JPH0616765B2 - Ｎｍｒ装置 - Google Patents
Ｎｍｒ装置Info
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- JPH0616765B2 JPH0616765B2 JP2217286A JP21728690A JPH0616765B2 JP H0616765 B2 JPH0616765 B2 JP H0616765B2 JP 2217286 A JP2217286 A JP 2217286A JP 21728690 A JP21728690 A JP 21728690A JP H0616765 B2 JPH0616765 B2 JP H0616765B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- array
- intensity
- nmr
- excitation
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- G—PHYSICS
- 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
- G01R33/24—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance for measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/246—Spatial mapping of the RF magnetic field B1
-
- G—PHYSICS
- 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
- G01R33/44—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
- G01R33/583—Calibration of signal excitation or detection systems, e.g. for optimal RF excitation power or frequency
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 この発明は核磁気共鳴（ＮＭＲ）装置及び方法の分野に
関する。更に具体的に云えば、この発明は送信ＲＦ励振
磁界の均質性並びに受信ＮＭＲ信号の均質性を測定する
装置に関する。
関する。更に具体的に云えば、この発明は送信ＲＦ励振
磁界の均質性並びに受信ＮＭＲ信号の均質性を測定する
装置に関する。
ＮＭＲ作像（イメージング）では、パルス状磁界勾配及
びパルス状無線周波磁界の組合せを用いて、作像しよう
とするサンプルの選ばれた領域内にある核スピンからの
ＮＭＲ作像情報を求める。典型的には、サンプルは、正
味の磁気モーメントを持つ核スピンを分極させる様に作
用する静磁界の中に位置ぎめされ、より多くの数のスピ
ンが分極磁界と整合し、相加わって正味の磁化を発生す
る様にする。個々の分極した核スピン、従って正味の磁
化Ｍが、分極磁界の軸線の周りに、磁気回転定数に磁界
の大きさを乗じた値に等しい周波数で共鳴、即ち歳差運
動をする。この関係はラーモアの関係と呼ばれている。
各々のＮＭＲ同位元素は固有の磁気回転比を持つ。水素
の原子核（生体で最も豊富な原子核）では、磁気回転比
は約４２．５８MHz／テスラである。例えば、磁界が約
１．５テスラであると、このラーモアの関係から予測さ
れる水素の原子核に対する共鳴周波数は約６３．９MHz
になる。
びパルス状無線周波磁界の組合せを用いて、作像しよう
とするサンプルの選ばれた領域内にある核スピンからの
ＮＭＲ作像情報を求める。典型的には、サンプルは、正
味の磁気モーメントを持つ核スピンを分極させる様に作
用する静磁界の中に位置ぎめされ、より多くの数のスピ
ンが分極磁界と整合し、相加わって正味の磁化を発生す
る様にする。個々の分極した核スピン、従って正味の磁
化Ｍが、分極磁界の軸線の周りに、磁気回転定数に磁界
の大きさを乗じた値に等しい周波数で共鳴、即ち歳差運
動をする。この関係はラーモアの関係と呼ばれている。
各々のＮＭＲ同位元素は固有の磁気回転比を持つ。水素
の原子核（生体で最も豊富な原子核）では、磁気回転比
は約４２．５８MHz／テスラである。例えば、磁界が約
１．５テスラであると、このラーモアの関係から予測さ
れる水素の原子核に対する共鳴周波数は約６３．９MHz
になる。
検出し得るＮＭＲ信号を求める為、核スピンの磁化を分
極磁界の軸線と一致する状態から離す様に回転させる。
この回転は、ラーモアの関係によって決定されるのと同
じ周波数の無線周波励振磁界を用いて行なわれる。正味
の磁化が回転する角度すなわちフリップ角は、無線周波
励振信号の磁界の強度とその持続時間とに関係する。無
線周波励振パルスの終りに、原子核は、通常のスピン状
態に緩和する際、励振に使ったのと同じ無線周波の減衰
信号を発生する。このＮＭＲ信号を受信コイルで拾い、
増幅し、ＮＭＲ装置によって処理する。
極磁界の軸線と一致する状態から離す様に回転させる。
この回転は、ラーモアの関係によって決定されるのと同
じ周波数の無線周波励振磁界を用いて行なわれる。正味
の磁化が回転する角度すなわちフリップ角は、無線周波
励振信号の磁界の強度とその持続時間とに関係する。無
線周波励振パルスの終りに、原子核は、通常のスピン状
態に緩和する際、励振に使ったのと同じ無線周波の減衰
信号を発生する。このＮＭＲ信号を受信コイルで拾い、
増幅し、ＮＭＲ装置によって処理する。
前に述べた様に、正味の磁化が回転する角度は、無線周
波磁界の強度と持続時間とに関係する。一般的にＮＭＲ
作像には、正味の核の磁化をある特定された角度だけ回
転することが要求される。この特定の角度とは違った角
度に回転すると、再生像に種々の問題が起ることがあ
る。こう云う問題の詳しい説明並びにその１つの解決策
が、米国特許第４，４４３，７６０号に記載されてい
る。
波磁界の強度と持続時間とに関係する。一般的にＮＭＲ
作像には、正味の核の磁化をある特定された角度だけ回
転することが要求される。この特定の角度とは違った角
度に回転すると、再生像に種々の問題が起ることがあ
る。こう云う問題の詳しい説明並びにその１つの解決策
が、米国特許第４，４４３，７６０号に記載されてい
る。
無線周波磁界の強度及びパルスの持続時間の誤差は、受
信信号にゴーストと云う人為効果（アーチファクト）を
加える他に、受信ＮＭＲ信号の振幅を大幅に減少する。
受信される無線周波ＮＭＲ信号はよい場合でも小さいか
ら、それが減少し、それに伴って信号対雑音比が悪くな
ることは望ましいことではない。
信信号にゴーストと云う人為効果（アーチファクト）を
加える他に、受信ＮＭＲ信号の振幅を大幅に減少する。
受信される無線周波ＮＭＲ信号はよい場合でも小さいか
ら、それが減少し、それに伴って信号対雑音比が悪くな
ることは望ましいことではない。
正味の磁化の特定の回転を行なわせるのに必要な無線周
波磁界の強度及びパルスの持続時間の組合せは、作像す
る対象によって変わる。一般的に、作像する対象の質量
が大きければ大きい程、磁界の強度並びに／又はパルス
の持続時間が増加する。更に、必要な磁界の強度及び持
続時間は、作像する物質を励振する為に、その中を励振
用の無線周波パルスが通らなければならない物質の種類
によっても変化する。作像する対象が例えば人体の一部
分である場合、無線周波磁界による励振は、患者の体
重、作像する身体の部分、並びに身体の脂肪の割合に取
分け影響される。
波磁界の強度及びパルスの持続時間の組合せは、作像す
る対象によって変わる。一般的に、作像する対象の質量
が大きければ大きい程、磁界の強度並びに／又はパルス
の持続時間が増加する。更に、必要な磁界の強度及び持
続時間は、作像する物質を励振する為に、その中を励振
用の無線周波パルスが通らなければならない物質の種類
によっても変化する。作像する対象が例えば人体の一部
分である場合、無線周波磁界による励振は、患者の体
重、作像する身体の部分、並びに身体の脂肪の割合に取
分け影響される。
各々のＮＭＲ走査を開始する前に、ＲＦ励振磁界が最適
のラーモア周波数である様に保証する為、ＲＦ送信機及
び受信機の周波数を調節するのが普通である。この手順
が米国特許第４，８０６，８６６号に記載されており、
この米国特許には、各々のＮＭＲ走査の始めに、最善の
ＲＦ送信機及び受信機の周波数を自動的に決定する較正
順序が説明されている。
のラーモア周波数である様に保証する為、ＲＦ送信機及
び受信機の周波数を調節するのが普通である。この手順
が米国特許第４，８０６，８６６号に記載されており、
この米国特許には、各々のＮＭＲ走査の始めに、最善の
ＲＦ送信機及び受信機の周波数を自動的に決定する較正
順序が説明されている。
同様に、各々のＮＭＲ走査を開始する前に、ＲＦ励振磁
界パルスによって正確な９０゜及び１８０゜のフリップ
角が生ずる様に、送信されるＲＦ励振磁界の強度及びＲ
Ｆ受信機の利得を調節するのが普通である。
界パルスによって正確な９０゜及び１８０゜のフリップ
角が生ずる様に、送信されるＲＦ励振磁界の強度及びＲ
Ｆ受信機の利得を調節するのが普通である。
上に述べた方式により、ＲＦ励振パルスが、所望のＮＭ
Ｒ信号を引出すのに最適の周波数、強度及び持続時間を
持つことが保証されるが、これは必ずしも、予想される
ＲＦ励振磁界が関心のある領域全体にわたって一様に作
られること、又はその結果得られるＮＭＲ信号が関心の
ある領域の中の全ての場所から一様に受信されることを
