JPH0350537B2 - - Google Patents
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- JPH0350537B2 JPH0350537B2 JP59263124A JP26312484A JPH0350537B2 JP H0350537 B2 JPH0350537 B2 JP H0350537B2 JP 59263124 A JP59263124 A JP 59263124A JP 26312484 A JP26312484 A JP 26312484A JP H0350537 B2 JPH0350537 B2 JP H0350537B2
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- G01N24/00—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects
- G01N24/08—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects by using nuclear magnetic resonance
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- G—PHYSICS
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Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
この発明は核磁気共鳴（NMR）作像（イメー
ジング）、更に具体的に云えば、化学シフト
NMR周波数を持つ同じ又は異なる種目の原子核
を含んでいるサンプルの選択された原子核に対し
て作像することにより、NMR作像に於ける化学
シフトによる人為効果を克服する方法に関する。
ジング）、更に具体的に云えば、化学シフト
NMR周波数を持つ同じ又は異なる種目の原子核
を含んでいるサンプルの選択された原子核に対し
て作像することにより、NMR作像に於ける化学
シフトによる人為効果を克服する方法に関する。
周知の様に、核磁気共鳴現象は、奇数個の陽子
又は中性子を持つ原子核で起る。こういう原子核
がスピンを持ち、そのスピンの為に小さな磁界が
出来る。外部から印加された主たる静磁界Bpの
中に配置した時、原子核は印加磁界と整合する傾
向を持ち、印加磁界の方向（ｚ）に正味の磁化Ｍ
を発生する。原子核はラーマ方程式 ω＝γBp (1) によつて定められた特性的なNMR周波数ωで印
加磁界の軸線の周りを振動又は歳差運動する。こ
の式でγは磁気回転比であつて、各々のNMRア
イソトープにとつて一定である。原子核のラーマ
周波数に等しい周波数成分を持つ時間依存性を持
つ（RF）磁界を主磁界に対して直交する方向に
印加すると、原子核がエネルギを吸収して、主磁
界の軸線から遠ざかる向きに章動して、新たに印
加された正味の磁界の方向の周りにラーマ周波数
で歳差運動を開始する。丁度章動角度が90゜に達
した時にRFパルスを切ると、磁化が横平面又は
ｘ−ｙ平面に残され、この時正味の磁化は横平面
内でBpの周りをラーマ周波数で歳差運動する。
こういうパルスを90゜パルスと呼ぶ。180゜パルス
は、磁化を180゜章動させ、即ち、それを反転する
パルスである。こういう２種類のRFパルスが
NMR分光技術者の基本的な道具である。
又は中性子を持つ原子核で起る。こういう原子核
がスピンを持ち、そのスピンの為に小さな磁界が
出来る。外部から印加された主たる静磁界Bpの
中に配置した時、原子核は印加磁界と整合する傾
向を持ち、印加磁界の方向（ｚ）に正味の磁化Ｍ
を発生する。原子核はラーマ方程式 ω＝γBp (1) によつて定められた特性的なNMR周波数ωで印
加磁界の軸線の周りを振動又は歳差運動する。こ
の式でγは磁気回転比であつて、各々のNMRア
イソトープにとつて一定である。原子核のラーマ
周波数に等しい周波数成分を持つ時間依存性を持
つ（RF）磁界を主磁界に対して直交する方向に
印加すると、原子核がエネルギを吸収して、主磁
界の軸線から遠ざかる向きに章動して、新たに印
加された正味の磁界の方向の周りにラーマ周波数
で歳差運動を開始する。丁度章動角度が90゜に達
した時にRFパルスを切ると、磁化が横平面又は
ｘ−ｙ平面に残され、この時正味の磁化は横平面
内でBpの周りをラーマ周波数で歳差運動する。
こういうパルスを90゜パルスと呼ぶ。180゜パルス
は、磁化を180゜章動させ、即ち、それを反転する
パルスである。こういう２種類のRFパルスが
NMR分光技術者の基本的な道具である。
実験としては、NMR信号はBpに対して垂直な
軸線を持つ同調RFコイルによつて検出される。
励起に使われるのと同じコイルが検出するのにも
適しているが、この代りに互いに直交する別個の
コイルを用いてもよい。振動するNMR磁化が、
発電機の原理と同様に、このコイルに電圧を誘起
する。RFパルスの直後に誘起された信号は自由
誘導減衰（FID）と呼ばれ、原子核が主磁界と整
合する平衡状態に弛緩によつて戻る時の時間信号
の減衰を反映している。或いはこの信号は、主磁
界の非均質的による位相外しの為に減衰する。こ
ういうNMR信号を検出し、フーリエ変換して、
励起された原子核に特有なNMR信号の周波数成
分を取出すことが出来る。
軸線を持つ同調RFコイルによつて検出される。
励起に使われるのと同じコイルが検出するのにも
適しているが、この代りに互いに直交する別個の
コイルを用いてもよい。振動するNMR磁化が、
発電機の原理と同様に、このコイルに電圧を誘起
する。RFパルスの直後に誘起された信号は自由
誘導減衰（FID）と呼ばれ、原子核が主磁界と整
合する平衡状態に弛緩によつて戻る時の時間信号
の減衰を反映している。或いはこの信号は、主磁
界の非均質的による位相外しの為に減衰する。こ
ういうNMR信号を検出し、フーリエ変換して、
励起された原子核に特有なNMR信号の周波数成
分を取出すことが出来る。
同じアイソトープの原子核はそのNMR周波数
に微細な変化を持つことがある。これを化学シフ
トと呼ぶが、これは原子核の化学的な環境の違い
によつて、その局部的な磁界の環境に差が生ずる
為である。化学シフトは、隣接する原子の周りに
電子が分布していることによる遮蔽効果により、
原子核の周りの磁界が変化することによつて起
る。遮蔽の程度は原子核の環境に特有であり、従
つて所定の分子の化学シフト・スペクトルは独特
であつて、同定に使うことが出来る。普通の
NMR分光法では、サンプルの化学的な構造を調
べる為に、NMRサンプルの全体からの化学シフ
ト信号を観測する。共鳴周波数及び化学シフトの
絶対値が磁界の強さに関係するから、化学シフト
は、任意の参照化合物に対する共鳴周波数のppm
で表わした端数シフトで表わされる。
に微細な変化を持つことがある。これを化学シフ
トと呼ぶが、これは原子核の化学的な環境の違い
によつて、その局部的な磁界の環境に差が生ずる
為である。化学シフトは、隣接する原子の周りに
電子が分布していることによる遮蔽効果により、
原子核の周りの磁界が変化することによつて起
る。遮蔽の程度は原子核の環境に特有であり、従
つて所定の分子の化学シフト・スペクトルは独特
であつて、同定に使うことが出来る。普通の
NMR分光法では、サンプルの化学的な構造を調
べる為に、NMRサンプルの全体からの化学シフ
ト信号を観測する。共鳴周波数及び化学シフトの
絶対値が磁界の強さに関係するから、化学シフト
は、任意の参照化合物に対する共鳴周波数のppm
で表わした端数シフトで表わされる。
ラーマ周波数が磁界に比例するから、磁界がサ
ンプル内で空間的に変化すれば、原子核の共鳴周
波数も変化する。NMR作像では、放出された
NMR信号を空間的に符号化する為に、サンプル
に少なくとも１つの磁界勾配が印加される。勾配
の存在する状態で、狭い範囲の周波数成分を持つ
RF励起パルスをサンプルの選ばれた領域、例え
ばスライス又は選ばれた点にある原子核に印加す
ると、この領域が選択的に励起され、選択された
領域からのNMR信号を検出することが出来る。
サンプルの相異なる領域又は点から収集されたデ
ータを周知の方法で処理して、像を構成すること
が出来る。
ンプル内で空間的に変化すれば、原子核の共鳴周
波数も変化する。NMR作像では、放出された
NMR信号を空間的に符号化する為に、サンプル
に少なくとも１つの磁界勾配が印加される。勾配
の存在する状態で、狭い範囲の周波数成分を持つ
RF励起パルスをサンプルの選ばれた領域、例え
ばスライス又は選ばれた点にある原子核に印加す
ると、この領域が選択的に励起され、選択された
領域からのNMR信号を検出することが出来る。
サンプルの相異なる領域又は点から収集されたデ
ータを周知の方法で処理して、像を構成すること
が出来る。
従来のNMR作像は比較的い磁界の中で行われ
るのが典型的であり、化学シフトはあまり問題に
ならなかつた。約0.5Tより低い磁界では、化学
シフトが共鳴の自然の線幅並びに水素（1H）以
外の原子核の低い感度に相当する為に、化学シフ
トは観測するのが困難である。然し、信号対雑音
比が改善される為に、一層強い磁界、例えば1T
を越える磁界の中でNMR作像を行うことが望ま
しい。磁石技術の最近の進歩により、医学及び生
物学のNMR作像で１乃至1.5T程度の一層強い磁
界を使うことが出来る様になつた。磁界が強くな
るにつれて、化学シフトが比例的に増加し、より
大きな問題になる。化学シフトはNMR信号の空
間的な変化と同じ効果を発生し得る。この結果、
化学シフトによる人為効果が生じ、これは多重角
度投影作像に於けるリング並びに２次元フーリエ
変換（2DFT）作像に於けるゴーストとなつて現
われる。ゴーストの人為効果は、例えば像の片側
にある淡いリング又はゴーストとなつて現われる
ことがあり、それが存在する幾らかの空間情報を
抹消する。身体の陽子の作像（すなわち陽子の密
度分布像のようなNMR像の形成）では、観測さ
れる化学シフトは、主に水（H2O）の酸素に付
着する水素と、脂質（脂肪）並びにその他の組織
に見られるアルキル−CH2−基の炭素に付着する
水素との間のものである。化学シフトの影響は、
重なり合う２つの像を発生することである。一方
の像は水の像であり、他方の像は、化学シフトに
相当する分だけ移動した脂質の像である。
るのが典型的であり、化学シフトはあまり問題に
