JPS60194339A - 核磁気共鳴装置 - Google Patents
核磁気共鳴装置Info
- Publication number
- JPS60194339A JPS60194339A JP59050002A JP5000284A JPS60194339A JP S60194339 A JPS60194339 A JP S60194339A JP 59050002 A JP59050002 A JP 59050002A JP 5000284 A JP5000284 A JP 5000284A JP S60194339 A JPS60194339 A JP S60194339A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- coil
- static magnetic
- magnetic resonance
- nuclear magnetic
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
- G01R33/387—Compensation of inhomogeneities
- G01R33/3875—Compensation of inhomogeneities using correction coil assemblies, e.g. active shimming
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、核磁気共鳴（Ｎｕｃｌｅａｒ Ｍａｇｎｅｔ
ｉｃＲｅｓｏｎａｎｃｅ ；以下「陥侃」と称する）現
象を利用して、被検体の特定な原子核（通常は水素原子
核である）のスピン密度分布、緩和特定数分布及び化学
シフト計測値を、上記被検体の外部よシ無侵襲に測定し
、断面象情報を得るＮＭＲ装置に係シ、特に高均一の静
磁場を生成できるようにしため侃装置に関する。
ｉｃＲｅｓｏｎａｎｃｅ ；以下「陥侃」と称する）現
象を利用して、被検体の特定な原子核（通常は水素原子
核である）のスピン密度分布、緩和特定数分布及び化学
シフト計測値を、上記被検体の外部よシ無侵襲に測定し
、断面象情報を得るＮＭＲ装置に係シ、特に高均一の静
磁場を生成できるようにしため侃装置に関する。
■現象は、被検体の配置位置即ち、上記現象を生じせし
める位置における磁場強度に対し非常に正確にその生じ
る度合が比例し、且つ非常に狭い範囲の磁場に対して共
、鳴するため、良書の断面像４９Ｆ輻か魯ス今聴１忙
Ｉ２倉蛤伏の配置位置での磁場を均一にする必要がある
。
める位置における磁場強度に対し非常に正確にその生じ
る度合が比例し、且つ非常に狭い範囲の磁場に対して共
、鳴するため、良書の断面像４９Ｆ輻か魯ス今聴１忙
Ｉ２倉蛤伏の配置位置での磁場を均一にする必要がある
。
例えば、診断用の毘装置では、撮影領域を１００ｐ１０
０ｐｐ ）以下にする必要があ夛、またこの領域で磁場
の均一度を高める程位置検出分牌能（空間解像力）は向
上する。
０ｐｐ ）以下にする必要があ夛、またこの領域で磁場
の均一度を高める程位置検出分牌能（空間解像力）は向
上する。
この場合、上記磁場（一様靜磁Ｓ）を発生させる主コイ
ル（静磁場発生コイル）は、その製作時の寸法精度及び
コイル間の設置位置精度が規定通シに正確に設定できな
い。従って、上述した磁場の均一度は主コイルのみでは
達成不可能である。このため、主コイルの他に補助コイ
ル（通常シムコイルと称される）を追加設置して、主コ
イルの精度上の誤差及び主コイルの周囲の強磁性体（例
えば、天井、床の鉄骨、鉄筋材、柱材等）による磁場の
乱れを補正することが行なわれる。
ル（静磁場発生コイル）は、その製作時の寸法精度及び
コイル間の設置位置精度が規定通シに正確に設定できな
い。従って、上述した磁場の均一度は主コイルのみでは
達成不可能である。このため、主コイルの他に補助コイ
ル（通常シムコイルと称される）を追加設置して、主コ
イルの精度上の誤差及び主コイルの周囲の強磁性体（例
えば、天井、床の鉄骨、鉄筋材、柱材等）による磁場の
乱れを補正することが行なわれる。
上述した補助コイルは、静磁場（ＨＤ）方向を２軸にと
ると、１次の項としては、ｘ、ｙ、ｚの３１１１ｉ類で
あり、２次の項としては、ｎ′。
ると、１次の項としては、ｘ、ｙ、ｚの３１１１ｉ類で
あり、２次の項としては、ｎ′。
ＸＺ−Ｙ２．ＸＺ、ＹＺ、Ｚ２０５１１類等トナル。
ここで、Ｚ軸方向と、これに直交する半径方向に注目す
ると、２方向の偶数次に対して補正コイルの磁場は、半
径方向（Ｒ方向）にも磁場のズレが生じる。例えば２２
項については為第１図に示すような構成であれば、第２
図に示すような磁場分布を呈する。ここで、Ｓはループ
Ｓａ 、 Ｓｂの組合せによる補助コイル対であシ、こ
の補助コイル対Ｓのコイル半径をａとし、コイル対の間
隔をｂとし、ｂ／ａ ＝ ０・３０である・即ち、第１
図の構成の補助コイル対Ｓで、２軸方向の偶数次の補正
を行なうと、半径方向（Ｒ方向）の均一度が変化してし
まう。また上述の如く、主コイル及び補助コイルＳの製
造上の寸法精度の誤差及び強磁性体による影響のため、
