JPS5950347A - Method for scanning characteristic magnetic field in nuclear magnetic resonance image method - Google Patents

Method for scanning characteristic magnetic field in nuclear magnetic resonance image method

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JPS5950347A
JPS5950347A JP57159438A JP15943882A JPS5950347A JP S5950347 A JPS5950347 A JP S5950347A JP 57159438 A JP57159438 A JP 57159438A JP 15943882 A JP15943882 A JP 15943882A JP S5950347 A JPS5950347 A JP S5950347A
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scanning
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山田 芳文
Kunio Tanaka
田中 邦雄
Zenemon Abe
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Abstract

PURPOSE:To perform simply and rapidly a concrete scanning of a rod-shaped characteristic magnetic field by synthesizing a static magnetic field H0 and a magnetic field causing by a coil group to generate a characteristic magnetic field DELTAHs, and superimposing and varying a scanning magnetic field component of the magnetic field due to the coil group governing the magnetic field strength variation of the field DELTAHs. CONSTITUTION:If a scanning parallel filament coil generating almost uniform magnetic field is provided and the ampere number NsIs is set, the magnetic field of the scanning coil turns to the (x) axis direction and has almost no magnetic field component in the (x) axis direction. If the scanning magnetic field Hs is impressed superimoposingly in the (x) direction, the zero magnetic field point moves to a position Xs on the (x) axis, and the rod-shaped characteristic magnetic field obtained at the time is shown by an equation I . The center of the rod-shaped characteristic magnetic field DELTAHs moves to the position Xs, and it is found that the moved amount, namely the scanned amount can be varied in proportion to the current Is of the scanning magnetic field generating coil from the equation I . Also with respect to the (y) axis direction, if a uniform magnetic field for (y) direction scanning is impressd superimposingly by a (y)-direction scanning coil, the scanning can be performed extremely simply and easily.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、核磁気共鳴現象により被測定体内部の情報を
映像化して測定する核磁気共鳴映像法における特徴磁場
の走査方法、すなわち、核磁気共鳴現象(N M R)
を応用して被測定体内部の核磁気性物質、例えば、H、
F 、’Na +、 K 、’Mg 、 O’。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for scanning a characteristic magnetic field in nuclear magnetic resonance imaging, which visualizes and measures information inside a measured object using a nuclear magnetic resonance phenomenon. )
Nuclear magnetic materials inside the object to be measured, such as H,
F, 'Na +, K, 'Mg, O'.

Pなどに関する情報を外部に取出して画像化するために
被測定′部位に周囲とは異なる静磁場よりなる性徴磁場
全印加し、共゛鳴周波数の相違により被測定部位のみの
情報を+(するための特徴磁場の走査方法に関し、特に
、小型軽量の装置により、簡単かつ実用的な巾:気的走
査により特徴磁場を走査し得るようにしたものである。
In order to extract information about P, etc. to the outside and convert it into an image, we apply a full magnetic field consisting of a static magnetic field that is different from the surrounding area to the part to be measured, and the information of only the part to be measured is In particular, the present invention is concerned with a method for scanning a characteristic magnetic field for a magnetic field, and in particular, it is possible to scan a characteristic magnetic field by a simple and practical wide-air scanning using a small and lightweight device.

従来のこの棹特徴(a場の走査方法、例えば、本発明者
らの提案に係る特開昭54−133192号公報に記載
の特徴磁場発生法に関連した走査方法においては、被測
定体内部の棒状領域における核磁気共鳴1゛H報を得る
ために平行線条群食用いて棒状の特徴磁場、すなわち、
棒状焦点磁場を発生させ、それらの平行線条群における
電流分布の切換えによって特徴磁場を走査していた。し
かしながら、かかる従来の走査方法においては、電流コ
イルの構成が複雑になるとともに、電流分布全切換える
ためのスイッチング回路が必芦となり、その駆動が煩雑
となる欠点があった。
In the conventional scanning method of this rod characteristic (a-field), for example, in the scanning method related to the characteristic magnetic field generation method described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 54-133192 proposed by the present inventors, In order to obtain the nuclear magnetic resonance 1゛H information in the rod-like region, we use the parallel striation group to obtain the rod-like characteristic magnetic field, that is,
A bar-shaped focal magnetic field was generated, and the characteristic magnetic field was scanned by switching the current distribution in the group of parallel lines. However, such a conventional scanning method has the disadvantage that the configuration of the current coil is complicated, and a switching circuit is required to completely switch the current distribution, making its driving complicated.

1だ、かかる従来の特徴411場走査方法においては、
特徴磁場ΔHsとして、磁場等高純が注目領域にて筒型
形状をなし、静磁場H8の方向に棒状に延在する棒状焦
点磁場、あるいは、球状乃至楕円体状の閉曲面をなす球
状乃至楕円体状焦点磁場、さらには、周辺に向って哨へ
状乃至鼓状に開いた焦点磁場などが知られているが、か
がる・従来周知の%徴磁場の走査が煩雑であったことは
上述したとおりである。
1. In such a conventional characteristic 411 field scanning method,
The characteristic magnetic field ΔHs is a bar-shaped focal magnetic field in which the magnetic field has a cylindrical shape in the region of interest and extends in the direction of the static magnetic field H8, or a spherical or ellipsoidal shape having a closed curved surface in the shape of a sphere or an ellipsoid. Body-shaped focal magnetic fields and focal magnetic fields that open toward the periphery in a bell-like or drum-like shape are known, but the scanning of the conventionally known % magnetic field is complicated. As mentioned above.

本発明の目的は、上述した従来の欠点を除去し、11特
に、棒状の領域1における情報を一度に取り、その走査
によって高速の画像化を可能とするような棒状焦点磁場
の具体的走査を簡易迅速に行ない得るようにした核磁気
共鳴映像法における特徴磁場走査方法を提供することに
ある。
The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned conventional drawbacks and, in particular, to provide a specific scanning of a bar-shaped focal magnetic field such that information in the bar-shaped region 1 is taken at once and scanning enables high-speed imaging. It is an object of the present invention to provide a characteristic magnetic field scanning method in nuclear magnetic resonance imaging that can be performed simply and quickly.

すなわち、本発明特徴磁場走イC方法は、静磁場(Ho
)中に1肯、いた被測定体の内部情報を核磁気共鳴現象
によりdI弓定するために前記静磁場(■(。)とコイ
ルm毛もしくは磁石群にょる磁場とを合成して特徴磁場
(ΔH8)を発生させるとともに、その特徴磁場(ΔH
s)の磁場強度変化全支配する前記コイル群もしくは磁
石群による(1!i J4の所斌磁場成分の方向に走査
用磁場を重畳して変化させることにより、磁場(ΔH8
)の中心を%間約に移動させるようにしたことを特徴と
するものである。
That is, the characteristic magnetic field travel method of the present invention uses a static magnetic field (Ho
) In order to determine the internal information of the object to be measured inside the magnetic resonance phenomenon by the nuclear magnetic resonance phenomenon, a characteristic magnetic field is created by combining the static magnetic field (■ (.) and the magnetic field of the coil m hair or the group of magnets. (ΔH8), and its characteristic magnetic field (ΔH
s) Magnetic field strength change By superimposing and changing the scanning magnetic field in the direction of the predetermined magnetic field component of (1!
) is characterized by moving the center by approximately %.

