JPS5967450A - 疑似ｆｉｄｎｍｒ信号の影響を克服する方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈発明の背景〉 この発明は核磁気共鳴（ＮＭＲ）方法に関する。　更に
具体的に云えば、この発明は、不完全な／とθ電線周波
（ＲＦ　）パルスが原因で発生する疑似的な自由誘導減
衰（ＦＩＤ）　ＮＭＲ信号の影響を除く改良されたＮＭ
Ｒ作像方法に関する。

ＮＭＲ作像方法は、作像サンプルの選ばれた領域内にあ
る核スピンからＮＭＲ作像情報を得る為に、パルス形磁
界勾配及びパルス形ＲＦ磁界の組合せを利用する。　作
像サンプルは静磁界Ｂ。

内に位置ぎめするのが典型的である。　磁界Ｂ。の効果
は、正味の磁気モーメントを持つ核スピンを分極させて
、多数のスピンが磁界と整合して、相加わって正味の磁
化Ｍを発生する様にすることである。　分極した個別の
核スピン、従って磁化Ｍは、次の式で表わされる周波数
ωで共鳴する（即ち、磁界Ｂ。の軸線の周りに歳差運動
をする）。

ω＝γＢｏ（Ｉ） こ５でｒは磁気回転比（各々のＮＭＲ同位元素に対して
一定）である。

後で更に詳しく説明するが、ＮＭＲ信号に空間情報を符
号化する為に磁界勾配が必要である。作像容積に沿った
磁界勾配が位置の関数であれば、周波数ωも同じである
。　実際、作像勾配が直線的であれば、周波数スペクト
ルは勾配の方向に沿ったＮＭＲ信号の分布の／次元投影
である。

核スピンを共鳴状態に励起するのに使われる磁界Ｂ。に
対して直交する方向に、ＲＦ磁界パルスが差し向けられ
る。　共鳴を誘起するのに必要なＲＦパルスの周波数は
、前掲の式（１）によって表わされた歳差周波数と同じ
である。　普通便われる２種類のＲＦ磁界パルスは９０
°パルス及び／す０゜パルスである。　９０°ＲＦパル
スは実験室の基準フレームに対して、磁界Ｂ。の方向の
周りに共鳴周波数ωで回転する基準フレーム内で、印加
されたＲＦ磁界ベクトルによって定められた軸線の周り
に磁化Ｍを９０６回転させる。　この為、磁界Ｂ。の方
向がデカルト座標系のＺ軸の正の方向であると仮定すれ
ば、９０°ＲＦパルスは磁化ＭをＢ。の周りで回転させ
て、例えばＸ軸及びＹ軸によって定められた横方向の平
面内に来る様にする。　同様に、／、！？０°ＲＦパル
スは、Ｂｏに沿った磁化Ｍを磁界Ｂ。の軸線の周りに／
、５’０°回転させる（例えばＹ軸の正の向きからＹ軸
の負の向きへ）。

９０°回転して横方向の平面に来るか、或いは他の成る
角度だけ回転して、磁化Ｍが横方向の平面内のベクトル
成分を持つ様になった核スピンはＦＩＤ　ＮＭＲ信号を
発生し、これはＲＦ励起が終了した時、観測することが
出来る。　ＦＩＤ信号は、横方向平面に沿って感知能力
を持つ様に配置された受信コイルによって検出すること
が出来る。

ＮＭＲＦＩＤ信号は、核スピンが静磁界Ｂ。の方向から
／ｎ°反転した場合には観測されない。　これは、この
時、磁化Ｍが受信コイルの平面内にある成分を持た々い
からである。　理想的な／ざ０゜ＲＦパルスの場合はそ
うなるが、／ｎ°パルスが理想的になることは実際には
滅多になく、殆んど全ての場合、／ｎ°パルスの直後に
小さな疑似ＦＩＤ信号が発生する。　このＦＩＤ信号が
発生するのは、／ト０°ＲＦパルスが正確に／と０°で
ないからである。

場合によっては、作像サンプルを照射する為に使われる
ＲＦ発信コイルが均質でない磁界を発生し、この為作像
サンプルの一部分は正確に／ト０°のパルスを受けず、
その為横方向平面内のＦＩＤ成分に寄与する。　成るＮ
ＭＲ手法は選択性／ト０°Ｒ１”パルスを使って作像サ
ンプルの平面状部分では核スピンを／、ｌｌｌ″θ°反
転すると共に、この部分の外側にあるスピンは実質的に
影響を受けない様にする。　この場合、／ＦＯ′ＲＦパ
ルスによって選択的に反転される核スピンの平面状部分
に接する領域は、実際に９０°ＲＦパルスを受け、その
為大きなＦＩＤを発生する。

ＮＭＲ画像に対する／ｆＯ”ＲＦパルスの欠陥の影響は
非常に著しい。　疑似ＦＩＤ信号が十分長く持続すると
、それが空間的な符号化情報を含む所望のＮＭＲ信号と
相加わる。疑似ＦＩＤ信号は異々る空間的な符号化を持
っているから、これによって再生画像に人為効果（ａｒ
ｔ　ｉ　ｆａｃｔ）が発生する。　選択性／ＪＯ°パル
スの場合、疑似信号は選択性／と０゜ＲＦパルスを使い
ものにならなくすることがある。

この発明のＮＭＲパルス順序は、不完全な／す０゜ＲＦ
パルスが原因で生する疑似ＦＩＤ　ＮＭＲ信号の影響を
なくする。　ＦＩＤ信号がデータ収集期間に現われない
様に、ＦＩＤ信号の持続時間を制御する。

この発明をＮＭＲ作像方法について説明するが、この発
明はその場合にのみに制限されない。　この発明は、不
完全な／ト０°ＲＦパルスによって発生する疑似ＦＩＤ
信号が望ましくない影響を生ずる様な、この他のＮＭＲ
方法にも適用することが出来る。この様々７つの方法は
、局部ＮＭＲ分光法に選択性／（！？０°ＲＦパルスを
使うことである。　もう７つの方法は、局部ＮＭＲ血流
作像である。

〈発明の概要ン ／ト０°パルスを印加した直後、大きさが大きく、持続
時間の短い磁界勾配パルスを印加することにより、不完
全な／す０°ＲＦパルスが原因テ生スル疑似ＦＩＤ　Ｎ
ＭＲ信号の影響を克服する。　勾配パルスの効果は、核
スピンの位相外しを速やかに起し、疑似ＦＩＤ信号が、
データ収集期間の間、所望のＮＭＲ信号と干渉しない様
にすることである。

スピン・エコー・パルス順序に用いた時、／ト０°ＲＦ
パルスの前に、／ト０°パルスの直後に印加されるパル
スと同じ時間積分を持つ別の勾配パルスか発生される。

この発明の目的は、不完全な／ト０°ＲＦパルスによっ
て生ずる疑似ＦＩＤ　ＮＭＲ信号の影響をなくす改良さ
れだＮＭＲ方法を提供することである。

この発明の別の目的は、不完全な／ト０°Ｒ１”パルス
が原因で生ずる疑似ＦＩＤ　ＮＭＲ信号による画像の人
為効果をなくす改良されだＮＭＲ作像パルス順序を提供
することである。

この発明の新規と考えられる特徴は、特許請求の範囲に
具体的に記載しであるが、この発明の構成、作用並びに
その他の目的及び利点は、以下図面について説明する所
から、最もよく理解されよう。

この発明のＮＭＲ作像パルス順序は、最初に第７図を参
照すれば、一番判り易い。　第１図は、デカルト座標系
のＺ軸の正の向きを向いた均質な静磁界Ｂ。の中に配置
された作像サンプル１００を示す。　Ｚ軸はサンプル１
００の長軸又は円筒軸１０６と一致する様に選ばれてい
る。　座標系の原点は作像サンプルの中心にとるが、こ
れは後で説明する様に、選択的な励起方法によって選択
される平面状厚板部分又は作像容積１０２の中心でもあ
る。

一層薄手の平面状の薄片又は作像容積１０４，１０５は
、ズざ図に示し九ＮＭＲパルス順序によって得られた３
次元空間情報を解析することによって得られる一連の断
層写真像に対応する。　例えば部分１０５に対応する平
面状の７個の画像は、第３図、第３図及び第７図に示し
たパルス順序を使って得られる空間情報を利用して構成
することが出来る。

