JPS63272338A - Ｎｍｒ画像装置を較正するための３次元デカルトグリッドおよびそのｎｍｒ画像装置を較正する方法 - 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】 この発明はＮＭＲ画像装置を較正するための３次元デカ
ルトグリッドおよびその画像装置を較正する方法に関す
るものである。この較正には正確な３次元グリッドを設
ける。１つには３次元グリッドを通る３次元の測定可能
な流体の流れを与える。第２には使用者によって簡単に
再組み立てされる。

ム退」０支丑 ＮＭＲ画像装置を較正する必要性は長い間認識されてき
た。はとんどのそのような較正はファントムの像を作る
ことによって達成される。ファントムはＮＭＲ画像装置
において位置され得る、また予想可能な画像を形成する
既知の特性の装置である。

従来のファントムは２次元較正、すなわち単一面での較
正を与えてきた。しかしながら、実際上はＮＭＲ画像装
置は人体の器官のような３次元を有する対象の画像を形
成するに用いられる。多数の２次元スライスを集めるこ
とのみ可能なだけであるＣＴ両画像は異なり、ＮＭＲは
真の３次元技術である。例えば、二重角度測定はＮＭＲ
５械（装置）で行われ得る、すなわちデータは容積から
集められ得て後に任意角度でスイラスに再構成され得る
。

いくつかの３次元または擬似３次元ファントムが開発さ
れている。例えば、Ｍｅｙｅｒ他に付与された米国特許
第４．６２５．１６８号にはグリッドを形成する溝を有
する円筒が開示されている。溝は円筒と異なるある物質
を含みしたがって対照的に引き立たせるＮＭＲ画像を形
成する。

それにもかかわらずいくつかの問題が残る。１つの問題
は固体ファントムを機械でつくることの難しさである。

例えば、既知のプレキシガラスのファントムは非常に高
くつく。さらに、そのようなファントムは通常には真の
３次元距離を与えるよりむしろ２次元構造の積み重ねか
ら構成される。

それらのファントムは全ての３つの次元において相似の
グリッドを与えないために、二重角度測定に対する較正
を容易に与えない。

残る別の問題は３次元流体流れのおよび流体の流速空間
分布を較正することである。ＮＭＲ機械装置は、多くの
異なる流体を区別でき、また３次元空間を通るそれらの
流体の動きを追跡できるために医学的応用において特に
有用である。多くの新しい発展する医学的応用は、３次
元空間で動く流体における’ｒ、、’ｒｉｌ！和時間を
測定することを必要とする。磁気共鳴分光学（ＭＲ３）
における他の応用は、３次元空間、例えば体の器官の領
域において静止しているまた種々の場所から移動する流
体のスペクトルをとることを必要とする。

さらに別の問題はほとんどのファントムが固定されてい
ることである。それらのファントムは使用者が有用な代
わりとなる３次元形状にそれらを再び形づくることを許
さない。

３次元の流体の流れの較正を必要とする１つの医学的応
用例は脳や心臓を流れる血液の流れと潅流との研究であ
る。

サンプル容積の正確な３次元の局在化を必要とする応用
例は器官の異なる位置でのリン３１スペクトルを測定す
ることである。リン代謝産物（ＡＴＰ１クレアチンリン
酸（ＰＣＲ）および無機リン酸塩）の相対濃度は細胞の
エネルギー状態を明確にする。加えて、細胞内ｐＨは空
間的化学偏移（無機リン酸塩ピークのスペクトラムにお
ける変化位置）によって定められ得る。

正確な局在化と既知の流れとの両方を必要とする別の応
用例は分光学的飽和移動測定への血液潅流の効果を定め
ることである。

これらのまた他の応用に対して、サンプルされた体内に
おける実際の小さな局在化容積が確かであることは結果
の説明に欠くことができない。

従来技術においては、小さなびんを有するラックがＴＩ
、Ｔ２特性を較正するに通例には用いられた。これらの
びんは一般にＣｕ”　、Ｃｒ”、Ｆｅ”　、Ｍｎ”およ
びＧｄ’＋のような常磁性イオンのｌｏ−Ｓ〜１０−　
’ｍｏ　ｌ　／　ｌの濃度範囲の溶液を含んでいた。し
かし、これは２次元分布しか与えなかった。流体流れの
ためのＵ字管を含むびんから作られたファントムの一例
はＰ、Ｒ，Ｍｏｒａｎ他の”Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ
　　ｏｆ　　Ｉｎｔｅｒｎａｌ　　Ｐｌｏｗ　　ａｎｄ
　　Ｍｏむｔｏｎ”（Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ　１９８５．
１５４巻、　４３３−４４１頁において見い出される。

この論文はまたＮＭＲ医学的応用に対する流体流れの重
要性についても論じている。

Ｍａｙｅｒの特許はまた、Ｔ、、Ｔ２に対して異なる値
を有する流体を、ＮＭＲ装置のそれらの異なる値に対す
る感度を較正するにも用いている。しかしながら、Ｍａ
ｙｅｒの特許における流体は静止している。

２個または３個の同軸状または同心状の室から成るファ
ントムは３次元または擬似３次元分布を与えるように構
成されてきた。しかし、これらは作るのが困難で、制限
された範囲の情報を与え、そして流れの研究を支えない
だろう。

こうして、現時点では多くの応用に対する較正は不可能
である。

光二引１ヨ竹 本発明の目的は、ＮＭＲ画像装置を較正するための正確
な３次元デカルトグリッドを作り出すことである。この
グリッドは最小のＮ　Ｍ　Ｒ信号を与えるように選択さ
れた物質を含むことである。したがって、グリッドの横
断面が白い部分と黒い部分とを対照的に引きたたせるこ
とによって画成されるＮＭＲグリッド画像を与える。好
ましくは、このグリッドは明るい（白い）背景の上にあ
る暗い（黒い）線を有する画像を与える。

