JP4583369B2 - 磁性粒子に影響を与える方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、作用領域における磁性粒子に影響を与える方法及び装置に関する。

磁性粒子は、検出するのが比較的容易であり、従って、検査及び研究（特に医学的なもの）のために使用されることができる。検査ゾーンにおける磁性粒子の空間分布を決定するためのこの種の方法及びその方法に適した磁性粒子の使用並びにその方法を実施するための装置は、「Verfahren zur Ermittlung der raumlichen Verteilung magnetischer Partikel（磁性粒子の空間分布を決定する方法）」というタイトルのまだ公開されていないドイツ特許出願第１０１５１７７８．５号明細書に記載されている。この特許出願明細書は、以下において、Ｄ１と呼ばれる。検査ゾーン（すなわち作用領域）における磁性粒子の空間分布が決定されることを可能にするために、粒子の磁化が非飽和状態にある少なくとも１つのゾーンを有し、残りのゾーンでは、粒子の磁化が飽和の状態にある空間的に不均一な磁界が生成される。検査ゾーン内における上述のゾーンの位置の変更は、外部から検出可能であるとともに、検査ゾーンにおける磁性粒子の空間分布に関する情報を与える磁化の変化を生じさせる。

更に、磁性粒子は、特に医学的な温熱療法において、それらの周辺部を局所的に加熱するために使用されることもできる。磁性の又は磁化可能な物質の磁化の変化によって対象の領域を局所的に加熱するためのこの種の方法及び装置は、「Verfahren zur lokalen
Erwarmung mit magnetischen Partikel」（「磁性粒子によって局所的に加熱する方法」）というタイトルのまだ公開されていないドイツ特許出願第１０２３８８５３．９号に記載されている。この特許出願明細書は、以下において、Ｄ２と呼ばれる。磁性粒子は、対象のターゲット領域（すなわち作用領域）に位置する。ターゲット領域を局所的に加熱するために、低い磁界強度をもつ第１のサブゾーン（磁性粒子が飽和していない）と、第１のサブゾーンを囲み、より高い磁界強度をもつ第２のサブゾーン（磁性粒子が飽和している）とがターゲット領域に生成されるような、磁界強度の空間パターンをもつ不均一な磁界が生成される。ターゲット領域における２つのサブゾーンの空間位置は、粒子が磁化の頻繁な変化により所望の温度にまで加熱するような時間の間、所与の頻度（周波数）で変更される。

特許出願明細書Ｄ１及びＤ２に記載されているのは、検査用の対象が磁界生成装置によって少なくとも部分的に囲まれる方法及び装置である。このように、検査ゾーン又はターゲット領域へのアクセスしやすさは損なわれる。これは、例えば医学的検査の間、神経質な患者を不安な状態にさせることがある。

従って、本発明の目的は、検査ゾーン又はターゲット領域へのアクセスしやすさを改善することである。

この対象は、作用領域における磁性粒子に影響を与える方法であって、
ａ）低い磁界強度を有する第１のサブゾーン（３０１）及びより高い磁界強度を有する第２のサブゾーン（３０２）が作用領域に形成されるような、磁界強度の空間パターンを有する磁界を生成するステップであって、作用領域が、磁界を生成する手段を有する装置部を囲む空間の外側に位置する、ステップと、
ｂ）粒子の磁化が局所的に変化するように、作用領域において２つのサブゾーンの空間位置を変化させるステップと、
を含む方法によって達成される。

本発明において、空間的に不均一な磁界が、磁界を生成する手段を有する装置部によって生成される。磁界を生成するために使用される手段は、例えば、電流が流れるコイル又は永久磁石でありうる。従って、装置部は、一般に、上述のコイル及び／又は永久磁石からなり、特定の空間範囲をもつ、３次元構造を有し、従って、上述の装置部を囲む空間が規定されることを可能にする。磁界が通る作用領域が、可能な限り多くの方向から自由にアクセスできるようにするため、この領域は、磁界を生成する手段を有する装置部によって占められる空間外に位置する。これとは対照的に、例えばＤ１及びＤ２に記載される磁界を生成する手段を有する装置は、それぞれ、マックスウェルコイル装置を構成する。この装置の作用領域は、マックスウェルコイル装置の２つのコイルの間に、すなわち上述の装置部内に又は装置部を囲む空間内に位置する。本発明による装置において作用領域のアクセスしやすさが改善されるので、例えば、患者は、閉じ込められるような感覚をいだかず、医学的検査又は治療を受ける患者の精神的ストレスも軽減される。