この各々のパルス順序は後で更に詳しく説明する。

典型的には、平面状の薄片１０４又は１０５の厚さΔＺ
は約２乃至７５ミリである。

第２図は、サンプル１００（第１図）の部分１０５に夫
々対応する一枚のＮＭＲ部分像１０５ａ。

１０５１）の写真である。この場合、部分１０５は、典
型的には水分が大きいことを特徴とする生きた組織を模
疑する水を入れたびんに選ばれている。像１０５ａ　、
　１０５１）が水を入れたびんの薄片１０５内の陽子（
水素の原子核）の分布を表わ１７、従って陽子の一様な
分布を示している。

第３図に示したＮＭＲパルス順序を使って得られる作像
情報から構成された像１０５ａは、不完全な／（５０°
ＲＦパルス（第３図の期間３の間）が原因で生じた疑似
ＦＩＤ　ＮＭＲ信号（第３図の期間４０間）に帰因する
しまの人為効果１２を示している。

これと対照的に、像１０５１）は、後で説明する様に、
この発明のパルス順序（第３図）を用いて構成された。

　像１０５ｂに人為効果１２がないことは明らかである
。

この発明が判り易い様に、最初に第３図に示しだパルス
順序を説明する。　このパルス順序では、以下説明する
他の場合もそうであるが、作像サンプルが静磁界Ｂ。の
中に位置ぎめされる。　この静磁界は、ＮＭＲパルス順
序を示す全ての図面で省略されている。　更に、各々の
パルス順序で、ＮＭＲ信号の空間的な位置を示す為に磁
界勾配が必要である。　典型的には、３つの磁界勾配が
必要である。

Ｇｘ（ｔ）−δ１３ｏ／ａｘ　　　　　　　　　　　　
（２ｊ（、（１）−〇Ｂｏ／ａｙ（３） Ｇ２（ｔ）　−ａＢｏ／δＺ（４） 勾配Ｇｘ、Ｇ、、Ｇ、は作像容積１０５（第１図）全体
にわたって一定であるが、その大きさは時間依存性を持
つのが典型的である。　勾配に関連した磁界が夫々ｌ）
ｘ、　ｂ、　、　Ｉ）、で表わされる。

１）ｘ＝　Ｇｘ（ｔ）　ｘ　　　　　　　　　　　　　
（５）１〕、７−Ｇｙ（ｔ）ｙ（６） １）、　＝　ａ、、　（ｔ）　ｚ　　　　　　　　　　
　　　（７）核スピンの平面状部分１０５の選択は、第
３図の横軸に示した期間１の間に行左われる。　この期
間に、正の磁界勾配Ｇ２を印加して、作像サンプル１０
０　（第１図）が、Ｚ軸方向に、勾配Ｇ　と静磁界Ｂ。

とから成る合計磁界を受ける様にする。大体期間１の中
点で、サンプルを選択性９０°ＲＦパルスで照射する。

　このパルスの周波数成分は、磁界強度が式（１）で予
測される様な平面状部分１０５（第１図）内の核スピン
を選択的に励起する様に選ばれる。　領域１０５の外側
にある核スピンは、このＲＦパルスの影響を実質的に受
けない。　従って、２θ”ＲＦパルスが「選択性Ｊであ
ることは明らかである。

９０°ＲＦパルス（第３図に概略的に陰影を施しだ矩形
で示しである）は、１．を時間、１〕を定数として、波
形（ｓｉｎｂｔ）／　ｂｔを持つ信号によって振幅変調
された搬送波であることが好ましい。　この場合、部分
１０５の厚さの形は略矩形である。　この代りに、この
他の周波数選択性９０°ＲＦパルスを使ッテモヨイ。　
例えば、ＲＦパルスはカラス形色絡線を持つ様に変調し
てもよい。　この場合、部分１０５はカラス形の断面形
になる。

期間１（第３図）の終りに、平面状部分１０５にある核
スピンが横方向平面へと回転ｉ−１それらは同じ周波数
で歳差運動しているが、期間１の後半の間の０２の位相
外し効果により、互いに位相がずれている。　期間２に
、期間１の正の勾配Ｇ２に関係した負の勾配Ｇ、を印加
することにより、核スピンの位相戻しが行なわれる。　
この関係は次の様になっている。

／ ７ｄｌＧ、、−−−−２イｄｔＧ２（８）とべでｆは勾
配Ｇの波形の期間２にわたる時間積２ 分であり、ｆは勾配Ｇ２の波形の期間１にわたる時間積
分である。

期間２に負の勾配Ｇ２が印加されるのと同時に、（破線
で示す様に）エコ７個の異なる振幅の内の７つを持つ位
相符号化勾配Ｇ、が印加される。勾配Ｇ。

は、Ｙ軸方向に、サンプル１００の全長にわたり、２π
の整数倍だけ、核スピンの向きに捩れを導入することに
より、Ｙ軸方向に空間情報を符号化する。　サンプル１
００に第７の位相符号化勾配がＹ軸方向に印加された後
、核スピンは／ターンの螺旋に捩れる。　勾配Ｇ、の各
々の相異なる振幅により、捩れの程度が異なる（位相符
号化）。　勾配Ｇ、の振幅の数ｎ、ば、再生画像がＹ軸
方向に持つ画素の数に等しく選ぶ。　第３図のパルス順
序は、勾配Ｇ、のエコ９個の相異なる振幅に対して繰返
し、期間５にｎ９個のＮＭＲスピン・エコー信号を発生
する。　実際には、これらの信号を何回か平均化してか
ら、勾配Ｇ、を進めるが、これは信号対雑音比を改善す
る為である。　典型的には、１）１．は／、２と又は２
５乙である。

同じく期間２に、正の磁界勾配Ｇｘを印加して、核スピ
ンをＸ軸方向に予定量だけ位相外れさせる。

期間３に印加される／、！’０°ＲＦパルスが、核スピ
ンの位相外れの方向を逆転し、この為、核スピンの位相
戻しが再び行なわれ、ＮＭＲスピン・エコー信号（期間
４及び５）を発生するが、これは作像勾配Ｇｘが一定で
ある時に観測することが出来る。位相外し勾配並びに／
ｆＯ°Ｒ，Ｆパルスがないと、ＮＭＲ信号は、期間２の
終シ並びに期間３の初めの近くの所で発生する。　この
様なＮＭＲ信号から有用な空間情報を求めるのは困難で
ある。　これは、作像勾配ＧＸが過渡的であって、その
正確な強度が判らない有限の期間があるからである。　
この結果得られた空間情報は著しく歪んでおり、正常に
使うことが出来ない。

選択性２θ°ＲＦパルスを印加してから時間τａ（τ３
ば９θ’ＲＦパルス及び／ト０°ＲＦパルスの平均印加
時の間の期間であり典型的には約５５９秒である）後に
、（勾配巻線の電流が落着くのを待つ為のθ／乃至７５
９秒の短い期間の後に）期間３の／ｆＯ′ＲＦパルスが
印加され、且つ期間２及び４の勾配Ｇｘが次の式のよう
に、即ち ｆ２Ｇｘｃ＋ｔ　＝　ｆ、　ｃｘａｔ　　　　　　　　
　（９）となるように選ばれる場合、この結果得られる
スピン・エコー信号は、２つのスピン・エコー信号成分
の和である。　２つの信号成分の内の７番目は、静磁界
Ｂ。の固有の非均質性によって位相外れした核スピンの
位相戻しによるものである。スピンが位相戻しして、／
♂０″’ＲＦパルスが印加されてから期間τ３後に、ス
ピン・エコー信号を発生する。

２番目のスピン・エコー信号成分は、（勾配Ｇｘにより
）期間２に位相外れした核スピンの逆転によるものであ
り、この核スピンも位相戻しを行ない、式（９）の条件
が充たされ＼ば、／と０°ＲＦパルスを印加してから期
間τ３後に、スピン・エコー信号を発生する。静磁界Ｂ
。の非均質性の影響を克服する方法が、係属中の７９と
２年２月３日付米国特許出願通し番号第３グぶグググ号
に記載されている。

磁界勾配へを期間２で正弦の正の半分として示しである
が、式（９）の条件を充たせば、任意の形であってよい
。　例えば、勾配ＧＸはカラス形又は矩形にすることが
出来る。

Ｘ軸方向の空間弁別が出来る様にする為、期間４及び５
の核スピン・エコーは、この期間中、作像勾配Ｇｘの存
在の下に、Ｉｌｘ回（直角に）標本化する。　こ５で１
］ｘは典型的にはｎ、に等しく、Ｘ軸方向に画像が持っ
ている画素の数に等しい。

公知の離散的な一次元フーリエ変換方法による解析によ
って、作像部分１０５がｎｘ　＋　ｎｙ個の画素に分割
され、これらを使って第１図の像１０５ａの様な−像を
構成することが出来る。