本発明の他の目的は、流体流れがグリッドにおける種々
の場所で測定され得るように３次元グリラドを通る少く
とも１本の流路を画成することである。

本発明のさらに他の目的は、絶対的および相対的流体流
れがグリッドにおける種々の場所で測定され得るように
、３次元デカルトグリッドを通る複数の流路を与える連
通室の完全な連絡網を画成することである。

本発明のさらに別の目的は、３次元デカルトグリッド内
で種々の代わりとなる形状に組み立てられることができ
る再利用可能なモデュールを作り出すことである。

１つの実施態様において複数個の正確に測定された同一
のブロックが層に積み上げられて３次元グリッドを形成
する。ブロックは最小ＮＭＲ信号を与える物質からなり
、好ましくは強いＮＭＲ信号を与える流体を保持するよ
うに中空である。また、穴がブロックにつくられ得て、
流体で満たされ得る、またはファントムの外表面に対し
て接続される場合にはグリッドを通って流体が流れるの
を可能にする連通室を形成する。管はファントム内への
流体の入口およびファントムからの流体の出口を案内す
るために加えられ得る。多くの管と穴とは多くの流路を
作り出すのに用いられ得る。

ブロックは一般に商標名Ｌｅｇｏ■または商標名Ｌｅｇ
ｏ■　Ｄｕｐｌｏ■　のもとに売られている中空のプラ
スチック玩具であり得る。

Ｔ、、Ｔ、画像を較正し、また部分的なスペクトルを較
正する方法が開示され、これらの方法は３次元分布にお
ける動的変化を含むデータのその３次元分布の同時較正
を与える。

別の実施態様においてブロックは密閉されまたは流れ通
り得るモデュールに作られる。このモデュールは種々の
３次元ファントムに組み立てられ得る。

・　　　　のｉ　なＵ 次に、本発明によるＮＭＲ画像装置を較正するための３
次元デカルトグリッドおよびその画像装置を較正する方
法の具体的実施例につき、図面を参照しつつ説明する。

第５ａ図および第５ｂ図は（例えば一般には商標名Ｌｅ
ｇｏ■または商標名Ｌｅｇｏ■　Ｄｕｐｌｏ■　で売ら
れているタイプの中空プラスチック玩具であり得る）本
発明による好適なブロックの概略図である。これら第５
ａ図および第５ｂ図は、後に用いられる用語の定義を助
け、または好適なプロ・ツクを説明することを含んでい
る。なお、第５ａ図および第５ｂ図は縮尺で製図されて
はいない。ブロック１は、上面部５．４つの壁部６、開
口底部７およびその上面部５上の突出部８を有している
。

また、ブロック１は上面（壁）部５から内側に開口底部
７までの距離の約７／８突出する中央円筒部９を有して
いる。ブロック１の内部は、この中央円筒部９の内部と
同様に中空である。このブロック１はそのブロック１の
内側の内壁から突出する８個のフィン１５を有している
。また、便宜のために、ブロック１の上面部５の４つの
角は、北西（ＮＷ）　１０．北東（ＮＥ）１２、南西（
ＳＷ）１４および南東（ＳＥ）１３と称することにする
。１つのブロック１の突出部８は別のプロ・ツク１の開
口底部７を介して挿入されて正しい位置に保持されるよ
うに別のブロック１の２つの各フィン１５と中央円筒部
９との間にくさび状に固定される。

積み上げられるブロック１の異なるそれぞれの位置は、
１つのブロック１の１つ、２つまたは４つの突出部８を
別のブロック１の開口底部７に挿入し、各突出部８をそ
れぞれ２つのフィン１５と中央円筒部９左の間にくさび
状にしっかり固定することにより成すことができる。

好適なブロック１は、四角状に配された４つの突出部８
のために２×２と称される。また、好適なブロック１は
ほぼ２．９　ｃｍＸ２．９　ｃｍＸｌ、３　ｃｍの大き
さを有して、１．８ｃｍとは突出部を除いた上から下ま
での寸法を言う。

前述された用語の取決めは便宜上選択されている。空間
における好適なブロックの実際上の絶対的方向は重要で
はない。

これら好適なブロックが選択されたのは比較的に低価格
でたくさんな量を容易に手に入れることができるためで
ある。入手できるブロックはまたほぼ均一である。これ
らの均一性はそれら好適なブロックの従来利用、言い換
えればそれら好適なブロックを玩具構造に積み上げるこ
とに必要とされている。ブロックは好ましくは、少くと
も±１／ｌ０ｍｍの精度まで均一でなければならない。

適切に積み上げられた時、そのようなブロックは、およ
そ人間の細小動脈の大きさまで正確である３次元デカル
トグリッドを形成する。これは脈管図研究の較正を可能
にし、人間の血潅流の研究のための隣接容積の正確な割
当てに妥当である。また、同様に商業的に容易に入手可
能な小さいブロックは小さい容積の研究のために役に立
つことができる。概して、小さいブロックはフィンを有
さないが、壁部間または壁部と中央円筒部との間でくさ
び状固定する突出部によって積み上げられた構造を正し
い位置に保持する。好適なブロックの別の利点は、好適
なブロックが種々の形状に組み立てられ、また再組み立
てられる容易さにある。好適なブロックのさらに別の利
点は、このブロックが中空であり、したがって容易に流
体で満たされ得ることである。この好適なブロックが中
空であることは、またその好適なブロックの上面部に穴
をあけることによって容易に通路がブロックに形成され
得ることを意味する。この穴、壁部６、フィン１５およ
び中央円筒部９は結合されて積み上げられた構造を貫く
連絡室を作り上げる。他のブロックおよび他の構成が３
次元デカルトグリッドを設けるに用いることができるこ
とは容易に明らかとなるだろう。

第１図は、ＮＭＲ信号発生流体に浸漬される好適なプロ
・ツタを有する本発明の小さな具体化のＮＭＲ画像の概
要図である。この第１図に１−１から１−５までの番号
が付された５層のブロックがある。

