JP3490439B2

JP3490439B2 - Ｎｍｒテストの方法および装置

Info

Publication number: JP3490439B2
Application number: JP50600294A
Authority: JP
Inventors: カウンセル，クリストファー・ジョン・ロバート
Original assignee: BTG International Ltd
Current assignee: BTG International Ltd
Priority date: 1992-08-20
Filing date: 1993-08-11
Publication date: 2004-01-26
Anticipated expiration: 2019-01-26
Also published as: EP0656124A1; JPH08500496A; DE69317427D1; IL106685A0; GB9217718D0; GB9317390D0; DE69317427T2; GB2270763B; US5369362A; WO1994004937A1; IL106685A; FI113300B; GB2270763A; FI950732A0; EP0656124B1; FI950732A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は、対象物を核磁気共鳴（NMR）テストのため
の方法および装置に関する。本発明は、NMRによる動物
あるいは人間のイメージの生成への応用を特に有する。

（背景技術） NMRイメージ形成技術は周知である。１つのこのよう
な技術については、P.MansfieldおよびA.A.Maudsley著
「NMRによる平面スピン・イメージ形成法（Planar Spi
n Imaging by NMR）」（J.Magn.Resonance、第27
号、101〜119ページ）なる名称の論文に記載されてい
る。別の技術は、「エコー平面イメージ形成（EPI）」
法として知られており、英国研究開発公社（National
Research Development Corporation;現在は、British
Technology Group Ltd.）の連合王国（英国）特許
第1596160号に開示されている。この技術は、テストさ
れるべき対象物を、この対象物についての空間的情報を
コード化するための３つの相互に直行する勾配成分を含
む磁界に置くことを含む。この勾配成分の１つが、振動
波形を有する。無線周波励起パルスが、磁界の存在下で
対象物に対して印加される。この振動勾配が、励起パル
スの印加の結果共鳴応答エコーを形成させる。これらの
エコーの検出が、対象物のイメージを迅速に生じる。

前記のEPI法は、振動勾配成分が非常に高い周波数で
発振することを要求され、必要とされる迅速な勾配のス
イッチングを生じるために高価なハードウエアが要求さ
れる。

（発明の概要）本発明によれば、対象物についての空間的情報をコー
ド化するための勾配成分を有する磁界を対象物に受けさ
せ、選択された間隔で励起パルスを印加して、前記間隔
の少なくとも２つにおいて核磁気共鳴を励起させ、かか
る間隔に対して、間隔の持続時間に関する勾配成分の積
分値が２より大きい整数Ｉの連続冪に従って比例配分さ
れるように、前記間隔におけるコード化間隔成分が選定
され、共鳴応答信号を検出することを含む対象物のNMR
テスト方法が提供される。

パルス間隔とコード化間隔成分とをこのように選定す
ることによって、（いくつかが必要とされるとして）比
較的少数の勾配スイッチング以上を必要とすることなく
多数の個々の均等間隔のエコー応答を生成することがで
きる。要求されるこの間隔スイッチングは、特殊なハー
ドウエアの使用を必要とすることがなく、その結果本発
明は周知のNMRハードウエアに基いて実現することがで
きる。本発明は迅速なイメージ形成が可能であり、対象
物を通る２次元スライスを40ms以下でイメージ化するこ
とができる。

磁界および（または）励起パルスが、所要の共鳴応答
信号を生じるように（それらの値の初期の推定から）調
整される。このような調整は、実際に用いられるNMR装
置における障害の影響を取除くことを助けることができ
る。最も重要な障害は、磁気コイルへ印加される励起の
波形とこれらコイルにより生じる実際の磁界の波形間に
（例えば、渦電流によって生じる）差があり得ることで
ある。このため、先に述べた勾配成分の積分が実際に生
じる勾配からでなく、印加された励起から計算されるな
らば、選択された励起からの調整を要求することができ
る。

この調整は、校正係数を磁界あるいはパルスに加える
ことによて理論的に行われるが、実験的に予め定めた情
報に基いて実験的な校正によって行われることが望まし
い。この後者の試みの利点は、実験的な校正が対象物に
依存せず、NMR装置にのみ依存することで、その結果、
一般的に、少なくともこの実験的校正を１回だけ行えば
よいのである。

典型的には、この調整は、信号に対する所要のタイミ
ングが本発明の動作にとって重要であり得るため、この
タイミングを生じるように用いられている。このタイミ
ングが不充分に均一であるならば、信号は一緒になって
しまい、結果の精度は劣化するおそれがある。

共鳴応答信号は、検出後に調整されることが望まし
い。通常はフーリエ変換前に生じるこのような調整は、
フーリエ変換のため用いられる応答信号を用意するため
に用いることができる。例えば、本発明は、ほとんど不
可避的に不均等な信号を生じ、もしそうであれば、信号
は全てフーリエ変換前に均一になるように調整すること
ができる。更に、信号の位相が調整される必要があり、
それらのタイミングもまたこれら信号が均等間隔となる
ように調整される必要がある。この後者の場合には、先
に概要を述べた校正法を用いて粗調整を行うと共に、先
に述べた補正法により微調整を行うことが望ましい。

Ｉの冪により比例配分される最後の励起パルスと、そ
の後の励起パルスとの間の間隔は、I^L・t_minより小さい
ことが望ましく、ここでＬはこのような間隔の数であ
り、t_minは最も小さな間隔であり、前記間隔が、（I^L＋
１）/2・t_minに等しいことが更に望ましい。このよう
に、実験の期間は、全ての関連するパルス間隔が，必ず
しも信号の損失を伴うことなく、Ｉの連続冪に従って比
例配分されたものとして妥当するものから帰着すること
ができる。このことは、本文の「基本的実施例のための
理論」において更に詳細に説明される。

かなり良い分解能のイメージを得るためには、少なく
とも３つの励起パルス間隔がＩの冪に従って比例配分さ
れねばならない。３つの間隔（４つのパルス）により、
おそらくは最大27の信号がＩ＝３に対して生成すること
ができる。実際には、信号の再集束が行われなければ、
これら信号のある比率（例えば、９または14）が実際に
検出できるに過ぎない。

本発明の基本的実施例（事例１参照）においては、勾
配成分は、このような間隔の間は実質的に一定であり、
この間隔は前記の連続冪に従って比例配分される。これ
は、最小限の勾配スイッチングを含む本発明の簡単な形
態である。

本発明の第１の修正例（事例２または３参照）におい
ては、このような間隔に続く各励起パルスにおいて勾配
成分がゼロであるならば、また更にこの成分がこのよう
な各間隔において立上がり時間t₁だけこの各間隔におい
て等しい値まで立上がり、滞留時間t₂だけこの間隔で維
持し、立下がり時間t₃だけ再びゼロに立下がるならば、
この各間隔に対する各値（t₂＋（t₁＋t₃）/2）が前記の
連続冪に従って比例配分される。このことは、（磁界を
制限することを避ける観点から望ましいように）勾配成
分が各励起パルスの間はオフに切換えられるならば、適
当な励起パルス間隔の簡単ではあるが有効な決定方法を
提供する。

