JPH08500496A

JPH08500496A - Ｎｍｒテストの方法および装置

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Publication number: JPH08500496A
Application number: JP6506002A
Authority: JP
Inventors: カウンセル，クリストファー・ジョン・ロバート
Original assignee: ブリティッシュ・テクノロジー・グループ・リミテッド
Priority date: 1992-08-20
Filing date: 1993-08-11
Publication date: 1996-01-23
Anticipated expiration: 2019-01-26
Also published as: EP0656124A1; DE69317427D1; IL106685A0; GB9217718D0; GB9317390D0; DE69317427T2; GB2270763B; JP3490439B2; US5369362A; WO1994004937A1; IL106685A; FI113300B; GB2270763A; FI950732A0; EP0656124B1; FI950732A

Abstract

(57)【要約】本発明は、イメージ形成される対象物が，この対象物についての空間的情報をコード化する勾配成分を有する磁界に置かれるＮＭＲテストの方法および装置を提供するもので、核磁気共鳴を励起するため選定された間隔で励起パルスを「印加し、少なくとも２つの間隔とこれら間隔におけるコード化勾配成分とが、この間隔において、間隔の持続時間に関する勾配成分の積分値が２より大きい整数の連続冪に従って比例配分されるように選定され、共鳴応答信号を検出することを含む。一実施例における発明は、急激に発振する磁界勾配を切換えるのに特殊な装備を要することのない、従来技術では免れない欠点を克服するものである。

Description

【発明の詳細な説明】ＮＭＲテストの方法および装置（技術分野）本発明は、対象物を核磁気共鳴（ＮＭＲ）テストのための方法および装置に関する。本発明は、ＮＭＲによる動物あるいは人間のイメージの生成への応用を特に有する。（背景技術）ＮＭＲイメージ形成技術は周知である。１つのこのような技術については、Ｐ．ＭａｎｓｆｉｅｌｄおよびＡ．Ａ．Ｍａｕｄｓｌｅｙ著「ＮＭＲによる平面スピン・イメージ形成法（ＰｌａｎａｒＳｐｉｎＩｍａｇｉｎｇｂｙＮＭＲ）」（Ｊ．Ｍａｇｎ．Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ、第２７号、１０１〜１１９ページ）なる名称の論文に記載されている。別の技術は、「エコー平面イメージ形成（ＥＰＩ）」法として知られており、英国研究開発公社（ＮａｔｉｏｎａｌＲｅｓｅａｒｃｈＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ；現在は、ＢｒｉｔｉｓｈＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｒｏｕｐＬｔｄ．）の連合王国（英国）特許第１５９６１６０号に開示されている。この技術は、テストされるべき対象物を、この対象物についての空間的情報をコード化するための３つの相互に直行する勾配成分を含む磁界に置くことを含む。この勾配成分の１つが、振動波形を有する。無線周波励起パルスが、磁界の存在下で対象物に対して印加される。この振動勾配が、励起パルスの印加の結果共鳴応答エコーを形成させる。これらのエコーの検出が、対象物のイメージを迅速に生じる。前記のＥＰＩ法は、振動勾配成分が非常に高い周波数で発振することを要求され、必要とされる迅速な勾配のスイッチングを生じるために高価なハードウエアが要求される。（発明の概要）本発明によれば、対象物についての空間的情報をコード化するための勾配成分を有する磁界を対象物に受けさせ、選択された間隔で励起パルスを印加して、前記間隔の少なくとも２つにおいて核磁気共鳴を励起させ、かかる間隔に対して、間隔の持続時間に関する勾配成分の積分値が２より大きい整数Ｉの連続冪に従って比例配分されるように、前記間隔におけるコード化間隔成分が選定され、共鳴応答信号を検出することを含む対象物のＮＭＲテスト方法が提供される。パルス間隔とコード化間隔成分とをこのように選定することによって、（いくつかが必要とされるとして）比較的少数の勾配スイッチング以上を必要とすることなく多数の個々の均等間隔のエコー応答を生成することができる。要求されるこの間隔スイッチングは、特殊なハードウエアの使用を必要とすることがなく、その結果本発明は周知のＮＭＲハードウエアに基いて実現することができる。本発明は迅速なイメージ形成が可能であり、対象物を通る２次元スライスを４０ｍｓ以下でイメージ化することができる。磁界および（または）励起パルスが、所要の共鳴応答信号を生じるように（それらの値の初期の推定から）調整される。このような調整は、実際に用いられるＮＭＲ装置における障害の影響を取除くことを助けることができる。最も重要な障害は、磁気コイルへ印加される励起の波形とこれらコイルにより生じる実際の磁界の波形間に（例えば、渦電流によって生じる）差があり得ることである。このため、先に述べた勾配成分の積分が実際に生じる勾配からでなく、印加された励起から計算されるならば、選択された励起からの調整を要求することができる。この調整は、校正係数を磁界あるいはパルスに加えることによて理論的に行われるが、実験的に予め定めた情報に基いて実験的な校正によって行われることが望ましい。この後者の試みの利点は、実験的な校正が対象物に依存せず、ＮＭＲ装置にのみ依存することで、その結果、一般的に、少なくともこの実験的校正を１回だけ行えばよいのである。典型的には、この調整は、信号に対する所要のタイミングが本発明の動作にとって重要であり得るため、このタイミングを生じるように用いられる。このタイミングが不充分に均一であるならば、信号は一緒になってしまい、結果の精度は劣化するおそれがある。共鳴応答信号は、検出後に調整されることが望ましい。通常はフーリエ変換前に生じるこのような調整は、フーリエ変換のため用いられる応答信号を用意するために用いることができる。例えば、本発明は、ほとんど不可避的に不均等な信号を生じ、もしそうであれば、信号は全てフーリエ変換前に均一になるように調整することができる。更に、信号の位相が調整される必要があり、それらのタイミングもまたこれら信号が均等間隔となるように調整される必要がある。この後者の場合には、先に概要を述べた校正法を用いて粗調整を行うと共に、先に述べた補正法により微調整を行うことが望ましい。Ｉの冪により比例配分される最後の励起パルスと、その後の励起パルスとの間の間隔は、Ｉ^L・ｔ_minより小さいことが望ましく、ここでＬはこのような間隔の数であり、ｔ_minは最も小さな間隔であり、前記間隔が、（Ｉ^L＋１）／２・ｔ_mi _n に等しいことが更に望ましい。このように、実験の期間は、全ての関連するパルス間隔が，必ずしも信号の損失を伴うことなく、Ｉの連続冪に従って比例配分されたものとして妥当するものから帰着することができる。このことは、本文の「基本的実施例のための理論」において更に詳細に説明される。