JPH0722575B2 - 核磁気共鳴造影投影像を作る装置 - Google Patents
核磁気共鳴造影投影像を作る装置Info
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- JPH0722575B2 JPH0722575B2 JP62046949A JP4694987A JPH0722575B2 JP H0722575 B2 JPH0722575 B2 JP H0722575B2 JP 62046949 A JP62046949 A JP 62046949A JP 4694987 A JP4694987 A JP 4694987A JP H0722575 B2 JPH0722575 B2 JP H0722575B2
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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- 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
- G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
- G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明はサンプル内の流体の流れを作像する方法、更
に具体的に云えば、流体の流れがその中で起っている医
学的に意味のある解剖学的な部分の核磁気共鳴（NMR）
造影像を非侵入形に得られる様にする、磁界勾配及び無
線周波パルス信号順序を用いる新規な方法に関する。
に具体的に云えば、流体の流れがその中で起っている医
学的に意味のある解剖学的な部分の核磁気共鳴（NMR）
造影像を非侵入形に得られる様にする、磁界勾配及び無
線周波パルス信号順序を用いる新規な方法に関する。
医学的な診断の為に、身体の種々の通路を通る体液の流
れを示すＸ線造影法によるデータの像を作ることは周知
である。典型的には、Ｘ線造影法の手順は電離性放射を
利用しており、造影剤を使う必要がある場合が多かっ
た。造影剤を使うと患者の不快を招くと共に、生理的な
危険も或る程度の確率でなしとしないことはよく知られ
ている。核磁気共鳴方法を利用して造影像を発生し、電
離性放射を使わずに済ますことが望ましいだけでなく、
動かない核スピンを高度に抑圧し且つ何等造影剤を使わ
ないで、例えば作像すべき解剖学的な部分の流体を通す
主要な血管の全部を見ることが出来る様にするNMR造影
像を提供することも望ましい。
れを示すＸ線造影法によるデータの像を作ることは周知
である。典型的には、Ｘ線造影法の手順は電離性放射を
利用しており、造影剤を使う必要がある場合が多かっ
た。造影剤を使うと患者の不快を招くと共に、生理的な
危険も或る程度の確率でなしとしないことはよく知られ
ている。核磁気共鳴方法を利用して造影像を発生し、電
離性放射を使わずに済ますことが望ましいだけでなく、
動かない核スピンを高度に抑圧し且つ何等造影剤を使わ
ないで、例えば作像すべき解剖学的な部分の流体を通す
主要な血管の全部を見ることが出来る様にするNMR造影
像を提供することも望ましい。
発明の要約 この発明では、サンプル内の流体の流れに関連する実質
的に動くスピンだけの核磁気共鳴による像を作る方法
が、前記サンプルの少なくとも所望の容積内にある全部
の原子核のスピンに、夫々第１及び第２の逐次的な励振
順序（シーケンス）の複数個の対を作用させて、前記サ
ンプルの容積から同じ複数個の対の第１組及び第２組の
NMR応答信号を収集し、予め選ばれた投影軸に対して第
１の方向に、少なくとも前記所望の容積内にある全ての
原子核のスピンを章動させることにより、前記第１及び
第２の励振順序の各々を開始し、その後全ての核スピン
を展開（evolve）させながら、展開するスピンの位相を
第１の励振順序では第１の形で、そして第２の順序では
前記第１の形とは異なる第２の形で流れ符号化し、その
後、少なくとも前記サンプルの容積からNMR応答信号を
受取って第１組及び第２組の応答信号を発生し、各組
は、容積の関連する要素内にある原子核が不動の状態又
は移動する状態の一方にあることに応答して異なる情報
を持っており、その後、第１の励振順序に応答して受取
った応答信号を第２の励振順序に応答して受取った応答
信号から減算して一組の差データを発生し、該一組の差
データを、励振順序に用いた磁界勾配の方向によって定
められた平面に対して略直交する投影方向から見て、前
記サンプルの容積内で動くスピンだけの像に変換する工
程を含む。
的に動くスピンだけの核磁気共鳴による像を作る方法
が、前記サンプルの少なくとも所望の容積内にある全部
の原子核のスピンに、夫々第１及び第２の逐次的な励振
順序（シーケンス）の複数個の対を作用させて、前記サ
ンプルの容積から同じ複数個の対の第１組及び第２組の
NMR応答信号を収集し、予め選ばれた投影軸に対して第
１の方向に、少なくとも前記所望の容積内にある全ての
原子核のスピンを章動させることにより、前記第１及び
第２の励振順序の各々を開始し、その後全ての核スピン
を展開（evolve）させながら、展開するスピンの位相を
第１の励振順序では第１の形で、そして第２の順序では
前記第１の形とは異なる第２の形で流れ符号化し、その
後、少なくとも前記サンプルの容積からNMR応答信号を
受取って第１組及び第２組の応答信号を発生し、各組
は、容積の関連する要素内にある原子核が不動の状態又
は移動する状態の一方にあることに応答して異なる情報
を持っており、その後、第１の励振順序に応答して受取
った応答信号を第２の励振順序に応答して受取った応答
信号から減算して一組の差データを発生し、該一組の差
データを、励振順序に用いた磁界勾配の方向によって定
められた平面に対して略直交する投影方向から見て、前
記サンプルの容積内で動くスピンだけの像に変換する工
程を含む。
この発明のNMR造影法の現在好ましいと考えられる実施
例では、流れ符号化工程は、略同じ振幅及びパルスの形
を持つが、極性が反対である第１及び第２の流れ符号化
パルスを、NMR造影像の投影平面の１つの次元に沿った
磁界勾配に用い、第２の励振順序では、交互の極性を持
つパルスの対の各々のパルスの極性を反転して、不動の
核スピンから得られる応答信号が、応答信号の第１組及
び第２組で交互の極性を持つ信号になる様にする。別の
実施例では、第１の励振順序の流れ符号化パルスを単一
極性にし、第２の順序には両方の流れ符号化用勾配パル
ス信号を用いない様にすることが出来る。何れの実施例
でも、勾配コイルの物理的な構造によって定められるデ
カルト座標系の一組の軸の２つの軸に沿った読取磁界勾
配を変えることにより、NMR造影投影方向を任意の所望
の形で回転させることが出来る。
例では、流れ符号化工程は、略同じ振幅及びパルスの形
を持つが、極性が反対である第１及び第２の流れ符号化
パルスを、NMR造影像の投影平面の１つの次元に沿った
磁界勾配に用い、第２の励振順序では、交互の極性を持