ならなかつた。約0.5Tより低い磁界では、化学
シフトが共鳴の自然の線幅並びに水素（1H）以
外の原子核の低い感度に相当する為に、化学シフ
トは観測するのが困難である。然し、信号対雑音
比が改善される為に、一層強い磁界、例えば1T
を越える磁界の中でNMR作像を行うことが望ま
しい。磁石技術の最近の進歩により、医学及び生
物学のNMR作像で１乃至1.5T程度の一層強い磁
界を使うことが出来る様になつた。磁界が強くな
るにつれて、化学シフトが比例的に増加し、より
大きな問題になる。化学シフトはNMR信号の空
間的な変化と同じ効果を発生し得る。この結果、
化学シフトによる人為効果が生じ、これは多重角
度投影作像に於けるリング並びに２次元フーリエ
変換（2DFT）作像に於けるゴーストとなつて現
われる。ゴーストの人為効果は、例えば像の片側
にある淡いリング又はゴーストとなつて現われる
ことがあり、それが存在する幾らかの空間情報を
抹消する。身体の陽子の作像（すなわち陽子の密
度分布像のようなNMR像の形成）では、観測さ
れる化学シフトは、主に水（H2O）の酸素に付
着する水素と、脂質（脂肪）並びにその他の組織
に見られるアルキル−CH2−基の炭素に付着する
水素との間のものである。化学シフトの影響は、
重なり合う２つの像を発生することである。一方
の像は水の像であり、他方の像は、化学シフトに
相当する分だけ移動した脂質の像である。
NMR作像に於ける化学シフトによる人為効果
の観察並びに認識は、ジヤーナル・オブ・フイジ
カル・Ｅ・サイエンテイフイツク・インスツルメ
ンツ誌第14巻（1981年）所載の論文「NMR作像
用の万能的な磁界勾配制御装置」にこの出願の発
明者ポールＡ・ボトムリーによつて最初に発表さ
れた。この論文で下記の式 ｇ2Nπδ*／γa (2) が、化学シフトによる人為効果を避ける為に、周
波数単位で測つて化学シフトδ*のスペクトルを持
つていて、空間的な範囲ａを持つサンプルのＮ個
の画素を分解するのに必要な最低の作像勾配ｇと
して提案されている。周波数単位で測つた化学シ
フトの範囲が磁界の強さと共に直線的に増加する
し、空間的な解像度を最大にする為にＮを増加す
ることが望ましいから、実用的な勾配の強さが式
(2)を満足することが出来なくなる状態に忽ち近づ
く。更に、主磁界の固有の非均質性の為に絶対的
に必要な値以上に、勾配の強さを増加すること
は、こうするとNMR信号の周波数帯域幅が大き
くなり、従つて信号対雑音比が低下するので、不
利である。
の観察並びに認識は、ジヤーナル・オブ・フイジ
カル・Ｅ・サイエンテイフイツク・インスツルメ
ンツ誌第14巻（1981年）所載の論文「NMR作像
用の万能的な磁界勾配制御装置」にこの出願の発
明者ポールＡ・ボトムリーによつて最初に発表さ
れた。この論文で下記の式 ｇ2Nπδ*／γa (2) が、化学シフトによる人為効果を避ける為に、周
波数単位で測つて化学シフトδ*のスペクトルを持
つていて、空間的な範囲ａを持つサンプルのＮ個
の画素を分解するのに必要な最低の作像勾配ｇと
して提案されている。周波数単位で測つた化学シ
フトの範囲が磁界の強さと共に直線的に増加する
し、空間的な解像度を最大にする為にＮを増加す
ることが望ましいから、実用的な勾配の強さが式
(2)を満足することが出来なくなる状態に忽ち近づ
く。更に、主磁界の固有の非均質性の為に絶対的
に必要な値以上に、勾配の強さを増加すること
は、こうするとNMR信号の周波数帯域幅が大き
くなり、従つて信号対雑音比が低下するので、不
利である。
一般的に、空間的な情報か、或いはピークの振
幅を含めた化学シフトのスペクトル情報の何れか
が予め判つていなければ、１回のNMR走査によ
り化学シフトによる人為効果を計算によつて補正
することは不可能である。然し、こういうことが
判つていることは、未知の物体の内部を調べよう
とする作像実験の目的に反することである。この
為、化学シフトによる人為効果は大きな問題であ
り、均質な主たる磁界内で強い磁界で作像する場
合に、特にそうである。
幅を含めた化学シフトのスペクトル情報の何れか
が予め判つていなければ、１回のNMR走査によ
り化学シフトによる人為効果を計算によつて補正
することは不可能である。然し、こういうことが
判つていることは、未知の物体の内部を調べよう
とする作像実験の目的に反することである。この
為、化学シフトによる人為効果は大きな問題であ
り、均質な主たる磁界内で強い磁界で作像する場
合に、特にそうである。
従つて、化学シフトによる人為効果を克服する
NMR作像方法を提供することが望ましい。化学
シフトを持つ種目を分解することが出来る様な
NMR作像方法を提供することも望ましい。例え
ば、CH2脂質だけから構成された像は、心臓疾患
の評価と共に、血管内の脂肪、又はアテローム性
動脈硬化の病変又はペストをみるのに役立つこと
がある。
NMR作像方法を提供することが望ましい。化学
シフトを持つ種目を分解することが出来る様な
NMR作像方法を提供することも望ましい。例え
ば、CH2脂質だけから構成された像は、心臓疾患
の評価と共に、血管内の脂肪、又はアテローム性
動脈硬化の病変又はペストをみるのに役立つこと
がある。
発明の要約
この発明の第１の実施例では、同じ種目の選択
された化学シフト原子核のNMR周波数を分解す
ることが出来る様にし、化学シフトによる人為効
果を伴わずに、選択された原子核の像を構成する
ことが出来る様にするNMR作像方法が、普通の
作像順序の前に、選択されない原子核の化学シフ
トNMR周波数の上下の狭い周波数スペクトルを
持つRFパルス（「シズラー」パルスと呼ぶ）をサ
ンプルに印加し、狭い周波数スペクトルのRFパ
ルスの振幅を、選択されない原子核を飽和させ又
は反転して、これらの原子核が作像順序のデータ
収集の間、NMR信号を発生しない様に調節する
ことにより、サンプルの選択されない原子核を選
択的に飽和させ又は反転する工程を利用する。
された化学シフト原子核のNMR周波数を分解す
ることが出来る様にし、化学シフトによる人為効
果を伴わずに、選択された原子核の像を構成する
ことが出来る様にするNMR作像方法が、普通の
作像順序の前に、選択されない原子核の化学シフ
トNMR周波数の上下の狭い周波数スペクトルを
持つRFパルス（「シズラー」パルスと呼ぶ）をサ
ンプルに印加し、狭い周波数スペクトルのRFパ
ルスの振幅を、選択されない原子核を飽和させ又
は反転して、これらの原子核が作像順序のデータ
収集の間、NMR信号を発生しない様に調節する
ことにより、サンプルの選択されない原子核を選
択的に飽和させ又は反転する工程を利用する。
例えば飽和させようとする原子核のNMR周波
数に等しい周波数を持つRF搬送波を用意して、
その結果得られるRF搬送波パルスの幅並びに形
を制御する波形を用いて、このRF搬送波を振幅
変調して、RF搬送波パルスの周波数スペクトル
を、飽和させようとする原子核のNMR周波数の
上下の狭い周波数帯に制限することにより、所望
のスペクトル成分を持つRFパルスを形成するこ
とが出来る。RF搬送波パルスが磁界勾配の不在
の下にサンプルに印加され、サンプル内の選択さ
れない原子核を飽和させる（又は反転させる）。
２種類の化学シフト原子核を含むサンプルでは、
一方の原子核を飽和させ（又は反転させ）その後
逐次的に他方を飽和させることにより、原子核を
個別に分解して、各々の化学シフト原子核種目か
らの像を構成することが出来る。２種類より多く
の化学シフト原子核を含むサンプルでは、選択さ
れた原子核以外の全ての原子核を同時に飽和させ
又は反転させる為に、複合RF搬送波パルスを用
いることが出来る。
数に等しい周波数を持つRF搬送波を用意して、
その結果得られるRF搬送波パルスの幅並びに形
を制御する波形を用いて、このRF搬送波を振幅
変調して、RF搬送波パルスの周波数スペクトル
を、飽和させようとする原子核のNMR周波数の
上下の狭い周波数帯に制限することにより、所望
のスペクトル成分を持つRFパルスを形成するこ
とが出来る。RF搬送波パルスが磁界勾配の不在
の下にサンプルに印加され、サンプル内の選択さ
れない原子核を飽和させる（又は反転させる）。
２種類の化学シフト原子核を含むサンプルでは、
一方の原子核を飽和させ（又は反転させ）その後
逐次的に他方を飽和させることにより、原子核を
個別に分解して、各々の化学シフト原子核種目か
らの像を構成することが出来る。２種類より多く
の化学シフト原子核を含むサンプルでは、選択さ
れた原子核以外の全ての原子核を同時に飽和させ
又は反転させる為に、複合RF搬送波パルスを用
いることが出来る。
相異なる化学シフト種目を分解することが出来
る様にすると共に、化学シフトによる人為効果を
伴わずに、これらの種目のNMR像を構成するこ
とが出来る様にするこの発明の第２の実施例は、
90゜−τ−180゜スピン・エコー又は90゜−τ−180゜
−2τ−180゜−2τ−180゜…カー・パーセルRFパルス
順序（τはパルスの間の予め選ばれた一定の期間
である）の一部分として、選択的な励起用の90゜
又は180゜RFパルスの何れかの形で、他の点では
普通のNMR作像順序に化学シフト用選択性「シ
ズラー」パルスを用いる。何れの場合も、選択性
励起パルスは印加作像用磁界勾配の不在の下に印
加され、作像しようとする化学シフト原子核種目
だけを選択する様に調整される。選択的な励起
が、例えば平面の選択の為にも、作像順序に使わ
れる場合には、像平面の選択は、化学シフト種目
を選択するのに使われるパルスとは異なるRFパ
ルスを用いて行わなければならない。
る様にすると共に、化学シフトによる人為効果を
伴わずに、これらの種目のNMR像を構成するこ
とが出来る様にするこの発明の第２の実施例は、
90゜−τ−180゜スピン・エコー又は90゜−τ−180゜
−2τ−180゜−2τ−180゜…カー・パーセルRFパルス
順序（τはパルスの間の予め選ばれた一定の期間
である）の一部分として、選択的な励起用の90゜
又は180゜RFパルスの何れかの形で、他の点では
普通のNMR作像順序に化学シフト用選択性「シ
ズラー」パルスを用いる。何れの場合も、選択性
励起パルスは印加作像用磁界勾配の不在の下に印
加され、作像しようとする化学シフト原子核種目
だけを選択する様に調整される。選択的な励起
が、例えば平面の選択の為にも、作像順序に使わ
れる場合には、像平面の選択は、化学シフト種目
を選択するのに使われるパルスとは異なるRFパ
