かつ同軸ケ
ーブルを介して飽和を提供されたスポット状の円筒型空
間VPを示している。第２図ｂは、エネルギが飽和してい
る電子スピン系８電子スピンシステム』を通過させるた
めの２つの導体を含む細長い基準領域を示している。
第３図は、磁気結像することにより位置あるいは場所
を記録する３次元のフーリエ（Fourier）結像技術に基
く結像方法を示しており、該方法において、第１の過程
が手術計器BNを介して導かれたESR周波数電磁エネルギ
により基準領域の電子スピンシステムを飽和させること
からなり、第２の過程が基準領域の核スピンシステムを
NMR周波数電磁放射により励磁することからなり、第３
の過程が核スピンシステムをＸおよびＹ方向の傾斜パル
スで位相コーディングすることからなり、コーディング
の瞬間は軸GzおよびGyにマークされており、第４の過程
が、Ｘ方向の傾斜がスイッチオンされている間にNMR信
号SEを集めることからなり、この傾斜の切り換え時は軸
Gxにマークがつけられており、前記のシーケンスは必要
に応じて何回でも、位相コーディング作用および必要な
平均化作業により繰り返されて、最終の磁気像が、その
結果得られた信号の群から再構成される。
を記録する３次元のフーリエ（Fourier）結像技術に基
く結像方法を示しており、該方法において、第１の過程
が手術計器BNを介して導かれたESR周波数電磁エネルギ
により基準領域の電子スピンシステムを飽和させること
からなり、第２の過程が基準領域の核スピンシステムを
NMR周波数電磁放射により励磁することからなり、第３
の過程が核スピンシステムをＸおよびＹ方向の傾斜パル
スで位相コーディングすることからなり、コーディング
の瞬間は軸GzおよびGyにマークされており、第４の過程
が、Ｘ方向の傾斜がスイッチオンされている間にNMR信
号SEを集めることからなり、この傾斜の切り換え時は軸
Gxにマークがつけられており、前記のシーケンスは必要
に応じて何回でも、位相コーディング作用および必要な
平均化作業により繰り返されて、最終の磁気像が、その
結果得られた信号の群から再構成される。
フレームの基準領域を局所化する上で本発明によって
得られる利点は、例えば水のサンプルから得られた信号
と、通常のMRIおよびDNPにより作動されたMRIにより得
られた信号と比較すれば明白である。増幅された信号
は、増幅することなく得られる信号と比較して数百倍も
強力である。換言すれば、もし増幅が200倍であれば、1
mm3のサンプルは200mm3と等しい強度の信号を放射す
る。結像時間の短縮はさらに驚異的である。増幅された
サンプルは、非増幅サンプルより信号対ノイズ比で40,0
00倍速く局所化できる。
得られる利点は、例えば水のサンプルから得られた信号
と、通常のMRIおよびDNPにより作動されたMRIにより得
られた信号と比較すれば明白である。増幅された信号
は、増幅することなく得られる信号と比較して数百倍も
強力である。換言すれば、もし増幅が200倍であれば、1
mm3のサンプルは200mm3と等しい強度の信号を放射す
る。結像時間の短縮はさらに驚異的である。増幅された
サンプルは、非増幅サンプルより信号対ノイズ比で40,0
00倍速く局所化できる。
活性剤あるいは緩和剤として、例えば窒素ラジカルあ
るいは常磁性イオンを用いることができる。前述の引例
の他に例えば1982年J.Magan.Reson.,vol.48,111−124頁
におけるBates RDによる「酸化窒素のスピンラベルによ
り低磁界で溶剤の核を成極化すること」（Folarization
of Solvent Nuclei by Nitroxide Spin Lsbels at Low
Magnetic Fields）の引用例においても研究がなされて
きた。
るいは常磁性イオンを用いることができる。前述の引例
の他に例えば1982年J.Magan.Reson.,vol.48,111−124頁
におけるBates RDによる「酸化窒素のスピンラベルによ
り低磁界で溶剤の核を成極化すること」（Folarization
of Solvent Nuclei by Nitroxide Spin Lsbels at Low
Magnetic Fields）の引用例においても研究がなされて
きた。
ESR周波数電磁エネルギを発生させ、かつ伝送するた
めに適用可能な技術は例えば1987年オランダDordrecht,
Martinus Nijhof Publishers刊、Field et alの「高熱
の物理学および技術」（Physics and technology of hy
perthermia）に記載されている。
めに適用可能な技術は例えば1987年オランダDordrecht,
Martinus Nijhof Publishers刊、Field et alの「高熱
の物理学および技術」（Physics and technology of hy
perthermia）に記載されている。
本発明によるフレームとその局所化技術とは引例とし
てのFIの特願出願第885210号に記載の手術器具と関連し
て使用できる。
てのFIの特願出願第885210号に記載の手術器具と関連し
て使用できる。
本発明は前述の実施例に限定されるのでなく、その他
の実施例も考えられる。当然目標の核は、例えば水素，
燐，フッ化炭素および窒素のNMR活性アイソトープの核
のようなNMR試験に適したいずれかの核でよい。医学用
以外にも本発明は動物、食料および固形片の検査にも適