つパルスの対の各々のパルスの極性を反転して、不動の
核スピンから得られる応答信号が、応答信号の第１組及
び第２組で交互の極性を持つ信号になる様にする。別の
実施例では、第１の励振順序の流れ符号化パルスを単一
極性にし、第２の順序には両方の流れ符号化用勾配パル
ス信号を用いない様にすることが出来る。何れの実施例
でも、勾配コイルの物理的な構造によって定められるデ
カルト座標系の一組の軸の２つの軸に沿った読取磁界勾
配を変えることにより、NMR造影投影方向を任意の所望
の形で回転させることが出来る。
従って、この発明の目的は、サンプルの所望の部分の中
を流れる動く流体の核磁気共鳴（NMR）造影作像法を提
供することである。
を流れる動く流体の核磁気共鳴（NMR）造影作像法を提
供することである。
この発明の上記並びにその他の目的は、以下図面につい
て詳しく説明する所から明らかになろう。
て詳しく説明する所から明らかになろう。
発明の詳しい説明 最初に第１図について説明すると、この発明の作像法が
核磁気共鳴（NMR）装置10で実施される。この装置で
は、サンプル、例えば患者が支持体手段11の上に配置さ
れ、作像領域の中へ運び込まれる。この領域は、磁石手
段（図に示してない）の中孔12の中にあるものとして示
してあるが、これは均質性が高く、強度が比較的高い静
磁界B0が発生される領域である。図示の静磁界を形成す
る手段の中孔12は円筒形であり、静磁界B0が選ばれた容
積の軸、例えば、磁石手段の中孔の中に中心を持つデカ
ルト座標系のＺ軸に沿って形成される。主静磁界形成手
段の中孔12に関連する磁界勾配形成手段12aを用いて、
一組の略直交する磁界勾配を静磁界に重畳する。図示の
デカルト座標系では、３つの勾配Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚは、
Ｇｚ＝∂B0/∂Ｚ、Ｇｙ＝∂B0/∂Ｙ、Ｇｘ＝∂B0/∂Ｘ
として要約することが出来る。静磁界B0と勾配コイル手
段12a（典型的には磁石手段の中孔12の内部に配置され
る）によって発生される磁界勾配Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚの他
に、少なくとも１つのコイル手段12b（これも典型的に
は中孔12の中に配置されていて、勾配コイル12aの中孔
より更に内側にある）が、図面に示してない手段によっ
て付勢されて、共鳴周波数又はラーモア周波数ω＝γB0
（こゝでγは作像する特定の原子核種目の磁気回転比）
で回転する無線周波（RF）磁界B1を発生する。静磁界
B0、磁界勾配Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚ及びRF磁界B1は何れも周
知の手段により、周知の形で発生される。NMR作像装置
の残りの部分（図面に示してない）の他に、NMR作像装
置に心臓（EKG）信号を供給するモニタ導線手段14を作
像する患者の胸区域に設けることが出来る。NMR造影順
序の心臓によるゲート作用を利用して、周期的な動きに
よるアーチファクト、例えばゴーストが最終的な像に出
ない様にし、並びに／又は心臓サイクルの内、NMR造影
像を撮影する関心のある特定の部分を選択することが出
来る。
核磁気共鳴（NMR）装置10で実施される。この装置で
は、サンプル、例えば患者が支持体手段11の上に配置さ
れ、作像領域の中へ運び込まれる。この領域は、磁石手
段（図に示してない）の中孔12の中にあるものとして示
してあるが、これは均質性が高く、強度が比較的高い静
磁界B0が発生される領域である。図示の静磁界を形成す
る手段の中孔12は円筒形であり、静磁界B0が選ばれた容
積の軸、例えば、磁石手段の中孔の中に中心を持つデカ
ルト座標系のＺ軸に沿って形成される。主静磁界形成手
段の中孔12に関連する磁界勾配形成手段12aを用いて、
一組の略直交する磁界勾配を静磁界に重畳する。図示の
デカルト座標系では、３つの勾配Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚは、
Ｇｚ＝∂B0/∂Ｚ、Ｇｙ＝∂B0/∂Ｙ、Ｇｘ＝∂B0/∂Ｘ
として要約することが出来る。静磁界B0と勾配コイル手
段12a（典型的には磁石手段の中孔12の内部に配置され
る）によって発生される磁界勾配Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚの他
に、少なくとも１つのコイル手段12b（これも典型的に
は中孔12の中に配置されていて、勾配コイル12aの中孔
より更に内側にある）が、図面に示してない手段によっ
て付勢されて、共鳴周波数又はラーモア周波数ω＝γB0
（こゝでγは作像する特定の原子核種目の磁気回転比）
で回転する無線周波（RF）磁界B1を発生する。静磁界
B0、磁界勾配Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚ及びRF磁界B1は何れも周
知の手段により、周知の形で発生される。NMR作像装置
の残りの部分（図面に示してない）の他に、NMR作像装
置に心臓（EKG）信号を供給するモニタ導線手段14を作
像する患者の胸区域に設けることが出来る。NMR造影順
序の心臓によるゲート作用を利用して、周期的な動きに
よるアーチファクト、例えばゴーストが最終的な像に出
ない様にし、並びに／又は心臓サイクルの内、NMR造影
像を撮影する関心のある特定の部分を選択することが出
来る。
第２図について説明すると、この発明のNMR造影法の基
本は、磁界勾配及びRF磁界パルス信号を逐次的に印加し
て、選ばれた原子核種目のスピンの濃度と運動に関する
情報を含むNMR応答信号を発生することである。各対の
順序の１番目では、磁界勾配とRF磁界パルス信号が選ば
れた種目の全部のスピンを励振して、動く核スピン及び
不動の核スピンの両方からの作像用応答データを収集す
る。順序の各対の内の２番目の順序も、不動のスピン及
び動くスピンからの応答データを収集し、その後で作像
容積内の静止している核スピン及び動く核スピンの両方
に関する情報を含むデータ（これは１番目の順序の工程
に応答して貯蔵されている）から減算される。（順序の
対の各々の交互の順序の）１番目の順序の工程の開始時
刻t0及び２番目の順序の工程の開始時刻t0′を心臓ゲー
トによって決定して、順序繰返し期間Ｔγを定めること
が出来る。１対の交互の順序は、後で説明する様に、所
望の投影の選ばれた１つの軸に沿って印加される１対の
流れ符号化パルスを別とすると、実質的に同一である。
選ばれた投影軸に沿った方向の位相符合化磁界勾配に異
なる値を用いて、交互の順序の対の１系列を利用する。
この間、応答データを略直交する方向に沿って読取っ
て、作像するサンプル内の流体の流れの活動の２次元の
投影を求める。
本は、磁界勾配及びRF磁界パルス信号を逐次的に印加し
て、選ばれた原子核種目のスピンの濃度と運動に関する
情報を含むNMR応答信号を発生することである。各対の
順序の１番目では、磁界勾配とRF磁界パルス信号が選ば