やけ９半径方向の均一度の補正は行なうことができなく
、良質な断層原情報を得ることができなかっ九〇 〔発明の目的〕 本発明は上記事情に基づいてなされたもので、その目的
とするところは、高均一な静磁場を生成し、良質の断層
像情報を得ることが可能な■装置を提供することにある
。
ると、２方向の偶数次に対して補正コイルの磁場は、半
径方向（Ｒ方向）にも磁場のズレが生じる。例えば２２
項については為第１図に示すような構成であれば、第２
図に示すような磁場分布を呈する。ここで、Ｓはループ
Ｓａ 、 Ｓｂの組合せによる補助コイル対であシ、こ
の補助コイル対Ｓのコイル半径をａとし、コイル対の間
隔をｂとし、ｂ／ａ ＝ ０・３０である・即ち、第１
図の構成の補助コイル対Ｓで、２軸方向の偶数次の補正
を行なうと、半径方向（Ｒ方向）の均一度が変化してし
まう。また上述の如く、主コイル及び補助コイルＳの製
造上の寸法精度の誤差及び強磁性体による影響のため、
やけ９半径方向の均一度の補正は行なうことができなく
、良質な断層原情報を得ることができなかっ九〇 〔発明の目的〕 本発明は上記事情に基づいてなされたもので、その目的
とするところは、高均一な静磁場を生成し、良質の断層
像情報を得ることが可能な■装置を提供することにある
。
本発明は、王コイルによシ発生させた静磁場内に被検体
を配置しＮＭＲ３ｆｉ、象を生じせしめ上記被検体の断
層面内の特定の原子核のスピン密度分布、緩和時定数分
布及び化学シフト計測値の測定を行なうＮＭＲ装置にお
いて、上記主コイルによる静磁場の軸方向の偶数高次の
均一性を補正する第１の補正コイル対と、上記主コイル
による静磁場の半径方向及び上記第１の補正コイル対に
よる磁場の半径方向の均一性を補正する第２の補正コイ
ル対とを備えた構成とし、コイルの寸法楕匿及びコイル
の周囲の強磁性体による磁場の乱れを補正することによ
シ、高均一な静磁場を生成し、良質の断層像情報を得る
ようにしたこと？特徴としている。
を配置しＮＭＲ３ｆｉ、象を生じせしめ上記被検体の断
層面内の特定の原子核のスピン密度分布、緩和時定数分
布及び化学シフト計測値の測定を行なうＮＭＲ装置にお
いて、上記主コイルによる静磁場の軸方向の偶数高次の
均一性を補正する第１の補正コイル対と、上記主コイル
による静磁場の半径方向及び上記第１の補正コイル対に
よる磁場の半径方向の均一性を補正する第２の補正コイ
ル対とを備えた構成とし、コイルの寸法楕匿及びコイル
の周囲の強磁性体による磁場の乱れを補正することによ
シ、高均一な静磁場を生成し、良質の断層像情報を得る
ようにしたこと？特徴としている。
以下本発明に係るＮＭＲ装置を第３図に示す診断月間装
置の一実施例に従い説明する。即ち、第３図において１
は静磁場を発生させる主コイル、２はこの主コイル１の
電源装置である。
置の一実施例に従い説明する。即ち、第３図において１
は静磁場を発生させる主コイル、２はこの主コイル１の
電源装置である。
上記主コイル１では高強度の静磁場を発生させ、被検体
である生体の原子核の磁気モーメント（磁気双極子）の
集合である磁化を特定方向に配向させる。３は上記静磁
場に重畳して第１の線型傾斜磁場を発生させ、複数の第
２の線型傾斜磁場を逐次選択的に発生させる傾斜磁場発
生コイルでおり、４はこの傾斜磁場発生コイル３の電源
装置である。
である生体の原子核の磁気モーメント（磁気双極子）の
集合である磁化を特定方向に配向させる。３は上記静磁
場に重畳して第１の線型傾斜磁場を発生させ、複数の第
２の線型傾斜磁場を逐次選択的に発生させる傾斜磁場発
生コイルでおり、４はこの傾斜磁場発生コイル３の電源
装置である。
上記において第１の線型磁場コイルは、その磁場方向及
び磁場傾斜方向が共に上記静磁場方向となっている。
び磁場傾斜方向が共に上記静磁場方向となっている。
５は高周波パルスを出力する発振器であシ、上記高岡波
ノ’？ルスは送信用及び受信用のコイルからなるグロー
ブヘッド６に与えられ、回転磁場を発生させる。この回
転磁場は、上記静磁場及び第１の線型傾斜磁場による合
成磁場に作用し、この合成磁場内に配置された被検体の
上記静磁場の磁場方向に対し直角な一平面状をなす特定
強度磁場部分の特定原子核のみを選択的に励起する。
ノ’？ルスは送信用及び受信用のコイルからなるグロー
ブヘッド６に与えられ、回転磁場を発生させる。この回
転磁場は、上記静磁場及び第１の線型傾斜磁場による合
成磁場に作用し、この合成磁場内に配置された被検体の
上記静磁場の磁場方向に対し直角な一平面状をなす特定
強度磁場部分の特定原子核のみを選択的に励起する。
上記において第２の線型傾斜磁場は、上記合成磁場内の
少なくとも上記一平面状部分に重畳され、その磁場方向
が上記静磁場と同一方向で且つこの方向に対し直角な複
数方向についての磁場傾斜を有する。７はグローブヘッ
ド６によシ検出された自由誘導減衰（ＦＩＤ ； Ｆｒ
ｅｅＩｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｄｅｃａｙ ）信号が増幅器
８を介して入力されるデジタルコンピュータ等よりなる
再構成装置である。この再構成装ｆｋ７では、上記複数