しかして、核磁気共鳴映像法に有用な棒状焦点磁場は、
重畳印加する方向に棒状焦点!磁場を形成するための均
一静磁場H6の方向に平行に配置して差動的に磁場を形
成する平行線条群もしくは、上述の方向の磁場成分が互
いに打消し合うように組合わせて直交配置した2組の差
動コイル対が形成する磁場に、上述した方向の均−静磁
場を重畳して印加することにより発生させることができ
、かかる態様による棒状焦点磁場形成の特徴とするとこ
ろは、形成した棒状焦点磁場の中心において、七の形I
A: VC預る差動平行線条群もしく(・よ直交差動コ
イル対による磁場の磁場強吐が零となり、その中心から
hqjるにイiしって一次関数的に磁場強度が増大する
こと、および、その磁場の向きが静磁場H8の向きには
I2:直父していることである。したがって、双方の磁
場全ベクトル合成して形成した棒状ブ、(1点磁場の半
径方向における磁場強度変化は2乗曲線とな〆〕性t1
全治している。
Therefore, the bar-shaped focal magnetic field useful for nuclear magnetic resonance imaging is
A bar-shaped focal point in the direction of superimposed application! A group of parallel wires that are arranged parallel to the direction of the uniform static magnetic field H6 to form a magnetic field to differentially form a magnetic field, or a group of parallel wires that are arranged orthogonally in combination so that the magnetic field components in the above directions cancel each other out. It can be generated by superimposing a homostatic magnetic field in the above-mentioned direction onto the magnetic field formed by the two differential coil pairs, and the features of the bar-shaped focal magnetic field formation in this manner are as follows: At the center of the formed bar-shaped focal magnetic field, the shape of seven I
A: The force of the magnetic field generated by the differential parallel wire group holding the VC or the pair of horizontally orthogonal moving coils becomes zero, and the magnetic field strength increases linearly from the center. and that the direction of the magnetic field is directly related to the direction of the static magnetic field H8.Therefore, the rod-shaped block formed by combining all vectors of both magnetic fields (radial direction of the magnetic field at one point) The change in magnetic field strength at is a square curve.
He is fully recovered.

しかして、かかる性質ヲ有する棒状焦点(lB、場の走
査方法についてi9j ’g’1するに、い’! 、?
jl イ蝕場I■。
However, what about the bar-shaped focus (lB, field scanning method) that has such properties?
jl Eclipse I■.

と直父する方向に向いた均一な走旌用磁」易をかかる棒
状焦点4d場に重畳印加したとすると、静磁場Hovc
直交する平面内Vこて、その平面に沿う方向の磁ji成
分が苓になる零磁場点は、重畳印加した走査用磁場の大
きさおよびその平面内における向きに従って他の位置に
移動し、′=jた、磁場等高純はその新たな位1庁の零
磁場点の周りに閉じた形態に形成されることにfJ:、
ジ、したがって、静磁場H8に直交する上述の平面内に
て棒状焦点磁場を任意に走査し得ることになる。
If a uniform traveling magnetic field oriented in the direction of
In the perpendicular plane V, the zero magnetic field point where the magnetic j component in the direction along the plane is zero moves to another position according to the magnitude of the superimposed scanning magnetic field and the direction in the plane, =j, the magnetic field is formed in a closed form around the zero magnetic field point of the new position fJ:,
Therefore, the bar-shaped focal magnetic field can be arbitrarily scanned within the above-mentioned plane orthogonal to the static magnetic field H8.

つぎに、以上に(既決を述べた本発明による特徴磁場走
査方法の具体的な実施+++Jについて説明するに、簡
単のために、十竹4線条により特徴磁場を発生させる場
合を例にとって説明する。
Next, to explain the specific implementation of the characteristic magnetic field scanning method according to the present invention described above, for the sake of simplicity, an example will be explained in which a characteristic magnetic field is generated by four filaments of ten bamboos. .

ま、ず、第1の実施例として、3ド行線条により形成し
た棒状の特徴磁場を、均−磁場余生コイルによる走査用
磁J8を重畳印加することによって直線的に走査する場
合について、差動的平行4線条による棒状特徴磁場の発
生の態様を第1図に示す。図示の発生態様においては、
外部から印加する均−静磁場H8を図の紙面に垂直の2
軸方向に重畳し、その場合に、平行4線条の各アンペア
回数が等しいとすると、座標原点を中心にして磁場等高
線がほぼ円形に閉じ、Z軸方向に延在する棒状特徴磁場
、すなわち、いわゆる棒状焦点磁場が形成さり。
First, as a first example, we will explain the difference in the case where a bar-shaped characteristic magnetic field formed by a three-domain line is linearly scanned by superimposing a scanning magnet J8 by a uniform magnetic field residual coil. FIG. 1 shows the manner in which a bar-shaped characteristic magnetic field is generated by four dynamic parallel filaments. In the illustrated mode of occurrence,
The uniform static magnetic field H8 applied from the outside is
If they are superimposed in the axial direction, and in that case, the amperage of each of the four parallel lines is equal, the magnetic field contour lines close approximately in a circle around the coordinate origin, and a bar-shaped characteristic magnetic field that extends in the Z-axis direction, that is, A so-called bar-shaped focal magnetic field is formed.

る。その場合における平行4線条による各磁場の態様を
、図中、矢印にて示す。かがる磁場は、Xy平面内の磁
場成分、すなわち、X磁場成分およびy磁場成分のみを
有し、2軸方向の磁場成分は有していない。第1図示の
態様にて発生する棒状特徴磁場およびその各磁場成分(
−11それぞれ、つぎの式、特に、(4)式によって表
わされるλここに、gは平行線条間隔、アンペア回斂セ
tによって決まる定数である。
Ru. The mode of each magnetic field due to the four parallel filaments in that case is shown by arrows in the figure. The magnetic field that bends has only magnetic field components in the Xy plane, that is, an X magnetic field component and a y magnetic field component, and does not have magnetic field components in the biaxial directions. The bar-shaped characteristic magnetic field generated in the manner shown in Figure 1 and its respective magnetic field components (
-11 respectively, λ is expressed by the following equation, in particular equation (4), where g is a constant determined by the parallel filament spacing and the ampere recirculation set t.

しかして、上述のような棒状特徴磁場を発生させる第1
図示の構成配置歳に対して、さらに、第2図に示すよう
に、はぼ均一な磁場を発生させる走査用平行線条コイル
もしくkよヘルムホルツコイルを付加して配設し、その
アンペア回数NI  を設s 定すると、走査用コイルによる磁場は、図示の構成配置
においてはX軸方向を向き、Z軸方向には磁場成分をL
/iとんど有しないものとなり・つぎの式によって表わ
される。
Therefore, the first
In addition to the configuration shown in the figure, as shown in Figure 2, a parallel wire coil for scanning or a Helmholtz coil for generating a nearly uniform magnetic field is additionally arranged, and its amperage is When NI is set, the magnetic field generated by the scanning coil is oriented in the X-axis direction in the configuration shown, and the magnetic field component is oriented L in the Z-axis direction.
/i almost never exists, and is expressed by the following formula.

ll5=hXNs工。           (5)こ
こに、hxはX方向走査用コイルの寸法等によって決ま
る定数である。したがって、走査用磁場HsをX方向に
重畳印加すると、零磁場点がX軸上にて なる位置Xsに移り、その際に得られる棒状特徴(磁場
はつぎの式にて表わされる。
ll5=hXNs Engineering. (5) Here, hx is a constant determined by the dimensions of the X-direction scanning coil, etc. Therefore, when the scanning magnetic field Hs is applied in a superimposed manner in the X direction, the zero magnetic field point moves to the position Xs on the X axis, and the resulting bar-shaped feature (the magnetic field is expressed by the following equation).

2 この(7)式から、棒状特徴磁場ΔHsの中心は位置X
sに移動していることが判る。しかも、その移動%゛す
なわち走企童は、(6)式から、走査用磁場発生コイル
の電流工 に比例して変化させ得るととが判る。
2 From this equation (7), the center of the bar-like characteristic magnetic field ΔHs is at the position
It can be seen that it has moved to s. Moreover, it can be seen from equation (6) that the movement %, that is, the scanning distance, can be changed in proportion to the current of the scanning magnetic field generating coil.