層１−１、層１−３および層１−５のブロックはほぼ第
５図に示されるようになっている。例えば、層１−５に
おいて、次の部分の断面、言い換えれば壁部２０、底部
２１、中央円筒部２２および上面部２３の断面を見るこ
とができる。２つの壁部２０がそのまま隣接部２４であ
る場合には、太い線で示されている。この線は太くされ
て、それら２つの壁部２０の間に本質的にどんな信号形
成流体もしみ出さない２つの隣接した壁部２０を表わし
ている。層１−１および層１−５は好適なブロックを３
個有している。層１−３は好適なブロックを４個有して
いる。

層１−２および層１−４の両層は、好適ブロックより長
い単一ブロックから成っている。層１−２および層１−
４の両層は、例えば２５および２６のような多数の連続
する中央円筒部を有している。

注目されることは、長いブロックは較正する距離にあま
りに有益ではないことである。この理由は、第５図に示
されるように、短いブロックの層に通常間隔で存在する
厚い垂直の二重壁（隣接部）２４の不足のためである。

したがって、短い２×２ブロツクを用いるのが好まれる
。デカルトグリッドを設けるに、ブロックの中央円筒部
またはフィンよりむしろ壁部を用いることがまた好まれ
る。これら中央円筒部およびフィンは意にかなわなく断
面の選択とともに変化する画像を形成する。

好適な実施例において、第１図において空白のように見
えるＮＭＲ信号形成流体とブロックとは密閉された容器
の中に密封される。好ましくは、ファントムにおけるど
んな気泡も避けるようにブロックは流体下で組み立てら
れる。空気はほとんど信号を与えなく、したがって好適
な流体より不利にブロックと対照をなす。組み立て後に
おいて、ブロックおよび流体は密閉された容器に挿入さ
れる。最もよく用いられる溶液である硫酸銅水溶液は、
この方法で扱うに比較的容易である。

第１図を形成するに用いられるブロックは、従来の方法
で、言い換えれば１個のブロックの先端突出部を別のブ
ロックの中空底部に挿入することによって積み上げられ
た。突出部およびフィンは選択された特定の断面におい
ては見ることはできない。この理由は、これら突出部お
よびフィンは他の平面にあるためである。この突出部は
ブロックの壁部とブロックの中央円筒部との間における
摩擦によって正確な位置に保持される。したがって、ど
んな目に見えるＮＭＲ信号形成流体も隣接するブロック
の壁部間に現われないように、ブロツクは十分に近接し
て保持される。また、ブロック間のＮＭＲ信号形成流体
の流れが十分に弱められるように、水平および垂直の両
方においてもブロックは互いに十分に近接している。し
かしながら、各ブロックの中央円筒部と底部との間の間
隙は各ブロック内での流体流れを与える。ブロック間に
おけるどんな流体流れもブロック間における、例えばシ
リコン密封材のような密封材の導入によってさらに弱め
ることができる。

第２図は好適な実施例による人の頭サイズのファントム
の等測投影図である。この好適な実施例は、Ｚ＝１から
Ｚ＝９までのラベルによって表示された９層のブロック
を有している。層Ｚ＝１、層Ｚ＝３、層Ｚ＝５、層ｚ−
７および層Ｚ　＝　９　ハそれぞれ２５個のブロックを
有している。これら層Ｚ＝１、層Ｚ＝３、層Ｚ＝５、層
Ｚ＝７および層Ｚ＝９のそれぞれにおける２５個のブロ
ックは５×５配列、言い換えれば５行および５列の配列
で配置サレテイル。ＮＺ＝２、層Ｚ＝４、層Ｚ＝６およ
び層Ｚ＝８はそれぞれ３６個のブロックを有している。

これら層Ｚ＝２、層Ｚ＝４、層Ｚ＝６およびＪＷＺ＝８
のそれぞれにおける３６個のブロックは６×６、言い換
えれば６行および６列の配列で配置されている。

各５×５の層の中心ブロックは、Ｔ度６×６の層の第３
列と第４列との間および第３行と第４行との間の２本の
中央ラインの交叉点上にある。

５本の管３０が最上層Ｚ＝１に入り込む。これらの管３
０はファントムからの流体の入口または出口を与える。

同様の管が、図示されていないが、層Ｚ＝９に位置され
ている。流体は管３ｏに注がれ、注入され、ポンプで入
れられ、または別の方法で導入され得る。流体をそのよ
うな管３０に導入する技術は、周知技術である。

好適な実施例では、好ましくは１９．７ｃｍ　Ｘ　１９
．７ｃｍＸ１９．７ｃＴｒｌの大きさの（図示されない
）液体の漏らない容器に、好ましくはＮＭＲ信号形成流
体とともに入れられる。

第３図には第２図のサンプル実施例の種々の層における
穴あけパターンを示している。第３図における黒円は実
際の穴を表わす。第３図における内円は、実際には穴が
あけられていない穴位置の候補位置を表わす。穴の配置
は、次表に示されている。

表Ａ　（Ｚ＝１．Ｚ＝９） 行 列　　　　ＡＢＣＤＥ ■　なし　　なし　　なし　　なし　　なしＨなし　　
中央　　なし　　中央　　なしＩＩＩ　なし　　なし　
　中央　　なし　　なし■　なし　　中央　　なし　　
中央　　なしＶ　なし　　なし　　なし　　なし　　な
し行 列　　　　ＡＢＣＤＥ ■　なし　　なし　　なし　　なし　　なしＨなし　　
中央　　中央　　中央　　なしＩＩＩ　なし　　中央　
　中央　　中央　　なし■　なし　　中央　　中央　　
中央　　なしＶ　なし　　なし　　なし　　なし　　な
し表Ｃ（Ｚ＝５） 行 列　　　　ＡＢＣＤＥ 行 列　　　　ＡＢＣＤＥＦ ■　なし　なし　なし　なし　なし　なし■　なし　な
し　なし　なし　なし　なしＶ　なし　なし　なし　な
し　なし　なし■　なし　なし　なし　なし　なし　な
し表Ｅ　（Ｚ＝４．Ｚ＝６） 行 列　　　　ＡＢＣＤＥＦ Ｉ　なし　なし　なし　なし　なし　なし■　なし　な
し　なし　なし　なし　なしこの穴の配置はファントム
の最上部から底部への流体流れを考えて選択されている
。“列゛′および“行°′という用語上の取決めは便宜
上選択されている。これには機能的な意義はなく、列お
よび行は機能的に同等である。