意味するものではない。事実、検査される対象を負荷と
する大抵の送信コイルによって発生されるＲＦ磁界は均
質ではなく、同様に、大抵の受信コイルの受信磁界も均
質ではない。これは、人体の特定の領域を作像する様に
設計された比較的小さいコイルである所謂表面コイルの
場合、特にそうである。送信及び受信コイルの磁界が均
質であっても、対象の中に入るＲＦ磁界の浸透は関心の
ある領域全体にわたって一様ではないことがあり、対象
物又は検査されるサンプルは一様でない形でコイルの負
荷となることがある。更に、送信及び受信コイルの間の
相互インダクタンスが、送信及び受信磁界に一層の非均
質性を招くことがある。
Ｒ信号を引出すのに最適の周波数、強度及び持続時間を
持つことが保証されるが、これは必ずしも、予想される
ＲＦ励振磁界が関心のある領域全体にわたって一様に作
られること、又はその結果得られるＮＭＲ信号が関心の
ある領域の中の全ての場所から一様に受信されることを
意味するものではない。事実、検査される対象を負荷と
する大抵の送信コイルによって発生されるＲＦ磁界は均
質ではなく、同様に、大抵の受信コイルの受信磁界も均
質ではない。これは、人体の特定の領域を作像する様に
設計された比較的小さいコイルである所謂表面コイルの
場合、特にそうである。送信及び受信コイルの磁界が均
質であっても、対象の中に入るＲＦ磁界の浸透は関心の
ある領域全体にわたって一様ではないことがあり、対象
物又は検査されるサンプルは一様でない形でコイルの負
荷となることがある。更に、送信及び受信コイルの間の
相互インダクタンスが、送信及び受信磁界に一層の非均
質性を招くことがある。
理由はどうであっても、送信又は受信磁界が均質でない
と、望ましくない低周波数の像の強度の陰影を招く。こ
れは、再生像中で、露出不足の写真と似た暗い領域又は
露出過剰の写真と似た明るい領域となって現れる場合が
多い。
と、望ましくない低周波数の像の強度の陰影を招く。こ
れは、再生像中で、露出不足の写真と似た暗い領域又は
露出過剰の写真と似た明るい領域となって現れる場合が
多い。
発明の要約 この発明は送信ＲＦ励振磁界の強度のマップを作る共
に、ＲＦ受信磁界の受信度のマップを作る方法と手段に
関する。更に具体的に云えば、この発明は、各々の配列
が相異なるＲＦ励振磁界の強度で実施されたＮＭＲ走査
によって発生される様にして、１組の強度配列を発生す
る手段と、１組の強度配列中の対応するデータ要素の各
組に曲線を当はめる手段と、当はめた各々の曲線に於け
るピークを決定して、該ピークから、送信配列及び受信
配列中の対応するデータ要素を発生する手段と、ＲＦ磁
界の非均質性をデータ要素の強度によって示す磁界マッ
プを発生する手段とを有する。
に、ＲＦ受信磁界の受信度のマップを作る方法と手段に
関する。更に具体的に云えば、この発明は、各々の配列
が相異なるＲＦ励振磁界の強度で実施されたＮＭＲ走査
によって発生される様にして、１組の強度配列を発生す
る手段と、１組の強度配列中の対応するデータ要素の各
組に曲線を当はめる手段と、当はめた各々の曲線に於け
るピークを決定して、該ピークから、送信配列及び受信
配列中の対応するデータ要素を発生する手段と、ＲＦ磁
界の非均質性をデータ要素の強度によって示す磁界マッ
プを発生する手段とを有する。
この発明の全般的な目的は、送信磁界及び受信磁界の非
均質性を定量的に示す表示を作ることである。受信配列
のデータをいろいろな方法で組合せて、ＲＦ受信磁界の
非均質性を表わす磁界マップを作ることが出来る。同様
に、ＲＦ送信磁界の非均質性を表わす送信配列のデータ
から、別個の磁界マップを作ることが出来る。
均質性を定量的に示す表示を作ることである。受信配列
のデータをいろいろな方法で組合せて、ＲＦ受信磁界の
非均質性を表わす磁界マップを作ることが出来る。同様
に、ＲＦ送信磁界の非均質性を表わす送信配列のデータ
から、別個の磁界マップを作ることが出来る。
この発明の更に特定の目的は、ＮＭＲ装置に於ける送信
ＲＦ励振磁界及びＲＦ受信磁界の非均質性の検出及び評
価を容易にする様な手順と装置を提供することである。
この発明は、それ自身のＲＦ装置を較正し、検査し又は
その問題を診断する様にＮＭＲ装置によって実行するこ
とが出来る手順を提供する。これは、ＮＭＲ装置に使わ
れるＲＦ励振コイル及びＲＦ受信コイルの性能と、その
性能がＮＭＲ走査の対象によって並びに相互によってど
の様に影響されるかを評価するのに特に役立つ。
ＲＦ励振磁界及びＲＦ受信磁界の非均質性の検出及び評
価を容易にする様な手順と装置を提供することである。
この発明は、それ自身のＲＦ装置を較正し、検査し又は
その問題を診断する様にＮＭＲ装置によって実行するこ
とが出来る手順を提供する。これは、ＮＭＲ装置に使わ
れるＲＦ励振コイル及びＲＦ受信コイルの性能と、その
性能がＮＭＲ走査の対象によって並びに相互によってど
の様に影響されるかを評価するのに特に役立つ。
この発明の別の全般的な目的は、ＲＦ受信磁界の非均質
性による、収集されたＮＭＲデータに対する影響から、
ＲＦ送信磁界の非均質性による、収集されたＮＭＲデー
タに対する影響を分離する手段を提供することである。
ＲＦの非均質性の「組合せ」の影響は、均質な対象を走
査することによって発生される像の陰影として容易に認
められる。この発明は、ＲＦ送信磁界の非均質性だけ又
はＲＦ受信磁界の非均質性だけを表わす別々の像を作る
ことが出来る様にする。この為、ＲＦの問題を一層明確
に且つ別々に区別することが出来る。
性による、収集されたＮＭＲデータに対する影響から、
ＲＦ送信磁界の非均質性による、収集されたＮＭＲデー
タに対する影響を分離する手段を提供することである。
ＲＦの非均質性の「組合せ」の影響は、均質な対象を走
査することによって発生される像の陰影として容易に認
められる。この発明は、ＲＦ送信磁界の非均質性だけ又
はＲＦ受信磁界の非均質性だけを表わす別々の像を作る
ことが出来る様にする。この為、ＲＦの問題を一層明確
に且つ別々に区別することが出来る。
この発明の上記並びにその他の目的及び利点は、以下の
説明から明らかになろう。この説明で図面を参照し、こ
の図面には例としてこの発明の好ましい実施例を示して
あるが、この実施例は必ずしもこの発明の範囲全体を表
わすものではなく、この発明の範囲の解釈に当たっては
特許請求の範囲を参照されたい。
説明から明らかになろう。この説明で図面を参照し、こ
の図面には例としてこの発明の好ましい実施例を示して
あるが、この実施例は必ずしもこの発明の範囲全体を表
わすものではなく、この発明の範囲の解釈に当たっては
特許請求の範囲を参照されたい。
好ましい実施例の説明 第１図には、ザ・ゼネラル・エレクトリック・カンパニ
イから「シグマ」の商標名で販売される、この発明を用
いた好ましいＮＭＲ装置の主な部品がブロック図で示さ
れている。装置の全体的な動作は、全体を１００で示し
たホスト・コンピュータ・システムによって制御され
る。このシステムは主コンピュータ１０１（例えばデー
タ・ゼネラルＭＶ４０００）を含む。コンピュータには
インターフェース１０２が付設されており、これを介し
て複数個のコンピュータの周辺装置及びＮＭＲ装置のそ
の他の部品が結合されている。コンピュータの周辺装置
の中には磁気テープ駆動装置１０４があり、これは患者
データ及び像をテープを記録する為に、主コンピュータ
の指示のもとに利用することが出来る。処理済み患者デ
ータは１１０で示した像ディスク記憶装置にも記憶する
ことが出来る。データの予備処理及び像の再生の為にア
レー・プロセッサ１０６を利用する。像プロセッサ１０
８の機能は、拡大、像の比較、グレースケールの調節及
び実時間のデータ表示の様な対話形の像の表示の操作を
行なうことである。コンピュータ・システムが、１１２
で示したディスク・データ記憶装置を利用して生のデー
タ（即ち像を構成する前のデータ）を記憶する手段を備
えている。オペレータ・コンソール１１６もインターフ
ェース１０２を介してコンピュータに結合されていて、
患者の検査に関するデータ、並びに較正、走査の開始と
終了の様なＮＭＲ装置の正しい動作に必要なこの他のデ
ータを入力する手段をオペレータに提供する。オペレー
タ・コンソールは、ディスク又は磁気テープに記憶され
た像を表示する為にも使われる。
イから「シグマ」の商標名で販売される、この発明を用
いた好ましいＮＭＲ装置の主な部品がブロック図で示さ
れている。装置の全体的な動作は、全体を１００で示し
たホスト・コンピュータ・システムによって制御され
る。このシステムは主コンピュータ１０１（例えばデー
タ・ゼネラルＭＶ４０００）を含む。コンピュータには
インターフェース１０２が付設されており、これを介し
て複数個のコンピュータの周辺装置及びＮＭＲ装置のそ
の他の部品が結合されている。コンピュータの周辺装置
の中には磁気テープ駆動装置１０４があり、これは患者
データ及び像をテープを記録する為に、主コンピュータ
の指示のもとに利用することが出来る。処理済み患者デ
ータは１１０で示した像ディスク記憶装置にも記憶する
ことが出来る。データの予備処理及び像の再生の為にア
レー・プロセッサ１０６を利用する。像プロセッサ１０
８の機能は、拡大、像の比較、グレースケールの調節及
び実時間のデータ表示の様な対話形の像の表示の操作を
行なうことである。コンピュータ・システムが、１１２
で示したディスク・データ記憶装置を利用して生のデー
タ（即ち像を構成する前のデータ）を記憶する手段を備
えている。オペレータ・コンソール１１６もインターフ
ェース１０２を介してコンピュータに結合されていて、
患者の検査に関するデータ、並びに較正、走査の開始と