Ｄ１又はＤ２に記載されるような磁性粒子は、例えば作用領域に位置する。第１のサブゾーンにおける磁界は、非常に弱いので、粒子の磁化が、外部磁界からより大きい又はより小さい程度離れており、これは、粒子が飽和しないことを意味する。この第１のサブゾーンは、好ましくは空間的にコヒーレントなゾーンである。第１のサブゾーンは、点状のゾーンであってもよいが、線又は面であってもよい。第２のサブゾーン（すなわち、第１のサブゾーンの外側の検査ゾーンの残りの部分）において、磁界は、粒子を飽和の状態に保つに程度に十分強い。実際にすべての粒子の磁化がほぼ外部磁界の方向に向いたとき、磁化は飽和する。従って、磁界の強さが更に増加されるとき、このサブゾーンにおける磁化の増加は、磁界の対応する増加に応じる第１のサブゾーンの磁化の増加よりかなり小さい。

２つのサブゾーンの空間位置を変化させる１つの可能なやり方は、磁界を生成することが意図されるコイル及び／又は永久磁石装置（又はその一部）又は磁性粒子を含む対象が、互いに相対的に移動されることである。これは、非常に小さい対象が、非常に高い勾配で検査されるとき、好適な方法である（マイクロスコピー）。対照的に、請求項２は、いかなる機械的な運動も必要としない好ましい実施形態を記載している。この場合、２つのサブゾーンの空間位置は、相対的に速く変更されることができ、これは、作用領域における磁化に依存する信号の取得に付加の利益をもたらす。

請求項３に記載の実施形態によって、本発明による方法は、磁性粒子の空間分布を決定するために使用されることが可能である。作用領域内の２つのサブゾーンの位置を変更することは、作用領域内において（全体的な）磁化の変化を生じさせる。従って、作用領域における磁化又はそれによって影響を受ける物理的なパラメータが測定される場合、作用領域における磁性粒子の空間分布に関する情報が、これらの測定から得られうる。実際に、粒子は、同一の磁性をもたない。例えば、粒子の一部は、他の部分が非飽和の状態にある磁場強度において飽和しうる。しかしながら、これは、２つのサブゾーンの位置の変化があるとき、作用領域において磁化の変化をもたらす磁化特性の（付加の）非線形性を生じさせる。

請求項４に記載の実施形態において、作用領域における磁化の時間変化に比例する信号が得られる。これらの信号が、できるだけ大きくなるべきである場合、作用領域における２つのサブゾーンの空間位置が、可能な限り速く変えられることが重要である。これらの信号を得るために、コイルが使用されることができるとともに、このコイルによって、磁界が作用領域に生成される。しかしながら、好適には別個のコイルが使用される。サブゾーンの空間位置の変化は、時間的に変化しうる磁界によってもたらされることができる。この場合、同じように周期的な信号が、コイルに生じさせられる。しかしながら、この信号の受信は、作用領域に生成される信号及び時間的に変化しうる磁界が同時にアクティブになる限り、難しいことが分かった。従って、磁界によって生じさせられる信号と、作用領域における磁化の変化によって生じさせられる信号との間の区別が容易にできない。

請求項５に記載の実施形態によって、作用領域に位置する磁性粒子が加熱されることが可能である。第１のサブゾーンの空間位置がわずかに変更される場合、第１のサブゾーンに位置する粒子の磁化、又は第１のサブゾーンから第２のサブゾーンに又はその逆に変化する粒子の磁化は、これが行われるとき変化する。この磁化の変化の結果として、非常に良く知られたヒステリシス効果又はヒステリシス効果と同様の効果により、又は粒子運動の刺激により、熱損失が粒子に生じ、粒子を囲む媒体の温度は、加熱領域において上昇される。磁界の第１のサブゾーンが、作用領域の全体にわたって変位される場合、加熱領域は、作用領域と一致する。第１のサブゾーンが小さいほど、絶対的な最小加熱領域のサイズも小さくなる。

１回の磁化の変化によっては、比較的小さい量の熱が発生されるだけなので、磁化は、２回以上変更される必要がある。所与の時間期間内に要求されるこのような変化の回数（すなわち周波数）と、加熱領域における粒子を囲む媒体の温度の関連する増加とは、粒子の濃度と、変化のたびに発生される熱（粒子構造及び磁化の反転のスピードに依存する）と、検査ゾーンを囲む領域への熱放散と、に依存する。