かなり良い分解能のイメージを得るためには、少なくとも３つの励起パルス間隔がＩの冪に従って比例配分されねばならない。３つの間隔（４つのパルス）により、おそらくは最大２７の信号がＩ＝３に対して生成することができる。実際には、信号の再集束が行われなければ、これら信号のある比率（例えば、９または１４）が実際に検出できるに過ぎない。本発明の基本的実施例（事例１参照）においては、勾配成分は、このような間隔の間は実質的に一定であり、この間隔は前記の連続冪に従って比例配分される。これは、最小限の勾配スイッチングを含む本発明の簡単な形態である。本発明の第１の修正例（事例２または３参照）においては、このような間隔に続く各励起パルスにおいて勾配成分がゼロであるならば、また更にこの成分がこのような各間隔において立上がり時間ｔ₁だけこの各間隔において等しい値まで立上がり、滞留時間ｔ₂だけこの間隔で維持し、立下がり時間ｔ₃だけ再びゼロに立下がるならば、この各間隔に対する各値（ｔ₂＋（ｔ₁＋ｔ₃）／２）が前記の連続冪に従って比例配分される。このことは、（磁界を制限することを避ける観点から望ましいように）勾配成分が各励起パルスの間はオフに切換えられるならば、適当な励起パルス間隔の簡単ではあるが有効な決定方法を提供する。本発明の第２の修正例（事例３参照）においては、更に別の励起パルスが共鳴応答信号を再び集束するために印加される。信号を再集束する（即ち、これら信号の「エコー」を生じる）ことにより、本発明により達成し得る分解能は著しく増加することができる。本発明の第３の修正励起においては、スライスの選定が、濾波しない勾配パルス（どんな共鳴応答信号も濾波しない勾配パルス）を介して行われる。スライス選定励起パルスが勾配パルスの間に印加されるならば、これは、スライス選定パルスの中心までの時間に関する勾配パルスの積分と、両方の中心が共にゼロに等しくなった後に行われる相等する積分とを行うことによって達成されることが望ましい。先に述べた方法の特徴に類似する装置の特徴もまた、本発明によって提供される。本発明の望ましい特徴、本発明の基礎となる理論、および本発明の動作例について、添付図面に関して次に記述する。（図面の簡単な説明）図１は、本発明によるＮＭＲテストのための装置のブロック図、図２は、本発明の動作の概略全体図、図３は、本発明の基本的実施例のｋ−空間図、図４は、基本的実施例のパルス・シーケンス図、図５は、基本的実施例において生成される生じるの相対的な信号の振幅と位相（０°または１８０°）を示し、図６は、台形の勾配パルスに対するタイミング定義を示すスケッチ、図７は、本発明の第１の修正例に対するパルス・シーケンス図、図８ａは、本発明の第２の実施例に対するｋ−空間の図、図８ｂは、第２の修正例の別のバージョンに対するｋ−空間の図、図９は、本発明の第２の修正例に対するパルス・シーケンス図、図１０は、本発明の第３の修正例を示す部分パルス・シーケンス図、図１１は、第３の修正例に対するｋ−空間の図、図１２は、勾配の実験的校正を示す一連のスケッチ、図１３および図１４は、本発明を用いて得られる１組の信号と１つのイメージをそれぞれ示している。（実施例）以下の記述において、以下に定義が示される如き略語と用語が用いられる。図１において、ＮＭＲテストのための装置は、対象物１２を磁界に曝すための磁石１０を含んでいる。この磁石は、方向ｘ、ｙおよびｚ（それぞれ、位相コーディング、読出しおよびスライス選択の諸勾配）に、大きな静磁界と３つの相互に直行する磁界勾配との両者を生じることができる。この勾配は、勾配増幅器１６を介してプロセス・コントローラ１４によって制御される。プロセス・コントローラ１４はまた、選定された間隔での無線周波励起パルスの印加を制御して、ｒ．ｆ．増幅器１８とｒ．ｆ．アンテナ２０を介して磁界の存在下でＮＭＲ共鳴を励起する。共鳴応答信号は、ｒ．ｆ．アンテナ２０を用いて検出され、データ獲得コンピュータ２２を用いて獲得され、データ・プロセッサ２４を用いて処理され、イメージ・ディスプレイ２６を用いて表示される。本発明の目的のためには、当該装置は、勾配の立上がり速度が特に早くなければならないことはないが、僅かに２〜３ｍｓの短さの勾配パルスを供給することが可能でなければならず、２Ｇｃｍ^-1ｍｓ^-1（０．２Ｔｓ^-1に相等する）が望ましい。周波数の選択的励起が要求されるならば、ｒ．ｆ．励起パルスを整形する能力が重要である。図２において、全体的に見て、イメージを獲得するための手順は下記の如くである。第一に、磁界勾配が校正される（ブロック３０）−「所定のエコー・タイミングを得るための勾配の実験的校正法」なる項を参照されたい。次に、最初の実験は、位相コーディング勾配が存在しない時にデータを獲得するために実施される（ブロック３２）。ｒ．ｆ．パルスの位相と振幅に対する必須補正の索引テーブルが次に生成され（ブロック３４）、全ての将来の実験において使用されるように記憶される（ブロック３６）−「位相および振幅の補正」項を参照されたい。次いで、更に適当な実験が位相コーディング勾配の存在下で実施され（ブロック３８）、索引テーブルに従ってｒ．ｆ．パルスが補正される（ブロック４０）。共鳴応答信号は一旦獲得されるとフーリエ変換され（ブロック４２）、結果として得るデータがイメージとして表示される（ブロック４４）。本発明の基本的実施例の基礎となる理論について、次に図３および図４に関して記載する。広義において、本発明は、比較的小さな組のｒ．ｆ．励起パルスを用いて複数の応答信号を生成し、各信号を個々に位相コード化し、次いで１つの獲得期間における信号のエコーを検出することを目的とする。基本的実施例に対する理論基本的実施例の基礎をなす理論について次に記述する。理論の分析は、コヒーレンス伝達の原理を用いて最もよく行われる。絶縁スピン−1/2核（水の陽子の如き）から獲得される信号は、縦方向磁化と対応する０，−１あるいは＋１のコヒーレンス度と、横方向磁化の観察可能成分および観察不能成分とをそれぞれ処理することができる。コヒーレンス度における遷移は、元の各信号を３つの新たな信号へ分けるｒ．ｆ．パルスによって生じる。このコヒーレンス伝達経路は、ベクトルｐ（＝ｐ₁，ｐ₂，．．．）により表わされ、ここでｐ₁は各ｒ．ｆ．パルス後のコヒーレンス度であり、このため、＋１，０，あるいは−１である。２つのパルスにより生成される経路（１，−１）はスピン・エコーと呼ばれが、３つのパルスにより生成される信号（１，０，−１）は刺激されたエコーである。一連のＮ個のパルスは３^N-1個までの別々の信号を生じることができ、その各々は一義的なコヒーレンス伝達経路が後続することになる。，各エコー信号の出現のタイミングは、ｒ．ｆ．パルスと信号のコヒーレンス経路との間の間隔に（他の事柄よりも）依存する。パルス間の間隔がベクトルｔ _rf（＝ｔ₁，ｔ₂，．．．ｔ_N；但し、ｔ_Nは最後のパルスと関連エコーの中心との間の時間的間隔を表わす）により表わされ、従って、エコーの生成に要求される条件は、ｔ _rf.ｐ＝０［１］これは、有効に、他の全てのｔ_iが固定される時、ｔ_Nについての条件である。式［１］から、パルス間間隔が、ある一意値（ｓｏｍｅｕｎｉｑｕｅ）ｊ≧ ０に対してｔ_i（ｉ＜Ｎ）＝３ⁱ・ｔ_minであるように、個々の３の連続冪に従って比例配分されるならば、信号は等間隔におかれることになることが判る。これは、他のｔ_iに関して式［１］からｔ_Nに対する式を得て、更に全ての異なる値をｐで代入し、基数３にカウントすることにより演繹される。