ＮＭＲスピン・エコー信号は、期間３に印加される不完
全々／す０°ＲＦパルスが原因で生ずる疑似ＦＩＤ信号
の寄与分も含んでいることに注意されたい。　疑似ＦＩ
Ｄは期間３に／、！”０′ＲＦパルスを印加した直後に
発生し、（図示の様に）スピン・エコー信号を標本化す
る期間４及び５にまで及ぶことがある。　疑似ＦＩＤ信
号は、第２図に示しだしま状の人為効果１２の原因と々
る。

第３図の横軸と並べて、例としての時間目盛が示されて
いる。

第９図は、スピン・エコー信号を発生するＮＭＲパルス
順序に理想的でない／と００ＲＦパルスを加えたことが
原因で生ずる画像の人為効果を除去するのに役立つこの
発明の方法の基本を示す。平面状の薄片の共鳴核スピン
が、前に述べた様に、期間１の間、正の磁界勾配Ｇ、の
存在の下に、選択性９０°ＲＦパルスを印加することに
よって選択的に励起される。　こメで０９−δＢ、／δ
ｑであり、ｑは平面状薄片に対して法線方向の軸線であ
る。　次に、期間２の間、Ωつの線形に独立の成分の和
である第２の磁界勾配パルスが印加される。　第１の成
分は、前に説明した第３図の期間２に印加される負の勾
配Ｇ、と略同−の位相戻し成分である。

第２の成分は、プライマ・パルスと呼ぶが、振幅が大き
く、持続時間の短い磁界勾配パルスである。

期間２（第９図）にプライマ及び位相戻しパルスを印加
した後、期間３に、／♂Ｏ′ＲＦパルスを印加し、その
後期間４に、「粉砕」パルスと呼ぶ磁界勾配パルスが印
加される。　プライマ及び粉砕パルスは、期間５の間、
全てのＦＩＤを壊す為に用いられる。　スピン・エコー
信号が期間５に発生する。

／？０°ＲＦパルスは選択性であっても非選択性であっ
てもよい。　データ収集期間５の間に全てのＦＩＤを壊
わす為には、粉砕パルスは大きな振幅、典型的には／乃
至１０ガウス／　ｃｍ程度の振幅を持っていなければな
らない。　更に、このパルスは、データ収集期間５と干
渉しない様に、出来るだけ短く抑えなければならない。

　一般的に、とのパルスの持続時間はθ／乃至５５９秒
にすべきである。　こうすると、図示の様に期間４に発
生する疑似ＦＩＤ信号が、作像データを収集する期間５
には現われない。

期間１の勾配Ｇ１、期間２のプライマ及び位相戻しパル
ス、及び期間４の粉砕パルスの間の関係は、次に示す様
な積分の和によって表わすことが出来る。

ｆ　Ｇ　　ｄｔ＝　ｆＧ　　ｄｉ−／／、２／Ｇ　　ｄ
ｉ　　　　　　　　α０ノ２（１１１（］　　　　　　
　　　　Ｉ　　　９式（１０）から、粉砕及びプライマ
・パルスの積分が同じであることが判る。　粉砕パルス
を加える勾配は、平面状の薄片１０５（第１図）の平面
に対応する作像平面に対して垂直である必要はないとと
に注意されたい。　即ち、例えば粉砕パルスは、第３図
又は第乙図乃至第と図に示す勾配Ｇ又はＧ、の何れかに
加えることが出来る。　一般的に、サンプルの大部分が
分布している方向を持つ勾配を選択することが望ましい
。　例えば人体が作像サンプルとして選ばれた時、身体
の長軸をＺ軸の方向と一致する様に選ぶ場合が多い。　
この場合、勾配Ｇに粉砕パルスを印加するのが最も有利
である。

第り図の期間２に印加されるプライマ・パルスの効果は
、期間１（第９図）に選択された平面状薄片１０５（第
１図）内にある核スピン、並ひにこの平面状薄片の外側
にある核スピンの位相外れを行なわせることである。　
期間３に印加される／ｒＯ°ＲＦパルスは２つの作用を
持っている。／ト０゜パルスの内、正確に／ｆＯ°であ
る成分（完全）が、核スピンを反転するが、９０°の寄
与を持つ「不完全」成分の効果により、核スピンが横方
向平面へ回転する。　横方向平面に回転１〜だ核スピン
は、普通であれば疑似ＦＩＤ信号を発生し、それがデー
タ収集過程と干渉する。　然し、／Ｊ’０°ＲＦパルス
を印加した後の期間４に粉砕パルスを印加することによ
り、この疑似ＦＩＤ信号が大幅に減衰する。

粉砕パルスは、プライマ・パルスと同じ時間積分を持ち
、この為、プライマ・パルスによって位相外れし、／ト
０°ＲＦパルスの完全な成分によって反転された核スピ
ンは、粉砕パルスによって位相戻しが行なわれ、期間５
に所望のスピン・エコー信号を発生する。　横方向平面
に回転した核スピンは急速に位相外れして、第り図に示
す様に、疑似ＦＩＤ信号が短くなり、この為、データ収
集期間と干渉しない。

／ト０°ＲＦパルスを用いるＮＭＲパルス順序では、核
スピンの位相戻しを行なう目的がなければ、プライマ・
パルスは不要である。　／！Ｏ”ＲＦパルスの直後に印
加される粉砕パルスが、核スピンの急速な位相外れを起
し、この為、データ収集期間の置の部品が許ず限シ、大
きくすべきである。　例えば、この大きさは０ｊ乃至１
０ガウス／　Ｃｎｌ程度であってよい。　θタカウス／
ｃｍの大きさは、第２図に示しだ像１０５ｂの人為効果
をなくすのに十分であることが判った。　これに較べて
、第ご図の期間１の勾配Ｇ７．は約０／カウス／ｃｍの
大きさであり、静磁界Ｂ。は約７２００ガウスの大きさ
である。

第子図は多重スピン・エコー信号を発生ずる為に多重／
す０°ＲＦパルスを使うパルス順序を示す。

第子図の横軸に示した期間１乃至５は、第９図の同じ番
号の期間に対応する。　更に、第５図のパルス順序で、
／ざ０°ＲＦパルスが期間７及び１１等に印加され、期
間７に印加された／す０°ＲＦパルスによって期間９に
発生されるスピン・エコー信号の様に、その後の期間に
スピン・エコー信号を発生する。　期間７及び１１の各
々の／ト０°ＲＦパルスの前には、夫々期間６及び１０
のプライマ・パルスがある。　これらの／ト０°ＲＦパ
ルスの後には、夫々期間８及び１２の粉砕パルスが続く
が、これらは、前に述べた様に、疑似ＦＩＤ信号を短く
する。

プライマ・パルスの波形の時間積分は粉砕パルスのそれ
と等しく、この為、１番目の７ｆＯ′ＲＦパルスで ｆ、　Ｇ、ｄｉ　＝　、／ｌ＋Ｇ、ｄｉ　　　　　　　
　（１，＋１１ こ＼で１は／（！？０°ＲＦパルスに続く粉砕パルスの
持続時間であり、ｔ−はそれに先立つプライマ・パルス
の持続時間である。　多重々τ’ＲＦパルスを用いだＮ
ＭＲ作像パルス順序の７例が第と図に示されており、こ
れは後で説明する。

第９図に示しだパルス順序の応用例が第３図及び第２図
に示されている。　第３図は前に説明した第３図と同様
であるが、第３図の期間２に、勾配Ｇ７．がプライマ及
び位相戻しパルスで構成されている点が主な違いである
。　更に、期間３の／ト０°パルスの印加の直後の期間
４で、勾配Ｇ２が粉砕パルスを含んでいる。　パルス順
序の典型的なタイミングが横軸と並ぶ時間目盛に示され
ている。

第２図は多重角度投影再生によって作像データを求める
為に使われるＮＭＲ作像パルス順序を示す。　　このパ
ルス順序で、疑似ＦＩＤ　　ＮＭＲ信号の影響を除去す
る態様は第３図の場合と同様である。

即ち、期間３の／！０°ＲＦパルスの前に期間２のプラ
イマ及び位相戻しパルスがあり、その後には期間４の粉
砕勾配パルスがある。　これらのパルスが磁界勾配Ｇ２
に印加される。第３図及び第７図に示す種々のパルスは
、式（１０）に示す様な関係にあって、この式でＧ、を
Ｇ７．に置き換えだ式によって表わされる。

更に、勾配Ｇｘ及びＧ、の波形の夫々の時間積分は となる様に選ばれる。　これによって、期間３に於ける
／ＦＯ′ＲＦパルスの平均印加時から期間τ後に、核ス
ピンの位相戻しが行なわれることが保証される。　この
様にして、静磁界の固有の非均質性が期間５のスピン・
エコーに対して持つ影響が克服される。