終了の様なＮＭＲ装置の正しい動作に必要なこの他のデ
ータを入力する手段をオペレータに提供する。オペレー
タ・コンソールは、ディスク又は磁気テープに記憶され
た像を表示する為にも使われる。
コンピュータ・システムが、システム制御装置１１８及
び勾配増幅器装置１２８を介してＮＭＲ装置に対する制
御作用を行なう。コンピュータ１００が周知の形で（イ
ーサネット回線の様な）直列ディジタル通信回線１０３
を介して、システム制御装置１１８と連絡する。システ
ム制御装置１１８は、パルス制御モジュール（ＰＣＭ）
１２０、無線周波トランシーバ１２２、状態制御モジュ
ール（ＳＣＭ）１２４、及び部品を付勢するのに必要な
全体を１２６で示した電源の様な幾つかの部分装置を含
んでいる。ＰＣＭ １２０が主コンピュータ１０１から
供給された制御信号を利用して、勾配コイルの励振を制
御するディジタル波形や、ＲＦ励振パルスを変調する為
にトランシーバ１２２で使われるＲＦ包絡線波形の様な
ディジタル・タイミング及び制御信号を発生する。勾配
波形が、Ｇx ，Ｇy 及びＧz 増幅器１３０，１３２，１
３４で構成された勾配増幅器装置１２８に印加される。
各々の増幅器１３０，１３２，１３４を利用して、磁石
集成体１４６の一部分であって、全体を１３６で示した
集成体の対応する勾配コイルを励振する。励振された
時、勾配コイルが、主分極磁界と同じ方向に磁界の勾配
Ｇx ，Ｇy ，Ｇz を発生する。勾配はデカルト座標系の
互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向を持つ。即ち、主磁石
（図面に示してない）によって発生される磁界がＺ方向
であって、それをＢ0 と呼ぶことにし、Ｚ方向の合計磁
界をＢz と呼ぶことゝすると、Ｇx ＝δＢz ／δx ，Ｇ
y ＝δＢz ／δy ，Ｇz ＝δＢz ／δz であり、任意の
点（ｘ，ｙ，ｚ）に於ける磁界はＢ（ｘ，ｙ，ｚ）＝Ｂ
0 ＋Ｇx Ｘ＋Ｇy Ｙ＋Ｇz Ｚによって表わされる。
び勾配増幅器装置１２８を介してＮＭＲ装置に対する制
御作用を行なう。コンピュータ１００が周知の形で（イ
ーサネット回線の様な）直列ディジタル通信回線１０３
を介して、システム制御装置１１８と連絡する。システ
ム制御装置１１８は、パルス制御モジュール（ＰＣＭ）
１２０、無線周波トランシーバ１２２、状態制御モジュ
ール（ＳＣＭ）１２４、及び部品を付勢するのに必要な
全体を１２６で示した電源の様な幾つかの部分装置を含
んでいる。ＰＣＭ １２０が主コンピュータ１０１から
供給された制御信号を利用して、勾配コイルの励振を制
御するディジタル波形や、ＲＦ励振パルスを変調する為
にトランシーバ１２２で使われるＲＦ包絡線波形の様な
ディジタル・タイミング及び制御信号を発生する。勾配
波形が、Ｇx ，Ｇy 及びＧz 増幅器１３０，１３２，１
３４で構成された勾配増幅器装置１２８に印加される。
各々の増幅器１３０，１３２，１３４を利用して、磁石
集成体１４６の一部分であって、全体を１３６で示した
集成体の対応する勾配コイルを励振する。励振された
時、勾配コイルが、主分極磁界と同じ方向に磁界の勾配
Ｇx ，Ｇy ，Ｇz を発生する。勾配はデカルト座標系の
互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向を持つ。即ち、主磁石
（図面に示してない）によって発生される磁界がＺ方向
であって、それをＢ0 と呼ぶことにし、Ｚ方向の合計磁
界をＢz と呼ぶことゝすると、Ｇx ＝δＢz ／δx ，Ｇ
y ＝δＢz ／δy ，Ｇz ＝δＢz ／δz であり、任意の
点（ｘ，ｙ，ｚ）に於ける磁界はＢ（ｘ，ｙ，ｚ）＝Ｂ
0 ＋Ｇx Ｘ＋Ｇy Ｙ＋Ｇz Ｚによって表わされる。
トランシーバ１２２、ＲＦ増幅器１２８及びＲＦコイル
１３８によって発生される無線周波パルスと組合せて、
勾配磁界を利用して、検査する患者の領域から出て来る
ＮＭＲ信号に空間情報を符号化する。パルス制御モジュ
ール１２０によって発生される波形及び制御信号をトラ
ンシーバ１２２がＲＦ搬送波の変調及びモードの制御に
利用する。送信モードでは、送信機が、制御信号に従っ
て、無線周波波形をＲＦ電力増幅器１２３に供給し、そ
れが主磁石集成体１４６の中にあるＲＦコイル１３８を
付勢する。患者の励振された原子核から放射されるＮＭ
Ｒ信号が、送信に使われたのと同じ又は異なるＲＦコイ
ルによって感知される。信号はトランシーバ１２２の受
信機部分で検出され、増幅され、復調され、フィルタに
かけられてディジタル化される。処理済み信号が、イン
ターフェース１０２とトランシーバ１２２を結合する専
用の一方向高速ディジタル回線１０５を介して、処理の
為に主コンピュータ１０１に伝達される。
１３８によって発生される無線周波パルスと組合せて、
勾配磁界を利用して、検査する患者の領域から出て来る
ＮＭＲ信号に空間情報を符号化する。パルス制御モジュ
ール１２０によって発生される波形及び制御信号をトラ
ンシーバ１２２がＲＦ搬送波の変調及びモードの制御に
利用する。送信モードでは、送信機が、制御信号に従っ
て、無線周波波形をＲＦ電力増幅器１２３に供給し、そ
れが主磁石集成体１４６の中にあるＲＦコイル１３８を
付勢する。患者の励振された原子核から放射されるＮＭ
Ｒ信号が、送信に使われたのと同じ又は異なるＲＦコイ
ルによって感知される。信号はトランシーバ１２２の受
信機部分で検出され、増幅され、復調され、フィルタに
かけられてディジタル化される。処理済み信号が、イン
ターフェース１０２とトランシーバ１２２を結合する専
用の一方向高速ディジタル回線１０５を介して、処理の
為に主コンピュータ１０１に伝達される。
ＰＣＭ １２０及びＳＣＭ １２４は独立の装置であ
り、その両方が主コンピュータ１０１、患者位置ぎめ装
置１５２の様な周辺装置、及び相互に、直列通信回線１
０３を介して連絡する。ＰＣＭ １２０及びＳＣＭ １
２４は何れも、主コンピュータ１０１からの指令を処理
する１６ビット・マイクロプロセッサ（例えばインテル
８０８６）で夫々構成される。ＳＣＭ １２４が、患者
揺台の位置、及び可動の患者整合用扇形光ビーム（図に
示してない）の位置に関する情報を収集する手段を含
む。主コンピュータ１０１がこの情報を使って、像の表
示及び再生パラメータを変更する。ＳＣＭ １２４は、
患者輸送及び整合装置の作動の様な機能をも開始する。
り、その両方が主コンピュータ１０１、患者位置ぎめ装
置１５２の様な周辺装置、及び相互に、直列通信回線１
０３を介して連絡する。ＰＣＭ １２０及びＳＣＭ １
２４は何れも、主コンピュータ１０１からの指令を処理
する１６ビット・マイクロプロセッサ（例えばインテル
８０８６）で夫々構成される。ＳＣＭ １２４が、患者
揺台の位置、及び可動の患者整合用扇形光ビーム（図に
示してない）の位置に関する情報を収集する手段を含
む。主コンピュータ１０１がこの情報を使って、像の表
示及び再生パラメータを変更する。ＳＣＭ １２４は、
患者輸送及び整合装置の作動の様な機能をも開始する。
勾配コイル集成体１３６及びＲＦ送信及び受信コイル１
３８は、分極磁界を発生するのに使われる磁石の中孔の
中に取付けられている。磁石が主磁石集成体の一部分を
形成する。この集成体は患者整合装置１４８、シム・コ
イル電源１４０及び主磁石電源１４２を含む。シム電源
１４０を利用して、主磁石に関連するシム・コイルを付
勢する。こう云うコイルは、分極磁界の非均質性を補正
する為に使われる。抵抗形磁石の場合、主磁石電源１４
２を利用して磁石を連続的に付勢する。超導電形磁石の
場合、主磁石電源１４２は、磁石が発生する分極磁界を
適正な動作強度に持って来る為に利用され、その後は切
離される。永久磁石の場合、電源１４２は必要ではな
い。
３８は、分極磁界を発生するのに使われる磁石の中孔の
中に取付けられている。磁石が主磁石集成体の一部分を
形成する。この集成体は患者整合装置１４８、シム・コ
イル電源１４０及び主磁石電源１４２を含む。シム電源
１４０を利用して、主磁石に関連するシム・コイルを付
勢する。こう云うコイルは、分極磁界の非均質性を補正
する為に使われる。抵抗形磁石の場合、主磁石電源１４
２を利用して磁石を連続的に付勢する。超導電形磁石の
場合、主磁石電源１４２は、磁石が発生する分極磁界を
適正な動作強度に持って来る為に利用され、その後は切
離される。永久磁石の場合、電源１４２は必要ではな
い。
患者整合装置１４８が、患者揺台及び輸送装置１５０及
び患者位置ぎめ装置１５２と組合さって作用する。外部
の源からの干渉を最小限に抑える為、主磁石集成体、勾
配コイル集成体、ＲＦ送信及び受信コイル、及び患者取
扱装置で構成されるＮＲＭ装置の部品は、全体を１４４
で示したＲＦ遮蔽室の中に封入されている。この遮蔽は
一般的に、室全体を包み込む銅又はアルミニウムのスク
リーンの網目によって施される。スクリーンの網目が装
置によって発生されるＲＦ信号が外に漏れない様にする
と共に、装置を室外で発生されたＲＦ信号から遮蔽す
る。６３乃至６４MHz の動作周波数範囲では、約１００
dbの両方向減衰が典型的である。
び患者位置ぎめ装置１５２と組合さって作用する。外部
の源からの干渉を最小限に抑える為、主磁石集成体、勾
配コイル集成体、ＲＦ送信及び受信コイル、及び患者取
扱装置で構成されるＮＲＭ装置の部品は、全体を１４４
で示したＲＦ遮蔽室の中に封入されている。この遮蔽は
一般的に、室全体を包み込む銅又はアルミニウムのスク
リーンの網目によって施される。スクリーンの網目が装
置によって発生されるＲＦ信号が外に漏れない様にする
と共に、装置を室外で発生されたＲＦ信号から遮蔽す