ｔ_minは、用いられた特定の装置により得られるｔ _rfの最も小さな遅れである。コヒーレンス経路ｐ（その成分ｐ_iは、＋１，０，−１）については、但し、ｍは、−（３^(N-1)−１）／２乃至＋（３^(N-1)−１）／２（これも、基数３でカウント）の範囲にわたる整数の組の１項である。各エコー信号に対するエコー時間を、最初のｒ．ｆ．パルスから最大信号の中心までの間隔として定義する。従って、（上記の、および式［２ｂ］に使用している条件の下で）全信号について、（３^(N-1)＋１）／２は、それらの最大値が最後のパルス（即る。更に、スライス選択磁界勾配パルスが従来のスライス選定における如く最終ｒ．ｆ．パルスと関連して印加されるならば、そのコヒーレント度が＋１から− １まで変化する３^(N-2)個の信号のみが残ることになる。これが、式［２ｂ］および［３］におけるｍを、（３^(N-2)＋１）／２乃至（３^(N-1)−１）／２の範囲の大きさに限定する。最後のパルスと最後から２番目のパルスとの間の時間間隔ｔ_N-1がｔ_min・（３^(N-2)＋１）／２に、あるいはこれより大きく設定されるならば、３^(N-2)個の信号の全ては最後のパルスの後に現れることになる（式［１］参照）。式［２ｂ］は、ｍが＋１乃至＋３^(N-2)の範囲にシフトされることを除いて、この動作により変化を受けず、式［３］は、このため、ｔ _rf ＝ｔ_min（１，３，．．．３^(N-3)，1/2（３^(N-2)＋１），ｍ）、あるいは最初の（Ｎ−３）個の間隔の順列により得られる相等数の組となる。例えば、Ｎ＝５パルスの場合、ｔ _rf＝ｔ_min・（１，３，９，１４，ｍ）、あるいは最初の３つの間隔の順列により得られる相等数の組となり、ｍは、各信号に対する式［１］を満たす１乃至２７の範囲の整数である。全ての信号の振幅は、５番目のパルスと最後のパルスとが１８０°のフリップ角（ｆｌｉｐａｎｇｌｅ）と対応する。エコーのフィルムが静電磁界の不均一性の作用を再集束することに基くため、均一な勾配の印加を慎重にすれば信号の最大値のタイミングに影響を及ぼすことはない。従って、一定の読出し勾配を全ての実験にわたり印加することにより、１次元空間情報を各信号にコード化することができる。読出し勾配が一定でない更に一般的な状況については、後で考察する。更に、２Ｄイメージを生成するためには、サンプルにおける明瞭な位相勾配が得られた１組の信号を得ることが必要である。本発明の基本的実施例においては、一定の勾配を印加することにより完全な位相コーディングが得られる。この場合も、不均一な位相コーディング勾配の一般的状況については後で考察する。単一のスライス選択勾配パルスが最後のｒ．ｆ．パルスと関連して印加されるならば、当実施例においては、位相コーディング勾配は、最後から２番目のｒ．ｆ．パルス前にスイッチ・オフされる。このことは、（コヒーレンス経路ｐ＝（０，０，０，１，−１）に続く）中間エコーが位相コーディングを受取らないことを保証する。実験中にサンプル中に生成される正味の位相勾配として表わされる位相コーディング量は、各信号として次のように与えられる。即ち、但し、２番目の線は、ベクトルＱ _phasc＝γＧ_phasc（ｔ₁，．．．，ｔ_N-2，０，０）を定義し、この最後の式は、ｌが−（３^(N-2)−１）／２乃至＋（３^(N-2)− １）／２の範囲内にある式［２ｂ］と同様な方法で選られる。完全を期すために、ここで、Ｑ _read ＝ γＧ _readｔ _ｒｆ［６ｂ］全信号は、Ｎ₁×Ｎ₂の複素数のデータ点として得られる。各データ点毎に、特定の場所から生じる信号により得られる位相は一義的である。ｒ_xが位相コーディング方向として定義され、ｒ_yが読出し方向として定義されるならば、この位相は下式により与えられる。即ち、エコー最大値が充分に分離されるものとすれば、全データ・セットは、各々が１つのエコー最大値を含むＮ₁個の個々のデータ・セットへ分割することができ、信号間には干渉は生じない。従って、各信号毎に、最大値のいずれの側の点に対して下記のように書くことができ、また、この領域外の寄与を無視することができる。式［５］および［８］を用いることで、式［７］を下記のように書き直すことができる。 φ ＝ γ・ｌ・Ｇ_phasc・ｔ_min・γ_x＋γ・ｍ・Ｇ_read・Δｔ・γ_y ［９］ｌを−1/2（Ｎ₁−１）乃至＋1/2（Ｎ₂−１）の範囲の信号に対する指数とし、ｍを-1/2（Ｎ₂−１）乃至＋1/2（Ｎ₂−１）の範囲にわたる信号内の各データ点に対する指数とする。各データ点が指数ｌにより識別される１つの信号からの寄与のみを含むので、信号経路を識別する上つき添字ｐは落とされた。式［９］は、ｋ−空間の定義を実際の空間のフーリエ共役とすることを許容する。 φ ＝２πｋ・ｒ［１０］として、ｋ_x ＝ γ・ｌ・Ｇ_phasc・ｔ_min／２π ［１１］またｋ_y ＝ γ・ｍ・Ｇ_read・Δｔ／２π ［１２］とするアライアシングを避けるため、ｋ_xは±（Ｎ₁−１）／（２ＦＯＶ_x）を限界とされ、ｋ_yは±（Ｎ₂−１）／（２ＦＯＶ_y）を限界とされ、ここでＦＯＶ_xとＦＯＶ_yとは、各方向における最大線形次元（視野）であり、Ｎ₁およびＮ₂は、それぞれ信号数および信号毎のデータ点数である。このため、時間領域データがｋ− 空間における点として表わされるならば、各信号は、図３における均一な線的格子における最上部から最下部までの完全行に寄与することになる。データ処理、実験の一般化、およびその実現の実際の諸特質について論議する前に、基本的なイメージ形成実験について次に述べることにする。実験の条件は、イメージの分解能（Ｎ₁×Ｎ₂ピクセル）、視野（ＦＯＶ_x×ＦＯＶ_y）、および読出し勾配の強さＧ_readから定義される。事例１Ｇ_read＝２Ｇｃｍ^-1で１０ｃｍ×１０ｃｍの視野の中に対象物の２７×６４ピクセルのイメージを生成する（図３および図４参照）。式［１２］におけるｋ_yに置かれた境界から、最大のサンプリング間隔Δｔは、２π／γ・Ｇ_read・ＦＯＶ_yとなる。陽子に対する磁気回転比を２６７４７ｒａｄ．ｓ^-1．Ｇ^-1（γ／２π＝４２５７ＨｚＧ^-1）とするならば、 Δｔ＝１／（２×１０×４２５７）＝１１．７μｓとなりＳＷ＝（Δｔ）^-1 ＝８５１４０Ｈｚのスペクトル幅と対応する最小パルス間隔は、信号が重ならないことを保証するためにはｔ_min ＝Ｎ₂Δｔ＝０．７５ｍｓより小さくなければならない。最後のものが１８０°パルスである５つのｒ．ｆ．パルスが３^5-2＝２７の観察し得る信号を生成し、従って、式［４］のｍは＋１乃至＋２７の範囲にわたる。最短時間内でイメージを生成するため、パルス間隔はｔ _rf＝ｔ_min（１，３，９，１４）でなければならず、最初の３つの間隔の順列が許容される。位相コーディング勾配は、最初のパルスの直後にスイッチ・オンされ、４番目のパルス直前にスイッチ・オフされる。勾配の振幅は、式［１１］のｋ_xにおける限界から決定され、これはＧ_phasc ＝２π／γ・ＦＯＶ_x・ｔ_min ＝０．０３１２Ｇｃｍ^-1 を与える。従って、式［５］から、Ｑ _phasc＝２π／ＦＯＶ_x(1,3,9,0,0)rad cm^-1、即ち、これも最初の３つの間隔の対応する順列である。最初の信号の中心は最後のパルスの後ｔ_minに生じ、従って、データの取得は最後のパルスの後０．