第７図のパルス順序を用いた作像情報は、夫夫Ｘ軸及び
Ｙ軸方向の作像勾配Ｇｘ及びＧ、の存在の下に、スピン
・エコー信号を観測することによって得られる。　勾配
Ｇｘ及びＧ、の大きさは、／回の投影の角度であるθの
各々に対し、期間４乃至６０間一定である。　然し、投
影角度が変わると、勾配の新しい大きさは、Ｇ＝ｇｃｏ
ｓθ及びＧ。

−ｇｓｉｎθで定められる。　こ＼でθは期間４乃至６
の間の７回の投影の角度であり、ｇは定数である。　ス
ピン・エコー信号は、磁界勾配Ｇｘ及びＧ、の和である
磁界勾配の存在の下に観測される。

磁界勾配Ｇｘ及びＧ、が、ベクトル加算により、作像平
面内に角度θの所に合成半径方向勾配を発生する。　こ
の平面全体からの空間情報が半径方向勾配の方向に符号
化される。　平面状部分１０５（第１図）全体の作像な
するのに十分な情報を得る為、例えば／°の間隔で投影
角度θを変えることによって多重投影が行なわれ、／す
０°の円弧にわたる少なくとも／Ｖ回の投影によって空
間データを収集する。　各々の投影に対応する信号のフ
ーリエ変換により、その方向に於けるＮＭＲ信号の空間
分布が判る。　公知の計算機再生アルゴリスムを用いて
、全ての投影から画像が再生される。

第と図は、多重／ｆＯ′ＲＦパルスを使うことによって
生じた疑似ＦＩＤ信号の影響を除く為に、第５図に関連
して説明した考えを用いるＮＭＲパルス順序を示してい
る。　このパルス順序は、第１図に示す平面状厚板部分
１０２の平面状薄片１０４゜１０５に対応する一連の断
層写真部分像を得るのに必要な３次元作像情報を同時に
収集する為に使われる。

選択的な励起を用いた３次元ＮＭＲ作像方法が、係属中
の７９（ｌｌ″、２年グ月ｊ日伺米国特許出願通し番号
第３６ムー）２号に記載されている。

前に第５図について説明した様にぺ各々の／（５＞０°
ＲＦパルスの直前並びに直後にプライマ及び粉砕パルス
を印加することにより、疑似ＦＩＤ信号の影響を除く。

　最初のプライマ・パルスは期間２に概生し、位相戻し
用の負の勾配パルスＧ　及び位相符号化パルスと組合さ
れる。　粉砕パルスは期間４，８．１２・・・等に印加
されるが、プライマ・パルスは期間６，１０・・・等に
印加される。　期間８，１２等の粉砕パルスには、Ｚ軸
方向に空間情報を位相符号化する為に、破線で示す様に
、位相符号化勾配パルスが重畳されている。　Ｔ２減衰
により（Ｔ２は励起された核スピンがどの位長く同相で
振動するかの目安である。　即ち、Ｔ２はスピン−スピ
ン又は横方向緩和時間である）、スピン・エコー信号が
目立って減衰するまで、期間１２の後の期間に、付加的
な／ｆＯ′ＲＦパルス、プライマ及び粉砕パルスを印加
することが出来る。

第と図に示しだパルス順序を使って作像情報を得る様子
は、第１図を参照すればよく理解されよう。　最初、期
間１に、正の勾配Ｇ２を印加し、作像サンプル１００を
、平面状厚板部分１０２にある核スピンを選択的に励起
するのに十分な周波数帯域幅を持つ選択性９０°ＲＦパ
ルスで照射する。９０゜ＲＦパルスは、ｔを時間、ｂを
定数として、波形（ｓｉｎ　ｂｔ）／ｂｔを持つ信号に
よって振幅変調された搬送波であることが好ましい。　
こうすると、平面状厚板部分１０２は略矩形の断面形に
なる。　それによって得られる平面状厚板部分が矩形の
断面形を持つものであれば、この他の周波数選択性９０
°ＲＦパルスを用いてもよい。　９０°パルスの周波数
帯域幅は、希望する断層写真部分像１０４゜１０５の数
によって決定される。

期間２に、位相外し磁界勾配ＧＸを印加して、予定量だ
け核スピンの位相外しを起し、核スピンが期間３に印加
される／ｆＯ°ＲＦパルスによって反転された時に、前
に第３図について説明した様に、／ｌｆ’０′ＲＦパル
スの平均印加時から期間τ３後の期間５にスピン・エコ
ー信号が発生される様にする。

期間２に位相外し磁界勾配パルスＧｘが印加されるのと
同時に、（破線で示す様に）ｌ］ｙ個の異なる振幅の内
の７つを持つ位相符号化磁界勾配パルスＧ、も印加する
。勾配Ｇ、が、前に述べた様に、核スピンの向きに捩れ
を導入することにより、Ｙ軸一方向に空間情報を符号化
する。　勾配Ｇｙｏ振幅の数１１ｙば、再生された断層
写真部分像がＹ軸方向に持つ画素の数に等しくなる様に
選ぶ。　勾配のｎ９個の相異なる振幅に対して、パルス
Ｇ、を繰返して、＋１．個のスピン・エコー信号を発生
する。

実際には、信号対雑音比を改善する為に、勾配Ｇ。

を進める前に、信号を何回か平均化する。　典型的には
、！１．は／２と又は１焔である。

期間２の磁界勾配Ｇ２は３つの成分の和である。

第１の成分は前に述べた負の位相戻しパルスであり、こ
れは式（８）に云う様に期間１のパルスＧ　に関係して
いる。　期間２の勾配Ｇ２の第一の成分は、位相符号化
パルスであり、厚板部分１０２の厚さ全体にわたり（即
ち、第１図のＸ軸方向に）空間情報を位相符号化するこ
とが出来る様にする。

第３の成分は前に述べたプライマ・パルスである。

期間４では磁界勾配Ｇ２が７個のパルスＧ２として示さ
れている。　これは、個別の成分の作用が線形に独立し
ていて、従ってそれらを加算して、位相戻し、位相符号
化及びプライマ作用を同時に行なう和を形成することが
出来るからである。磁界勾配Ｇ２の振幅は、磁界勾配Ｇ
、をｎ９個の振幅にわたって変える間、一定に保つ。　
１】９個のスピン・エコー信号を観測した後、位相符号
化勾配Ｇ２を進め、その時勾配Ｇ、を再びへ個の振幅に
わたって順次変える。　勾配Ｇ２の振幅の数ｎ２は断層
写真部分１０４及び１０５（第１図）の数に等しい。

０２個の部分像に必要な空間情報を得るのに要するスピ
ン・エコー信号の数は（ｎ、）・（ｎ２）である。

Ｘ軸方向の空間的な弁別は、作像磁界勾配Ｇｘの存在の
下に、期間５のスピン・エコー信号を観測することによ
って得られる。　スピン・エコー信号は期間５（並びに
その後の期間９）にｎ回標本化される。　こ＼でＩ］ｘ
は断層写真部分像がＸ軸方向に持つ画素の数に等しい（
典型的には１１Ｘ−Ｉ］ρ。　フーリエ変換により、観
測されたスピン・エコー信号が、厚板部分１０２全体か
らの空間情報をＸ軸に投影したものを表わす。

従って、厚板部分１０２がｎｘ−ｎ、・１〕７個の画素
に分割され、これらは公知の３次元不連続フーリエ変換
方法を用いることによって得られる。−一１〕、・５・
ｎ２個の画素が得られたら、これらは日 平面状厚板部分を通る任意の角度の平面状画像として表
示することが出来る。

期間７，１１等の多重／ｅ！”Ｏ°ＲＦパルス並びにそ
れから生ずるスピン・エコー信号を使って、信号対雑音
比を改善し、或いはデータ収集時間を短縮することが出
来る。

信号対雑音比を改善する為に、加算する前に交互のエコ
ーを時間的に逆転する様に注意しなから、期間５，９等
のスピン・エコー（／ＦＯ′ＲＦ、パルスによって発生
される）を単に加算することにより、（期間８，１２等
の位相符号化勾配Ｇ及びＧ２を加えずに）、信号対雑音
比を改善することが出来る、　　１１個のエコーを集め
ると、エコー信号がＴ２減衰によって目立って減衰する
点まで、信号対雑音比を約ｆｉ１−倍だけ改善すること
が出来る。