る。６３乃至６４MHz の動作周波数範囲では、約１００
dbの両方向減衰が典型的である。
第１図及び第２図について更に詳しく説明すると、トラ
ンシーバ１２２が、電力増幅器１２３を介してコイル１
３８ＡにＲＦ励振磁界Ｂ1 を発生する部品と、コイル１
３８Ｂに誘起されたＮＭＲ信号を受取る部品とを含む。
ＲＦ励振磁界の基本周波数又は搬送波周波数が周波数合
成器２００によって発生される。これは主コンピュータ
１０１から通信回線１０３を介して１組のディジタル信
号（ＣＦ）を受取る。こう云うディジタル信号は、１ヘ
ルツの分解能で、出力２０１に発生すべき周波数を示
す。指令されたＲＦ搬送波が変調器２０２に印加され、
そこで線２０３を介して受取った信号に応答して、周波
数及び振幅変調され、その結果得られたＲＦ励振信号
が、線２０４を介してＰＣＭ １２０が受取る制御信号
に応答して、ターンオン及びターンオフされる。線２０
５を通るＲＦ励振パルス出力の大きさが送信減衰回路２
０６によって減衰させられる。この回路は、主コンピュ
ータ１０１から通信回線１０３を介してディジタル信号
ＴＡを受取る。減衰させられたＲＦ励振パルスが電力増
幅器１２３に印加され、これがＲＦ送信コイル１３８Ａ
を駆動する。
ンシーバ１２２が、電力増幅器１２３を介してコイル１
３８ＡにＲＦ励振磁界Ｂ1 を発生する部品と、コイル１
３８Ｂに誘起されたＮＭＲ信号を受取る部品とを含む。
ＲＦ励振磁界の基本周波数又は搬送波周波数が周波数合
成器２００によって発生される。これは主コンピュータ
１０１から通信回線１０３を介して１組のディジタル信
号（ＣＦ）を受取る。こう云うディジタル信号は、１ヘ
ルツの分解能で、出力２０１に発生すべき周波数を示
す。指令されたＲＦ搬送波が変調器２０２に印加され、
そこで線２０３を介して受取った信号に応答して、周波
数及び振幅変調され、その結果得られたＲＦ励振信号
が、線２０４を介してＰＣＭ １２０が受取る制御信号
に応答して、ターンオン及びターンオフされる。線２０
５を通るＲＦ励振パルス出力の大きさが送信減衰回路２
０６によって減衰させられる。この回路は、主コンピュ
ータ１０１から通信回線１０３を介してディジタル信号
ＴＡを受取る。減衰させられたＲＦ励振パルスが電力増
幅器１２３に印加され、これがＲＦ送信コイル１３８Ａ
を駆動する。
更に第１図及び第２図について説明すると、対象によっ
て発生されたＮＭＲ信号を受信コイル１３８Ｂで拾い、
受信機２０７の入力に印加する。受信機２０７がＮＭＲ
信号を増幅し、その後、この信号が主コンピュータ１０
１から回線１０３を介して受取ったディジタル減衰信号
（ＲＡ）によって決定された量だけ減衰させられる。受
信機２０７も、ＰＣＭ １２０から線２０８を介して送
られる信号によってターンオン及びターンオフされ、実
施される特定の収集によって要求される期間の間だけ、
ＮＭＲ信号が収集される様にする。
て発生されたＮＭＲ信号を受信コイル１３８Ｂで拾い、
受信機２０７の入力に印加する。受信機２０７がＮＭＲ
信号を増幅し、その後、この信号が主コンピュータ１０
１から回線１０３を介して受取ったディジタル減衰信号
（ＲＡ）によって決定された量だけ減衰させられる。受
信機２０７も、ＰＣＭ １２０から線２０８を介して送
られる信号によってターンオン及びターンオフされ、実
施される特定の収集によって要求される期間の間だけ、
ＮＭＲ信号が収集される様にする。
受信ＮＭＲ信号が直角検波器２０９によって復調され、
２つの信号Ｉ及びＱを発生し、それがフィルタを介し
て、包括的に２１５で示した１対のアナログ・ディジタ
ル変換器に結合される。こう云うＡ／Ｄ変換器が制御線
２０８によって付能され、有効な信号が存在する時だ
け、ディジタル化されたＮＭＲデータを発生する。デー
タが線１０５を介して主コンピュータ１０１に出力され
る。Ａ／Ｄ変換器の入力にあるフィルタが、Ｉ及びＱの
帯域幅を制限する為に、主コンピュータ１０１によって
制御される。直角検波器２０９は第２の周波数合成器２
１０からのＲＦ基準信号をも受取り、直角検波器２０９
がそれを利用して、ＮＭＲ信号の内、送信されたＲＦ搬
送波と同相である成分の振幅、並びにＮＭＲ信号の内、
それに対して直角位相である成分の振幅を感知する。周
波数合成器２１０は、復調信号の周波数を決定するディ
ジタル信号（ＣＦ）を回線１０３を介して受取る。２つ
の合成器２００，２１０の位相は線２１１を介して固定
され、大抵の測定では、２つの合成器の周波数は同じで
ある。
２つの信号Ｉ及びＱを発生し、それがフィルタを介し
て、包括的に２１５で示した１対のアナログ・ディジタ
ル変換器に結合される。こう云うＡ／Ｄ変換器が制御線
２０８によって付能され、有効な信号が存在する時だ
け、ディジタル化されたＮＭＲデータを発生する。デー
タが線１０５を介して主コンピュータ１０１に出力され
る。Ａ／Ｄ変換器の入力にあるフィルタが、Ｉ及びＱの
帯域幅を制限する為に、主コンピュータ１０１によって
制御される。直角検波器２０９は第２の周波数合成器２
１０からのＲＦ基準信号をも受取り、直角検波器２０９
がそれを利用して、ＮＭＲ信号の内、送信されたＲＦ搬
送波と同相である成分の振幅、並びにＮＭＲ信号の内、
それに対して直角位相である成分の振幅を感知する。周
波数合成器２１０は、復調信号の周波数を決定するディ
ジタル信号（ＣＦ）を回線１０３を介して受取る。２つ
の合成器２００，２１０の位相は線２１１を介して固定
され、大抵の測定では、２つの合成器の周波数は同じで
ある。
第３図には、２次元フーリエ変換（２ＤＦＴ）と呼ばれ
る形式であって、２次元「スピン捩れ形（spin-war
p）」とも呼ばれる種類の普通の作像パルス順序におけ
る２つのビュー（view）が示されている。このパルス順
序は、周知の様に、検査する物体の像を再生する為の作
像用ＮＭＲデータを求めるのに役立つ。２つのビューを
Ａ及びＢと記してあり、それらは位相符号化勾配磁界Ｇ
y を別とすると同一である。各々のビューは、位相が交
互に変わるＲＦ励振パルスを利用する。米国特許第４，
４４３，７６０号に記載されている様に、こう云うパル
スは位相が交互に変わるＮＭＲ信号Ｓ1 （ｔ）及び
Ｓ1 ′（ｔ）を発生して、ＮＭＲ装置内の特定のベース
ライン誤差を相殺する。
る形式であって、２次元「スピン捩れ形（spin-war
p）」とも呼ばれる種類の普通の作像パルス順序におけ
る２つのビュー（view）が示されている。このパルス順
序は、周知の様に、検査する物体の像を再生する為の作
像用ＮＭＲデータを求めるのに役立つ。２つのビューを
Ａ及びＢと記してあり、それらは位相符号化勾配磁界Ｇ
y を別とすると同一である。各々のビューは、位相が交
互に変わるＲＦ励振パルスを利用する。米国特許第４，
４４３，７６０号に記載されている様に、こう云うパル
スは位相が交互に変わるＮＭＲ信号Ｓ1 （ｔ）及び
Ｓ1 ′（ｔ）を発生して、ＮＭＲ装置内の特定のベース
ライン誤差を相殺する。
第３図の期間１（横軸に示す）に、正のＧx 磁界勾配パ
ルスの存在のもとに、選択性９０゜ＲＦ励振パルスが印
加される。パルス制御モジュール１２０（第１図）が周
波数合成器２００及び変調器２０２（第２図）に対して
必要な制御信号を供給し、その結果得られる励振パルス
が、作像する物体の予定の領域だけにある核スピンを励
振するのに正しい位相及び周波数になる様にする。典型
的には、励振パルスは（sin ｘ）／ｘ関数で振幅変調
することが出来る。合成器２００の周波数は、印加され
る分極磁界の強度並びに作像する特定のＮＭＲ種目に、
周知のラーモア方程式に従って依存する。パルス制御モ
ジュール１２０が勾配電源１２８にも作動信号を印加し
て、この場合はＧz 勾配パルスを発生する。
ルスの存在のもとに、選択性９０゜ＲＦ励振パルスが印
加される。パルス制御モジュール１２０（第１図）が周
波数合成器２００及び変調器２０２（第２図）に対して
必要な制御信号を供給し、その結果得られる励振パルス
が、作像する物体の予定の領域だけにある核スピンを励
振するのに正しい位相及び周波数になる様にする。典型
的には、励振パルスは（sin ｘ）／ｘ関数で振幅変調
することが出来る。合成器２００の周波数は、印加され
る分極磁界の強度並びに作像する特定のＮＭＲ種目に、
周知のラーモア方程式に従って依存する。パルス制御モ
ジュール１２０が勾配電源１２８にも作動信号を印加し
て、この場合はＧz 勾配パルスを発生する。
第３図の説明を続けると、Ｇx ，Ｇy 及びＧz 勾配パル
スが期間２に同時に印加される。期間２のＧz 勾配は位
相戻し（rephasing）パルスであって、典型的には、期
間２にわたる勾配波形の時間積分が期間１にわたるＧz
勾配波形の時間積分の−1/2倍に大体等しくなる様に選
ばれる。負のＧz パルスの作用は、期間１に励振された
核スピンの位相戻しをすることである。Ｇy 勾配パルス
は、勾配の方向に空間情報を符号化する為に、ビュー
Ａ，Ｂ，……等の各々で異なる振幅を持つ様に選ばれた
位相符号化パルスである。相異なるＧy 勾配の振幅の数
は、典型的には、再生像が位相符号化方向（Ｙ方向）に
持つ画素分解要素の数に少なくとも等しくなる様に選ぶ
のが典型的である。典型的には、完全なＮＭＲ走査には
１２８個、２５６個又は５１２個の相異なる勾配Ｇy の
振幅が用いられ、典型的なＮＭＲ装置では、Ｇy の値
は、ＮＭＲ走査が完了するまで、ビュー毎に一定量だけ
増分的に変えられる。
スが期間２に同時に印加される。期間２のＧz 勾配は位
相戻し（rephasing）パルスであって、典型的には、期
間２にわたる勾配波形の時間積分が期間１にわたるＧz
勾配波形の時間積分の−1/2倍に大体等しくなる様に選