ルスを用いて行わなければならない。
好ましい実施例の詳しい説明
この発明は、水及び脂質のピーク、即ちNMR
信号を分解し、それによつて発生される化学シフ
トによる人為効果を克服する為に、NMRによる
陽子の作像に使うのに特に適しており、こういう
場合について説明する。然し、後で判るが、これ
はこの発明の利用する１例にすぎない。
信号を分解し、それによつて発生される化学シフ
トによる人為効果を克服する為に、NMRによる
陽子の作像に使うのに特に適しており、こういう
場合について説明する。然し、後で判るが、これ
はこの発明の利用する１例にすぎない。
この発明を説明する前に、NMR作像に基本に
ついて簡単に二，三の説明をしておくのがよいと
思われる。第１図にNMRサンプル１０を示す。
これは例として円筒形である。サンプル１０が、
普通のデカルト座標系のｚ軸の正の方向を向く均
質な主たる静磁界Bpの中に配置される。ｚ軸は
サンプルの軸線１１と一致する様に選ぶ。座標系
の原点はサンプルの中心に選ぶが、これは磁界勾
配の存在の下に、サンプルを選択的に照射するこ
とによつて選択されるサンプルの薄い平面状スラ
ブ又は作像容積１２の中心でもある。典型的には
作像の為にこういう勾配を３つ用いる。
ついて簡単に二，三の説明をしておくのがよいと
思われる。第１図にNMRサンプル１０を示す。
これは例として円筒形である。サンプル１０が、
普通のデカルト座標系のｚ軸の正の方向を向く均
質な主たる静磁界Bpの中に配置される。ｚ軸は
サンプルの軸線１１と一致する様に選ぶ。座標系
の原点はサンプルの中心に選ぶが、これは磁界勾
配の存在の下に、サンプルを選択的に照射するこ
とによつて選択されるサンプルの薄い平面状スラ
ブ又は作像容積１２の中心でもある。典型的には
作像の為にこういう勾配を３つ用いる。
Gx（ｔ）＝∂Bp／∂x (3)
Gy（ｔ）＝∂Bp／∂y (4)
Gz（ｔ）＝∂Bp／∂z (5)
勾配Gx，Gy，Gzは一般的に時間ｔの異なる関数
であり、これに関連した磁界bx，by，bzは次の様
になる。
であり、これに関連した磁界bx，by，bzは次の様
になる。
bx＝Gx（ｔ）ｘ (6)
by＝Gy（ｔ）ｙ (7)
bz＝Gz（ｔ）ｚ (8)
後で更に詳しく説明するが、サンプルの異なる
部分を選択的に励起して、この部分からのNMR
信号を検出する為の作像パルス順序の一部分分と
して、勾配がRF磁界パルスと共にサンプルに印
加される。RFパルスは磁界Bpに直交する向きで
あり、特定の平面状領域内の原子核を共鳴状態に
励起する為に、例えば磁界勾配と組合せて使われ
る。
部分を選択的に励起して、この部分からのNMR
信号を検出する為の作像パルス順序の一部分分と
して、勾配がRF磁界パルスと共にサンプルに印
加される。RFパルスは磁界Bpに直交する向きで
あり、特定の平面状領域内の原子核を共鳴状態に
励起する為に、例えば磁界勾配と組合せて使われ
る。
第２ａ図及び第２ｂ図は、1.5Tの磁界の中で、
夫々人間の頭及び腿全体から記録した64MHzの
1Hスペクトル１４及び１６を夫々示す。各々の
スペクトルの２つのピーク１４ａ，１４ｂ又は１
６ａ，１６ｂは、水（H2O）の陽子（ピーク１
４ａと１６ａ）及びアルキル基（−CH2−）の陽
子（ピーク１４ｂと１６ｂ）に夫々対応する。ピ
ークの相対的な強度が検査する組織並びに個人に
よつて変わることが判る。例えば腿のスペクトル
１６ｂに比較して、脳のスペクトル１４ｂで観測
される−CH2−アルキル成分が一層小さい。然
し、頭の−CH2−NMR成分は、前に述べた様
に、2DFTの頭像の周縁にゴーストの人為効果を
依然として発生する位にある。第２ａ図及び第２
ｂ図から、−CH2−ピーク１４ｂ及び１６ｂが、
夫々の水のピーク１４ａ及び１６ａから約＋
3.5ppm（例えば大まかに約220Hz）シフトしてい
て、その中点で1ppm（即ち、約64Hz）程度の線幅
を持つことが判る。
夫々人間の頭及び腿全体から記録した64MHzの
1Hスペクトル１４及び１６を夫々示す。各々の
スペクトルの２つのピーク１４ａ，１４ｂ又は１
６ａ，１６ｂは、水（H2O）の陽子（ピーク１
４ａと１６ａ）及びアルキル基（−CH2−）の陽
子（ピーク１４ｂと１６ｂ）に夫々対応する。ピ
ークの相対的な強度が検査する組織並びに個人に
よつて変わることが判る。例えば腿のスペクトル
１６ｂに比較して、脳のスペクトル１４ｂで観測
される−CH2−アルキル成分が一層小さい。然
し、頭の−CH2−NMR成分は、前に述べた様
に、2DFTの頭像の周縁にゴーストの人為効果を
依然として発生する位にある。第２ａ図及び第２
ｂ図から、−CH2−ピーク１４ｂ及び１６ｂが、
夫々の水のピーク１４ａ及び１６ａから約＋
3.5ppm（例えば大まかに約220Hz）シフトしてい
て、その中点で1ppm（即ち、約64Hz）程度の線幅
を持つことが判る。
この発明の第１の実施例では、普通の作像順序
より前であるが、それと時間的に接近して、(1)−
CH2−共鳴周波数を中心とする狭い周波数帯の周
波数成分、及び(2)−CH2−原子核を飽和させるの
に十分な、即ち、スピンを励起状態にして、これ
らのスピンが作像順序の間にNMR信号を発生し
ない様にするのに十分な振幅、を持つRF選択性
「シズラー」飽和パルスをサンプルに印加するこ
とにより、脂質に対応するNMR信号を抑圧する
ことが出来る。シズラー・パルスの帯域幅は、−
CH2−ピーク１４ｂ又は１６ｂの周波数の拡がり
をカバーる位に広くするが、水の原子核のピーク
１４ａ，１６ａに関連する周波数領域の飽和を避
ける位に狭くすべきである。第２ａ図及び第２ｂ
図に示すスペクトルでか、シズラー・パルスは
1ppm、例えば約64Hz（1.5Tで）程度の帯域幅
BWsを持つていてよい。
より前であるが、それと時間的に接近して、(1)−
CH2−共鳴周波数を中心とする狭い周波数帯の周
波数成分、及び(2)−CH2−原子核を飽和させるの
に十分な、即ち、スピンを励起状態にして、これ
らのスピンが作像順序の間にNMR信号を発生し
ない様にするのに十分な振幅、を持つRF選択性
「シズラー」飽和パルスをサンプルに印加するこ
とにより、脂質に対応するNMR信号を抑圧する
ことが出来る。シズラー・パルスの帯域幅は、−
CH2−ピーク１４ｂ又は１６ｂの周波数の拡がり
をカバーる位に広くするが、水の原子核のピーク
１４ａ，１６ａに関連する周波数領域の飽和を避
ける位に狭くすべきである。第２ａ図及び第２ｂ
図に示すスペクトルでか、シズラー・パルスは
1ppm、例えば約64Hz（1.5Tで）程度の帯域幅
BWsを持つていてよい。
シズラー・パルスは異なる多数の方法によつて
発生することが出来る。例えば、飽和させ、反転
させ或いはその他の形で励起しようとする原子核
の周波数に設定したRF発生器をパルス変調する
か或いはゲートして、正しい周波数及び帯域幅の
RFパルスを発生することが出来る。シズラー・
パルスの帯域幅は、パルスの持続時間並びにパル
スの形の何れか一方又は両方を制御することによ
つて制御することが出来る。周知の様に、ｔ秒の
幅、即ち、持続時間を持つ矩形のRFパルスは、
パルスのRF周波数を中心とする約２／ｔの周波
数帯を照射する。この為、32ミリ秒の持続時間ｔ
を持つパルスは約62.5Hzの帯域幅を持つが、これ
は第２ａ図又は第２ｂ図の−CH2−ピーク１４ｂ
又は１６ｂの1ppmの帯域幅と大体等しい。然し、
矩形パルスは、（sinω）／ωの形で変化する周知
の周波数分布を持つているので、今述べた周波数
範囲を越える周波数成分を持つ点が望ましくな
い。シズラー・パルスとしては、一層明確に限定
された応答が得られる様に、ずつと明確な帯域幅
の縁を持つパルスを利用することが望ましい。パ
ルスの周波数成分を所望の帯域幅に閉じ込める様
に、適当な波形でRFパルスを振幅変調すること
により、所望の帯域幅を持つパルスを発生するこ
とが出来る。こういう波形はいろいろ利用し得る
し、実際に使うことが出来る。例えば、その１つ
の波形はガウス形波形であり、これはガウス形の
周波数分布を生ずる。使うことの出来る別の波形
は（sin bt）／btである。こゝでｂは定数であ
る。これはこの様な変調されたRFパルスの周波
数成分が、周波数領域で矩形の輪郭内に収まるか
らである。（sin bt）／bt変調によつて有限の切
取りが行われる為に、周波数領域のリンギングが
起るのを補償する為、RFパルスにハニングの窓
を適用して、パルス包絡線をハニング関数で変調
することにより、その側翼を減衰させるこことが
出来る。ガウス形及び｛sin bt）／bt形の変調波
形は、この発明で考えられる、また使うことの出
来る数多くの異なる種類の波形の内の２例であ
る。
発生することが出来る。例えば、飽和させ、反転
させ或いはその他の形で励起しようとする原子核
の周波数に設定したRF発生器をパルス変調する
か或いはゲートして、正しい周波数及び帯域幅の
RFパルスを発生することが出来る。シズラー・
パルスの帯域幅は、パルスの持続時間並びにパル
スの形の何れか一方又は両方を制御することによ
つて制御することが出来る。周知の様に、ｔ秒の
幅、即ち、持続時間を持つ矩形のRFパルスは、
パルスのRF周波数を中心とする約２／ｔの周波
数帯を照射する。この為、32ミリ秒の持続時間ｔ
を持つパルスは約62.5Hzの帯域幅を持つが、これ
は第２ａ図又は第２ｂ図の−CH2−ピーク１４ｂ
又は１６ｂの1ppmの帯域幅と大体等しい。然し、
矩形パルスは、（sinω）／ωの形で変化する周知
の周波数分布を持つているので、今述べた周波数
範囲を越える周波数成分を持つ点が望ましくな
い。シズラー・パルスとしては、一層明確に限定
された応答が得られる様に、ずつと明確な帯域幅
の縁を持つパルスを利用することが望ましい。パ
ルスの周波数成分を所望の帯域幅に閉じ込める様
に、適当な波形でRFパルスを振幅変調すること
により、所望の帯域幅を持つパルスを発生するこ
とが出来る。こういう波形はいろいろ利用し得る
し、実際に使うことが出来る。例えば、その１つ
の波形はガウス形波形であり、これはガウス形の
周波数分布を生ずる。使うことの出来る別の波形
は（sin bt）／btである。こゝでｂは定数であ
る。これはこの様な変調されたRFパルスの周波
数成分が、周波数領域で矩形の輪郭内に収まるか
らである。（sin bt）／bt変調によつて有限の切
取りが行われる為に、周波数領域のリンギングが
起るのを補償する為、RFパルスにハニングの窓
