KR20220006037A

KR20220006037A - 초저 필드 이완 분산을 위한 시스템들 및 방법들

Info

Publication number: KR20220006037A
Application number: KR1020217027799A
Authority: KR
Inventors: 뮬러 고메스
Original assignee: 프로맥소 인크.
Priority date: 2019-02-15
Filing date: 2020-02-14
Publication date: 2022-01-14
Also published as: US11921178B2; EP3924745A1; MX2021009756A; BR112021015713A2; JP2022520808A; WO2020168233A1; IL285535A; SG11202108781SA; EP3924745A4; CN113767297A; CA3129840A1; AU2020223171A1; US20220146613A1

Abstract

필드 순환형 자기 공명 시스템의 시스템 및 필드 순환형 자기 공명 시스템을 동작시키는 방법이 설명된다. 다양한 실시예들에 따르면, 개시된 시스템은 정적 필드 자석을 포함하고, 이러한 자석은 주어진 시야, 무선 주파수 코일, 및 필드 순환 자석에 낮은 정적 외부 자기장을 제공하도록 구성된다. 다양한 실시예들에 따르면, 이러한 방법은 주어진 시야 내에서 조직 샘플을 촬영하도록 구성되는 정적 필드 자석을 제공하는 단계, 주어진 시야에 낮은 정적 외부 자기장을 인가하는 단계, 순환 무선 주파수 필드를 생성하도록 구성되는 무선 주파수 코일을 제공하는 단계, 필드 순환 자석을 제공하는 단계, 주어진 시야 내에서 낮은 정적 외부 자기장을 변경하는 단계, 및 시스템으로부터 영상들을 수집하는 단계를 포함한다.

Description

초저 필드 이완 분산을 위한 시스템들 및 방법들

<관련 출원들>

본 출원은 2019년 2월 15일자로 출원된, 발명의 명칭이 "SYSTEMS AND METHODS FOR ULTRALOW FIELD RELAXATION DISPERSION"인 미국 임시 특허 출원 제62/806,664호에 대한 우선권 및 그 이익을 주장하며, 그 전체 내용들은 모든 목적들을 위해 본 명세서에 의해 참조로 원용된다.

<배경 기술>

본 명세서에 개시되는 실시예들은 일반적으로, 예를 들어, MRI(magnetic resonance imaging)를 통해 조직 샘플들 및 환자들을 촬영하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.

MRI 시스템의 유효성은 영상에서 품질 콘트라스트를 생성하는 그 능력과 강하게 상관될 수 있어, 상이한 종류의 조직들 및/또는 단일 종류의 조직 내의 변경들 사이를 더 잘 구별한다는 점이 잘 알려져 있다. 상이한 개별 복셀들이 콘트라스트에서 더 많이 상이할수록, 의사는 더 쉽게 진단을 행할 수 있다. 따라서, 콘트라스트의 증가를 가능한 한 많이 가능하게 하는 시스템들을 개발하는 것이 업계에서의 잘 알려진 소망이다. 콘트라스트는 조직의 이완 시간에 의존한다. 확장에 의해, 상이한 조직들의 이완 시간들이 자기장의 함수로서 변하기 때문에, MRI 시스템이 변하는 자기장들을 제공하면, 영상의 콘트라스트가 더 잘 최대화될 수 있다.

종래의 수단으로 자기장 순환형 MRI를 생성하는 것은 통상적으로 실행 불가능하다는 점이 또한 잘 알려져 있다. 따라서, 자기장 순환을 용이하게 하기 위해 상이한 방법들이 사용될 수 있다. 상이한 자기장들을 생성하는 하나의 이러한 방법은 스핀 고정이다. 대다수의 MRI 시스템들은 조직의 부분들을 스핀 고정할 수 있지만 그렇게 하는 것이 항상 실용적인 것은 아니다. 또한, 현재의 MRI 시스템들은, 생체 내에서와 대조적으로, 절제된 조직을 통상적으로 스핀 고정한다. 스핀 고정은 조직이 경험할 수 있는 임의의 오프셋보다 더 큰 자기장에 의해 자화가 영향을 받을 것을 요구하며, 이는 많은 양의 에너지가 조직 내에 축적되는 것을 초래할 수 있다. 높은 필드들에서, 스핀 고정하기 위해 필요한 강도는 SAR(specific absorption rate) 표준들이 허용하는 것보다 더 클 수 있고, 따라서 MRI 스캔 동안 인체에 엄청난 양의 에너지를 노출시킨다.

순환형 자기장을 생성하는 다른 방법은 시야 내에서 정적 자기장을 변경하기 위해 주변기기를 사용하는 것이다. 그렇게 하는 것은, 예를 들어, 이미 막힌, 종래의 MRI 스캐너의 보어 내로의 삽입물들을 요구할 것이다. 스캐너를 파괴하지 않고 MRI 스캐너 자리 내로 종종 강자성인(강자성 코어들은 전자석의 강도를 증가시킬 수 있음) 전자석을 단지 얻는 것은 어려운 것으로 알려져 있다. 종래의 MRI 스캐너들은 일반적으로 강자성 재료들 상에 너무 많은 힘을 가한다. 심지어 스캐너로부터 강철 렌치만큼 작은 것을 제거하는 것은 어렵고, 자기장을 턴 오프하는 것, 즉 고가의 프로세스를 요구할 수 있다.

이러한 결점들이 주어지면, 현재 실현 가능하지 않은, 예를 들어, 스핀 고정 및 추가된 주변기기들과 같은 방법들을 사용하여 자기장을 효과적으로 순환하는 것에 의해 영상에서 콘트라스트를 최대화하는 MRI 시스템들 및 방법들을 개발할 필요가 존재한다.

다양한 실시예들에 따르면, 자기 공명 시스템이 제공된다. 이러한 자기 공명 시스템은 정적 필드 자석을 포함하고, 이러한 자석은 주어진 시야에 낮은 정적 외부 자기장을 제공하도록 구성되고, 무선 주파수 코일은 낮은 정적 외부 자기장에 펄스형 순환 무선 주파수 필드를 인가하도록 구성된다. 자기 공명 시스템은 정적 필드 자석에 근접하여 배치되고 정적 필드 자석과 동심인 필드 순환 자석을 추가로 포함한다. 이러한 필드 순환 자석은 낮은 정적 외부 자기장을 변경하도록 구성된다. 자기 공명 시스템은 단면 자기 공명 촬영 시스템이다.

다양한 실시예들에 따르면, 자기 공명 시스템이 제공된다. 이러한 자기 공명 시스템은 정적 필드 자석을 포함하고, 이러한 자석은 주어진 시야에 낮은 정적 외부 자기장을 제공하도록 구성되고, 필드 순환 자석은 정적 필드 자석에 근접하여 배치되고 정적 필드 자석과 동심이다. 자기 공명 시스템은 낮은 정적 외부 자기장에 펄스형 순환 무선 주파수 필드를 인가하도록 구성되는 무선 주파수 코일을 추가로 포함한다. 자기 공명 시스템은 단면 자기 공명 촬영 시스템이다.

다양한 실시예들에 따르면, 자기 공명 시스템이 제공된다. 이러한 자기 공명 시스템은 정적 필드 자석- 자석은 주어진 시야에 낮은 정적 외부 자기장을 제공하도록 구성됨 -; 무선 주파수 코일, 및 필드 순환 자석을 포함한다. 무선 주파수 코일은 낮은 정적 외부 자기장에 펄스형 순환 무선 주파수 필드를 인가하도록 구성된다. 필드 순환 자석은 주어진 시야 내에서 낮은 정적 외부 자기장을 변경하도록 구성된다. 자기 공명 시스템은 단면 자기 공명 촬영 시스템이다.

다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환형 자기 공명 시스템을 동작시키는 방법이 제공된다. 이러한 방법은 주어진 시야 내에서 조직 샘플을 촬영하도록 구성되는 정적 필드 자석을 제공하는 단계, 주어진 시야에 낮은 정적 외부 자기장을 인가하는 단계, 순환 무선 주파수 필드를 생성하도록 구성되는 무선 주파수 코일을 제공하는 단계, 낮은 정적 외부 자기장에 펄스형 순환 무선 주파수 필드를 인가하는 단계, 및 시스템으로부터 영상들을 수집하는 단계를 포함한다. 이러한 방법은 필드 순환 자석을 제공하는 단계, 및 주어진 시야 내에서 낮은 정적 외부 자기장을 변경하는 단계를 추가로 포함한다. 자기 공명 시스템은 단면 자기 공명 촬영 시스템이다.

다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환형 자기 공명 시스템을 동작시키는 방법이 제공된다. 이러한 방법은 주어진 시야 내에서 조직 샘플을 촬영하도록 구성되는 정적 필드 자석을 제공하는 단계, 주어진 시야에 낮은 정적 외부 자기장을 인가하는 단계; 필드 순환 자석을 제공하는 단계, 주어진 시야 내에서 낮은 정적 외부 자기장을 변경하는 단계, 및 시스템으로부터 영상들을 수집하는 단계를 포함한다. 이러한 방법은 순환 무선 주파수 필드를 생성하도록 구성되는 무선 주파수 코일을 제공하는 단계, 및 낮은 정적 외부 자기장에 펄스형 순환 무선 주파수 필드를 인가하는 단계를 추가로 포함한다. 자기 공명 시스템은 단면 자기 공명 촬영 시스템이다.

다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환형 자기 공명 시스템을 동작시키는 방법이 제공된다. 이러한 방법은 주어진 시야 내에서 조직 샘플을 촬영하도록 구성되는 정적 필드 자석을 제공하는 단계, 주어진 시야에 낮은 정적 외부 자기장을 인가하는 단계, 순환 무선 주파수 필드를 생성하도록 구성되는 무선 주파수 코일을 제공하는 단계, 필드 순환 자석을 제공하는 단계, 주어진 시야 내에서 낮은 정적 외부 자기장을 변경하는 단계, 및 시스템으로부터 영상들을 수집하는 단계를 포함한다. 이러한 방법은 낮은 정적 외부 자기장에 펄스형 순환 무선 주파수 필드를 인가하는 단계를 추가로 포함한다. 자기 공명 시스템은 단면 자기 공명 촬영 시스템이다.

이러한 그리고 다른 양태들 및 구현들이 아래에 상세히 논의된다. 전술한 정보 및 다음의 상세한 설명은 다양한 양태들 및 구현들의 예시적인 예들을 포함하고, 청구된 양태들 및 구현들의 본질 및 특성을 이해하기 위한 개요 또는 체계를 제공한다. 도면들은 다양한 양태들 및 구현들의 예시 및 추가의 이해를 제공하며, 본 명세서에 포함되어 그 일부를 구성한다.

첨부 도면들이 축척에 맞게 그려지도록 의도되는 것은 아니다. 다양한 도면들에서 비슷한 참조 번호들 및 명칭들은 비슷한 엘리먼트들을 표시한다. 명료성의 목적들을 위해, 모든 도면에서 모든 컴포넌트가 라벨링되는 것은 아닐 수 있다. 도면들에서:
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 다양한 종류의 조직들의 이완 분산을 예시하는 플롯 다이어그램이다.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 다양한 종류의 조직들의 이완 분산을 예시하는 플롯 다이어그램이다.
도 3은, 다양한 실시예들에 따른, 다양한 회전 상관 시간들을 갖는 분자들의 이완 분산을 예시하는 플롯 다이어그램이다.
도 4는, 다양한 실시예들에 따른, 필드 순환형 자기 공명 시스템의 개략적 예시이다.
도 5a 및 도 5b는, 다양한 실시예들에 따른, 예시적인 필드 순환형 자기 공명 시스템(500)의 사시도들을 예시한다.
도 6a는, 다양한 실시예들에 따른, 예시적인 필드 순환형 자기 공명 시스템의 측면도를 예시한다.
도 6b는, 다양한 실시예들에 따른, 도 6a의 예시적인 자기 공명 촬영 시스템의 정면도이다.
도 7은, 다양한 실시예들에 따른, 필드 순환형 자기 공명 시스템을 동작시키는 예시적인 방법에 대한 흐름도이다.
도 8은, 다양한 실시예들에 따른, 필드 순환형 자기 공명 시스템을 동작시키는 예시적인 방법에 대한 다른 흐름도이다.
도 9는, 다양한 실시예들에 따른, 필드 순환형 자기 공명 시스템을 동작시키는 예시적인 방법에 대한 다른 흐름도이다.
도면들이 반드시 축척에 맞게 그려진 것은 아니며, 도면들에서의 객체들도 반드시 서로에 대한 관계에서 축척에 맞게 그려진 것은 아니라는 점이 이해되어야 한다. 도면들은 본 명세서에 개시되는 장치들, 시스템들, 및 방법들의 다양한 실시예들에 대한 명료성 및 이해를 가져오도록 의도되는 묘사들이다. 가능한 곳마다, 동일한 또는 비슷한 부분들을 지칭하기 위해 도면들 전반적으로 동일한 참조 번호들이 사용될 것이다. 또한, 도면들은 어떠한 방식으로도 본 교시내용의 범위를 제한하도록 의도되는 것은 아니라는 점이 이해되어야 한다.

다양한 실시예들의 다음의 설명은 단지 예시적이고 설명적이며, 어떠한 방식으로도 제한적이거나 또는 한정적인 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 교시내용의 다른 실시예들, 특징들, 목적들, 및 이점들은 설명 및 첨부 도면으로부터, 그리고 청구항들로부터 명백할 것이다.

달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어들은 그 다양한 실시예들이 속하는 해당 분야에서의 통상의 기술자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다.

본 명세서에 언급되는 모든 간행물들은 해당 간행물에 설명되는 그리고 본 개시내용과 관련하여 사용될 수 있는 디바이스들, 조성들, 제제들 및 방법론들을 설명하고 개시하기 위한 목적을 위해 본 명세서에 참조로 원용된다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 포함("comprise", "comprises", "comprising", "contain", "contains", "containing", "have", "having" "include", "includes", 및 "including")이라는 용어들 및 그 변형들은 제한적인 것으로 의도되는 것은 아니고, 포괄적 또는 개방적이며, 추가적인, 언급되지 않은 첨가제들, 컴포넌트들, 정수들, 엘리먼트들 또는 방법 단계들을 배제하는 것은 아니다. 예를 들어, 특징들의 리스트를 포함하는 프로세스, 방법, 시스템, 조성, 키트, 또는 장치는 반드시 이러한 특징들로만 제한되는 것은 아니며, 명시적으로 열거되지 않거나 또는 이러한 프로세스, 방법, 시스템, 조성, 키트, 또는 장치에 고유한 다른 특징들을 포함할 수 있다.

동위원소 수소 1의 NMR(nuclear magnetic resonance) 이완은 주로 관심의 객체에서의 스핀들 사이의 쌍극성 결합의 랜덤 변조의 결과이다. 이완의 속도는 측정되는 이완의 타입 및 이완에 기여하는 움직임에 의존할 것이다. MRI(magnetic resonance imaging)에서, 신호는 주로 신체 내의 물에 의해 생성될 것이다. 이러한 물의 이완을 특징화하는 랜덤 회전 확산은 그 시간 스케일들에서 변할 수 있다. 뇌 척수 액, 소변, 또는 혈액에서 발견되는 물과 같은 자유수는 수십 피코초 정도의 상관 시간으로 회전 확산할 것이고, 정확한 수는 유체의 점도에 따라 변한다. 신체 내의 모든 물이 자유는 아니며, 사실상 인체에 결합수가 존재할 수 있다.