５×ｔ_min秒となり、時間（ｔ₁＋ｔ₂＋ｔ₃＋ｔ₄）だけ継続しなければならない。従って、イメージを取得する全時間は、約２（ｔ₁＋ｔ₂＋ｔ₃＋ｔ₄）＝５４×ｔ_min＝４０ｍｓとなる。データ・セットは、６４の２７グループに分割される１７２８の複素点を含む。２７グループのデータの位相および振幅は、以下に述べるように、２次元フーリエ変換が行われる前に補正されねばならない。位相および振幅の補正従来のイメージ形成実験においては、式［１０］の使用とｋ−空間の定義が、取得された信号ρ（ｋ）を、下記の２次元のフーリエ関係を介して、実際の空間イメージρ（γ）と関連付けることになる。即ち、この式の基礎となる仮定は、本発明に対しては有効ではない。これまでは、位相コーディング勾配が存在しない時、各信号は同じ振幅と位相を持つものとされた。しかし、このことは、信号の相対的な振幅と位相がｒ．ｆ．パルスの振幅と位相に依存して、均一な信号を生じる組を選定することができない故に、本発明に対しては妥当しない。従って、式［１３］は、各信号のコヒーレンス経路に依データをフーリエ変換する前に、Ｚ_kxを除くことによりデータ・セットを補正することが必要である。この補正は、実際には実験的な補正が更に信頼できるが、理論的に行うことができる。理論的補正一連のパルスにより生成される信号の振幅が、複雑な状態でｒ．ｆ．パルスの振幅に依存する。各パルスによりなされる寄与は、このパルスの前後に信号のコヒーレンス度に依存する。このため、例えば、遷移＋１→−１は、フリップ角（ α）に対する依存性［ｃｏｓ（α）−１］／２を有するが、＋１→−＋１は、依存性［ｃｏｓ（α）＋１］／２を有し、従って、例えば、信号ｐ＝（１，１，− １，１，−１）は、［ｓｉｎ（α）（ｃｏｓ（β）＋１）（ｃｏｓ（γ）−１）（ｃｏｓ（δ）−１）（ｃｏｓ（ε）−１）］／１６の振幅を有する。最も一般的であるように、パルスが全て同じ位相を持つならば、信号の位相は、前の所与の振幅が正であるか負であるかに従って、０°あるいは１８０°となる。一般に、信号φ_si _gnal の位相は、下式から、パルスφ_r.f.の位相に依存する。即ち、 φ_signal ＝ φ_r.f.Δｐ［１５］但し、Δｐはｒ．ｆ．パルスにより誘導されるコヒーレンス度における変化を表わすベクトルである。即ち、ΔＰ₁＝Ｐ₁で、ΔＰ_i−Ｐ_i-1 図５は、それぞれ、フリッブ角４５°、６０°、１２０°、９０°、１８０° を持ち、比９：３：１：１４のパルス間の間隔を持つ５つのパルスからの２７全ての信号に対する理論的振幅および位相の事例を示している。緩和および拡散の効果を考慮すると、この分析は更に複雑になり、従って、係数Ｚ_kxに対する実験的な補正が実際問題の大半の状況において望ましいものである。実験的補正位相コーディング勾配がゼロに設定されるならば、式［１４］におけるｋ_xに対する依存性のみがＺ_kx係数によるのである。この依存性は、位相コーディング勾配で取得されたデータを補正するに際して後で使用されるために、これら係数を実験的に評価することを許容する。この手順は、位相コーディング勾配を持たない１つのデータ・セットを取得して、データを均一な位相および振幅を持つセットへ変換するのに必要な位相および振幅の補正を計算するために、初期の実験を実施することである。正弦波ベル（ｓｉｎｅ−ｂｅｌｌ）の如きアポイダイゼーション（ａｐｏｄｉｓａｔｉｏｎ）関数を、この段階で適用することもできる。この補正は次に索引テーブルに格納され、これは位相コーディングが含まれる以降の全ての実験で用いられる。この索引テーブルは、イメージ形成される対象物には依存しないため、最初に１回だけ計算されさえすればよい。読出し勾配の配向即ち振幅が変更されるならば、勾配の渦電流の影響でこの索引テーブルを再計算することを必要とすることを意味するが、索引テーブルは、原則として、ｒ．ｆ．パルスにのみ依存する筈である。ｄｃオフセットに対する生データを補正することが重要であり、これは索引テーブルの生成または使用前に行われるべきである。基本的実施例よりも更に複雑である（以下に述べる如き）実施例においては、エコー最大値が正確に均等間隔にあることを保証することは困難であり、これら実施例では、索引テーブルは、前記最大値を補正位置へシフトさせる情報をも含んでいる。これは、通常はこれもまた行われる粗「校正」に対する微小補正を提供する（「エコーの所定のタイミングを得る勾配の実験的校正」なる項参照）。索引テーブルの１つの構成においては、制御データ・セットにおける最良の信号が基準として用いられ、他の信号の各々をこの基準の同じコピーに変換するため必要な情報を含む補正ファイルが生成される。ρ（ｉ，ｊ）が元のデータ・セットにおけるデータ点であるならば、但しｉは信号の指数（図３の行）、ｊは信号内のデータ点、ｉ_refは基準信号に対する指数であるが、この補正ファイルは全てのｉおよびｊに対するρ（ｉ_ref，ｊ）／ρ（ｉ，ｊ）を含んでいる。エコーの最大値の位置は、必要に応じて、補正ファイルが生成されるか適用される前に、補正されねばならない。第１の修正例に対する理論基本的実施例の第１の（そして、それ以降の）修正例に適用し得る理論の更に一般化された形態について、次に述べる。図３乃至図５に関して先に概要を述べた基本的実施例を修正することが何故望ましいかには多くの理由がある。第一に、基本的実施例において、読出し勾配が適用される間にｒ．ｆ．パルスが送られ、これらのパルスが非常に短い（数マイクロ秒より短い）のでなければ、実効視野を制限することになる。第二に、最大ディジタル化速度が、読出し勾配に対して用いることができる勾配の強さを制限することがあり、また信号を生成するためより強い勾配と、データの読出し中により弱い勾配とを用いることにより、実験速度を上げることが可能である。第１の理由に関しては、読出し勾配（および、任意に、位相コーディング勾配）ｒ．ｆ．パルスの間にスイッチ・オフされることが望ましい。大半の標準的なイメージ形成分光計の場合、勾配は比較的ゆっくりとスイッチ・オン／オフされるに過ぎず（典型的には、勾配立上がり速度は２０Ｇｃｍ^-1ｍｓ^-1）、式［１］の基礎となる仮定を満たす比較的短いパルス間隔中は勾配を充分に早く切換えることはできない。不完全な調整用あるいは局部的な磁化率（ｓｈｉｍｍｉｎｇｏｒｌｏｃａｌｓｕｓｃｃｐｔｉｂｉｌｉｔｙ）の故の静的磁界の不均一性に対しては、式［１］は、スピンおよび刺激されたエコーのタイミングに関して用いられる勾配シーケンスの如何に拘わらず妥当する。この式はまた、一定の外部から加えられる磁界勾配から生じる勾配エコーに対しても基本的実施例では妥当するが、勾配が変動する時はこのようなエコーに対して妥当しない。最大信号強さに対しては、スピン・エコーおよび勾配エコーは一致させられねばならない。しかし、勾配が変動する時は、これは一般に可能ではない。この場合は、勾配エコーは更に重要であり、そのタイミングは、式［１］の更に一般的なバージョンである下式によって支配される。即ち、ｐ・Ｑ _read ＝０［１６］ここで、最初は式［６ｂ］において定義されたＱ _readは、勾配の切換えを許容するように一般化される。これは、依然として、パルス状態の磁界勾配の結果としてサンプル中に生じる位相勾配を表わすベクトルであるが、下記のように定義される成分を有する。即ち、積分は適当な時間間隔にわたる。