を適用して、パルス包絡線をハニング関数で変調
することにより、その側翼を減衰させるこことが
出来る。ガウス形及び｛sin bt）／bt形の変調波
形は、この発明で考えられる、また使うことの出
来る数多くの異なる種類の波形の内の２例であ
る。
第１の実施例について前に述べた様に、シズラ
ー・パルスが、普通の作像順序より前であるが、
それと時間的に接近して、勾配の不在の下にサン
プルに印加される。脂質の原子核を飽和させる効
異として、普通の作像順序の間に発生される
NMR信号からアルキル−CH2−周波数が除去さ
れ、こうして水のピーク１４ａ又は１６ａを分解
し、ピーク１４ｂ又は１６ｂによつて生ずる化学
シフトによる人為効果を避けることが出来る。更
に、この発明は、−CH2−像を組立てる為に、−
CH2−応答ピーク領域１４ｂ及び１６ｂを分解す
ることが出来る様に、水の原子核の応答ピーク１
４ａ又は１６ａを飽和させることが出来、そうい
う場合にまで拡大することが出来る。−CH2−像
は、脂肪の含有量を感知するので、血管内のアテ
ローセ性病変又はペストを突止めるのに、並びに
心臓疾患の評価に役立つことがある。
ー・パルスが、普通の作像順序より前であるが、
それと時間的に接近して、勾配の不在の下にサン
プルに印加される。脂質の原子核を飽和させる効
異として、普通の作像順序の間に発生される
NMR信号からアルキル−CH2−周波数が除去さ
れ、こうして水のピーク１４ａ又は１６ａを分解
し、ピーク１４ｂ又は１６ｂによつて生ずる化学
シフトによる人為効果を避けることが出来る。更
に、この発明は、−CH2−像を組立てる為に、−
CH2−応答ピーク領域１４ｂ及び１６ｂを分解す
ることが出来る様に、水の原子核の応答ピーク１
４ａ又は１６ａを飽和させることが出来、そうい
う場合にまで拡大することが出来る。−CH2−像
は、脂肪の含有量を感知するので、血管内のアテ
ローセ性病変又はペストを突止めるのに、並びに
心臓疾患の評価に役立つことがある。
第２の実施例では、原子核を飽和によつて除く
代りに、、所望の原子核種目を観察の為に選択し
て励起する為、シズラー・パルスを作像順序に取
入れる。シズラー・パルスを第２ａ図又は第２ｂ
図の水のピーク１４ａ又は１６ａを中心とする様
にすれば、スペクトル内の他の種目の化学シフト
による人為効果が像に現われることが防止され、
水成分だけの像が発生される。同様に脂質成分１
４ｂ又は１６ｂだけを選択することにより、−
CH2−成分を反映する像を求めることが出来る。
代りに、、所望の原子核種目を観察の為に選択し
て励起する為、シズラー・パルスを作像順序に取
入れる。シズラー・パルスを第２ａ図又は第２ｂ
図の水のピーク１４ａ又は１６ａを中心とする様
にすれば、スペクトル内の他の種目の化学シフト
による人為効果が像に現われることが防止され、
水成分だけの像が発生される。同様に脂質成分１
４ｂ又は１６ｂだけを選択することにより、−
CH2−成分を反映する像を求めることが出来る。
勿論、この発明は陽子の作像以外にも用いるこ
とが出来る。例えば、多重化学シフト・ピークを
持つ他の原子核を作像する為、複合パルスを用い
て、選択された原子核以外の全ての原子核を飽和
させて、作像の為に夫々のピークを分解すること
が出来る。
とが出来る。例えば、多重化学シフト・ピークを
持つ他の原子核を作像する為、複合パルスを用い
て、選択された原子核以外の全ての原子核を飽和
させて、作像の為に夫々のピークを分解すること
が出来る。
NMR作像順序は数多く知られているが、この
発明はどの特定のNMR作像順序にも拘束されな
い。この発明は公知の任意の作像順序に一般的に
用いることが出来る。第３図は多重角度投影作像
順序に用いたこの発明の第１の実施例を示してお
り、第４図は２次元フーリエ変換（スピン捩れ
形）作像順序に用いたこの発明の別の実施例を示
している。これらの２つの作像順序は係属中の米
国特許出願通し番号第345444号に詳しく記載され
ている。従つて第３図及び第４図の作像順序は全
般的に説明するにとゞめる。
発明はどの特定のNMR作像順序にも拘束されな
い。この発明は公知の任意の作像順序に一般的に
用いることが出来る。第３図は多重角度投影作像
順序に用いたこの発明の第１の実施例を示してお
り、第４図は２次元フーリエ変換（スピン捩れ
形）作像順序に用いたこの発明の別の実施例を示
している。これらの２つの作像順序は係属中の米
国特許出願通し番号第345444号に詳しく記載され
ている。従つて第３図及び第４図の作像順序は全
般的に説明するにとゞめる。
第３図では、前に説明した様にして作つた割合
長いシズラー飽和パルス２０が、第１の期間q1の
間、印加磁界勾配の不在の下に、例えば、勾配
Gx，Gy，Gzの信号部分２２ａ，２３ａ，２４ａ
の大きさが何れもゼロである間に、サンプルに印
加される。パルス２０の振幅包絡線及び周波数
は、サンプル内の望ましくない原子核、例えば脂
質を飽和させる様に選ぶ。
長いシズラー飽和パルス２０が、第１の期間q1の
間、印加磁界勾配の不在の下に、例えば、勾配
Gx，Gy，Gzの信号部分２２ａ，２３ａ，２４ａ
の大きさが何れもゼロである間に、サンプルに印
加される。パルス２０の振幅包絡線及び周波数
は、サンプル内の望ましくない原子核、例えば脂
質を飽和させる様に選ぶ。
シズラー飽和パルス２０に続いて、期間q2乃至
q6の間、勾配信号２２ａ，２３ｂ，２４ｂ及び
RFパルス信号２６で構成された普通の多重角度
投影作像順序をサンプルに印加して、選ばれたｘ
−ｙ平面内の原子核を励起する。この結果得られ
たNMR信号２８をフーリエ変換して、ｘ及びｙ
勾配の大きさによて定められた、この平面内の半
径線に沿つて投影を作る。
q6の間、勾配信号２２ａ，２３ｂ，２４ｂ及び
RFパルス信号２６で構成された普通の多重角度
投影作像順序をサンプルに印加して、選ばれたｘ
−ｙ平面内の原子核を励起する。この結果得られ
たNMR信号２８をフーリエ変換して、ｘ及びｙ
勾配の大きさによて定められた、この平面内の半
径線に沿つて投影を作る。
図面に示す様に、期間q2に、勾配Gzの正の部
分２４ａ−１の存在の下に、狭い周波数帯の90゜
選択性RFパルス２６ａを印加して、所望のｘ−
ｙ平面を選ぶ。RFパルス２６ａは、選ばれた平
面のラーマ周波数に等しい周波数を持つRF搬送
波をガウス形、（sin bt）／bt形等の波形で振幅
変調して、パルスの周波数スペクトルを選ばれた
平面の周波数の上下の狭い帯域に制限することに
よつて形成し得る。普通の作像順序の場合には、
90゜選択性パルス２６ａの帯域幅は「狭い」と考
えられいるが、シズラー飽和パルスに比較すれ
ば、その励起スペクトルは非常に大きく、1KHz
程度であることがある。期間、９3の間、夫々ｘ
及びｙ方向に印加される勾配Gxの位相戻し用の
正の部分２２ｂ−１及び勾配Gyの部分２３ｂ−
１と共に、勾配Gzの負の部分２４ｂ−２を印加
して、期間q2に励起されたスピンの位相戻しをす
る。勾配巻線の電流が落着かせる為の短い待ち期
間の後、90゜選択性パルス２６ａから時間τ経つ
て、期間q4の間に、180゜非選択性反転RFパルス
２６ｂをサンプルに印加する。これによつて、
180゜パルス２６ｂから時間τ後に、スピンエコー
NMR信号２８ａが発生され、この信号２８ａ
は、夫々ｇ cos θ及びｇ sin θに等しい大き
さを持つ勾配Gx及び勾配Gyの部分２２ｂ−２及
び部分２３ｂ−２の存在の下に読出される。（ｇ
cos θ）及び（ｇ sin θ）が、投影をする特
定の半径線の角度θを定める。第３図に示す作像
順序をθの異なる値（例えば1゜間隔）で多数回繰
返し、作像平面内の少なくとも180゜の円弧をカバ
ーすることが出来る。この結果得られるデータ
（NMR信号２８ａ）を処理して像を組立てるこ
とが出来る。多重角度投影順序の毎回の繰返しの
前に、シズラー・パルス２０が来る。
分２４ａ−１の存在の下に、狭い周波数帯の90゜
選択性RFパルス２６ａを印加して、所望のｘ−
ｙ平面を選ぶ。RFパルス２６ａは、選ばれた平
面のラーマ周波数に等しい周波数を持つRF搬送
波をガウス形、（sin bt）／bt形等の波形で振幅
変調して、パルスの周波数スペクトルを選ばれた
平面の周波数の上下の狭い帯域に制限することに
よつて形成し得る。普通の作像順序の場合には、
90゜選択性パルス２６ａの帯域幅は「狭い」と考
えられいるが、シズラー飽和パルスに比較すれ
ば、その励起スペクトルは非常に大きく、1KHz
程度であることがある。期間、９3の間、夫々ｘ
及びｙ方向に印加される勾配Gxの位相戻し用の
正の部分２２ｂ−１及び勾配Gyの部分２３ｂ−
１と共に、勾配Gzの負の部分２４ｂ−２を印加
して、期間q2に励起されたスピンの位相戻しをす
る。勾配巻線の電流が落着かせる為の短い待ち期
間の後、90゜選択性パルス２６ａから時間τ経つ
て、期間q4の間に、180゜非選択性反転RFパルス
２６ｂをサンプルに印加する。これによつて、
180゜パルス２６ｂから時間τ後に、スピンエコー
NMR信号２８ａが発生され、この信号２８ａ
は、夫々ｇ cos θ及びｇ sin θに等しい大き
さを持つ勾配Gx及び勾配Gyの部分２２ｂ−２及
び部分２３ｂ−２の存在の下に読出される。（ｇ
cos θ）及び（ｇ sin θ）が、投影をする特
定の半径線の角度θを定める。第３図に示す作像
順序をθの異なる値（例えば1゜間隔）で多数回繰
返し、作像平面内の少なくとも180゜の円弧をカバ
ーすることが出来る。この結果得られるデータ
（NMR信号２８ａ）を処理して像を組立てるこ
とが出来る。多重角度投影順序の毎回の繰返しの
前に、シズラー・パルス２０が来る。
第４図はスピン捩れ形作像の為の２次元フーリ
エ変換（2DFT）作像順序に用いたシズラー飽和
パルス２０′を示している。前と同じくシズラー
飽和パルス２０′は、選択された化学シフト原子
核を飽和させる様に形成されていて、期間q1の
間、勾配の不在の下に（例えばGx，Gy，Gzの部
分２２a′，２３a′，２４a′の大きさが略ゼロであ
る時に）サンプルに印加される。期間q2の間、勾
配Gzの正の部分２４b′−１の存在の下に、90゜選
択性RFパルス２６a′を印加して、作像平面を選
択的に励起する。期間q3の間、位相外し用の勾配
Gxの正の部分２２b′−１及び位相符号化用の勾配
Gyの部分２３b′−１と共に、勾配Gzの負の部分
２４b′−２を印加して、期間q2の間に励起された
平面状領域内の核スピンの位相戻しをする。勾配