本発明の第２の修正例（事例３参照）においては、更
に別の励起パルスが共鳴応答信号を再び集束するために
印加される。信号を再集束する（即ち、これら信号の
「エコー」を生じる）ことにより、本発明により達成し
得る分解能は著しく増加することができる。

本発明の第３の修正励起においては、スライスの選定
が、濾波しない勾配パルス（どんな共鳴応答信号も濾波
しない勾配パルス）を介して行われる。スライス選定励
起パルスが勾配パルスの間に印加されるならば、これ
は、スライス選定パルスの中心までの時間に関する勾配
パルスの積分と、両方の中心が共にゼロに等しくなった
後に行われる相等する積分とを行うことによって達成さ
れることが望ましい。先に述べた方法の特徴に類似する
装置の特徴もまた、本発明によって提供される。

本発明の望ましい特徴、本発明の基礎となる理論、お
よび本発明の動作例について、添付図面に関して次に記
述する。

（図面の簡単な説明）図１は、本発明によるNMRテストのための装置のブロ
ック図、図２は、本発明の動作の概略全体図、図３は、本発明の基本的実施例のｋ−空間図、図４は、基本的実施例のパルス・シーケンス図、図５は、基本的実施例において生成される生じるの相
対的な信号の振幅と位相（０゜または180゜）を示し、図６は、台形の勾配パルスに対するタイミング定義を
示すスケッチ、図７は、本発明の第１の修正例に対するパルス・シー
ケンス図、図8aは、本発明の第２の実施例に対するｋ−空間の
図、図8bは、第２の修正例の別のバージョンに対するｋ−
空間の図、図９は、本発明の第２の修正例に対するパルス・シー
ケンス図、図10は、本発明の第３の修正例を示す部分パルス・シ
ーケンス図、図11は、第３の修正例に対するｋ−空間の図、図12は、勾配の実験的校正を示す一連のスケッチ、図13および図14は、本発明を用いて得られる１組の信
号と１つのイメージをそれぞれ示している。

（実施例）以下の記述において、以下に定義が示される如き略語
と用語が用いられる。

図１において、NMRテストのための装置は、対象物12
を磁界に曝すための磁石10を含んでいる。この磁石は、
方向ｘ、ｙおよびｚ（それぞれ、位相コーディング、読
出しおよびスライス選択の諸勾配）に、大きな静磁界と
３つの相互に直行する磁界勾配との両者を生じることが
できる。この勾配は、勾配増幅器16を介してプロセス・
コントローラ14によって制御される。プロセス・コント
ローラ14はまた、選定された間隔での無線周波励起パル
スの印加を制御して、r.f.増幅器18とr.f.アンテナ20を
介して磁界の存在下でNMR共鳴を励起する。共鳴応答信
号は、r.f.アンテナ20を用いて検出され、データ獲得コ
ンピュータ22を用いて獲得され、データ・プロセッサ24
を用いて処理され、イメージ・ディスプレイ26を用いて
表示される。

本発明の目的のためには、当該装置は、勾配の立上が
り速度が特に早くなければならないことはないが、僅か
に２〜3msの短さの勾配パルスに供給することが可能で
なければならず、2Gcm^-1ms^-1（0.2Ts^-1に相等する）が
望ましい。周波数の選択的励起が要求されるならば、r.
f.励起パルスを整形する能力が重要である。

図２において、全体的に見て、イメージを獲得するた
めの手順は下記の如くである。第一に、磁界勾配が校正
される（ブロック30）−「所定のエコー・タイミングを
得るための勾配の実験的校正法」なる項を参照された
い。次に、最初の実験は、位相コーディング勾配が存在
しない時にデータを獲得するために実施される（ブロッ
ク32）。r.f.パルスの位相と振幅に対する必須補正の索
引テーブルが次に生成され（ブロック34）、全ての将来
の実験において使用されるように記憶される（ブロック
36）−「位相および振幅の補正」項を参照されたい。次
いで、更に適当な実験が位相コーディング勾配の存在下
で実施され（ブロック38）、索引テーブルに従ってr.f.
パルスが補正される（ブロック40）。共鳴応答信号は一
旦獲得されるとフーリエ変換され（ブロック42）、結果
として得るデータがイメージとして表示される（ブロッ
ク44）。

本発明の基本的実施例の基礎となる理論について、次
に図３および図４に関して記載する。広義において、本
発明は、比較的小さな組のr.f.励起パルスを用いて複数
の応答信号を生成し、各信号を個々に位相コード化し、
次いで１つの獲得期間における信号のエコーを検出する
ことを目的とする。

基本的実施例に対する理論基本的実施例の基礎をなす理論について次に記述す
る。理論の分析は、コヒーレンス伝達の原理を用いて最
もよく行われる。絶縁スピン−1/2核（水の陽子の如
き）から獲得される信号は、縦方向磁化と対応する0,−
１あるいは＋１のコヒーレンス度と、横方向磁化の観察
可能成分および観察不能成分とをそれぞれ処理すること
ができる。コヒーレンス度における遷移は、元の各信号
を３つの新たな信号へ分けるr.f.パルスによって生じ
る。このコヒーレンス伝達経路は、ベクトルｐ（＝p₁,p
₂,...）により表わされ、ここでp₁は各r.f.パルス後の
コヒーレンス度であり、このため、＋1,0,あるいは−１
である。２つのパルスにより生成される経路（1,−１）
はスピン・エコーと呼ばれが、３つのパルスにより生成
される信号（1,0,−１）は刺激されたエコーである。

一連のＮ個のパルスは3^N-1個までの別々の信号を生じ
ることができ、その各々は一義的なコヒーレンス伝達経
路が後続することになる。各エコー信号の出現のタイミ
ングは、r.f.パルスと信号のコヒーレンス経路との間の
間隔に（他の事柄よりも）依存する。パルス間の間隔が
ベクトルt_rf（＝t₁,t₂,...t_N;但し、t_Nは最後のパルス
と関連エコーの中心との間の時間的間隔を表わす）によ
り表わされ、従って、エコーの生成に要求される条件
は、ｔ_rf.ｐ＝０［１］これは、有効に、他の全てのt_iが固定される時、t_Nにつ
いての条件である。

式［１］から、パルス間間隔が、ある一意値（some
unique）ｊ≧０に対してt_i（ｉ＜Ｎ）＝3^j・t_minである
ように、個々の３の連続冪に従って比例配分されるなら
ば、信号は等間隔におかれることになることが判る。こ
れは、他のt_iに関して式［１］からt_Nに対する式を得
て、更に全ての異なる値をｐで代入し、基数３にカウン
トすることにより演繹される。t_minは、用いられた特定
の装置により得られるt_rfの最も小さな遅れである。