流体流れは第５層に到達するまで発散し、それから集中
して低層に到達する。この始めに発散し、次に集中する
流体流れはあらまし体内における流体の３次元流れに類
似している。特に、これは、組織をおおう血液の３次元
分布に似かよった平均値、すなわち１秒につき１００ｇ
組織当たりほぼ１ｍ！、およびその平均値より多少の流
量範囲の明確に定義される流れの３次元分布を与える。

流路はブロックの最上部における穴と、ブロックの壁部
、フィンおよび中央円筒部を用いて設けられる。

ブロックの通常の積み上げられた配置において、これら
ブロックが前述されたように近接していることは通路を
通る以外の流体の流れを実質的に弱める。

好適な実施例のファントムの流路を進む流体量は正確に
較正することができる。

さらに、異なる’ｒ、、’ｒｚ緩和時間を有するまたは
異なるスペクトラムを有する複数の流体は別個の入口管
に取り込まれることができる。これらの流体は定常流れ
の時間後にファントムの室内において平衡空間分布に達
する。この平衡空間分布は、ファントムの規則的な構造
のために、正確に予想できる。ファントムを構成するブ
ロックの壁部によって設けられる規則的な３次元デカル
トグリッドのために、この空間分布は正確に測定可能で
ある。

また、Ｚ＝１からＺ＝９までのレベルに依存する流速の
漸次的変化（傾斜）がある。５本の人出口管を通る流速
を一定とすると、中間レベルにおけるより多い数の穴を
通る低い流速がある。ファントムのグリッド構造は流れ
の空間の漸次的変化（傾斜）の正確な測定を与える。

ファントムの平衡状態は、人出口管に取り込まれる流体
を変化させることによって、またはその人出口管を通る
流体を脈動させることによって変えることができる。そ
のような脈動は人体組織を通る血液の脈動に類似してい
る。ファントムの規則的な構造は、こうして形成される
流速の変化の空間の漸次的変化（傾斜）の正確な測定を
与える。

同様の拡散および集中する流れが他の方法、例えば分岐
管、切削されたプレキシグラスまたはプラスチックを用
いて設けることができるだろうことは容易に明らかにな
る。これらの配置はまた支持構造を必要とするかもしれ
ない。

第４図には種々の好適な列のブロックにおいてどこに好
適な穴があけられるかがより正確に示されている。例え
ば、５／５列において、３／８“の穴がいくつかのブロ
ックの中央にあけられるとともに、７／３２“の穴がい
くつかのブロックの隅゛にあけられる。６／６列では、
ブロックの中央には穴をあけない。

第６図は第１図において図式化されたのと同様の小さい
具体例の写真である。黒い部分は空気およびブロックの
プラスチック材料に対応する。白い部分はＮＭＲ信号形
成流体に対応する。ブロックを囲むプラスチック容器が
見えないのは、このプラスチック容器が周囲の空気と比
べてほとんど信号を形成しないためである。

第７ａ図乃至第７ｄ図には本発明のモデュールの具体例
の種々のサブユニットが示されている。

第７ａ図には１つのブロックが他のブロックの上に積み
上げられた２個の好適なブロック７０１．７０２が示さ
れている。上方のブロック７０１は下方のブロックに接
（粘）着されて、密閉された詰め替え可能な室を形成す
る。この上方のブロック７０１には、例えば前述された
溶液の１つのような既知のＮＭＲ信号形成流体が入って
いる。また、上方のブロック７０１の容積は１２．７ｃ
ｍ３である。ブロックは、これらブロックをともに溶合
させる適当な溶解にかわを用いることによって互いに接
（粘）着させることができる。穴７０３は下方のブロッ
ク７０２にあけられる。このようにして、上方のブロッ
ク７０１に入れられたＮＭＲ信号形成流体とは異なるＮ
ＭＲ信号形成流体にサブユニットが沈められる場合には
、下方のブロック７０２は素早くその沈められた流体で
満ちる。ブロック７０１　と、このブロック７０１に接
（粘）着によって密閉されている下方のブロック７０２
とは、他のブロックまたはサブユニットの上に容易に積
み上げることができるサブユニットを形成する。

第７ｂ図には、１個ずつブロックが別のブロックの上に
積み上げられた３個の好適なブロック７０７〜７０９が
示されている。これらブロック７０７〜７０９は、全て
隣接するブロックに接（粘）着させられている。両ブロ
ック７０７．７０８は密閉されてＮＭＲ信号形成流体を
含んでいる。これらブロック７０７゜７０８の合体容量
はほぼ２５．３ｃｍ３である。両ブロック７０７．７０
８は別個に密閉されることができて、異なるＮＭＲ信号
形成流体を含むことができる。代わりに、ブロック７０
８の最上部には穴をあけることができて、両ブロック７
０７．７０８はともにブロック７０７の最上部に充填ね
じ８１７によって変えることができる同じＮＭＲ信号形
成流体を含む２個の連通室を形成する。下方のブロック
７０９は、ブロック７０２と同様にそのブロック７０９
にあけられた穴７０４を有している。

第７ｃ図には１個ずつ別のブロック上に積み上げた４個
の好適なブロック７１０〜７１３を有するサブユニット
が示されている。これらブロック７１０〜７１３は全て
隣接するブロックに接着されている。