巻線の電流が落着く様にする為の短い期間の後、
90゜選択性パルス２６a′から時間τ後の期間q4の
間に、180゜非選択性反転RFパルス２６b′を印加
し、期間q5及びq6の間、位相戻し用の勾配Gxの
正の部分２２b′−２を印加して、180゜パルス２６
b′から時間τ後に、ｘ軸に沿つた核スピンの空間
的な情報を求める。
エ変換（2DFT）作像順序に用いたシズラー飽和
パルス２０′を示している。前と同じくシズラー
飽和パルス２０′は、選択された化学シフト原子
核を飽和させる様に形成されていて、期間q1の
間、勾配の不在の下に（例えばGx，Gy，Gzの部
分２２a′，２３a′，２４a′の大きさが略ゼロであ
る時に）サンプルに印加される。期間q2の間、勾
配Gzの正の部分２４b′−１の存在の下に、90゜選
択性RFパルス２６a′を印加して、作像平面を選
択的に励起する。期間q3の間、位相外し用の勾配
Gxの正の部分２２b′−１及び位相符号化用の勾配
Gyの部分２３b′−１と共に、勾配Gzの負の部分
２４b′−２を印加して、期間q2の間に励起された
平面状領域内の核スピンの位相戻しをする。勾配
巻線の電流が落着く様にする為の短い期間の後、
90゜選択性パルス２６a′から時間τ後の期間q4の
間に、180゜非選択性反転RFパルス２６b′を印加
し、期間q5及びq6の間、位相戻し用の勾配Gxの
正の部分２２b′−２を印加して、180゜パルス２６
b′から時間τ後に、ｘ軸に沿つた核スピンの空間
的な情報を求める。
ｙ軸方向にスピン捩れを導入する為に、期間q3
の間、ｙ軸方法に位相符号化用の勾配Gyの部分
２３b′−１を印加する。スピンの位相が異なるこ
とによつて符号化された空間情報により、異なる
ｘ位置にあるスピンが異なる周波数で歳差運動を
する様にし、各々のｘ位置にある復帰信号２８
a′を分離することが出来る様にする。この後の作
像順序の間、（破線で示す様に）勾配Gyの部分分
２３b′−１に異なる値を用いて、異なる投影を行
い、これらの投影の２次元フーリエ変換によつて
完全な平面像が再生される。毎回の繰返しで、普
通のスピン捩れ形作像順（期間q2から始まる）の
直前にシズラー飽和パルス２０′を印加する。
の間、ｙ軸方法に位相符号化用の勾配Gyの部分
２３b′−１を印加する。スピンの位相が異なるこ
とによつて符号化された空間情報により、異なる
ｘ位置にあるスピンが異なる周波数で歳差運動を
する様にし、各々のｘ位置にある復帰信号２８
a′を分離することが出来る様にする。この後の作
像順序の間、（破線で示す様に）勾配Gyの部分分
２３b′−１に異なる値を用いて、異なる投影を行
い、これらの投影の２次元フーリエ変換によつて
完全な平面像が再生される。毎回の繰返しで、普
通のスピン捩れ形作像順（期間q2から始まる）の
直前にシズラー飽和パルス２０′を印加する。
第３図及び第４図はこの発明を用いることが出
来る作像順序の２つの例にすぎない。この発明は
この他の作像順序にも同じ様に用いることが出来
る。
来る作像順序の２つの例にすぎない。この発明は
この他の作像順序にも同じ様に用いることが出来
る。
前に述べた様に、水素（1H）スペクトル中の
アルキル（−CH2−）原子核を飽和させて、その
結果得られる像が水の原子核の応答だけで構成さ
れていて、化学シフトによる人為効果が入らない
様にする為に、シズラー飽和パルスを用いること
が出る。この後、シズラー・パルスを用いて水の
原子核を飽和させ、−CH2−原子核の像を構成す
ることが出来る。２種類より多くの化学シフト種
目を含むサンプルを作像する場合、シズラー・パ
ルスは、何れも相異なる原子核を飽和させて他の
選択された原子核を作像することが出来る様にし
た２つ又は更に多くの飽和パルスから成る複合パ
ルスにすることが出来る。
アルキル（−CH2−）原子核を飽和させて、その
結果得られる像が水の原子核の応答だけで構成さ
れていて、化学シフトによる人為効果が入らない
様にする為に、シズラー飽和パルスを用いること
が出る。この後、シズラー・パルスを用いて水の
原子核を飽和させ、−CH2−原子核の像を構成す
ることが出来る。２種類より多くの化学シフト種
目を含むサンプルを作像する場合、シズラー・パ
ルスは、何れも相異なる原子核を飽和させて他の
選択された原子核を作像することが出来る様にし
た２つ又は更に多くの飽和パルスから成る複合パ
ルスにすることが出来る。
第５図及び第６図は、現在のRFパルスの内の
１つに変えて、普通のNMR作像パルス順序にシ
ズラー・パルスを取入れ、こうして期間q1にシズ
ラー・パルスを印加することを省いたこの発明の
第２の実施例を示す。例えば第５図は、順序２
６″の第１の期間q2に、90゜励起パルスとしてシズ
ラー・パルス２０″を用いた、2DFTスピン捩れ
形作像順序に応用した場合を示す。期間q2の90゜
パルスは前は第３図及び第４図でスライスの選択
に使われていたが、所望の化学シフト種目の選択
は印加する作像勾配２２a″，２３a″，２４a″の不
在の下に行なわなければならないから、この順序
のスライス選択部分が、後の期間q4の180゜パルス
２６b″に移動している。90゜シズラー・パルス２
０″の励起帯域幅は、前と同じく、所望の原子核
種目の帯域幅だけを励起する様に調節されるが、
90゜シズラー・パルス２０″の振幅は、このこうい
う種目に対して90゜選択性パルスとなる様に調節
される。90゜パルスが落着いた後、第４図の順序
と同じく、期間q3の間、勾配Gxの正の部分２２
b″−１及び位相符号化用の勾配Gyの部分２３
b″−１を印加する。この後、期間q4の間、ｚ軸に
垂直な作像平面を選択する為に、勾配Gzの部分
２４b′−１の存在の下に、スライス選択性
180゜RFパルス２６b″を印加する。NMRスピンエ
コー信号２８″はやはり期間q5及びq6に一様なｘ
勾配２２b″−２の存在の下に標本化される。この
後の作像順序の間、（破線で示す様に）Gy部分２
６３b″−１に異なる値を用いて、異なる投影を作
り、これらの投影の２次元フーリエ変換によつて
完全な平面像を再生する。
１つに変えて、普通のNMR作像パルス順序にシ
ズラー・パルスを取入れ、こうして期間q1にシズ
ラー・パルスを印加することを省いたこの発明の
第２の実施例を示す。例えば第５図は、順序２
６″の第１の期間q2に、90゜励起パルスとしてシズ
ラー・パルス２０″を用いた、2DFTスピン捩れ
形作像順序に応用した場合を示す。期間q2の90゜
パルスは前は第３図及び第４図でスライスの選択
に使われていたが、所望の化学シフト種目の選択
は印加する作像勾配２２a″，２３a″，２４a″の不
在の下に行なわなければならないから、この順序
のスライス選択部分が、後の期間q4の180゜パルス
２６b″に移動している。90゜シズラー・パルス２
０″の励起帯域幅は、前と同じく、所望の原子核
種目の帯域幅だけを励起する様に調節されるが、
90゜シズラー・パルス２０″の振幅は、このこうい
う種目に対して90゜選択性パルスとなる様に調節
される。90゜パルスが落着いた後、第４図の順序
と同じく、期間q3の間、勾配Gxの正の部分２２
b″−１及び位相符号化用の勾配Gyの部分２３
b″−１を印加する。この後、期間q4の間、ｚ軸に
垂直な作像平面を選択する為に、勾配Gzの部分
２４b′−１の存在の下に、スライス選択性
180゜RFパルス２６b″を印加する。NMRスピンエ
コー信号２８″はやはり期間q5及びq6に一様なｘ
勾配２２b″−２の存在の下に標本化される。この
後の作像順序の間、（破線で示す様に）Gy部分２
６３b″−１に異なる値を用いて、異なる投影を作
り、これらの投影の２次元フーリエ変換によつて
完全な平面像を再生する。
第６図は順序の期間q4の180゜励起パルスとして
シズラー・パルス２０″を使うことにより、第２
の実施例を2DFTスピン捩れ形作像順序に用いた
場合を示す。期間q2，q3，q5及びq6に於ける勾配
及びRFパルスの印加及びデータの収集は、第４
図の順序の同じ期間と同様に行われる。然し、期
間q4で、180゜パルス２６b′の代りに、適当な調節
された励起帯域幅並びに選択された原子核種目に
対する180゜パルスに対応する振幅を持つ180゜シズ
ラー・パルス２０を用いる。
シズラー・パルス２０″を使うことにより、第２
の実施例を2DFTスピン捩れ形作像順序に用いた
場合を示す。期間q2，q3，q5及びq6に於ける勾配
及びRFパルスの印加及びデータの収集は、第４
図の順序の同じ期間と同様に行われる。然し、期
間q4で、180゜パルス２６b′の代りに、適当な調節
された励起帯域幅並びに選択された原子核種目に
対する180゜パルスに対応する振幅を持つ180゜シズ
ラー・パルス２０を用いる。
第２の実施例に対する投影若生方法（第３図）
に対応するパルス方式を利用するには、第３図と
同様なGx勾配順序（信号２２ｂ−１，２２ａ
及び２２ｂ−２）及びGy勾配順序（信号２
３b′−１及び２３ａ）を第５図又は第６図の同
じ期間に用いらればよい。
に対応するパルス方式を利用するには、第３図と
同様なGx勾配順序（信号２２ｂ−１，２２ａ
及び２２ｂ−２）及びGy勾配順序（信号２
３b′−１及び２３ａ）を第５図又は第６図の同
じ期間に用いらればよい。
前に述べた様にシズラー励起パルスは、最初に
水素（1H）スペクトル中の−CH2−原子核を選
択して、その結果得られる像が−CH2−原子核応
答だけで構成され、化学シフトによる人為効果が
入らない様にする為に用いることが出来る。次に
シズラー・パルスを用いて、水の原子核を励起
し、水の原子核の像を構成することが出来る。
水素（1H）スペクトル中の−CH2−原子核を選
択して、その結果得られる像が−CH2−原子核応
答だけで構成され、化学シフトによる人為効果が
入らない様にする為に用いることが出来る。次に
シズラー・パルスを用いて、水の原子核を励起
し、水の原子核の像を構成することが出来る。
第７図はこの発明に使われるNMR作像装置３
０の簡略ブロツク図である。この装置は汎用計算
機手段３２と、それに結合されたデイスク貯蔵手
段３３及びインターフエイス手段３５で構成され
る。RF発信手段３８、信号平均化手段４０、及
びｘ，ｙ及びｚ勾配コイル４６，４７，４８を
夫々付勢する為の勾配電源手段４２，４３，４４
が何れもインターフエイス手段３５を介して計算
機手段３２に結合されている。
０の簡略ブロツク図である。この装置は汎用計算
機手段３２と、それに結合されたデイスク貯蔵手
段３３及びインターフエイス手段３５で構成され
