JP3317862B2 - Ｅｓｒイメージング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超微細構造による
複数本のスペクトルを持つラジカルを造影剤としてＥＳ
Ｒイメージングを行うＥＳＲイメージング装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図８は磁場勾配を加えないで測定したニ
トロキシルラジカルＴＥＭＰＯＬのＥＳＲ一次元スペク
トルの例を示す図、図９は不要成分消去方法を説明する
ための図、図１０は重複成分分離方法を説明するための
図である。

【０００３】磁場勾配を加えないで測定したニトロキシ
ルラジカルＴＥＭＰＯＬのＥＳＲ一次元スペクトルの例
を示したのが図８であり、左側が低磁場、右側が高磁場
である。ＣＷ法ＥＳＲイメージングでは観測幅＝磁場掃
引幅となり、サンプルポイントは、ＥＳＲ信号をコンピ
ュータに取り込む時の測定ポイント数となる。ニトロキ
シルラジカルは、生体ＥＳＲイメージング測定を行う場
合に生体に投与するスピンラベル剤（造影剤）であり、
超微細相互作用などのために線幅が広く線形が複雑であ
る。これをそのまま、ＥＳＲイメージングすると、ＥＳ
Ｒスペクトルデータは、複数の成分が重なり合うため
に、再構成した画像に重なり合った成分がノイズ（アー
チファクト）となり画質が著しく悪化する。この問題
は、ＥＳＲイメージング特有の技術的な問題であり、Ｅ
ＳＲイメージングがＮＭＲイメージングのように医療診
断装置に発展しなかった要因の１つである。一方、この
問題を解決するために、多くの研究がなされている。そ
の中で、現在、既に使われていたり、考えられている技
法として、ＥＳＲ画像信号を取り込んだ後の、画像再
構成処理の過程の中でスペクトルデータから不要なスペ
クトル成分を消去する不要成分消去方法、ＥＳＲ画像
信号の取り込み時に、強い磁場勾配を加えて重複する信
号成分を分離する重複成分分離方法、からなる２種類の
方法がある。

【０００４】３本線の超微細構造（ｈｆｓ）を持つ図８
に示すニトロキシルラジカルＴＥＭＰＯＬにより従来の
不要成分消去方法及び重複成分分離方法について説明す
る。不要成分消去方法では、まず、３本のスペクトルの
線形が合同であるとして、重なり合わない端からの信号
を超微細結合定数ずらして差し引く処理を繰り返すこと
で分離する方法であり、以下のような左からの消去処
理、右からの消去処理、平均化処理、スペクトルの先鋭
化の後、画像再構成処理を行う。

【０００５】左からの消去処理は、磁場勾配を加えずＥ
ＳＲを測定して、超微細結合定数ｈＮを前もって求めて
おき、磁場勾配を加えて得られた図９（Ａ）に示すよう
なＥＳＲスペクトルの左端点（低磁場側）をＨ１、そこ
からｈＮ離れた高磁場の位置をＨ２、２ｈＮ離れた高磁
場の位置をＨ３とする。そして、Ｈ２、Ｈ３における信
号強度からＨ１における信号強度を引算し、図９（Ｂ）
〜（Ｄ）に示すようにＨ１を１ステップずつ右方向へ移
動しながら同様の操作を行い、Ｈ１における信号強度
を、Ｈ２における消去処理した信号強度（Ｈ２）とす
る。右からの消去処理は、上記のような左からの消去処
理と同様の処理を右端（高磁場側）から行う方法であ
る。

【０００６】平均化の処理は、上記右からの消去方法は
右方に、左からの消去方法は左方に、消去誤差が集積す
る傾向があるために、これらの２つの波形の平均を求め
中心波形を得る方法である。スペクトルの先鋭化は、磁
場勾配を加えＥＳＲ微分スペクトルを積分スペクトルに
直し、右からの消去処理、左からの消去処理、平均化の
処理を実行した後の中心波形に対してさらにデコンボリ
ューション処理を行うものである。