コヒーレンス経路ｐ（その成分p_iは、＋1,0,−１）に
ついては、但し、ｍは、−（3^(N-1)−１）/2乃至＋（3^(N-1)−１）
/2（これも、基数３でカウント）の範囲にわたる整数の
組の１項である。各エコー信号に対するエコー時間を、
最初のr.f.パルスから最大信号の中心までの間隔として
定義する。従って、（上記の、および式［2b］に使用している条件の下で）全信号について、（3^(N-1)＋１）/2は、それらの最大
値が最後のパルス（即ち、）の前あるいはその間に生じるため、仮想エコーとして
分類される。更に、スライス選択磁界勾配パルスが従来
のスライス選定における如く最終r.f.パルスと関連して
印加されるならば、そのコヒーレント度が＋１から−１
まで変化する3^(N-2)個の信号のみが残ることになる。

これが、式［2b］および［３］におけるｍを、（3
^(N-2)＋１）/2乃至（3^(N-1)−１）/2の範囲の大きさに
限定する。最後のパルスと最後から２番目のパルスとの
間の時間間隔t_N-1がt_min・（3^(N-2)＋１）/2に、あるい
はこれより大きく設定されるならば、3^(N-2)個の信号の
全ては最後のパルスの後に現れることになる（式［１］
参照）。式［2b］は、ｍが＋１乃至＋3^(N-2)の範囲にシ
フトされることを除いて、この動作により変化を受け
ず、式［３］は、このため、t_rf＝t_min（1,3,...3^(N-3),1/2（3^(N-2)＋
１）,m）、あるいは最初の（Ｎ−３）個の間隔の順列に
より得られる相等数の組となる。例えば、Ｎ＝５パルス
の場合、t_rf＝t_min・（1,3,9,14,m）、あるいは最初の
３つの間隔の順列により得られる相等数の組となり、ｍ
は、各信号に対する式［１］を満たす１乃至27の範囲の
整数である。全ての信号の振幅は、５番目のパルスと最
後のパルスとが180゜のフリップ角（flip angle）と対
応する。

エコーのフィルムが静電磁界の不均一性の作用を再集
束することに基くため、均一な勾配の印加を慎重にすれ
ば信号の最大値のタイミングに影響を及ぼすことはな
い。従って、一定の読出し勾配を全ての実験にわたり印
加することにより、１次元空間情報を各信号にコード化
することができる。読出し勾配が一定でない更に一般的
な状況については、後で考察する。更に、2Dイメージを
生成するためには、サンプルにおける明瞭な位相勾配が
得られた１組の信号を得ることが必要である。本発明の
基本的実施例においては、一定の勾配を印加することに
より完全な位相コーディングが得られる。この場合も、
不均一な位相コーディング勾配の一般的状況については
後で考察する。

単一のスライス選択勾配パルスが最後のr.f.パルスと
関連して印加されるならば、当実施例においては、位相
コーディング勾配は、最後から２番目のr.f.パルス前に
スイッチ・オフされる。このことは、（コヒーレンス経
路ｐ＝（0,0,0,1,−１）に続く）中間エコーが位相コー
ディングを受取らないことを保証する。実験中にサンプ
ル中に生成される正味の位相勾配として表わされる位相
コーディング量は、各信号として次のように与えられ
る。即ち、但し、２番目の線は、ベクトルQ_phase＝γG
_phase（t₁,...,t_N-2,0,0）を定義し、この最後の式は、
ｌが−（3^(N-2)−１）/2乃至＋（3^(N-2)−１）/2の範囲
内にある式［2b］と同様な方法で選られる。完全を期す
ために、は、下式として定義することができ、ここで、 Q_read＝γG_readt_rf ［6b］全信号は、N₁×N₂の複素数のデータ点として得られ
る。各データ点毎に、特定の場所から生じる信号により
得られる位相は一義的である。r_xが位相コーディング方
向として定義され、r_yが読出し方向として定義されるな
らば、この位相は下式により与えられる。即ち、エコー最大値が充分に分離されるものとすれば、全デー
タ・セットは、各々が１つのエコー最大値を含むN₁個の
個々のデータ・セットへ分割することができ、信号間に
は干渉は生じない。従って、各信号毎に、最大値のいず
れの側の点に対して下記のように書くことができ、また、この領域外の寄与を無視することができる。式
［５］および［８］を用いることで、式［７］を下記の
ように書き直すことができる。

φ＝γ・ｌ・G_phase・t_min・γ_ｘ＋γ・ｍ・G_read・Δｔ・γ_ｙ［９］ｌを−1/2（N₁−１）乃至＋1/2（N₂−１）の範囲の信号
に対する指数とし、ｍを−1/2（N₂−１）乃至＋1/2（N₂
−１）の範囲にわたる信号内の各データ点に対する指数
とする。各データ点が指数ｌにより識別される１つの信
号からの寄与のみを含むので、信号経路を識別する上つ
き添字ｐは落とされた。式［９］は、ｋ−空間の定義を
実際の空間のフーリエ共役とすることを許容する。

φ＝２πｋ・ｒ［10］として、 k_x＝γ・ｌ・G_phase・t_min/2π ［11］また k_y＝γ・ｍ・G_read・Δt/2π ［12］とするアライアシングを避けるため、k_xは±（N₁−１）／
（2FOV_x）を限界とされ、k_yは±（N₂−１）／（2FOV_y）
を限界とされ、ここでFOV_xとFOV_yとは、各方向における
最大線形次元（視野）であり、N₁およびN₂は、それぞれ
信号数および信号毎のデータ点数である。このため、時
間領域データがｋ−空間における点として表わされるな
らば、各信号は、図３における均一な線的格子における
最上部から最下部までの完全行に寄与することになる。

データ処理、実験の一般化、およびその実現の実際の
諸特質について論議する前に、基本的なイメージ形成実
験について次に述べることにする。実験の条件は、イメ
ージの分解能（N₁×N₂ピクセル）、視野（FOV_x×FO
V_y）、および読出し勾配の強さG_readから定義される。

事例１ G_read＝2Gcm^-1で10cm×10cmの視野の中に対象物の27
×64ピクセルのイメージを生成する（図３および図４参
照）。

式［12］におけるk_yに置かれた境界から、最大のサン
プリング間隔Δｔは、２π／γ・G_read・FOV_yとなる。
陽子に対する磁気回転比を 26747rad.s^-1.G^-1（γ/2π＝4257HzG^-1）とするなら
ば、 Δｔ＝1/（２×10×4257）＝11.7μｓとなり SW＝（Δｔ）^-1＝85140Hz のスペクトル幅と対応する最小パルス間隔は、信号が重ならないことを保証するた
めには t_min＝N₂Δｔ＝0.75ms より小さくなければならない。

最後のものが180゜パルスである５つのr.f.パルスが3
^5-2＝27の観察し得る信号を生成し、従って、式［４］
のｍは＋１乃至＋27の範囲にわたる。最短時間内でイメ
ージを生成するため、パルス間隔はt_rf＝t_min（1,3,9,1
4）でなければならず、最初の３つの間隔の順列が許容
される。