本発明による方法に適した磁性粒子と考えられうるものは、例えば、特許出願明細書Ｄ１及びＤ２に記載されている。従って、ここでは磁性粒子の説明をしない。その代わりに、読者は明示的に特許出願明細書Ｄ１及びＤ２を参照されたい。

本発明による方法を実施するための装置は、請求項６に記載されている。請求項７に記載のこの装置の実施形態において、勾配コイル装置部が、作用領域に磁界を生成するために設けられる。この磁界は、巻線の軸に沿った箇所(point)においてゼロであり、この箇所の両側で反対の極性にほぼ線形に増加する。磁界がゼロである箇所の周囲のゾーンに位置する粒子についてのみ、磁化が飽和されない。このゾーンの外側の粒子において、磁化は飽和の状態にある。この種の勾配磁界は、特に、請求項８又は請求項９に記載の装置の実施形態によって生成されることができる。

請求項１０に記載の実施形態により、作用領域が、磁場を生成する手段を有する装置部の外側に配置されることが可能なだけでなく、作用領域が、装置全体から空間的に隔てられることも可能である。この場合、装置を囲むハウジングの壁が、例えば、作用領域と、装置との間に位置する。磁性粒子を含む対象が作用領域にあり、ハウジングのこの側の近傍にある場合すぐに、本発明による方法が実施されうる。更に、装置内に位置する本発明の方法を実施するための装置部は、外部影響に対して保護される。包囲するハウジングが不透明な場合、患者は、医学的検査、研究又は治療中に、装置の中を見ることを回避され、こうして患者の精神的ストレスが更に低減される。検査用の対象が、検査中、テーブル上に横たわるべきである場合、装置は、請求項１１に記載するように構成される。

請求項１２に記載の実施形態において、磁界のゼロポイントの周囲（すなわち第１のサブゾーン）の勾配コイル装置によって生成されるゾーンは、時間的に変化しうる磁界によって、作用領域内でシフトされる。この磁界が、ある時間にわたって適切なパターンに従い、適切な方向に向けられる場合、磁界のゼロポイントは、このようにして、作用領域の全体を通ることができる。これが生じるとき、作用領域が加熱されることができ、又は磁性粒子の空間分布が決定されることができる。

磁界のゼロポイントの移動と密接に関係する磁化の変化は、請求項１３に記載の実施形態において検出されることができ、検査ゾーンにおける磁性粒子の空間分布は、測定される信号から決定されることができる。作用領域に生成される信号を受け取るために使用されるコイルは、この場合、作用領域に磁界を生成するためにすでに使用されているコイルであってもよい。しかしながら、請求項１４に記載するように、受信用の別個のコイルを使用することも有利であり、その理由は、このコイルが、時間的に変化しうる磁界を生成するコイル装置から減結合されることができるからである。更に、改善された信号対雑音比は、１つのコイルによって得られることができるが、より良い信号対雑音化が、複数のコイルによって得られることもできる。受け取られた信号を解析する際、粒子の磁化特性は、磁化が非飽和状態から飽和状態に変わるゾーンにおいて、線形でない、という事実を利用することができる。この非線形性は、例えば、周波数ｆで時間的に正弦波で変化する磁場が、非線形性のゾーンにおいて、周波数ｆ（基本波）及び周波数ｆの整数倍の周波数（高調波又は高調波）の時間的に変化しうる誘導（信号）をもたらすことを確実にする。高調波の解析は、磁界のない箇所をシフトさせるために同時にアクティブになる磁界の基本波が、解析に影響を与えないという利点を提供する。

他の特定の実施形態について、読者はここで特許出願明細書Ｄ１及びＤ２を参照されたい。

本発明のこれら及び他の見地は、以下に記述される実施形態から明らかであり、それらを参照して解明される。

図１には、本発明による方法が実施されることができる装置が示されている。検査目的で、患者は、患者自身を、ハウジング２ｂの垂直な側面２ａの前に直接配置する。代替例として、図示する装置は、水平動作用に構成されうる。その場合、ハウジングの側面２ａは水平方向に延在し、患者は、その上に横たわる。この目的で、ハウジングの側面２ａは、患者テーブルとして構成されることができ、又は患者テーブルが、ハウジングの側面２ａの上に付加的に取り付けられる。検査前に、磁性粒子を含む液体又は食べ物が、患者１に投与される。