물이 조직과 접촉하면, 그 물의 일부 부분은 그 조직과 상호작용할 가능성이 있다. 이러한 상호작용은 조직을 구성하는 단백질들과의 결합의 형태를 취할 수 있다. 이러한 단백질들은 종종 물 분자를 수용하는 것이 가능한 공동들을 갖는다. 이러한 캐비티들은 통상적으로 내부에 결합되는 물의 움직임들을 제약하기에 충분히 작다. 공동 내의 물의 움직임은 연관된 공동 내의 물 분자의 전체 회전 상관 시간을 변경하도록 충분히 제약될 수 있다. 따라서, 결합수의 회전 상관 시간은 이것이 결합된 단백질의 회전 상관 시간에 접근할 것이다.

이러한 결합수는 자유수의 이완 속도들보다 훨씬 느린 속도들로 이완될 것이다. 이러한 결합수은 또한 자유수와 교환될 것이다. 이러한 교환의 타임스케일은 마이크로초 정도이다. 따라서, 임의의 주어진 조직 샘플에는, 결합된 그리고 자유로운, 물의 2개의 집단들이 존재하고, 이러한 2개의 집단들은 교환되고 있다. 그 결과, 느리게 이완하는 자유수는 빠르게 이완하는 결합수와 지속적으로 혼합된다. 자유수 및 결합수는 분광학적으로 또는 공간적으로 구별될 수 없기 때문에, 스캐너로 측정되는 물은 전체 이완 시간 상수로 이완될 것이다. 이러한 이완 시간 상수는, 수십 내지 수백 나노초 범위의, 물에 결합하는 단백질들의 회전 상관 시간에 의해 특징화될 것이다.

따라서, 수십 피코초 정도의 회전 상관 시간을 갖는, 자유수와, 수십 나노초의 회전 상관 시간을 갖는, 결합수 사이에는 회전 상관 시간에서 큰 차이가 존재한다. 이러한 상관 시간에서의 차이는 물의 이완 분산에 영향을 미치고, 따라서 조직의 이완 분산에 영향을 미친다. 이완 분산의 효과들을 추가로 설명하기 위해, 아래에 도시되는 도 1, 도 2 및 도 3은 다양한 측정들 예를 들어 상이한 조직 타입들 및 샘플들의 이완 분산들을 예시한다.

도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 다양한 종류의 조직들의 이완 분산을 예시하는 플롯 다이어그램(100)이다. 이러한 플롯 다이어그램(100)은, 도면에 도시되는 바와 같이, 다양한 종류의 조직들의 이완 분산을 예시한다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 조직의 이완 시간은 Larmor 주파수(자기장 주위의 양성자 또는 전자의 자기 모멘트의 세차 주파수)의 함수로서 극적으로 변경될 수 있다. 유사한 이완 시간들을 갖는 조직이 구별될 수 있도록 Larmor 주파수를 변경하는 것이 유용할 수 있다. Larmor 주파수의 함수로서의 이완 시간에서의 변화는 이완 분산으로 알려져 있다. 샘플의 이완 분산을 측정하는 것은 그 역학을 특성화하고 그것을 다른 종류의 샘플들과 구별하는 민감한 방식이다. 또한, 도 1이 또한 예시하는 바와 같이, 일부 조직들은 높은 주파수들(즉, 높은 자기장)에서 서로 밀접하게 닮을 수 있고, 따라서 구별하기 어렵지만, 이러한 동일한 조직들은 더 낮은 주파수들에서 더 상이할 수 있고, 따라서 더 큰 콘트라스트를 허용하고, 따라서 외관상 유사한 이완 시간들의 조직들 사이를 구별하는 더 큰 능력을 허용한다.

이제 도 2를 참조하면, 이는, 다양한 실시예들에 따른, 다양한 종류의 조직들의 이완 분산을 예시하는 플롯 다이어그램(200)이다. 이러한 플롯 다이어그램(200)은, 도면에 도시되는 바와 같이, 다양한 종류의 조직들의 이완 분산을 예시한다. 그러나, 플롯 다이어그램(200)은 동일한 조직 타입에 대해 건강한 조직 대 종양성 조직을 비교하는 것에 의해 자기장 주파수들에 걸쳐 이완 시간들의 변화들에 의해 이러한 개념을 확장한다. 도 2를 참조하면, 건강한 및 종양성 비장 조직과 마찬가지로, 종양성 근육 조직 대 건강한 근육 조직의 이완 시간이 비교될 수 있다. 쉽게 명백한 바와 같이, 조직 타입의 이완은 그 건강(건강함 대 종양성)에 의해 변경될 수 있고, 이러한 차이들은 더 높은 주파수들(즉, 더 높은 자기장들)에서 수렴한다. 따라서, 건강한 조직과 종양성 조직 사이의 차이들의 식별은 더 낮은 주파수들, 또는 더 낮은 자기장들에서 자기 공명 영상들을 수집하는 것에 의해 강화될 수 있다.

도 3은, 다양한 실시예들에 따른, 다양한 회전 상관 시간들을 갖는 분자들의 이완 분산을 예시하는 플롯 다이어그램(300)이다. 이러한 플롯 다이어그램(300)은, 도면에 도시되는 바와 같이, 상이한 회전 상관 시간들을 갖는 이완 속도들을 예시한다. 자유수 분자들은 짧은 상관 시간을 갖고 한편 결합수는 더 긴 상관 시간을 갖는다. 이러한 것은 자유수가 긴 이완 시간을 갖는 것 및 그 시간이 자기장들에 걸쳐 일관되는 것 양자 모두를 초래한다. 다른 한편, 결합수의 이완 시간은 자기장에 대해 더 가파른 의존성을 갖는다.

위에 언급된 바와 같이, MRI 시스템의 유효성은 영상에서 품질 콘트라스트를 생성하는 그 능력과 강하게 상관될 수 있어, 상이한 종류의 조직들 및/또는 단일 종류의 조직 내의 변경들 사이를 더 잘 구별한다는 점이 잘 알려져 있다. 상이한 개별 복셀들이 콘트라스트에서 더 많이 상이할수록, 의사는 더 쉽게 진단을 행할 수 있다. MRI에서의 복셀의 강도는, 예를 들어, 그 복셀과 연관된 공간의 부분들에서의 물의 이완 속성들에 의존한다. 유사한 이완 시간들을 갖는 복셀들은, 선택되는 촬영 프로토콜에 의존하여, 유사한 강도들을 가질 것이다. 상이한 이완 시간들을 갖는 복셀들이 서로 대비될 것이다. 하나의 복셀을 다른 복셀과 강도가 상이하게 만드는데 많은 변수들이 기여한다. 예를 들어, 각각의 복셀의 조직 조성에서의 차이들은 콘트라스트에 대한 상당한 기여자일 것이다.

샘플들 및 환자들의 이완 분산을 측정하기 위한 많은 기존의 방법들이 존재한다. 이러한 방법들은 2개의 타입들: 정적 필드 순환 및 유효 필드 순환으로 광범위하게 분할될 수 있고, 이들 양자 모두는 종래의 MRI 스캐너에서 구현하기 어렵다.

정적 필드 순환은 샘플 또는 환자의 이완 분산을 측정하는 가장 간단한 방법이다. 필드 순환은 외부 필드의 크기가 스캔의 일부에 대해 변경되는 자기 공명에서의 기술이다. 필드 순환은 관심의 영역에 걸쳐, 다양한 크기들로 설정될 수 있는 필드인, 비교적 균일한 필드를 생성할 수 있는 전자석으로 통상적으로 행해진다. 이러한 디바이스들은 신호 취득을 위해 사용되는 단일 자기장을 통상적으로 가지며, 다른 가능한 필드들은 일부 정보를 신호 상에 인코딩하기 위해 예약된다.

필드 순환 분광계들로 행해지는 예시적인 실험이 여러 단계들에서 달성될 수 있다. 첫째, 전자석이 도달하고 유지할 수 있는 최고 값으로 외부 자기장이 램프 업된다. 이러한 것은 편광 필드로 고려되며, 이는 샘플의 핵 스핀 편광 및 따라서 신호 대 잡음비를 증가시킨다. 일단 샘플이 편광되면, 외부 자기장은 샘플이 그 이완 분산의 원하는 부분으로 되게 하는 값으로 램프 다운된다. 일단 거기서, 샘플은, 샘플의 상이한 부분들의 신호 크기가 그들의 상이한 이완 시간들로 인해 발산하기에 충분히, 잠시 동안 이완될 수 있다. 샘플이 그들의 이완 시간으로 인코딩된 후에, 외부 자기장은 자석과 함께 사용되는 공명 무선 주파수 코일이 튜닝되는 주파수로 다시 램프 업된다. 이러한 프로세스는, 전체 이완 분산 곡선이 샘플링될 때까지, 인코딩 필드가 매번 변경되면서, 여러 번 반복된다. 그러나, 이러한 방법은, 수백 mT(milliTesla)만큼 외부 자기장을 빠르게 램프 업 및 다운하도록 설계되는, 강한 전자석을 요구한다.

외부 자기장의 변경을 요구하지 않는 이완 인코딩에 사용되는 필드의 크기를 순환하는 방법이 또한 존재한다. 모든 MRI(magnetic resonance imaging) 및 NMR(nuclear magnetic resonance) 스캐너들은 스캐닝 장치의 일부로서 튜닝된 무선 주파수 코일을 갖는다. 이러한 코일들은 샘플들에 공명 자기장을 인가하여, 자기장의 유효 강도 및 배향을 변경한다. 예를 들어, 종래의 MRI는 3 T(Tesla)와 동일한 정적 필드 및 수십 μT(microTesla) 정도의 발진 자기장을 생성할 수 있는 무선 주파수 코일을 가질 것이다. 그러나, 무선 주파수 코일이 턴 온되고 샘플의 Larmor 주파수에서 발진하는 필드를 생성하도록 설정될 때, 샘플은 무선 주파수 필드의 크기와 동일한 유효 필드를 경험할 것이다. 정적 필드는 펄스형 무선 주파수 필드에 의해 상쇄될 것이다. 이러한 것은 일종의 이완 분산을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 샘플 또는 환자는 무선 주파수 코일에 의해 생성되는 유효 필드에서 이완되도록 만들어질 수 있다. 무선 주파수 필드의 크기는 전자석의 필드와 같이 필드를 순환시키도록 변경될 수 있어, 샘플의 이완 분산을 연구하는 것을 허용한다. 이러한 것은 스캐너에 전자석을 설치하는 것보다 상당히 적은 하드웨어 변경들을 요구하지만 훨씬 더 제한된 범위의 필드들을 또한 갖는다. MRI 스캐너에 대해, 필드 범위는 1 내지 1000 μT일 것이다. NMR 분광계들은 수십 mT에 도달할 수 있다.

때때로 사용되는 필드 순환에 대한 몇 가지 다른 방식들이 존재한다. 더 새로운 NMR 분광계들은 일반적으로 샘플들을 자석의 주변 필드 내로 왕복시키는 능력을 갖는다. NMR과 함께 사용되는 자석은 7.9 T로부터 23 T로 변할 수 있다. 스캐너와 함께 판매되는 각각의 자석은, 양성자 Larmor 주파수로 통상적으로 변환되는, 하나의 자기장에 있다고 한다. 그러나, 초전도성 자석에 의해 생성되는 자기장은 강한 구배를 갖는다. 이러한 구배는 주변 필드라고 지칭될 수 있고, 이는 자석의 시야로부터 추가로 이동함에 따라 자석의 언급된 필드로부터 지구의 자기장까지 변한다. 일부 더 새로운 분광계들은 이러한 주변 필드를 이용하는 특징을 갖는다. 분광계는 샘플을 시야로부터 주변 필드로 왕복시키고, 여기서 훨씬 더 낮은 자기장에서 이완될 수 있다. 다음으로, 검출을 위해 시야 내로 샘플이 다시 왕복된다.

필드 순환에 대한 다른 방식은 상이한 스캐너들을 사용하여 상이한 자기장들에서 MRI 스캔들을 단순히 수행하는 것이다. 일부 설비들은 1T, 3T 및 7T 스캐너들에 대한 액세스를 가질 수 있다(이러한 것들은 일반적으로 가장 흔한 필드들로 고려됨). 신체의 동일한 부분의 영상들이 각각의 스캐너로 수집될 수 있고, 그로부터 이완 분산에 관한 정보가 추론될 수 있다. 식별되는 분산이 많이 존재하지 않을 가능성이 있지만, 대부분이 10 MHz 아래에서 발생하기 때문에, 콘트라스트에서의 차이들이 현저하다. 그러나, 이러한 것은 다수의 스캔들을 실행하기 위해 상당한 시간 및 비용을 요구하고, 다수의 자기장 강도들에서 다수의 스캐너들을 구매하고 유지하기 위한 자원들을 갖는다.

위에 논의된 바와 같이, 그리고 위에 논의된 알려진 예시적인 방법들 중 일부에 의해 입증되는 바와 같이, 종래의 수단으로 자기장 순환형 MRI를 생성하는 것은 통상적으로 실행 불가능하다. MRI 시스템들에 대해, 상이한 자기장들을 생성하는 잠재적으로 유효한 방법은 스핀 고정의 프로세스이다.

스핀 고정은 인가된, 공명 자기장과 동일한 축을 따라 자화가 유지될 때 생성될 수 있다. 이러한 것은 자화와 동일한 축을 따라 무선 주파수 펄스를 인가하는 것에 의해 행해질 수 있다. 이러한 것은 결국 스핀 고정 펄스가 인가되는 한 횡방향 자화가 위상을 취득하는 것을 방지할 수 있다. 이러한 것은 스핀 고정 자화의 이완 속성들을 또한 변경한다. 자화의 이완 속성들은 2개의 방식들로 변경되며, 그 중 하나는 낮은 필드 시스템에 관련된다. 이완에 대한 관련 변경은 스핀 고정 자화가 스핀 고정을 위해 사용되는 발진 필드와 크기가 동일한 정적 필드에 있는 것처럼 이완될 것이라는 점이다. 무선 주파수 펄스들은 통상적으로 μT(microTesla)에 있고, 편광에 사용되는 필드들은 통상적으로 수십 mT(milliTesla) 내지 수십 Tesla이기 때문에, 스핀 고정은 콘트라스트가 달리 액세스가능한 것보다 훨씬 더 큰 필드에서 조직 이완을 행하는 것을 허용한다. 스핀 고정 펄스로 측정되는 이완 시간은 T1rho로 불린다.