【０００７】また、重複成分分離方法では、観測幅（磁
場掃引幅）として図１０（Ｂ）に示すようにスペクトル
Ａ，Ｂ，Ｃの分離幅をカバーする広さにする。不要成分
消去方法を採用する場合に加える磁場勾配の強さによる
スペクトルの広がりは、図１０（Ａ）に示すようにな
り、このスペクトルは、強い磁場勾配にすることにより
図１０（Ｂ）に示すように分離した状態になる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図１１は観測幅と半値
幅及び半値幅の磁場勾配による移動量の関係を示す図で
ある。従来の不要成分消去方法には、次のような問題が
ある。 ．上記のように３本信号のスペクトルデータを取り込
んだ後に、コンピュータで消去処理した結果が図９
（Ｄ）のようになるため、消去したスペクトルの観測領
域が無駄となっている。このことは、取り込みサンプリ
ングポイントに対して画像再構成時のデジタル分解能が
少なくなり、再構成されたイメージ画像の分解能が著し
く低下する。

【０００９】．画像の分解能を上げるためには、図１
１（Ａ）に示すようにニトロキシラジカル３本スペクト
ルの半値幅ΔＨ_1/2 は広いため、磁場勾配をさらに強く
加える必要がある。一方、磁場勾配を強くするとスペク
トルの移動距離も増えるため、観測幅（磁場掃引幅）を
広げる必要もあり、装置を設計する上で複雑になり、開
発・生産コストも増大する。観測幅（磁場掃引幅）を広
げないと、図１１（Ｂ）に示すように磁場勾配を加えた
時のスペクトルデータαｍａｘ＊δｚが観測幅からはみ
出すことになり、消去法はさらに複雑になる。また、画
像再構成演算誤差が多く画像にならないことになる。

【００１０】．取り込み時に受信されるＥＳＲ信号
は、生体内の動き、装置の変動、サンプル濃度でノイズ
と信号の比が悪く、これらの要因からスペクトルデータ
は、必ずしも３本が合同な形でないために、処理誤差が
多くなり消え残りがアーチィファクトとなる。

【００１１】．不要スペクトル消去後に、スペクトル
のラインシェープをよくするために、ディコンボリュー
ション処理が行われるが、スペクトルデータにノイズが
多く混入していたり、ベースライン変動のあるデータの
処理では、大きな疑似信号（ゴースト信号）が現れ、画
像再構成のためのスペクトルデータの意味を持たなくな
る。つまり、信頼のおける画像ではなくなる。

【００１２】．スペクトルデータより多くの処理系を
経て画像再構成されるために、測定物のラジカル分布の
存在しか判断できない画像となる。

【００１３】．コンピュータが行う画像再構成演算処
理の作業の流れ中で行うため、画像再構成演算に掛かる
時間が遅くなる。

【００１４】また、重複成分分離方法には、以下のよう
な問題がある。 ．強い磁場勾配を発生させるための磁場勾配コイルや
勾配電源を準備する必要がある。

【００１５】．図１０に示すようにＡ，Ｂ，Ｃのスペ
クトルが分離できる磁場掃引コイルや磁場掃引電源、又
は高速掃引ができる静磁場電磁石を準備する必要があ
る。

【００１６】．画像再構成処理で必要とするスペクト
ルデータは図１１のＡ，Ｂ，Ｃのいずれかであるが、Ｅ
ＳＲ画像信号を取り込む場合は、図１０のＡ，Ｂ，Ｃの
スペクトルデータをカバーする観測幅を指定したサンプ
リングポイントでサンプリングするために再構成画像の
分解能は、取り込み時サンプリングポイントで決まり、
結果的にサンプリング効率が悪くなる。

【００１７】．やの対応には、磁場勾配や磁場掃
引の技術開発がさらに難しくなり、生産コストの増大に
つながる。

【００１８】以上のように不要成分消去方法では、画質
の向上にあまり有効な技法でないことが装置開発の過程
で証明され、また、重複成分分離方法では、強力で安定
な磁場勾配を発生するシステムが要求されるというよう
に、それぞれに多くの問題を有している。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するものであって、ＥＳＲ画像信号の取り込み時に、
ニトロキシルラジカルの不要な信号成分を受信しない
で、必要な信号のみを受信した後に、２次元・３次元投
影再構成によるＥＳＲイメージングを行えるようにする
ものである。