ばれる。負のＧz パルスの作用は、期間１に励振された
核スピンの位相戻しをすることである。Ｇy 勾配パルス
は、勾配の方向に空間情報を符号化する為に、ビュー
Ａ，Ｂ，……等の各々で異なる振幅を持つ様に選ばれた
位相符号化パルスである。相異なるＧy 勾配の振幅の数
は、典型的には、再生像が位相符号化方向（Ｙ方向）に
持つ画素分解要素の数に少なくとも等しくなる様に選ぶ
のが典型的である。典型的には、完全なＮＭＲ走査には
１２８個、２５６個又は５１２個の相異なる勾配Ｇy の
振幅が用いられ、典型的なＮＭＲ装置では、Ｇy の値
は、ＮＭＲ走査が完了するまで、ビュー毎に一定量だけ
増分的に変えられる。
期間２のＧx 勾配パルスは、スピンエコー信号Ｓ
1 （ｔ）の発生時刻を期間４に遅延させる為に、予定量
だけ励振された核スピンを位相外しするのに必要な位相
外し（dephasing）パルスである。スピンエコーＮＭＲ
信号は、典型的には期間３に１８０゜ＲＦパルスを印加
することによって発生される。公知の様に、１８０゜Ｒ
Ｆパルスは、スピンエコー信号を発生する様に、装置に
よって誘起された位相外し（即ち化学的な理由によらな
い位相外し）の方向を反転するパルスである。スピンエ
コーＮＭＲ信号が、期間４に、読出し勾配パルスＧx の
存在のもとに標本化され、この読出し勾配の方向（Ｘ方
向）に空間情報を周波数符号化する。
1 （ｔ）の発生時刻を期間４に遅延させる為に、予定量
だけ励振された核スピンを位相外しするのに必要な位相
外し（dephasing）パルスである。スピンエコーＮＭＲ
信号は、典型的には期間３に１８０゜ＲＦパルスを印加
することによって発生される。公知の様に、１８０゜Ｒ
Ｆパルスは、スピンエコー信号を発生する様に、装置に
よって誘起された位相外し（即ち化学的な理由によらな
い位相外し）の方向を反転するパルスである。スピンエ
コーＮＭＲ信号が、期間４に、読出し勾配パルスＧx の
存在のもとに標本化され、この読出し勾配の方向（Ｘ方
向）に空間情報を周波数符号化する。
前に述べた様に、各々のビューに追加のＮＭＲ測定を使
うことにより、ベースライン誤差成分を除くことが出来
る。この２回目の測定は、１番目と略同一であるが、ビ
ューＡの期間５に於けるＲＦ励振パルスは、ビューＡの
期間１に於ける励振パルスに対して１８０゜位相がずれ
る（これを負の符号で示してある）様に選ばれている点
が異なる。その結果、期間８のスピンエコーＮＭＲ信号
Ｓ1 ′（ｔ）は期間４のスピンエコー信号Ｓ1 （ｔ）に
対して１８０゜位相がずれている。信号Ｓ1 ′（ｔ）を
Ｓ1 （ｔ）から減算すれば、信号の内、信号Ｓ1 ′
（ｔ）で符号が反転している成分だけが残る。この為、
ベースライン誤差成分が相殺される。ビューＢ，Ｃ，Ｄ
等に対し、そして位相符号化勾配Ｇy の全ての値に対
し、第３図のパルス順序を繰返す。
うことにより、ベースライン誤差成分を除くことが出来
る。この２回目の測定は、１番目と略同一であるが、ビ
ューＡの期間５に於けるＲＦ励振パルスは、ビューＡの
期間１に於ける励振パルスに対して１８０゜位相がずれ
る（これを負の符号で示してある）様に選ばれている点
が異なる。その結果、期間８のスピンエコーＮＭＲ信号
Ｓ1 ′（ｔ）は期間４のスピンエコー信号Ｓ1 （ｔ）に
対して１８０゜位相がずれている。信号Ｓ1 ′（ｔ）を
Ｓ1 （ｔ）から減算すれば、信号の内、信号Ｓ1 ′
（ｔ）で符号が反転している成分だけが残る。この為、
ベースライン誤差成分が相殺される。ビューＢ，Ｃ，Ｄ
等に対し、そして位相符号化勾配Ｇy の全ての値に対
し、第３図のパルス順序を繰返す。
第４図について具体的に説明すると、こうして収集され
たＮＭＲデータが像データ配列２５０にディジタル形式
で記憶される。像データ配列２５０は２次元の配列であ
って、標本化されてディジタル化された各々のＮＭＲ信
号を、配列の行（読出し次元）に沿った一連の要素とし
て記憶する。このデータの各々の行が特定のビューに関
係しており、それらが配列の別の次元、即ち位相符号化
の次元に沿って、順次配置される。周知の様に、その後
像データ配列２５０に対して２次元フーリエ変換を実施
して、２次元表示データ配列２５１を発生する。表示デ
ータ配列２５１を例えばＣＲＴに写像し、そのスクリー
ンの各々の画素の輝度を制御することが出来る。表示デ
ータ配列２５１の各々の要素は、その強度により、作像
されたスライスの対応するｘ，ｙ位置で受信したＮＭＲ
信号のレベルを示す。こう云う強度の値が、ＣＲＴスク
リーン上の対応する画素の輝度を制御して、像を発生す
る。
たＮＭＲデータが像データ配列２５０にディジタル形式
で記憶される。像データ配列２５０は２次元の配列であ
って、標本化されてディジタル化された各々のＮＭＲ信
号を、配列の行（読出し次元）に沿った一連の要素とし
て記憶する。このデータの各々の行が特定のビューに関
係しており、それらが配列の別の次元、即ち位相符号化
の次元に沿って、順次配置される。周知の様に、その後
像データ配列２５０に対して２次元フーリエ変換を実施
して、２次元表示データ配列２５１を発生する。表示デ
ータ配列２５１を例えばＣＲＴに写像し、そのスクリー
ンの各々の画素の輝度を制御することが出来る。表示デ
ータ配列２５１の各々の要素は、その強度により、作像
されたスライスの対応するｘ，ｙ位置で受信したＮＭＲ
信号のレベルを示す。こう云う強度の値が、ＣＲＴスク
リーン上の対応する画素の輝度を制御して、像を発生す
る。
当業者であれば、処理について上に述べたことは、省略
があることが理解されよう。実際には、像データ配列２
５０は、収集されたＮＭＲ信号の同相（Ｉ）の値に対し
て１つ、直角位相（Ｑ）の値に対して１つの２つの配列
として存在する。こう云う複素数の値に対してフーリエ
変換が実施され、こうして変換された配列の対応する要
素の自乗の和の平方根を計算することにより、表示デー
タ配列２５１が発生される。この他の多くのＮＭＲパル
ス順序及び処理方法を用いて、表示データ配列２５１を
発生出来ること、並びにこの発明がその全てに適用し得
ることを承知されたい。
があることが理解されよう。実際には、像データ配列２
５０は、収集されたＮＭＲ信号の同相（Ｉ）の値に対し
て１つ、直角位相（Ｑ）の値に対して１つの２つの配列
として存在する。こう云う複素数の値に対してフーリエ
変換が実施され、こうして変換された配列の対応する要
素の自乗の和の平方根を計算することにより、表示デー
タ配列２５１が発生される。この他の多くのＮＭＲパル
ス順序及び処理方法を用いて、表示データ配列２５１を
発生出来ること、並びにこの発明がその全てに適用し得
ることを承知されたい。
上に述べたＮＭＲ装置が正しく動作する為には、送信コ
イル１３８Ａ（第２図）が、関心のある領域全体にわた
って、正しい強度及び持続時間を持つ一様な又は均質な
ＲＦ励振磁界を発生することが必要である。そうでない
と、励振されたスライス内の相異なる場所にある核スピ
ンの磁化は、第３図のパルス順序によって示す様な所望
の９０゜及び１８０゜だけ傾かない。その為、こう云う
場所で発生されたＮＭＲ信号は、正しい振幅を持たず、
表示データ配列２５１（第４図）内の対応する場所は正
しくない強度の値を持つことになる。好ましい実施例の
パルス順序では、この結果、表示データ配列２５１中に
強度の値が小さい領域が生じる。この様な強度の値の小
さいことによって、表示される像に望ましくない暗い陰
影が生ずる。
イル１３８Ａ（第２図）が、関心のある領域全体にわた
って、正しい強度及び持続時間を持つ一様な又は均質な
ＲＦ励振磁界を発生することが必要である。そうでない
と、励振されたスライス内の相異なる場所にある核スピ
ンの磁化は、第３図のパルス順序によって示す様な所望
の９０゜及び１８０゜だけ傾かない。その為、こう云う
場所で発生されたＮＭＲ信号は、正しい振幅を持たず、
表示データ配列２５１（第４図）内の対応する場所は正
しくない強度の値を持つことになる。好ましい実施例の
パルス順序では、この結果、表示データ配列２５１中に
強度の値が小さい領域が生じる。この様な強度の値の小
さいことによって、表示される像に望ましくない暗い陰
影が生ずる。
無負荷のコイル１３８Ａによって関心のある領域全体に
わたってＲＦ励振磁界が均質に発生されたとしても、こ
れは全ての核スピンから「見た」磁界が同じであるこ
と、又は受信コイル１３８Ｂが関心のある領域全体にわ
たって、その結果生じたＮＭＲ信号を一様に受信するこ
とを保証するものではない。例えば、患者の負荷作用に
より、本来であれば均質な無負荷コイル１３８ＡのＲＦ
励振磁界が歪められたり、或いは受信コイル１３８Ｂの
受信磁界が均質でなくなることがある。その結果、やは
り表示データ配列２５１の強度の値に歪みが生じ、その
為に表示される像に陰影の効果が起る。
わたってＲＦ励振磁界が均質に発生されたとしても、こ
れは全ての核スピンから「見た」磁界が同じであるこ
と、又は受信コイル１３８Ｂが関心のある領域全体にわ
たって、その結果生じたＮＭＲ信号を一様に受信するこ
とを保証するものではない。例えば、患者の負荷作用に
より、本来であれば均質な無負荷コイル１３８ＡのＲＦ
励振磁界が歪められたり、或いは受信コイル１３８Ｂの
受信磁界が均質でなくなることがある。その結果、やは
り表示データ配列２５１の強度の値に歪みが生じ、その
為に表示される像に陰影の効果が起る。
収集されたＮＭＲ信号に対するこれら全ての非均質性の
影響が第５図に例示されている。曲線２５５は、印加さ
れたＲＦ励振磁界の強度の関数として、核スピンの或る
容積要素（voxe1 ）によって発生された受信ＮＭＲ信号