대다수의 MRI 시스템들은 조직의 부분들을 스핀 고정할 수 있지만 그렇게 하는 것이 항상 실용적인 것은 아니다. 또한, 현재의 MRI 시스템들은, 생체 내의 조직과 대조적으로, 절제된 조직을 때때로 효과적으로 스핀 고정시킬 수 있다. 스핀 고정은 조직이 경험할 수 있는 임의의 오프셋보다 더 큰 자기장에 의해 자화가 영향을 받을 것을 요구한다. 높은 필드들에서, 스핀 고정하기 위해 필요한 강도는 SAR(specific absorption rate) 표준들이 허용하는 것보다 더 클 수 있고, 따라서 MRI 스캔 동안 인체에 엄청난 양의 에너지를 노출시킨다. 외부 자기장이 더 높을수록, 무선 주파수 코일에 의해 더 많은 에너지가 축적된다. SAR의 스케일링은 아래에 보여진다:

SAR = 특정 흡수 속도

B ₀ = 외부 자기장

다시, 위에 논의된 바와 같이, 그리고 위에 논의된 알려진 예시적인 방법들 중 일부에 의해 입증되는 바와 같이, 종래의 수단으로 자기장 순환형 MRI를 생성하는 것은 통상적으로 실행 불가능하다. MRI 시스템들에 대해, 상이한 자기장들을 생성하는 다른 잠재적으로 유효한 방법은 MRI 스캐너의 보어에서 삽입물들(또는 주변기기들)을 제공하는 것이고, 보어는, 예를 들어, 스캐닝 프로세스 동안 환자를 수용하는 전신 MRI 스캐너에서의 개구, 또는 특정 신체 부분을 수용하는 휴대용 또는 현장 진단 스캐너에서의 개구이다.

출원인들은, 낮은 자기장 MRI 스캐너에 대한 특정 MRI(또는 분광계) 설계(예를 들어, 단면 MRI 설계)를 제공하는 것이 유효한 스핀 고정을 통해 영상 콘트라스트를 개선하기 위해 필드 순환을 용이하게 할 수 있다는 점을 발견하였다. 이와 같이, 스핀 고정은 표준 MRI 머신들에서 이러한 스핀 고정 방법과 상응하는 엄청난 양의 에너지에 신체를 노출시키지 않고서 발생할 수 있고, 그 양들은 위에 논의된 바와 같은 SAR 표준들을 종종 초과할 수 있다. 출원인은, 낮은 자기장 MRI 스캐너에 대한 특정 MRI(또는 분광계) 설계(예를 들어, 단면 MRI 설계)를 제공하는 것이 영상 콘트라스트를 개선하기 위해 필드 순환을 또한 보조할 수 있을 정도로 충분히 가까운 거리에서 보어 내로의 삽입물들 또는 주변기기들의 유효한 추가를 허용할 수 있다는 점을 추가로 발견하였다.

도 4는, 다양한 실시예들에 따른, 필드 순환형 자기 공명 시스템(400)의 개략적 예시이다. 다양한 실시예들에 따르면, 시스템(400)은 단면 자기 공명 촬영 시스템일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 시스템(400)은 자기 공명 촬영 스캐너 또는 자기 공명 촬영 분광계를 포함할 수 있다. 도 4에 도시되는 바와 같이, 시스템(400)은 정적 필드 자석(420)을 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 정적 필드 자석(420)은 주어진 시야 내에서 조직 샘플을 촬영하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 조직 샘플은 검사되는 사람의 임의의 해부학적 부분일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 정적 필드 자석(420)은 병렬 구성으로 복수의 원통형 영구 자석들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 정적 필드 자석(420)은 그 중심에 보어를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 정적 필드 자석(420)은 보어를 포함하지 않을 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 보어는 1 인치 내지 20 인치의 직경을 가질 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 보어는 1 인치 내지 4 인치, 4 인치 내지 8 인치, 및 10 인치 내지 20 인치의 직경을 가질 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 주어진 시야는 구체형 또는 원통형 시야일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 구체형 시야는 직경이 2 인치 내지 20 인치일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 구체형 시야는 1 인치 내지 4 인치, 4 인치 내지 8 인치, 및 10 인치 내지 20 인치의 직경을 가질 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 원통형 시야는 대략 2 인치 내지 20 인치 길이이다. 다양한 실시예들에 따르면, 원통형 시야는 1 인치 내지 4 인치, 4 인치 내지 8 인치, 및 10 인치 내지 20 인치의 길이를 가질 수 있다.

도 4에 도시되는 바와 같이, 시스템(400)은 무선 주파수 코일(440)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 무선 주파수 코일(440)은 순환 무선 주파수 필드를 생성하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 무선 주파수 코일(440)은 스핀 고정을 위해 사용될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 무선 주파수 코일(440)은 낮은 정적 외부 자기장에 펄스형 순환 무선 주파수 필드를 인가하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 순환 무선 주파수 필드는 1 μT 내지 1 mT의 범위일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 순환 무선 주파수 필드는 100 μT 내지 900 μT의 범위일 수 있다.

도 4에 도시되는 바와 같이, 시스템(400)은 필드 순환 자석(460)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석(460)은 낮은 정적 외부 자기장에 근접하여 배치될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석(460)은 정적 필드 자석(420)에 근접하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 필드 순환 자석(460)은 정적 필드 자석(420)의 전방, 후방 또는 중간에 배치될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석(460)은 정적 필드 자석(420)과 동심일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석(460)은 전자석, 주 자석에 대해 이동하도록 구성되는 영구 자석, 또는 낮은 정적 외부 자기장을 조정하고 성형하는 강자성 또는 자화가능한 재료를 포함하는 영구 자석일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석(460)은 정적 필드 자석에 의해 생성되는 필드를 가산하거나 또는 그로부터 감산하는 필드를 생성하도록 구성되는 솔레노이드 코일일 수 있어, 상이한 필드들에서의 이완 인코딩을 허용한다.

다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석(460)은 자석의 중심에 개구를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석(460)은 도넛 형상 링, 원통형 형상 링, 또는 타원형 형상 링일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석(460)은 링 구성, 또는 원주 주위에 형성되는 복수의 자석들을 갖는 임의의 다른 적합한 형상 또는 구성으로 배열되는 복수의 자석들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석(460)은 0.5 mT 내지 1 T의 자기장 강도를 가질 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석(460)은 5 mT 내지 195 mT의 자기장 강도를 가질 수 있다.

도 5a 및 도 5b는, 다양한 실시예들에 따른, 예시적인 필드 순환형 자기 공명 시스템(500)의 사시도들을 예시한다. 다양한 실시예들에 따르면, 시스템(500)은, 예를 들어, 본 명세서에 개시되는 바와 같이, 자기 공명 촬영 스캐너 또는 자기 공명 촬영 분광계를 포함하는 단면 자기 공명 촬영 시스템을 포함하는, 임의의 MRI 시스템일 수 있다.

도 5a 및 5b에 도시되는 바와 같이, 시스템(500)은, 예를 들어 이에 제한되는 것은 아니지만, 자석들, 전자석들, 무선 주파수 필드들을 생성하기 위한 코일들, 예를 들어 이에 제한되는 것은 아니지만, 시스템(500)의 제어, 전력 공급, 및/또는 모니터링을 위한, 다양한 전자 컴포넌트들 포함하는 다양한 컴포넌트들을 수용할 수 있는 하우징(510)을 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 하우징(510)은, 예를 들어, 정적 필드 자석(420), 무선 주파수 코일(440), 및/또는 필드 순환 자석(460)을 하우징(510) 내에 수용할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 시스템(500)은, 예를 들어, 정적 필드 자석(420), 무선 주파수 코일(440), 및/또는 필드 순환 자석(460)과 같은, 자기 컴포넌트들의 그 중심에 보어(520)를 또한 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석(460)은 보어(520)에 삽입될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석(460)은 보어(520)에 근접하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 필드 순환 자석(460)은 보어(520)의 전방, 후방 또는 중간에 배치될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석(460)은 보어(520)에 근접하여, 또는 보어의 입구에 배치될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 보어(520)는 1 인치 내지 20 인치의 직경을 가질 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 보어(520)는 1 인치 내지 4 인치, 4 인치 내지 8 인치, 및 10 인치 내지 20 인치의 직경을 가질 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 시스템(500)은 보어를 포함하지 않을 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 시스템(500)은 도 5b에 도시되는 바와 같이 주어진 시야(530) 내에서 조직 샘플을 촬영하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 주어진 시야(530)는, 이에 제한되는 것은 아니지만 사람의 임의의 해부학적 부분을 포함하는, 조직 샘플이 검사, 평가, 및/또는 촬영되는 3D(three dimension) 체적 공간이다. 다양한 실시예들에 따르면, 주어진 시야(530)는 구체형 또는 원통형 시야일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 구체형 시야는 직경이 2 인치 내지 20 인치일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 구체형 시야는 1 인치 내지 4 인치, 4 인치 내지 8 인치, 및 10 인치 내지 20 인치의 직경을 가질 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 원통형 시야는 대략 2 인치 내지 20 인치 길이이다. 다양한 실시예들에 따르면, 원통형 시야는 1 인치 내지 4 인치, 4 인치 내지 8 인치, 및 10 인치 내지 20 인치의 길이를 가질 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 예를 들어, 정적 필드 자석(420), 무선 주파수 코일(440), 및/또는 필드 순환 자석(460)과 같은, 자기 컴포넌트들은 주어진 시야(530)에서 검사, 평가, 및/또는 촬영 동안 생성 및/또는 강화하도록 구성된다.

도 5b에 도시되는 바와 같이, 주어진 시야(530)는 시스템(500)의 보어(520)에 근접하거나, 또는 그 전방에 있는 표면(515) 근처에 존재한다. 다양한 실시예들에 따르면, 표면(515)은 곡선형이거나, 평평하거나, 오목하거나, 볼록하거나, 또는 곡선 표면을 달리 가질 수 있다.

도 6a는, 다양한 실시예들에 따른, 예시적인 필드 순환형 자기 공명 시스템(600)의 측면도를 예시한다. 도 6b는 예시적인 자기 공명 촬영 시스템(600)의 정면도를 예시한다. 다양한 실시예들에 따르면, 시스템(600)은, 예를 들어, 본 명세서에 개시되는 바와 같이, 자기 공명 촬영 스캐너 또는 자기 공명 촬영 분광계를 포함하는 단면 자기 공명 촬영 시스템을 포함하는, 임의의 MRI 시스템일 수 있다.

도 6a 및 6b에 도시되는 바와 같이, 시스템(600)은, 예를 들어 이에 제한되는 것은 아니지만, 자석들, 전자석들, 무선 주파수 필드들을 생성하기 위한 코일들, 예를 들어 이에 제한되는 것은 아니지만, 시스템(600)의 제어, 전력 공급, 및/또는 모니터링을 위한, 다양한 전자 컴포넌트들 포함하는 다양한 컴포넌트들을 수용할 수 있는 하우징(610)을 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 하우징(610)은, 예를 들어, 정적 필드 자석(420) 및/또는 무선 주파수 코일(440)을 하우징(610) 내에 수용할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 시스템(600)은 그 중심에 보어(620)를 또한 포함한다. 도 6a 및 6b에 도시되는 바와 같이, 하우징(610)은 시스템(600)의 전방(612), 후방(614), 및 표면(615)을 또한 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 표면(615)은 곡선형이거나, 평평하거나, 오목하거나, 볼록하거나, 또는 곡선 표면을 달리 가질 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 시스템(600)은 도 6b에 도시되는 바와 같이 주어진 시야(630) 내에서 조직 샘플을 촬영하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 주어진 시야(630)는, 이에 제한되는 것은 아니지만 사람의 임의의 해부학적 부분을 포함하는, 조직 샘플이 검사, 평가, 및/또는 촬영되는 3D(three dimension) 체적 공간이다. 다양한 실시예들에 따르면, 주어진 시야(630)는 구체형 또는 원통형 시야일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 구체형 시야는 직경이 2 인치 내지 20 인치일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 구체형 시야는 1 인치 내지 4 인치, 4 인치 내지 8 인치, 및 10 인치 내지 20 인치의 직경을 가질 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 원통형 시야는 대략 2 인치 내지 20 인치 길이이다. 다양한 실시예들에 따르면, 원통형 시야는 1 인치 내지 4 인치, 4 인치 내지 8 인치, 및 10 인치 내지 20 인치의 길이를 가질 수 있다.

도 6a 및 도 6b에 도시되는 바와 같이, 시스템(600)은 시스템(600)의 전방(612) 상에 그리고 표면(615) 근처에 배치되는 필드 순환 자석(660)을 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석(660)은 시스템(600)의 전방(612) 상의 표면(615)의 중심에 근접하여 배치된다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석(660)은 전자석, 주 자석에 대해 이동하도록 구성되는 영구 자석, 또는 낮은 정적 외부 자기장을 조정하고 성형하는 강자성 또는 자화가능한 재료를 포함하는 영구 자석일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석(660)은 정적 필드 자석에 의해 생성되는 필드를 가산하거나 또는 그로부터 감산하는 필드를 생성하도록 구성되는 솔레노이드 코일일 수 있어, 상이한 필드들에서의 이완 인코딩을 허용한다.

도 6b에 도시되는 바와 같이, 주어진 시야(630)는 시스템(600)의 전방(612)에서 표면(615)의 중심에 존재한다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석(660)은 주어진 시야(630) 내에 배치된다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석(660)은 주어진 시야(630)와 동심으로 배치된다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석(660)은 보어(620)에 삽입될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석(660)은 보어(620)에 근접하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 필드 순환 자석(660)은 보어(620)의 전방, 후방 또는 중간에 배치될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석(660)은 보어(620)에 근접하여 또는 보어의 입구에 배치될 수 있다.

도 6a에 도시되는 바와 같이, 시스템(600)은, 예를 들어, 시스템(600)을 제어하도록 구성되는 컴퓨터, 하나 이상의 전원, 데이터 취득 장비 등과 같은, 다양한 보조 컴포넌트들을 수용하기 위한 랙(680)을 또한 포함한다. 도 6a에 도시되는 바와 같이, 시스템(600)은 하우징(610)에서의 다양한 컴포넌트를 랙(680) 내부에 수용되는 다양한 컴포넌트에 연결하기 위한 도관(685)을 또한 포함한다. 도 6a에 도시되는 바와 같이, 필드 순환 자석(660)은 연결부(665)를 통해 도관(685)에 연결된다. 다양한 실시예들에 따르면, 연결부(665)는 자석들로부터 차폐되는 임의의 적합한 전력 케이블일 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 낮은 정적 외부 자기장을 제공하도록 구성되는 정적 필드 자석(예를 들어, 정적 필드 자석(420))을 포함하는 자기 공명 시스템(본 명세서에서 필드 순환형 자기 공명 시스템이라고 또한 지칭됨)이 제공된다. 자기장은 주어진 시야까지 약 50 mT 내지 약 60 mT, 약 45 mT 내지 약 65 mT, 약 40 mT 내지 약 70 mT, 약 35 mT 내지 약 75 mT, 약 30 mT 내지 약 80 mT, 약 25 mT 내지 약 85 mT, 약 20 mT 내지 약 90 mT, 약 15 mT 내지 약 95 mT 및 약 10 mT 내지 약 100 mT로 변할 수 있다. 자기장은 약 10 mT 내지 약 15 mT, 약 15 mT 내지 약 20 mT, 약 20 mT 내지 약 25 mT, 약 25 mT 내지 약 30 mT, 약 30 mT 내지 약 35 mT, 약 35 mT 내지 약 40 mT, 약 40 mT 내지 약 45 mT, 약 45 mT 내지 약 50 mT, 약 50 mT 내지 약 55 mT, 약 55 mT 내지 약 60 mT, 약 60 mT 내지 약 65 mT, 약 65 mT 내지 약 70 mT, 약 70 mT 내지 약 75 mT, 약 75 mT 내지 약 80 mT, 약 80 mT 내지 약 85 mT, 약 85 mT 내지 약 90 mT, 약 90 mT 내지 약 95 mT, 및 약 95 mT 내지 약 100 mT로 또한 변할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 자기장은 또한 약 10 mT 내지 약 1T, 약 15 mT 내지 약 900 mT, 약 20 mT 내지 약 800 mT, 약 25 mT 내지 약 700 mT, 약 30 mT 내지 약 600 mT, 약 35 mT 내지 약 500 mT, 약 40 mT 내지 약 400 mT, 약 45 mT 내지 약 300 mT, 약 50 mT 내지 약 200 mT, 약 50 mT 내지 약 100 mT, 약 45 mT 내지 약 100 mT, 약 40 mT 내지 약 100 mT, 약 35 mT 내지 약 100 mT, 약 30 mT 내지 약 100 mT, 약 25 mT 내지 약 100 mT, 약 20 mT 내지 약 100 mT, 및 약 15 mT 내지 약 100 mT로 변할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 자기 공명 시스템은 MRI 스캐너 또는 분광계이다.