れた種目の全部のスピンを励振して、動く核スピン及び
不動の核スピンの両方からの作像用応答データを収集す
る。順序の各対の内の２番目の順序も、不動のスピン及
び動くスピンからの応答データを収集し、その後で作像
容積内の静止している核スピン及び動く核スピンの両方
に関する情報を含むデータ（これは１番目の順序の工程
に応答して貯蔵されている）から減算される。（順序の
対の各々の交互の順序の）１番目の順序の工程の開始時
刻t0及び２番目の順序の工程の開始時刻t0′を心臓ゲー
トによって決定して、順序繰返し期間Ｔγを定めること
が出来る。１対の交互の順序は、後で説明する様に、所
望の投影の選ばれた１つの軸に沿って印加される１対の
流れ符号化パルスを別とすると、実質的に同一である。
選ばれた投影軸に沿った方向の位相符合化磁界勾配に異
なる値を用いて、交互の順序の対の１系列を利用する。
この間、応答データを略直交する方向に沿って読取っ
て、作像するサンプル内の流体の流れの活動の２次元の
投影を求める。
交互の順序の各対の内、１番目の作像順序は、その順序
の章動部分の間の時刻t0（これはトリガ事象によって設
定することが出来る）に開始する。90゜又はπ/2のRFパ
ルス信号20を印加して、RF励振コイル12bの励振領域内
にある不動と不動でないものゝ両方を含めた全てのスピ
ンを章動させる。RFパルス信号20は非選択性信号であっ
てよく、典型的には矩形の包絡線を持ち、全ての磁界勾
配が存在しない状態で印加することが出来るが、或いは
図示の様にスライス選択性信号にして、希望により、視
野又は投影の奥行を制限することが出来る。スライス選
択性パルス信号は必要ではないが、スライス選択性信号
パルス20を使う場合、これはsinc関数を切取った形にす
ることが出来、選ばれた投影軸に沿って印加される勾配
磁界信号パルス22a、例えばＺ軸に沿ったＧｚ勾配磁界
の存在する状態で印加される。π/2RFパルス20及び関連
する磁界勾配Ｇｚパルス22aが時刻t1に終了する。随意
選択により、この後、時刻t1及びt2の間の期間に同じ投
影軸に沿った（例えばＺ軸に沿った）位相戻しパルス22
bを或る振幅で印加して、次の式が充たされる様にす
る。
の章動部分の間の時刻t0（これはトリガ事象によって設
定することが出来る）に開始する。90゜又はπ/2のRFパ
ルス信号20を印加して、RF励振コイル12bの励振領域内
にある不動と不動でないものゝ両方を含めた全てのスピ
ンを章動させる。RFパルス信号20は非選択性信号であっ
てよく、典型的には矩形の包絡線を持ち、全ての磁界勾
配が存在しない状態で印加することが出来るが、或いは
図示の様にスライス選択性信号にして、希望により、視
野又は投影の奥行を制限することが出来る。スライス選
択性パルス信号は必要ではないが、スライス選択性信号
パルス20を使う場合、これはsinc関数を切取った形にす
ることが出来、選ばれた投影軸に沿って印加される勾配
磁界信号パルス22a、例えばＺ軸に沿ったＧｚ勾配磁界
の存在する状態で印加される。π/2RFパルス20及び関連
する磁界勾配Ｇｚパルス22aが時刻t1に終了する。随意
選択により、この後、時刻t1及びt2の間の期間に同じ投
影軸に沿った（例えばＺ軸に沿った）位相戻しパルス22
bを或る振幅で印加して、次の式が充たされる様にす
る。
交互になる２番目の順序の間のスピンの章動は、同じπ
/2RF信号パルス20′を利用する。作像手順全体の全ての
順序で章動用に用いる全てのπ/2RF信号パルスに対し、
RF信号の搬送波の位相は一定に保つ。スライス選択性章
動信号を利用する場合、各々の順序の対の内、各々の２
番目の順序は選択的勾配部分22a′を用いる。この勾配
部分22a′は、順序の対の内の１番目の順序の勾配部分2
2aと略同じである。随意選択により、１番目の順序で位
相戻し勾配部分22bを使う場合、２番目の順序でも、略
同様な位相戻し部分22b′を使う。
/2RF信号パルス20′を利用する。作像手順全体の全ての
順序で章動用に用いる全てのπ/2RF信号パルスに対し、
RF信号の搬送波の位相は一定に保つ。スライス選択性章
動信号を利用する場合、各々の順序の対の内、各々の２
番目の順序は選択的勾配部分22a′を用いる。この勾配
部分22a′は、順序の対の内の１番目の順序の勾配部分2
2aと略同じである。随意選択により、１番目の順序で位
相戻し勾配部分22bを使う場合、２番目の順序でも、略
同様な位相戻し部分22b′を使う。
１番目の順序の時刻t2から時刻t5までの展開期間（又は
２番目の順序で時刻t2′から時刻t5′まで）により、章
動したスピンの位相が、共鳴のオフセット及び局部的な
磁界の関数として変化することが出来る。希望によって
は、１番目の順序の180゜又はπのRF信号パルス24、又
は２番目の順序では略同一のRF信号パルス24′により、
動くものも動かないものも、位相外れスピンを再収束す
ることが出来る（然しそうする必要はない）が、これを
使う場合、これは章動位相戻しパルス22b/22b′が終っ
た後の時刻t2/t2′と流れ符号化勾配パルスが始まる時
刻t5/t5′の間の期間に印加することが出来る。この
為、サンプル内の各々の原子核のスピンが持つ位相は、
時刻t5/t5′の直前には、両方の順序で略同一である この発明では、π/2RF信号パルスを印加した後、そして
πRF信号パルス24を使う場合は、それより後、選ばれた
勾配の方向に、１対の流れ符号化パルスを印加する。NM
R造影法の投影平面は実質的に流れ符号化信号パルスを
持つ勾配磁界の方向に無関係であるが、流れ符号化パル
スを選ばれた座標系の主軸の内の１つ（例えばＺ軸）に
沿って印加するのが便利である。各々の順序で用いられ
る１対の流れ符号化勾配磁界パルス信号28,30は互いに
反対の極性であり、順序の対の内の２番目の順序では、
その極性が反転される。この為、１番目の勾配パルス28
は、時刻t5及び時刻t6の間の予定の勾配期間Tgの間印加
され、既知の振幅Ａを持ち、第１の極性、例えば正の極
性である。同じ順序の２番目のパルス30は、持続時間が
略同一であり、例えば開始時刻t7から終了時刻t8までの
期間Tgに発生し、略同じ振幅Ａを持つが、パルス28とは
反対の極性、例えば負の極性である。順序の対の内の２
番目の順序では、１番目の勾配パルス28′は１番目の順
序に於ける１番目のパルス28の極性（正）とは反対の極
性、例えば負の極性であり、２番目の順序の２番目のパ
ルス30′は１番目の順序の２番目のパルス30の極性
（負）とは反対の極性、例えば正の極性である。２番目
の順序のパルス28′,30′は何れも１番目の順序のパル
スの振幅と略同じ振幅Ａを持ち、何れも同じ持続時間Tg
の間発生する。この流れ符号化パルス持続時間Tgが、こ
れから説明する様な因子によって決定される。任意の順
序の１番目及び２番目のパルス、即ち、１番目の順序の
パルス28及びパルス30、又は２番目の順序のパルス28′
及びパルス30′の中点の間の期間Ｔは、全ての順序に対
して略同一である。この期間Ｔは、期間Tgよりずっと長
く選ぶのが普通であるが、必ずしもそうしなくてもよ