また、y軸方向についても、y方向走森用コイルにより
y方向走査用均一磁場を重畳印加すれば、上述したと同
様にして、極めてfバj単かつ容易に走査を行なうこと
ができる。なお、Xy平而面における中間的な方向に走
査を行なう場合には、X方向走査コイルおよびy方向走
査コイルの双方に同時に走査J旧111.流を供給すれ
ばよいこと勿論であり、葦た、以」二の説明においては
、便宜上、棒状特徴磁場発生中段として差動的平行線条
群を用いた場合について述べたが、この例に限ることな
く、差動的コイル群の組合わせ、k!ITII的磁石群
の組合わせ等により発生させた棒状特徴磁場全走査する
場合についても、上述したと同様である。
Further, in the y-axis direction, if a uniform magnetic field for y-direction scanning is applied in a superimposed manner by a y-direction scanning coil, scanning can be performed extremely simply and easily in the same manner as described above. Note that when scanning is performed in an intermediate direction on the XY plane, the scanning J old 111. In the following explanation, for convenience, we have described the case where a differential parallel wire group is used as the middle stage of generating a bar-shaped characteristic magnetic field, but this example is only applicable. The combination of differential coil groups, k! The same applies to the case where the entire bar-shaped characteristic magnetic field generated by a combination of ITII-like magnet groups is scanned.

つぎに、第2の実施例として、棒状特徴磁場の方向を重
畳印加した均一静磁場の方向に固定することなく、所望
の角1yだけ傾ける場合について特徴磁場走査の態様を
説明するに、この場合においても、便宜−ヒ、平行4線
条による棒状特徴磁場の走査を例にとって述べる。
Next, as a second example, the mode of characteristic magnetic field scanning will be described in the case where the direction of the bar-shaped characteristic magnetic field is not fixed to the direction of the uniform static magnetic field applied in a superimposed manner, but is tilted by a desired angle 1y. Also, for convenience, scanning of a bar-shaped characteristic magnetic field by four parallel lines will be described as an example.

しかして、前述した第1の実施例における棒状特徴磁場
走査の動作原理は、走査する方向を向いた走食用均−磁
場を重畳印加すると、平行線条に2・・よる磁場と走査
用磁場とが互い′に逆向きにて等しくなる点に零磁場点
が移動し、その零磁場点の移動に伴って棒状特徴磁場が
平行移動する、ということに存する。したがって、かか
る動作原理をさらに進゛展させ iAl 8図に示すよ
うに、磁場のベクトルがX方向に互いに平行であって、
その大きさが2万回に直線的に変化しているような構成
の走査用磁場gz−2を用いれば、かかる走査用磁場g
z’−zを棒状特徴磁場に重畳印加することにより、平
行j′4−榮群による(IR場のX方向磁場1戊分と走
査用磁場g2・z l7)x方向磁場成分とが打消し合
う点、′J−なわち、棒状4f徴磁場の中心の位置を2
軸方向に直線的に変゛化させるとともに、棒状特徴イ庭
場の方向を2軸方向からある所望の角1iだけ傾けるこ
とが可能となる。い1、上述したように2軸方向IXに
勾配のついた走査用磁場 HS= g7J−z             (81
を平行線条群による棒状特徴磁場に重畳したときに双方
の磁場の合成による特徴4JB、場Qよつぎの式によっ
て表わされる。
Therefore, the operating principle of bar-shaped feature magnetic field scanning in the first embodiment described above is that when a uniform scanning magnetic field directed in the scanning direction is applied in a superimposed manner, the magnetic field due to the parallel stripes and the scanning magnetic field are The point of zero magnetic field moves to the point where ′ are equal in opposite directions, and as the zero magnetic field point moves, the bar-shaped characteristic magnetic field moves in parallel. Therefore, by further developing this operating principle, as shown in Figure 8, the vectors of the magnetic fields are parallel to each other in the X direction,
If a scanning magnetic field gz-2 whose magnitude is linearly changed 20,000 times is used, such scanning magnetic field g
By superimposing z'-z on the bar-shaped characteristic magnetic field, the x-direction magnetic field component due to the parallel j'4-Sei group (X-direction magnetic field 1 part of the IR field and scanning magnetic field g2・zl7) is canceled. 2
In addition to linearly varying the axial direction, it becomes possible to tilt the direction of the bar-shaped feature by a certain desired angle 1i from the two axial directions. 1. As mentioned above, the scanning magnetic field HS with a gradient in the two-axis direction IX = g7J-z (81
When superimposed on the rod-like characteristic magnetic field formed by a group of parallel lines, the characteristic 4JB and the field Q are expressed by the following equations by combining both magnetic fields.

この(9)式から判るように、合成による!(′♀孕磁
場の中心の位置は、ZX平面内における直線z (JO) 上に存在し、伴状!l″f徴41i:Ifiの方向もこ
の1σ線の方向に傾けられる。したがって、均一静磁場
−Hoの方向、1−なわち、Z軸からの傾き角をψとす
ると、1・・となり、この(11)式中、g2の値は、
走査用磁場発生用コイルのアンペア回数を変化させれば
変イ、ヒさせ得るのであるから、傾斜角すなわぢ方向角
も任意所望に変化させることができる。なお、その場合
に、Z ii’l11方向の座標位RZにおけるxy平
面内の磁場等筒絆は、(9)式から明らかなように、円
形となるが、合成後の棒状特徴磁場の方向に見た場合に
は、方向角ψが大きくなるに従ってy押1方向に沖ひた
形状の悄円形の磁場等高線゛となる。しかしながら、か
かる磁場等高純の形状の変化は補正することが可能であ
り、例えば、補償用平行線条群を設けて、X方向磁陽成
分だけを少し弱くするなどして、適切に補正゛すること
ができる。なお、上ノIE t、たと同肪(−シて、y
軸方向、さらには、任意、の方向に対して、棒状特徴磁
場の方向を任意所望の角度に傾は得ること、勿論である
As you can see from this equation (9), it is due to synthesis! (The position of the center of the ′♀ magnetic field exists on the straight line z (JO) in the ZX plane, and the direction of the companion !l″f sign 41i:Ifi is also tilted in the direction of this 1σ line. Therefore, the uniform If the direction of the static magnetic field -Ho, 1-, that is, the inclination angle from the Z axis, is ψ, then it becomes 1..., and in this equation (11), the value of g2 is:
Since it is possible to change the amperage of the scanning magnetic field generating coil by changing the amperage, the inclination angle, ie, the direction angle, can also be changed as desired. In this case, the magnetic field isotube in the xy plane at the coordinate position RZ in the Z ii'l11 direction is circular, as is clear from equation (9), but in the direction of the combined bar-like characteristic magnetic field. When viewed, as the direction angle ψ increases, the magnetic field contour line becomes an oval shape in the y direction. However, it is possible to correct such a change in the shape of the high purity of the magnetic field, for example, by providing a group of parallel lines for compensation and slightly weakening only the positive magnetic component in the X direction. can do. In addition, the above IE t, and the same fat (-shite, y
It is of course possible to tilt the direction of the bar-like feature magnetic field to any desired angle with respect to the axial direction, or even any direction.