다양한 실시예들에 따르면, 시야는 구체형 또는 원통형 시야이다. 다양한 실시예들에서, 시야는 대략 4 인치 직경 및/또는 4 인치 길이이다. 직경 및 길이들에 대한 시야는 약 10 내지 약 11 인치, 약 9 내지 약 12 인치, 약 8 내지 약 13 인치, 약 7 내지 약 14 인치, 약 6 내지 약 15 인치, 약 5 내지 약 16 인치, 약 4 내지 약 17 인치, 약 3 내지 약 18 인치, 약 2 내지 약 19 인치, 약 1 내지 약 20 인치, 약 1 내지 약 30 인치, 및 약 1 내지 약 40 인치로 변할 수 있다. 직경 및 길이들에 대한 시야는 약 1 내지 약 2 인치, 약 2 내지 약 3 인치, 약 3 내지 약 4 인치, 약 4 내지 약 5 인치, 약 5 내지 약 6 인치, 약 6 내지 약 7 인치, 약 7 내지 약 8 인치, 약 8 내지 약 9 인치, 약 9 내지 약 10 인치, 약 10 내지 약 11 인치, 약 11 내지 약 12 인치, 약 12 내지 약 13 인치, 약 13 내지 약 14 인치, 약 14 내지 약 15 인치, 약 15 내지 약 16 인치, 약 16 내지 약 17 인치, 약 17 내지 약 18 인치, 약 18 내지 약 19 인치, 약 19 내지 약 20 인치, 약 3 내지 약 5 인치, 약 2 내지 약 6 인치, 약 1 내지 약 7 인치, 약 1 내지 약 5 인치, 및 약 1 내지 약 4 인치로 또한 변할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 시스템은 자석에 의해 방출되는 낮은 정적 외부 자기장에 필드 순환을 인가하도록 구성된다. 다양한 실시예들에서, 시스템은 스핀 고정 필드를 인가하는 것에 의해 자석에 의해 제공되는 낮은 정적 외부 자기장에 필드 순환을 제공하도록 구성되고, 스핀 고정 필드는 자석에 의해 방출되는 자화를 무선 주파수 펄스로 스핀 고정한다. 다양한 실시예들에서, 시스템은 주어진 시야 내에서 정적 자기장을 변경하기 위해 주변기기(예를 들어, 필드 순환 자석)를 추가로 포함하는 것에 의해 자석에 의해 방출되는 낮은 정적 외부 자기장에 필드 순환을 제공하도록 구성된다. 스핀 고정은 주변기기가 활성이 아닐 때 수행될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 부여되는 낮은 자기장은 SAR 표준들보다 실질적으로 아래이다. 다양한 실시예들에서, 시스템은 단면 MRI 시스템이다.

다양한 실시예들에 따르면, 위 내용은, 예를 들어, 자석(예를 들어, 정적 필드 자석)에 삽입물들(예를 들어, 본 명세서에 설명되는 바와 같은 필드 순환 자석과 같은 주변기기)을 추가하는 것 또는 스핀 고정을 사용하여, 예를 들어, 외부 자기장을 필드 순환하도록 구성되는 자기 공명 시스템을 언급하지만, 본 개시내용은 시야 내에서 조직을 촬영하기 위한 방법을 또한 고려한다. 이러한 방법은, 예를 들어, 자석을 포함하는 자기 공명 시스템을 제공하는 단계, 시야 내에서 조직 샘플을 제공하는 단계, 주어진 시야에 낮은 정적 외부 자기장을 인가하는 단계, 그 낮은 정적 외부 자기장을 필드 순환하는 단계, 및 시스템으로부터 영상들을 수집하는 단계를 포함할 수 있다. 필드 순환은 자석에 스핀 고정 필드를 인가하는 것 및/또는 삽입물 또는 주변기기를 인가하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 여기 후에 원하는 슬라이스의 Larmor 주파수에 대한 공명 시에 필드를 연속적으로 인가하는 것에 의해 스핀 고정이 행해질 수 있다. 스핀 고정 필드가 자화와 동일 선상에 있으면, 자화는 스핀 고정될 것이다. 이러한 것은 전송 코일만을 요구한다.

시스템에 의해 제공되는 낮은 자기장들에서의 스핀 고정에 의해, SAR에 의해 낮은 레벨의 외부 필드로 제한되지 않는 필드의 크기 및 지속기간으로, 자기 공명 시스템은 외부 필드를 순환시키지 않고 조직에 대한 이완 분산 실험을 수행할 수 있다. 외부 필드는 정적일 수 있지만, 스핀 고정 필드의 강도는 변할 수 있다. 시스템은 약 450 μT 내지 약 550 μT, 약 400 μT 내지 약 600 μT, 약 350 μT 내지 약 650 μT, 약 300 μT 내지 약 700 μT, 약 250 μT 내지 약 750 μT, 약 200 μT 내지 약 800 μT, 약 150 μT 내지 약 850 μT, 약 100 μT 내지 약 900 μT, 약 50 μT 내지 약 950 μT, 약 10 μT 내지 약 990 μT, 및 약 1 μT 내지 약 1 mT의 범위의 스핀 고정 필드들을 인가할 수 있다. 스핀 고정 필드들의 범위는 또한 약 1 μT 내지 약 50 μT, 약 50 μT 내지 약 100 μT, 약 100 μT 내지 약 150 μT, 약 150 μT 내지 약 200 μT, 약 200 μT 내지 약 250 μT, 약 250 μT 내지 약 300 μT, 약 300 μT 내지 약 350 μT, 약 350 μT 내지 약 400 μT, 약 450 μT 내지 약 500 μT, 약 500 μT 내지 약 550 μT, 약 550 μT 내지 약 600 μT, 약 600 μT 내지 약 650 μT, 약 650 μT 내지 약 700 μT, 약 700 μT 내지 약 750 μT, 약 750 μT 내지 약 800 μT, 약 800 μT 내지 약 850 μT, 약 850 μT 내지 약 900 μT, 약 900 μT 내지 약 950 μT, 및 약 950 μT 내지 약 1 mT의 범위일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 시스템은 약 0.5 μT 내지 약 1 mT의 스핀 고정 필드를 인가할 수 있다.

이러한 스핀 고정 체제는 스핀 고정 필드의 강도를 변경하는 것에 의해 영상의 콘트라스트를 변경하는 것을 허용한다. 다수의 스핀 고정 실험들을 수행하는 것에 의해, 수집되는 이완 시간들을 간단한 모델에 피팅하는 것에 의해 회전 상관 시간을 추출할 수 있다. 이러한 것은 많은 상이한 조건들 하에서 연구하는 것에 의해 조직에 대한 더 큰 통찰력을 얻는 것을 허용한다. 주요 하드웨어 변경들 없이 시스템의 이완 역학을 변경하는 것에 의해, 세포질에서의 증가와 같은, 암과 연관된 조직에 대한 변경들이 가시화될 수 있다. 단지 바이너리 시간 값 T1 및 시간 값 T2 대신에, 복수의 이완 시간들의 분포가, 스핀 고정 이완 분산을 갖는 방사선 전문의에게 이용가능하게 된다.

위에 개시된 것 외에 더 낮은 자기장들에서의 스핀 고정에 대한 다수의 이점들이 존재한다. 예를 들어, 높은 자기장들에서, 스핀 고정의 기간 동안의 이완에 대한 적어도 2개의 주요 기여들: 쌍극성 결합으로 인한 이완 및 화학적 교환으로 인한 이완이 존재한다. 화학적 교환 기여는 외부 자기장의 제곱에 따라 증가한다. 필드가 더 강할수록, 화학적 교환 기여는 T1rho 이완(스핀 고정 펄스로 측정되는 이완 시간)을 지배한다. 더 낮은 자기장들에서, T1rho 이완에 대한 화학적 교환 기여는 소멸된다. 그 결과, 쌍극성 이완 분산을 수집하기 위해 스핀 고정을 사용하는 것에 관심이 있으면, 분산이 이완에 대한 화학적 교환 기여들과 혼합될 것이기 때문에 높은 자기장들에서 그렇게 하는 것은 어려울 것이다. 화학적 교환으로부터의 기여가 또한 스핀 고정 필드의 크기에 따라 스케일링되기 때문에, 심지어 스핀 고정으로 높은 정적 자기장들에서 더 낮은 필드들을 샘플링하는 것도 극히 어려워진다.

다양한 실시예들에 따르면, 자기 공명 시스템은 삽입물 또는 주변기기를 추가로 포함할 수 있거나 또는 이들을 수용하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 삽입물 또는 주변기기는 전자석이다. 전자석은, 예를 들어, 에어 코어, 강자성 코어, 또는 유전체 코어일 수 있다. 위에 언급된 바와 같이, 예를 들어, 낮은 정적 자기장으로 인해, 전자석으로 시스템의 정적 필드를 변경하는 것이 훨씬 더 실현 가능하다. 종래의 MRI에 사용되는 초전도성 자석과 달리, 본 명세서에서의 시스템은 훨씬 더 약한 영구 필드를 갖는다. 강력한 전자석에 필요한 하드웨어, 본 명세서에서의 시스템에 가까운, 강자성 컴포넌트들을 가질 수 있는 하드웨어를 가져오는 것은 초전도성 자석에 가까운 유사한 디바이스를 가져오는 것보다 상당히 더 안전하다. 또한, 위에 논의되고, 예를 들어, 도 4, 5a, 5b, 6a 및 6c에 예시되는 바와 같이, 시야는, 보어가 아니라, 자석의 표면 상에 제공될 수 있어서, 훨씬 더 용이한 액세스를 허용한다. 유사한 디바이스(삽입물 또는 주변기기)가 종래의 MRI의 보어 내로 배치될 필요가 있을 것이고, 여기서 충분한 자리가 이미 존재하지 않고, 많은 경우들에서, 환자에 의해 점유될 수 있다. 따라서, 정적 필드를 변경하기 위해 전자석이 시스템에 포함될 수 있다. 전자석은, 상이한 조직들의 이완 시간들이 가장 상이한 필드들에서 조직이 이완되는, 시야에서 정적 필드를 감소시킬 수 있다. 이러한 것은, 특정 상황들에서, 스핀 고정보다 더 넓은 범위의 필드들을 허용할 수 있다.

필드 순환 자석(예를 들어, 필드 순환 자석(420))에 의해 액세스가능한 필드들의 범위는, 정적 필드를 낮추거나 또는 그것을 상승시키도록 설계된다고 가정한다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석으로 액세스가능한 필드들의 범위는 약 95 mT 내지 약 105 mT, 약 90 mT 내지 약 110 mT, 약 85 mT 내지 약 115 mT, 약 80 mT 내지 약 120 mT, 약 75 mT 내지 약 125 mT, 약 70 mT 내지 약 130 mT, 약 65 mT 내지 약 135 mT, 약 60 mT, 약 140 mT, 약 55 mT 내지 약 145 mT, 약 50 mT 내지 약 150 mT, 약 45 mT 내지 약 155 mT, 약 40 mT 내지 약 160 mT, 약 35 mT 내지 약 165 mT, 약 30 mT 내지 약 170 mT, 약 25 mT 내지 약 175 mT, 약 20 mT 내지 약 180 mT, 약 15 mT 내지 약 185 mT, 약 10 mT 내지 약 190 mT, 약 5 mT 내지 약 195 mT, 및 약 0.5 mT 내지 약 200 mT일 수 있다. 필드 순환 자석으로 액세스가능한 필드들의 범위는, 정적 필드를 낮추거나 또는 그것을 상승시키도록 설계된다고 가정하면, 또한 약 0.5 mT 내지 약 10 mT, 약 10 mT 내지 약 20 mT, 약 20 mT 내지 약 30 mT, 약 30 mT 내지 약 40 mT, 약 40 mT 내지 약 50 mT, 약 50 mT 내지 약 60 mT, 약 60 mT 내지 약 70 mT, 약 70 mT 내지 약 80 mT, 약 80 mT 내지 약 90 mT, 약 90 mT 내지 약 100 mT, 약 100 mT 내지 약 110 mT, 약 110 mT 내지 약 120 mT, 약 120 mT 내지 약 130 mT, 약 130 mT 내지 약 140 mT, 약 140 mT 내지 약 150 mT, 약 150 mT 내지 약 160 mT, 약 160 mT 내지 약 170 mT, 약 170 mT 내지 약 180 mT, 약 180 mT 내지 약 190 mT 및 약 190 mT 내지 약 200 mT일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석으로 액세스가능한 필드들의 범위는, 정적 필드를 낮추거나 또는 그것을 상승시키도록 설계된다고 가정하면, 약 0.5 mT 내지 약 1T, 약 5 mT 내지 약 900 mT, 약 10 mT 내지 약 800 mT, 약 20 mT 내지 약 700 mT, 약 30 mT 내지 약 600 mT, 약 35 mT 내지 약 500 mT, 약 40 mT 내지 약 400 mT, 약 45 mT 내지 약 300 mT, 약 50 mT 내지 약 200 mT, 약 50 mT 내지 약 100 mT, 약 40 mT 내지 약 200 mT, 약 40 mT 내지 약 100 mT, 약 30 mT 내지 약 200 mT, 약 30 mT 내지 약 100 mT, 약 20 mT 내지 약 200 mT, 약 20 mT 내지 약 100 mT, 약 10 mT 내지 약 200 mT 및 약 10 mT 내지 약 100 mT일 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 균일한 필드를 생성하지 않을 것이다. 필드 순환 자석이 턴 온되는 동안 영상 인코딩은 수행되지 않을 것이다. 필드 순환 자석은 단열 조건을 충족시키기에 충분히 느리게 외부 필드를 시프트시킬 것이다. 특정 실시예들에 따르면, 자기 공명 시스템은 스핀 고정 필드를 인가하는 것 및 삽입물 또는 주변기기를 수용하는 것 양자 모두에 의해 자석에 의해 제공되는 낮은 정적 외부 자기장에 필드 순환을 제공하도록 구성될 수 있다. 특정 실시예들에 따르면, 자기 공명 시스템은 스핀 고정 필드를 인가하는 것 또는 삽입물 또는 주변기기를 수용하는 것에 의해 자석에 의해 제공되는 낮은 정적 외부 자기장에 필드 순환을 제공하도록 구성될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 도넛 형상 링, 원통형 형상 링, 타원형 형상 링, 또는 자석에서 개구를 갖는 임의의 다른 적합한 형상 또는 형태의 형태일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 링의 형태 또는 원주 주위의 임의의 다른 적합한 형상 또는 형태로 배열되는 자석들의 세트를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 자석에 근접하여, 예를 들어, 자석의 전방, 후방 또는 중간에 배치된다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 자석과 동심이다. 필드 순환 자석은 또한 환자 주위에 배치될 수 있다.