い。
２番目の順序で時刻t2′から時刻t5′まで）により、章
動したスピンの位相が、共鳴のオフセット及び局部的な
磁界の関数として変化することが出来る。希望によって
は、１番目の順序の180゜又はπのRF信号パルス24、又
は２番目の順序では略同一のRF信号パルス24′により、
動くものも動かないものも、位相外れスピンを再収束す
ることが出来る（然しそうする必要はない）が、これを
使う場合、これは章動位相戻しパルス22b/22b′が終っ
た後の時刻t2/t2′と流れ符号化勾配パルスが始まる時
刻t5/t5′の間の期間に印加することが出来る。この
為、サンプル内の各々の原子核のスピンが持つ位相は、
時刻t5/t5′の直前には、両方の順序で略同一である この発明では、π/2RF信号パルスを印加した後、そして
πRF信号パルス24を使う場合は、それより後、選ばれた
勾配の方向に、１対の流れ符号化パルスを印加する。NM
R造影法の投影平面は実質的に流れ符号化信号パルスを
持つ勾配磁界の方向に無関係であるが、流れ符号化パル
スを選ばれた座標系の主軸の内の１つ（例えばＺ軸）に
沿って印加するのが便利である。各々の順序で用いられ
る１対の流れ符号化勾配磁界パルス信号28,30は互いに
反対の極性であり、順序の対の内の２番目の順序では、
その極性が反転される。この為、１番目の勾配パルス28
は、時刻t5及び時刻t6の間の予定の勾配期間Tgの間印加
され、既知の振幅Ａを持ち、第１の極性、例えば正の極
性である。同じ順序の２番目のパルス30は、持続時間が
略同一であり、例えば開始時刻t7から終了時刻t8までの
期間Tgに発生し、略同じ振幅Ａを持つが、パルス28とは
反対の極性、例えば負の極性である。順序の対の内の２
番目の順序では、１番目の勾配パルス28′は１番目の順
序に於ける１番目のパルス28の極性（正）とは反対の極
性、例えば負の極性であり、２番目の順序の２番目のパ
ルス30′は１番目の順序の２番目のパルス30の極性
（負）とは反対の極性、例えば正の極性である。２番目
の順序のパルス28′,30′は何れも１番目の順序のパル
スの振幅と略同じ振幅Ａを持ち、何れも同じ持続時間Tg
の間発生する。この流れ符号化パルス持続時間Tgが、こ
れから説明する様な因子によって決定される。任意の順
序の１番目及び２番目のパルス、即ち、１番目の順序の
パルス28及びパルス30、又は２番目の順序のパルス28′
及びパルス30′の中点の間の期間Ｔは、全ての順序に対
して略同一である。この期間Ｔは、期間Tgよりずっと長
く選ぶのが普通であるが、必ずしもそうしなくてもよ
い。
前に述べた様に、流れ符号化勾配信号を印加する軸は完
全に任意であり、利用するこの後の像形成用の順序に無
関係である。この為、２番目の流れ符号化勾配パルス30
又はパルス30′が終った後、１対の流れ符号化勾配磁界
の時間積分が略ゼロであるから、不動のスピンは１対の
略同一で反対の極性のパルスの作用を受け、そのスピン
は実質的に影響を受けない。動くスピンは、章動後、位
相変化を受けるが、この位相変化は勾配の投影軸に沿っ
たこの動くスピンの速度の関数である。この位相変化
は、流れ符号化勾配パルスを用いないパルス順序あるい
は流れ符号化パルスを用いたパルス順序を使うことによ
り、又は流れ符号化勾配パルスを反転したパルス順序を
繰返すことによって、測定することが出来る。すなわち
１対の流れ符号化勾配パルスが有る順序と該パルスの無
い順序又は該パルスを反転した順序との１対の順序を用
いて２組のデータを収集し、このデータの組の間の差を
求め、動かないスピンによる信号を相殺する。（各組の
データを収集する間の時間に於ける位置の変化の為に）
２つのデータの組で異なる位相を持つ動くスピンが、大
きさがゼロでない差信号として検出される。この検出
は、各々の順序の対の内、像を形成する部分順序の後に
行なわれる。
全に任意であり、利用するこの後の像形成用の順序に無
関係である。この為、２番目の流れ符号化勾配パルス30
又はパルス30′が終った後、１対の流れ符号化勾配磁界
の時間積分が略ゼロであるから、不動のスピンは１対の
略同一で反対の極性のパルスの作用を受け、そのスピン
は実質的に影響を受けない。動くスピンは、章動後、位
相変化を受けるが、この位相変化は勾配の投影軸に沿っ
たこの動くスピンの速度の関数である。この位相変化
は、流れ符号化勾配パルスを用いないパルス順序あるい
は流れ符号化パルスを用いたパルス順序を使うことによ
り、又は流れ符号化勾配パルスを反転したパルス順序を
繰返すことによって、測定することが出来る。すなわち
１対の流れ符号化勾配パルスが有る順序と該パルスの無
い順序又は該パルスを反転した順序との１対の順序を用
いて２組のデータを収集し、このデータの組の間の差を
求め、動かないスピンによる信号を相殺する。（各組の
データを収集する間の時間に於ける位置の変化の為に）
２つのデータの組で異なる位相を持つ動くスピンが、大
きさがゼロでない差信号として検出される。この検出
は、各々の順序の対の内、像を形成する部分順序の後に
行なわれる。
図示の順序の対では、像を形成する部分順序が勾配再集
束形スピン捩れ形部分順序である。この他の作像部分順
序も同じ様に用いることが出来ることを承知されたい。
図示の１対のスピン捩れ形勾配再集束形部分順序（夫々
時刻t9又は時刻t9′に開始する）の各々で、こゝでは１
つの座標軸（Ｚ軸）だけに沿って１つの軸を持つ投影を
考えるが、１つの投影軸に沿った磁界勾配を夫々の位相
外し勾配信号部分32又は32′に対して利用する。この後
の各々の順序の対の間、Ｚ軸に沿った磁界勾配には、変
化する値の内の相異なる値を用い、NMR造影投影に必要
なデータの組全体を取出す。時刻t9から時刻ｔａまで
（又は時刻t9′から時刻ｔａ′まで）の同じ位相外し期
間の間、互いに直交する他の２つの軸の内の少なくとも
一方に位相外し磁界勾配部分34及び／又は36（或いは部
分34′及び／又は部分36′）を用い、第２の投影軸を限
定する。この為、２つの直交軸の各々に沿った磁界勾配
の相対的な大きさを適当な倍率にすることにより、残り
の軸に対する任意の角度で、例えば、第１の投影軸がＺ
軸に沿って選ばれている時に、残りのＸ及びＹ軸に対す
る任意の角度で、斜めの投影を行なうことが出来ること
が判る。この倍率は、基準角度に対して斜めの投影をす
る角度θの正弦及び余弦として変化する。例えば、０゜
の角度は、＋Ｙ方向に投影軸を持つものと定義する。こ
の場合、倍率を定めた位相外し勾配ロープ34,36には、 Ａｘ＝Ａmax sinθ及びＡｙ＝Ａmax cosθによって定め
られた振幅を利用する。この後の読取勾配、例えばＧｘ
読取勾配部分38及びＧｙ読取勾配部分40も同様な倍率を
持つ。各対の２番目の順序でも、その対の１番目の順序
に使われた部分34,36,38,40と略同じ位相外し及び読取
勾配部分34′,36′,38′,40′を用いる。開始時刻ｔｂ
から時刻ｔｆまで（又は時刻ｔｂ′から時刻ｔｆ′ま
で）の読取勾配印加期間の間、応答データを受取り、受
信ゲート42又は42′は時刻ｔｃから時刻ｔｅまで（又は