この種の粒子は、図３に示されている。粒子は、例えばガラスからなる球形基板１００を有し、この基板は、例えば厚さ５ナノメートルであり、鉄−ニッケル合金（例えばパーマロイ）からなる軟磁性層１０１でコーティングされる。この層は、例えば酸に対して粒子を保護するコーティング層１０２によって、被覆されることができる。この種の粒子は、Ｄ１及びＤ２においてより正確に記述されている。図４ａ及び図４ｂは、このような粒子を含む分散媒における磁化特性、すなわち磁界強度Ｈの関数としての磁化Ｍの変化を示す。磁化Ｍは、磁界強度＋Ｈ_ｃより上又は磁界強度−Ｈ_ｃより下ではもはや変化せず、これは、飽和磁化が存在することを意味することが分かる。磁化は、値＋Ｈ_ｃ及び−Ｈ_ｃの間では飽和しない。

図４ａは、他の磁界がアクティブでない場合の正弦波の磁界Ｈ（ｔ）の影響を示す。磁化は、磁界Ｈ（ｔ）の周波数のリズムで、その飽和値の間で往復運動する。結果的に得られる、磁化の時間的な変化が、図４ａの参照符号Ｍ（ｔ）によって示されている。磁化は、同様に周期的に変化し、これによって、同様の周期的な信号が、コイルの外側に誘導されることが分かる。磁化特性の非線形性の結果として、この信号は、もはや単なる正弦波の形状ではなく、高調波、すなわち正弦基本波の高調波を含む。容易に基本波から分けられることができるこれらの高調波は、粒子濃度の尺度である。

図４ｂは、静磁界Ｈ_１が重ねられる正弦波の磁界Ｈ（ｔ）の影響を示す。磁化は、飽和状態にあるので、正弦波の磁界Ｈ（ｔ）による影響を実際に受けない。磁化Ｍ（ｔ）は、このエリアでは、ある時間にわたって一定のままである。その結果、磁界Ｈ（ｔ）は、磁化の状態の変化をもたらさず、適切なコイルによって検出されることができる検出可能な信号を生じさせない。

検査の対象（この場合、患者）における磁性粒子の空間濃度に関する情報が得られるようにするため、図１に示す装置のハウジング２ｂ内又はその上に、その磁界が作用領域を通るコイル及びコイル対がある。作用領域は、この場合、ハウジングの垂直方向の側面２ａの前に、すなわちハウジング２ｂの外側に、位置する。第１のコイル対３は、互いを同軸的に囲む２つの巻線３ａ及び３ｂを有する。これらの巻線内を、電流が、反対の循環方向に流れ、巻線の共通の軸は、ハウジングの垂直な側面２ａを通ってほぼ垂直に延びる。このようにして生成される勾配磁界が、図２ａ及び図２ｂにおいて、磁力線（field lines、磁界線）３００、３００ａ及び３００ｂによって示されている。外側の巻線３ａによって生成される磁界の磁力線３００ａは、実線として示され、内側の巻線３ｂによって生成される磁界の磁力線３００ｂは、破線として示されている。２つの巻線からの磁界は、互いに重ねあわせられて、磁力線３００によって示される磁界を形成する。この磁界は、コイル対３の共通軸の方向において、勾配を有し、この軸に沿った或る箇所(point)で、磁界がゼロの値になる。共通軸に沿ったこの磁界のない箇所の位置は、それが、ハウジング２ｂの外側の、患者が位置する作用領域内に位置付けられるやり方で、選択される。この磁界のない箇所から始まって、磁界の強さは、磁界のない箇所からの距離の増加とともに、空間のすべての３方向において増加する。磁界のない箇所の周囲の図示されているゾーン３０１（第１のサブゾーン）において、磁界強度は、非常に低いので、そのゾーン内に位置する磁性粒子の磁化は飽和しない。ゾーン３０１の外側の残りのゾーン（第２のサブゾーン３０２）において、粒子の磁化は、飽和状態にある。