ブロック７１０〜７１２は密閉されてＮＭＲ信号形成流
体を含んでいる。これらブロック７１０〜７１２の合体
容量はほぼ３８．０ｃｍ’である。また、ブロック７１
０〜７１２は別個に密閉されることができて、異なるＮ
ＭＲ信号形成流体を含むことができる。代わりに、ブロ
ック７１１またはブロック７１２の一方の上部は穴をあ
けられ得て、ブロック７１０〜７１２のある組み合わせ
は同じＮＭＲ信号形成流体を含む連通室を形成する。下
側ブロック７１３はブロック７０２と同様にそのブロッ
ク７１３にあけられた穴７０５を有する。

第７ｄ図には１個ずつ別のブロックの上に積み重ねた３
個の好適なブロック７１４〜７１６を有するサブユニッ
トが示されている。これらのブロック７１４〜７１６は
全て隣接するブロックと接着させられている。これらの
ブロック７１４〜７１６は密閉されてはいないが、その
代わりにブロック７１４〜７１６にあけられた穴を有し
、サブユニットが沈められているＮＭＲ信号形成流体が
サブユニットを通って流れられるようにする。穴のいく
つかは７０６で示され、他は空白の円として示されてい
る。

好適なブロックを合体してそれらを互いに接着させた他
のサブユニットは種々の大きさや形態において、密閉さ
れまたはブロックにあけられた穴を有する種々の個数の
好適ブロックを用いて構成されることができる。種々の
形態のサブユニットは種々の応用のニーズに合うように
変化する種類の小局在化された容積を作り出すのを助け
るだろう。

第８図には第７ａ図、第７ｂ図または第７Ｃ図に類似し
た１つのサブユニットの頂部が示されている。換言すれ
ば、これは密閉されたサブユニットの頂部である。４つ
の突出部のうちの２つはＮＭＲ信号形成流体の挿入が可
能なように穴があげられている。充填ねじ８１７はあけ
られた穴に挿入されて、このように形成された室内にＮ
ＭＲ信号形成流体を封じ込め、他の流体で再び満たされ
られるのを許す。

第９図は第７ａ図〜第７Ｃ図に示されたような密閉サブ
ユニットで作られたファントムの等測投影図である。９
０１で示されたサブユニットは全て第７ａ図に示された
ものと類似している。９０２で示されたサブユニットは
第７ｂ図に示されたものと類似している。９０３のよう
な示されているサブユニットの残りは第７Ｃ図に示され
ているサブユニットに類似している。サブユニットは互
いにまた基板９０４に貼り着けられている。基板９０４
は好適ブロックとともに一般に販売されているようなも
のでよい。第９図から、密閉サブユニットで結合されて
いる流体が流れるブロック７０２．７０９．７１３は、
ＮＭＲ画像上で容易に区別されるように異なるＮＭＲ信
号形成流体を分ける役目をするらしい。

第１０図にはサブユニットから構成された別のファント
ムが示されている。第１０図においてほとんどのサブユ
ニットは例えばそれぞれがそのブロックに穴のあけられ
た４つの好適ブロックを有する１００１のサブユニット
のように第７ｄ図のサブユニットに類似している。穴は
円で示されている。第７ｂ図に類似するいくつかの密閉
されたブロック１００２は流体が通るサブユニットの間
に散在して、異なるＮＭＲ信号形成流体を有する小さな
小局在容量を作る。