位相コーディング勾配は、最初のパルスの直後にスイ
ッチ・オンされ、４番目のパルス直前にスイッチ・オフ
される。勾配の振幅は、式［11］のk_xにおける限界から
決定され、これは G_phase＝２π／γ・FOV_x・t_min＝0.0312Gcm^-1 を与える。

従って、式［５］から、Q_phase＝２π/FOV_x（1,3,9,0,
0）rad cm^-1、即ち、これも最初の３つの間隔の対応す
る順列である。最初の信号の中心は最後のパルスの後t
_minに生じ、従って、データの取得は最後のパルスの後
0.5×t_min秒となり、時間（t₁＋t₂＋t₃＋t₄）だけ継続
しなければならない。従って、イメージを取得する全時
間は、約２（t₁＋t₂＋t₃＋_４）＝54×t_min＝40msとな
る。データ・セットは、64の27グループに分割される17
28の複素点を含む。27グループのデータの位相および振
幅は、以下に述べるように、２次元フーリエ変換が行わ
れる前に補正されねばならない。

位相および振幅の補正従来のイメージ形成実験においては、式［10］の使用
とｋ−空間の定義が、取得された信号ρ（ｋ）を、下記
の２次元のフーリエ関係を介して、実際の空間イメージ
ρ（γ）と関連付けることになる。即ち、この式の基礎となる仮定は、本発明に対しては有効で
はない。これまでは、位相コーディング勾配が存在しな
い時、各信号は同じ振幅と位相を持つものとされた。し
かし、このことは、信号の相対的な振幅と位相がr.f.パ
ルスの振幅と位相に依存して、均一な信号を生じる組を
選定することができない故に、本発明に対しては妥当し
ない。従って、式［13］は、各信号のコヒーレンス経路
に依存する別の複素係数Z_kx＝Ap・ｅ^ｉφｐにより変形
されて、下記となる。即ち、データをフーリエ変換する前に、Z_kxを除くことにより
データ・セットを補正することが必要である。この補正
は、実際には実験的な補正が更に信頼できるが、理論的
に行うことができる。

理論的補正一連のパルスにより生成される信号の振幅が、複雑な
状態でr.f.パルスの振幅に依存する。各パルスによりな
される寄与は、このパルスの前後に信号のコヒーレンス
度に依存する。このため、例えば、遷移＋１→−１は、
フリップ角（α）に対する依存性［cos（α）−１］/2
を有するが、＋１→−＋１は、依存性［cos（α）＋
１］/2を有し、従って、例えば、信号ｐ＝（1,1,−1,1,
−１）は、［sin（α）（cos（β）＋１）（cos（γ）
−１）（cos（δ）−１）（cos（ε）−１）］/16の振
幅を有する。最も一般的であるように、パルスが全て同
じ位相を持つならば、信号の位相は、前の所与の振幅が
正であるか負であるかに従って、０゜あるいは180゜と
なる。一般に、信号φ_signalの位相は、下式から、パル
スφ_r.f.の位相に依存する。即ち、 φ_signal＝φ_r.f.Δｐ［15］但し、Δｐはr.f.パルスにより誘導されるコヒーレンス
度における変化を表わすベクトルである。即ち、Δp₁＝
p₁で、Δp_i−p_i-1 図５は、それぞれ、フリップ角45゜、60゜、120゜、9
0゜、180゜を持ち、比9:3:1:14のパルス間の間隔を持つ
５つのパルスからの27全ての信号に対する理論的振幅お
よび位相の事例を示している。緩和および拡散の効果を
考慮すると、この分析は更に複雑になり、従って、係数
Z_kxに対する実験的な補正が実際問題の大半の状況にお
いて望ましいものである。

実験的補正位相コーディング勾配がゼロに設定されるならば、式
［14］におけるk_xに対する依存性のみがZ_kx係数による
のである。この依存性は、位相コーディング勾配で取得
されたデータを補正するに際して後で使用されるため
に、これら係数を実験的に評価することを許容する。

この手順は、位相コーディング勾配を持たない１つの
データ・セットを取得して、データを均一な位相および
振幅を持つセットへ変換するのに必要な位相および振幅
の補正を計算するために、初期の実験を実施することで
ある。正弦波ベル（sine−bell）の如きアポイダイゼー
ション（apodisation）関数を、この段階で適用するこ
ともできる。この補正は次に索引テーブルに格納され、
これは位相コーディングが含まれる以降の全ての実験で
用いられる。この索引テーブルは、イメージ形成される
対象物には依存しないため、最初に１回だけ計算されさ
えすればよい。読出し勾配の配向即ち振幅が変更される
ならば、勾配の渦電流の影響でこの索引テーブルを再計
算することを必要とすることを意味するが、索引テーブ
ルは、原則として、r.f.パルスにのみ依存する筈であ
る。dcオフセットに対する生データを補正することが重
要であり、これは索引テーブルの生成または使用前に行
われるべきである。基本的実施例よりも更に複雑である
（以下に述べる如き）実施例においては、エコー最大値
が正確に均等間隔にあることを保証することは困難であ
り、これら実施例では、索引テーブルは、前記最大値を
補正位置へシフトさせる情報をも含んでいる。これは、
通常はこれもまた行われる粗「校正」に対する微小補正
を提供する（「エコーの所定のタイミングを得る勾配の
実験的校正」なる項参照）。

索引テーブルの１つの構成においては、制御データ・
セットにおける最良の信号が基準として用いられ、他の
信号の各々をこの基準の同じコピーに変換するため必要
な情報を含む補正ファイルが生成される。ρ（i,j）が
元のデータ・セットにおけるデータ点であるならば、但
しｉは信号の指数（図３の行）、ｊは信号内のデータ
点、i_refは基準信号に対する指数であるが、この補正フ
ァイルは全てのｉおよびｊに対するρ（i_ref,j）／ρ
（i,j）を含んでいる。エコーの最大値の位置は、必要
に応じて、補正ファイルが生成されるか適用される前
に、補正されねばならない。

第１の修正例に対する理論基本的実施例の第１の（そして、それ以降の）修正例
に適用し得る理論の更に一般化された形態について、次
に述べる。

図３乃至図５に関して先に概要を述べた基本的実施例
を修正することが何故望ましいかには多くの理由があ
る。第一に、基本的実施例において、読出し勾配が適用
される間にr.f.パルスが送られ、これらのパルスが非常
に短い（数マイクロ秒より短い）のでなければ、実効視
野を制限することになる。第二に、最大ディジタル化速
度が、読出し勾配に対して用いることができる勾配の強
さを制限することがあり、また信号を生成するためによ
り強い勾配と、データの読出し中により弱い勾配とを用
いることにより、実験速度を上げることが可能である。