の強度を示すグラフである。ＲＦ励振磁界の強度並びに
／又は持続時間の変化があると、これは正味の磁化のフ
リップ角（θ）の変化に対応する。第３図のパルス順序
に対する曲線２５５は、sin3 θの形を有する。
影響が第５図に例示されている。曲線２５５は、印加さ
れたＲＦ励振磁界の強度の関数として、核スピンの或る
容積要素（voxe1 ）によって発生された受信ＮＭＲ信号
の強度を示すグラフである。ＲＦ励振磁界の強度並びに
／又は持続時間の変化があると、これは正味の磁化のフ
リップ角（θ）の変化に対応する。第３図のパルス順序
に対する曲線２５５は、sin3 θの形を有する。
更に第５図で、送信減衰器ＴＡが公称値に設定されてい
て、核スピンから見ると正確な９０゜及び１８０゜パル
スである場合、点２５６に示す様な最大のＮＭＲ信号が
発生される。他方、ＲＦ送信磁界の強度が一層小さい為
に、核スピンのフリップ角が小さいと、点２５７で示す
様に、発生されるＮＭＲ信号は小さくなる。同様に、核
スピンが若干一層強いＲＦ送信磁界の強度に曝される
と、点２５８で示す様に、ＮＭＲ信号が弱くなる。この
為、送信されるＲＦ励振磁界の非均質性によるＮＭＲ信
号の変動は、この鐘型曲線２５５上にある。
て、核スピンから見ると正確な９０゜及び１８０゜パル
スである場合、点２５６に示す様な最大のＮＭＲ信号が
発生される。他方、ＲＦ送信磁界の強度が一層小さい為
に、核スピンのフリップ角が小さいと、点２５７で示す
様に、発生されるＮＭＲ信号は小さくなる。同様に、核
スピンが若干一層強いＲＦ送信磁界の強度に曝される
と、点２５８で示す様に、ＮＭＲ信号が弱くなる。この
為、送信されるＲＦ励振磁界の非均質性によるＮＭＲ信
号の変動は、この鐘型曲線２５５上にある。
コイル１３８Ｂ（第２図）の受信磁界の非均質性によっ
ても、受信ＮＭＲ信号の強度の変動が起る。この変動が
第５図に破線の曲線２６０，２６１で示してある。曲線
２５５，２６０，２６１の形は同じ（即ち、sin3 θ）
であるが、その振幅が異なる。破線の曲線２６０は、受
信コイル１３８Ｂの感度が一層高い様な関心のある領域
内の場所から受信したＮＭＲ信号のグラフであり、破線
の曲線２６１は受信感度並びに／又は信号強度が一層小
さい領域から受信したＮＭＲ信号のグラフである。
ても、受信ＮＭＲ信号の強度の変動が起る。この変動が
第５図に破線の曲線２６０，２６１で示してある。曲線
２５５，２６０，２６１の形は同じ（即ち、sin3 θ）
であるが、その振幅が異なる。破線の曲線２６０は、受
信コイル１３８Ｂの感度が一層高い様な関心のある領域
内の場所から受信したＮＭＲ信号のグラフであり、破線
の曲線２６１は受信感度並びに／又は信号強度が一層小
さい領域から受信したＮＭＲ信号のグラフである。
この発明は、ＲＦ送信磁界及びＲＦ受信磁界の両方の非
均質性を別々に定量的に測定して、役に立つ様な形でそ
の情報を表示する手順である。この手順をＮＭＲ装置の
較正過程の一部分として用いてもよいし、選ばれたＮＭ
Ｒ走査の直前に使ってもよいし、或いは像の望ましくな
い陰影効果の原因を捜す場合、故障診断の手段又は設計
の手段として用いてもよい。この情報は、後からの像強
度の補正に使ってもよい。この発明の手順は、ＣＰＵ
１０１によって実行される磁界マップ作成プログラムの
指示のもとに、上に述べた様にＮＭＲ装置によって実行
される。
均質性を別々に定量的に測定して、役に立つ様な形でそ
の情報を表示する手順である。この手順をＮＭＲ装置の
較正過程の一部分として用いてもよいし、選ばれたＮＭ
Ｒ走査の直前に使ってもよいし、或いは像の望ましくな
い陰影効果の原因を捜す場合、故障診断の手段又は設計
の手段として用いてもよい。この情報は、後からの像強
度の補正に使ってもよい。この発明の手順は、ＣＰＵ
１０１によって実行される磁界マップ作成プログラムの
指示のもとに、上に述べた様にＮＭＲ装置によって実行
される。
第６Ａ図について具体的に説明すると、磁界マップ作成
プログラムに２７５から入り、プロセス・ブロック２７
６で示す様に、収集パラメータを入力して設定する。こ
う云うパラメータは主にＮＭＲ走査に使われるパルス順
序の細部に関係するものであり、第３図の特定のパルス
順序では、その中には次のものが含まれる。
プログラムに２７５から入り、プロセス・ブロック２７
６で示す様に、収集パラメータを入力して設定する。こ
う云うパラメータは主にＮＭＲ走査に使われるパルス順
序の細部に関係するものであり、第３図の特定のパルス
順序では、その中には次のものが含まれる。
ＴＥ＝２０乃至３０ミリ秒 ＴＲ＝８００乃至２，０００ミリ秒 スライスの数＝１乃至２４ スライスの厚さ＝５乃至１０mm スライスの間隔＝１０mm以上 視野＝３２乃至４８cm 像配列の寸法：ｘ＝２５６（読出し方向）、 ｙ＝１２８（位相符号化方向）乃至１９２ 選ばれた走査パラメータを用いて、プロセス・ブロック
２７７で示す様に、予備走査を実施する。この予備走査
は送信減衰（ＴＡNOM ）及び受信減衰（ＲＡNOM ）の公
称値を戻す。こう云う公称値は、物体の投影の積分を最
大にするレベルであ る。公称の送信減衰（ＴＡNOM ）
は、選ばれたスライス中にある核スピンのバルクに９０
゜及び１８０゜のプリップ角を発生する値であり、公称
の受信減衰（ＲＡNOM ）は受信ＮＭＲ信号のピーク値
が、送信減衰が公称値に設定された時に、Ａ／Ｄ変換器
の範囲を越えない様にする値である。
２７７で示す様に、予備走査を実施する。この予備走査
は送信減衰（ＴＡNOM ）及び受信減衰（ＲＡNOM ）の公
称値を戻す。こう云う公称値は、物体の投影の積分を最
大にするレベルであ る。公称の送信減衰（ＴＡNOM ）
は、選ばれたスライス中にある核スピンのバルクに９０
゜及び１８０゜のプリップ角を発生する値であり、公称
の受信減衰（ＲＡNOM ）は受信ＮＭＲ信号のピーク値
が、送信減衰が公称値に設定された時に、Ａ／Ｄ変換器
の範囲を越えない様にする値である。
プロセス・ブロック２７８に示す様に、Ｎ個１組のサン
プルの送信減衰の値（ＴＡ1 乃至ＴＡＮ）がこの後計算
される。好ましい実施例では７個のサンプルの値が用い
られ、４番目すなわち中心のサンプルの値がＴＡNOM で
あり、残りの６つのサンプルは、この中心のθ＝９０゜
と云う公称サンプルに対して対称的な線形フリップ角範
囲にわたって等間隔で求められる。例えば、サンプル減
衰値ＴＡ1 乃至ＴＡ7 は、夫々３０゜、５０゜、７０
゜、９０゜、１１０゜、１３０゜、１５０゜のフリップ
角（θ）を発生する様に選ばれる。
プルの送信減衰の値（ＴＡ1 乃至ＴＡＮ）がこの後計算
される。好ましい実施例では７個のサンプルの値が用い
られ、４番目すなわち中心のサンプルの値がＴＡNOM で
あり、残りの６つのサンプルは、この中心のθ＝９０゜
と云う公称サンプルに対して対称的な線形フリップ角範
囲にわたって等間隔で求められる。例えば、サンプル減
衰値ＴＡ1 乃至ＴＡ7 は、夫々３０゜、５０゜、７０
゜、９０゜、１１０゜、１３０゜、１５０゜のフリップ
角（θ）を発生する様に選ばれる。
サンプル送信減衰値を決定した後、各々のサンプル送信
減衰値ＴＡ1 乃至ＴＡＮを用いたＮＭＲ走査を実施する
ループに入る。プロセス・ブロック２７９で示す様に、
サンプル送信減衰値を送信減衰器２０６（第２図）に出
力し、プロセス・ブロック２８０に示す様に、完全なＮ
ＭＲ走査を実施する。第４図について前に述べた様に、
走査により、選ばれたスライス全体にわたって収集され
たＮＭＲ信号の大きさを示す像データ配列２５０が発生
される。プロセス・ブロック２８１で示す様に、その
後、収集されたＮＭＲデータに対して２次元フーリエ変
換を実施して、強度配列Ｉを発生する。強度配列Ｉは２
次元配列（例えば２５６×２５６）であり、その各々の
要素が、選ばれたスライス中の対応する物理的な場所に
於けるＮＭＲ信号の強度を示す。装置は判定ブロック２
８２からループに戻り、Ｎ個のサンプル送信減衰値の各
々でＮＭＲ走査を繰返す。第７図に示す様に、こうして
７つの別々の強度配列Ｉ1 乃至Ｉ7 が作られ、中央の配
列Ｉ4 は、公称と送信減衰値 ＴＡNOM を用いて発生
された普通の表示データ配列２５１に対応する。
減衰値ＴＡ1 乃至ＴＡＮを用いたＮＭＲ走査を実施する
ループに入る。プロセス・ブロック２７９で示す様に、
サンプル送信減衰値を送信減衰器２０６（第２図）に出
力し、プロセス・ブロック２８０に示す様に、完全なＮ
ＭＲ走査を実施する。第４図について前に述べた様に、
走査により、選ばれたスライス全体にわたって収集され
たＮＭＲ信号の大きさを示す像データ配列２５０が発生
される。プロセス・ブロック２８１で示す様に、その
後、収集されたＮＭＲデータに対して２次元フーリエ変
換を実施して、強度配列Ｉを発生する。強度配列Ｉは２
次元配列（例えば２５６×２５６）であり、その各々の
要素が、選ばれたスライス中の対応する物理的な場所に
於けるＮＭＲ信号の強度を示す。装置は判定ブロック２
８２からループに戻り、Ｎ個のサンプル送信減衰値の各
々でＮＭＲ走査を繰返す。第７図に示す様に、こうして
７つの別々の強度配列Ｉ1 乃至Ｉ7 が作られ、中央の配
列Ｉ4 は、公称と送信減衰値 ＴＡNOM を用いて発生
された普通の表示データ配列２５１に対応する。
第６Ｂ図について説明すると、プロセスの次の工程は、
強度配列Ｉ1 乃至Ｉ7 の各々の場所にあるデータ又は要
素を検査し、そのデータに対して曲線を当てはめること
である。プロセス・ブロック２８５に示す様に、強度配
列Ｉ1 乃至Ｉ7 の各々の同じ場所から強度データを読取
る。これらの７つの値が、ＲＦ励振パルスによって生ず
るフリップ角θを７つの値からなる範囲にわたって増分