第９図と第１０図との両フ１ントムはＮＭＲ信号形成流
体に浸漬され得て、流体が流体の通るブロックに入る。

第９図と第１０図とのファントムは等しく空中において
無視され得る。これにおいて、流体が通るブロックには
ほとんどＮＭＲ信号がなく、密閉されたブロックにはＮ
ＭＲ信号形成流体がある。サブユニットが医学研究者や
ＮＭＲファントムの使用者に広まり得、次いでその医学
研究者やＮＭＲファントム使用者が密閉されたサブユニ
ットおよび流体が流れるサブユニットを彼らの選んだフ
ァントムに組み立てるだろうことが心に描かれる。その
ようなファントムは分散形態の小局在化スペクトルをと
るに特に有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１０図は本発明によるＮＭＲ画像装置を較
正するための３次元デカルトグリッドおよびそのＮＭＲ
画像装置を較正する方法を説明するためのものであって
、 第１図は対照的に引き立たせる溶液に浸漬された好適な
ブロックを有する本発明の小さな具体例のＮＭＲ画像の
写真の概要図、 第２図は本発明による人間の頭の大きさのファントムの
等測等影図、 第３図は第２図の種々の層における穴パターン図、 第４図は第２図の種々の層を構成する個々の構造におけ
る仮想穴の配置を詳細に示す配置図、第５ａ図は好適ブ
ロックの上面図、 第５ｂ図は好適ブロックの側面図、 第６図はＮＭＲ信号発生硫酸銅水溶液に浸漬された好適
ブロックを用いた本発明の小さな具体例のＮＭＲ画像を
撮った写真、 第７ａ図乃至第７ｄ図はモデュールの実施例において用
いられるサンプルサブユニットの等測等影図、 第８図は２つの対角に穴があけられ口が付けられた密閉
サブユニットの上面図、 第９図は密閉サブユニットから作られたファントムの等
測等影図および 第１０図は密閉および流体が流れるサブユニットの両方
から作られたファントムの等測等影図である。 １　、７０１．７０２．７０７〜７１６．１００２・・
・ブロック５．２３・・・上面部　　　　　６．２０・
・・壁部７．２１・・・（開口）底部　　８・・・突出
部９．２２・・・中央円筒部　　　１０・・・北西１２
・・・北東　　　　　　　　１３・・・南東１４・・・
南西　　　　　　　　１５・・・フィン２４・・・隣接
部　　　　　　　３０・・・管７０３〜７０６・・・穴 ９０１〜９０３．１００１・・・サブユニット９０４・
・・基板 ＦＩＧ、５ａ　　　　　　　、／’ ＦＩＧ、５ｂ 図面の浄書（内容に変更なし） 第６図 手　続　補　正　書（方式） 昭和６３年　５月２４日 特許庁長官　　小　　川　　邦　　夫　殿１、事件の表
示 昭和６３年特許願第１３７２５号 ２、発明の名称 ＮＭＲ画像装置を較正するための３次元デカルトグリッ
ドおよびそのＮＭＲ画像装置を較正する方法３、補正を
する者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人 ６、補正の対象 明細書の「図面の簡単な説明」の桐及び図面７、補正の
内容（別紙の通り）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、横断面が白黒部分を対照的に引きたたせることによ
   って画成されるＮＭＲグリッド画像を与えるように選択
   される物質を有することを特徴とするＮＭＲ画像装置を
   較正するための３次元デカルトグリッド。 ２、（ａ）前記３次元デカルトグリッドを形成するよう
   に層に積み上げられる周知サイズの複数のブロックおよ
   び （ｂ）前記ブロックを前記３次元デカルトグリッドに保
   持するための手段 を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   のＮＭＲ画像装置を較正するための３次元デカルトグリ
   ッド。 ３、前記ブロックは四角い基部を有するほぼ同じ平行六
   面体であることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記
   載のＮＭＲ画像装置を較正するための３次元デカルトグ
   リッド。 ４、前記ブロックのそれぞれは流体を保持するための中
   空の内部を画成することを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項に記載のＮＭＲ画像装置を較正するための３次元デ
   カルトグリッド。 ５、前記ブロックのそれぞれは上部、４つの壁部および
   底部を有し、前記ブロックの底部は前記中空の内部と連
   通するように開口し、前記ブロックの上部は前記底部に
   挿入するための突出部を有して、周知の整列において、
   最初のブロックは選択的に少くとも１個の次のブロック
   の上部に固定されることを特徴とする特許請求の範囲第
   ４項に記載のＮＭＲ画像装置を較正するための３次元デ
   カルトグリッド。 ６、前記整列は前記次のブロックの壁部の面に対して平
   行であるが、この次のブロックの壁部の面からずれてる
   前記最初のブロックの壁部を有し、 前記最初のブロックは少くとも２つの次の ブロックの上部に固定され、前記突出部は隣接する壁部
   の間での流体の流れが十分に弱められるほど近接して前
   記次のブロックの壁部を保持することを特徴とする特許
   請求の範囲第５項に記載のＮＭＲ画像装置を較正するた
   めの３次元デカルトグリッド。 ７、前記ブロックの前記壁部とともに前記穴が前記層間
   において少くとも１つの流路を形成するように位置され
   た穴を、前記ブロックのサブセットの上部が画成するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載のＮＭＲ画
   像装置を較正するための３次元デカルトグリッド。 ８、上部から底部に向かって広がる複数の前記流路を有
   することを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載のＮ
   ＭＲ画像装置を較正するための３次元デカルトグリッド
   。 ９、底部に向かって集中する複数の前記流路を有するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載のＮＭＲ画
   像装置を較正するための３次元デカルトグリッド。 １０、（ａ）少くとも１つの外表面に複数の入口および （ｂ）この入口に結合され、その入口の異なる入口を通
   って挿入される異なる流体が内部の所定の場所で所定の
   割合で混合されるように配置されている複数の流路を有
   することを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載のＮ
   ＭＲ画像装置を較正するための３次元デカルトグリッド