の第２の傾斜磁場の磁場方向に夫々対応する複数の投影
方向におけるＦＩＤ信号に基づいて、上記被検体におけ
る上記投影方向と同一方向の上記平面状部分の原子核の
スピン密度分布、緩和時定数分布等からなる断層面画像
を再構成処理する。９は再構成装置７から得られた断層
面画像情報によシ断層面画像を表示する表示装置である
。
少なくとも上記一平面状部分に重畳され、その磁場方向
が上記静磁場と同一方向で且つこの方向に対し直角な複
数方向についての磁場傾斜を有する。７はグローブヘッ
ド６によシ検出された自由誘導減衰（ＦＩＤ ； Ｆｒ
ｅｅＩｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｄｅｃａｙ ）信号が増幅器
８を介して入力されるデジタルコンピュータ等よりなる
再構成装置である。この再構成装ｆｋ７では、上記複数
の第２の傾斜磁場の磁場方向に夫々対応する複数の投影
方向におけるＦＩＤ信号に基づいて、上記被検体におけ
る上記投影方向と同一方向の上記平面状部分の原子核の
スピン密度分布、緩和時定数分布等からなる断層面画像
を再構成処理する。９は再構成装置７から得られた断層
面画像情報によシ断層面画像を表示する表示装置である
。
１０は、主コイル１内に配置された補助コイル対であ）
、１ノはこの補助コイル対１０の電源装置である。この
補助コイル対１０はその詳細を第４図に示すように（第
４図は第２の補正コイルを示している）、コイル半径が
ａで、コイル対の間隔がｂでおシ、軸方向（２方向）の
２次の第１の補正コイル１０にと、半径方向（Ｒ方向）
の第２の補正コイルＪＯＢとがらなシ、第１の補助コイ
＃Ｊ（ＩＡはｂ／ａ＝０．３０及び１．１８であシ、第
２の補助コイルＩθＢはｂ／ａ ＝０．６２となってい
る。
、１ノはこの補助コイル対１０の電源装置である。この
補助コイル対１０はその詳細を第４図に示すように（第
４図は第２の補正コイルを示している）、コイル半径が
ａで、コイル対の間隔がｂでおシ、軸方向（２方向）の
２次の第１の補正コイル１０にと、半径方向（Ｒ方向）
の第２の補正コイルＪＯＢとがらなシ、第１の補助コイ
＃Ｊ（ＩＡはｂ／ａ＝０．３０及び１．１８であシ、第
２の補助コイルＩθＢはｂ／ａ ＝０．６２となってい
る。
上記の如く構成した本実施例によれば、第１゜第２の補
助コイル１０１．１０Ｂに流す電流を可変することによ
り、主コイル１による静磁場を２方向はもちろんのこと
、半径方向にも補正でき、第５図の補正磁場分布に示す
ように２方向及びＲ方向においても均一な一様靜磁場を
発生させることができる。これによ、９、ＦＩＤ信号は
良好に検出でき、従って位置検出分解能が向上した画像
情報を得ることができる。
助コイル１０１．１０Ｂに流す電流を可変することによ
り、主コイル１による静磁場を２方向はもちろんのこと
、半径方向にも補正でき、第５図の補正磁場分布に示す
ように２方向及びＲ方向においても均一な一様靜磁場を
発生させることができる。これによ、９、ＦＩＤ信号は
良好に検出でき、従って位置検出分解能が向上した画像
情報を得ることができる。
第６図は、他の実施例を示しており、１１は軸方向（２
方向）の２次の補助コイルである。
方向）の２次の補助コイルである。
この補助コイル１ノは４つのルーｆｉ１ｍ。
１１ｂの組合せによるもので、ｂ／ａ ＝０．３０、ｂ
’／ａ ＝ １．１８である。このコイル１１を用いれ
ば、第７図の補正磁場分布に示す如く、半径方向（Ｒ方
向）の変化を減少させることができる。
’／ａ ＝ １．１８である。このコイル１１を用いれ
ば、第７図の補正磁場分布に示す如く、半径方向（Ｒ方
向）の変化を減少させることができる。
本発明は上記実施例以外に、種々変形して実施できるも
のであシ、例えば、各コイルは常電導、超電導のどちら
の場合についても適用されるものであシ、この他に本発
明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
のであシ、例えば、各コイルは常電導、超電導のどちら
の場合についても適用されるものであシ、この他に本発
明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、主コイルによシ発生
させた静磁場内に被検体を配置しＮＭＲ現象を生じせし
め上記被検体の断層面内の特定の原子核のスピン密度分
布、緩和時定数分布及び化学シフト計測値−の測定を行
なうＮＭＲ装置において、上記主コイルによる静磁場の
軸方向の偶数高次の均一性を補正する第１の補正コ向及
び第１の補正コイル対による磁場の半径方向の均一性を
補正する第２の補正コイル対とを伽えた構成とし、コイ
ルの寸法精度及びコイルの周囲の強磁性体による磁場の
乱れを補正するようにしたので、高均一な静磁場を生成
し、良質の断層像情報を得ることが可能な蘭装置が提供
できる。
させた静磁場内に被検体を配置しＮＭＲ現象を生じせし
め上記被検体の断層面内の特定の原子核のスピン密度分
布、緩和時定数分布及び化学シフト計測値−の測定を行
なうＮＭＲ装置において、上記主コイルによる静磁場の
軸方向の偶数高次の均一性を補正する第１の補正コ向及
び第１の補正コイル対による磁場の半径方向の均一性を