均一かつ相等する立上がりおよび立下がり速度を仮定し、かつ勾配渦電流の影響が充分に補償されたものと仮定すると、勾配パルスは近似的に台形状を呈し、従って式［１７］は下式に簡単化する。即ち、間間隔における勾配の強さである。勾配強さがゼロへ戻ったと見做すことができ、かつｒ．ｆ．パルスを送ることができる前に勾配がスイッチ・オフされた後に、最小時間が残されねばならない。式［１］に関して与えられる同じ論議を用いて、最後のパルス後に一定に保持される読出し勾配における均一に隔てられる勾配エコーを生成するために、式［１６］は、Ｑ _readが下記の形態でなければならないことを示し、Ｑ _read ＝Ｑ_y（１，３，_…, ３^(N-3)，1/2（３^(N-2)＋１），ｍ）［１８］あるいは、相等のセットが最初の（Ｎ−３）の遅延の置換により得られる。Ｑ _phaseは、下式で与えられる成分を持つＱ _readと同様に定義される。即ち、位相コーディング勾配が読出し勾配よりもはるかに小さいものとすれば、位相コーディング勾配はｒ．ｆ．パルスの間オンの状態に保持することができる。更に、勾配に対する切換え時間が不充分であるものとすれば、となる。このような更に一般化された理論においては、読出し勾配が切換えられあるいは他の状態で変化させられるならば、パルス間の間隔は、もはや相互の３の倍数ではなく、その場合、Ｑ _phaseが下式の形態あるいは適当な置換でなければならないため、式［１９］あるいは［２０］から、位相コーディング勾配がもはや一定ではないことになる。即ち、Ｑ _phase ＝Ｑ_x（１，３，．．．，３^(N-3)，０，０）［２１］式［２１］におけるＱ_x、および式［１８］におけるＱ_yは一定であり、これが式［１１］および［１２］を下式の如く変形させる。即ち、ｋ_x ＝ｌ−Ｑ_x／２π ［２２］また、ｋ_y ＝ｍ・Ｑ_y／（２π・Ｎ₂）［２３］本発明の第１の修正例について、図７に関して次に述べることにする。事例２事例１によるものであるが読出し勾配が各ｒ．ｆ．パルスに対してスイッチ・オフされたイメージを生成する。勾配を０から２Ｇｃｍ^-1まで切換えるために最低１ｍｓを要するものとすると、読出し勾配パルスの長さは事例１におけるパルス間隔と対応するように選定されるが、各パルス間隔は下記の如く間隔の切換えを許容ずるのに１ｍｓだけ延長される。即ち、 t _read＝ｔ_min・（１，９，３，１４，ｍ）＝（０．７５ｍｓ，６．７５ｍｓ，２．２５ｍｓ，１０．５ｍｓ，ｔ）ｔ _rf ＝（１．７５ｍｓ，７．７５ｍｓ，３．２５ｍｓ，１１．５ｍｓ，ｔ）ｔ _phase＝ｔ _rf ＝（１．７５ｍｓ，７．７５ｍｓ，３．２５ｍｓ，１１．５ｍｓ，ｔ）信号は、勾配Ｇ_readにおいて取得される。Δｔ＝１１．７μｓであると、式［２３］および［１２］から、Ｑ_y ＝Ｎ₂・γ・Ｇ_read・Δｔ＝１．５γ ｒａｄｃｍ^-1 ｔ _read ＝０．７５．（１，９，３，１４，ｍ）であり、またＱ _read＝Ｑ_y（１，９，３，１４，ｍ）を必要とするため、Ｇ _read＝（２．０，２．０，２．０，２．０，２．０）Ｇｃｍ^-1となる。ｋ_xにおける限界は、式[２２]からＱ_x＝２π／ＦＯＶ_xであることを意味する。このため、式［２０］および［２１］を用いて、Ｇ _phasc＝（０．０１３４，０．０２７３，０．０２１７，０．０，０．０）Ｇｃｍ^-1 となる。全イメージ形成時間（４５ｍｓ）は、事例１におけるよりも僅かに５ｍｓだけ長くなるに過ぎない。この時間は、より早い勾配切換えが可能な装置が使用されるならば、短縮することができる。この実験では、スピン・エコーおよび勾配エコーは、もはや一致せず、従って信号の振幅はＴ^* ₂緩和に対するある依存性を持ち、これは粗調整により改善することができる。事例１よりも多くの勾配切換えが要求されるが、先に述べたエコー・プラナー・イメージ形成法と比較してこれよりは少ない。スピン・エコーと勾配エコーとの間の関連が無くなったことから、基本的実施例の更なる修正もまた可能である。これが、例えば、勾配が充分に早く切換えることができない最も短いパルス間隔に対するのみであるため、Ｔ^* ₂の依存性は、勾配エコーとスピン・エコーの大半が一致することを保証することによって最小限に抑えることができる。これは、勾配とパルスの間隔の妥当な選定似よって達成可能である。あるいはまた、得られる最大勾配強さがデータの読出し中に用いることができる勾配強さよりも大きければ、イメージ形成時間を短縮するために信号の生成中にこの増加した強さを用いることができる。勾配パルスおよびｒ．ｆ．パルスの間隔についての一般的要件は、ｋ_xおよびｋ_yについての限界から得られ、また式［２２］および［２３］を式［１８］および［２１］に代入することによって得られる。Ｑ _read ＝ 2πN₂（1,3,..,3^(N-3)，1/2(3^(N-2)-1),ｍ）／FOV_y ［２４］Ｑ _phasc ＝ 2π(1,3,...,3^(N-3),0,0)／FOV_x ［２５］通常は、最初の（Ｎ−３）の間隔の置換により得られる相等セットが可能である。台形の読出し勾配パルスを仮定すると、Ｑ _readの成分は、式［１７ａ］により与これは、となって、ｔ_minにより分離された均一な信号セットを生じる。同様に、Ｑ _phascの成分が式［２０］により与えられるように、略々矩形位相コーディング・パルスを仮定し、従って、第２の修正例に対する理論増強された分解能でイメージを生成することが要求されるならば、これは、正しいパルス間隔を持つ別のパルスを付加することにより達成することができる（このように、例えば、８１×６４イメージの生成を可能にする）。あるいはまた、最初の取得後に１８０°の再集束パルスを付加することによって、３^(N-2)のの信号を、２×３^(N-2)の信号（例えば、５４×６４イメージ）を生成するように再び集束させることができる。この２番目の修正例は、この後者の代替例に関するものである。この２番目の修正例では、位相コーディングを、例えば、第２の組のエコーがｋ−空間図（図８ａ）における第１の組とインターリーブするように、あるいは２番目の修正例の別のバージョンでは、第１の組の信号がｋ−空間図の最上部の半分を形成し、２番目の組の信号が最下部の半分を形成するように（図８ｂ）、あるいは更に別のバージョンでは、信号がｋ−空間を逐次埋めるように、構成することができる。第１の場合（図８ａ）では、遅延は１８０°の再集束パルスのいずれかの側に付加されて付加的な位相コーディングを許容し、かつその時の位相コーディング勾配が強さにおいて２倍になる。式［２５］は、有効に下式となる。即ち、Ｑ _phasc＝２π（２，６，．．．，２．３^(N-3)，０，０，１）／FOV_X［２８］５４×６４イメージの場合は、信号ｐ＝（０，０，０，１，−１）は０ｒａｄｃｍ^-1の位相コーディングを持ち、ｐ＝（１，０，０，−１，１，−１）は２ π／ＦＯＶ_x ｒａｄｃｍ^-1の位相コーディングを持ち、ｐ＝（１，０，０，１，−１）は４π／ＦＯＶ_x ｒａｄｃｍ^-1の位相コーディングを持ち、、、などの如くである。２番目の場合（図８ｂ）は、位相コーディング勾配は、式［２５］が下式となるように、最初の１８０°パルス前の間隔の一部だけオンに保持される。即ち、Ｑ _phasc ＝ 2π(1,3,...,3^(N-3)，3^(N-2)/2,0,0) ／FOV_x ［２９］５４×６４イメージの場合は、Ｑ _phascは、２π（１，３，９，１３．