時刻ｔｃ′から時刻ｔｅ′まで）付能し、こうしてNMR
応答データ信号44（又は44′）が検出され、ディジタル
化されて貯蔵される様にする。収集されたNMR応答信号4
4/44′からディジタル化したデータの組の差を求めて、
像に対するデータを作る。夫々投影軸に垂直な２つの直
交方向（これは投影平面に対して垂直な方向）の一方に
於ける流れを感知する１対の像を組合せて、最終的なNM
R造影像を作る。
束形スピン捩れ形部分順序である。この他の作像部分順
序も同じ様に用いることが出来ることを承知されたい。
図示の１対のスピン捩れ形勾配再集束形部分順序（夫々
時刻t9又は時刻t9′に開始する）の各々で、こゝでは１
つの座標軸（Ｚ軸）だけに沿って１つの軸を持つ投影を
考えるが、１つの投影軸に沿った磁界勾配を夫々の位相
外し勾配信号部分32又は32′に対して利用する。この後
の各々の順序の対の間、Ｚ軸に沿った磁界勾配には、変
化する値の内の相異なる値を用い、NMR造影投影に必要
なデータの組全体を取出す。時刻t9から時刻ｔａまで
（又は時刻t9′から時刻ｔａ′まで）の同じ位相外し期
間の間、互いに直交する他の２つの軸の内の少なくとも
一方に位相外し磁界勾配部分34及び／又は36（或いは部
分34′及び／又は部分36′）を用い、第２の投影軸を限
定する。この為、２つの直交軸の各々に沿った磁界勾配
の相対的な大きさを適当な倍率にすることにより、残り
の軸に対する任意の角度で、例えば、第１の投影軸がＺ
軸に沿って選ばれている時に、残りのＸ及びＹ軸に対す
る任意の角度で、斜めの投影を行なうことが出来ること
が判る。この倍率は、基準角度に対して斜めの投影をす
る角度θの正弦及び余弦として変化する。例えば、０゜
の角度は、＋Ｙ方向に投影軸を持つものと定義する。こ
の場合、倍率を定めた位相外し勾配ロープ34,36には、 Ａｘ＝Ａmax sinθ及びＡｙ＝Ａmax cosθによって定め
られた振幅を利用する。この後の読取勾配、例えばＧｘ
読取勾配部分38及びＧｙ読取勾配部分40も同様な倍率を
持つ。各対の２番目の順序でも、その対の１番目の順序
に使われた部分34,36,38,40と略同じ位相外し及び読取
勾配部分34′,36′,38′,40′を用いる。開始時刻ｔｂ
から時刻ｔｆまで（又は時刻ｔｂ′から時刻ｔｆ′ま
で）の読取勾配印加期間の間、応答データを受取り、受
信ゲート42又は42′は時刻ｔｃから時刻ｔｅまで（又は
時刻ｔｃ′から時刻ｔｅ′まで）付能し、こうしてNMR
応答データ信号44（又は44′）が検出され、ディジタル
化されて貯蔵される様にする。収集されたNMR応答信号4
4/44′からディジタル化したデータの組の差を求めて、
像に対するデータを作る。夫々投影軸に垂直な２つの直
交方向（これは投影平面に対して垂直な方向）の一方に
於ける流れを感知する１対の像を組合せて、最終的なNM
R造影像を作る。
従って、この発明では、巨視的な運動を持つ原子核のス
ピンの組に、印加した勾配の軸に沿った位置の関数とし
て、章動するスピンの位相を変える様な磁界勾配を所定
の長さの時間の間最初に印加し、それより後の時刻に、
極性を反転した略同一の磁界勾配を印加して、勾配の軸
に沿った位置が変化しないスピンが正味の位相変化を実
質的に受けない様にすることにより、こういう運動する
原子核のスピンだけを選択的に検出する。この場合、勾
配軸の方向に移動したスピンは正味の位相変化を受けて
おり、これは、この後、流れ符号化勾配パルスの対が無
いか或いは反転した１対の流れ符号化勾配パルスを持つ
２番目の順序として、このパルス順序を繰返すことによ
って、測定することが出来る。
ピンの組に、印加した勾配の軸に沿った位置の関数とし
て、章動するスピンの位相を変える様な磁界勾配を所定
の長さの時間の間最初に印加し、それより後の時刻に、
極性を反転した略同一の磁界勾配を印加して、勾配の軸
に沿った位置が変化しないスピンが正味の位相変化を実
質的に受けない様にすることにより、こういう運動する
原子核のスピンだけを選択的に検出する。この場合、勾
配軸の方向に移動したスピンは正味の位相変化を受けて
おり、これは、この後、流れ符号化勾配パルスの対が無
いか或いは反転した１対の流れ符号化勾配パルスを持つ
２番目の順序として、このパルス順序を繰返すことによ
って、測定することが出来る。
例えば、この発明の別のモードでは、順序の対の１番目
の順序で、１対の同一の極性の流れ符号化勾配パルス、
例えばパルス30aとその後のパルス28を用い、その後に
２番目の順序が続く様にし、この２番目の順序では第２
の１対の同一の極性のパルス30a′及び28′を使うか、
或いは随意選択により、振幅が略ゼロの磁界勾配部分46
a,46bに置き換えた。この実験では、単一極性のパルス3
0a及び28（及び使う場合はパルス30a′及び28′）は、
関連するπRFパルス信号24（又は関連するパルス信号2
4′）の両側に略相等しい期間だけ隔たっている。この
２重順序方式、すなわち１対の順序を持ち、１番目の順
序では１対の流れ符号化勾配パルスをπパルスの両側に
対称的に配置し、２番目の順序には流れ符号化勾配パル
スを用いるか又は用いない方式は、１対の順序の各々で
前に説明した鏡像の反転した流れ符号化勾配パルスの対
を用いて得られる像に較べて、NMR造影像が劣ってい
た。
の順序で、１対の同一の極性の流れ符号化勾配パルス、
例えばパルス30aとその後のパルス28を用い、その後に
２番目の順序が続く様にし、この２番目の順序では第２
の１対の同一の極性のパルス30a′及び28′を使うか、
或いは随意選択により、振幅が略ゼロの磁界勾配部分46
a,46bに置き換えた。この実験では、単一極性のパルス3
0a及び28（及び使う場合はパルス30a′及び28′）は、
関連するπRFパルス信号24（又は関連するパルス信号2
4′）の両側に略相等しい期間だけ隔たっている。この
２重順序方式、すなわち１対の順序を持ち、１番目の順
序では１対の流れ符号化勾配パルスをπパルスの両側に
対称的に配置し、２番目の順序には流れ符号化勾配パル
スを用いるか又は用いない方式は、１対の順序の各々で
前に説明した鏡像の反転した流れ符号化勾配パルスの対
を用いて得られる像に較べて、NMR造影像が劣ってい
た。
図示の順序では、検出された信号の強さと動くスピンの
流速の間の関係を導き出すことが出来る。１群のスピン
がX1で示す第１の位置から別の位置X2へ期間Ｔ内に動く
場合、（１対の反対の極性を持つ。持続時間が相等しい
勾配パルスの内の）１番目のパルスが、位置X1に於ける
横方向のスピンの磁化の位相を次の式で示す量だけ変え
る。
流速の間の関係を導き出すことが出来る。１群のスピン
がX1で示す第１の位置から別の位置X2へ期間Ｔ内に動く
場合、（１対の反対の極性を持つ。持続時間が相等しい
勾配パルスの内の）１番目のパルスが、位置X1に於ける
横方向のスピンの磁化の位相を次の式で示す量だけ変え
る。
こゝでＧｘ（ｔ）は時間の関数としての、選ばれた移動
方向（例えばＸ軸）の磁界勾配の強さであり、Tgは勾配
パルスの持続時間（例えばTg＝t6−t5又はt8−t7等）で