装置部のさまざまなパラメータが、磁界のない箇所を共通軸に沿って位置付けるために、変更される。巻線３ａを流れる電流の強度が増加され、又は巻線３ｂを流れる電流の強度が減少される場合、磁界のない箇所は、巻線３ａ及び３ｂの方向において、共通軸に沿って移動される。他方、巻線３ａを流れる電流の強さが減少され、又は巻線３ｂを流れる電流が増加される場合、磁界のない箇所は、反対方向に移動される。更に、磁界のない箇所の位置、特に開始位置は、巻線３ａ及び３ｂの直径を変えることによって影響を及ぼされることができる。更に、コイル装置のサイズ設定は、第２のサブゾーン３０２の空間的な範囲が、少なくとも作用領域のそれに対応し、それによって、サブゾーン３０１に位置しないすべての磁性粒子が飽和状態に保たれることを確実にしなければならない。

装置の空間分解能を決定するゾーン３０１のサイズは、勾配磁界の勾配の大きさ、及び飽和に必要な磁界の強さ、に依存する。より基本的な事柄の考察については、特許出願明細書Ｄ１及びＤ２を参照されたい。

ここで、製図術の理由で、図２ａ及び図２ｂに示す相対的なサイズは、一定の比率ではないことを述べておくべきである。例えばサブゾーン３０１は、巻線３ａ及び３ｂによって形成されるコイルの直径に対してあまりに大きく示されており、巻線３ａ及び３ｂ（付随的に述べると、同じサイズであってもよい）を形成する導体の断面は、巻線の巻きの直径に対してあまりに大きく示されている。

他の磁界が、作用領域における勾配磁界に重ねられる場合、ゾーン３０１は、この他の磁界の方向にシフトし、シフトの大きさは、磁界の強さとともに増加する。重ねられる磁界が、時間的に変化しうる場合、ゾーン３０１の位置は、それに応じて、時間と共に、空間的に変化する。任意の所望の空間方向について、これらの時間的に変化しうる磁界を生成するために、３つの他のコイル装置が設けられる。巻線を有するコイル４は、コイル３ａ及び３ｂの対を形成するコイルの軸の方向に、すなわち水平方向に、延びる磁界を生成する。原則として、このコイル対によって得られる効果は、コイル３ａ、３ｂの対の反対方向の電流に、同じ方向の電流を重ねることによっても達成されることができる。この結果、一方のコイル対の電流は減少し、他方のコイル対の電流は増加する。しかしながら、時間的に一定の勾配磁界と、時間的に変化しうる垂直磁界とが、別個のコイル対によって生成される場合が有利でありうる。

コイル３ａ及び３ｂの共通軸に対して空間的に垂直に延びる磁界を生成するために、巻線５ａ、５ｂ及び６ａ、６ｂを有する他の２つのコイル対が設けられ、これらの巻線５ａ、５ｂ及び６ａ、６ｂは、ハウジング２ｂの側面２ａ上の個々の小さいハウジングに位置する。コイル対を形成するコイルは、この場合、それらの軸が共通のコイル対の軸に位置するように配置される。作用領域を通って延びるこれら２つのコイル対の軸は、互いに垂直であるだけでなく、コイル装置３のコイルの軸にも垂直であり、更に、共通の箇所、好適にはコイル装置３の磁界のない箇所において、コイル装置３の軸と交差する。

しかしながら、コイル対５及び６の巻線５ａ、５ｂ及び６ａ、６ｂは、ハウジング２ｂ内に配置されることも可能である。この目的で、４つの巻線５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂは、例えば、コイル装置３の共通軸に関して対称的に配置され、コイル対を形成する巻線は、互いに向かい合って位置する。巻線は、コイル装置３の内側に又は外側に配置されうる。巻線５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂによって形成されるコイルの軸は、コイル装置３の共通軸に平行に又は９０°以外の角度をなして延び、これは、所与のコイル対を形成する巻線の軸が、もはや共通軸上に位置しないことを意味する。この構成によって、コイル装置３の共通軸に対して垂直な成分を有する磁界が、ハウジング２ｂの外部の作用領域に、所与のコイル対の巻線間の弓形の領域に沿って、形成される。巻線５ａ、５ｂ、６ａ及び６ｂの形状は、必ずしも円形である必要はなく、特定の弓形の磁界が最適化されることを可能にする必要もなく、よって、他の形状であってもよい。