用できる。
の実施例も考えられる。当然目標の核は、例えば水素，
燐，フッ化炭素および窒素のNMR活性アイソトープの核
のようなNMR試験に適したいずれかの核でよい。医学用
以外にも本発明は動物、食料および固形片の検査にも適
用できる。
第１図は本発明によるフレームを示す説明図、第2a図及
び第2b図は磁気共鳴結像で検出されるべきモジュールの
基準領域を実現する手段を詳細に示す説明図、および第
３図は基準領域と対象物とを結像するための適当な結像
法のパルスシーケンスを示す波形図である。 図において Bo:磁界、F:フレーム、P:対象物
び第2b図は磁気共鳴結像で検出されるべきモジュールの
基準領域を実現する手段を詳細に示す説明図、および第
３図は基準領域と対象物とを結像するための適当な結像
法のパルスシーケンスを示す波形図である。 図において Bo:磁界、F:フレーム、P:対象物
Claims (1)
- 【請求項１】対象物を検査して磁気共鳴イメージにおけ
る位置情報を提供するための検査フレームにおいて、 検査フレームは、NMR画像化によって検出されるべき基
準マーカを形式する基準領域を備え、 前記基準領域部は、NMR活性核及びESR緩和を有する物質
を含んだ境界ボリューム（VP）を備え、 前記ESR緩和は、ダイナミック核分極（DNP）手段によっ
て前記物質から放射されるNMR信号を増幅することがで
きる電子スピン系を有しており、 前記検査フレームはさらに、電子スピン共鳴周波数を有
しかつ前記基準マーカの境界ボリュームに局所化された
電磁エネルギを供給して、前記基準マーカにおける緩和
の電子スピン系の磁気を飽和させるための電子スピン共
鳴エネルギ源を備え ることを特徴とする検査フレーム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI884861A FI80584C (fi) | 1988-10-21 | 1988-10-21 | Undersoekningsmodul. |
| FI884861 | 1988-10-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02159248A JPH02159248A (ja) | 1990-06-19 |
| JP2858818B2 true JP2858818B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=8527238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1273604A Expired - Fee Related JP2858818B2 (ja) | 1988-10-21 | 1989-10-20 | 検査フレーム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2858818B2 (ja) |
| DE (1) | DE3934919A1 (ja) |
| FI (1) | FI80584C (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19511796C2 (de) * | 1995-03-30 | 1998-10-01 | Siemens Ag | Kopfantenne für Magnetresonanzuntersuchungen |
| FI105447B (fi) * | 1998-11-03 | 2000-08-31 | Raimo Pentti Juhani Joensuu | Järjestely kohteen tutkimiseen |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4617925A (en) * | 1984-10-01 | 1986-10-21 | Laitinen Lauri V | Adapter for definition of the position of brain structures |
| US4719425A (en) * | 1986-04-15 | 1988-01-12 | Scientific Innovations, Inc. | NMR imaging method and apparatus |
-
1988
- 1988-10-21 FI FI884861A patent/FI80584C/fi not_active IP Right Cessation
-
1989
- 1989-10-20 JP JP1273604A patent/JP2858818B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1989-10-20 DE DE19893934919 patent/DE3934919A1/de not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI884861A0 (fi) | 1988-10-21 |
| FI80584C (fi) | 1990-07-10 |
| FI80584B (fi) | 1990-03-30 |
| DE3934919A1 (de) | 1990-04-26 |
| JPH02159248A (ja) | 1990-06-19 |
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