第１の理由に関しては、読出し勾配（および、任意
に、位相コーディング勾配）r.f.パルスの間にスイッチ
・オフされることが望ましい。大半の標準的なイメージ
形成分光計の場合、勾配は比較的ゆっくりとスイッチ・
オン／オフされるに過ぎず（典型的には、勾配立上がり
速度は20Gcm^-1ms^-1）、式［１］の基礎となる仮定を満
たす比較的短いパルス間隔中は勾配を充分に早く切換え
ることはできない。不完全な調整用あるいは局部的な磁
化率（shimming or local susceptibility）故の静
的磁界の不均一性に対しては、式［１］は、スピンおよ
び刺激されたエコーのタイミングに関して用いられる勾
配シーケンスの如何に拘わらず妥当する。この式はま
た、一定の外部から加えられる磁界勾配から生じる勾配
エコーに対しても基本的実施例では妥当するが、勾配が
変動する時はこのようなエコーに対して妥当しない。最
大信号強さに対しては、スピン・エコーおよび勾配エコ
ーは一致させられねばならない。しかし、勾配が変動す
る時は、これは一般に可能ではない。この場合は、勾配
エコーは更に重要であり、そのタイミングは、式［１］
の更に一般的なバージョンである下式によって支配され
る。即ち、ｐ・Q_read＝０［16］ここで、最初は式［6b］において定義されたQ_readは、
勾配の切換えを許容するように一般化される。これは、
依然として、パルス状態の磁界勾配の結果としてサンプ
ル中に生じる位相勾配を表わすベクトルであるが、下記
のように定義される成分を有する。即ち、積分は適当な時間間隔にわたる。

均一かつ相等する立上がりおよび立下がり速度を仮定
し、かつ勾配渦電流の影響が充分に補償されたものと仮
定すると、勾配パルスは近似的に台形状を呈し、従って
式［17］は下式に簡単化する。即ち、ここで、は、図６に示されるように、パルスの立上がりの始めか
ら立下がりの始めまで規定される読出し勾配パルスの長
さである。

は、この時間間隔における勾配の強さである。勾配強さ
がゼロへ戻ったと見做すことができ、かつr.f.パルスを
送ることができる前に勾配がスイッチ・オフされた後
に、最小時間が残されねばならない。

式［１］に関して与えられる同じ議論を用いて、最後
のパルス後に一定に保持される読出し勾配における均一
に隔てられる勾配エコーを生成するために、式［16］
は、Q_readが下記の形態でなければならないことを示
し、 Q_read＝Q_y（1,3,...,3^(N-3),1/2（3^(N-2)＋１）,m）［18］あるいは、相等のセットが最初の（Ｎ−３）の遅延の置
換により得られる。

Q_phaseは、下式で与えられる成分を持つQ_readと同様
に定義される。即ち、位相コーディング勾配が読出し勾配よりもはるかに小さ
いものとすれば、位相コーディング勾配はr.f.パルスの
間オンの状態に保持することができる。更に、勾配に対
する切換え時間が不充分であるものとすれば、となる。

このような更に一般化された理論においては、読出し
勾配が切換えられあるいは他の状態で変化させられるな
らば、パルス間の間隔は、もはや相互の３の倍数ではな
く、その場合、Q_phaseが下式の形態あるいは適当な置換
でなければならないため、式［19］あるいは［20］か
ら、位相コーディング勾配がもはや一定ではないことに
なる。即ち、 Q_phase＝Q_x（1,3,...,3^(N-3),0,0）［21］式［21］におけるQ_x、および式［18］におけるQ_yは一定
であり、これが式［11］および［12］を下式の如く変形
させる。即ち、 k_x＝ｌ・Q_x/2π ［22］また、 k_y＝ｍ・Q_y/（２π・N₂）［23］本発明の第１の修正例について、図７に関して次に述
べることにする。

事例２事例１によるものであるが読出し勾配が各r.f.パルス
に対してスイッチ・オフされたイメージを生成する。

勾配を０から2Gcm^-1まで切換えるために最低1msを要
するものとすると、読出し勾配パルスの長さは事例１に
おけるパルス間隔と対応するように選定されるが、各パ
ルス間隔は下記の如く間隔の切換えを許容するのに1ms
だけ延長される。即ち、 t_read＝t_min・（1,9,3,14,m）＝（0.75ms,6.75ms,2.25ms,10.5ms,t） t_rf＝（1.75ms,7.75ms,3.25ms,11.5ms,t） t_phase＝t_rf＝（1.75ms,7.75ms,3.25ms,11.5ms,t）信号は、勾配G_readにおいて取得される。Δｔ＝11.7μ
ｓであると、式［23］および［12］から、 Q_y ＝N₂・γ・G_read・Δｔ＝1.5γ rad cm^-1 t_read＝0.75.（1,9,3,14,m）であり、またQ_readQ_y（1,
9,3,14,m）を必要とするため、G_read＝（2.0,2.0,2.0,
2.0,2.0）Gcm^-1となる。k_xにおける限界は、式［22］か
らQ_x＝２π/FOV_xであることを意味する。このため、式
［20］および［21］を用いて、 G_phase＝（0.0134,0.0273,0.0217,0.0,0.0）Gcm^-1 となる。全イメージ形成時間（45ms）は、事例１におけ
るよりも僅かに5msだけ長くなるに過ぎない。この時間
は、より早い勾配切換えが可能な装置が使用されるなら
ば、短縮することができる。

この実験では、スピン・エコーおよび勾配エコーは、
もはや一致せず、従って信号の振幅はＴ^＊ _２緩和に対す
るある依存性を持ち、これは粗調整により改善すること
ができる。事例１よりも多くの勾配切換えが要求される
が、先に述べたエコー・プラナー・イメージ形成法と比
較してこれよりは少ない。

スピン・エコーと勾配エコーとの間の関連が無くなっ
たことから、基本的実施例の更なる修正もまた可能であ
る。これが、例えば、勾配が充分に早く切換えることが
できない最も短いパルス間隔に対するのみであるため、
Ｔ^＊ _２の依存性は、勾配エコーとスピン・エコーの大半
が一致することを保証することによって最小限に抑える
ことができる。これは、勾配とパルスの間隔の妥当な選
定似よって達成可能である。あるいはまた、得られる最
大勾配強さがデータの読出し中に用いることができる勾
配強さよりも大きければ、イメージ形成時間を短縮する
ために信号の生成中にこの増加した強さを用いることが
できる。

勾配パルスおよびr.f.パルスの間隔についての一般的
要件は、k_xおよびk_yについての限界から得られ、また式
［22］および［23］を式［18］および［21］に代入する
ことによって得られる。

Q_read＝２πN₂（1,3,..,3^(N-3),1/2（3^(N-2)−１）,m）/FOV_y ［24］ Q_phase＝２π（1,3,...,3^(N-3),0,0）/FOV_x ［25］通常は、最初の（Ｎ−３）の間隔の置換により得られる
相等セットが可能である。台形の読出しパルスを仮定す
ると、Q_readの成分は、式［17a］により与えられ、であると、これは、となって、t_minにより分離された均一な信号セットを生
じる。