補正する第２の補正コイル対とを伽えた構成とし、コイ
ルの寸法精度及びコイルの周囲の強磁性体による磁場の
乱れを補正するようにしたので、高均一な静磁場を生成
し、良質の断層像情報を得ることが可能な蘭装置が提供
できる。
第１図及び第２図は夫々従来例を説明するための図、第
３図は本発明に係るＮＭＲ装置の一実施例を示す構成図
、第４図及び第５図は夫々同実施例の作用を説明するた
めの図、第６図及び第７図は夫々本発明の他の実施例を
説明するだめの図である。 １・・・主コイル、２・・・電源装置、３・・・傾斜磁
場発生コイル、４・・・電源装置、５・・・発振器、６
・・・グローブヘッド、７・・・再構成装置、８・・・
増幅器、９・・・表示装置、１０・・・補正コイル対、
１０Ａ・・・軸方向の２次の第１の補正コイル、１０Ｂ
・・・半次の第１の補正コイル。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 赤部１図 （ （ＨＯ） 第４図 ９ 第５図 第６図 ε
３図は本発明に係るＮＭＲ装置の一実施例を示す構成図
、第４図及び第５図は夫々同実施例の作用を説明するた
めの図、第６図及び第７図は夫々本発明の他の実施例を
説明するだめの図である。 １・・・主コイル、２・・・電源装置、３・・・傾斜磁
場発生コイル、４・・・電源装置、５・・・発振器、６
・・・グローブヘッド、７・・・再構成装置、８・・・
増幅器、９・・・表示装置、１０・・・補正コイル対、
１０Ａ・・・軸方向の２次の第１の補正コイル、１０Ｂ
・・・半次の第１の補正コイル。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 赤部１図 （ （ＨＯ） 第４図 ９ 第５図 第６図 ε
Claims (3)
- （１）主コイル−によシ発生させた静磁場内に被検体を
配置し核磁気共鳴現象を生じせしめ上記被検体の断層面
内の特定の原子核のスピン密度分布、緩和時定数分布及
び化学シフト計測値の測定を行なう核磁気共鳴装置にお
いて、上記主コイルによる静磁場の軸方向の偶数高次の
均一性を補正する第１の補正コイル対と、上記主コイル
による静磁場の半径方向及び上記第１の補正コイル対に
よる磁場の半径方向の均一性を補正する第２の補正コイ
ル対とを具備したことを特徴とする核磁気共鳴装置。 - （２）第１の補正コイル対として、ループ状の一対のコ
イルよ多構成された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装置。 - （３）第１の補正コイル対として、ループ状の６４ Δ
１ ＋ ノ 、シ ＩＡ 嶺 ＋＝＆Ｊ−ふ −−１−
ｉ’−ｋ −ｍ ｔｌ πｂ 嗣１ユデ生成される磁場
の大きさによらずに常に打消されるようにコイル巻数と
その位置が設定されたものであ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装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59050002A JPS60194339A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | 核磁気共鳴装置 |
| DE8585102901T DE3578588D1 (de) | 1984-03-15 | 1985-03-13 | Vorrichtung mit trimmspulen-korrektur zur bilderzeugung mittels magnetischer resonanz. |
| EP85102901A EP0154996B1 (en) | 1984-03-15 | 1985-03-13 | Magnetic resonance imaging apparatus using shim coil correction |
| US06/712,183 US4633179A (en) | 1984-03-15 | 1985-03-15 | Magnetic resonance imaging apparatus using shim coil correction |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59050002A JPS60194339A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | 核磁気共鳴装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60194339A true JPS60194339A (ja) | 1985-10-02 |
Family
ID=12846789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59050002A Pending JPS60194339A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | 核磁気共鳴装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4633179A (ja) |