期間８．１２等の位相符号化勾配Ｇ、及びＧ２はデータ
収集時間を短縮する為に使うことが出来る。

ｎｘ・１〕、・０２個の画素で画像を発生するのに必要
な空間情報を得るには、少なくともｎ、・０２個の信号
を集めることが必要である。　この各々の信号は独特な
／対の整数例えば１〜．に２に対応しなければならない
。　即ち Ｓ　（Ｘ　＋　Ｙ　＋　”　、ｋｙ　＋　ｋｚ　＋　０
＝　Ｓ（ｘ、　ｙ、　ｚ、　ｏ、　ｏ、　ｔ）　ｅｘｐ
　ｉφｙｅＸｐ１φ２（１５）こ〜でＳ（Ｘ、ｙ、ｚ、
ｋｙ、に２，１）は整数に、、に２によって特徴づけら
れる点（ｘ、ｙ、ｚ）に於ける画像サンプルから出たＮ
ＭＲ信号であり 式（１５）及び（１６）で、■は平方根のＶ＝７を表わ
し、φ。

及びφ２は、夫々Ｙ軸及びＸ軸方向の信号の移相を表わ
す。　鴨及びＬＺは夫々Ｙ軸及びＸ軸方向の作像開口の
長さである。

期間１乃至５で構成されるパルス順序だけを使う場合、
各々のパルス順序は一組のｌ＜ｙ、　ｋ２Ｌか発生せず
、従ってｎ、・ｎ２個の順序を使わなければならない。

　この為、ｎ、・ｎ２・τの時間がかべろ。

こ＼でてはパルス順序の間の時間（典型的には００ｊ秒
乃至７秒）である。　他方、７回の励起で１１個のエコ
ーが得られ＼ば、口、・ｎ２／ｍ個の順序さえ行なえば
、完全な空間作像情報が得られる。

全ての必要な作像情報を集める順序の７例を次に説明す
る。　最初の励起で、位相戻し成分Ｇｚ＋（ｔ）、位相
符号化成分Ｇ、　（ｔ）及びプライマ・パルスＧ２３（
ｔ）を含む勾配パルスＧ２が期間２に印加される。　成
分Ｇ２１（ｔ）は次の式を満足する。

ｆ２Ｇ７１（ｔ）　ｄｉ　＝＝　−、−ｎ　、／；　Ｇ
２ｄｔ　　　　　（１７）Ｇ２２（ｔ）は次の式を満足
する。

γＬ２ｆ　ｄｔＧ２２（ｔ）＝りπ・ｈ　　　　Ｇ８）
６２ こ５でγは磁気回転比である。　期間２に位相符号化勾
配Ｇ、（ｔ）も印加される。

γＬｙ、／；　ｄｔＧ、（ｔ）＝−ぶ佇　　　Ｇ９）こ
の後の期間８．１２等で、付加的な勾配Ｇパルスが印加
され γＬべｄｔＱ、　（ｔ）＝γＬバｄｔＧ、　（ｔ）−γ
Ｌ、、／；、、ｄｔＧ、　（ｔ）　＝−＝　、７π（２
０）この例では、付加的な位相符号化勾配パルスＧ２は
印加しない。　然し、期間３．７．１１等に印加される
各々の／Ｌ！？０°ＲＦパルスの前後にプライマ及び粉
砕パルスがある。　期間４，８．１２等の粉砕パルスを
同じ様にＧ、　（ｉ）と表わせば、プライマ及び粉砕パ
ルスは次の条件を充たす。

ｆＧ、　（ｔ）　ｄｔ　＝　ｆＧ２４（ｔ）　ｄｔ４ ＝　ｆＧＺ３　（ｔ）　ｄｉ　＝ｆＧ、４（ｔ）　ｄｉ
　−−−（２１１８ 多重エコーに対するＹ軸に沿った位相の捩れは累算的で
あること、即ち、ｊ個の付加的な勾配パルスの後、Ｙ軸
方向の作像開口の両端の間の合計の移相Δφ、は次の式
で表わされる。

Δφｙ＝＝−Ｊ７ｒ−’　−＋−，１ｙｔＪ（２２）認 ｎｙ個のエコーを求めることが出来れば、次の励起順序
は、最初のＧ、　（ｔ）が次の条件ｒＬ２ｆｄｔＧ、　
（ｔ）＝　＜−＝　＋／＞２．７Ｃ（２３）２、．２ を充たす様に選べば、最初と同一であり、との様な順序
を１１２個行なって、空間情報の収集を完了する。

勾配パルスＧＸは次の条件を充たさなければならない。

ｆ　ｄｉＧＸ＝　ｆ　”ｄｔＧＸ、、　ｆ　６ｄｔＧｘ
ｔ４ｔ５ 第ｉ図の期間８，１２等の付加的な位相符号化パルスＧ
７．を含めて、完全な一組の空間情報を発生する為に使
うことが出来るパルスＧ、及びＧ２の選び方は非常に多
数あることは明らかであろう。唯一の条件は、パルスＧ
、及びＧ２によって発生される全ての対の合計移相（φ
７．φ２）が（Δφ７．Δφ２）二２π（ｋｙ　＋　１
＜７．　）を充たすことである。　こＸで□、−五二　
００．■ 、　　　　十／、　　　、　　　−／、　　　　　　（
２５＋、２．　　　．２．　　　　　　　　、！ｚｎ２
ｎＺ ｋ２二−−−−、−−＋／、・吻・、　＝／、　　　　
（２６）Ｇ２．．２　　　　　　　　２ が少なくとも７つの信号に使われる。

第２図は、この発明のＮＭＲパルス順序に使うのに適し
たＮＭＲ作像装置の主な部品の簡略ブロック図である。

　この装置４００は汎用ミニコンピユータ４０１で構成
され、これがディスク貯蔵装置４０３及びインターフェ
イス装置４０５に機能的に結合されている。　ＲＦ発信
器４０２、信号平均化装置４０４及び勾配電源４０６　
、４０８　、４１０がインターフェイス４０５を介して
、コンピュータ４０１に結合されている。　これらの電
源は、夫々Ｘ、ｙ、Ｚ勾配コイル４１６．４１８，４２
０を付勢する。

ＲＦ発信器４０２がコンピュータ４０１からのパルス包
絡線によってゲル卜され、被検体の共鳴状態を励起する
のに必要な変調を持つＲＦパルスを発生する。　　ＲＦ
パルスが、作像方法に応じて、７００ワツトから数キロ
ワットまでにわたって変化するレベルまで、ＲＦ電力増
幅器４１２で増幅され、発信コイル４２４に印加される
。　全身の作像の様に大きなサンプルの容積に対して、
並びに大きなＮＭＲ周波数帯域幅を励起する為に持続時
間の短いパルスが必要な場合、大電力レベルが必要であ
る。

ＮＭＲ信号が受信コイル４２６で感知され、低雑音前置
増幅器４２２で増幅され、更に増幅、検出並びにｆ減作
用をする為に受信器４１４に印加される。

次に信号がディジタル化され、信号平均化装置４０４で
平均化作用を受けて、コンピュータ４０１の処理を受け
る。　前置増幅器４２２及び受信器４１４は、能動ゲー
ト作用又は受動沢波作用により、発信の間ＲＦパルスか
ら保護される。

コンピュータ４０１がＮＭＲパルスに対するゲート及び
包絡線変調、前置増幅器及びＲＦ電力増幅器に対する消
去作用、及び勾配電源に対する電圧波形を供給する。　
コンピュータは、フーリエ変換゛画像の再生、データの
ｒ減作用、像の表示、及び貯蔵機能と云う様なデータ処
理をも行なう。これらの全ての動作は、ミニコンピユー
タによって行なわれるのが普通であり、従ってこＮでは
機能的にだけ説明した。

希望によっては、発信及び受信のＲＦコイルは、７個の
コイルで構成することが出来る。　この代りに、電気的
に直交する２つの別々のコイルを用いてもよい。　後者
は、パルス発信の間、受信器に対するＲＦパルスの漏れ
が減少するという利点がある。　両方の場合、コイルの
磁界は、磁石４２８（第９図）によって発生される静磁
界Ｂ。の方向に対して直交している。　コイルはＲＦ遮
蔽ケージ内に封入することにより、装置の他の部分から
隔離される。　典型的な３っのＲＦコイルの設計が第１
Ｏａ図、第１ｏ１〕図及び第１Ｏｃ図に示されている。

　これらの全てのコイルはＸ軸方向のＲＦ磁界を発生す
る。　第１ｏｂ図及び第７ＯＣ図に示すコイルの設計は
、サンプル室の軸線が静磁界Ｂｏ（第１図）と平行であ
る様な形状の場合に適している。　第１θａ図に示す設
計は、サンプル室の軸線が静磁界Ｂ。（図に示してない
）に対して垂直である形状の場合に用いることが出来る
。