【００２０】そのために本発明は、超微細構造による複
数本のスペクトルを持つラジカルを造影剤としてＥＳＲ
イメージングを行うＥＳＲイメージング装置において、
前記複数本のうちの１本のスペクトルの信号のみを受信
するように観測幅を調整すると共に当該信号が観測中心
にくるように静磁場オフセットを調整してＥＳＲイメー
ジングを行うようにしたことを特徴とするものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は本発明に係るＥＳＲイメ
ージング方法の実施の形態を示す図、図２は本発明に係
るＥＳＲイメージング方法の操作手順を説明するための
図、図３は観測幅と観測中心の設定を説明するための図
である。

【００２２】磁場勾配を加えない時のニトロキシラジカ
ルのＥＳＲ信号３本スペクトルは、図１Ａに示すように
微分波形で、スペクトル間隔ｈＮが１．３７ｍＴ、Ａ，
Ｂ，Ｃ各スペクトル線幅ｓＨが０．１６ｍＴ、ニトロキ
シラジカル試料の線幅ｓＴが３．８７ｍＴとなる。これ
に対し、ＥＳＲイメージング方法では、磁場勾配を加え
ない時のニトロキシラジカルのＥＳＲ信号３本スペクト
ルＡ，Ｂ，Ｃのどれか１本の信号を用いて画像化すれば
よい。そこで、本発明では、測定条件を観測幅（ラピッ
ドコイルによる掃引幅）ｓＷ＝１０．５ｍＴ、取り込み
のサンプリングポイントｓＰ＝５１２で設定された図１
Ａに示すニトロキシラジカルのＥＳＲ信号３本スペクト
ルに対し、図１Ｂに示すようにＡ信号の観測幅ｓＴＮの
範囲を設定し、メッシュで示したＢ，Ｃの信号は観測幅
から外して取り込まないようにすることによって、Ａ信
号でイメージングする。

【００２３】そのため図２に示すように、まず、磁場勾
配を加えないスペクトルを取る（ステップＳ１１）。次
に、静磁場オフセットを操作し、観測中心にＡ信号がく
るように静磁場オフセットを設定する（ステップＳ１
２）。つまり、図３Ａに示すように観測幅ｓＴＮ＝２．
７４ｍＴとし、サンプリングポイントｓＰ＝５１２の中
心にＡ信号がくるようにする。そして、図３Ｂに示すよ
うにスペクトルデータがこの設定した観測幅からはみだ
さない強さの磁場勾配を加え（ステップＳ１３）、この
スペクトルデータにより画像化する（ステップＳ１
４）。

【００２４】次に、本発明に係るＥＳＲイメージング方
法を実現する画像化装置について説明する。図４は核磁
気共鳴・電子スピン共鳴両用イメージング装置の構成例
を示す図であり、１はホストコンピュータ、２はイメー
ジ制御用マイクロプロセッサ＆パルスシーケンサ、３は
ＥＳＲスペクトロメータ、４はＮＭＲスペクトロメー
タ、５はデバイダ、６はＮＭＲ・ＥＳＲ検出器、７はＮ
ＭＲヘッドアンプ、８はフィールド制御部、９はＮＭＲ
・ＥＳＲ両用電磁石、１０はカラーモニタ、１１はカラ
ープリンタ、１２は磁場勾配アンプ制御部、１３−１〜
１３−４は磁場勾配アンプ、１４−１はＸ軸勾配コイ
ル、１４−２はＹ軸勾配コイル、１４−３はＺ軸勾配コ
イル、１４−４は磁場掃引コイルを示す。

【００２５】図４において、ホストコンピュータ１は、
ＭＲＩ−ＥＳＲイメージング測定と画像処理をするＭＲ
Ｉ−ＥＳＲイメージング測定制御用のメインコンピュー
ターである。カラーモニタ１０は、測定操作、処理画像
表示、カラーとグレースケール表示を行うものであり、
カラープリンター１１は、画像をカラー印刷出力するも
のである。