| EP (1) | EP0154996B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60194339A (ja) |
| DE (1) | DE3578588D1 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4721915A (en) * | 1985-03-06 | 1988-01-26 | Siemens Aktiengesellschaft | High frequency antenna system for nuclear magnetic resonance tomography devices |
| US4879516A (en) * | 1985-08-14 | 1989-11-07 | Picker International, Inc. | Precision electrical adjustment of quadrature coil isolation |
| JPS62264606A (ja) * | 1986-05-07 | 1987-11-17 | Toshiba Corp | 磁場補正用コイル装置 |
| JPS63109849A (ja) * | 1986-10-29 | 1988-05-14 | 株式会社日立メディコ | Ｎｍｒイメ−ジング装置 |
| JPS64714A (en) * | 1987-06-23 | 1989-01-05 | Mitsubishi Electric Corp | Magnetic field compensator |
| JPH01181855A (ja) * | 1988-01-13 | 1989-07-19 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置 |
| JP2860682B2 (ja) * | 1990-02-09 | 1999-02-24 | 株式会社日立メディコ | 磁気共鳴イメージング装置の静磁場均一度安定化方法 |
| GB9022145D0 (en) * | 1990-10-11 | 1990-11-21 | Oxford Instr Ltd | Magnetic field generating assembly |
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| US6965236B2 (en) * | 2003-11-20 | 2005-11-15 | Ge Medical Systems Global Technology Co., Llc | MRI system utilizing supplemental static field-shaping coils |
| US10264993B2 (en) * | 2007-06-21 | 2019-04-23 | Rf Science & Technology Inc. | Sample scanning and analysis system and methods for using the same |
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-
1984
- 1984-03-15 JP JP59050002A patent/JPS60194339A/ja active Pending
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1985
- 1985-03-13 EP EP85102901A patent/EP0154996B1/en not_active Expired
- 1985-03-13 DE DE8585102901T patent/DE3578588D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-03-15 US US06/712,183 patent/US4633179A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5523499A (en) * | 1978-08-05 | 1980-02-19 | Emi Ltd | Method and apparatus for magnetogyric resonance test |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0154996B1 (en) | 1990-07-11 |
| EP0154996A3 (en) | 1987-04-22 |
| US4633179A (en) | 1986-12-30 |
| EP0154996A2 (en) | 1985-09-18 |
| DE3578588D1 (de) | 1990-08-16 |
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