夫々勾配Ｇｘ、　Ｇ、及びＧ２を発生する為に、磁界勾
配コイル４１６，４１８及び４２ｏ（第２図）が必要で
ある。　こ＼で説明した作像パルス順序では、勾配はサ
ンプルの容積にわたって単調で直線的でなければならな
い。　いろいろ々値を持つ勾配磁界があると、ＮＭＲ信
号データにアリアシングと呼ばれる劣化が生じ、これは
画像の著しい人為効果を招く。　非線形勾配は画像の幾
何学的な歪みの原因になる。

静磁界Ｂ。に対してサンプル室の軸線が平行である場合
の磁石の形状に適した勾配コイルの設計が第１／ａ図及
び第１／ｂ図に示されている。　各々の勾配Ｇ　及びＧ
、は、第１／２図に示しだ組３００及び３０２の様な一
組のコイルによって発生される。

第１／ａ図に示した一組のコイルは勾配Ｇｘを発生する
。　勾配Ｇ、を発生する一組のコイルは、勾配Ｇｘを発
生するコイルに対して、サンプル室の円筒軸線１０６（
第１図）の周りに９０°回転している。

Ｚ軸方向の勾配は、第１／ｂ図に示すコイル４００及び
４０２の様々／対のコイルによって発生される。

以上説明した所から、この発明のＮＭＲパルス順序が、
不完全な／（５＞０°ＲＦパルスによって発生される疑
似ＦＩＤ信号の影響をなくす改良されだＮＭＲ方法とな
ることが理解されよう。　この発明なＮＭＲ作像に用い
た結果、疑似ＦＩＤ信号による画像の人為効果をなくし
た改良されだＮＭＲパルス順序が得られる。

この発明を特定の実施例並びに例について説明しだが、
当業者には、以上説明した所から、この他の変更が考え
られよう。　従って、この発明は特許請求の範囲の記載
の範囲内で、こＸに具体的に説明した以外の形で実施し
得ることを承知されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は選択的な励起によって平面状の作像容積が限定
された、静磁界の中に配置されだＮＭＲ作像サンプルの
図、第２図はしまの人為効果を持つＮＭＲ画像（１０５
ａ）並びにこの発明によってしまの人為効果をなくした
ＮＭＲ画像（１０５ｂ）を示す写真、第３図は第２図の
画像（１０５ａ）に対する作像データを発生するのに使
われるＮＭＲ作像順序を示すグラフ、第り図はスピン・
エコーの集束作用のやり直しをするＲＦパルス順序に役
立つこの発明のパルス順序を示すグラフ、第５図は第り
図と同様なパルス順序を示すグラフであるが、多重スピ
ン・エコー形の順序にこの発明を用いだ場合を示す。第
３図は第一図に示す画像（１０５１））を構成する為の
作像データを発生するのに使ったとの発明のＮＭＲ作像
パルス順序を示すグラフ、第７図は多重角度投影形の再
生用のＮＭＲ作像パルス順序にこの発明を適用したパル
ス順序を示すグラフ、第と図は多重スピン・エコーを用
いたＮＭＲ作像パルス順序にこの発明を適用した場合の
パルス順序を示すグラフ、第２図は第３図乃至第２図に
示したＮＭＲパルス順序を発生するのに適したＮＭＲ作
像装置の主な部品を示す簡略ブロック図、第１０ａ図は
サンプル室が静磁界に対して垂直である形状である場合
に使うＲＦコイルの設計を示す図、第１Ｏｂ図及び第１
ＯＣ図はサンプル室の軸線が静磁界と平行である磁気的
な形状の場合に適当なＲＦコイルの設計を示す図、第１
／ａ図は勾配Ｇ及びＧ、を発生するのに適した２組のコ
イルの図、第１／ｂ図は勾配Ｇ２を発生するのに適した
コイルの形を示す図である。 特許出願人イオラル・Ｔトクトリ・７り・カンパニイ代
理人　　（７６３０）　生　沼　徳　ニ手続ネ市正書（
方式） ５８．１１、−８ 昭和　　年　　月　　日 特許庁長官　　若　杉　和　夫　　殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第１２０１２３号 ２、発明の名称 類似ＦＩＤ　　ＮＭＲ信号の影響を克服する方法３、補
正をする者 事件との関係　　　　　　出願人 住　所　　アメリノＪ合衆国、１２３０５、ニューヨー
ク州、スケネクタデイ、リバーロード、１番 名　称　　ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ代表
者　　ザムソン・ヘルツゴツト ４、代理人 住　所　　１０７東京都港区赤坂１丁目１４番１４号第
３５興和ビル　４階 日本げネラル・エレクトリック株式会社・極東特許部内
電話（５８８）５２０Ｃ）−５２０７ 昭和５８年１０月１日 （発送日：昭和５８年１０月２５日） ６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄および図面の簡１４１な
説明の欄、並びに図面の第２図 ７、補正の内容 （１）明細書第２４頁第１行に記載の「の写真である。 」を「の写真を描写した概略図である。ｊに訂正する。 （２）明細書第５４頁第１６乃至１７行に記載の「を示
ず写真」を１を概略的に承り図」に訂正する。 （３）図面の第２図を別紙の通りに訂正づる。 ８、添付書類の目録