最後に、図１には、作用領域に生成される信号を検出することを目的とする他のコイル７が示されている。原則として、磁界を生成するコイル対３乃至６のいずれかが、この目的のために使用されることができる。しかしながら、別個の受信コイルを使用する利点がある。（特に複数の受信コイルが使用される場合）より良い信号対雑音比が得られ、コイルは、それが他のコイルから減結合されるように配置され、スイッチングされることができる。代替例として、コイル７は、例えば携帯可能であって、患者の胃腸の領域の前に患者によって保持される独立したコンポーネントの形で、製造されることもできる。

図５は、図１に示す装置のブロック回路図である。概略的に示されたコイル対３（簡潔さのため、末尾に付くａ及びｂは図５のすべてのコイル対から省かれている）は、直流に関する制御可能な電流源３１によって電流供給される。電流原３１は、制御ユニット１０によって制御され、オン及びオフを切り替えられることができる。制御ユニット１０は、作用領域における粒子の分布を表す画像を示すためのモニタ１３を備えるワークステーション１２と協働する。入力が、キーボード又は他のなんらかの入力装置１４を介してユーザによって行われることができる。

コイル装置４、５、６のコイルは、電流増幅器４１、５１及び６１から、それらの電流を受け取る。望ましい磁界を生成する、増幅される電流Ｉ_ｘ、Ｉ_ｙ及びＩ_ｚのある時間にわたる波形は、個々の波形発生器４２、５２及び６２によってプリセットされる。波形発生器４２、５２、６２は、制御ユニット１０によって制御される。制御ユニット１０は、特定の検査プロシージャのために必要なある時間にわたる波形を計算し、それを波形発生器へロードする。検査中、これらの信号は、波形発生器から読み出され、増幅器４１、５１、６１に供給され、増幅器４１、５１、６１は、コイル対４、５及び６のために必要な電流をそれらから生成する。

一般に、非線形の関係が、勾配コイル装置３の中心の位置からのゾーン３０１のシフトと、勾配コイル装置を通る電流との間に存在する。更に、ゾーン３０１の位置が、中心をはずれて延びる直線に沿ってシフトされる場合、すべての３つのコイルが、概して、磁界を生成しなければならない。時間に関する電流の波形がプリセットされる場合、これは、例えば適切なテーブルの助けを借りて、制御ユニットによって可能にされる。従って、ゾーン３０１は、任意の所望の形状のパスに沿って、作用領域にわたってシフトされることができる。

コイル７によって受け取られる信号は、適切なフィルタ７１を介して増幅器７２に供給される。増幅器７２からの出力信号は、アナログ−デジタル変換器７３によってデジタル化され、画像処理ユニット７４に供給される。画像処理ユニット７４は、信号と、ゾーン３０１が信号の受信中の時間に占めている位置とから、粒子の空間分布を再構成する。

図１及び図５に示す装置の部分に発生する信号のさまざまな波形の解明、２次元又はそれ以上の次元に延在する領域内の磁界のない箇所の移動の解明、及び方向ｘに延びる一次元の対象又は数学的事柄の考察のような多次元の対象における粒子濃度の再構成に必要とされる信号の取得の解明については、読者は、特許出願明細書Ｄ１及びＤ２を参照されたい。更に、特許出願明細書Ｄ１及びＤ２には、本例において使用されることができる磁性粒子のより広範な説明がある。

磁気共鳴法より優れた本発明による方法の利点は、それが、強く且つ空間的に均一な磁界を生成する磁石を必要としないことにある。時間的な安定性及び線形性に関して課される要求は、磁気共鳴法よりも厳しさがかなり低く、それによって、このような装置の構築は、ＭＲ装置よりもかなり単純でありえる。磁界の空間における変化に関して課される要求も、磁気共鳴法より厳しくないので、「鉄芯」（軟磁性コア、例えば鉄）を有するコイルが使用されることもでき、その結果、コイルはより効果的であり、より小さくなる。

本発明による方法は、ＭＲ検査と組み合わされて実施されてもよく、その場合、存在する少なくともいくつかのコイルが、磁気信号の受信のために、すなわち磁気信号を受信するために使用されることができる。

特許出願明細書Ｄ２に沿って、図１乃至図５に示す装置及び方法は、磁性粒子を囲む領域を局所的に加熱するためにも使用されることができる。信号は、局所的な加熱の場合には検出されないので、コイル７が、この目的の場合、不要にされることができる。図１に示す装置は、特許出願明細書Ｄ２に記述されるものと同様の構成要素を有するので、特許出願明細書Ｄ２に記述される方法が、本例において適用されることもできる。