【００２６】イメージ制御用マイクロプロセッサ＆パル
スシーケンサ２は、測定時のホストコンピュータ１との
情報交換やＮＭＲスペクトロメータ３、ＥＳＲスペクト
ロメータ４、フィールド制御部８、磁場勾配アンプ制御
部１２の制御、測定データの送受信を行うものであり、
パルスシーケンサによりＭＲＩ測定パルスシーケンス、
ＥＳＲイメージング測定シーケンスを発生してバスライ
ンを介しＮＭＲスペクトロメータ３、ＥＳＲスペクトロ
メータ４を制御する。そのため、ＤＡＣ制御部やＤＡＣ
（デジタル−アナログ コンバータ）、ＡＤＣ（アナロ
グ−デジタルコンバータ）、ＲＯＭ（リード オンリ
メモリ）、ＲＡＭ（ランダム アクセス メモリ）を有
している。デバイダ５は、パルスシーケンサより供給さ
れる切り換え信号に基づき、内部リレーによりＥＳＲイ
メージング又はＭＲＩの切り換えを行うものである。

【００２７】ＤＡＣ制御部では、測定時にシーケンスの
流れにそって勾配磁場強度、選択励起、静磁場等の制御
データをデジタル信号でＤＡＣに送る。ＤＡＣ出力チャ
ンネル数として、磁場勾配用では磁場掃引（Ｒ）軸、Ｘ
軸、Ｙ軸、Ｚ軸の静磁場制御に２チャンネル、選択励起
の合計７個の出力チャンネルを有する。勾配用ＤＡＣ
は、Ｒ、Ｘ、Ｙ、Ｚの各軸のデジタル信号をアナログ波
形に変換して磁場勾配アンプ制御部１２に送り、選択励
起パルス用ＤＡＣは、ＭＲＩ用励起パルス波形を作って
ＮＭＲスペクトロメータ３に送ることにより、ＮＭＲス
ペクトロメータ３のオシレータでＲＦ（ラジオ）波とミ
キシングしてＲＦ選択励起パルスをつくる。ＡＤＣは、
ＭＲＩ−ＥＳＲイメージングの測定アナログ信号をデジ
タルに変換してイメージ制御用マイクロプロセッサに取
り込む。また、ＲＯＭには、磁場補正関数、ＳＩＮＣ関
数、その他の関数データを格納し、ＲＡＭには、測定用
プログラムや測定データ、測定シーケンスを格納する。

【００２８】フィールド制御部８は、ＮＭＲ・ＥＳＲ共
用電磁石９により静磁場の発生、その強度の制御を行っ
たり、イメージ制御用マイクロプロセッサからの指示に
基づきＮＭＲ・ＥＳＲ共用電磁石９により発生する共鳴
磁場の切り換えを行うものである。切り換えモードとし
ては、スィープ方式とステップ方式がある。さらに、ホ
ストコンピュータ１から前もって静磁場のひずみを補正
計算し、最適化したファイル情報をイメージ制御用マイ
クロプロセッサに送り、フィールド制御部８で磁場強度
を測定に最もよい状態に制御する。

【００２９】通常のイメージング測定では、ＥＳＲイメ
ージング共鳴磁場で一時とめて１画面のＥＳＲイメージ
ングの測定を行い、その測定終了後にＭＲＩ共鳴磁場ま
で静磁場をスィープしてＭＲＩの測定を行う。また、Ｍ
ＲＩ／ＥＳＲイメージングの同時測定では、ＥＳＲイメ
ージング共鳴磁場で一時とめて１プロジェクション（射
影スペクトル）測定を行い、その測定終了後にＭＲＩ共
鳴磁場までスィープしてＭＲＩの１プロジェクション測
定を行い、これを繰り返すことによって測定を行う。

【００３０】磁場勾配アンプ制御部１２は、エディーカ
レント防止回路や勾配電源自動遮断回路、磁場勾配コイ
ル加熱防止回路を有し、イメージ制御用マイクロプロセ
ッサ＆パルスシーケンサ２から供給される磁場勾配波形
の整形を行って、その出力を勾配電源である磁場勾配ア
ンプ１３−１〜１３−４に送る。Ｘ軸勾配コイル１４−
１、Ｙ軸勾配コイル１４−２、Ｚ軸勾配コイル１４−３
は、ｘ、ｙ、ｚ磁場勾配を発生するコイルであり、磁場
掃引コイル１４−４は、ＣＷ法ＭＲＩ−ＣＷ法ＥＳＲイ
メージング両用に設けられる掃引空芯コイルである。