的に変えた時、スライス内の１つの場所又は容積要素に
於けるＮＭＲ信号の強度を表わす。前に説明した様に、
こう云う７つの値はsin3 θ曲線上にあり、プロセス・
ブロック２８６で示す様に、次の工程は、これらの７個
の強度データの点に最もよく当てはまる曲線を見つける
ことである。最初に７個のデータ点を調べて、このよう
な曲線上に明らかに存在しない点があるかを決定し、そ
う云う点があればそれを除去した後、残りの強度データ
点をガウス曲線に当てはめる。この様な曲線当てはめ手
順が、１９６９年にマックグロウヒル・ブック・カンパ
ニイから出版されたフィリップＲ．デビントンの著書
「物理学の為のデータの縮小と誤差の解析」の第８章に
記載されている。この曲線が第８図に示されており、点
２８７乃至２９３が、夫々の強度データ配列Ｉ1 乃至Ｉ
7 の同じ場所からの７個の強度データ点である。一旦最
善の曲線が１つの場所からの強度データ点に当てはまっ
たら、曲線中のピークの位置は、その微分がゼロになる
場所を決定することによって判る。これが、第６Ｂ図の
プロセス・ブロック２９５で行なわれ、このピークの２
つの座標ＴＡＭ及びＲＡＭが、送信配列２９７及び受信
配列２９６の対応する場所に保管される。第９図に示す
様に、受信配列及び送信配列２９６，２９７は、強度配
列Ｉ1 乃至Ｉ7 と同じ寸法を持っており、従ってその各
々の要素はスライス内並びに再生像の物理的な場所に対
応する。強度配列の全ての要素を、判定ブロック２９８
で定めたループにより、この様に処理することが出来
る。強度閾値を適用して、強度が無視し得る様な要素に
対する計算を省略することが出来る。これはおそらく像
の対象外にあるからである。何れにせよ、受信及び送信
配列２９６，２９７は、対応するピーク受信振幅値ＲＡ
Ｍ及びピーク送信減衰値ＴＡＭで埋められる。
強度配列Ｉ1 乃至Ｉ7 の各々の場所にあるデータ又は要
素を検査し、そのデータに対して曲線を当てはめること
である。プロセス・ブロック２８５に示す様に、強度配
列Ｉ1 乃至Ｉ7 の各々の同じ場所から強度データを読取
る。これらの７つの値が、ＲＦ励振パルスによって生ず
るフリップ角θを７つの値からなる範囲にわたって増分
的に変えた時、スライス内の１つの場所又は容積要素に
於けるＮＭＲ信号の強度を表わす。前に説明した様に、
こう云う７つの値はsin3 θ曲線上にあり、プロセス・
ブロック２８６で示す様に、次の工程は、これらの７個
の強度データの点に最もよく当てはまる曲線を見つける
ことである。最初に７個のデータ点を調べて、このよう
な曲線上に明らかに存在しない点があるかを決定し、そ
う云う点があればそれを除去した後、残りの強度データ
点をガウス曲線に当てはめる。この様な曲線当てはめ手
順が、１９６９年にマックグロウヒル・ブック・カンパ
ニイから出版されたフィリップＲ．デビントンの著書
「物理学の為のデータの縮小と誤差の解析」の第８章に
記載されている。この曲線が第８図に示されており、点
２８７乃至２９３が、夫々の強度データ配列Ｉ1 乃至Ｉ
7 の同じ場所からの７個の強度データ点である。一旦最
善の曲線が１つの場所からの強度データ点に当てはまっ
たら、曲線中のピークの位置は、その微分がゼロになる
場所を決定することによって判る。これが、第６Ｂ図の
プロセス・ブロック２９５で行なわれ、このピークの２
つの座標ＴＡＭ及びＲＡＭが、送信配列２９７及び受信
配列２９６の対応する場所に保管される。第９図に示す
様に、受信配列及び送信配列２９６，２９７は、強度配
列Ｉ1 乃至Ｉ7 と同じ寸法を持っており、従ってその各
々の要素はスライス内並びに再生像の物理的な場所に対
応する。強度配列の全ての要素を、判定ブロック２９８
で定めたループにより、この様に処理することが出来
る。強度閾値を適用して、強度が無視し得る様な要素に
対する計算を省略することが出来る。これはおそらく像
の対象外にあるからである。何れにせよ、受信及び送信
配列２９６，２９７は、対応するピーク受信振幅値ＲＡ
Ｍ及びピーク送信減衰値ＴＡＭで埋められる。
第６Ｂ図、第８図及び第１０図について更に詳しく説明
すると、受信及び送信配列２９６，２９７を作った後、
表示し得る種々の磁界マップを作ることが出来る。プロ
セス・ブロック３００で示す様に、その１番目は受信磁
界マップ３０５であり、これは受信配列２９６にある値
から直接的に作られる。その結果得られる表示は、一様
なＮＭＲ特性を持つファントムのスライスを撮影した場
合、ＮＭＲ装置の受信磁界に於ける非均質性の直接的な
目安となる像である。他方、一様でない被検体を用いた
場合、受信磁界マップ３０５は、送信磁界の非均質性の
影響を除いた、被検体の像である。
すると、受信及び送信配列２９６，２９７を作った後、
表示し得る種々の磁界マップを作ることが出来る。プロ
セス・ブロック３００で示す様に、その１番目は受信磁
界マップ３０５であり、これは受信配列２９６にある値
から直接的に作られる。その結果得られる表示は、一様
なＮＭＲ特性を持つファントムのスライスを撮影した場
合、ＮＭＲ装置の受信磁界に於ける非均質性の直接的な
目安となる像である。他方、一様でない被検体を用いた
場合、受信磁界マップ３０５は、送信磁界の非均質性の
影響を除いた、被検体の像である。
プロセス・ブロック３０１で示す様に、次に、送信配列
２９７にある値ＴＡＭから送信磁界マップ３０６が直接
的に作られる。その結果得られる表示は、９０゜のフリ
ップ角を達成する為により強いＲＦ励振を必要とする場
所、並びに９０゜のフリップ角を達成する為にＲＦ励振
を弱くする必要のある場所を示す像である。この像の輝
度の変化は、送信磁界の非均質性の程度の目安である。
２９７にある値ＴＡＭから送信磁界マップ３０６が直接
的に作られる。その結果得られる表示は、９０゜のフリ
ップ角を達成する為により強いＲＦ励振を必要とする場
所、並びに９０゜のフリップ角を達成する為にＲＦ励振
を弱くする必要のある場所を示す像である。この像の輝
度の変化は、送信磁界の非均質性の程度の目安である。
プロセス・ブロック３０２で示す様に、送信配列２９７
からもフリップ角磁界マップ３０７を作ることが出来
る。公称の送信減衰値（ＴＡNOM ）を例えば９０゜のフ
リップ角を基準とし、その後、他の送信減衰値のフリッ
プ角を次の様に計算することが出来る。
からもフリップ角磁界マップ３０７を作ることが出来
る。公称の送信減衰値（ＴＡNOM ）を例えば９０゜のフ
リップ角を基準とし、その後、他の送信減衰値のフリッ
プ角を次の様に計算することが出来る。
こゝでθは配列２９７にある任意の送信減衰値ＴＡに対
するフリップ角である。フリップ角磁界マップ３０７が
ＣＲＴスクリーンに直接的に表示される時、それは表示
される送信磁界マップ３０６と事実上同じであるが、輝
度レベルの向き又は符号が逆になる。即ち、核スピンの
フリップ角が９０゜未満である場所は暗くなり、９０゜
よりも大きい角度の場所は明るくなる。この磁界マップ
は、地図の等高線とよく似た線を用いて、選ばれた同じ
フリップ角を持つスライス内の場所を結ぶ輪郭マップに
変換することが出来る。
するフリップ角である。フリップ角磁界マップ３０７が
ＣＲＴスクリーンに直接的に表示される時、それは表示
される送信磁界マップ３０６と事実上同じであるが、輝
度レベルの向き又は符号が逆になる。即ち、核スピンの
フリップ角が９０゜未満である場所は暗くなり、９０゜
よりも大きい角度の場所は明るくなる。この磁界マップ
は、地図の等高線とよく似た線を用いて、選ばれた同じ
フリップ角を持つスライス内の場所を結ぶ輪郭マップに
変換することが出来る。
最後に、プロセス・ブロック３０３で示す様に、差磁界
マップ３０８を表示の為に作ることが出来る。これを作
るには、強度配列ＩNOM にある各々の要素の値を、受信
配列２９６にある対応する値（ＲＡＭ）から減算する。
その値が第８図のＤとして示されており、こう云う差の
値から作られた表示は、ＲＦ送信磁界の非均質性による
強度の差を強調するものになる。プロセス・ブロック３
０４で示す様に、この発明に従って作った任意の磁界マ
ップは、表示装置の輝度の範囲に合う様に、輝度マップ
の値のダイナミック・レンジを適当にシフトさせると共
に倍率を定めることにより、直接的にＣＲＴに表示する
ことが出来る。勿論、その代りに、磁界マップ３０５乃
至３０８は後で使う為に、ディジタル形式で記憶するこ
とが出来る。
マップ３０８を表示の為に作ることが出来る。これを作
るには、強度配列ＩNOM にある各々の要素の値を、受信
配列２９６にある対応する値（ＲＡＭ）から減算する。
その値が第８図のＤとして示されており、こう云う差の
値から作られた表示は、ＲＦ送信磁界の非均質性による
強度の差を強調するものになる。プロセス・ブロック３
０４で示す様に、この発明に従って作った任意の磁界マ
ップは、表示装置の輝度の範囲に合う様に、輝度マップ
の値のダイナミック・レンジを適当にシフトさせると共
に倍率を定めることにより、直接的にＣＲＴに表示する
ことが出来る。勿論、その代りに、磁界マップ３０５乃
至３０８は後で使う為に、ディジタル形式で記憶するこ
とが出来る。
前に述べた磁界マップを作ることにより、関心のある領
域全体の送信及び受信ＲＦ磁界の輪郭を作ることが出来
る。受信磁界マップは均質な物体内で最も役立つ。この
場合、磁界マップの強度の変動は、位置に依存した受信
コイルの感度が原因とすることが出来、それは物体の組
成と変動によるものではない。差磁界マップは、負荷コ
イルの送信磁界に於ける非均質性を切離して強調するも
のである。然し、送信磁界マップは、物体の容積要素の
ピークの絶対強度が送信磁界マップの計算の決め手では