ある。２番目の反対の極性を持つ勾配パルスが次の式で
示す２番目の位相変化を生ずる。
方向（例えばＸ軸）の磁界勾配の強さであり、Tgは勾配
パルスの持続時間（例えばTg＝t6−t5又はt8−t7等）で
ある。２番目の反対の極性を持つ勾配パルスが次の式で
示す２番目の位相変化を生ずる。
こゝでX2は２番目のパルスの開始時刻に於けるスピンの
位置である。１対の反対極性を持つパルスによって発生
された正味の位相変化は 従って、変化する位置は、速度Ｖ及び時間Ｔの積として
次の様に表わすことが出来る。
位置である。１対の反対極性を持つパルスによって発生
された正味の位相変化は 従って、変化する位置は、速度Ｖ及び時間Ｔの積として
次の様に表わすことが出来る。
収集された２組のデータを減算する時、反転した流れ符
号化勾配28/28′及び30/30′を用いて得られる信号の強
度Ｉは Ｉ＝Ｋ（sinφ）＋Ｋ（sinφ）＝2K（sinφ） こゝでＫは器具の感度及びスピンのポピュレーションを
含む比例係数である。流れの順序は、印加された勾配
（今の場合はＧｚ）の流れ符号化パルスの軸（今の場合
はＺ軸）に沿った流れ成分だけを検出することが出来る
から、検出された信号の強度は、速度と共に流れの方向
にも関係する。何れも他方の像又は１対の像の流れに感
応する方向に対して直交する方向の流れに感応する２つ
又は場合によっては３つの像を収集することにより、流
れの方向に対する感応性を除くことが出来る。２つ（又
は３つ）の像の各々に対するデータは、次の式を用い
て、画素毎に組合せることが出来る。
号化勾配28/28′及び30/30′を用いて得られる信号の強
度Ｉは Ｉ＝Ｋ（sinφ）＋Ｋ（sinφ）＝2K（sinφ） こゝでＫは器具の感度及びスピンのポピュレーションを
含む比例係数である。流れの順序は、印加された勾配
（今の場合はＧｚ）の流れ符号化パルスの軸（今の場合
はＺ軸）に沿った流れ成分だけを検出することが出来る
から、検出された信号の強度は、速度と共に流れの方向
にも関係する。何れも他方の像又は１対の像の流れに感
応する方向に対して直交する方向の流れに感応する２つ
又は場合によっては３つの像を収集することにより、流
れの方向に対する感応性を除くことが出来る。２つ（又
は３つ）の像の各々に対するデータは、次の式を用い
て、画素毎に組合せることが出来る。
Ｉ（合計）＝（▲Ｉ2 x▼＋▲Ｉ2 y▼＋▲Ｉ2 z▼）1/2 個々の像からの位相情報は曖昧でない形で組合せること
が出来ないから、像はフーリエ変換及び大きさの計算の
後に組合せなければならない。検出されたスピン強度Ｉ
（合計）が実際には巨視的なスピン速度の周期的な関数
であることが認められよう。従って、流れ符号化勾配パ
ルスの所定の振幅Ａ及び所定のパルス間遅延期間Ｔに対
し、像の強度Ｉが略ゼロになる様なゼロでないスピン速
度が生じることがある。ｎを正又は負の整数として、合
計移相が（ｎπ±φ）になる様な速度で得られる信号の
強度は、移相φになる様な異なる速度を持つスピンの信
号強度と同一であることが理解されよう。従って、複数
個の速度によって、πラジアンの整数倍の差を持つ移相
が起る場合、速度のエイリアシングが起り得る。流れ符
号化勾配の振幅Ａ及びパルス期間Ｔを注意深く選んで、
正しい像が得られる様にしなければならない。然し、そ
れに沿って勾配を変える次元にデータの組全体をフーリ
エ変換する前に、一連の像を収集し、各々の像を流れ符
号化勾配パルスの異なる振幅Ａで求めて、投影像の速度
次元を求めることにより、速度の測定の曖昧さを除くこ
とが出来る。この場合、この発明では、NMR造影像は、
投影であるが、速度の分布を持つスピンの柱の寄与の和
を表わす様な各々の画素の強度を持っており、この為、
勾配の異なる振幅Ａを用いて得られたデータのフーリエ
変換により、その柱内の速度分布が得られることが判っ
た。
が出来ないから、像はフーリエ変換及び大きさの計算の
後に組合せなければならない。検出されたスピン強度Ｉ
（合計）が実際には巨視的なスピン速度の周期的な関数
であることが認められよう。従って、流れ符号化勾配パ
ルスの所定の振幅Ａ及び所定のパルス間遅延期間Ｔに対
し、像の強度Ｉが略ゼロになる様なゼロでないスピン速
度が生じることがある。ｎを正又は負の整数として、合
計移相が（ｎπ±φ）になる様な速度で得られる信号の
強度は、移相φになる様な異なる速度を持つスピンの信
号強度と同一であることが理解されよう。従って、複数
個の速度によって、πラジアンの整数倍の差を持つ移相
が起る場合、速度のエイリアシングが起り得る。流れ符
号化勾配の振幅Ａ及びパルス期間Ｔを注意深く選んで、
正しい像が得られる様にしなければならない。然し、そ
れに沿って勾配を変える次元にデータの組全体をフーリ
エ変換する前に、一連の像を収集し、各々の像を流れ符
号化勾配パルスの異なる振幅Ａで求めて、投影像の速度
次元を求めることにより、速度の測定の曖昧さを除くこ
とが出来る。この場合、この発明では、NMR造影像は、
投影であるが、速度の分布を持つスピンの柱の寄与の和
を表わす様な各々の画素の強度を持っており、この為、
勾配の異なる振幅Ａを用いて得られたデータのフーリエ
変換により、その柱内の速度分布が得られることが判っ
た。
順序毎に変化する全ての部分を、１対の流れ符号化勾配
パルス28/30だけに制限することにより、（１）各々の
順序に於ける変化する全ての勾配の活動が最後のRF信号
パルスより後に起り、（２）こういう勾配パルスも正味
の積分がゼロであるから、渦電流の問題が最小限に抑え
られる。同様に、心臓サイクル中の血流のような一定で
ない流れによるアーチファクトは、順序を患者の心臓の
鼓動によるような流れの周期的な変動と同期させること
によって最小限に抑えられる。表示平面に対して直交す
る軸に沿って、１対の磁界勾配部分47及び48又は47′及
び48′を印加して、不動のスピンから起る大きな信号を
位相外しすることにより、動かないスピンの抑圧を更に
強めることが出来る。検出される信号は、比較的小さな
領域からの位相の差によって生ずるものであるから、流
れからの信号の強度はこれによって僅かしか減衰しな
い。
パルス28/30だけに制限することにより、（１）各々の
順序に於ける変化する全ての勾配の活動が最後のRF信号
パルスより後に起り、（２）こういう勾配パルスも正味
の積分がゼロであるから、渦電流の問題が最小限に抑え
られる。同様に、心臓サイクル中の血流のような一定で
ない流れによるアーチファクトは、順序を患者の心臓の
鼓動によるような流れの周期的な変動と同期させること
によって最小限に抑えられる。表示平面に対して直交す
る軸に沿って、１対の磁界勾配部分47及び48又は47′及
び48′を印加して、不動のスピンから起る大きな信号を
位相外しすることにより、動かないスピンの抑圧を更に
強めることが出来る。検出される信号は、比較的小さな
領域からの位相の差によって生ずるものであるから、流
れからの信号の強度はこれによって僅かしか減衰しな
い。
第３図、第3a図及び第3b図について説明すると、この発