本発明による方法を実施するための装置を示す図。 装置に含まれるコイル装置部によって生成される磁力線のパターンを示す図。 装置に含まれるコイル装置部によって生成される磁力線のパターンを示す図。 作用領域に存在する磁性粒子の１つを示す図。 この種の粒子の磁化特性を示す図。 この種の粒子の磁化特性を示す図。 図１に示される装置のブロック回路図。

Claims (14)

1. 作用領域における磁性粒子に影響を与える装置の各部を制御手段が制御する方法であって、
   ａ）磁界生成手段を制御して、低い磁界強度を有する第１のサブゾーン及びより高い磁界強度を有する第２のサブゾーンが前記作用領域に形成されるような、磁界強度の空間パターンを有する磁界を生成するステップであって、前記作用領域が、磁界を生成する手段を有する装置部を囲む空間の外側に位置する、ステップと、
   ｂ）空間位置変化手段を制御して、前記磁性粒子の磁化が局所的に変化するように、前記作用領域において、前記２つのサブゾーンの空間位置を変化させるステップと、
   を含む方法。
2. 前記ステップｂ）において、前記制御手段が前記空間位置変化手段を制御して、位置的及び時間的に変化しうる磁界を、前記作用領域において前記２つのサブゾーンの空間位置を変化させるために生成する、請求項１に記載の方法。
3. ｃ）前記制御手段が信号取得手段を制御して、前記前記作用領域における前記磁化に依存する信号を取得するステップであって、前記磁化が、前記空間位置の変化によって影響を及ぼされる、ステップと、
   ｄ）前記制御手段が信号解析手段を制御して、前記作用領域における前記磁性粒子の空間分布に関する情報を得るために、前記信号を解析するステップと、
   を更に含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記ステップｃ）において、前記作用領域における前記磁化の時間変化によって、少なくとも１つのコイルに誘導される信号が、受け取られ、
   前記ステップｄ）において、前記受け取られた信号が、前記作用領域における前記磁性粒子の空間分布に関する情報を得るために、解析される、請求項３に記載の方法。
5. 前記ステップｂ）において、前記２つのサブゾーンの空間位置が、前記作用領域が加熱するような周波数で、前記作用領域が加熱するような時間の間、変化される、請求項１に記載の方法。
6. 作用領域における磁性粒子に影響を与える装置であって、
   ａ）低い磁界強度を有する第１のサブゾーン及びより高い磁界強度を有する第２のサブゾーンが作用領域に形成されるような、磁界強度の空間パターンを有する磁界を生成する手段を有する装置部であって、前記作用領域が、前記磁界を生成する前記手段を有する当該装置部を囲む空間の外側に位置する、装置部と、
   ｂ）磁性粒子の磁化が局所的に変化するように、前記作用領域において前記２つのサブゾーンの空間位置を変化させる手段と、
   を有する装置。
7. 前記磁界を生成する前記手段は、その方向を反転させ、前記作用領域の前記第１のサブゾーンにゼロを通るパッセージをもつ勾配磁界を生成する勾配コイル装置部を有する、請求項６に記載の装置。
8. あるコイルが他のコイル内に同心的に配される少なくとも２つのコイルを有し、電流が、前記コイルを通して、動作状態において相対する循環方向に流れる、請求項６に記載の装置。
9. 少なくとも１つのコイルと、
   前記コイルの内側又は外側に位置する少なくとも１つの永久磁石と、
   を有する、請求項６に記載の装置。
10. 前記装置部を囲むハウジングを有し、前記ハウジングの外側において、前記作用領域が、前記ハウジングの側面の前に位置する、請求項６に記載の装置。
11. 前記作用領域がテーブルの上に位置する該テーブルを有する、請求項６に記載の装置。
12. 前記作用領域において前記２つのサブゾーンを移動させるために、前記勾配磁界に重ねられる少なくとも１つの時間的に変化しうる磁界を生成する手段を有する、請求項６に記載の装置。
13. ｃ）前記作用領域における前記磁化に依存する信号を取得する手段であって、前記磁化が、前記空間位置の変化によって影響を及ぼされる、手段と、
    ｄ）前記作用領域における前記磁性粒子の空間分布に関する情報を得るために、前記信号を解析する手段と、
    を有する、請求項６に記載の装置。
14. 前記作用領域における前記磁化の時間変化によって誘導される信号を受け取るコイル装置部を有する、請求項１３に記載の装置。

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