   。 １１、前記ブロックのサブセットは、流体が前記ブロッ
   クの前記層間を流れるのを可能にする穴を画成すること
   を特徴とする特許請求の範囲第４項に記載のＮＭＲ画像
   装置を較正するための３次元デカルトグリッド。 １２、前記ブロックは少くとも１つの流体に浸漬される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載のＮＭＲ
   画像装置を較正するための３次元デカルトグリッド。 １３、前記流体は、硫酸銅、Ｃｕ＾２＾＋イオン、Ｃｒ
   ＾３＾＋イオン、Ｆｅ＾３＾＋イオン、Ｍｎ＾２＾＋イ
   オン、Ｇｄ＾３＾＋イオンのうちの１つの水溶液である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１２項に記載のＮＭ
   Ｒ画像装置を較正するための３次元デカルトグリッド。 １４、イオン濃度が１０＾−＾５モル／ｌと１０＾−＾
   ２モル／ｌとの間であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１３項に記載のＮＭＲ画像装置を較正するための３
   次元デカルトグリッド。 １５、前記ブロックと前記流体とを保持するための密閉
   プラスチック容器を有することを特徴とする特許請求の
   範囲第１２項に記載のＮＭＲ画像装置を較正するための
   ３次元デカルトグリッド。 １６、ほぼ３００個の前記ブロックを有し、前記３次元
   デカルトグリッドは人の頭とほぼ同じ大きさであること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項に記載のＮＭＲ画像
   装置を較正するための３次元デカルトグリッド。 １７、前記ブロックがほぼ２ｃｍ×２ｃｍ×１．８ｃｍ
   の大きさの商標名Ｌｅｇｏ＾■Ｄｕｐｌｏ＾■ブロック
   であることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の
   ＮＭＲ画像装置を較正するための３次元デカルトグリッ
   ド。 １８、（ａ）四角いグリッドに配されたその５層のそれ
   ぞれが５行と５列とを有する２５個のブロックの５層お
   よび （ｂ）四角いグリッドに配されたその４層のそれぞれが
   ６行と６列とを有する３６個のブロックの４層を有し、 （ｃ）第１、第３、第５、第７および第９層が５×５、
   第２、第４、第６および第８層が６×６であり、前記４
   層の中心が前記５層の中心と垂直整列にあるように、前
   記４層と５層とが交互配置に積み上げられ、 （ｄ）前記第１および第９層は次のブロックの上部の中
   央の穴を画成し、 　　行 ￥列　　Ａ　　Ｂ　　Ｃ　　Ｄ　　Ｅ￥ 　 I 　￥なし　なし　なし　なし　なし￥ 　II　￥なし　中央　なし　中央　なし￥ 　III　￥なし　なし　中央　なし　なし￥ 　IV　￥なし　中央　なし　中央　なし￥ 　Ｖ　￥なし　なし　なし　なし　なし￥ （ｅ）前記第３および第７層は次のブロックの上部の中
   央の穴を画成し、 　　行 ￥列　　Ａ　　Ｂ　　Ｃ　　Ｄ　　Ｅ￥ 　 I 　￥なし　なし　なし　なし　なし￥ 　II　￥なし　中央　中央　中央　なし￥ 　III　￥なし　中央　中央　中央　なし￥ 　IV　￥なし　中央　中央　中央　なし￥ 　Ｖ　￥なし　なし　なし　なし　なし￥ （ｆ）前記第２および第８層は次のブロックの次の位置
   の上部の穴を画成し、 　　行 ￥列　　Ａ　　Ｂ　　Ｃ　　　Ｄ　　Ｅ　　Ｆ￥ 　 I 　￥なし　なし　なし　　なし　なし　なし￥ 　II　￥なし　なし　なし　　なし　なし　なし￥ 　III　￥なし　なし　北西、　南西、なし　なし￥ 　　　￥　　　　　　南西　　北東　　　　　　￥ 　IV　￥なし　なし　南西、　北西、なし　なし￥ 　　　￥　　　　　　北東　　南東　　　　　　￥ 　Ｖ　￥なし　なし　なし　　なし　なし　なし￥ 　VI　￥なし　なし　なし　　なし　なし　なし￥ （ｇ）前記第５層は次のブロックの次の位置の穴を画成
   し、 　　行 ￥列　　Ａ　　　Ｂ　　　Ｃ　　　Ｄ　　　Ｅ 　 I 　　南東　　南西、　南西、　南西、　南西 　　　￥　　　　南東　　南東　　南東　　　　￥ 　II　　北東、　中央　　中央　　中央　　北西、 　　　￥南東　　　　　　　　　　　　　　南西￥ 　III　　北東、　中央　　中央　　中央　　北西、 　　　￥南東　　　　　　　　　　　　　　南西￥ 　IV　　北東、　中央　　中央　　中央　　北西、 　　　￥南東　　　　　　　　　　　　　　南西￥ 　Ｖ　　北東　　北西、　北西、　北西、　北西 　　　￥　　　　北東　　北東　　北東　　　　￥ （ｈ）前記第４および第６層は次のブロックの次の位置
   の穴を画成し、さらに 　　行 ￥列　　Ａ　　　Ｂ　　　Ｃ　　　Ｄ　　　Ｅ　　　Ｆ 　 I 　￥なし　　なし　　なし　　なし　　なし　　
   なし 　II　　なし　　北西、　北西、　北西、　南西、　な
   し 　　　　　　　　南東　　北東、　北東、　北東 　　　￥　　　　　　　　南東　　南東　　　　　　　
   　￥ 　III　　なし　　北西、　北西、　南西、　北東、　
   なし 　　　　　　　　南西、　南東　　北東　　南西、 　　　￥　　　　南東　　　　　　　　　　南東　　　
   　￥ 　IV　　なし　　北西、　北東、　北西、　北西、　な
   し 　　　　　　　　北東、　南西　　南東　　北東、 　　　￥　　　　南西　　　　　　　　　　南東　　　
   　￥ 　Ｖ　　なし　　北東、　北西、　北西、　北西、　な
   し 　　　　　　　　南西　　南西、　南西、　南東 　　　￥　　　　　　　　南東　　南東　　　　　　　
   　￥ 　VI　￥なし　　なし　　なし　　なし　　なし　　な
   し￥ （ｉ）前記ブロックが浸漬される硫酸銅水溶液、 （ｊ）前記硫酸銅水溶液と前記ブロックとを保持し内部
   寸法がほぼ１９．７ｃｍ×１９．７ｃｍ×１９．７ｃｍ
   の密閉容器、 （ｋ）前記ブロックの全ての前記穴および前記壁部によ
   って画成されかつ上面から広がり底面へ集中する複数の
   流路に沿って流体が注入されおよび排出され得るように
   、前記第１および第９層における前記穴に挿入される５
   つの閉じることが可能な管 を有することを特徴とする特許請求の範囲第１７項に記
   載のＮＭＲ画像装置を較正するための３次元デカルトグ
   リッド。 １９、既知の座標に関して選択的に位置された少くとも
   １つのサブユニットを有することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載のＮＭＲ画像装置を較正するための
   ３次元デカルトグリッド。 ２０、前記少くとも１つのサブユニットは少くとも１個
   の既知サイズのブロックを有することを特徴とする特許