【００３１】図５はＮＭＲ／ＥＳＲ検出部（プローブ）
の構成例を示す図、図６はＭＲＩ／ＥＳＲイメージング
の測定部の構成例を示す図であり、２１はＮＭＲプロー
ブボビン、２２はＮＭＲ検出コイル、２３はＥＳＲキャ
ビティボビン、２４はＥＳＲ検出コイル、２５はデバイ
ダ、２６はＮＭＲヘッドアンプ、２７は被測定物体、３
１はＮＭＲ／ＥＳＲプローブ、３２はシムコイル、３３
は３軸勾配コイル、３４は磁場掃引コイル、３５はＮＭ
Ｒ／ＥＳＲ共用電磁石を示す。

【００３２】ＮＭＲ／ＥＳＲ検出部は、図５に示すよう
にＮＭＲプローブボビン２１の中にＥＳＲキャビティボ
ビン２３を配置して外側をＭＲＩコイル検出部、内側を
ＥＳＲイメージングコイル検出部で構成し、リングレゾ
ネータ型コイルからなるＥＳＲ検出コイル２４の外側に
ソレノイド型コイルからなるＮＭＲ検出コイル２２を巻
いたものである。ＮＭＲ検出コイル２２及びＥＳＲ検出
コイル２４は、デバイダ５に接続され、パルスシーケン
サより供給される切り換え信号に基づきデバイダ５の内
部リレーによりＥＳＲイメージング又はＭＲＩに切り換
えを行う。通常は、被測定物体２７を図のように検出部
内に導入してＥＳＲイメージング／ＭＲＩ両用で画像観
測を行うが、高感度が必要な場合には、被測定物体２７
をセットした状態で、いずれかのコイルを外に引き出す
機構を設けると、被測定物体２７をそのままにして相互
の干渉をなくすことができ、高感度画像を得ることがで
きる。

【００３３】磁場の発生部は、図６に示すように静磁場
発生用の電磁石として設けたＮＭＲ／ＥＳＲ共用電磁石
３５のギャップの両側にＣＷ法ＭＲＩ−ＣＷ法ＥＳＲイ
メージング両用に空芯の磁場掃引コイル３４を配置し、
さらにこの磁場掃引コイル３４の内側に３軸の勾配磁場
コイルを配置している。ＣＷ法ＭＲＩ−ＣＷ法ＥＳＲイ
メージング両用に空心の磁場掃引コイル３４を採用する
ことにより、ＣＷ法でも静磁場の高速掃引が可能となる
ので、ＣＷ測定を高速に行うことができる。

【００３４】上記のように構成したＭＲＩ／ＥＳＲイメ
ージング両用装置は、ＭＲＩ、ＥＳＲイメージングそれ
ぞれの特徴を有する画像を表示するだけでなく、被測定
物質の関心部位を同時測定した画像を同時表示すること
ができる。したがって、ＭＲＩとＥＳＲイメージング相
互の化学情報が画像として得られる従来にない装置が実
現できる。また、イメージング画像からＮＭＲとＥＳＲ
スペクトルを取り出すことができ、更に測定の際に勾配
磁場をかけなければ分解能の良いスペクトルも得られ
る。

【００３５】したがって、上記ＭＲＩ／ＥＳＲイメージ
ング両用装置では、被測定試料にスピン標識物質（造影
剤）を投与して関心領域をＭＲＩとＥＳＲイメージング
で同時にイメージング測定できる。例えば生体In vivo
測定の場合について説明すると、ＥＳＲイメージングで
は関心領域の造影剤濃度分布や化学反応の生成、減衰を
時間経過をイメージング（空間分布）測定するのに対
し、ＭＲＩでは同じ関心領域の１Ｈ、または１９Ｆの濃
度分布、Ｔ１、Ｔ２緩和、流速等をイメージング測定で
きる。したがって、これらのイメージング測定からＮＭ
ＲとＥＳＲ相互の空間情報が観察できる。