つぎに、棒状特徴磁場を平行移動させる第1の実施i+
+hの走査方法と、棒状!1゛4徴磁場全任意の角度に
傾ける第2の実施例の走査方法とを併用して組合わせ実
施すれば、棒状特徴磁場をZX平面内において傾斜角ψ
の方向に走査することが可能となる。い1、第4図に示
すように、試料8の大きさに比して十分に長い棒状特徴
磁場9を傾斜角ψをもって印加し、その棒状特徴磁場9
を前述した走査方法によりX軸力向に走査すると、試料
8とは、図示のように、−角度ψだけ傾いた状態にて父
叉することになる。しかして、棒状特徴磁場の内部にお
いては、その長さ方向については、磁場の作用によって
生ずる粒子の磁気モーメントの回転量、を表わすラーモ
ア周波数が全く同一であり、長さ方向におけるいずれの
点にも区別はないのであるから、かかる態様の!L¥徴
磁場走査は、実効的に傾斜角ψの方向に走査し7たこと
と等価になる。かがる態様のtpテ徴磁場走査における
傾斜、角ψの方向の移動距離t9.は、X軸方向の走査
…Xsに対してtψ= X8008 ψ”      
  (121なる1、1係を有する。したがって、ある
傾斜角ψに対し、この(12)式に従って一定の移動距
離t9.が得られるようVcX軸方向走査畑XB ’に
設定すれば、任意or望の方向に一定幅の走査を行なう
ことが可能となり、棒状特徴磁場の中心におけるラーモ
ア周波数成分のみを取出せば、傾斜角ψの方向に白文す
る方向、すなわち、棒状%全磁場の長さ方向における試
料のスピン密度分布を投影した映像を得ることができる
。したがって、傾斜角ψを0〜2πの範囲にて少しずつ
変化させてかがる投影による映像を形成すれば、従来慣
用のX#ilによる計9、断ノ曽像を形成する際と類似
したd1算処理により、スピン密度分布の割算断層像ヲ
efることができる。
Next, the first implementation i+ in which the bar-shaped feature magnetic field is translated in parallel
+h scanning method and bar shape! If the scanning method of the second embodiment is used in conjunction with the scanning method of the second embodiment in which all 1゛4 magnetic fields are tilted at an arbitrary angle, the bar-shaped characteristic magnetic field can be tilted at an inclination angle ψ in the ZX plane.
It becomes possible to scan in the direction of 1. As shown in FIG. 4, a rod-shaped characteristic magnetic field 9 that is sufficiently long compared to the size of the sample 8 is applied with an inclination angle ψ, and the rod-shaped characteristic magnetic field 9 is
When scanned in the X-axis force direction by the above-described scanning method, the sample 8 intersects with the sample 8 in an inclined state by a -angle ψ, as shown in the figure. Therefore, inside a bar-shaped feature magnetic field, the Larmor frequency, which represents the amount of rotation of the magnetic moment of the particle caused by the action of the magnetic field, is exactly the same in the length direction, and at any point in the length direction Since there is no distinction, such a mode! L\magnetic field scanning is effectively equivalent to scanning in the direction of the inclination angle ψ. Inclination in the tp characteristic magnetic field scan in a bending mode, moving distance t9 in the direction of the angle ψ. is the scan in the X-axis direction…tψ=X8008ψ” for Xs
(It has a 1, 1 coefficient of 121. Therefore, if the VcX-axis direction scanning field By extracting only the Larmor frequency component at the center of the bar-shaped characteristic magnetic field, it is possible to scan a fixed width in the direction of the bar-shaped characteristic magnetic field. It is possible to obtain an image that projects the spin density distribution of A divided tomographic image of the spin density distribution can be created by performing a d1 calculation process similar to that used when forming a cross-sectional tomographic image.

ことになるが、像形成の際の投影方向にかかる傾斜角の
方向を含めないようにするか、あるいは、〃・かる傾斜
角の近傍のみについて、試料全機械的に回転させて、異
なる投影方向により保全形成するような操作全併用する
などすれば、試料の全域について支障なく、この種の計
算断層像を形成し得るものと認められ、はとんど機械的
操作を要せずに試料のスピン密度分布断層像を得ること
が可能とな、る。
However, either the direction of the tilt angle should not be included in the projection direction during image formation, or the entire sample may be mechanically rotated only in the vicinity of the tilt angle to generate images in different projection directions. It is recognized that it is possible to form this type of computed tomographic image of the whole area of the sample without any trouble if all the operations that preserve and shape the sample are used together, and it is possible to form a computed tomographic image of the sample without any mechanical operations. It is now possible to obtain spin density distribution tomograms.

なお、上述と同様に、核磁気共鳴現象を応用した計算処
理によるスピン密度分布の断ノ曽像を形成する方法とし
ては、いわゆるズーグマトグラフィと呼ばれる線形磁場
勾配を用いる断層像形成方法が従来知られているが、こ
の従来周知のスピン密度分布断層像形成方法においては
、使用する線形磁場勾配の直線性が極めて良好であるこ
とを必要条件とし、さらに、試料の各部におけるラーモ
ア周波数分布の全域をカバーし得る十分に広−帯域特性
を有する検出器を必要とし、また、信号対ノイズ比の大
きい良a、の断層像を得るには、4りめて多数回の計算
処理の結果を積算する必要があり、実用的な実施lI″
j′極めて困難であるとみられる。これに対し、上述し
た態様の本発明によるスピン密度分布断層像形成は、単
一周波数成分のラーモア周波数を検出すれば足り、した
がって、外来ノイズに対する対策などが極めて簡単容易
であり、しかl・・も、狭帯域%性の増幅器によV信号
対ノイズ特性の医れた鮮明な断層像を形成することが容
易である。もつとも、狭帯域特性の増幅器を使用すれば
、その応答’F4?性が遅いのであるから、必然的に、
特徴磁場の走査自体は緩慢に行なう必要が生ずるが、I
X上述した従来方法におけるように、ラーモア周波数ス
ペクトルの全域を忠実に香現するために、本発明方法に
比すれば不必要ともみられる広い周波数範囲に亘って複
雑な計算処理を反復する必要がないのであるから、1枚
の断層像全作成するに要する総合の断髪時間について比
較すれば、本発明方法による方が寧ろ遥かに短時間とな
る可能性をイイしている。さらに、上述した従来方法に
おいては、断層像形成のために試料をスライスする位置
の決定に別個の手段を併用しなければならないのに対し
て、本発明方法においては、棒状!Fケ徴磁場の直径を
決めれば、その走査による試料のスライス位置が自動的
に決定されるという利点も有している。
As mentioned above, as a method of forming a cross-sectional image of the spin density distribution by calculation processing applying the nuclear magnetic resonance phenomenon, a tomographic image forming method using a linear magnetic field gradient called so-called zoom chromatography is a conventional method. However, in this conventional well-known spin density distribution tomographic imaging method, it is necessary that the linear magnetic field gradient used has extremely good linearity, and furthermore, it is necessary that the linearity of the linear magnetic field gradient used be extremely good. In order to obtain a good-quality tomogram with a high signal-to-noise ratio and a detector with sufficiently wide-band characteristics that can cover the area, it is necessary to integrate the results of multiple calculation processes for the fourth time. Necessary and practical implementation
j′ It seems to be extremely difficult. On the other hand, in the spin density distribution tomographic image formation according to the present invention in the above-described aspect, it is sufficient to detect the Larmor frequency of a single frequency component, and therefore countermeasures against external noise are extremely simple and easy. Also, it is easy to form a clear tomographic image with a good V signal-to-noise characteristic using a narrowband amplifier. However, if you use an amplifier with narrowband characteristics, the response 'F4? Since sex is slow, it is inevitable that
Although it is necessary to scan the characteristic magnetic field slowly, I
X Unlike the conventional method described above, in order to faithfully represent the entire Larmor frequency spectrum, there is no need to repeat complex calculation processes over a wide frequency range, which is considered unnecessary compared to the method of the present invention. Therefore, if we compare the total hair cutting time required to create one tomographic image, the method of the present invention has the possibility of being much shorter. Furthermore, in the conventional method described above, a separate means must be used to determine the position at which the sample is to be sliced to form a tomographic image, whereas in the method of the present invention, a rod-shaped! Another advantage is that once the diameter of the F-force magnetic field is determined, the position of slicing the sample through scanning is automatically determined.