필드 순환이 가능한 MRI 스캐너에 대한 가능한 적용들은, 예를 들어, 다중 모드 촬영을 포함한다. 종래의 MRI 스캐너들은 이용가능한 몇 가지 종류들의 콘트라스트를 갖는다. 통상적으로, 콘트라스트의 종류들은 (예를 들어, 특수 상황들 하에서) T1, T2, T1rho, 및 확산을 포함한다. 필드 순환 MRI 스캐너는 이용가능한 T1 및 T1rho 콘트라스트들의 범위를 가질 수 있다. 콘트라스트가 하나의 필드에서 가시적이지 않으면, 사용자는 필드를 변경하고 다시 시도할 수 있다. 이러한 기술의 다른 적용은, 예를 들어, 사용자가 콘트라스트 분산 영상의 형태를 수집하는 것을 허용하는 것이다. 콘트라스트 분산 영상은 상이한 이완 인코딩 필드들로 반복적으로 수집되는 영상일 수 있다. 조직은 그 콘트라스트가 필드의 함수로서 어떻게 변하는지에 의해 특징화될 수 있다. 다음으로, 분석되는 영상은 각각의 복셀의 값이 필드 강도의 함수로서 진폭 변화의 피팅으로부터 추출되는 것일 수 있다. 이러한 피팅의 값은 그 픽셀에서의 물의 회전 상관 시간에 대략 대응할 수 있다. 이완 인코딩에 사용되는 각각의 필드 강도에 대해 하나씩, 비선형 재구성으로 일련의 영상들이 생성될 것이다. 이러한 영상들의 각각의 픽셀의 값은, 이완의 상자성 강화를 설명하기 위해 사용되는 모델들과 유사하게, 외부 자기장의 함수로서 이완을 설명하는 간단한 모델로 피팅될 것이다. 영상에서의 각각의 픽셀이 물의 2개의 교환 풀들을 갖는 것으로 가정되는 모델을 사용하는 것에 의해 이러한 것을 행할 수 있다. 하나의 풀은 느리게 이완하는 자유수이고, 다른 것은 빠르게 이완하는 결합수이다. 이러한 2개의 풀들은 특징적인 교환 속도로 혼합될 것이다. 이러한 간단한 모델, 자유수 및 결합수의 회전 상관 시간 및 이들 사이의 교환 속도를 사용하여 이완을 설명하는 파라미터들은 데이터를 모델에 피팅하는 것에 의해 발견될 것이다.

P _m = 물의 결합 부분

τ _m = 교환 시간

T _1m = 결합수의 이완 시간

R _1p = 증가된 물의 이완 속도

R _1m = 결합수의 이완 속도

b = 주변 스핀들에 대한 결합수의 쌍극성 결합 진폭

= 결합수의 회전 상관 시간

w ₀ = Larmor 주파수

도 7은, 다양한 실시예들에 따른, 필드 순환형 자기 공명 시스템(예를 들어, 시스템들(400, 500, 또는 600))을 동작시키는 예시적인 방법 S100에 대한 흐름도이다. 다양한 실시예들에 따르면, 자기 공명 시스템은 자기 공명 촬영 스캐너 또는 자기 공명 촬영 분광계를 포함하는 단면 자기 공명 촬영 시스템이다. 도 7에 도시되는 바와 같이, 방법 S100은 단계 S110에서 주어진 시야 내에서 조직 샘플을 촬영하도록 구성되는 정적 필드 자석을 제공하는 단계를 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 조직 샘플은 검사되는 사람의 임의의 해부학적 부분일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 정적 필드 자석)은 병렬 구성으로 복수의 원통형 영구 자석들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 정적 필드 자석은 그 중심에 보어를 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 보어는 1 인치 내지 20 인치의 직경을 가질 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 보어는 1 인치 내지 4 인치, 4 인치 내지 8 인치, 및 10 인치 내지 20 인치의 직경을 가질 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 주어진 시야는 구체형 또는 원통형 시야일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 구체형 시야는 직경이 2 인치 내지 20 인치일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 구체형 시야는 1 인치 내지 4 인치, 4 인치 내지 8 인치, 및 10 인치 내지 20 인치의 직경을 가질 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 원통형 시야는 대략 2 인치 내지 20 인치 길이이다. 다양한 실시예들에 따르면, 원통형 시야는 1 인치 내지 4 인치, 4 인치 내지 8 인치, 및 10 인치 내지 20 인치의 길이를 가질 수 있다.

도 7에 도시되는 바와 같이, 방법 S100은 단계 S120에서 주어진 시야에 낮은 정적 외부 자기장을 인가하는 단계를 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 낮은 정적 자기장은 10 mT 내지 1 T의 범위일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 낮은 정적 자기장은 20 mT 내지 100 mT의 범위일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 낮은 정적 자기장은 35 mT 내지 75 mT의 범위일 수 있다.

단계 S130에서, 방법 S100은 순환 무선 주파수 필드를 생성하도록 구성되는 무선 주파수 코일을 제공하는 단계를 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 무선 주파수 코일은 낮은 자기장 강도들에서 스핀 고정을 위해 사용된다.

단계 S140에서, 방법 S100은 낮은 정적 외부 자기장에 펄스형 순환 무선 주파수 필드를 인가하는 단계를 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 순환 무선 주파수 필드는 1 μT 내지 1 mT의 범위일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 순환 무선 주파수 필드는 100 μT 내지 900 μT의 범위일 수 있다.

단계 S150에서, 방법 S100은 필드 순환 자석을 제공하는 단계를 선택적으로 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 낮은 정적 외부 자기장에 근접하여 배치될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 정적 필드 자석에 근접하여, 예를 들어, 정적 필드 자석의 전방, 후방 또는 중간에 배치될 수 있고, 정적 필드 자석과 동심이다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 전자석, 주 자석에 대해 이동하도록 구성되는 영구 자석, 또는 낮은 정적 외부 자기장을 조정하고 성형하는 강자성 또는 자화가능한 재료를 포함하는 영구 자석일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 자석의 중심에 개구를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 도넛 형상 링, 원통형 형상 링, 또는 타원형 형상 링일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 링 구성, 또는 원주 주위에 형성되는 복수의 자석들을 갖는 임의의 다른 적합한 형상 또는 구성으로 배열되는 복수의 자석들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 0.5 mT 내지 1 T의 자기장 강도를 갖는다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 5 mT 내지 195 mT의 자기장 강도를 갖는다.

단계 S160에서, 방법 S100은 주어진 시야 내에서 낮은 정적 외부 자기장을 변경하는 단계를 선택적으로 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 낮은 정적 외부 자기장을 변경하는 것은 낮은 정적 외부 자기장의 방향을 증가, 감소 또는 변경하는 것 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

단계 S170에서, 방법 S100은 자기 공명 시스템으로부터 영상들을 수집하는 단계를 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 무선 주파수 코일 및 필드 순환 자석은 원하는 콘트라스트를 인코딩하기 위해 영상 취득의 시작 전에 토글링된다.

도 8은, 다양한 실시예들에 따른, 필드 순환형 자기 공명 시스템(예를 들어, 시스템들(400, 500, 또는 600))을 동작시키는 예시적인 방법 S200에 대한 흐름도이다. 다양한 실시예들에 따르면, 자기 공명 시스템은 자기 공명 촬영 스캐너 또는 자기 공명 촬영 분광계를 포함하는 단면 자기 공명 촬영 시스템이다. 도 8에 도시되는 바와 같이, 방법 S200은 단계 S210에서 주어진 시야 내에서 조직 샘플을 촬영하도록 구성되는 정적 필드 자석을 제공하는 단계를 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 조직 샘플은 검사되는 사람의 임의의 해부학적 부분일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 정적 필드 자석)은 병렬 구성으로 복수의 원통형 영구 자석들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 정적 필드 자석은 그 중심에 보어를 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 보어는 1 인치 내지 20 인치의 직경을 가질 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 보어는 1 인치 내지 4 인치, 4 인치 내지 8 인치, 및 10 인치 내지 20 인치의 직경을 가질 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 주어진 시야는 구체형 또는 원통형 시야일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 구체형 시야는 직경이 2 인치 내지 20 인치일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 구체형 시야는 1 인치 내지 4 인치, 4 인치 내지 8 인치, 및 10 인치 내지 20 인치의 직경을 가질 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 원통형 시야는 대략 2 인치 내지 20 인치 길이이다. 다양한 실시예들에 따르면, 원통형 시야는 1 인치 내지 4 인치, 4 인치 내지 8 인치, 및 10 인치 내지 20 인치의 길이를 가질 수 있다.

도 8에 도시되는 바와 같이, 방법 S200은 단계 S220에서 주어진 시야에 낮은 정적 외부 자기장을 인가하는 단계를 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 낮은 정적 자기장은 10 mT 내지 1 T의 범위일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 낮은 정적 자기장은 20 mT 내지 100 mT의 범위일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 낮은 정적 자기장은 35 mT 내지 75 mT의 범위일 수 있다.

단계 S230에서, 방법 S200은 필드 순환 자석을 제공하는 단계를 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 낮은 정적 외부 자기장에 근접하여 배치될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 정적 필드 자석에 근접하여, 예를 들어, 정적 필드 자석의 전방, 후방 또는 중간에 배치될 수 있고, 정적 필드 자석과 동심이다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 전자석, 주 자석에 대해 이동하도록 구성되는 영구 자석, 또는 낮은 정적 외부 자기장을 조정하고 성형하는 강자성 또는 자화가능한 재료를 포함하는 영구 자석일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 자석의 중심에 개구를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 도넛 형상 링, 원통형 형상 링, 또는 타원형 형상 링일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 링 구성, 또는 원주 주위에 형성되는 복수의 자석들을 갖는 임의의 다른 적합한 형상 또는 구성으로 배열되는 복수의 자석들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 0.5 mT 내지 1 T의 자기장 강도를 갖는다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 5 mT 내지 195 mT의 자기장 강도를 갖는다.

단계 S240에서, 방법 S200은 주어진 시야 내에서 낮은 정적 외부 자기장을 변경하는 단계를 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 낮은 정적 외부 자기장을 변경하는 것은 낮은 정적 외부 자기장의 방향을 증가, 감소 또는 변경하는 것 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

단계 S250에서, 방법 S200은 순환 무선 주파수 필드를 생성하도록 구성되는 무선 주파수 코일을 제공하는 단계를 선택적으로 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 무선 주파수 코일은 낮은 자기장 강도들에서 스핀 고정을 위해 사용된다.

단계 S260에서, 방법 S200은 낮은 정적 외부 자기장에 펄스형 순환 무선 주파수 필드를 인가하는 단계를 선택적으로 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 순환 무선 주파수 필드는 1 μT 내지 1 mT의 범위일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 순환 무선 주파수 필드는 100 μT 내지 900 μT의 범위일 수 있다.

단계 S270에서, 방법 S200은 자기 공명 시스템으로부터 영상들을 수집하는 단계를 포함한다.

도 9는, 다양한 실시예들에 따른, 필드 순환형 자기 공명 시스템(예를 들어, 시스템들(400, 500, 또는 600))을 동작시키는 예시적인 방법 S300에 대한 흐름도이다. 다양한 실시예들에 따르면, 자기 공명 시스템은 자기 공명 촬영 스캐너 또는 자기 공명 촬영 분광계를 포함하는 단면 자기 공명 촬영 시스템이다. 도 9에 도시되는 바와 같이, 방법 S300은 단계 S310에서 주어진 시야 내에서 조직 샘플을 촬영하도록 구성되는 정적 필드 자석을 제공하는 단계를 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 조직 샘플은 검사되는 사람의 임의의 해부학적 부분일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 정적 필드 자석)은 병렬 구성으로 복수의 원통형 영구 자석들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 정적 필드 자석은 그 중심에 보어를 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 보어는 1 인치 내지 20 인치의 직경을 가질 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 보어는 1 인치 내지 4 인치, 4 인치 내지 8 인치, 및 10 인치 내지 20 인치의 직경을 가질 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 주어진 시야는 구체형 또는 원통형 시야일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 구체형 시야는 직경이 2 인치 내지 20 인치일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 구체형 시야는 1 인치 내지 4 인치, 4 인치 내지 8 인치, 및 10 인치 내지 20 인치의 직경을 가질 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 원통형 시야는 대략 2 인치 내지 20 인치 길이이다. 다양한 실시예들에 따르면, 원통형 시야는 1 인치 내지 4 인치, 4 인치 내지 8 인치, 및 10 인치 내지 20 인치의 길이를 가질 수 있다.

도 9에 도시되는 바와 같이, 방법 S300은 단계 S320에서 주어진 시야에 낮은 정적 외부 자기장을 인가하는 단계를 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 낮은 정적 자기장은 10 mT 내지 1 T의 범위일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 낮은 정적 자기장은 20 mT 내지 100 mT의 범위일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 낮은 정적 자기장은 35 mT 내지 75 mT의 범위일 수 있다.

단계 S330에서, 방법 S300은 순환 무선 주파수 필드를 생성하도록 구성되는 무선 주파수 코일을 제공하는 단계를 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 무선 주파수 코일은 낮은 자기장 강도들에서 스핀 고정을 위해 사용된다.

단계 S340에서, 방법 S200은 필드 순환 자석을 제공하는 단계를 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 낮은 정적 외부 자기장에 근접하여 배치될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 정적 필드 자석에 근접하여, 예를 들어, 정적 필드 자석의 전방, 후방 또는 중간에 배치될 수 있고, 정적 필드 자석과 동심이다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 전자석, 주 자석에 대해 이동하도록 구성되는 영구 자석, 또는 낮은 정적 외부 자기장을 조정하고 성형하는 강자성 또는 자화가능한 재료를 포함하는 영구 자석일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 자석의 중심에 개구를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 도넛 형상 링, 원통형 형상 링, 또는 타원형 형상 링일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 링 구성, 또는 원주 주위에 형성되는 복수의 자석들을 갖는 임의의 다른 적합한 형상 또는 구성으로 배열되는 복수의 자석들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 0.5 mT 내지 1 T의 자기장 강도를 갖는다. 다양한 실시예들에 따르면, 필드 순환 자석은 5 mT 내지 195 mT의 자기장 강도를 갖는다.

단계 S350에서, 방법 S300은 주어진 시야 내에서 낮은 정적 외부 자기장을 변경하는 단계를 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 낮은 정적 외부 자기장을 변경하는 것은 낮은 정적 외부 자기장의 방향을 증가, 감소 또는 변경하는 것 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

단계 S360에서, 방법 S300은 낮은 정적 외부 자기장에 펄스형 순환 무선 주파수 필드를 인가하는 단계를 선택적으로 포함한다. 다양한 실시예들에 따르면, 순환 무선 주파수 필드는 1 μT 내지 1 mT의 범위일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 순환 무선 주파수 필드는 100 μT 내지 900 μT의 범위일 수 있다.