明の方法によって得られるNMR造影像は、造影剤を使わ
ずに得られた、動脈及び静脈の両方の構造の投影像を含
んでいる。２つのNMR造影像の写真（第3a図及び第3b
図）で、投影平面及び投影方向は第３図に示す通りであ
る。健康な成人男子ボランチアの頸部領域の像を、米国
特許第4,667,159号及び第4,689,563号に記載される形式
の1.5T静磁界装置で撮影した。Ｙ軸51に対して約０゜の
角度で、頸部領域の前後方向の投影を求め、この為、関
連する投影平面52がＸ−Ｚ平面内にある。被検体の頸静
脈、頸動脈及び仙骨動脈を流れる液体が、被検体の右側
及び左側の両方にはっきりと見える。体の中間にある不
動の部分が実質的に像に出て来ないこと、並びに動く血
流の検出が脈動性の流れに依存せず、この為静脈及び動
脈構造が同じ様によく見えることが判る。第3a図の像
が、略ゼロの値を持つ読取勾配パルス40及びＹ軸位相符
号化勾配パルス34を用いて求められ、投影平面の第２の
軸がＸ方向だけに設定されていることに注意されたい。
この図を、第3a図の前後方向の投影に対して約60゜の斜
めの角度の新しい投影方向56にずらすことにより、投影
平面（投影線56に対して垂直である）は依然としてＺ方
向にある１つの軸を持っているが、投影平面の他方の軸
はＸ−Ｙ平面を切る線に沿う様になる。これは、ＧＸ＝
−aGXmax（こゝで−ａはsin（−60゜））、及びＧＹ＝
＋bGYmax（こゝでｂ＝cos（−60゜））に対応する。こ
の斜め横方向の投影では、被検体の頸部領域の動脈及び
静脈は同じ様に高い分解能で作像されるが、被検体を動
かす必要はない。
明の方法によって得られるNMR造影像は、造影剤を使わ
ずに得られた、動脈及び静脈の両方の構造の投影像を含
んでいる。２つのNMR造影像の写真（第3a図及び第3b
図）で、投影平面及び投影方向は第３図に示す通りであ
る。健康な成人男子ボランチアの頸部領域の像を、米国
特許第4,667,159号及び第4,689,563号に記載される形式
の1.5T静磁界装置で撮影した。Ｙ軸51に対して約０゜の
角度で、頸部領域の前後方向の投影を求め、この為、関
連する投影平面52がＸ−Ｚ平面内にある。被検体の頸静
脈、頸動脈及び仙骨動脈を流れる液体が、被検体の右側
及び左側の両方にはっきりと見える。体の中間にある不
動の部分が実質的に像に出て来ないこと、並びに動く血
流の検出が脈動性の流れに依存せず、この為静脈及び動
脈構造が同じ様によく見えることが判る。第3a図の像
が、略ゼロの値を持つ読取勾配パルス40及びＹ軸位相符
号化勾配パルス34を用いて求められ、投影平面の第２の
軸がＸ方向だけに設定されていることに注意されたい。
この図を、第3a図の前後方向の投影に対して約60゜の斜
めの角度の新しい投影方向56にずらすことにより、投影
平面（投影線56に対して垂直である）は依然としてＺ方
向にある１つの軸を持っているが、投影平面の他方の軸
はＸ−Ｙ平面を切る線に沿う様になる。これは、ＧＸ＝
−aGXmax（こゝで−ａはsin（−60゜））、及びＧＹ＝
＋bGYmax（こゝでｂ＝cos（−60゜））に対応する。こ
の斜め横方向の投影では、被検体の頸部領域の動脈及び
静脈は同じ様に高い分解能で作像されるが、被検体を動
かす必要はない。
この発明のNMR造影法を現在好ましいと考えられる実施
例について説明したが、当業者には種々の変更が容易に
考えられよう。従って、この発明の範囲が特許請求の範
囲によって限定されるものであって、こゝで例として述
べた現在好ましいと考えられる実施例の具体的な細部に
よって制限されないことを承知されたい。
例について説明したが、当業者には種々の変更が容易に
考えられよう。従って、この発明の範囲が特許請求の範
囲によって限定されるものであって、こゝで例として述
べた現在好ましいと考えられる実施例の具体的な細部に
よって制限されないことを承知されたい。
第１図はNMR作像装置内に静磁界を発生する磁石の中孔
の斜視図であり、種々の磁界勾配及びRF磁界を発生する
手段の中にサンプルを位置ぎめする様子を示しており、
この装置に用いられる種々の記号も示している。第２図
は現在好ましいと考えられる１実施例のNMR造影法の完
全な１回の繰返しの間に利用される磁界勾配、無線周
波、データ・ゲート及び受信データ信号を示す時間を合
せた一組のグラフ、第３図は人間の解剖学的な部分の一
部分並びにそれに対して設定された複数個の投影方向と
関連する投影平面を示す略図、第3a図及び第3b図は、こ
の発明の方法を使うことによって、健康な成人ボランチ
アの頸部領域のNMR造影データをNMR作像装置で表示した
像の写真（これはＸ線写真と同等なものであり、図面に
代えて写真を提出する）である。
の斜視図であり、種々の磁界勾配及びRF磁界を発生する
手段の中にサンプルを位置ぎめする様子を示しており、
この装置に用いられる種々の記号も示している。第２図
は現在好ましいと考えられる１実施例のNMR造影法の完
全な１回の繰返しの間に利用される磁界勾配、無線周
波、データ・ゲート及び受信データ信号を示す時間を合
せた一組のグラフ、第３図は人間の解剖学的な部分の一
部分並びにそれに対して設定された複数個の投影方向と
関連する投影平面を示す略図、第3a図及び第3b図は、こ
の発明の方法を使うことによって、健康な成人ボランチ
アの頸部領域のNMR造影データをNMR作像装置で表示した
像の写真（これはＸ線写真と同等なものであり、図面に
代えて写真を提出する）である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−35222（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−166847（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−165046（ＪＰ，Ａ)
Claims (21)
- 【請求項１】サンプルの少なくとも選ばれた一部分にあ
る流れる流体の核磁気共鳴（NMR）造影投影像を作る装
置に於て、 （ａ）サンプルを主静磁界の中に浸す手段と、 （ｂ）選ばれた種目の全ての原子核のスピンを、逐次的
な１対の作像順序の第１の順序及び第２の順序の夫々の
最初の部分で章動させる手段と、 （ｃ）前記１対の順序の各々に於ける章動の後の展開期
間を設ける手段と、 （ｄ）各対の順序の内の第１及び第２の順序の少なくと
も一方の展開期間に、NMR造影投影像の１つの軸を設定
する様に選ばれた第１の方向に、サンプルに印加される
第１の磁界勾配に１対の流れ符号化勾配磁界パルスを印
加して、動く原子核のスピンから得られるNMR応答信号
が、実質的に不動の原子核のスピンから得られるNMR応
答信号と異なる様にする手段と、 （ｅ）次いで、前記第１の方向と直交する第２の方向に
磁界勾配パルスを印加して、選ばれた種目の全ての不動
の原子核のスピンからの応答信号を位相外しし、該応答
信号の抑制を高める様にする手段と、 （ｆ）その後、前記第２の方向にサンプルに印加される
少なくとも第２の磁界勾配に応答して、前記第１及び第