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、核磁
気共鳴現象を応用して試料内部の情報を表わす核磁気性
物質のスピン密度分布全検出し、映像化するにあたり、
スピン密度分布の検出に用いる棒状特徴磁場の走査を簡
単な構成の装置によって容易に行ない得るので、従来の
X線による断層像と同等の核磁気共鳴に基づ< llj
i層像を、試料内のスピン密度分布検出結果の簡単な剖
q−処理によって実現することができる。
As is clear from the above description, according to the present invention, in applying the nuclear magnetic resonance phenomenon to detect and image the entire spin density distribution of a nuclear magnetic material that represents information inside a sample,
Scanning of the bar-shaped feature magnetic field used to detect the spin density distribution can be easily performed using a device with a simple configuration.
The i-layer image can be realized by simple q-processing of the detected spin density distribution within the sample.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は平行線条群による棒状特徴磁場発生の態様の例
を示す縮図、 第2図は本発明による棒状特徴磁場走査の態様の例を示
す線図、 第3図は同じくその棒状特徴磁場走査の態様の他の例を
示す線図、 第1・図Vよ同じくその棒状特徴磁場走査の態様のさら
に他の例を示す線図である。 ] 、 2 、8 、4 、7 、7’・・・特徴磁場
形成用平行線条、5,5’、6.(3’・・・走査用平
行線条、8・・試料、シ)・・棒状特徴磁場。 竹許出願人宇h158大学長 手続補正書 昭和58年10月 60 −、小事件表示 昭和57年 4、?  許 願第 159438  号
2、発明の名称 核磁気共鳴映像法における特徴磁場走査方法3、補正を
する者 事件との関係 特IT 出願人 宇都宮大学長  阻  良 晃志部 外1名 5゜ 7、補正の内容(別紙の通り) 請求の範囲をつぎのとおりに訂正する。 「2、特許請求の範囲 1、 静磁場(Ho)中に置いた被測定体の内部情報を
核磁気共鳴現象により測定するために前記静磁場(Ho
)とコイル群もしくは磁石群による磁場とを合成して特
徴磁場(ΔH8)を発生させるとともに、その特徴磁場
(ΔHs)の磁場強度変化を支配する前記コイル群もし
くは磁石群による磁場の所定磁場成分の方向に走査用磁
場を重畳して変化させることにより、前記特徴磁場(Δ
Hs)の中心を空間的に移動させるようにしたことを特
徴とする核磁気共鳴映像法における特徴磁場走査方法。 2 互いに平行な線条の群もしくは差動的に組合わせた
コイルまたは磁石の群により発生した所定平面にほぼ平
行方向の磁場成分のみを有し、その磁場成分が前記所定
平面内の一点にて零となる零磁場点を杉成するとともに
その零磁場点から距るに従って増大する磁場と前記所定
平面に垂直の方向の前記静磁場(Ho)とを合成して前
記特徴磁場(ΔHs)を発生させることにより前記所定
平面内の前記零イIj場点を通る法線の周りに磁場等高
純が閉曲線をなす棒状の特徴磁場を形成旦ユ」I泥棒状
の特徴磁場の中心を空間的に移動させるにあたり、前記
走査用磁場の発生手段により発生した特徴磁場成分を前
記所定平面内にては一点を除き等しくならないようにし
た前記走査用磁場に重畳することにより前記所定平面内
の特徴磁場成分を打消して前記所定平面内における前記
零磁場点を移動させるとともに、前記走査用磁場の発生
手段のアンペア回数を変えることにより前記零磁場点の
移動量を変化させることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の核磁気共鳴映像法における特徴磁場走査方法
。 彰 前記特徴磁場(ΔH8)の前記静磁場(Ho)の方
向と直交する方向の磁場成成分の前記所定平面内におけ
る変化がほぼ一次関数となるとともに、前記所定平面内
にて走査する方向を向く均一の磁場を前記走査用磁場と
することによって前記零磁場点の移動が前記走査用磁場
の強度の一次関数となるようにしたことを特徴とする特
fF請求の範囲第1項末たけ第2 +、Q記載の核磁気
共鳴映像法における特徴イ1e場走査方法。 土 前記走査用磁場の向きがつねに前記静磁場(Ho)
の方向と直交する平面内にあるようにするとともに、前
記静磁場 (If。)の方向においては前記走査用磁場の大きさを
直線的に変化させることにより、前記棒状の特徴磁場の
向きを前記静磁場(Ho)の方向から任意の角度だけ傾
斜させるようにしたことを特徴とする特II’、:請求
の範囲第2J互郁載の核磁気共鳴映像法における特徴磁
場走査方法。」2、明細書第4頁第13行の次にっぎの
とおり加入する。 「 ここで、本発明を適用すべき核磁気共鳴映像化装置
の概略構成の例を第1図に示す。図示の構成による核磁
気共鳴映像化装置は4ユニツトからなっており、そのう
ち、ユニット1は、ユニット2内のトランスミツタコイ
ルb0、レシーバコイルb2および静磁場発生用マグネ
ットb6とともに基本的なパルスNMR装置を構成して
いる。トランスミツタコイルb□およびレシーバコイル
b、の各i1i+l+は静磁場発生用マグネットb、に
よる均一静磁場H8に直交する方向に配設され、その内
部に被測定体が置がれる。 被測定体内のプロトンなどの核磁気性物質は、静磁場強
度によって一義的−に決るラーモア周波数を有しており
、そのラーモア周波数に等しい周波数のRF磁場がトラ
ンスミツタコイルb□により被測定体に印加されると、
被測定体内に核磁気共鳴現象が起り、レシーバコイルb
 にその周波数の信号が誘起する。しかして、ラーモア
周波数は磁場強度によって一義的に決るのであるから、
大きい被測定体内のある限られた測定領域(Measu
ringTarget : M T ) (7)みのN
MR情報を得るために、領域MT内における磁場強度の
変化が極めて小さく、その外側にかかる特徴磁場の印加
によって領域MTとその外側とで核磁気共鳴周波数の相
違が生ずるので、その相違によって領3pMTのみの情
報をその外側の情報とは分際して選択的に測定すること
ができる。この特徴イa主場は、ユニット2内の走査コ
イルb8により、その形状を殆ど変えることなくγIt
気的に走査され、その結果、被測定体内のスピン密度分
布、核磁気緩和時間などのNMRパラメータをマツピン
グすることができ、映像化して表示することが可能とな
゛る。 ここで、さらに、各−ユニットの構成および動作につい
て詳述すると、ユニット1は基本的なパルスNMR装置
の回路系をなしており、ユニット2は、静磁場発生用マ
グネツ、トb5とその静磁場内に配設した特徴<i8磁
場生・走査コイルb8゜b およびトランスミッタ・レ
シーバコイルb0゜b2とからなっている。なお、特徴
磁場発生・走査コイルb3.b、はその構成上の都合に
よっでは、静磁場発生用マグネットb5の外に配置する
場合もあり得る。 また、ユニット8はユニット2の駆動源であり、ユニッ
ト4は、装置全体を制御し、照射パルス磁界の制御、測
定データのサンプリング、周波数分析、画像表示の制御
等を行なう計算機d とその周辺装置d2とからなって
いる。 上述のような構成配置によって、ユニット2により与え
られる特徴磁場の中心磁場強度に対応するラーモア周波
数に等しい周波数(7)RF発撮器a□からのRF倍信
号、波形整形およびゲート回路a8に入り、計算4L(
1,によって制御されたプログラムパルス発生器a2の
出力パルスによってゲートされて所定の周波数スペクト
ルを有するRFパルスとなり、RFパワー増幅器a、に
より増幅された後にトランスミツタコイルb工に供給さ
れる。このようにしてトランスミツタコイルb、により
被測定体にRF磁場が照射され、被測定体に印加された
所定の周波数スペクトルをイjするRF磁場によって被
測定体内における特徴磁場の中心を囲む所定領域の核磁
化が選択的に励起される。その励起された核(+θ化は
静磁場に直交する方向の磁化成分を生じ、その磁化成分
は、励起RFパルスがいわゆる90)パルスの条件を満
たしたときに最大となる。ついで、励起RFパルスが終
息すると、静磁場に直交する方向の核磁化成分は、特徴
磁場のそれぞれの位1σにおける磁場強度に対応するラ
ーモア周波数にて自由才差連動を行ない、レシーバコイ
ルb2に「吸小なRF電圧を誘起する。そのRF pr
t++:、を、iiQ if’2および主の各増幅器a
FiおよびR6により増幅したうえで、位相敏感検波器
a7により、RF発千−器a1の発振出力を参照信号に
して検波すると、いわゆる自由減衰信号(FreeIn
cluction Decay : ”F I D )
が得られる。このFID信号は、A/D変換器a8によ
りディジタルにに変(更した後に計算機d4にコニリい
わゆるFFT法などを用いて周波数分析され、特徴磁場
の中心磁場強度に対応する周波数成分が取出される。 この周波数成分抽出と同時に、計算機d0から特徴磁場
走査信号が送出され、D/A変換器01を介して特徴磁
場走査コイルb3に走査電流を供給し、特徴磁場が、そ
の形状を殆ど変えることなく空間的に走査される。かか
る走査に伴い、ある種の特徴磁場においては中心磁場強
度にオフセットが生ずるが、このオフセットは走査コイ
ルb8内に併置された補償コイルによって補償され、特
徴磁場の中心におけるラーモア周波数が常に一定になる
ように保たれる。なお、この補1i1コイルに供給する
駆動電流も計算機d□によって与えられる。 上述の特徴磁場走査を行ないつつ特徴磁場の中心磁場強
度に対応するラーモア周波数磁化成分の強度をマツピン
グすれば、直接的にスピン密度像を寿ることができ、さ
らに、パルス列を適切に設定すれば、T□、T2の直接
測一定も可能  jであり、映像化も可能となる。なお
、特徴磁場の中心磁場4jjJ度に対応するラーモア周
波数磁化成分を取出すためには、上i43シたようなR
1算機によるディジタル的な演算処理の他に、狭帯域の
選択増幅器、ロックイン増幅器などを用いた直接的なア
ナログ回路処理をも用い得ることは  1明らかである
。 本発明は、上述したような構成自1月べの核磁気共鳴映
像化装置にお(づる特徴磁場走査コイルによる特徴磁場
走査の具体的な方法を提供するものである。」 3、同第5頁第9行、第12行および第18行の1焦点
16場」を1特徴磁場」にそれぞれ訂正す する。 4、同第6頁第11行、第12行、第19行および第2
0行の1−焦点磁場」を「特徴磁場」にそれぞれ訂IF
シ、 同頁第15行の「上述の方向」を[上述の均−静(+’
li場H8の方向」にdj正する。 )、同第7は第7行、第9行、第12行および第19行
の「焦点磁場」を「特徴磁場」にそれぞれぼJ正し、 同百第8行の次につぎのとおり加入する。 1−第2図(→、(b)にかかる棒状特徴磁場発生の態
様の例を示す。」 3、同第8頁第9行の「第1図」を「第2図」に訂1r
:、シN 同11第18行乃至第19行の「X磁場成分およびy磁
場成分」を「X軸方向磁場成分およびX軸方向磁場成分
」に訂正し、 同哩第20行の「椿1図示」を「第2図示」に訂正する
。 入間第9頁第1行の「各磁場成分」を「各軸方向の(1
8場成分」に訂正し、 同咀第2行の「、特に、(4)式」を削除し、同頁第1
4行の「第1図示」を「第2図示」に訂正し、 同頁第14行乃至第15行の「第2図」を「第3図」に
訂正する。 8.同第12頁第5行の「第3図」を「第4図」に訂正
する。 9同第14頁第14行の「第4図]を「第5図」に訂正
し、 同頁第20行乃至第15頁第2行の「磁場の作用・・・
ラーモア周波数」を「磁場強度の変化はなく、ラーモア
周波数」に訂正する。 10同第15ヴ第20行乃至第16@第1行の「X線に
よる・・すJ゛1似した計算処理」を1X線によるG 
T (comput6a Tomography )と
類似の計算処理」に訂正する。 11、同第17頁第4行の「極めて」を削除し、  、
同@第5行乃至第6行の「必要があり、・・・であると
みられる。」を「必要がある。」に訂fピし、同ぼ第1
2行の「鮮明な」を削除し、 同頁@12行乃至第18行の「容易である。」を[容易
と考えられる。]に訂正する。 】2.同第18頁第16行の「断層像を、」の後に1「
棒状特徴磁場の走査によって得た」を加入し、。 同頁第17行をつぎのとおりに訂正し、[内のスピン密
度分布の投彰結果の計算処理に」、回り第19行の次に
つぎのとおり加入し、「第1図は本発明を適用すべき核
磁気共鳴映像化装置の概略4(4戊の例を示すブロック
線図、」、同頁@20行の「第1図」を「第2図」に訂
正する。 18同第19頁第2行の「第2図」を「第8図」に訂正
し、 同ぼ第4行の1第8図」を「第4図Jに訂正し、同貞第
6行の「第4図」を「第5図」に訂正し、同は第7行の
次につぎのとおり加入する。 [a□・・・RF発振a、C2・・・プログラムパルス
発生器、C8・・・波杉整形およびゲート回路、a、・
・・RFパワー増l1ll器、a・・・前置増幅器、C
6・・・主増11’bi器、C7・・・位相敏感検波器
、C8・・・A/D変換n、b□・・・トランスミツタ
コイル、b2・・・レシーバコイル、b8・・・特徴磁
場走査コイル、b4・・・特徴磁場発生コイル、b5・
・・均−磁場発生用マグネット、0.0 …D/Aコン
バータ、C2,c4…直8 流パワー増111M器、C6・・・高安定直流、<ワー
増幅器・、do・・・制御用計算機、C2・・・周辺装
置、」14、図面中、@1図、第2図、第8図および第
4図を別紙訂正図のとおりに第2図、第8図、第4図お
よび第5図にそれぞれ訂正し、第1図を新たに差出す。 一2′。 七31粛 す 271− (カニ1刀) 井在i辺 」・ダ1刀
Fig. 1 is a miniature diagram showing an example of the mode of bar-shaped feature magnetic field generation by a group of parallel wires, Fig. 2 is a diagram showing an example of the mode of bar-shaped feature magnetic field scanning according to the present invention, and Fig. 3 is a diagram showing an example of the bar-shaped feature magnetic field generation mode according to the present invention. A diagram showing another example of the scanning mode; FIG. ], 2, 8, 4, 7, 7'... Parallel lines for forming a characteristic magnetic field, 5, 5', 6. (3'... Parallel lines for scanning, 8... Sample, C)... Bar-shaped characteristic magnetic field. Bamboo permit applicant Uh158 University president procedural amendment October 1982 60 -, Minor case display 1988 4,? Patent Application No. 159438 2, Name of the invention Characteristic magnetic field scanning method in nuclear magnetic resonance imaging 3, Person making the amendment Relationship with the case Special IT Applicant: President of Utsunomiya University Akira Ibi, 1 person outside the department 5゜7, Amendment Contents (as attached) The scope of claims is amended as follows. "2. Claim 1. In order to measure internal information of a measured object placed in a static magnetic field (Ho) by a nuclear magnetic resonance phenomenon, the static magnetic field (Ho)