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）疑似ＦＩＤ　ＮＭＲ信号の持続時間を短くして、
   所望のＮＭＲ信号との干渉を避けることにより、疑似Ｆ
   ＩＤ　　ＮＭＲ信号の影響を克服する方法に於て、ＮＭ
   Ｒサンプルを静磁界の中に位置ぎめし、該ＮＭＲサンプ
   ルを／ト０°ＲＦパルスで照射して、該／ト０゜ＲＦパ
   ルスの固有の欠陥により、前記ＮＭＲサンプル内の複数
   個の核スピンが、前記静磁界の方向に対して／す０°以
   外の角度だけ向きを変える様にし、前記核スピンは前記
   静磁界の方向に対して横方向の正味の磁化成分を発生し
   て、前記／ト０°ＲＦパルスが終了した時、ＮＭＲ受信
   コイルに疑似ＦＩＤ信号を誘起する様になっており、前
   記ＮＭＲサンプルに粉砕磁界勾配パルスを印加して前記
   核スピンの位相外れを起し、前記疑似ＦＩＤ’ＮＭＲ信
   号の持続時間が短くなる様にする工程を逐次的に含む方
   法。 （２、特許請求の範囲（１）に記載した方法に於て、前
   記／、！’０°ＲＦパルスが選択性／、ｒＯ°ＲＦパル
   スで構成される方法。 （３）特許請求の範囲（１）に記載した方法に於て、前
   記７ｆＯ＠ＲＦパルスがスピン轡エコーＮＭＲパルス順
   序の一部分を形成しており、更に、前記ＮＭＲ作像サン
   プルを／ｌ？０°ＲＦパルスで照射する前に、前記サン
   プルにプライマ磁界勾配パルスを印加する工程を含み、
   該プライマパルスは前記粉砕パルスと同じ方法並びに同
   じ時間積分を持つ方法。 （４）特許請求の範囲（３）に記載した方法に於て、前
   記粉砕パルスを印加した後、前記ＮＭＲサンプルを少な
   くとも７つの追加の７（ｆ０°ＲＦパルスで照射し、該
   照射する工程の前後に、前記プライマ及び粉砕磁界勾配
   パルスを夫々印加する工程を行ない、該プライマ及び粉
   砕パルスは同じ方向並びに同じ時間積分を持つ様にしだ
   方法。 （５）疑似ＦＩＤ　　ＮＭＲ信号の持続時間を短くして
   、所望のＮＭＲ信号との干渉を避けることにより、疑似
   ＦＩＤ　　ＮＭＲ信号の影響を克服する方法に於て、Ｎ
   ＭＲサンプルを静磁界の中に位置ぎめし、第１の予定の
   期間の間、第１の磁界勾配パルスの存在の下に前記サン
   プルを選択性ＲＦパルスで照射することによって、前記
   ＮＭＲサンプルの平面状部分の中にある複数個の核スピ
   ンを選択的に励起し、第２の予定の期間の間、位相戻し
   成分及びプライマ成分で構成された第２の磁界勾配パル
   スを印加し、前記ＮＭＲサンプルを／す０°ＲＦパルス
   で照射して、励起された核スピンの向きを７ｆＯ°反転
   し、この時、該々υ’ＲＦパルスの固有の欠陥により、
   前記ＮＭＲサンプル内の複数個の核スピンが、前記静磁
   界の方向に対して／と０°以外の角度だけ向きを変えて
   、前記静磁界の方向に対して横方向の核磁化成分を発生
   し、この為、該成分が、前記／ト０゜ＲＦパルスが終了
   した時、ＮＭＲ信号受信手段に疑似ＦＩＤ信号を誘起し
   、前記照射する工程の後の第３の期間の間、粉砕磁界勾
   配パルスを印加して、前記正味の核磁化成分を発生した
   核スピンの位相外しを起して、前記疑似ＦＩＤ信号の持
   続時間が短くなって、／す０°だけ向きを変えた、励起
   された核スピンによって発生されたＮＭＲ信号と干渉し
   なくなる様にする工程から成る方法。 （６）特許請求の範囲（５）に記載した方法に於て、前
   記第１、第２の磁界勾配パルス及び粉砕磁界勾配パルス
   が、これらの磁界勾配が同じ方向ｑを持っていて、Ｇ９
   で表わし、且つｆ、、ｆ２及びｆ３が、前記第１及び第
   ２の磁界勾配並びに粉砕磁界勾配の夫々前記第１、第２
   及び第３の期間にわたる時間積分を表わすものとして、
   次の式 によって表わされる様々関係を持つ方法。 （７）特許請求の範囲（５）又は（６）に記載した方法
   に於て、方向ｑが選択的に励起された核スピンの前記平
   面状部分に対して直交する軸線に沿っている方法。 （８）特許請求の範囲（５）に記載した方法に於て、前
   記粉砕磁界勾配パルスを印加した後、前記ＮＩＶ［Ｒサ
   ンプルを少なくとも７つの追加の／す０°ＲＦパルスで
   照射する工程を含み、該照射する工程の前後に、同じ方
   向並びに同じ時間積分を持つプライマ及び粉砕磁界勾配
   パルスを夫々印加する方法。 （９）特許請求の範囲（５）に記載した方法に於て、前
   記選択性ＲＦパルスが９０°ＲＦパルスで構成される方
   法。 ００）特許請求の範囲（９）に記載した方法に於て、前
   記９０°ＲＦパルスが、ｂを定数、ｔを時間として、波
   形（ｓ　１ｎｂｔ）／　ｂｔを持つ信号によって振幅変
   調されたＲＦ搬送波で構成される方法。 （１１）特許請求の範囲（９）に記載した方法に於て、
   前記９０°ＲＦパルスがガウス形振幅変調搬送波で構成
   される方法。 （１２）ＮＭＲスピン・エコー情報に対する静磁界の固
   有の非均質性の影響を克服すると共に、疑似ＦＩＤ　　
   ＮＭＲ信号の持続時間を短縮して、所望のＮＭＲスピン
   ・エコー信号との干渉を避けることによって、疑似ＦＩ
   Ｄ　ＮＭＲ信号の影響を克服する方法に於て、ＮＭＲ作
   像サンプルの第１の軸線に沿って静磁界を保ち、第１の
   予定の期間の間、第１の磁界勾配パルスの存在の下に前
   記作像サンプ／Ｌを選択性ＲＦパルスで照射することに
   より、該作像サンプルの平面状部分の中にある第１の複
   数イ固の核スピンを選択的に励起し、第一の予定の期間
   の間、（１）前記作像サンプルの第２の軸線に沿って位
   相外し磁界勾配パルスを印加して、前記静磁界の固有の
   非均質性によって誘起された核スピンの位相外れの他に
   、励起された核スピンの位相外しを行なうと共に、（２
   ）作像サンプルの第３の軸線に沿って、位相戻し及びプ
   ライマ磁界成分で構成された第３の磁界勾配パルスを印
   加し、前記選択性ＲＦパルスの平均発生時点から期間τ
   ３後の第３の期間の間、前記作像サンプルを／、！？″
   ０°ＲＦ　ノｆ：　ルスで照射して、励起された核スピ
   ンの位相戻しを開始し、この時、前記／ト０°ＲＦパル
   スの固有の欠陥があれば、それによって前記作像サンプ
   ／１．内の複数個の核スピンが、静磁界の方向に対して
   ／ト０゜以外の角度だけ向きを変え、最後に記載した核
   スピンが、前記静磁界の方向に対して横方向の正味の核
   磁化成分を発生し、該磁化成分によって、前記／、！？
   ０°ＲＦパルスが終了した時、ＮＭＲ信号受信手段に疑
   似ＦＩＤ　ＮＭＲ信号が誘起され、第グの予定の期間の
   間、粉砕磁界勾配を印加して、前記疑似ＦＩＤ信号を発
   生した核スピンの位相外しをして、前記ＦＩＤ信号の持
   続時間が短くなるようにすると共に、前記第３の磁界成
   分のプライマ位相外し成分の位相外し効果を逆転し、第
   夕の予定の期間の間、前記第一の予定の期間の間に印加
   した位相外し磁界勾配と同じ方向を持つ少なくとも７つ
   の作像勾配を印加して、前記／、ｌｌｌ＞０°ＲＦパル
   スから前記期間τ３に等しい期間の後、最後に記載した
   位相外し勾配によって位相外れした核スピンの位相戻し
   によって発生する核スピン・エコーが、前記静磁界の固
   有の非均質性によって位相外れした核スピンの位相戻し
   によって得られる核スピン・エコーの発生と一致するよ
   うにし、該スピン・エコーが、前記疑似ＦＩＤ信号が発
   生した後の時刻に複合ＮＭＲスピン・エコー信号を発生
   し、作像勾配の存在の下に前記複合ＮＭＲスピン・エコ
   ー信号を標本化する工程から成る方法。 （＋３１　　特許請求の範囲側に記載した方法に於て、
   前記選択性ＲＦパルスが９０°ＲＦパルスで構成される
   方法。 ■　特許請求の範囲（１２）に記載した方法に於て、前
   記周波数選択性パルスが、ｂを定数、ｔを時間として、
   波形（ｓｉｎｂｔ）／　ｂｔを持つ信号によって変調さ
   れた搬送波で構成される方法。 （１５）特許請求の範囲０２）に記載した方法に於て、
   前記２θ°ＲＦパルスがカラス形振幅変調搬送波で構成
   される方法。 （１６）特許請求の範囲０２）に記載した方法に於て、
   前記平面状部分が前記サンプルの第１の軸線に対して直
   交する様に配置されている方法。 α７）％許請求の範囲（１２）に記載した方法に於て、
   前記第一の予定の期間の間に印加される位相外し磁界勾
   配が、互いに直交していて、前記平面状部分と同一平面
   にある氾つの成分位相外し勾配のベクトル加算によって
   得られた合成位相外し勾配であって、該合成位相外し勾
   配が予定の方向を持っている方法。 ０８）特許請求の範囲α６）に記載した方法に於て、前
   記第ｊの予定の期間の間に印加される作像勾配が、互い
   に直交していて前記平面状部分と同一平面にある２つの
   成分作像勾配のベクトル加算によって得られた合成作像