２の順序の応答データ収集部分の各々で、少なくともサ
ンプルの前記一部分から発生されたNMR応答信号から一
組のデータを収集する手段と、 （ｇ）前記第１及び第２の順序で収集されたNMR応答信
号のデータの組の一方のデータを他方のデータの組のデ
ータから減算して、実質的に不動の原子核から得られた
応答データを実質的に除く手段と、 （ｈ）残りの応答データに応答して、前記第１及び第２
の方向内の平面内にある２次元投影として、３次元サン
プル中の流体の流れのNMR投影投影像を発生する手段を
含む装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載した装置に於
て、前記手段（ｄ）が、前記第１及び第２の順序の各々
で、流れ符号化用の１対の第１の磁界勾配パルスを印加
し、該１対の各々のパルスが他方のパルスの極性とは異
なる極性を持つ様にし、各対の第１のパルスの極性を前
記１対の順序の夫々相異なる１つの順序では交互に変え
る手段を含む装置。 - 【請求項３】特許請求の範囲第２項に記載した装置に於
て、前記手段（ｄ）が前記順序の各対で４つの流れ符号
化勾配パルス信号に略一定の振幅を持たせる手段を含む
装置。 - 【請求項４】特許請求の範囲第３項に記載した装置に於
て、更に、予定の複数回の全体的な繰返しとして、前記
手段（ｂ）乃至（ｇ）を順次繰返し作動し、各々の繰返
しで第１の方向の磁界勾配に異なる値の位相符合化信号
を用い、全ての順序の対から得られた全体の差のデータ
の組から手段（ｈ）で像を発生させる手段を含む装置。 - 【請求項５】特許請求の範囲第４項に記載した装置に於
て、更に、手段（ｇ）での残りの応答データを処理し
て、選ばれたNMR造影投影平面内の各画素用に第１組の
強度I1データを求め、手段（ｂ）乃至（ｇ）を順次複数
回の繰返し作動することを、デカルト座標系の第２及び
第３軸の少なくとも一方に沿うように第１の磁界勾配を
置き直して繰返し、手段（ｂ）乃至（ｇ）を順次繰返し
作動する際の手段（ｇ）で残りの応答データを処理し
て、それぞれ第２及び第３軸に沿った繰返しで選ばれた
NMR造影投影平面内の各画素用にそれぞれの異なる組の
強度I2及びI3データを求め、異なる第１の勾配部分の各
々で得られた画素の強度データを画素毎に処理して、像
の発生のために異なるデータの組の全体のRMS平均強度
Ｉ（合計）＝（I1 2＋I2 2＋I3 2）1/2を求める手段を含
む装置。 - 【請求項６】特許請求の範囲第３項に記載した装置に於
て、更に、サンプル内の流体の流速の範囲をエイリアシ
ングなしに作像する為に、各々の勾配パルスの持続時間
Tgを調節する手段を含む装置。 - 【請求項７】特許請求の範囲第２項に記載した装置に於
て、手段（ｂ）が、核スピンの正味の磁化を90゜に略等
しい角度にわたって章動させるのに十分なエネルギを持
つ無線周波（RF）磁界をサンプルに印加する手段で構成
される装置。 - 【請求項８】特許請求の範囲第７項に記載した装置に於
て、スピンの章動が実質的に前記サンプルの選ばれた一
部分だけで起り、更に、RF磁界を印加する間、サンプル
に対して第１の方向の磁界勾配を印加する手段を含む装
置。 - 【請求項９】特許請求の範囲第８項に記載した装置に於
て、RF磁界がsin（ｘ）/xという包絡線の形を持つパル
ス信号として印加される装置。 - 【請求項１０】特許請求の範囲第７項に記載した装置に
於て、手段（ｃ）が、更に、流れ符号化勾配磁界パルス
を印加する前に、章動した原子核のスピンを再集束する
手段を含む装置。 - 【請求項１１】特許請求の範囲第10項に記載した装置に
於て、再集束する手段が、前記第１の方向に磁界勾配を
印加し、核スピンの正味の磁化を180゜に略等しい角度
にわたって章動させるのに十分なエネルギを持つRF磁界
をサンプルに印加する手段を含む装置。 - 【請求項１２】特許請求の範囲第１項に記載した装置に
於て、手段（ｄ）が、前記第１の順序でだけ流れ符号化
用の１対の第１の磁界勾配パルスを印加し、該１対の各
々のパルスが同じ極性を持つ様にする手段を含む装置。 - 【請求項１３】特許請求の範囲第12項に記載した装置に
於て、手段（ｄ）が、更に、各々の第１の順序で、前記
１対の流れ符号化勾配パルス信号の各々に略一定の振幅
を持たせる手段を含む装置。 - 【請求項１４】特許請求の範囲第13項に記載した装置に
於て、更に、予定の複数回の全体的な繰返しとして、前
記手段（ｂ）乃至（ｇ）を順次繰返し作動し、各々の繰
返しで、前記第１の方向の磁界勾配に異なる値の位相符
合化信号を用い、全ての順序の対から得られた全体の差
のデータの組から前記手段（ｈ）で像を発生させる手段
を含む装置。 - 【請求項１５】特許請求の範囲第14項に記載した装置に
於て、更に、手段（ｇ）での残りの応答データを処理し
て、選ばれたNMR造影投影平面内の各画素用に第１組の
強度I1データを求め、手段（ｂ）乃至（ｇ）を順次複数
回の繰返し作動することを、デカルト座標系の第２及び
第３軸の少なくとも一方に沿うように第１の磁界勾配を
置き直して繰返し、手段（ｂ）乃至（ｇ）を順次繰返し
作動する際の手段（ｇ）での残りの応答データを処理し
て、それぞれ第２及び第３軸に沿った繰返しで選ばれた
NMR造影投影平面内の各画素用にそれぞれの異なる組の
強度I2及びI3データを求め、異なる第１の勾配部分の各
々で得られた画素の強度データを画素毎に処理して、像
の発生のために異なるデータの組の全体のRMS平均強度
Ｉ（合計）＝（I1 2＋I2 2＋I3 2）1/2を求める手段を含
む装置。 - 【請求項１６】特許請求の範囲第13項に記載した装置に
於て、サンプル中の流体の流速の範囲をエイリアシング
なしに作像する為に、各々の勾配パルスの持続時間Tgを
調節する手段を含む装置。 - 【請求項１７】特許請求の範囲第12項に記載した装置に
於て、手段（ｂ）が、核スピンの正味の磁化を90゜に略
等しい角度にわたって章動させるのに十分なエネルギを
持つ無線周波（RF）磁界をサンプルに印加する手段で構
成される装置。 - 【請求項１８】特許請求の範囲第17項に記載した装置に
於て、スピンの章動が実質的にサンプルの選ばれた一部
分だけで起り、更に、RF磁界を印加する間、サンプルに
第１の方向の磁界勾配を印加する手段を含む装置。 - 【請求項１９】特許請求の範囲第18項に記載した装置に
於て、RF磁界がsin（ｘ）/xという包絡線の形を持つパ
ルス信号として印加される装置。 - 【請求項２０】特許請求の範囲第17項に記載した装置に
於て、手段（ｄ）が、更に、第１及び第２の流れ符号化
用勾配磁界パルスを印加する合間に章動した原子核のス
ピンを再集束する手段を含む装置。 - 【請求項２１】特許請求の範囲第20項に記載した装置に
於て、再集束する手段が、前記第１の方向に磁界勾配を
印加し、核スピンの正味の磁化を180゜に略等しい角度
にわたって章動させるのに十分なエネルギを持つ前記RF
磁界をサンプルに印加する手段を含む装置。
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