同様に、Q_phaseの成分が式［20］により与えられるよう
に、略々矩形位相コーディング・パルスを仮定し、従っ
て、第２の修正例に対する理論増強された分解能でイメージを生成することが要求さ
れるならば、これは、正しいパルス間隔を持つ別のパル
スを付加することにより達成することができる（このよ
うに、例えば、81×64イメージの生成を可能にする）。
あるいはまた、最初の取得後に180゜の再集束パルスを
付加することによって、3^(N-2)のの信号を、２×3^(N-2)
の信号（例えば、54×64イメージ）を生成するように再
び集束させることができる。この２番目の修正例は、こ
の後者の代替例に関するものである。この２番目の修正
例では、位相コーディングを、例えば、第２の組のエコ
ーがｋ−空間図（図8a）における第１の組とインターリ
ーブするように、あるいは２番目の修正例の別のバージ
ョンでは、第１の組の信号がｋ−空間図の最上部の半分
を形成し、２番目の組の信号が最下部の半分を形成する
ように（図8b）、あるいは更に別のバージョンでは、信
号がｋ−空間を逐次埋めるように、構成することができ
る。

第１の場合（図8a）では、遅延は180゜の再集束パル
スのいずれかの側に付加されて付加的な位相コーディン
グを許容し、かつその時の位相コーディング勾配が強さ
において２倍になる。式［25］は、有効に下式となる。
即ち、 Q_phase＝２π（2,6,...,2.3^(N-3),0,0,1）/FOV_x ［28］ 54×64イメージの場合は、信号ｐ＝（0,0,0,1,−１）は
０ rad cm^-1の位相コーディングを持ち、ｐ＝（1,0,
0,−1,1,−１）は２π/FOV_x rad cm^-1の位相コーディ
ングを持ち、ｐ＝（1,0,0,1,−１）は４π/FOV_x rad
cm^-1の位相コーディングを持ち、、、などの如くであ
る。

２番目の場合（図8b）は、位相コーディング勾配は、
式［25］が下式となるように、最初の180゜パルス前の
間隔の一部だけオンに保持される。即ち、 Q_phase＝２π（1,3,...,3^(N-3),3^(N-2)/2,0,0）/FOV_x ［29］ 54×64イメージの場合は、Q_phaseは、２π（1,3,9,13.
5,0,0）/FOV_xとなり、ｐ＝（0,0,0,1,−１）を持つ信号
は、27π/FOV_x rad cm^-1の位相コーディングを持ち、
ｐ＝（−1,−1,−1,1,−１）は、＋π/FOV_x rad cm^-1
の位相コーディングを持ち、ｐ＝（1,1,1,−1,1,−１）
は、−π/FOV_x rad cm^-1の位相コーディングを持つこ
とになる。このように、獲得された最初と最後の信号
は、最小位相コーディングを持ち、中心の信号は最大位
相コーディングを持つ。

第３の場合は、最後の位相コーディング勾配の符号は
逐次にｋ−空間を埋めるように変化させることができ
る、その結果、54×64イメージの場合、Q_phase＝２π
（1,3,9,−13.5,0,0）/FOV_xとなる。

事例３事例２によるが54×64ピクセルを持つイメージを生成
する。

先に述べた最初の場合（図8a）は、図９のパルス・シ
ーケンス図によって例示される。最初と２番目の組のエ
コーのインターリーブは、r.f.再集束パルスの中心の直
後に印加される少量の位相コーディングによって達成さ
れる。54×64イメージを獲得するように事例２を拡張す
る際に、イメージを生成するのに要した合計時間は、45
msから約45ms＋27t_min＝65msまで延長される。

２番目の修正例の可能な変更例では、３パルスにより
生成される９信号は、一連の180゜パルスを用いて反復
的に再集束されることになる。イメージに対する信号対
雑音比はより良好となる筈であるが、分解能が3^Nではな
く2^Nだけ増加するに伴って、より多くの勾配切換えが存
在することになる。

第３の修正例に対する理論全ての前の実施例においては、最後のパルスがスライ
ス選定勾配（G_slice）を持つ180゜であった。これは、
そのコヒーレンス度が（＋１→−１）として変化しない
全ての信号を濾波し、従って、観察される信号の総数を
少なくする。スライス選定は、大半の実際に問題となる
状況において必須のものである。しかし、フィルタとし
て働くことのないように、スライス選定を修正すること
が有利であろう。これは、第３の修正例において達成さ
れる。

図10は、濾波しないスライス選定に対する適正な勾配
の切換えを示している。この勾配は、整形されたパルス
の中心のいずれかの側で個々に均衡されねばならず、さ
もなければ、ある信号の部分的な減衰が生じ得る。この
ため、図10においては、各々の同様に整形された領域の
全面域がゼロになるように構成される。整形されたパル
スは、改善されたスライス選定により復元される信号を
失う最適条件であるので、もはや180゜のフリップ角と
は対応しない筈である。

ｐ＝（1,0,0,0,−１）の如き信号が検出されるため、
Q_readおよびQ_phaseは変更される必要がある。Ｔ^＊ _２の
加重が小さく保持されるべきであれば、ｐ＝（−1,0,0,
0,−１）の如き仮想スピン・エコーが（原則として、純
粋な勾配エコーとして検出できるのであるが）依然とし
て検出されないことが仮定される。しかし、信号ｐ＝
（0,0,0,0,−１）が、データの獲得前に読出し照会を切
換えることにより勾配エコーとして検出されることにな
り、その結果、下式が設定されるか、あるいは最初の
（Ｎ−３）間隔の置換により得られる相等セットが得ら
れるならば、1/2（3^(N-1)＋１）信号の合計（Ｎ＝５の
場合、41）が獲得されることになる。即ち、 Q_read＝２πN₂（1,3,...,3^(N-2),m）/FOV_y ０≦ｍ≦1/2（3^(N-1)−１）［30］（＝２πN₂（1,3,9,27,m）/FOV_y Ｎ＝５パルスに対し
て）当該実施例において、位相コーディングの多くの可能
性が存在する。特に、勾配の符号が最後から２番目のパ
ルス後に切換えられ、勾配がr.f.パルス間隔の半分でス
イッチ・オフされるならば、下式を得る。即ち、 Q_phase＝２π（1,3,...,3^(N-3),−1/2（3^(N-2)＋１）,0）/FOV_x ［31］（＝２π（1,3,9,−14,0）/FOV_x Ｎ＝５パルスに対し
て）この方法により、ｋ−空間が非対称的に埋められるが、
これは式［5b］におけるｌが−27ないし＋13の範囲にあ
ることになるためである。このことは、ｋ−空間が対称
的に埋められることに対する要件がないため、およびフ
ーリエ変換前にデータを対称的にするための方式が存在
するために、重大な問題ではない。実際に、分解能にお
ける明らかな改善が存在するため、利点と見做すことが
できる。ｋ−空間格子が逐次埋められているのではない
が図11に示される順序で埋められることに注目された
い。獲得される最初の信号がコヒーレンス経路ｐ＝（0,
0,0,0,−１）に追従し、次の12信号がｋ−空間を最上部
まで埋め、残りの信号がｋ−空間を底部から埋めるので
ある。あるいはまた、別の位相コーディング・パルス
が、最後のr.f.パルスの後であるがデータ獲得前に加え
ることができ、下式を生じ Q_phase＝２π（1,3,...,3^(N-3),−（3^(N-2)＋１）/2,−（3^(N-2)−１）/4）/F
OV_x ［32］対称的なｋ−空間格子を生じる。