５，０，０）／ＦＯＶ_ｘとなり、ｐ＝（０，０，０，１，−１）を持つ信号は、２７π／ＦＯＶ_x ｒａｄｃｍ^-1の位相コーディングを持ち、ｐ＝（−１，−１，−１，１，−１）は、＋π／ＦＯＶ_x ｒａｄｃｍ^-1の位相コーディングを持ち、ｐ＝（１，１，１，−１，１，−１）は、−π／ＦＯＶ_x ｒａｄｃｍ^-1の位相コーディングを持つことになる。このように、獲得された最初と最後の信号は、最小位相コーディングを持ち、中心の信号は最大位相コーディングを持つ。第３の場合は、最後の位相コーディング勾配の符号は逐次にｋ−空間を埋めるように変化させることができる、その結果、５４×６４イメージの場合、Ｑ _phas _e ＝２π（１，３，９，−１３．５，０，０）／ＦＯＶ_xとなる。事例３事例２によるが５４×６４ピクセルを持つイメージを生成する。先に述べた最初の場合（図８ａ）は、図９のパルス・シーケンス図によって例示される。最初と２番目の組のエコーのインターリーブは、ｒ．ｆ．再集束パルスの中心の直後に印加される少量の位相コーディングによって達成される。５４ ×６４イメージを獲得するように事例２を拡張する際に、イメージを生成するのに要した合計時間は、４５ｍｓから約４５ｍｓ＋２７ｔ_min＝６５ｍｓまで延長される。２番目の修正例の可能な変更例では、３パルスにより生成される９信号は、連の１８０°パルスを用いて反復的に再集束されることになる。イメージに対する信号対雑音比はより良好となる筈であるが、分解能が３^Nではなく２^Nだけ増加するに伴って、より多くの勾配切換えが存在することになる。第３の修正例に対する理論全ての前の実施例においては、最後のパルスがスライス選定勾配（Ｇ_slice）を持つ１８０°であった。これは、そのコヒーレンス度が（＋１→−１）として変化しない全ての信号を濾波し、従って、観察される信号の総数を少なくする。スライス選定は、大半の実際に問題となる状況において必須のものである。しかし、フィルタとして働くことのないように、スライス選定を修正することが有利であろう。これは、第３の修正例において達成される。図１０は、濾波しないスライス選定に対する適正な勾配の切換えを示している。この勾配は、整形されたパルスの中心のいずれかの側で個々に均衡されねばならず、さもなければ、ある信号の部分的な減衰が生じ得る。このため、図１０においては、各々の同様に整形された領域の全面域がゼロになるように構成される。整形されたパルスは、改善されたスライス選定により復元される信号を失う最適条件であるので、もはや１８０°のフリップ角とは対応しない筈である。ｐ＝（１，０，０，０，−１）の如き信号が検出されるため、Ｑ _readおよびＱ _phase は変更される必要がある。Ｔ^* ₂の加重が小さく保持されるべきであれば、ｐ＝（−１，０，０，０，−１）の如き仮想スピン・エコーが（原則として、純粋な勾配エコーとして検出できるのであるが）依然として検出されないことが仮定される。しかし、信号ｐ＝（０，０，０，０，−１）が、データの獲得前に読出し照会を切換えることにより勾配エコーとして検出されることになり、その結果、下式が設定されるか、あるいは最初の（Ｎ−３）間隔の置換により得られる相等セットが得られるならば、1/2（３^(N-1)＋１）信号の合計（Ｎ＝５の場合、４１）が獲得されることになる。即ち、Ｑ _read ＝ 2πN₂(1,3,...,3^(N-2)，m)／FOV_y 0≦ｍ≦1/2(3^(N-1)-1) ［３０］（＝２πＮ₂（１，３，９，２７，ｍ）／ＦＯＶ_y Ｎ＝５パルスに対して）当該実施例において、位相コーディングの多くの可能性が存在する。特に、勾配の符号が最後から２番目のパルス後に明換えられ、勾配がｒ．ｆ．パルス間隔の半分でスイッチ・オフされるならば、下式を得る。即ち、Ｑ _phasc ＝ 2π(1,3,...,3^(N-3)，−1/2(3^(N-2)+1),0)/FOV_x ［３１］（＝２π（１，３，９，−１４，０）／ＦＯＶ_x Ｎ＝５パルスに対して）この方法により、ｋ−空間が非対称的に埋められるが、これは式［５ｂ］におけるｌが−２７ないし＋１３の範囲にあることになるためである。このことは、ｋ −空間が対称的に埋められることに対する要件がないため、およびフーリエ変換前にデータを対称的にするための方式が存在するために、重大な問題ではない。実際に、分解能における明らかな改善が存在するため、利点と見做すことができる。ｋ−空間格子が逐次埋められるのではないが図１１に示される順序で埋められることに注目されたい。獲得される最初の信号がコヒーレンス経路ｐ＝（０，０，０，０，−１）に追従し、次の１２信号がｋ（一空間を最上部まで埋め、残りの信号がｋ−空間を底部から埋めるのである。あるいはまた、別の位相コーディング・パルスが、最後のｒ．ｆ．パルスの後であるがデータ獲得前に加えることができ、下式を生じＱ _phase＝2π(1,3,...,3^(N-3)，-(3^(N-2)+1)/2,-(3^(N-2)-l)/4)/FOV_x ［３２］対称的なｋ−空間格子を生じる。より高いコヒーレンス度のイメージ形成原則として、より高いコヒーレンス度が生成できるならば、イメージは、より少ないｒ．ｆ．パルスを用いて獲得することができる。これは、（Ｉ _xＩ _z）の形態の演算子が生成できる結合されたスピン系に対して生起し得る。この要件は、１より大きなランクの密度演算子を生じることができることである。このランクの演算子は、ｒ．ｆ．パルスによって影響を受けず、結合項を含むスピン・ハミルトニアン（ｓｐｉｎＨａｍｉｌｔｏｎｉａｎ）の影響下の展開（ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）によって変化させられ、その結果単純な９０−τ−θ数列が高ランクの項を生成することになる。これらの項が一旦生成されると、これらの間の遷移が、単一スピン−１／２核の単純な場合における如くｒ．ｆ．パルスによって誘導され得る。生成され得る最大のコヒーレンス度はこのランクと等しいが、この最大ランクはスピン系の結合パターンと成分核のスピンとに依存する。２つのスピン−１／２核の場合は、最大ランクは２である。このため、５レベルのコヒーレンスが得られる（−２，−１，０，＋１，および＋２）。これらの５レベル間の遷移は、Ｎ個のパルスにより生じる多数の信号が２×５^N-2であるように、ｒ．ｆ．パルスによって誘導することができる。５０信号を生じるには、僅かに４つのパルスで済むことになる。より高いコヒーレンス度のイメージ形成のためには、例えば、Ｑベクトルにおける要素が相互に５の幕乗（例えば、Ｑ₁，５×Ｑ₁，２５×Ｑ₁，．．．）となることを必要とすることを除いて、先に述べた基本式が依然として適応する。無論、２より大きい低位の整数（この場合は、３または４）の幕もまた、満足し得る結果を生じることになる。エコーの所定のタイミングを得る勾配の実験的校正実際に、渦電流、有限パルス長さおよび他のタイミング・エラーの効果は、勾配がエコーの均一な間隔を得るために実験的（または、できるだけ論理的に）校正によってそれらの評価値から調整される必要があることを意味する。読出し勾配の校正は、第一に考慮される。読出し勾配の校正におけるこの最初のステップは、信号の獲得中におけるｒ．ｆ．パルス間隔ｔ _rf、読出し勾配パルスの長さｔ _read 、および読出し勾配の値Ｇ_readNについての決定である。