) and the magnetic field generated by the coil group or magnet group to generate a characteristic magnetic field (ΔH8), and a predetermined magnetic field component of the magnetic field generated by the coil group or magnet group that controls the change in the magnetic field intensity of the characteristic magnetic field (ΔHs). By superimposing and changing the scanning magnetic field in the direction, the characteristic magnetic field (Δ
1. A characteristic magnetic field scanning method in nuclear magnetic resonance imaging, characterized in that the center of Hs) is spatially moved. 2. Having only a magnetic field component approximately parallel to a predetermined plane generated by a group of mutually parallel wires or a group of differentially combined coils or magnets, and that magnetic field component is generated at a point within the predetermined plane. Generate the characteristic magnetic field (ΔHs) by creating a zero magnetic field point that becomes zero and combining the magnetic field that increases with distance from the zero magnetic field point and the static magnetic field (Ho) in the direction perpendicular to the predetermined plane. By doing so, a bar-shaped characteristic magnetic field whose magnetic field height forms a closed curve around the normal line passing through the zero Ij field in the predetermined plane is formed. When moving, the characteristic magnetic field component generated by the scanning magnetic field generating means is superimposed on the scanning magnetic field which is not equal except for one point within the predetermined plane, thereby generating the characteristic magnetic field component within the predetermined plane. The zero magnetic field point is moved within the predetermined plane by canceling the zero magnetic field point, and the amount of movement of the zero magnetic field point is changed by changing the amperage of the scanning magnetic field generating means. A characteristic magnetic field scanning method in nuclear magnetic resonance imaging according to scope 1. Akira: A change in the magnetic field component of the characteristic magnetic field (ΔH8) in a direction orthogonal to the direction of the static magnetic field (Ho) within the predetermined plane becomes a substantially linear function, and the direction of scanning is directed within the predetermined plane. A uniform magnetic field is used as the scanning magnetic field so that the movement of the zero magnetic field point becomes a linear function of the strength of the scanning magnetic field. +, Features in the nuclear magnetic resonance imaging method described in Q 1e field scanning method. Soil: The direction of the scanning magnetic field is always the same as the static magnetic field (Ho).
By linearly changing the magnitude of the scanning magnetic field in the direction of the static magnetic field (If), the direction of the bar-shaped characteristic magnetic field is changed to the direction of the magnetic field. Feature II', characterized in that the magnetic field (Ho) is tilted by an arbitrary angle from the direction of the static magnetic field (Ho). 2. The following is added on page 4, line 13 of the specification. "Here, an example of a schematic configuration of a nuclear magnetic resonance imaging apparatus to which the present invention is applied is shown in FIG. constitutes a basic pulse NMR device together with the transmitter coil b0, receiver coil b2, and magnet b6 for generating a static magnetic field in the unit 2. Each i1i+l+ of the transmitter coil b□ and receiver coil b generates a static magnetic field. The generating magnet b is arranged in a direction orthogonal to the uniform static magnetic field H8 generated by the generating magnet b, and the object to be measured is placed inside it. When an RF magnetic field with a frequency equal to the Larmor frequency is applied to the object to be measured by the transmitter coil b,
A nuclear magnetic resonance phenomenon occurs in the body to be measured, and the receiver coil b
is induced by a signal of that frequency. Therefore, since the Larmor frequency is uniquely determined by the magnetic field strength,
A limited measurement area within a large object
ringTarget: M T ) (7) Mino N
In order to obtain MR information, the change in magnetic field strength within region MT is extremely small, and a difference in nuclear magnetic resonance frequency occurs between region MT and the outside by applying a characteristic magnetic field outside of region MT. It is possible to selectively measure information within a single area, separate from information outside of it. This main field a is converted into γIt by the scanning coil b8 in the unit 2 without changing its shape.
As a result, NMR parameters such as spin density distribution and nuclear magnetic relaxation time within the body to be measured can be mapped and displayed as images. Here, to further explain in detail the configuration and operation of each unit, unit 1 constitutes the circuit system of a basic pulse NMR device, and unit 2 consists of a magnet for generating a static magnetic field, b5, and its static magnetic field. It consists of a magnetic field generating/scanning coil b8°b and a transmitter/receiver coil b0°b2. In addition, the characteristic magnetic field generation/scanning coil b3. Depending on the configuration, magnet b may be placed outside the static magnetic field generating magnet b5. Unit 8 is a drive source for unit 2, and unit 4 is a computer that controls the entire device, controlling the irradiation pulse magnetic field, sampling measurement data, frequency analysis, controlling image display, etc., and its peripheral devices. It consists of d2. With the configuration described above, the frequency equal to the Larmor frequency corresponding to the central magnetic field strength of the characteristic magnetic field given by unit 2 (7) The RF multiplied signal from the RF generator a□ enters the waveform shaping and gate circuit a8. , Calculation 4L (