   勾配であり、前記成分作像勾配は前記成分位相外し勾配
   と前記平面状部分内で夫々同じ方向を持ち、前記成分作
   像勾配は、合成作像勾配か前記合成位相外し勾配と同じ
   予定の方向を持つ様に選ばれている方法。 （１，９）　　特許請求の範囲０８）に記載した方法に
   於て、前記第１の期間にわたる前記合成位相外し勾配の
   波形の時間積分が、前記期間−に等しい期間にわたる前
   記合成作像勾配の波形の時間積分に等しくなる様に選ば
   れている方法。 （２、特許請求の範囲０８）に記載した方法に於て、前
   記合成作像勾配は、前記複合ＮＭＲスピン・エコー信号
   を標本化する工程の間、一定の振幅を持つ様に選ばれて
   いる方法。 （２、特許請求の範囲（２０）に記載した方法に於て、
   前記合成位相外し勾配並びに合成作像勾配の相異なる方
   向に対し、特許請求の範囲（１２）に記載した静磁界を
   保つ工程から複合ＮＭＲスピン・エコー信号を標本化す
   る工程までの順序を繰返して、前記平面状薄板部分内の
   少なくとも／と０°の円弧を増分的にカバーする工程を
   含む方法。 （２望　　特許請求の範囲（１２）に記載した方法に於
   て、前記第２の予定の期間の間に印加される位相外し勾
   配が、前記平面状部分と同一平面にある互いに直交する
   第１及び第２の成分のベクトル加算の合成であり、前記
   第１の直交成分はその方向に核スピン情報を位相符号化
   する為に振幅が調節自在である方法。 （２３）　　特許請求の範囲ρ４に記載した方法に於て
   、前記作像勾配が前記第一の直交成分と同じ方向を持つ
   様に選ばれている方法。 （２，１）特許請求の範囲（２３）に記載した方法に於
   て、前記第２の直交勾配の波形の時間積分が前記期間τ
   ２に等しい期間にわたる、前記第５の予定の期間の間に
   印加される作像勾配の波形の時間積分と等しくなる様に
   選ばれている方法。 （２５）　　特許請求の範囲（２力に記載した方法に於
   て、前記第ｊの予定の期間の間に印加される作像勾配が
   、前記複合ＮＭＲ信号を標本化する工程の間、一定の振
   幅を持つ様に選ばれている方法。 （２、特許請求の範囲（２５）に記載した方法に於て、
   前記第１の直交勾配の相異なる振幅に対し、特許請求の
   範囲（１２）に記載した静磁界を保つ工程から複合ＮＭ
   Ｒスピン・エコー信号を標本化する工程までの順序を繰
   返す工程を含む方法。 （２７１疑似ＦＩＤ　ＮＭＲ信号の持続時間な旬くして
   所望のＮＭＲ信号との干渉を避けることによって疑似Ｆ
   ＩＤ　ＮＭＲ信号の影響を克服すると共に、ＮＭＲ作像
   サンプルの平面状厚板部分の一連の断層写真部分像を構
   成する為に必要な作像情報が、前記平面状厚板部分全体
   から同時に収集される様な３次元ＮＭＲ作像方法に於て
   、前記作像サンプルの第１の軸線に沿って静磁界を保ち
   、第１の予定の期間の間、前記作像サンプルを第１の磁
   界勾配パルスの存在の下に、選択性ＲＦパルスで照射す
   ることによって、前記平面状厚板部分の中にある第１の
   複数個の核スピンを選択的に励起し、第２の予定の期間
   の間、（１）作像サンプルの第氾の軸線に沿って第２の
   磁界勾配パルスを印加して前記励起さ、１１゜た核スピ
   ンの位相外しを行ない、（２）作像サンプルの第３の軸
   線に沿って第３の磁界勾配を印加して、該第３の軸線に
   沿って核スピン空間分布情報をね号化し、該第３の磁界
   勾配は、前記第３の軸線に沿った７つの断層写真部分像
   にある画素の数を１１゜として、Ｉｌｙ個の相異なる振
   幅から選ばれた予定の振幅を持ち、且つ（３）前記第１
   の軸線に沿って第グの磁界勾配パルスを印加し、該第グ
   の磁界勾配パルスは、前記第１の軸線に沿って核スピン
   空間分布情報を符号化する為の第１の成分、及び前記選
   択的に励起する工程で位相外れした平面状厚板部分にあ
   る励起された核スピンの位相戻しを行なう第２の成分を
   持つと共に、前記作像サンプル内の核スピンの位相外し
   を行なうプライマ・パルス成分を含み、前記断層写真部
   分像の数を１１２として、前記第１の成分はｎ２個の相
   異なる振幅を持ち、第３の予定の期間の間、前記作像サ
   ンプルを／ト０゜ＲＦパルスで照射して前記励起された
   核スピンの位相戻しを開始し、この時、前記／（！？０
   °’ＲＦパルスに固有の欠陥があれば、それによって前
   記作像サンプル内の複数個の核スピンが、前記静磁界の
   方向に対して／と０°以外の角度だけ向きを変え、最後
   に記載した核スピンが前記静磁界の方向に対して横方向
   の正味の磁化成分を発生１〜、該磁化成分が、前記／ト
   ０°ＲＦパルスが終了した時、ＮＭＲ信号受信手段に疑
   似ＦＩＤ信号を誘起し、第グの予定の期間の間、粉砕磁
   界勾配パルスを印加して、前記疑似ＦＩＤ信号を発生し
   た核スピンの位相外しを行なって、前記第りの磁界勾配
   のプライマ・パルス成分の位相外し効果が逆転する様に
   し、前記第２の軸線に沿った断層写真部分像内の画素の
   数を虱〕、として、前記第２の軸線に沿う向きの作像勾
   配の存在の下に、前記／δ’Ｏ”ＲＦパルスによって前
   記励起された核スピンが逆転することによって発生した
   第１のスピン・エコー信号をｎｘ回標本化し、該第１の
   スピン・エコー信号は前記疑似ＦＩＩ）信号が発生した
   後の時刻に発生し、前記作像サンプルを多重／す０°Ｒ
   Ｆパルスで照射して、各りの該／ト０゜パルスがスピン
   ・エコー信号を発生する様にし、該多重／ｆＯ°ＲＦパ
   ルスの各々の前後にプライマ及び粉砕磁界勾配パルスを
   夫々発生して、前記多重／す０゜パルスの固有の欠陥に
   よって誘起された疑似ＦＩＤ信号を短くし、前記プライ
   マ及び粉砕パルスは同じ方向並びに同じ時間積分を持ち
   、前記作像勾配の存在の下に前記多重スピン・エコー信
   号の各々を１１ｘ回標本化し、作像情報の信号対雑音比
   を改善する為に交互の信号を時間的に反転しながら、前
   記標本化されたスピン・エコー信号を平均化し、前記第
   ３の磁界勾配のｎ７個の振幅の各々に対１〜・静磁界を
   保つ工程から標本化されたスピン・エコー信号を平均化
   する工８までを繰返し、前記第グの磁界、勾配の位相符
   号化成分の１１２個の振幅の各々に対し、前記静磁界を
   保つ工程から、前記静磁界を保つ工程から前記平均化す
   る工程までを繰返す工程を繰返す各工程を逐次的に含む
   ３次元ＮＭＲ作像方法。 （２、特許請求の範囲（２７）に記載した方法に於て、
   前記選択性ＲＦパルスがりθ’ＲＦパルスで構成さλす
   る方法。 （２、特許請求の範囲（２８）に記載した方法に於て、
   前記９０°ＲＦパルスが、ｂを定数、ｔを時間として、
   （ｓ　ｉｎｌ＋　ｔ）／ｂ　ｔの信号によって振幅変調
   されだＲＦ搬送波で構成される方法。 （３Ｃ＋）　　疑似ＦＩＤ　　ＮＭＲ信号の持続時間を
   短くして、所望のＮＭＲ信号との干渉を避けることによ
   り、疑似ＦＩＤ　　ＮＭＲ信号の影響を克服する方法に
   於て、ＮＭＲサンプルを静磁界内に位置ぎめし、第１の
   予定の期間の間、前記サンプルなＲＦパルスで照射する
   ことにより、該ＮＭＲサンプル内の複数個の核スピンを
   励起し、第２の予定の期間の間、プライマ磁界勾配成分
   を持つ第２の磁界勾配パルスを印加し、前記ＮＭＲサン
   プルを／Ｊ”０′ＲＦパルスで照射して、励起した核ス
   ピンの向きを／ト０°反転し、この時、前記／ト０°Ｒ
   Ｆパルスの固有の欠陥によって、前記ＮＭＲサンプル内
   の複数個の核スピンが静磁界の方向に対して／〃°以外
   の角度だけ向きを変えて、前記静磁界の方向に対して横
   方向の核磁化成分を発生し、該成分が、前記７ｆＯ′Ｒ
   Ｆパルスが終了した時、ＮＭＲ信号受信手段に疑似ＦＩ
   Ｄ信号を誘起し、前記照射する工程の後の第３の期間の
   間、粉砕磁界勾配パルスを印加して、前記正味の核磁化
   成分を発生した核スピンの位相外しを行なって、前記疑
   似ＦＩＤ信号の持続時間が短くなって、／ト０°だけ向
   きを変えた、励起された核スピンによって発生されたＮ
   ＭＲ信号と干渉しない様にする工程から成る方法。 （３Ｉ）特許請求の範囲（３０）に記載した方法に於て
   、前記励起する工程が、磁界勾配パルスの存在の下に、
   前記サンプルを選択性ＲＦパルスで照射する工程で構成
   される方法。 （３２、特許請求の範囲（３１）に記載した方法に於て
   、前記選択性ＲＦパルスが９０°ＲＦパルスで構成され
   る方法。 （３３）特許請求の範囲（３功に記載した方法に於て、
   前記９０°ＲＦパルスが、ｂを定数、ｔを時間として、
   波形（ｓｉｎｂｔ）／　ｂｔを持つ信号によって振幅変
   調されだＲＦ搬送波で構成される方法。 （３４）特許請求の範囲（３２に記載した方法に於て、
   前記９０°ＲＦパルスがガウス形振幅変調搬送波で構成
   される方法。