式［２６］から、ｔ_min＝２πＮ₂／γＦＯＶ_yＧ_readN、および他の全ての読出し勾配に対する近似値Ｇ _readを計算する。例えば、読出し勾配間隔が近似比（１：９：３：１４）にあるものとすれば、Ｇ_read4 ≒ １４ｔ_minＧ_read5／ｔ_read4＋ε 但し、加算項εは、Ｇ_read5をスイッチ・オンした後であるが、データ獲得が開始する前の時間を補償する（図６参照）。Ｇ_read3 ≒ ３ｔ_minＧ_read5／ｔ_read3 Ｇ_read2 ≒ ９ｔ_minＧ_read5／ｔ_read2 Ｇ_read1 ≒ ｔ_minＧ_read5／ｔ_read1 次に、事例２に関して図１２に示される方法で、校正が進行する。校正のために、位相コーディング勾配はスイッチ・オフされる。読出し勾配が、更にＧ_read4から始めて校正される。最初に（ａ）で、１８０ °のスライス選定パルスおよび前の（４番目の）パルスを除いて、全てのｒ．ｆ．パルスがスイッチ・オフされる（信号ｐ＝（０，０，０，１，−１）から生じる唯一つのエコーが生成されるべきである）。エコーの最大値が全獲得期間の中心で生じるまで、Ｇ_read4が調整される。次に（ｂ）、３番目のパルスが付加されて、別の信号ｐ＝（０，０，１，１，−１）およびｐ＝（０，０，−１，１，１）を生じ、信号の間隔が３ｔ_minとなるまで、Ｇ_read3が調整される。次に（ｃ）、３番目のパルスがスイッチ・オフされ、２番目のパルスがスイッチ・オフされて３つの信号ｐ＝（０，０，０，１，−１）、ｐ＝（０，１，１，１，−１）およびｐ＝（０，−１，−１，１，−１）を生じる。３つのエコーの間隔が（９＋３）ｔ_minとなるまで、Ｇ_read2が調整される。最後に（ｄ）、２番目のパルスがスイッチ・オフされ、最初のパルスがスイッチ・オンされて、信号ｐ＝（０，０，０，１，−１）、ｐ＝（１，１，１，１，−１）およびｐ＝（−１，−１，− １，１，−１）を生じる。エコーが（１＋９＋３）ｔ_minだけ分離されるまで、Ｇ_read1が調整される。次いで、全てのｒ．ｆ．パルスを用いて全てのエコーの位置を検査することにより、勾配の設定が確認される。データ処理において、どんな小さな位置決めの誤りでも補正することができる。第３の修正実施例では、（修正されたスライス選定を用いて）僅かに異なる方法で校正が行われる。最後のパルスの後、逆の符号を持つ短い読出し勾配パルスが印加されて、データ獲得の開始前の時間を補償する。この短いパルスは、最後のパルスを除いて全てのｒ．ｆ．パルスをスイッチ・オフすることによって校正される。検出できる唯一つの信号は、ｐ＝（０，０，０，０，−１）である。獲得期間に信号の最大値が０．５ｔ_minだけ生じるまで、別の勾配パルスが調整される。次いで、最後から２番目のパルスがスイッチ・オンされ、４つのエコーが現れる。３番目の信号が最初の信号の２７ｔ_min後に生じるまで、Ｇ_read4が調整される。他の校正は上記のように行われる。先に述べたもの以外の校正シーケンスを用いることもできることは理解されよう。例えば、最初と最後の励起パルスをスイッチ・オンすることによって、校正を行うことができる。次に、位相コーディング勾配の校正について考察すると、これらの勾配を校正することは通常は必要でない。これらの勾配の振幅は、読出し勾配の振幅よりはるかに小さく、従って、これら勾配は渦電流の影響が少ない。それにも拘わらず、完全を期すために、読出し勾配の校正のための手法と似たこれらの勾配を校正する手法について次に述べる。この手法においては、修正された形態のパルス・シーケンスが用いられ、これにおいては、読出し勾配が完全に除去され、最初と最後のパルスとは別の全てのｒ．ｆ．パルスがゼロに設定される。強さにおいて元の読出し勾配と対比し得るが位相コーディング軸の方向に沿った位相コーディング勾配が、最後のｒ．ｆ．パルスの前にスイッチ・オンされ、またデータ獲得の終了後に再びスイッチ・オフされる。この１つの勾配を除いて位相コーディング勾配が存在しなければ、１つのエコー（ｐ＝（１，１，１，．．．，１，−１）が生成される。このエコーのタイミングが記録される。次に、最初の位相コーディング勾配（間隔ｔ₁にまたがる勾配）が更にスイッチ・オンされる。この勾配に対する大きな値が選定される（実際のイメージ形成実験において用いられた値の略々５乃至１０倍）。エコーのタイミングにおけるずれΔｔ₁が判る。次に、最初の位相コーディング勾配がスイッチ・オフされ、２番目の位相コーディング勾配（間隔ｔ₂になたがる勾配）がスイッチ・オンされる。エコーのタイミングにおけるずれΔｔ₂が判る。この手順は、他の位相コーディング勾配パルスの各々に対しても反復される。Δｔ₁の組を獲得したら、位相コーディング勾配に対する値が計算され、これが適当な比のずれを生じることになる（例えば、基本的実施例に対する１：３：９、あるいは最初の修正例に対する１：３：９：−１３．５、あるいは２：６：１８：０．５）。このように計算された勾配の組は、最後に、式［１１］において与えられる如き視野お次元に対してスケールされる。先に述べた校正がテスト中の対象物に依存するのではなく、ＮＭＲ装置の特性にのみ依存することが理解されよう。従って、校正は１回実施するだけでよい。結果図１３は、事例２で与えられたパラメータ値を用いて得られる２７信号の完全セットを示している。この信号は、位相コーディングを用いずに獲得され、これらの信号から、データ補正索引テーブルが生成される。図１４は、事例２において与えられたパラメータ値を用いて獲得された水を充填した影像の２ｍｍ厚さの２７×６４ピクセル・イメージを示している。本発明が全く例示として本文に記載され、本発明の範囲内で細部の修正が可能であることが理解されよう。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９４年８月１８日【補正内容】請求の範囲１．対象物を核磁気共鳴テストする方法において、該対象物をこの対象物についての空間的情報をコード化する勾配成分を有する磁界に置くステップと、核磁気共鳴を励起するため、選定された間隔で励起パルスを印加するステップとを含み、かかる間隔において、該間隔の持続長さに関する勾配成分の積分値が２より大きい整数Ｉの連続冪に従って比例配分されるように、前記間隔の少なくとも３つとかかる間隔におけるコード化勾配成分とが選定され、共鳴応答信号を検出するステップを含む方法。２．前記磁界および（または）励起パルスが、所定の共鳴応答信号を生じるように調整される請求の範囲第１項記載の方法。３．前記調整が、実験的に予め定めた情報に基く請求の範囲第２項記載の方法。４．前記調整が、信号に対する所定のタイミングを生じることである請求の範囲第２項または第３項に記載の方法。５．共鳴応答信号が検出後に調整される請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載の方法。６．前記調整が、フーリエ変換前に行われる請求の範囲第５項記載の方法。７．前記共鳴応答信号の位相、タイミングおよび（または）振幅が調整される請求の範囲第５項または第６項に記載の方法。８．前記調整が、実験的に予め定めた情報に基く請求の範囲第５項、または第６項、または第７項に記載の方法。９．Ｉの冪に従って比例配分された最後の励起パルスと後続する励起パルスとの間の間隔が、Ｉ^L・ｔ_minより小さく、ここで、Ｌは前記間隔数であり、ｔ_minは最も小さな間隔であり、かかる間隔が、（Ｉ^L＋１）／２・ｔ_minに等しいことが望ましい、請求の範囲第１項乃至第８項のいずれかに記載の方法。