る。RF発信手段３８、信号平均化手段４０、及
びｘ，ｙ及びｚ勾配コイル４６，４７，４８を
夫々付勢する為の勾配電源手段４２，４３，４４
が何れもインターフエイス手段３５を介して計算
機手段３２に結合されている。
RF発信手段３８を用いて、第３図乃至第６図
に示した作像順序に必要なシズラー飽和パルス２
０，２０′，２０″又は２０とRFパルス２６ａ
及び２６ｂ，２６a′及び２６b′，２６a″及び２６
b″，２６ａ及び２６ｂ等の両方を発生するこ
とが出来る。これらのパルスをRF電力増幅手段
５０で増幅して、発信コイル５２に印加すること
が出来る。コイル５２によつてサンプルに印加さ
れた信号に応答して、NMR作像信号が発生され
る。こうして得られたNMR信号を受信コイル５
４で受信し、低雑音前置増幅手段５６で増幅し、
波して受信手段５８で検出することが出来る。
受信手段の出力信号をデイジタル化し、信号平均
化手段４０で平均化し、こうして得られたデータ
計算機によつて処理し、像を組立てると共に、
CRT表示装置等で像を表示することが出来る。
前置増幅手段５６及び増幅手段５８は、発信器又
は計算機から線６０，６２を介して供給されるゲ
ート信号又は消去信号により、並びに受動形波
作用により、RFパルスから保護するのが普通で
ある。磁石手段６４が均質な主たる静磁界Bpを
発生する。計算機手段３２が装置の制御に使われ
るが、勾配電源手段４２乃至４４に対する電圧波
形を発生することが出来る。発信手段３８は、シ
ズラー飽和パルス並びにRF作像パルスに対して
必要な周波数を持つRF搬送波を発生する、計算
機によつて制御される少なくとも１つのプログラ
ム可能な周波数合成手段３８ａと、RFパルスの
幅を制御するゲート回路と、RFパルスに包絡線
変調波形を印加する変調器とで構成することが好
ましい。変調波形は計算機で発生することが出来
る。多重化学シフト原子核を同時に飽和させる
為、発信手段３８は多重RF周波数変調（FM）
回路及び振幅変調器を持つていてよい。
に示した作像順序に必要なシズラー飽和パルス２
０，２０′，２０″又は２０とRFパルス２６ａ
及び２６ｂ，２６a′及び２６b′，２６a″及び２６
b″，２６ａ及び２６ｂ等の両方を発生するこ
とが出来る。これらのパルスをRF電力増幅手段
５０で増幅して、発信コイル５２に印加すること
が出来る。コイル５２によつてサンプルに印加さ
れた信号に応答して、NMR作像信号が発生され
る。こうして得られたNMR信号を受信コイル５
４で受信し、低雑音前置増幅手段５６で増幅し、
波して受信手段５８で検出することが出来る。
受信手段の出力信号をデイジタル化し、信号平均
化手段４０で平均化し、こうして得られたデータ
計算機によつて処理し、像を組立てると共に、
CRT表示装置等で像を表示することが出来る。
前置増幅手段５６及び増幅手段５８は、発信器又
は計算機から線６０，６２を介して供給されるゲ
ート信号又は消去信号により、並びに受動形波
作用により、RFパルスから保護するのが普通で
ある。磁石手段６４が均質な主たる静磁界Bpを
発生する。計算機手段３２が装置の制御に使われ
るが、勾配電源手段４２乃至４４に対する電圧波
形を発生することが出来る。発信手段３８は、シ
ズラー飽和パルス並びにRF作像パルスに対して
必要な周波数を持つRF搬送波を発生する、計算
機によつて制御される少なくとも１つのプログラ
ム可能な周波数合成手段３８ａと、RFパルスの
幅を制御するゲート回路と、RFパルスに包絡線
変調波形を印加する変調器とで構成することが好
ましい。変調波形は計算機で発生することが出来
る。多重化学シフト原子核を同時に飽和させる
為、発信手段３８は多重RF周波数変調（FM）
回路及び振幅変調器を持つていてよい。
特定の化学シフト原子核を飽和させ又は励起す
るのに必要なシズラー飽和パルス又は励起パルス
２０，２０′，２０″又は２０のパラメータは、
異なる幾つかの方法で決定することが出来る。例
えばシズラー飽和パルスの周波数は、装置を運転
して、発信手段３８の周波数合成手段３８ａを、
その周波数が選択された化学シフト原子核の
NMR周波数と合うまで調節することによつて、
決定することが出来る。この後、シズラー飽和パ
ルスを用いる場合は、化学シフト原子核による
NMR信号２８又は２８′が消えるまで、又はシ
ズラー90゜或180゜パルスを夫々用いた場合は、FID
又はスピンエコー信号２８″又は２８が夫々最
大になる様に、RFパルスのパルス幅及びパルス
の強さを調節することが出来る。例えば陽子の作
像の場合、シズラー飽和パルスによつて、−CH2
−原子核による信号を抑圧する為に、脂質（−
CH2−分が多い）材料を入れた壜をサンプルの近
くに配置して、発信手段の合成手段の周波数の中
心合せを助けることが出来る。一旦シズラー飽和
パルスのパラメータが決定されたら、作像の間、
計算機が合成手段の周波数を制御して、選択され
た作像平面に対応するパルス２６ａ／２６ｂ、又
は２６a′／２６b′の周波数とシズラー飽和パルス
の周波数の間で交互に切換えることが出来る。こ
の代りに、90゜選択性パルス２６ａ／２６a′はシ
ズラー飽和パルスよりもかなり大きいスペクトル
を持つており、大抵の場合に化学シフトのずれは
割合小さいから、発信手段の合成手段の周波数
は、単に飽和させようとする化学シフト原子核の
周波数に設定し、変調波形及びパルス幅を発生し
ようとするパルスの種類に従つて制御してもよ
い。例えば90゜選択性パルスに対して数ppmの周
波数のずれは殆んど有害な影響がない。これはそ
れでもパルスが選択された作像平面のNMR周波
数の前後の周波数成分を持つているからである。
るのに必要なシズラー飽和パルス又は励起パルス
２０，２０′，２０″又は２０のパラメータは、
異なる幾つかの方法で決定することが出来る。例
えばシズラー飽和パルスの周波数は、装置を運転
して、発信手段３８の周波数合成手段３８ａを、
その周波数が選択された化学シフト原子核の
NMR周波数と合うまで調節することによつて、
決定することが出来る。この後、シズラー飽和パ
ルスを用いる場合は、化学シフト原子核による
NMR信号２８又は２８′が消えるまで、又はシ
ズラー90゜或180゜パルスを夫々用いた場合は、FID
又はスピンエコー信号２８″又は２８が夫々最
大になる様に、RFパルスのパルス幅及びパルス
の強さを調節することが出来る。例えば陽子の作
像の場合、シズラー飽和パルスによつて、−CH2
−原子核による信号を抑圧する為に、脂質（−
CH2−分が多い）材料を入れた壜をサンプルの近
くに配置して、発信手段の合成手段の周波数の中
心合せを助けることが出来る。一旦シズラー飽和
パルスのパラメータが決定されたら、作像の間、
計算機が合成手段の周波数を制御して、選択され
た作像平面に対応するパルス２６ａ／２６ｂ、又
は２６a′／２６b′の周波数とシズラー飽和パルス
の周波数の間で交互に切換えることが出来る。こ
の代りに、90゜選択性パルス２６ａ／２６a′はシ
ズラー飽和パルスよりもかなり大きいスペクトル
を持つており、大抵の場合に化学シフトのずれは
割合小さいから、発信手段の合成手段の周波数
は、単に飽和させようとする化学シフト原子核の
周波数に設定し、変調波形及びパルス幅を発生し
ようとするパルスの種類に従つて制御してもよ
い。例えば90゜選択性パルスに対して数ppmの周
波数のずれは殆んど有害な影響がない。これはそ
れでもパルスが選択された作像平面のNMR周波
数の前後の周波数成分を持つているからである。
この発明の好ましい実施例を図示し且つ説明し
たが、当業者であれば、この発明の範囲を逸脱せ
ずに、この実施例に種々の変更を加えることが出
来ることは云うまでもない。この発明の範囲は特
許請求の範囲の記載のみによつて限定されること
を承知されたい。
たが、当業者であれば、この発明の範囲を逸脱せ
ずに、この実施例に種々の変更を加えることが出
来ることは云うまでもない。この発明の範囲は特
許請求の範囲の記載のみによつて限定されること
を承知されたい。
第１図は静磁界の中に配置されていて、選択的
な励起によつて平面状の容積が限定されたNMR
サンプルの略図、第２ａ図及び第２ｂ図は人間の
頭及び腿の全体からの64MHzの陽子（1H）スペ
クトルを示すグラフであり、水及び脂質の陽子に
対応する２つの化学シフト・ピークを例示してい
る。第３図及び第４図は典型的なNMR作像パル
ス順序、即ち、多重角度投影作像順序及び２次元
フーリエ変換（スピン捩れ形）作像順序にこの発
明の飽和パルスを用いた場合を示すグラフ、第５
図及び第６図は、化学シフト選択性（飽和）パル
スが90゜又は180゜励起パルスであつて、普通の２
次元フーリエ変換（2DFT）NMR作像順序に組
込まれた現在好ましいと考えられる別の実施例を
示すグラフ、第７図はこの発明を実施するのに適
したNMMR作像装置の簡略ブロツク図である。
な励起によつて平面状の容積が限定されたNMR
サンプルの略図、第２ａ図及び第２ｂ図は人間の
頭及び腿の全体からの64MHzの陽子（1H）スペ
クトルを示すグラフであり、水及び脂質の陽子に
対応する２つの化学シフト・ピークを例示してい
る。第３図及び第４図は典型的なNMR作像パル
ス順序、即ち、多重角度投影作像順序及び２次元
フーリエ変換（スピン捩れ形）作像順序にこの発
明の飽和パルスを用いた場合を示すグラフ、第５
図及び第６図は、化学シフト選択性（飽和）パル
スが90゜又は180゜励起パルスであつて、普通の２
次元フーリエ変換（2DFT）NMR作像順序に組
込まれた現在好ましいと考えられる別の実施例を
示すグラフ、第７図はこの発明を実施するのに適
したNMMR作像装置の簡略ブロツク図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 化学シフトNMR周波数を持つ、同じ種目の
不所望の原子核をも含むサンプルの選択された原
子核のNMR作像方法に於て、(イ)磁界勾配が印加
されていない状態で、不所望の選択されない原子
核の化学シフトNMR周波数に実質的に等しい搬
送波周波数を持つパルス式RF磁界を前記サンプ
ルに照射し、(ロ)パルス幅を選択して、前記工程(イ)
の照射するパルス式RF磁界の周波数スペクトル
を、前記選択されない原子核の化学シフトNMR
周波数の上下に存在し、かつ選択された原子核の
NMR周波数を含むように選ばれた狭い周波数帯
に制限し、(ハ)選択された原子核からNMR応答信
号を発生させるように選ばれたNMR作像信号順