단계 S370에서, 방법 S300은 자기 공명 시스템으로부터 영상들을 수집하는 단계를 포함한다.

실시예들의 나열

1.자기 공명 시스템으로서, 정적 필드 자석- 자석은 주어진 시야에 낮은 정적 외부 자기장을 제공하도록 구성됨 -; 및 낮은 정적 외부 자기장에 펄스형 순환 무선 주파수 필드를 인가하도록 구성되는 무선 주파수 코일을 포함한다.

2.실시예 1의 시스템으로서, 정적 필드 자석은 병렬 구성으로 복수의 원통형 영구 자석들을 포함한다.

3.실시예들 1 내지 2 중 어느 하나의 시스템으로서, 정적 필드 자석은 그 중심에 보어를 포함하고, 보어는 1 인치 내지 20 인치의 직경을 갖는다.

4.실시예들 1 내지 3 중 어느 하나의 시스템으로서, 주어진 시야는 구체형 또는 원통형 시야이고, 구체형 시야는 직경이 2 인치 내지 20 인치이거나 또는 원통형 시야는 길이가 대략 2 인치 내지 20 인치이다.

5.실시예들 1 내지 4 중 어느 하나의 시스템으로서, 정적 필드 자석에 근접하여 배치되고 정적 필드 자석과 동심인 필드 순환 자석을 추가로 포함한다.

6.실시예들 1 내지 4 중 어느 하나의 시스템으로서, 낮은 정적 외부 자기장에 근접하여 배치되는 필드 순환 자석을 추가로 포함한다.

7.실시예들 5 내지 6 중 어느 하나의 시스템으로서, 필드 순환 자석은 주어진 시야 내에서 낮은 정적 외부 자기장을 변경하도록 구성된다.

8.실시예들 7 중 어느 하나의 시스템으로서, 필드 순환 자석은 무선 주파수 코일이 사용되지 않을 때 낮은 정적 외부 자기장을 변경하도록 구성된다.

9.실시예들 5 내지 8 중 어느 하나의 시스템으로서, 필드 순환 자석은 전자석, 주 자석에 대해 이동하도록 구성되는 영구 자석, 또는 낮은 정적 외부 자기장을 조정하고 성형하는 강자성 또는 자화가능한 재료를 포함하는 영구 자석이다.

10. 실시예들 5 내지 9 중 어느 하나의 시스템으로서, 필드 순환 자석은 자석의 중심에 개구를 포함한다.

11. 실시예들 5 내지 10 중 어느 하나의 시스템으로서, 필드 순환 자석은 도넛 형상 링, 원통형 형상 링, 또는 타원형 형상 링이다.

12. 실시예들 5 내지 11 중 어느 하나의 시스템으로서, 필드 순환 자석은 링 구성, 또는 원주 주위에 형성되는 복수의 자석들을 갖는 임의의 다른 적합한 형상 또는 구성으로 배열되는 복수의 자석들을 포함한다.

13. 실시예들 1 내지 12 중 어느 하나의 시스템으로서, 낮은 정적 자기장은 10 mT 내지 1 T의 범위이다.

14. 실시예들 1 내지 13 중 어느 하나의 시스템으로서, 낮은 정적 자기장은 20 mT 내지 100 mT의 범위이다.

15. 실시예들 1 내지 14 중 어느 하나의 시스템의 시스템으로서, 낮은 정적 자기장은 35 mT 내지 75 mT의 범위이다.

16. 실시예들 1 내지 15 중 어느 하나의 시스템으로서, 순환 무선 주파수 필드는 1 μT 내지 1 mT의 범위이다.

17. 실시예들 1 내지 16 중 어느 하나의 시스템으로서, 순환 무선 주파수 필드는 100 μT 내지 900 μT의 범위이다.

18. 실시예들 1 내지 17 중 어느 하나의 시스템으로서, 필드 순환 자석은 0.5 mT 내지 1 T의 자기장 강도를 갖는다.

19. 실시예들 1 내지 18 중 어느 하나의 시스템으로서, 필드 순환 자석은 5 mT 내지 195 mT의 자기장 강도를 갖는다.

20. 실시예들 1 내지 19 중 어느 하나의 시스템으로서, 자기 공명 시스템은 자기 공명 촬영 스캐너 또는 자기 공명 촬영 분광계를 포함하는 단면 자기 공명 촬영 시스템이다.

21. 자기 공명 시스템으로서, 정적 필드 자석- 자석은 주어진 시야에 낮은 정적 외부 자기장을 제공하도록 구성됨 -; 및 정적 필드 자석에 근접하여 배치되는 그리고 정적 필드 자석과 동심인 필드 순환 자석을 포함한다.

22. 실시예 21의 시스템으로서, 필드 순환 자석은 낮은 정적 외부 자기장에 근접하여 배치된다.

23. 실시예들 21 내지 22 중 어느 하나의 시스템으로서, 정적 필드 자석은 병렬 구성으로 복수의 원통형 영구 자석들을 포함한다.

24. 실시예들 21 내지 23 중 어느 하나의 시스템으로서, 정적 필드 자석은 그 중심에 보어를 포함하고, 보어는 1 인치 내지 20 인치의 직경을 갖는다.

25. 실시예들 21 내지 24 중 어느 하나의 시스템으로서, 주어진 시야는 구체형 또는 원통형 시야이고, 구체형 시야는 직경이 2 인치 내지 20 인치이거나 또는 원통형 시야는 길이가 대략 2 인치 내지 20 인치이다.

26. 실시예들 21 내지 25 중 어느 하나의 시스템으로서, 필드 순환 자석은 주어진 시야 내에서 낮은 정적 자기장을 변경하도록 구성된다.

27. 실시예들 21 내지 26 중 어느 하나의 시스템으로서, 낮은 정적 외부 자기장에 펄스형 순환 무선 주파수 필드를 인가하도록 구성되는 무선 주파수 코일을 추가로 포함한다.

28. 실시예들 26 내지 27 중 어느 하나의 시스템으로서, 필드 순환 자석은 무선 주파수 코일이 사용되지 않을 때 낮은 정적 외부 자기장을 변경하도록 구성된다.

29. 실시예들 21 내지 28 중 어느 하나의 시스템으로서, 필드 순환 자석은 전자석, 주 자석에 대해 이동하도록 구성되는 영구 자석, 또는 낮은 정적 외부 자기장을 조정하고 성형하는 강자성 또는 자화가능한 재료를 포함하는 영구 자석이다.

30. 실시예들 21 내지 29 중 어느 하나의 시스템으로서, 필드 순환 자석은 자석의 중심에 개구를 포함한다.

31. 실시예들 21 내지 30 중 어느 하나의 시스템으로서, 필드 순환 자석은 도넛 형상 링, 원통형 형상 링, 또는 타원형 형상 링이다.

32. 실시예들 21 내지 31 중 어느 하나의 시스템으로서, 필드 순환 자석은 링 구성, 또는 원주 주위에 형성되는 복수의 자석들을 갖는 임의의 다른 적합한 형상 또는 구성으로 배열되는 복수의 자석들을 포함한다.

33. 실시예들 21 내지 32 중 어느 하나의 시스템으로서, 낮은 정적 자기장은 10 mT 내지 1 T의 범위이다.

34. 실시예들 21 내지 33 중 어느 하나의 시스템으로서, 낮은 정적 자기장은 20 mT 내지 100 mT의 범위이다.

35. 실시예들 21 내지 34 중 어느 하나의 시스템으로서, 낮은 정적 자기장은 35 mT 내지 75 mT의 범위이다.

36. 실시예들 21 내지 35 중 어느 하나의 시스템으로서, 순환 무선 주파수 필드는 1 μT 내지 1 mT의 범위이다.

37. 실시예들 21 내지 36 중 어느 하나의 시스템으로서, 순환 무선 주파수 필드는 100 μT 내지 900 μT의 범위이다.

38. 실시예들 21 내지 37 중 어느 하나의 시스템으로서, 필드 순환 자석은 0.5 mT 내지 1 T의 자기장 강도를 갖는다.

39. 실시예들 21 내지 38 중 어느 하나의 시스템으로서, 필드 순환 자석은 5 mT 내지 195 mT의 자기장 강도를 갖는다.

40. 실시예들 21 내지 39 중 어느 하나의 시스템으로서, 자기 공명 시스템은 자기 공명 촬영 스캐너 또는 자기 공명 촬영 분광계를 포함하는 단면 자기 공명 촬영 시스템이다.

41. 자기 공명 시스템으로서, 정적 필드 자석- 자석은 주어진 시야에 낮은 정적 외부 자기장을 제공하도록 구성됨 -; 무선 주파수 코일; 및 필드 순환 자석을 포함한다.

42. 실시예 41의 시스템으로서, 정적 필드 자석은 병렬 구성으로 복수의 원통형 영구 자석들을 포함한다.

43. 실시예들 41 내지 42 중 어느 하나의 시스템으로서, 정적 필드 자석은 그 중심에 보어를 포함하고, 보어는 1 인치 내지 20 인치의 직경을 갖는다.

44. 실시예들 41 내지 43 중 어느 하나의 시스템으로서, 주어진 시야는 구체형 또는 원통형 시야이고, 구체형 시야는 직경이 2 인치 내지 20 인치이거나 또는 원통형 시야는 길이가 대략 2 인치 내지 20 인치이다.

45. 실시예들 41 내지 44 중 어느 하나의 시스템으로서, 무선 주파수 코일은 낮은 정적 외부 자기장에 펄스형 순환 무선 주파수 필드를 인가하도록 구성된다.

46. 실시예들 41 내지 45 중 어느 하나의 시스템으로서, 필드 순환 자석은 정적 필드 자석에 근접하여 배치되고 정적 필드 자석과 동심이다.

47. 실시예들 41 내지 46 중 어느 하나의 시스템으로서, 필드 순환 자석은 낮은 정적 외부 자기장에 근접하여 배치된다.

48. 실시예들 41 내지 47 중 어느 하나의 시스템으로서, 필드 순환 자석은 주어진 시야 내에서 낮은 정적 외부 자기장을 변경하도록 구성된다.

49. 실시예 48의 시스템으로서, 필드 순환 자석은 무선 주파수 코일이 사용되지 않을 때 낮은 정적 외부 자기장을 변경하도록 구성된다.

50. 실시예들 41 내지 49 중 어느 하나의 시스템으로서, 필드 순환 자석은 전자석, 주 자석에 대해 이동하도록 구성되는 영구 자석, 또는 낮은 정적 외부 자기장을 조정하고 성형하는 강자성 또는 자화가능한 재료를 포함하는 영구 자석이다.

51. 실시예들 41 내지 50 중 어느 하나의 시스템으로서, 필드 순환 자석은 자석의 중심에 개구를 포함한다.

52. 실시예들 41 내지 51 중 어느 하나의 시스템으로서, 필드 순환 자석은 도넛 형상 링, 원통형 형상 링, 또는 타원형 형상 링이다.

53. 실시예들 41 내지 52 중 어느 하나의 시스템으로서, 필드 순환 자석은 링 구성, 또는 원주 주위에 형성되는 복수의 자석들을 갖는 임의의 다른 적합한 형상 또는 구성으로 배열되는 복수의 자석들을 포함한다.

54. 실시예들 41 내지 53 중 어느 하나의 시스템으로서, 낮은 정적 자기장은 10 mT 내지 1 T의 범위이다.

55. 실시예들 41 내지 54 중 어느 하나의 시스템으로서, 낮은 정적 자기장은 20 mT 내지 100 mT의 범위이다.

56. 실시예들 41 내지 55 중 어느 하나의 시스템으로서, 순환 무선 주파수 필드는 1 μT 내지 1 mT의 범위이다.

57. 실시예들 41 내지 56 중 어느 하나의 시스템으로서, 순환 무선 주파수 필드는 100 μT 내지 900 μT의 범위이다.

58. 실시예들 41 내지 57 중 어느 하나의 시스템으로서, 필드 순환 자석은 0.5 mT 내지 1 T의 자기장 강도를 갖는다.

59. 실시예들 41 내지 58 중 어느 하나의 시스템으로서, 필드 순환 자석은 5 mT 내지 195 mT의 자기장 강도를 갖는다.

60. 실시예들 41 내지 59 중 어느 하나의 시스템으로서, 자기 공명 시스템은 자기 공명 촬영 스캐너 또는 자기 공명 촬영 분광계를 포함하는 단면 자기 공명 촬영 시스템이다.

61. 필드 순환형 자기 공명 시스템을 동작시키는 방법으로서, 주어진 시야 내에서 조직 샘플을 촬영하도록 구성되는 정적 필드 자석을 제공하는 단계; 주어진 시야에 낮은 정적 외부 자기장을 인가하는 단계; 순환 무선 주파수 필드를 생성하도록 구성되는 무선 주파수 코일을 제공하는 단계; 낮은 정적 외부 자기장에 펄스형 순환 무선 주파수 필드를 인가하는 단계; 및 시스템으로부터 영상들을 수집하는 단계를 포함한다.

62. 실시예 61의 방법으로서, 필드 순환 자석을 제공하는 단계; 및 주어진 시야 내에서 낮은 정적 외부 자기장을 변경하는 단계를 추가로 포함한다.

63. 실시예들 61 내지 62 중 어느 하나의 방법으로서, 낮은 정적 외부 자기장을 변경하는 단계는 낮은 정적 외부 자기장의 방향을 증가시키는 것, 감소시키는 것, 또는 변경하는 것 중 적어도 하나를 포함한다.

64. 실시예들 61 내지 63 중 어느 하나의 방법으로서, 정적 필드 자석은 병렬 구성으로 복수의 원통형 영구 자석들을 포함한다.

65. 실시예들 61 내지 64 중 어느 하나의 방법으로서, 정적 필드 자석은 그 중심에 보어를 포함하고, 보어는 1 인치 내지 20 인치의 직경을 갖는다.

66. 실시예들 61 내지 65 중 어느 하나의 방법으로서, 주어진 시야는 구체형 또는 원통형 시야이고, 구체형 시야는 직경이 2 인치 내지 20 인치이거나 또는 원통형 시야는 길이가 대략 2 인치 내지 20 인치이다.

67. 실시예들 61 내지 66 중 어느 하나의 방법으로서, 필드 순환 자석은 낮은 정적 외부 자기장에 근접하여 배치된다.

68. 실시예들 61 내지 67 중 어느 하나의 방법으로서, 필드 순환 자석은 정적 필드 자석에 근접하여 배치되고 정적 필드 자석과 동심이다.

69. 실시예들 61 내지 68 중 어느 하나의 방법으로서, 필드 순환 자석은 전자석, 주 자석에 대해 이동하도록 구성되는 영구 자석, 또는 낮은 정적 외부 자기장을 조정하고 성형하는 강자성 또는 자화가능한 재료를 포함하는 영구 자석이다.

70. 실시예들 61 내지 69 중 어느 하나의 방법으로서, 필드 순환 자석은 자석의 중심에 개구를 포함한다.

71. 실시예들 61 내지 70 중 어느 하나의 방법으로서, 필드 순환 자석은 도넛 형상 링, 원통형 형상 링, 또는 타원형 형상 링이다.