   請求の範囲第１９項に記載のＮＭＲ画像装置を較正する
   ための３次元デカルトグリッド。 ２１、前記少くとも１個のブロックが基板上の正確に画
   成された複数の位置に選択的に取り付け可能であること
   を特徴とする特許請求の範囲第２０項に記載のＮＭＲ画
   像装置を較正するための３次元デカルトグリッド。 ２２、前記少くとも１つのサブユニットに選択的に取り
   付け可能である既知サイズの少くとも１個の次のブロッ
   クを有する少くとも１つの次のサブユニットを有するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２０項に記載のＮＭＲ
   画像装置を較正するための３次元デカルトグリッド。 ２３、前記少くとも２つのサブユニットは中空で密閉さ
   れ、かつそれぞれ異なるＮＭＲ測定可能特性を有するそ
   れぞれ異なるＮＭＲ信号形成流体を有して、前記それぞ
   れ異なるＮＭＲ測定可能特性を有する小さな局在化され
   た容量が作り出されることを特徴とする特許請求の範囲
   第２２項に記載のＮＭＲ画像装置を較正するための３次
   元デカルトグリッド。 ２４、前記それぞれ異なるＮＭＲ測定可能特性がそれぞ
   れ異なるＴ＿１、Ｔ＿２緩和時間であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第２３項に記載のＮＭＲ画像装置を較
   正するための３次元デカルトグリッド。 ２５、前記それぞれ異なるＮＭＲ測定可能特性がそれぞ
   れ異なるＮＭＲスペクトルであることを特徴とする特許
   請求の範囲第２３項に記載のＮＭＲ画像装置を較正する
   ための３次元デカルトグリッド。 ２６、前記少くとも１個のブロックは中空で密閉されか
   つＮＭＲ信号形成流体を有することを特徴とする特許請
   求の範囲第２０項に記載のＮＭＲ画像装置を較正するた
   めの３次元デカルトグリッド。 ２７、前記信号形成流体を除去し取り換え手段を有して
   、前記ＮＭＲ信号形成流体が取り換えられた後に前記少
   くとも１個のブロックが密封されることを特徴とする特
   許請求の範囲第２４項に記載のＮＭＲ画像装置を較正す
   るための３次元デカルトグリッド。 ２８、ＮＭＲ信号形成流体は前記少くとも１つの穴を通
   って前記少くとも１個のブロックに選択的に導入される
   ように前記少くとも１個のブロックが中空で少くとも１
   つの外部穴を画成することを特徴とする特許請求の範囲
   第２０項に記載のＮＭＲ画像装置を較正するための３次
   元デカルトグリッド。 ２９、前記少くとも１つのサブユニットは１個のブロッ
   クが他のブロックの上に積み上げられた少くとも２個の
   ほぼ同一のブロックを有することを特徴とする特許請求
   の範囲第１８項に記載のＮＭＲ画像装置を較正するため
   の３次元デカルトグリッド。 ３０、前記少くとも２個の同一ブロックは中空であり、
   この２個のブロックのうちの１個は密閉されてＮＭＲ信
   号形成流体を有し、前記２個のブロックのうちのもう１
   個は少くとも１つの外部穴を画成して、ＮＭＲ信号形成
   流体に対して流れ通れるようにすることを特徴とする特
   許請求の範囲第２９項に記載のＮＭＲ画像装置を較正す
   るための３次元デカルトグリッド。 ３１、前記少くとも１つのサブユニットは複数個のほぼ
   同一のブロックを有し、このブロックは中空で密閉され
   ていて、このブロックの少くとも２つはそれぞれ異なる
   ＮＭＲ測定可能特性を有するそれぞれ異なるＮＭＲ信号
   形成流体を有することを特徴とする特許請求の範囲第１
   ９項に記載のＮＭＲ画像装置を較正するための３次元デ
   カルトグリッド。 ３２、前記少くとも１つのサブユニットは複数個のほぼ
   同一のブロックを有し、このブロックは中空で密閉され
   ていて、連通室を形成するように内部で連通することを
   特徴とする特許請求の範囲第１９項に記載のＮＭＲ画像
   装置を較正するための３次元デカルトグリッド。 ３３、少くとも１つの横断面に沿って３次元ファントム
   の画像を形成し、前記ファントムは層に積み上げられる
   複数個の既知サイズのほぼ同一のブロックを含んで３次
   元グリッドを形成し、前記ブロックは第１の流体に浸漬
   され、前記ブロックおよび前記第１の流体は密閉容器内
   に保持されることを特徴とするＮＭＲ画像装置を較正す
   る方法。 ３４、（ａ）少くとも１つの第２の流体を前記ファント
   ムの外側の第１の表面における少くとも１つの入口に導
   入し、前記入口は前記ファントムの内部の少くとも１つ
   の流路と連通し、（ｂ）前記少くとも１つの第２の流体
   を前記ファントムの外側の第２の表面における少くとも
   １つの出口から排出し、前記出口は前記流路と連通し、 （ｃ）続く少くとも１回、前記横断面で前記３次元グリ
   ッドの画像を形成することにより前記ファントムを通る
   流体の流れの概要が得られる ことを特徴とする特許請求の範囲第３３項に記載のＮＭ
   Ｒ画像装置を較正する方法。 ３５、前記ファントムを通る前記第２の流体をくみ上げ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３４項に記載のＮ
   ＭＲ画像装置を較正する方法。 ３６、前記第１の流体と同一の前記第２の流体を導入す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３４項に記載のＮ
   ＭＲ画像装置を較正する方法。 ３７、少くとも２つの異なる前記第２の流体を前記入口
   に導入することを特徴とする特許請求の範囲第３４項に
   記載のＮＭＲ画像装置を較正する方法。 ３８、（ａ）前記第２の流体が前記ファントムを通って
   移動する時間のあいだに複数の画像を撮り、 （ｂ）前記複数の画像を用いてＴ＿１とＴ＿２との漸次
   的変化を測定する ことを特徴とする特許請求の範囲第３７項に記載のＮＭ
   Ｒ画像装置を較正する方法。 ３９、（ａ）前記第２の流体が前記ファントムを通って
   移動する時間のあいだに複数の画像を撮り、 （ｂ）部分的な分光の漸次的変化を得るために複数の横
   断面における複数の位置でスペクトルを測定する ことを特徴とする特許請求の範囲第３７項に記載のＮＭ
   Ｒ画像装置を較正する方法。 ４０、画像形成段階で形成される画像から流体の空間的
   漸次的変化を測定することを特徴とする特許請求の範囲
   第３４項に記載のＮＭＲ画像装置を較正する方法。 ４１、画像形成段階で形成される画像から流体の流れの
   空間的漸次的変化を測定することを特徴とする特許請求
   の範囲第３４項に記載のＮＭＲ画像装置を較正する方法
   。