【００３６】以上のように、ＥＳＲ検出コイルの外側に
ＮＭＲ検出コイルを巻き、静磁場強度をＥＳＲ用共鳴強
度とＮＭＲ用共鳴強度に切り換えることにより、ＥＳＲ
イメージングとＭＲＩの測定を行うようにしたので、造
影剤を被測定物に投与して、プロトン（その他の核）、
Ｔ１、Ｔ２、濃度のＭＲＩと造影剤濃度のＥＳＲイメー
ジング画像を同時表示し、造影剤反応関心部位の緩和時
間の変化等を画像で観察でき、また関心部位の正確な位
置情報を得ることができる。

【００３７】しかも、静磁場発生用の磁場が切り換えら
れる電磁石のギャップの両側に空芯の磁場掃引コイルを
配置したので、静磁場補正を最適化し、静磁場が安定し
た状態でＭＲＩとＥＳＲイメージングの共鳴磁場を切り
換え、ほぼ同時測定を行うことができる。

【００３８】また、ＭＲＩのスペクトロメータは、観測
周波数発信器（ＯＢＳ ＯＳＣ）でＣＷとパルスに切り
換えることにより、ＣＷ法ＭＲＩとパルスＦＴ法ＭＲＩ
の両方の方法で測定でき、生体、溶液、固体の物質のＭ
ＲＩ測定ができるため、ＥＳＲイメージングと両用イメ
ージング装置の応用分野を更に拡大することができる。
さらに、ＣＷ法ＭＲＩ及びＣＷ法ＥＳＲイメージング測
定に両用の空心磁場掃引コイルを採用することにより、
安定した共鳴静磁場で高速掃引測定が可能になり、造影
剤反応と緩和時間の時間変化を同時イメージング測定で
きる。特に、ＥＳＲイメージングでは従来の測定時間に
比べ２桁短縮することができる。ＣＷ法ＭＲＩ法も同様
である。なおパルスＦＴ法ＭＲＩ法は、ＣＷ法に比べ高
速かつ高感度で測定できることは周知である。このよう
な測定時間短縮からＥＳＲイメージングの３次元観測が
可能になり、スライスができ、３次元ＥＳＲイメージン
グと３次元ＭＲＩの同時表示もできるようになる。その
他、ＥＳＲイメージングとＣＷ法ＭＲＩの測定と画像再
構成に関する手段、特にＥＳＲイメージングの複数スペ
クトルによる画像の悪化を防ぐ手段として利用すること
ができる。

【００３９】勿論、本発明では、このようなＭＲＩ／Ｅ
ＳＲイメージング両用装置を用いて画像化するだけでな
く、従来より使用されているＥＳＲイメージング装置で
もよいことはいうまでもない。

【００４０】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上
記実施の形態では、Ａ，Ｂ，Ｃ信号のうちＡ信号でイメ
ージングする例を説明したが、勿論、Ｂ，Ｃ信号でも、
Ａ信号と同じ観測幅によりイメージングすることができ
る。また、生体内に投与した２種類のニトロキシラジカ
ルのＥＳＲイメージ画像を同時に得ることもできる。図
７は２種類のニトロキシラジカルのＥＳＲイメージ画像
を同時に得る例を説明するための図であり、その概要を
以下に説明する。ニトロキシラジカルは、Ａ−Ｂ−Ｃ間
隔が一定であり、はじめに図３で説明したように観測幅
を決めておけば、静磁場オフセットでＡ−Ｂ−Ｃと順々
に選んでイメージングすることにより、３個の画像が測
定できる。但しこの場合、１種類の造影剤であるため、
Ａ，Ｂ，Ｃの１個で画像化すればよいことは先に説明し
た。そこで、更に高磁場側に別の種類のＤ，Ｅがあった
とすると、静磁場オフセットを操作して、Ａ−Ｄ，Ａ−
Ｅ，Ｂ−Ｄ，Ｂ−Ｅ，Ｃ−Ｄ，Ｃ−Ｅのいずれかの組み
合わせの信号を既に説明した手順と同様にイメージング
測定することにより、生体内投与した２種類のニトロキ
シラジカルイメージ画像を同時に得ることができる。

【００４１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、次のような効果がある。

【００４２】．ＥＳＲイメージングにおいて、ニトロ
キシラジカルのＴＥＭＰＯＬのような線幅の広い複雑な
線形を持つ物質試料を測定対象とする場合でも、スペク
トル間隔ｈＮに十分な距離があり、なおかつスペクトル
線幅ｓＨが狭ければ、さらに高分解能ＥＳＲ画像が得ら
れるので、今後、ＥＳＲイメージングやＮＭＲイメージ
ングの造影剤の研究開発に役立つとともに、被測定体に
適合した造影剤の開発により医療用診断装置として応用
できる。