72. 실시예들 61 내지 71 중 어느 하나의 방법으로서, 필드 순환 자석은 링 구성, 또는 원주 주위에 형성되는 복수의 자석들을 갖는 임의의 다른 적합한 형상 또는 구성으로 배열되는 복수의 자석들을 포함한다.

73. 실시예들 61 내지 72 중 어느 하나의 방법으로서, 낮은 정적 자기장은 10 mT 내지 1 T의 범위이다.

74. 실시예들 61 내지 73 중 어느 하나의 방법으로서, 낮은 정적 자기장은 20 mT 내지 100 mT의 범위이다.

75. 실시예들 61 내지 74 중 어느 하나의 방법으로서, 낮은 정적 자기장은 35 mT 내지 75 mT의 범위이다.

76. 실시예들 61 내지 75 중 어느 하나의 방법으로서, 순환 무선 주파수 필드는 1 μT 내지 1 mT의 범위이다.

77. 실시예들 61 내지 76 중 어느 하나의 방법으로서, 순환 무선 주파수 필드는 100 μT 내지 900 μT의 범위이다.

78. 실시예들 61 내지 77 중 어느 하나의 방법으로서, 필드 순환 자석은 0.5 mT 내지 1 T의 자기장 강도를 갖는다.

79. 실시예들 61 내지 78 중 어느 하나의 방법으로서, 필드 순환 자석은 5 mT 내지 195 mT의 자기장 강도를 갖는다.

80. 실시예들 61 내지 79 중 어느 하나의 방법으로서, 자기 공명 시스템은 자기 공명 촬영 스캐너 또는 자기 공명 촬영 분광계를 포함하는 단면 자기 공명 촬영 시스템이다.

81. 필드 순환형 자기 공명 시스템을 동작시키는 방법으로서, 주어진 시야 내에서 조직 샘플을 촬영하도록 구성되는 정적 필드 자석을 제공하는 단계; 주어진 시야에 낮은 정적 외부 자기장을 인가하는 단계; 필드 순환 자석을 제공하는 단계; 주어진 시야 내에서 낮은 정적 외부 자기장을 변경하는 단계; 및 시스템으로부터 영상들을 수집하는 단계를 포함한다.

82. 실시예 81의 방법으로서, 낮은 정적 외부 자기장을 변경하는 단계는 낮은 정적 외부 자기장의 방향을 증가시키는 것, 감소시키는 것, 또는 변경하는 것 중 적어도 하나를 포함한다.

83. 실시예들 81 내지 82 중 어느 하나의 방법으로서, 순환 무선 주파수 필드를 생성하도록 구성되는 무선 주파수 코일을 제공하는 단계; 및 낮은 정적 외부 자기장에 펄스형 순환 무선 주파수 필드을 인가하는 단계를 추가로 포함한다.

84. 실시예들 81 내지 83 중 어느 하나의 방법으로서, 필드 순환 자석은 낮은 정적 외부 자기장에 근접하여 배치된다.

85. 실시예들 81 내지 84 중 어느 하나의 방법으로서, 필드 순환 자석은 정적 필드 자석에 근접하여 배치되고 정적 필드 자석과 동심이다.

86. 실시예들 81 내지 85 중 어느 하나의 방법으로서, 정적 필드 자석은 병렬 구성으로 복수의 원통형 영구 자석들을 포함한다.

87. 실시예들 81 내지 86 중 어느 하나의 방법으로서, 정적 필드 자석은 그 중심에 보어를 포함하고, 보어는 1 인치 내지 20 인치의 직경을 갖는다.

88. 실시예들 81 내지 87 중 어느 하나의 방법으로서, 주어진 시야는 구체형 또는 원통형 시야이고, 구체형 시야는 직경이 2 인치 내지 20 인치이거나 또는 원통형 시야는 길이가 대략 2 인치 내지 20 인치이다.

89. 실시예들 81 내지 88 중 어느 하나의 방법으로서, 필드 순환 자석은 전자석, 주 자석에 대해 이동하도록 구성되는 영구 자석, 또는 낮은 정적 외부 자기장을 조정하고 성형하는 강자성 또는 자화가능한 재료를 포함하는 영구 자석이다.

90. 실시예들 81 내지 89 중 어느 하나의 방법으로서, 필드 순환 자석은 자석의 중심에 개구를 포함한다.

91. 실시예들 81 내지 90 중 어느 하나의 방법으로서, 필드 순환 자석은 도넛 형상 링, 원통형 형상 링, 또는 타원형 형상 링이다.

92. 실시예들 81 내지 91 중 어느 하나의 방법으로서, 필드 순환 자석은 링 구성, 또는 원주 주위에 형성되는 복수의 자석들을 갖는 임의의 다른 적합한 형상 또는 구성으로 배열되는 복수의 자석들을 포함한다.

93. 실시예들 81 내지 92 중 어느 하나의 방법으로서, 낮은 정적 자기장은 10 mT 내지 1 T의 범위이다.

94. 실시예들 81 내지 93 중 어느 하나의 방법으로서, 낮은 정적 자기장은 20 mT 내지 100 mT의 범위이다.

95. 실시예들 81 내지 94 중 어느 하나의 방법으로서, 낮은 정적 자기장은 35 mT 내지 75 mT의 범위이다.

96. 실시예들 81 내지 95 중 어느 하나의 방법으로서, 순환 무선 주파수 필드는 1 μT 내지 1 mT의 범위이다.

97. 실시예들 81 내지 96 중 어느 하나의 방법으로서, 순환 무선 주파수 필드는 100 μT 내지 900 μT의 범위이다.

98. 실시예들 81 내지 97 중 어느 하나의 방법으로서, 필드 순환 자석은 0.5 mT 내지 1 T의 자기장 강도를 갖는다.

99. 실시예들 81 내지 98 중 어느 하나의 방법으로서, 필드 순환 자석은 5 mT 내지 195 mT의 자기장 강도를 갖는다.

100. 실시예들 81 내지 99 중 어느 하나의 방법으로서, 자기 공명 시스템은 자기 공명 촬영 스캐너 또는 자기 공명 촬영 분광계를 포함하는 단면 자기 공명 촬영 시스템이다.

101. 필드 순환형 자기 공명 시스템을 동작시키는 방법으로서, 주어진 시야 내에서 조직 샘플을 촬영하도록 구성되는 정적 필드 자석을 제공하는 단계; 주어진 시야에 낮은 정적 외부 자기장을 인가하는 단계; 순환 무선 주파수 필드를 생성하도록 구성되는 무선 주파수 코일을 제공하는 단계; 필드 순환 자석을 제공하는 단계; 주어진 시야 내에서 낮은 정적 외부 자기장을 변경하는 단계; 및 시스템으로부터 영상들을 수집하는 단계를 포함한다.

102. 실시예 101의 방법으로서, 낮은 정적 외부 자기장을 변경하는 단계는 낮은 정적 외부 자기장의 방향을 증가시키는 것, 감소시키는 것, 또는 변경하는 것 중 적어도 하나를 포함한다.

103. 실시예들 101 내지 102 중 어느 하나의 방법으로서, 낮은 정적 외부 자기장에 펄스형 순환 무선 주파수 필드를 인가하는 단계를 추가로 포함한다.

104. 실시예들 101 내지 103 중 어느 하나의 방법으로서, 정적 필드 자석은 병렬 구성으로 복수의 원통형 영구 자석들을 포함한다.

105. 실시예들 101 내지 104 중 어느 하나의 방법으로서, 정적 필드 자석은 그 중심에 보어를 포함하고, 보어는 1 인치 내지 20 인치의 직경을 갖는다.

106. 실시예들 101 내지 105 중 어느 하나의 방법으로서, 주어진 시야는 구체형 또는 원통형 시야이고, 구체형 시야는 직경이 2 인치 내지 20 인치이거나 또는 원통형 시야는 길이가 대략 2 인치 내지 20 인치이다.

107. 실시예들 101 내지 106 중 어느 하나의 방법으로서, 필드 순환 자석은 낮은 정적 외부 자기장에 근접하여 배치된다.

108. 실시예들 101 내지 107 중 어느 하나의 방법으로서, 필드 순환 자석은 정적 필드 자석에 근접하여 배치되고 정적 필드 자석과 동심이다.

109. 실시예들 101 내지 108 중 어느 하나의 방법으로서, 필드 순환 자석은 전자석, 주 자석에 대해 이동하도록 구성되는 영구 자석, 또는 낮은 정적 외부 자기장을 조정하고 성형하는 강자성 또는 자화가능한 재료를 포함하는 영구 자석이다.

110. 실시예들 101 내지 109 중 어느 하나의 방법으로서, 필드 순환 자석은 자석의 중심에 개구를 포함한다.

111. 실시예들 101 내지 110 중 어느 하나의 방법으로서, 필드 순환 자석은 도넛 형상 링, 원통형 형상 링, 또는 타원형 형상 링이다.

112. 실시예들 101 내지 111 중 어느 하나의 방법으로서, 필드 순환 자석은 링 구성, 또는 원주 주위에 형성되는 복수의 자석들을 갖는 임의의 다른 적합한 형상 또는 구성으로 배열되는 복수의 자석들을 포함한다.

113. 실시예들 101 내지 112 중 어느 하나의 방법으로서, 낮은 정적 자기장은 10 mT 내지 1 T의 범위이다.

114. 실시예들 101 내지 113 중 어느 하나의 방법으로서, 낮은 정적 자기장은 20 mT 내지 100 mT의 범위이다.

115. 실시예들 101 내지 114 중 어느 하나의 방법으로서, 낮은 정적 자기장은 35 mT 내지 75 mT의 범위이다.

116. 실시예들 101 내지 115 중 어느 하나의 방법으로서, 순환 무선 주파수 필드는 1 μT 내지 1 mT의 범위이다.

117. 실시예들 101 내지 116 중 어느 하나의 방법으로서, 순환 무선 주파수 필드는 100 μT 내지 900 μT의 범위이다.

118. 실시예들 101 내지 117 중 어느 하나의 방법으로서, 필드 순환 자석은 0.5 mT 내지 1 T의 자기장 강도를 갖는다.

119. 실시예들 101 내지 118 중 어느 하나의 방법으로서, 필드 순환 자석은 5 mT 내지 195 mT의 자기장 강도를 갖는다.

120. 실시예들 101 내지 119 중 어느 하나의 방법으로서, 자기 공명 시스템은 자기 공명 촬영 스캐너 또는 자기 공명 촬영 분광계를 포함하는 단면 자기 공명 촬영 시스템이다.

본 명세서가 많은 특정 구현 상세사항들을 포함하지만, 이러한 것들은 임의의 실시예들의 또는 청구될 수 있는 것의 범위에 대한 제한들로서 해석되지 않아야 하며, 오히려, 특정 실시예들의 특정 구현들에 대해 특정한 특징들의 설명들로서 해석되어야 한다. 별개의 구현들의 정황에서 본 명세서에서 설명되는 특정 특징들은 단일 구현에서 조합하여 또한 구현될 수 있다. 역으로, 단일 구현의 정황에서 설명되는 다양한 특징들은 다수의 구현들에서 별개로 또는 임의의 적합한 서브-조합으로 또한 구현될 수 있다. 또한, 특징들이 특정 조합들로 작용하는 것으로서 위에 설명되거나 또는 심지어 이와 같이 처음 청구될 수 있더라도, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징은 일부 경우들에서 그 조합으로부터 절제될 수 있고, 청구된 조합은 서브-조합 또는 서브-조합의 변화에 관한 것일 수 있다.

유사하게, 도면들에는 동작들이 특정 순서로 묘사되지만, 이러한 것은, 바람직한 결과들을 달성하기 위해, 이러한 동작들이 도시된 특정 순서로 또는 순차적 순서로 수행되어야 하는 것, 또는 모든 예시된 동작들이 수행되어야 하는 것을 요구하는 것으로서 이해되어서는 안 된다. 특정 상황들에서, 멀티태스킹 및 병렬 처리가 유리할 수 있다. 또한, 위에 설명된 구현들에서의 다양한 시스템 컴포넌트들의 분리는 모든 구현들에서 이러한 분리를 요구하는 것으로서 이해되어서는 안되고, 설명된 프로그램 컴포넌트들 및 시스템들은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 또는 다수의 소프트웨어 제품들로 패키징될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.

"또는(or)"을 사용하여 설명되는 임의의 용어들이 설명된 용어들 중 단일의, 하나보다 많은, 및 모든 용어 중 임의의 것을 표시할 수 있도록 "또는(or)"이라는 참조들은 포괄적(inclusive)인 것으로서 해석될 수 있다. 라벨들 "제1(first)", "제2(second)", "제3(third)" 등이 반드시 순서를 표시하는 것을 의미하지는 않으며, 일반적으로 단지 비슷한 또는 유사한 아이템들 또는 엘리먼트들 사이를 구별하기 위해 사용된다.

본 개시내용에서 설명되는 구현들에 대한 다양한 수정들이 해당 분야에서의 기술자들에게는 쉽게 명백할 수 있고, 본 명세서에서 정의되는 일반 원리들은 본 개시내용의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 다른 구현들에 적용될 수 있다. 따라서, 청구항들은 본 명세서에 도시되는 구현들로 제한되도록 의도되는 것은 아니며, 본 명세서에 개시되는 본 개시내용, 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 가장 넓은 범위에 일치될 것이다.