The RF pulses are gated by the output pulses of the program pulse generator a2 controlled by the program pulse generator a2 and are amplified by the RF power amplifier a and then supplied to the transmitter coil b. In this way, an RF magnetic field is applied to the object to be measured by the transmitter coil b, and the RF magnetic field having a predetermined frequency spectrum applied to the object to be measured spreads a predetermined area surrounding the center of the characteristic magnetic field in the object to be measured. The nuclear magnetization of is selectively excited. The excited nucleus (+θ) produces a magnetization component in a direction perpendicular to the static magnetic field, and the magnetization component becomes maximum when the excitation RF pulse satisfies the conditions of a so-called 90) pulse. Then, when the excitation RF pulse ends, the nuclear magnetization component in the direction orthogonal to the static magnetic field performs free precession interlocking at the Larmor frequency corresponding to the magnetic field strength at each position 1σ of the characteristic magnetic field, and transmits " Induces a small RF voltage.The RF pr
t++: , iiQ if'2 and each main amplifier a
After amplification by Fi and R6, the phase-sensitive detector a7 detects the oscillation output of the RF generator a1 as a reference signal, resulting in a so-called free decay signal (FreeIn).
culmination Decay: “FID”
is obtained. This FID signal is converted into a digital signal by an A/D converter a8, and then frequency-analyzed by a computer d4 using the so-called FFT method, and a frequency component corresponding to the central magnetic field strength of the characteristic magnetic field is extracted. At the same time as this frequency component extraction, a characteristic magnetic field scanning signal is sent from the computer d0, and a scanning current is supplied to the characteristic magnetic field scanning coil b3 via the D/A converter 01, so that the characteristic magnetic field almost changes its shape. Due to such scanning, an offset occurs in the center magnetic field strength in certain characteristic magnetic fields, but this offset is compensated for by a compensation coil placed in parallel with the scanning coil b8, and the center of the characteristic magnetic field is The Larmor frequency at is always kept constant.The drive current supplied to this auxiliary 1i1 coil is also given by the computer d□.While performing the characteristic magnetic field scanning described above, By mapping the intensity of the Larmor frequency magnetization component, it is possible to directly obtain a spin density image, and if the pulse train is set appropriately, direct measurement of T□ and T2 is also possible. In addition, in order to extract the Larmor frequency magnetization component corresponding to the central magnetic field 4jjJ degrees of the characteristic magnetic field, R as shown in i43 above is required.
It is clear that in addition to digital arithmetic processing using a computer, direct analog circuit processing using narrowband selective amplifiers, lock-in amplifiers, etc. can also be used. The present invention provides a specific method for scanning a characteristic magnetic field using a characteristic magnetic field scanning coil in a nuclear magnetic resonance imaging apparatus configured as described above. 4. Correct "1 focal point 16 fields" in lines 9, 12, and 18 of the same page to "1 characteristic magnetic field." 4. Lines 11, 12, 19, and 2 of page 6 of the same page.
1-focal magnetic field” in line 0 is revised to “characteristic magnetic field” respectively IF
shi, change the ``above direction'' in line 15 of the same page to [the above-mentioned equilibrium (+'
dj in the direction of the li field H8. ), No. 7 corrects the "focal magnetic field" in lines 7, 9, 12, and 19 to "characteristic magnetic field", respectively, and adds the following to line 8 of the same hundred. do. 1-Figure 2 (→, shows an example of the mode of generating a magnetic field with a bar-like characteristic according to (b).) 3. Revised ``Figure 1'' to ``Figure 2'' on page 8, line 9 of the same page.
:, ShiN Same 11, lines 18 to 19, "X magnetic field component and y magnetic field component" are corrected to "X-axis direction magnetic field component and X-axis direction magnetic field component". "Illustrated" is corrected to "Second illustration". "Each magnetic field component" in the first line of page 9 of Iruma is "(1
8 field components", deleted ", especially, equation (4)" in the second line of the same page, and
The "1st illustration" in line 4 is corrected to "2nd illustration" and the "Fig. 2" in lines 14 to 15 of the same page is corrected to "Fig. 3." 8. "Figure 3" on page 12, line 5 is corrected to "Figure 4." 9 Corrected “Figure 4” on page 14, line 14 of the same page to “Figure 5” and added “Magnetic field action...” from line 20 of the same page to line 2 of page 15.
"Larmor frequency" is corrected to "There is no change in magnetic field strength, Larmor frequency". 10 The same 15th v. line 20 to 16 @ 1st line “by X-rays...J゛1 Similar calculation process” to 1G by X-rays
Corrected to ``Computation processing similar to T (compute6a Tomography)''. 11. Delete “extremely” from line 4 on page 17,
Same @ Lines 5 and 6, "There is a need, and it seems that..." is corrected to "There is a need."
Delete the word "clear" in the second line, and replace "it is easy." in lines 12 to 18 on the same page. ] to be corrected. ]2. On page 18, line 16, after “tomographic image,” there is a 1 “
Bar-like features obtained by scanning the magnetic field are added. The 17th line of the same page was corrected as follows, and the following was added to the 19th line of the page: ``In the calculation process of the results of the spin density distribution within'', and ``Figure 1 shows the present invention. Outline 4 of the nuclear magnetic resonance imaging device to be applied (Block diagram showing an example of 4), ``Figure 1'' on the same page @ line 20 is corrected to ``Figure 2''. 18 Same page 19 ``Figure 2'' in the second line of the page was corrected to ``Figure 8'', ``Figure 1 Figure 8'' in the 4th line of the page was corrected to ``Figure 4 J'', and ``Figure 4'' in the 6th line of the page "Figure" has been corrected to "Figure 5" and the same has been added after the 7th line as follows: [a□...RF oscillation a, C2...Program pulse generator, C8... Wave Cedar shaping and gate circuit, a,・
...RF power multiplier, a... preamplifier, C
6... Main amplifier 11'bi device, C7... Phase sensitive detector, C8... A/D conversion n, b□... Transmitter coil, b2... Receiver coil, b8... Characteristic magnetic field scanning coil, b4...Characteristic magnetic field generating coil, b5.
・Magnet for generating a uniform magnetic field, 0.0...D/A converter, C2, c4...Direct 8 current power increaser 111M, C6...Highly stable DC, <power amplifier...DO...Control computer , C2...Peripheral equipment,'' 14, Figures 1, 2, 8, and 4 in the drawings have been replaced with Figures 2, 8, 4, and 5 as shown in the attached corrected drawings. Make corrections to each figure and submit a new copy of Figure 1. 12'. 731 Suppression 271- (Kani 1 Sword) Izai Ibe”・Da 1 Sword