より高いコヒーレンス度のイメージ形成原則として、より高いコヒーレンス度が生成できるな
らば、イメージは、より少ないr.f.パルスを用いて獲得
することができる。これは、（I_xI_z）の形態の演算子が
生成できる結合されたスピン系に対して生起し得る。こ
の要件は、１より大きなランクの密度演算子を生じるこ
とができることである。このランクの演算子は、r.f.パ
ルスによって影響を受けず、結合項を含むスピン・ハミ
ルトニアン（spin Hamiltonian）の影響下の展開（evo
lution）によって変化させられ、その結果単純な90−τ
−θ数列が高ランクの項を生成することになる。これら
の項が一旦生成されると、これらの間の遷移が、単一ス
ピン−1/2核の単純な場合における如くr.f.パルスによ
って誘導され得る。生成され得る最大のコヒーレンス度
はこのランクと等しいが、この最大ランクはスピン系の
結合パターンと成分核のスピンとに依存する。２つのス
ピン−1/2核の場合は、最大ランクは２である。このた
め、５レベルのコヒーレンスが得られる（−2,−1,0,＋
1,および＋２）。これらの５レベル間の遷移は、Ｎ個の
パルスにより生じる多数の信号が２×5^N-2であるよう
に、r.f.パルスによって誘導することができる。50信号
を生じるには、僅かに４つのパルスで済むことになる。

より高いコヒーレンス度のイメージ形成のためには、
例えば、Ｑベクトルにおける要素が相互に５の冪乗（例
えば、Q₁,5×Q₁,25×Q₁,...）となることを必要とする
ことを除いて、先に述べた基本式が依然として適応す
る。無論、２より大きい低位の整数（この場合は、３ま
たは４）の冪もまた、満足し得る結果を生じることにな
る。

エコーの所定のタイミングを得る勾配の実験的校正実際に、渦電流、有限パルス長さおよび他のタイミン
グ・エラーの効果は、勾配がエコーの均一な間隔を得る
ために実験的（または、できるだけ論理的に）校正によ
ってそれらの評価値から調整される必要があることを意
味する。読出し勾配の校正は、第一に考慮される。読出
し勾配の校正におけるこの最初のステップは、信号の獲
得中におけるr.f.パルス間隔t_rf、読出し勾配パルスの
長さt_read、および読出し勾配の値G_readNについての決
定である。式［26］から、t_min＝２πN₂/γFOV
_yG_readN、および他の全ての読出し勾配に対する近似値G
_readを計算する。

例えば、読出し勾配間隔が近似比（1:9:3:14）にある
ものとすれば、 G_read4≒14t_minG_read5/t_read4＋ε 但し、加算項εは、G_read5をスイッチ・オンした後であ
るが、データ獲得が開始する前の時間を補償する（図６
参照）。

G_read3≒3t_minG_read5/t_read3 G_read2≒9t_minG_read5/t_read2 G_read1≒t_minG_read5/t_read1 次に、事例２に関して図12に示される方法で、校正が
進行する。校正のために、位相コーディング勾配はスイ
ッチ・オフされる。

読出し勾配が、更にG_read4から始めて校正される。最
初に（ａ）で、180゜のスライス選定パルスおよび前の
（４番目の）パルスを除いて、全てのr.f.パルスがスイ
ッチ・オフされる（信号ｐ＝（0,0,0,1,−１）から生じ
る唯一つのエコーが生成されるべきである）。エコーの
最大値が全獲得期間の中心で生じるまで、G_read4が調整
される。次に（ｂ）、３番目のパルスが付加されて、別
の信号ｐ＝（0,0,1,1,−１）およびｐ＝（0,0,−1,1,−
１）を生じ、信号の間隔が3t_minとなるまで、G_read3が
調整される。次に（ｃ）、３番目のパルスがスイッチ・
オフされ、２番目のパルスがスイッチ・オフされて３つ
の信号ｐ＝（0,0,0,1,−１）、ｐ＝（0,1,1,1,−１）お
よびｐ＝（0,−1,−1,1,−１）を生じる。３つのエコー
の間隔が（９＋３）t_minとなるまで、G_read2が調整され
る。最後に（ｄ）、２番目のパルスがスイッチ・オフさ
れ、最初のパルスがスイッチ・オンされて、信号ｐ＝
（0,0,0,1,−１）、ｐ＝（1,1,1,1,−１）およびｐ＝
（−1,−1,−1,1,−１）を生じる。エコーが（１＋９＋
３）t_minだけ分離されるまで、G_read1が調整される。次
いで、全てのr.f.パルスを用いて全てのエコーの位置を
検査することにより、勾配の設定が確認される。データ
処理において、どんな小さな位置決めの誤りでも補正す
ることができる。

第３の修正実施例では、（修正されたスライス選定を
用いて）僅かに異なる方法で校正が行われる。最後のパ
ルスの後、逆の符号を持つ短い読出し勾配パルスが印加
されて、データ獲得の開始前の時間を補償する。この短
いパルスは、最後のパルスを除いて全てのr.f.パルスを
スイッチ・オフすることによって校正される。検出でき
る唯一つの信号は、ｐ＝（0,0,0,0,−１）である。獲得
期間に信号の最大値が0.5t_minだけ生じるまで、別の勾
配パルスが調整される。次いで、最後から２番目のパル
スがスイッチ・オンされ、４つのエコーが現れる。３番
目の信号が最初の信号の27t_min後に生じるまで、G_read4
が調整される。他の校正は上記のように行われる。

先に述べたもの以外の校正シーケンスを用いることも
できることは理解されよう。例えば、最初と最後の励起
パルスをスイッチ・オンすることによって、校正を行う
ことができる。