【００４３】．イメージングに必要な信号のみをシン
グルスペクトルとして画像再構成できるため、不要スペ
クトルデータの消去処理やディコンボリューションの処
理を必要としなくなり、画像再構成演算のプログラム作
成がシンプルになり、高速で画像化できるようになる。

【００４４】．消去処理やディコンボリューションの
処理を必要としないため、消去誤差や処理ノイズが発生
せず、高品質の画像が得られ、画像空間分布の強度差も
正確に読み取れる。

【００４５】．ＥＳＲ画像信号の取り込み時に設定す
る観測幅（掃引幅）や磁場勾配強度は、勾配を加えてい
ないスペクトル間の距離ｈＮと測定スペクトルの半値幅
ｓＨで決まり、測定試料の大きさにより理論的な代数計
算で決まる。そのため、無駄がなく、画像再構成処理に
おいても取り込み時のサンプリングポイントそのままで
画像化できるので、分解能のよい画像が得られる。

【００４６】．ＥＳＲ画像信号の取り込み時の掃引幅
や磁場勾配を大きくとる必要がなく、ＥＳＲ画像信号の
感度低下があまり起こらない。

【００４７】．画像データが高分解能であるため、再
構成画像の強度分布や位置情報が正確である。

【００４８】．測定の拡張として２種類の造影剤の分
離画像が同様な操作で得られる。

【００４９】．従来のＥＳＲスペクトルデータを処理
した空間イメージングの問題点を解決した、高速で、高
分解能のＥＳＲスピン空間分布のイメージングができ
る。

【００５０】．従来考えられている、を組み合わ
せることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るＥＳＲイメージング方法の実施
の形態を示す図である。

【図２】 本発明に係るＥＳＲイメージング方法の操作
手順を説明するための図である。

【図３】 観測幅と観測中心の設定を説明するための図
である。

【図４】 核磁気共鳴・電子スピン共鳴両用イメージン
グ装置の構成例を示す図である。

【図５】 ＮＭＲ／ＥＳＲ検出部（プローブ）の構成例
を示す図である。

【図６】 ＭＲＩ／ＥＳＲイメージングの測定部の構成
例を示す図である。

【図７】 ２種類のニトロキシラジカルのＥＳＲイメー
ジ画像を同時に得る例を説明するための図である。

【図８】 磁場勾配を加えないで測定したニトロキシル
ラジカルＴＥＭＰＯＬのＥＳＲ一次元スペクトルの例を
示す図である。

【図９】 不要成分消去方法を説明するための図であ
る。

【図１０】 重複成分分離方法を説明するための図であ
る。

【図１１】 観測幅と半値幅及び半値幅の磁場勾配によ
る移動量の関係を示す図である。

【符号の説明】

１…ホストコンピュータ、２…イメージ制御用マイクロ
プロセッサ＆パルスシーケンサ、３…ＥＳＲスペクトロ
メータ、４…ＮＭＲスペクトロメータ、５…デバイダ、
６…ＮＭＲ・ＥＳＲ検出器、７…ＮＭＲヘッドアンプ、
８…フィールド制御部、９…ＮＭＲ・ＥＳＲ両用電磁
石、１０…カラーモニタ、１１…カラープリンタ、１２
…磁場勾配アンプ制御部、１３−１〜１３−４…磁場勾
配アンプ、１４−１…Ｘ軸勾配コイル、１４−２…Ｙ軸
勾配コイル、１４−３…Ｚ軸勾配コイル、１４−４…磁
場掃引コイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 5/055 G01N 24/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超微細構造による複数本のスペクトルを
   持つラジカルを造影剤としてＥＳＲイメージングを行う
   ＥＳＲイメージング装置において、前記複数本のうちの
   １本のスペクトルの信号のみを受信するように観測幅を
   調整すると共に当該信号が観測中心にくるように静磁場
   オフセットを調整してＥＳＲイメージングを行うように
   したことを特徴とするＥＳＲイメージング装置。