序を前記サンプルに印加し、(ニ)前記工程(イ)の照射
するRF磁界の振幅を調節して、選択されない原
子核を飽和させて、該選択されない原子核が前記
工程(ハ)のNMR作像信号順序に応答したNMR応
答信号の一部としてNMR信号を発生しない様に
し、(ホ)前記工程(ハ)のNMR作像信号順序に応答し
た前記サンプルから受信したNMR応答信号を処
理して、不所望の原子核による成分のない、前記
サンプル内での選択された原子核の分布の像を作
成する工程を有するNMR作像方法。 ２ 特許請求の範囲１）に記載したNMR作像方
法に於て、前記工程(ロ)が、前記選択された原子核
のNMR周波数のパルス周波数成分が実質的に発
生しない様にRFパルスの包絡線を形成する工程
を含んでいるNMR作像方法。 ３ 特許請求の範囲１）に記載したNMR作像方
法に於て、RFパルスの幅を選ぶ前記工程(ロ)が、
最大パルス期間（tn）を量（１／tn）が選択され
た原子核並びに選択されない原子核の化学シフト
NMR周波数の間の差より小さくする様に選び、
パルス幅の持続時間をtnより小さいｔ秒に設定し
て、幅が約（２／ｔ）Hzの狭い周波数帯を持つ
RF搬送波を発生する工程を含んでいるNMR作
像方法。 ４ 特許請求の範囲３）に記載したNMR作像方
法に於て、前記RF搬送波パルスの周波数スペク
トルを選ばれた狭い周波帯に実質的に制限する予
め選ばれた波形で前記RF搬送波パルスを振幅変
調する工程を含むNMR作像方法。 ５ 特許請求の範囲１）に記載したNMR作像方
法に於て、少なくとも0.5Tの大きさを持つ主た
る静磁界がサンプルに印加されている状態で少な
くとも前記工程(イ)、(ロ)及び(ニ)を行う工程を含んで
いるNMR作像方法。 ６ 特許請求の範囲５）に記載したNMR作像方
法に於て、主たる静磁界が1.5T程度であるNMR
作像方法。 ７ 特許請求の範囲１）に記載したNMR作像方
法に於て、前記サンプルが化学シフトNMR周波
数を持つ多種目の原子核を持つており、更に、何
れも各々の選択されない原子核種目の化学シフト
NMR周波数の上下で発生される選ばれた一組の
周波数を持つ複合RF磁界としてRF磁界パルスを
発生し、各々のRF磁界パルスの大きさを調節し
て、夫々の関連した種目の選択されない原子核を
同時に飽和させる工程を含むNMR作像方法。 ８ 特許請求の範囲１）に記載したNMR作像方
法に於て、前記工程(ロ)が、選択されない原子核の
化学シフトNMR周波数での前記照射するRF磁
界の振幅を調節して、選択された原子核が実質的
に90゜パルスを受けるようにする工程を含むNMR
作像方法。 ９ NMR作像に於ける化学シフトによる人為効
果を克服する様に、化学シフトNMR周波数を持
つ第１及び第２の原子核を含むサンプルの選択さ
れた原子核からのNMR信号を分解する方法に於
て、(イ)前記サンプルに作像信号順序を印加し、(ロ)
磁界勾配が何もない状態で第１の原子核を選択的
に飽和させて、前記サンプルの第２の原子核が作
像信号順序に応答する間、該第１の原子核が実質
的にNMR信号を発生しない様にし、(ハ)作像信号
順序に応答して第２の原子核によつて発生された
NMR信号を収集し、(ニ)収集したNMR信号を処
理して、第１の原子核の化学シフトによる人為効
果が実質的にない像を形成する工程から成る方
法。 １０ 特許請求の範囲９）に記載した方法に於
て、(ホ)前記工程の後で第１の原子核の代りに第２
の原子核を選択的に飽和させ、(ヘ)第１の原子核に
よつて発生されたNMR信号に対して、収集する
工程及び処理する工程(ハ)及び(ニ)を繰返して、第２
の原子核の化学シフトによる人為効果が実質的に
ない像を形成する工程を含む方法。 １１ 特許請求の範囲９）に記載した方法に於
て、飽和させる工程(ロ)が、(a)作像信号順序の前
に、第１の原子核の化学シフトNMR周波数を実
質的に中心とする搬送波周波数を持つRF搬送波
パルス信号をサンプルに印加し、(b)搬送波パルス
の波形を調節して、第２の原子核の化学シフト
NMR周波数にある略全部のパルス信号周波数成
分を除去し、(c)搬送波パルス信号の振幅を第１の
原子核を飽和させるのに十分なレベルに増大させ
る工程から成る方法。 １２ 特許請求の範囲１１）に記載した方法に於
て、前記調節する工程(b)が、RF搬送波信号パル
スの持続時間をｔ秒のパルス幅に制御し、該ｔ秒
は、前記第１及び第２の原子核の化学シフト
NMR周波数の間の隔たりよりも小さい大体
（１／ｔ）Hzの周波数帯域幅の半値となる様に選
ばれており、周波数スペクトルを前記第１の原子
核の化学シフトNMR周波数の上下の大体２／ｔ
Hzの帯域幅に実質的に制限する様に予め選ばれた
波形で前記RF搬送波パルス信号を振幅変調する
工程で構成されている方法。 １３ 特許請求の範囲１１）に記載した方法に於
て、前記作像信号順序を開始する前、この開始に
近い時点で、印加磁界勾配の不在の下に、前記
RF搬送波パルス信号をサンプルに印加する工程
を含む方法。 １４ 特許請求の範囲９）に記載した方法に於
て、前記サンプルの多重作像投影を求める為に、
前記工程(イ)、(ハ)及び(ニ)を反復的に多数回繰返す工
程を含んでおり、前記工程(ロ)が、作像信号順序を
印加する工程(イ)を反復的に毎回繰返す前に、第１
の原子核を選択的に飽和させる工程を含む方法。 １５ 複数の化学シフトNMR周波数を持つ同じ
種目の所望の原子核及び不所望の原子核を共に含
むサンプルの所望の原子核のNMR作像方法に於
て、(イ)サンプルに所望の原子核の作像用のNMR
作像信号順序を印加し、(ロ)前記作像信号順序に応
答してサンプルの所望の原子核から受取つた
NMR信号を処理し、(ハ)前記工程(イ)のNMR作像
信号順序の間で磁界勾配が印加されていないと
き、前記選択された不所望の原子核の化学シフト
NMR周波数のRF磁界で前記サンプルを照射し、
(ニ)前記工程(ハ)の照射するRF磁界を前記選択され
た不所望の原子核の化学シフトNMR周波数の上
下の選ばれた狭い周波数帯に実質的に制限し、(ホ)
前記工程(ハ)の照射するRF磁界の大きさを、前記
工程(イ)の作像信号順序の間、所望の原子核を励振
する様に調節する工程から成るNMR作像方法。 １６ 特許請求の範囲１５）に記載したNMR作
像方法に於て、前記照射する工程(ハ)が、選択され
た原子核の化学シフトNMR周波数に略等しい周
波数を持つRF搬送波信号パルスを前記サンプル
に印加する工程を含み、前記制限する工程(ニ)が、
前記RF搬送波信号パルスの周波数スペクトルを
選ばれた狭い周波帯に実質的に制限する様なパル
ス幅を選択する工程を含むNMR作像方法。 １７ 特許請求の範囲１６）に記載したNMR作
像方法に於て、前記工程(ニ)が、選択されない原子
核のNMR周波数のパルス周波数成分が実質的に
発生しない様に、RF搬送波信号パルスの包絡線
を形成する工程をも含んでいるNMR作像方法。 １８ 特許請求の範囲１５）に記載したNMR
作像方法に於て、サンプルに印加される少なくと
も0.5Tの大きさを持つ主たる静磁界の存在の下
に、少なくとも前記工程(ハ)、(ニ)及び(ホ)を行う工程
を含んでいるNMR作像方法。 １９ 特許請求の範囲１８）に記載したNMR作
像方法に於て、主たる静磁界が1.5T程度である
NMR作像方法。 ２０ NMR作像に於ける化学シフトによる人為
効果を克服する様に、各々が選択された並びに選
択されない多数の化学シフトNMR周波数のうち
の少なくとも１つを持つ複数の原子核種目を含む
サンプルの選択された原子核種目からのNMR信
号を分解する方法に於て、(イ)該サンプルにNMR
作像信号順序を印加し、(ロ)該作像順序の間で磁界
勾配が印加されていないとき、第１の選択された
原子核種目のみを選択的に励起して、サンプルが
作像信号順序に応答する間、第１の選択された原
子核種目が実質的にNMR信号を発生する様に
し、(ハ)作像信号順序に応答して第１の選択された
原子核種目によつて発生されたNMR信号を収集
し、(ニ)収集したNMR信号を処理して、他の多数
の化学シフト原子核種目の化学シフトによる人為
効果が実質的にない第１の選択された原子核種目
の像を形成する工程から成る方法。 ２１ 特許請求の範囲２０）に記載した方法に於
て、(ホ)その後で前記第１の選択された原子核種目
の代りに、第２の選択された種目の化学シフト原
子核を励起し、(ヘ)第２の選択された種目の原子核
によつて発生されたNMR信号に対して、収集す
る工程及び処理する工程(ハ)及び(ニ)を繰返して、他
の多数の原子核種目の化学シフトによる人為効果
が実質的にない第２の選択された種目の原子核の
像を形成する工程を含む方法。 ２２ 特許請求の範囲２０）に記載した方法に於
て、励起する工程(ロ)が、(a)作像信号順序の間、第
１の選択された原子核種目の化学シフトNMR周
波数を実質的に中心とする搬送波周波数を持つ
RF搬送波信号パルスをサンプルに印加し、(b)搬
送波信号パルスの波形を調節して、前記多数の原
子核種目の残りのものの他の全ての化学シフト
NMR周波数にある略全部のパルス周波数成分を
除去し、(c)搬送波信号パルスの振幅を第１の選択
された原子核種目を励起するのに十分なレベルに
調節する工程で構成されている方法。 ２３ 特許請求の範囲２２）に記載した方法に於
て、前記調節する工程(ニ)がRF搬送波信号パルス
の持続時間をｔ秒のパルス幅に制御し、該ｔ秒は
第１の選択された原子核種目と前記残りの原子核
種目の化学シフトNMR周波数の間の隔たりより
も小さい、大体（１／ｔ）Hzの周波数帯域幅の半
値となる様に選ばれており、周波数スペクトルを
第１の選択された原子核種目の化学シフトNMR
周波数の上下の約（２／ｔ）Hz程度の帯域幅に実
質的に制限する様に予め選ばれた波形で前記RF
搬送波信号パルスを振幅変調する工程から成る方
法。 ２４ 特許請求の範囲２２）に記載した方法に於
て、前記作像信号順序の初めの時点でRF搬送波
信号パルスをサンプルに印加する工程を含む方
法。 ２５ 化学シフトNMR周波数を持つ、同じ種目
の不所望の原子核をも含むサンプルの選択された
原子核のNMR作像装置に於て、(イ)磁界勾配が印
加されていない状態で、不所望の選択されない原
子核の化学シフトNMR周波数に実質的に等しい
搬送波周波数を持つパルス式RF磁界を前記サン
プルに照射する手段と、(ロ)パルス幅を選択して、
前記照射するパルス式RF磁界の周波数スペクト
ルを、前記選択されない原子核の化学シフト