Claims (1)

【特許請求の範囲】 L 静磁場(H8)中に置いた被測定休の内部情報を核
磁気共鳴現象により測定するために前記静磁場(Ho)
とコイル群もしくは磁石群による磁場とを合成して特徴
イ直場(ΔI(6)を発生させるとともに、その特徴磁
場(ΔH8)の411(場強1現変化金支配する前記コ
イル群もしくは(磁石群による磁場の75i定磁場成分
の方向に走査用イ市場全市畳して変化させることにより
、前記特徴磁場(ΔHS)の中心を空間的に移動させる
ようにしたことを特徴とする核磁気共鳴映像法における
特徴磁場走査方法。 区 互いに平行な線条の群もしくは差動的に組合わせた
コイルまたは磁石の群により発生した所定平面にほぼ平
行の方向の磁場成分のみを有し、その磁場成分が前記所
亨平面内の一点にて零となる零磁場点を形成するととも
に七の’J磁場点から距るに従って増大する磁場と前記
r9f定平面に垂直の方向の前記静磁場(Ho)とt合
成して前記!特徴磁場(ΔH8)を発生させることによ
り前記所定平面内の前記零磁場点を通る法線の周りに磁
場等高純が閉曲線をなす棒状の特徴磁場を形成すること
を特徴とする特許請求の範囲vj1項記載の核磁気共鳴
映像法における特徴磁場走査方法。 8、 前記棒状の特gi磁場の中心を空間的に移りIυ
させるにあたり、前記走査用磁場の発生手段1パにより
発生した特徴磁場成分を前記所定平面内にては一点を除
き等しくならないようにした前記走査用磁場に重畳する
ことにより前記7ツ1定平面内の特徴磁場成分を打消し
て前記所定平面内における前記零磁場点を移動させる1
・・とともに、前記走査用磁場の発生手段のアンペア回
数を変えることにより前記零磁場点の移動すkを変化さ
せること全特徴とする特許請求の範囲第1項または第2
項記載の核磁気共鳴映像法における特徴磁場走査方法。 4、 前記!時徴磁」易(ΔH8)の前記静イ直場()
Io)の方向と直交する方向の磁場成分の一前配所定平
面内における変化がほは一次関数となるとともに、前記
所定平面内にて走査する方向を向く均一の磁場を前記走
査用磁場とすることによって前記零イ滌場点の移動が前
記走査用磁場の強変の一次関数となるようにしまたこと
を特徴とする特許H青水の範囲第1項、第2項または第
8項記載の核磁気共鳴1゛H報における特徴磁場走査方
法。 氏 前記走食用イ丘」易の向きがつねに前記静磁場(l
(。)の方向と直交する平面内にあるようにするととも
に、・前記静磁場(Ho)の方向においてはsiJ記走
査用磁揚の大きさ′ff:直純的上液化させることによ
り、前記棒状の特′徴Qi場の向きを前記静4rR場(
Ho)の方向から任意の角度だけ傾斜させるようにした
ことを特徴とする特許請求の範囲第2項または第8項記
載の核磁気共鳴映像法における特徴磁場走査方法。
[Claims] L: In order to measure the internal information of the object to be measured placed in the static magnetic field (H8) by the nuclear magnetic resonance phenomenon, the static magnetic field (Ho)
and the magnetic field from the coil group or magnet group to generate a characteristic direct field (ΔI (6), and the characteristic magnetic field (ΔH8) 411 (field strength 1) Nuclear magnetic resonance imaging characterized in that the center of the characteristic magnetic field (ΔHS) is spatially moved by changing the direction of the 75i constant magnetic field component of the magnetic field caused by the group. Features of the magnetic field scanning method A zero magnetic field point that becomes zero at one point in the above plane is formed, and a magnetic field that increases with distance from the 7'J magnetic field point, the static magnetic field (Ho) in the direction perpendicular to the r9f constant plane, and t. By synthesizing and generating the characteristic magnetic field (ΔH8), a bar-shaped characteristic magnetic field whose magnetic field contours form a closed curve around a normal line passing through the zero magnetic field point in the predetermined plane is formed. A characteristic magnetic field scanning method in nuclear magnetic resonance imaging according to claim vj 1. 8. Spatially shifting the center of the bar-shaped special gi magnetic field Iυ
In doing so, the characteristic magnetic field components generated by the scanning magnetic field generating means 1 are superimposed on the scanning magnetic field which is unequal except for one point within the predetermined plane, thereby generating a magnetic field within the seven fixed planes. 1. Moving the zero magnetic field point within the predetermined plane by canceling the characteristic magnetic field component.
. . . and, by changing the ampere frequency of the scanning magnetic field generating means, the moving k of the zero magnetic field point is changed.
Characteristic magnetic field scanning method in nuclear magnetic resonance imaging described in Section 1. 4. Above! The above-mentioned static direct field () of the time magnetic flux (ΔH8)
A change in the magnetic field component in a direction perpendicular to the direction of Io) within a predetermined plane becomes a linear function, and a uniform magnetic field directed in the scanning direction within the predetermined plane is used as the scanning magnetic field. The nucleus according to the first, second or eighth item of the patent H blue water range, characterized in that the movement of the zero field point becomes a linear function of the strong variation of the scanning magnetic field. Characteristic magnetic field scanning method in magnetic resonance 1゛H report. The direction of the eclipse is always the same as that of the static magnetic field (l).
(.), and in the direction of the static magnetic field (Ho), the magnitude of the magnetic lift for scanning is siJ. The direction of the characteristic Qi field is expressed as the static 4rR field (
9. A characteristic magnetic field scanning method in nuclear magnetic resonance imaging as claimed in claim 2 or 8, characterized in that the magnetic field is tilted by an arbitrary angle from the direction of (Ho).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS54133192A (en) * 1978-04-06 1979-10-16 Hokkaido Daigakuchiyou Method of generating characteristic magnetic field for measuring internal quantity of object by nuclear magnetic resonance

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54133192A (en) * 1978-04-06 1979-10-16 Hokkaido Daigakuchiyou Method of generating characteristic magnetic field for measuring internal quantity of object by nuclear magnetic resonance

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