次に、位相コーディング勾配の校正について考察する
と、これらの勾配を校正することは通常は必要でない。
これらの勾配の振幅は、読出し勾配の振幅よりはるかに
小さく、従って、これら勾配は渦電流の影響が少ない。
それにも拘わらず、完全を期すために、読出し勾配の校
正のための手法と似たこれらの勾配を校正する手法につ
いて次に述べる。この手法においては、修正された形態
のパルス・シーケンスが用いられ、これにおいては、読
出し勾配が完全に除去され、最初と最後のパルスとは別
の全てのr.f.パルスがゼロに設定される。強さにおいて
元の読出し勾配と対比し得るが位相コーディング軸の方
向に沿った位相コーディング勾配が、最後のr.f.パルス
の前にスイッチ・オンされ、またデータ獲得の終了後に
再びスイッチ・オフされる。この１つの勾配を除いて位
相コーディング勾配が存在しなければ、１つのエコー
（ｐ＝（1,1,1,...,1,−１）が生成される。このエコー
のタイミングが記録される。次に、最初の位相コーディ
ング勾配（間隔t₁にまたがる勾配）が更にスイッチ・オ
ンされる。この勾配に対する大きな値が選定される（実
際のイメージ形成実験において用いられた値の略々５乃
至10倍）。エコーのタイミングにおけるずれΔt₁が判
る。次に、最初の位相コーディング勾配がスイッチ・オ
フされ、２番目の位相コーディング勾配（間隔t₂になた
がる勾配）がスイッチ・オンされる。エコーのタイミン
グにおけるずれΔt₂が判る。この手順は、他の位相コー
ディング勾配パルスの各々に対しても反復される。Δt₁
の組を獲得したら、位相コーディング勾配に対する値が
計算され、これが適当な比のずれを生じることになる
（例えば、基本的実施例に対する1:3:9、あるいは最初
の修正例に対する1:3:9:−13.5、あるいは2:6:18:0.
5）。このように計算された勾配の組は、最後に、式［1
1］において与えられる如き視野お次元に対してスケー
ルされる。

先に述べた校正がテスト中の対象物に依存するのでは
なく、NMR装置の特性にのみ依存することが理解されよ
う。従って、校正は１回実施するだけでよい。

結果図13は、事例２で与えられたパラメータ値を用いて得
られる27信号の完全セットを示している。この信号は、
位相コーディングを用いずに獲得され、これらの信号か
ら、データ補正索引テーブルが生成される。

図14は、事例２において与えられたパラメータ値を用
いて獲得された水を充填した影像の2mm厚さの27×64ピ
クセル・イメージを示している。

本発明が全く例示として本文に記載され、本発明の範
囲内で細部の修正が可能であることが理解されよう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−68674（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−231647（ＪＰ，Ａ) 特開平２−13434（ＪＰ，Ａ) 特開平２−159252（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 5/055

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】対象物を核磁気共鳴テストする方法（医療
行為を除く）において、対象物（12）を、該対象物（12）についての空間的情報
をコード化する可変勾配成分を有する磁界に置くステッ
プと、核磁気共鳴を励起するため選定された間隔で励起パルス
rfを印加するステップと、該コード化する成分が、少なくとも３つの連続的な間隔
の間は、各々の間隔持続時間に関する勾配成分の積分値
が２より大きい整数Ｉの冪に従って比例配分されるよう
に選定されることと、最後のパルスと最後のパルスの前のパルスrfとの間の間
隔で終了する最後のパルスrfの印加の後に共鳴応答信号
を検出するステップであって、該間隔がI^L・t_minより小
さく、Ｌがかかる間隔の数であり、t_minが最小間隔であ
ることと、を含む方法。
【請求項２】前記磁界および（または）励起パルスが、
所定の共鳴応答信号を生じる様に調整される請求項１記
載の方法。
【請求項３】前記調整が、実験的に予め定めた情報に基
く請求項２記載の方法。
【請求項４】前記調整が、信号に対する所定のタイミン
グを生じることである請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】共鳴応答信号が検出後に調整される請求項
１乃至４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】前記調整がフーリエ変換前に行われる請求
項５記載の方法。
【請求項７】前記共鳴応答信号の位相、タイミングおよ
び（または）振幅が調整される請求項５または６に記載
の方法。
【請求項８】前記調整が、実験的に予め定めた情報に基
く請求項５乃至７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】前記間隔が_(IL₊₁₎/2・t_minに等しい請求項
１乃至８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】前記勾配成分が前記間隔において実質的
に一定であり、かかる間隔が前記整数Ｉの連続冪に従っ
て比例配分される請求項１乃至９のいずれかに記載の方
法。
【請求項１１】前記勾配成分が、前記間隔に隣接する各
励起パルスの間ゼロであり、かかる各間隔に対して等し
い値への、立上がり時間t₁に対する該各間隔における立
上がりが、滞留時間t₂において前記間隔を維持し、かつ
立下がり時間t₃において再びゼロへ立下がり、かかる各
間隔におけるt₂＋（t₁＋t₃）/2の各値が、前記整数Ｉの
連続冪に従って比例配分される請求項１乃至９のいずれ
かに記載の方法。
【請求項１２】前記勾配成分が、読出し勾配成分であ
り、かつ前記間隔に隣接する各励起パルスの間はゼロで
ある請求項１乃至11のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】前記最後のrfパルスが、前記共鳴応答信
号を再集束するように印加される請求項１乃至12のいず
れかに記載の方法。
【請求項１４】スライスの選定が濾波しない勾配パルス
を介して行われる請求項１乃至13のいずれかに記載の方
法。
【請求項１５】スライス選定励起パルスが前記勾配パル
スの間に印加され、前記スライス選定励起パルスの中心
cfまでの時間に関する勾配パルスの積分と、該中心後に
くる等価の整数とが共にゼロに等しい請求項14記載の方
法。
【請求項１６】対象物を核磁気共鳴テストする装置にお
いて、対象物（12）を、該対象物（12）についての空間的情報
をコード化する可変勾配成分を有する磁界に置く手段
（10）と、核磁気共鳴を励起するため選定された間隔で励起パルス
を印加する手段（18、20）と、該コード化する成分が、少なくとも３つの連続的な間隔
の間は、各々の間隔持続時間に関する勾配成分の積分値
が２より大きい整数Ｉの冪に従って比例配分されるよう
に選定されることと、最後のパルスと最後のパルスの前のパルスrfとの間の間
隔で終了する最後のパルスの印加の後に共鳴応答信号を
検出する手段（20、22）であって、該間隔がI^L・t_minよ
り小さく、Ｌがかかる間隔の数であり、t_minが最小間隔
であることと、該勾配磁界手段の動作を制御する制御手段（14）と、励起パルスrfを印加する手段（18、20）と、を備える装置。
【請求項１７】所定の共鳴応答信号を生じるように、前
記磁界および（または）励起パルスを調整する方法に関
する情報が記憶される記憶手段と、前記磁界および（ま
たは）パルスを調整する手段とを更に備える請求項16に
記載の装置。
【請求項１８】前記間隔が、_(IL₊₁₎/2・t_minに等しい請
求項16または17に記載の装置。
【請求項１９】前記印加手段（18、20）が、前記共鳴応
答信号を再集束するように最後の励起パルスを印加する
ように構成される請求項17乃至20のいずれかに記載の装
置。
【請求項２０】濾波しない勾配パルスを介してスライス
選定を行う手段を更に備える請求項17乃至19のいずれか
に記載の装置。