１０．前記間隔数が少なくとも３である請求の範囲第１項乃至第９項のいずれかに記載の方法。１１．前記勾配成分が前記間隔において実質的に一定であり、かかる間隔が前記連続冪に従って比例配分される請求の範囲第１項乃至第１０項のいずれかに記載の方法。１２．前記勾配成分が、前記間隔に隣接する各励起パルスの間ゼロであり、かかる各間隔に対して等しい値への、立上がり時間ｔ₁に対する該各間隔における立上がりが、滞留時間ｔ₂において前記間隔を維持し、かつ立下がり時間ｔ₃において再びゼロへ立下がり、かかる各間隔におけるｔ₂＋（ｔ₁＋ｔ₃）／２の各値が、前記連続冪に従って比例配分される請求の範囲第１項乃至第１０項のいずれかに記載の方法。１３．前記勾配成分が、読出し勾配成分であり、かつ前記間隔に隣接する各励起パルスの間はゼロである請求の範囲第１項乃至第１２項のいずれかに記載の方法。１４．更に別の励起パルスが、前記共鳴応答信号を再集束するように印加される請求の範囲第１項乃至第１３項のいずれかに記載の方法。１５．スライスの選定が濾波しない勾配パルスを介して行われる請求の範囲第１項乃至第１４項のいずれかに記載の方法。１６．スライス選定励起パルスが前記勾配パルスの間に印加され、前記スライス選定励起パルスの中心までの時間に関する勾配パルスの積分と、該中心後にくる等価の整数とが共にゼロに等しい請求の範囲第１５項記載の方法。１７．所定の共鳴応答信号を生じるように、前記磁界および（または）励起パルスを調整する方法に関する情報が記憶される記憶手段と、前記磁界および（または）パルスを調整する手段とを更に備える請求の範囲第１６項記載の装置。１８．Ｉの冪に従って比例配分された最後の励起パルスと後続する励起パルスとの間の間隔が、Ｉ^L・ｔ_minより小さく、ここで、Ｌは前記間隔数であり、ｔ_min は最も小さな間隔であり、かかる間隔が、（Ｉ^L＋１）／２・ｔ_minに等しいことが望ましい、請求の範囲第１６項または第１７項に記載の装置。１９．前記間隔数が少なくとも３である請求の範囲第１６項、または第１７項、または第１８項に記載の装置。２０．前記印加手段が、前記共鳴応答信号を再集束するように更に別の励起パルスを印加するように構成される請求の範囲第１６項乃至第１９項のいずれかに記載の装置。２１．濾波しない勾配パルスを介してスライス選定を行う手段を更に備える請求の範囲第１７項乃至第２０項のいずれかに記載の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ 7707−2ＪＧ０１Ｎ 24/08 ５１０Ｙ 9307−2ＧＧ０１Ｒ 33/22

Claims

【特許請求の範囲】１．対象物を核磁気共鳴テストする方法において、該対象物をこの対象物についての空間的情報をコード化する勾配成分を有する磁界に置くステップと、核磁気共鳴を励起するため、選定された間隔で励起パルスを印加するステップとを含み、かかる間隔において、該間隔の持続長さに関する勾配成分の積分値が２より大きい整数Ｉの連続冪に従って比例配分されるように、前記間隔の少なくとも２つとかかる間隔におけるコード化勾配成分とが選定され、共鳴応答信号を検出するステップを含む方法。２．前記磁界および（または）励起パルスが、所定の共鳴応答信号を生じる用に調整される請求の範囲第１項記載の方法。３．前記調整が、実験的に予め定めた情報に基く請求の範囲第２項記載の方法。４．前記調整が、信号に対する所定のタイミングを生じることである請求の範囲第２項または第３項に記載の方法。５．共鳴応答信号が検出後に調整される請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載の方法。６．前記調整がフーリエ変換前に行われる請求の範囲第５項記載の方法。７．前記共鳴応答信号の位相、タイミングおよび（または）振幅が調整される請求の範囲第５項または第６項に記載の方法。８．前記調整が、実験的に予め定めた情報に基く請求の範囲第５項、または第６項、または第７項に記載の方法。９．Ｉの冪に従って比例配分された最後の励起パルスと後続する励起パルスとの間の間隔が、Ｉ^L・ｔ_minより小さく、ここで、Ｌは前記間隔数であり、ｔ_minは最も小さな間隔であり、かかる間隔が、（Ｉ^L＋１）／２・ｔ_minに等しいことが望ましい、請求の範囲第１項乃至第８項のいずれかに記載の方法。１０．前記間隔数が少なくとも３である請求の範囲第１項乃至第９項のいずれかに記載の方法。１１．前記勾配成分が前記間隔において実質的に一定であり、かかる間隔が前記連続冪に従って比例配分される請求の範囲第１項乃至第１０項のいずれかに記載の方法。１２．前記勾配成分が、前記間隔に隣接する各励起パルスの間ゼロであり、かかる各間隔に対して等しい値への、立上がり時間ｔ₁に対する該各間隔における立上がりが、滞留時間ｔ₂において前記間隔を維持し、かつ立下がり時間ｔ₃において再びゼロへ立下がり、かかる各間隔におけるｔ₂＋（ｔ₁＋ｔ₃）／２の各値が、前記連続冪に従って比例配分される請求の範囲第１項乃至第１０項のいずれかに記載の方法。１３．前記勾配成分が、読出し勾配成分であり、かつ前記間隔に隣接する各励起パルスの間はゼロである請求の範囲第１項乃至第１２項のいずれかに記載の方法。１４．更に別の励起パルスが、前記共鳴応答信号を再集束するように印加される請求の範囲第１項乃至第１３項のいずれかに記載の方法。１５．スライスの選定が濾波しない勾配パルスを介して行われる請求の範囲第１項乃至第１４項のいずれかに記載の方法。１６．スライス選定励起パルスが前記勾配パルスの間に印加され、前記スライス選定励起パルスの中心までの時間に関する勾配パルスの積分と、該中心後にくる等価の整数とが共にゼロに等しい請求の範囲第１５項記載の方法。１７．対象物を核磁気共鳴テストする装置において、対象物を、該対象物についての空間的情報をコード化する勾配成分を有する磁界に置く手段と、核磁気共鳴を励起するため選定された間隔で励起パルスを印加する手段とを備え、該間隔の少なくとも２つと、該間隔におけるコード化勾配成分とが、かかる間隔において、該間隔の持続時間に関する間隔成分の積分値が２より大きい整数Ｉの連続冪に従って比例配分されるように選定され、共鳴応答信号を検出する手段を備える装置。１８．所定の共鳴応答信号を生じるように、前記磁界および（または）励起パルスを調整する方法に関する情報が記憶される記憶手段と、前記磁界および（または）パルスを調整する手段とを更に備える請求の範囲第１７項記載の装置。１９．Ｉの冪に従って比例配分された最後の励起パルスと後続する励起パルスとの間の間隔が、Ｉ^L・ｔ_minより小さく、ここで、Ｌは前記間隔数であり、ｔ_min は最も小さな間隔であり、かかる間隔が、（Ｉ^L＋１）／２・ｔ_minに等しいことが望ましい、請求の範囲第１７項または第１８項に記載の装置。２０．前記間隔数が少なくとも３である請求の範囲第１７項、または第１８項、または第１９項に記載の装置。２１．前記印加手段が、前記共鳴応答信号を再集束するように更に別の励起パルスを印加するように構成される請求の範囲第１７項乃至第２０項のいずれかに記載の装置。２２．濾波しない勾配パルスを介してスライス選定を行う手段を更に備える請求の範囲第１７項乃至第２１項のいずれかに記載の装置。