NMR周波数の上下に存在し、かつ選択された原
子核のNMR周波数を含むように選ばれた狭い周
波数帯に制限する手段と、(ハ)選択された原子核か
らNMR応答信号を発生させるように選ばれた
NMR作像信号順序を前記サンプルに印加する手
段と、(ニ)前記照射するRF磁界の振幅を調節して、
選択されない原子核を飽和させて、該選択されな
い原子核が前記NMR作像信号順序に応答した
NMR応答信号の一部としてNMR信号を発生し
ない様にする手段と、(ホ)前記NMR作像信号順序
に応答した前記サンプルから受信したNMR応答
信号を処理して、不所望の原子核による成分のな
い、前記サンプル内での選択された原子核の分布
の像を作成する手段を有するNMR作像装置。 ２６ 特許請求の範囲２５）に記載したNMR作
像装置に於て、前記手段(ロ)が、前記選択された原
子核のNMR周波数のパルス周波数成分が実質的
に発生しない様にRFパルスの包絡線を形成する
手段を含んでいるNMR作像装置。 ２７ 特許請求の範囲２５）に記載したNMR作
像装置に於て、RFパルスの幅を選ぶ前記手段(ロ)
が、最大パルス期間（tn）を量（１／tn）が選択
された原子核並じに選択されない原子核の化学シ
フト周波数の間の差よる小さくする様に選ぶ手段
と、パルス幅の持続時間をtnより小さいｔ秒に設
定して、幅が約（２／ｔ）Hzの狭い周波数帯を持
つRF搬送波を発生させる手段を含んでいる
NMR作像装置。 ２８ 特許請求の範囲２７）に記載したNMR作
像装置に於て、前記RF搬送波パルスの周波数ス
ペクトルを選ばれた狭い周波帯に実質的に制限す
る予め選ばれた波形で前記RF搬送波パルスを振
幅変調する手段を含むNMR作像装置。 ２９ 特許請求の範囲２５）に記載したNMR作
像装置に於て、サンプルに照射し、パルス幅を選
択し、照射するRF磁界を調節する間、少なくと
も0.5Tの大きさを持つ主たる静磁界をサンプル
に印加する手段を含んでいるNMR作像装置。 ３０ 特許請求の範囲２９）に記載したNMR作
像装置に於て、主たる静磁界が1.5T程度である
NMR作像装置。 ３１ 特許請求の範囲２５）に記載したNMR作
像装置に於て、前記サンプルが化学シフトNMR
周波数を持つ多種目の原子核を持つており、更
に、何れも各々の選択されない原子核種目の化学
シフトNMR周波数の上下で発生される選ばれた
一組の周波数を持つ複合RF磁界としてRF磁界パ
ルスを発生する手段と、各々のRF磁界パルスの
大きさを調節して、夫々の関連した種目の選択さ
れない原子核を同時に飽和させる手段を含む
NMR作像装置。 ３２ 特許請求の範囲２５）に記載したNMR作
像装置に於て、前記手段(ロ)が、選択されない原子
核の化学シフトNMR周波数での前記照射する
RF磁界の振幅を調節して、選択された原子核が
実質的に90゜パルスを受けるようにする手段を含
むNMR作像装置。 ３３ NMR作像に於ける化学シフトによる人為
効果を克服する様に、化学シフトNMR周波数を
持つ第１及び第２の原子核を含むサンプルの選択
された原子核からのNMR信号を分解する装置に
於て、(イ)前記サンプルに作像信号順序を印加する
手段と、(ロ)磁界勾配が何もない状態で第１の原子
核を選択的に飽和させて、前記サンプルの第２の
原子核が作像信号順序に応答する間、該第１の原
子核が実質的にNMR信号を発生しない様にする
手段と、(ハ)作像信号順序に応答して第２の原子核
によつて発生されたNMR信号を収集する手段
と、(ニ)収集したNMR信号を処理して、第１の原
子核の化学シフトによる人為効果が実質的にない
像を形成する手段とを有する装置。 ３４ 特許請求の範囲３３）に記載した装置に於
て、(ホ)第１の原子核の代りに第２の原子核を選択
的に飽和させる手段と、(ヘ)第１の原子核によつて
発生されたNMR信号の収集及び処理を繰返し
て、第２の原子核の化学シフトによる人為効果が
実質的にない像を形成する手段を含む装置。 ３５ 特許請求の範囲３３）に記載した装置に於
て、飽和させる手段(ロ)が、(a)作像信号順序の前
に、第１の原子核の化学シフトNMR周波数を実
質的に中心とする搬送波周波数を持つRF搬送波
パルス信号をサンプルに印加する手段と、(b)搬送
波パルスの波形を調節して、第２の原子核の化学
シフトNMR周波数にある略全部のパルス信号周
波数成分を除去する手段と、(c)搬送波パルス信号
の振幅を第１の原子核を飽和させるのに十分なレ
ベルに増大させる手段から成る装置。 ３６ 特許請求の範囲３５）に記載した装置に於
て、前記調節する手段(b)が、RF搬送波信号パル
スの持続時間をｔ秒のパルス幅に制御し、該ｔ秒
は、前記第１及び第２の原子核の化学シフト
NMR周波数の間の隔たりよりも小さい大体
（１／ｔ）Hzの周波数帯域幅の半値となる様に選
ばれており、周波数スペクトルを前記第１の原子
核の化学シフトNMR周波数の上下の大体２／ｔ
Hzの帯域幅に実質的に制限する様に予め選ばれた
波形で前記RF搬送波パルス信号を振幅変調する
手段で構成されている装置。 ３７ 特許請求の範囲３５）に記載した装置に於
て、前記作像信号順序を開始する前、この開始に
近い時点で、印加磁界勾配の不在の下に、前記
RF搬送波パルス信号をサンプルに印加する手段
を含む装置。 ３８ 特許請求の範囲３３）に記載した装置に於
て、前記サンプルの多重作像投影を求める為に、
前記手段(イ)、(ハ)及び(ニ)を反復的に多数回繰返し作
動する手段を含んでおり、前記手段(ロ)が、作像信
号順序を印加する手段(イ)を反復的に毎回繰返し作
動する前に、第１の原子核を選択的に飽和させる
手段を含む装置。 ３９ 複数の化学シフトNMR周波数を持つ同じ
種目の所望の原子核及び不所望の原子核を共に含
むサンプルの所望の原子核のNMR作像装置に於
て、(イ)サンプルに所望の原子核の作像用のNMR
作像信号順序を印加する手段と、(ロ)前記作像信号
順序に応答してサンプルの所望の原子核から受取
つたNMR信号を処理する手段と、(ハ)前記NMR
作像信号順序の間で磁界勾配が印加されていない
とき、前記選択された不所望の原子核の化学シフ
トNMR周波数のRF磁界で前記サンプルを照射
する手段と、(ニ)前記照射するRF磁界を前記選択
された不所望の原子核の化学シフトNMR周波数
の上下の選ばれた狭い周波数帯に実質的に制限す
る手段と、(ホ)前記照射するRF磁界の大きさを、
前記作像信号順序の間、所望の原子核を励振する
様に調節する手段とを有するNMR作像装置。 ４０ 特許請求の範囲３９）に記載したNMR作
像装置に於て、前記照射する手段(ハ)が、選択され
た原子核の化学シフトNMR周波数に略等しい周
波数を持つRF搬送波信号パルスを前記サンプル
に印加する手段を含み、前記制限する手段(ニ)が、
前記RF搬送波信号パルスの周波数スペクトルを
選ばれた狭い周波帯に実質的に制限する様なパル
ス幅を選択する手段を含むNMR作像装置。 ４１ 特許請求の範囲４０）に記載したNMR作
像装置に於て、前記手段(ニ)が、選択されない原子
核のNMR周波数のパルス周波数成分が実質的に
発生しない様に、RF搬送波信号パルスの包絡線
を形成する手段をも含んでいるNMR作像装置。 ４２ 特許請求の範囲３９）に記載したNMR作
像装置に於て、サンプルに印加される少なくとも
0.5Tの大きさを持つ主たる静磁界の存在の下に、
サンプルを照射し、照射するRF磁界を制限し、
並びに照射するRF磁界の大きさを調節する手段
を含んでいるNMR作像装置。 ４３ 特許請求の範囲４２）に記載したNMR作
像装置に於て、主たる静磁界が1.5T程度である
NMR作像装置。 ４４ NMR作像に於ける化学シフトによる人為
効果を克服する様に、各々が選択された並びに選
択されない多数の化学シフトNMR周波数のうち
の少なくとも１つを持つ複数の原子核種目を含む
サンプルの選択された原子核種目からのNMR信
号を分解する装置に於て、(イ)該サンプルにNMR
作像信号順序を印加する手段と、(ロ)該作像順序の
間で磁界勾配が印加されていないとき、第１の選
択された原子核種目のみを選択的に励起して、サ
ンプルが作像信号順序に応答する間、第１の選択
された原子核種目が実質的にNMR信号を発生す
る様にする手段と、(ハ)作像信号順序に応答して第
１の選択された原子核種目によつて発生された
NMR信号を収集する手段と、(ニ)収集したNMR
信号を処理して、他の多数の化学シフト原子核種
目の化学シフトによる人為効果が実質的にない第
１の選択された原子核種目の像を形成する手段と
を有する装置。 ４５ 特許請求の範囲４４）に記載した装置に於
て、(ホ)前記第１の選択された原子核種目の代り
に、第２の選択された種目の化学シフト原子核を
励起する手段と、(ヘ)第２の選択された種目の原子
核によつて発生されたNMR信号に対して、収集
する手段及び処理する手段(ハ)及び(ニ)を繰返し作動
して、他の多数の原子核種目の化学シフトによる
人為効果が実質的にない第２の選択された種目の
原子核の像を形成する手段を含む装置。 ４６ 特許請求の範囲４４）に記載した装置に於
て、励起する手段(ロ)が、(a)作像信号順序の間、第
１の選択された原子核種目の化学シフトNMR周
波数を実質的に中心とする搬送波周波数をもつ
RF搬送波信号パルスをサンプルに印加する手段
と、(b)搬送波信号パルスの波形を調節して、前記
多数の原子核種目の残りのものの他の全ての化学
シフトNMR周波数にある略全部のパルス周波数
成分を除去する手段と、(c)搬送波信号パルスの振
幅を第１の選択された原子核種目を励起するのに
十分なレベルに調節する手段で構成されている装
置。 ４７ 特許請求の範囲４６）に記載した装置に於
て、前記調節する手段(ニ)がRF搬送波信号パルス
の持続時間をｔ秒のパルス幅に制御し、該ｔ秒は
第１の選択された原子核種目と前記残りの原子核
種目の化学シフトNMR周波数の間の隔たりより
も小さい、大体（１／ｔ）Hzの周波数帯域幅の半
値となる様に選ばれており、周波数スペクトルを
第１の選択された原子核種目の化学シフトNMR
周波数の上下の約（２／ｔ）Hz程度の帯域幅に実
質的に制限する様に予め選ばれた波形で前記RF
搬送波信号パルスを振幅変調する手段から成る装
置。 ４８ 特許請求の範囲４４）に記載した装置に於
て、前記作像信号順序の初めの時点でRF搬送波
信号パルスをサンプルに印加する手段を含む装
置。
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