ないので、非均質及び均質の両方の物体で役立つ。例え
ば、１つの用途は、異なる送信及び受信コイルの設計と
組合せを用いて、実際の人体に於ける空間的なＲＦ励振
磁界の分布を決定することである。これは、送信コイル
の設計と、望ましくない結合による送信磁界に対する受
信コイルの設計の影響を判断するのに非常に役立つ。
域全体の送信及び受信ＲＦ磁界の輪郭を作ることが出来
る。受信磁界マップは均質な物体内で最も役立つ。この
場合、磁界マップの強度の変動は、位置に依存した受信
コイルの感度が原因とすることが出来、それは物体の組
成と変動によるものではない。差磁界マップは、負荷コ
イルの送信磁界に於ける非均質性を切離して強調するも
のである。然し、送信磁界マップは、物体の容積要素の
ピークの絶対強度が送信磁界マップの計算の決め手では
ないので、非均質及び均質の両方の物体で役立つ。例え
ば、１つの用途は、異なる送信及び受信コイルの設計と
組合せを用いて、実際の人体に於ける空間的なＲＦ励振
磁界の分布を決定することである。これは、送信コイル
の設計と、望ましくない結合による送信磁界に対する受
信コイルの設計の影響を判断するのに非常に役立つ。
好ましい実施例では、予備走査を実施して、強度配列の
為のデータを収集するのに使われるパルス順序が、像デ
ータを収集するのに使われるパルス順序と同じである
が、そうする必要はない。勿論、異なるパルス順序を使
う場合、フリップ角θとＮＭＲ信号の強度の間の関係
は、こゝで説明したsin3 θの関係とは異なるものにな
ろう。従って、この異なる関係を正しく反映する為に
は、ガウス曲線以外の特性曲線を収集データに当てはめ
るべきである。更に、この走査を実施すると共に計算を
行なうのに必要な時間を短縮する為に、多数の処置を講
ずることが出来る。例えば、何れか一方又は両方の次元
に於ける強度配列の寸法を縮小することにより、走査時
間を短縮することが出来、強度値の群（例えば２×２個
の隣り同士）を平均し、この一層小さい１組の平均デー
タを用いて、磁界マップを計算することにより、計算時
間を更に短縮することが出来る。
為のデータを収集するのに使われるパルス順序が、像デ
ータを収集するのに使われるパルス順序と同じである
が、そうする必要はない。勿論、異なるパルス順序を使
う場合、フリップ角θとＮＭＲ信号の強度の間の関係
は、こゝで説明したsin3 θの関係とは異なるものにな
ろう。従って、この異なる関係を正しく反映する為に
は、ガウス曲線以外の特性曲線を収集データに当てはめ
るべきである。更に、この走査を実施すると共に計算を
行なうのに必要な時間を短縮する為に、多数の処置を講
ずることが出来る。例えば、何れか一方又は両方の次元
に於ける強度配列の寸法を縮小することにより、走査時
間を短縮することが出来、強度値の群（例えば２×２個
の隣り同士）を平均し、この一層小さい１組の平均デー
タを用いて、磁界マップを計算することにより、計算時
間を更に短縮することが出来る。
第１図はこの発明を用いるＮＭＲ装置のブロック図、第
２図は第１図のＮＭＲ装置の一部となるトランシーバの
ブロック図、第３図はこの発明を実施するのに用いるこ
とが出来るパルス順序を示すグラフ、第４図は第１図の
ＮＭＲ装置によって発生されたデータの配列図、第５図
は第１図の装置によって発生されたＮＭＲ信号の強度を
示すグラフ、第６Ａ図及び第６Ｂ図はこの発明の好まし
い実施例を実施する為に第１図の装置によって実行され
るプログラムのフローチャート、第７図は第６Ａ図のプ
ログラムによって運転した時の第１図のＮＭＲ装置によ
って発生されるデータの配列図、第８図は第７図の配列
にあるデータに当てはめる曲線を示すグラフ、第９図は
この発明に従って操作された時の第１図のＮＭＲ装置に
よって発生されるデータの配列図、第１０図はこの発明
に従って第１図のＮＭＲ装置によって発生されるデータ
配列としての磁界マップの配列図である。 ［主な符号の説明］ １００：コンピュータ・システム、 １１８：システム制御装置、 １２２：トランシーバ、 １２８：勾配増幅器装置、 １３６：勾配コイル集成体、 １３８：ＲＦコイル、 Ｉ1 乃至Ｉ7 ：強度配列、 ３０５乃至３０８：磁界マップ。
２図は第１図のＮＭＲ装置の一部となるトランシーバの
ブロック図、第３図はこの発明を実施するのに用いるこ
とが出来るパルス順序を示すグラフ、第４図は第１図の
ＮＭＲ装置によって発生されたデータの配列図、第５図
は第１図の装置によって発生されたＮＭＲ信号の強度を
示すグラフ、第６Ａ図及び第６Ｂ図はこの発明の好まし
い実施例を実施する為に第１図の装置によって実行され
るプログラムのフローチャート、第７図は第６Ａ図のプ
ログラムによって運転した時の第１図のＮＭＲ装置によ
って発生されるデータの配列図、第８図は第７図の配列
にあるデータに当てはめる曲線を示すグラフ、第９図は
この発明に従って操作された時の第１図のＮＭＲ装置に
よって発生されるデータの配列図、第１０図はこの発明
に従って第１図のＮＭＲ装置によって発生されるデータ
配列としての磁界マップの配列図である。 ［主な符号の説明］ １００：コンピュータ・システム、 １１８：システム制御装置、 １２２：トランシーバ、 １２８：勾配増幅器装置、 １３６：勾配コイル集成体、 １３８：ＲＦコイル、 Ｉ1 乃至Ｉ7 ：強度配列、 ３０５乃至３０８：磁界マップ。
Claims (10)
- 【請求項１】関心のある領域の走査を実施して、関心の
ある領域全体にわたる種々の位置に於けるＮＭＲ信号の
強度を表わす強度データの配列を発生するＮＭＲ装置に
於て、各々の強度データの配列を夫々相異なるＲＦ励振
磁界強度で走査を実施することによって発生して、１組
の強度データ配列を発生する手段と、該１組の強度デー
タ配列に結合されていて、その中の対応するデータ要素
を読出して、対応するデータ要素の各組に特性曲線を当
てはめる手段と、該当てはめる手段に結合されていて、
当てはめた各々の特性曲線のピーク値を決定して、それ
から受信配列中の対応するデータ要素を発生する手段
と、前記受信配列に結合されていて、ＮＭＲ装置のＲＦ
受信磁界の非均質性をデータ要素の強度によって示す磁
界マップを発生する手段とを有するＮＭＲ装置。 - 【請求項２】磁界マップが受信配列のピーク値から直接
的に発生される請求項１記載のＮＭＲ装置。 - 【請求項３】磁界マップが、受信配列のピーク値と１組
の強度データ配列の内の１つの配列に於ける対応する要
素の値との間の差を求めることにより発生される請求項
１記載のＮＭＲ装置。 - 【請求項４】関心のある領域の走査を実施して、該関心
のある領域全体にわたる種々の位置に於けるＮＭＲ信号
の強度を表わす強度データの配列を発生するＮＭＲ装置
に於て、各々の強度データの配列を夫々相異なるＲＦ励
振磁界強度で走査を実施することによって発生される様
にして、１組の強度データ配列を発生する手段と、該１
組の強度データ配列に結合されていて、対応するデータ
要素を読出して、対応するデータ要素の各々の組に特性
曲線を当てはめる手段と、該当てはめる手段に結合され
ていて、当てはめた各々の特性曲線のピークの場所を決
定して、該場所から送信配列に於ける対応するデータ要
素を発生する手段と、該送信配列に結合されていて、Ｎ
ＭＲ装置のＲＦ送信磁界に於ける非均質性をデータ要素
の強度によって示す磁界マップを発生する手段とを有す
るＮＭＲ装置。 - 【請求項５】磁界マップが、送信配列に於ける場所の値
から直接的に発生される請求項４記載のＮＭＲ装置。 - 【請求項６】ＴＡNOMを前記相異なるＲＦ励振磁界の強
度の内の１つ、ＴＡを送信配列中の場所の値として、次
の式によってフリップ角の値 を計算することによって、磁界マップを発生する請求項
４記載のＮＭＲ装置。 - 【請求項７】関心のある領域の走査を実施し、関心のあ
る領域全体にわたる種々の場所に於けるＮＭＲ信号の強
度を表わす強度データの配列を発生するＮＭＲ装置に於
て、各々の強度データ配列が夫々相異なるＲＦ励振磁界
の強度で走査を実施することによって発生される様にし
て、１組の強度データ配列を発生する手段と、該１組の
強度データ配列に結合されていて、その中の対応するデ
ータ要素を読出して、対応するデータ要素の各々の組に
特性曲線を当てはめる手段と、該当てはめる手段に結合
されていて、当てはめられた各々の特性曲線に於けるピ
ークの座標を決定して、該座標から、受信配列中の対応
するデータ要素及び送信配列中の対応するデータ要素を
発生する手段と、送信及び受信配列に結合されていて、
ＮＭＲ装置のＲＦ磁界の非均質性をデータ要素の強度に
よって示す磁界マップを発生する手段とを有するＮＭＲ
装置。 - 【請求項８】特性曲線がガウス曲線であり、そのピーク
の座標が、最大のＮＭＲ信号の強度の値（ＲＡＭ）並び
にこの最大値を発生するのに必要なＲＦ励振磁界の強度
（ＴＡＭ）を示す請求項７記載のＮＭＲ装置。 - 【請求項９】１組の強度データ配列を発生する手段が、
公称ＲＦ励振磁界の強度を決定する予備走査を実施する
手段と、該手段に結合されていて、前記公称ＲＦ励振磁
界の強度で１回の走査が実施され、前記公称値より小さ
いＲＦ磁界の強度で２回目の走査が実施され、公称値よ
り大きいＲＦ磁界の強度で３回目の走査が実施される様
に、相異なる励振磁界の強度を選択する手段とを有する
請求項７記載のＮＭＲ装置。 - 【請求項１０】相異なる７種類のＲＦ励振磁界の強度で
７回の走査を実施することにより、７個１組の強度デー
タ配列が発生される請求項７記載のＮＭＲ装置。
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