Claims

자기 공명 시스템으로서,
정적 필드 자석- 상기 자석은 주어진 시야에 낮은 정적 외부 자기장을 제공하도록 구성됨 -; 및
상기 낮은 정적 외부 자기장에 펄스형 순환 무선 주파수 필드를 인가하도록 구성되는 무선 주파수 코일을 포함하는 시스템.
제1항에 있어서, 상기 정적 필드 자석은 병렬 구성으로 복수의 원통형 영구 자석들을 포함하는 시스템.
제1항에 있어서, 상기 정적 필드 자석은 그 중심에 보어를 포함하고, 상기 보어는 1 인치 내지 20 인치의 직경을 갖는 시스템.
제1항에 있어서, 상기 주어진 시야는 구체형 또는 원통형 시야이고, 상기 구체형 시야는 직경이 2 인치 내지 20 인치이거나 또는 상기 원통형 시야는 길이가 대략 2 인치 내지 20 인치인 시스템.
제1항에 있어서,
상기 정적 필드 자석에 근접하여 배치되는 그리고 상기 정적 필드 자석과 동심인 필드 순환 자석을 추가로 포함하는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 낮은 정적 외부 자기장에 근접하여 배치되는 필드 순환 자석을 추가로 포함하는 시스템.
제5항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 상기 주어진 시야 내에서 상기 낮은 정적 외부 자기장을 변경하도록 구성되는 시스템.
제7항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 상기 무선 주파수 코일이 사용되지 않을 때 상기 낮은 정적 외부 자기장을 변경하도록 구성되는 시스템.
제5항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 전자석, 상기 주 자석에 대해 이동하도록 구성되는 영구 자석, 또는 상기 낮은 정적 외부 자기장을 조정하고 성형하는 강자성 또는 자화가능한 재료를 포함하는 영구 자석인 시스템.
제5항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 상기 자석의 중심에 개구를 포함하는 시스템.
제5항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 도넛 형상 링, 원통형 형상 링, 또는 타원형 형상 링인 시스템.
제5항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 링 구성, 또는 원주 주위에 형성되는 상기 복수의 자석들을 갖는 임의의 다른 적합한 형상 또는 구성으로 배열되는 복수의 자석들을 포함하는 시스템.
제1항에 있어서, 상기 낮은 정적 자기장은 10 mT 내지 1 T의 범위인 시스템.
제1항에 있어서, 상기 낮은 정적 자기장은 20 mT 내지 100 mT의 범위인 시스템.
제1항에 있어서, 상기 낮은 정적 자기장은 35 mT 내지 75 mT의 범위인 시스템.
제1항에 있어서, 상기 순환 무선 주파수 필드는 1 μT 내지 1 mT의 범위인 시스템.
제1항에 있어서, 상기 순환 무선 주파수 필드는 100 μT 내지 900 μT의 범위인 시스템.
제5항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 0.5 mT 내지 1 T의 자기장 강도를 갖는 시스템.
제5항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 5 mT 내지 195 mT의 자기장 강도를 갖는 시스템.
제1항에 있어서, 상기 자기 공명 시스템은 자기 공명 촬영 스캐너 또는 자기 공명 촬영 분광계를 포함하는 단면 자기 공명 촬영 시스템인 시스템.
자기 공명 시스템으로서,
정적 필드 자석- 상기 자석은 주어진 시야에 낮은 정적 외부 자기장을 제공하도록 구성됨 -; 및
상기 정적 필드 자석에 근접하여 배치되는 그리고 상기 정적 필드 자석과 동심인 필드 순환 자석을 포함하는 시스템.
제21항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 상기 낮은 정적 외부 자기장에 근접하여 배치되는 시스템.
제21항에 있어서, 상기 정적 필드 자석은 병렬 구성으로 복수의 원통형 영구 자석들을 포함하는 시스템.
제21항에 있어서, 상기 정적 필드 자석은 그 중심에 보어를 포함하고, 상기 보어는 1 인치 내지 20 인치의 직경을 갖는 시스템.
제21항에 있어서, 상기 주어진 시야는 구체형 또는 원통형 시야이고, 상기 구체형 시야는 직경이 2 인치 내지 20 인치이거나 또는 상기 원통형 시야는 길이가 대략 2 인치 내지 20 인치인 시스템.
제21항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 상기 주어진 시야 내에서 상기 낮은 정적 자기장을 변경하도록 구성되는 시스템.
제21항에 있어서,
상기 낮은 정적 외부 자기장에 펄스형 순환 무선 주파수 필드를 인가하도록 구성되는 무선 주파수 코일을 추가로 포함하는 시스템.
제27항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 상기 무선 주파수 코일이 사용되지 않을 때 상기 낮은 정적 외부 자기장을 변경하도록 구성되는 시스템.
제21항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 전자석, 상기 주 자석에 대해 이동하도록 구성되는 영구 자석, 또는 상기 낮은 정적 외부 자기장을 조정하고 성형하는 강자성 또는 자화가능한 재료를 포함하는 영구 자석인 시스템.
제21항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 상기 자석의 중심에 개구를 포함하는 시스템.
제21항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 도넛 형상 링, 원통형 형상 링, 또는 타원형 형상 링인 시스템.
제21항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 링 구성, 또는 원주 주위에 형성되는 상기 복수의 자석들을 갖는 임의의 다른 적합한 형상 또는 구성으로 배열되는 복수의 자석들을 포함하는 시스템.
제21항에 있어서, 상기 낮은 정적 자기장은 10 mT 내지 1 T의 범위인 시스템.
제21항에 있어서, 상기 낮은 정적 자기장은 20 mT 내지 100 mT의 범위인 시스템.
제21항에 있어서, 상기 낮은 정적 자기장은 35 mT 내지 75 mT의 범위인 시스템.
제27항에 있어서, 상기 순환 무선 주파수 필드는 1 μT 내지 1 mT의 범위인 시스템.
제27항에 있어서, 상기 순환 무선 주파수 필드는 100 μT 내지 900 μT의 범위인 시스템.
제21항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 0.5 mT 내지 1 T의 자기장 강도를 갖는 시스템.
제21항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 5 mT 내지 195 mT의 자기장 강도를 갖는 시스템.
제21항에 있어서, 상기 자기 공명 시스템은 자기 공명 촬영 스캐너 또는 자기 공명 촬영 분광계를 포함하는 단면 자기 공명 촬영 시스템인 시스템.
자기 공명 시스템으로서,
정적 필드 자석- 상기 자석은 주어진 시야에 낮은 정적 외부 자기장을 제공하도록 구성됨 -;
무선 주파수 코일; 및
필드 순환 자석을 포함하는 시스템.
제41항에 있어서, 상기 정적 필드 자석은 병렬 구성으로 복수의 원통형 영구 자석들을 포함하는 시스템.
제41항에 있어서, 상기 정적 필드 자석은 그 중심에 보어를 포함하고, 상기 보어는 1 인치 내지 20 인치의 직경을 갖는 시스템.
제41항에 있어서, 상기 주어진 시야는 구체형 또는 원통형 시야이고, 상기 구체형 시야는 직경이 2 인치 내지 20 인치이거나 또는 상기 원통형 시야는 길이가 대략 2 인치 내지 20 인치인 시스템.
제41항에 있어서, 상기 무선 주파수 코일은 상기 낮은 정적 외부 자기장에 펄스형 순환 무선 주파수 필드를 인가하도록 구성되는 시스템.
제41항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 상기 정적 필드 자석에 근접하여 배치되고 상기 정적 필드 자석과 동심인 시스템.
제41항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 상기 낮은 정적 외부 자기장에 근접하여 배치되는 시스템.
제41항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 상기 주어진 시야 내에서 상기 낮은 정적 외부 자기장을 변경하도록 구성되는 시스템.
제45항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 상기 무선 주파수 코일이 사용되지 않을 때 상기 낮은 정적 외부 자기장을 변경하도록 구성되는 시스템.
제41항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 전자석, 상기 주 자석에 대해 이동하도록 구성되는 영구 자석, 또는 상기 낮은 정적 외부 자기장을 조정하고 성형하는 강자성 또는 자화가능한 재료를 포함하는 영구 자석인 시스템.
제41항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 상기 자석의 중심에 개구를 포함하는 시스템.
제41항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 도넛 형상 링, 원통형 형상 링, 또는 타원형 형상 링인 시스템.
제41항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 링 구성, 또는 원주 주위에 형성되는 상기 복수의 자석들을 갖는 임의의 다른 적합한 형상 또는 구성으로 배열되는 복수의 자석들을 포함하는 시스템.
제41항에 있어서, 상기 낮은 정적 자기장은 10 mT 내지 1 T의 범위인 시스템.
제41항에 있어서, 상기 낮은 정적 자기장은 20 mT 내지 100 mT의 범위인 시스템.
제45항에 있어서, 상기 순환 무선 주파수 필드는 1 μT 내지 1 mT의 범위인 시스템.
제45항에 있어서, 상기 순환 무선 주파수 필드는 100 μT 내지 900 μT의 범위인 시스템.
제41항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 0.5 mT 내지 1 T의 자기장 강도를 갖는 시스템.
제41항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 5 mT 내지 195 mT의 자기장 강도를 갖는 시스템.
제41항에 있어서, 상기 자기 공명 시스템은 자기 공명 촬영 스캐너 또는 자기 공명 촬영 분광계를 포함하는 단면 자기 공명 촬영 시스템인 시스템.
필드 순환형 자기 공명 시스템을 동작시키는 방법으로서, 주어진 시야 내에서 조직 샘플을 촬영하도록 구성되는 정적 필드 자석을 제공하는 단계; 상기 주어진 시야에 낮은 정적 외부 자기장을 인가하는 단계; 순환 무선 주파수 필드를 생성하도록 구성되는 무선 주파수 코일을 제공하는 단계; 상기 낮은 정적 외부 자기장에 펄스형 순환 무선 주파수 필드를 인가하는 단계; 및 상기 시스템으로부터 영상들을 수집하는 단계를 포함하는 방법.
제61항에 있어서, 필드 순환 자석을 제공하는 단계; 및 상기 주어진 시야 내에서 상기 낮은 정적 외부 자기장을 변경하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
제62항에 있어서, 상기 낮은 정적 외부 자기장을 변경하는 단계는 상기 낮은 정적 외부 자기장의 방향을 증가시키는 것, 감소시키는 것, 또는 변경하는 것 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
제61항에 있어서, 상기 정적 필드 자석은 병렬 구성으로 복수의 원통형 영구 자석들을 포함하는 방법.
제61항에 있어서, 상기 정적 필드 자석은 그 중심에 보어를 포함하고, 상기 보어는 1 인치 내지 20 인치의 직경을 갖는 방법.
제61항에 있어서, 상기 주어진 시야는 구체형 또는 원통형 시야이고, 상기 구체형 시야는 직경이 2 인치 내지 20 인치이거나 또는 상기 원통형 시야는 길이가 대략 2 인치 내지 20 인치인 방법.
제62항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 상기 낮은 정적 외부 자기장에 근접하여 배치되는 방법.
제62항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 상기 정적 필드 자석에 근접하여 배치되고 상기 정적 필드 자석과 동심인 방법.
제62항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 전자석, 상기 주 자석에 대해 이동하도록 구성되는 영구 자석, 또는 상기 낮은 정적 외부 자기장을 조정하고 성형하는 강자성 또는 자화가능한 재료를 포함하는 영구 자석인 방법.
제62항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 상기 자석의 중심에 개구를 포함하는 방법.
제62항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 도넛 형상 링, 원통형 형상 링, 또는 타원형 형상 링인 방법.
제62항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 링 구성, 또는 원주 주위에 형성되는 상기 복수의 자석들을 갖는 임의의 다른 적합한 형상 또는 구성으로 배열되는 복수의 자석들을 포함하는 방법.
제61항에 있어서, 상기 낮은 정적 자기장은 10 mT 내지 1 T의 범위인 방법.
제61항에 있어서, 상기 낮은 정적 자기장은 20 mT 내지 100 mT의 범위인 방법.
제61항에 있어서, 상기 낮은 정적 자기장은 35 mT 내지 75 mT의 범위인 방법.
제61항에 있어서, 상기 순환 무선 주파수 필드는 1 μT 내지 1 mT의 범위인 방법.
제61항에 있어서, 상기 순환 무선 주파수 필드는 100 μT 내지 900 μT의 범위인 방법.
제62항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 0.5 mT 내지 1 T의 자기장 강도를 갖는 방법.
제62항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 5 mT 내지 195 mT의 자기장 강도를 갖는 방법.
제61항에 있어서, 상기 자기 공명 시스템은 자기 공명 촬영 스캐너 또는 자기 공명 촬영 분광계를 포함하는 단면 자기 공명 촬영 시스템인 방법.
필드 순환형 자기 공명 시스템을 동작시키는 방법으로서,
주어진 시야 내에서 조직 샘플을 촬영하도록 구성되는 정적 필드 자석을 제공하는 단계;
상기 주어진 시야에 낮은 정적 외부 자기장을 인가하는 단계;
필드 순환 자석을 제공하는 단계;
상기 주어진 시야 내에서 상기 낮은 정적 외부 자기장을 변경하는 단계; 및 상기 시스템으로부터 영상들을 수집하는 단계를 포함하는 방법.
제81항에 있어서, 상기 낮은 정적 외부 자기장을 변경하는 단계는 상기 낮은 정적 외부 자기장의 방향을 증가시키는 것, 감소시키는 것, 또는 변경하는 것 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
제81항에 있어서,
순환 무선 주파수 필드를 생성하도록 구성되는 무선 주파수 코일을 제공하는 단계;
및
상기 낮은 정적 외부 자기장에 펄스형 순환 무선 주파수 필드를 인가하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
제81항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 상기 낮은 정적 외부 자기장에 근접하여 배치되는 방법.
제81항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 상기 정적 필드 자석에 근접하여 배치되고 상기 정적 필드 자석과 동심인 방법.
제81항에 있어서, 상기 정적 필드 자석은 병렬 구성으로 복수의 원통형 영구 자석들을 포함하는 방법.
제81항에 있어서, 상기 정적 필드 자석은 그 중심에 보어를 포함하고, 상기 보어는 1 인치 내지 20 인치의 직경을 갖는 방법.
제81항에 있어서, 상기 주어진 시야는 구체형 또는 원통형 시야이고, 상기 구체형 시야는 직경이 2 인치 내지 20 인치이거나 또는 상기 원통형 시야는 길이가 대략 2 인치 내지 20 인치인 방법.
제81항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 전자석, 상기 주 자석에 대해 이동하도록 구성되는 영구 자석, 또는 상기 낮은 정적 외부 자기장을 조정하고 성형하는 강자성 또는 자화가능한 재료를 포함하는 영구 자석인 방법.
제81항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 상기 자석의 중심에 개구를 포함하는 방법.
제81항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 도넛 형상 링, 원통형 형상 링, 또는 타원형 형상 링인 방법.
제81항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 링 구성, 또는 원주 주위에 형성되는 상기 복수의 자석들을 갖는 임의의 다른 적합한 형상 또는 구성으로 배열되는 복수의 자석들을 포함하는 방법.
제81항에 있어서, 상기 낮은 정적 자기장은 10 mT 내지 1 T의 범위인 방법.
제81항에 있어서, 상기 낮은 정적 자기장은 20 mT 내지 100 mT의 범위인 방법.
제81항에 있어서, 상기 낮은 정적 자기장은 35 mT 내지 75 mT의 범위인 방법.
제83항에 있어서, 상기 순환 무선 주파수 필드는 1 μT 내지 1 mT의 범위인 방법.
제83항에 있어서, 상기 순환 무선 주파수 필드는 100 μT 내지 900 μT의 범위인 방법.
제81항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 0.5 mT 내지 1 T의 자기장 강도를 갖는 방법.
제81항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 5 mT 내지 195 mT의 자기장 강도를 갖는 방법.
제81항에 있어서, 상기 자기 공명 시스템은 자기 공명 촬영 스캐너 또는 자기 공명 촬영 분광계를 포함하는 단면 자기 공명 촬영 시스템인 방법.
필드 순환형 자기 공명 시스템을 동작시키는 방법으로서,
주어진 시야 내에서 조직 샘플을 촬영하도록 구성되는 정적 필드 자석을 제공하는 단계;
상기 주어진 시야에 낮은 정적 외부 자기장을 인가하는 단계;
순환 무선 주파수 필드를 생성하도록 구성되는 무선 주파수 코일을 제공하는 단계; 필드 순환 자석을 제공하는 단계;
상기 주어진 시야 내에서 상기 낮은 정적 외부 자기장을 변경하는 단계; 및 상기 시스템으로부터 영상들을 수집하는 단계를 포함하는 방법.
제101항에 있어서, 상기 낮은 정적 외부 자기장을 변경하는 단계는 상기 낮은 정적 외부 자기장의 방향을 증가시키는 것, 감소시키는 것, 또는 변경하는 것 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
제101항에 있어서,
상기 낮은 정적 외부 자기장에 펄스형 순환 무선 주파수 필드를 인가하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
제101항에 있어서, 상기 정적 필드 자석은 병렬 구성으로 복수의 원통형 영구 자석들을 포함하는 방법.
제101항에 있어서, 상기 정적 필드 자석은 그 중심에 보어를 포함하고, 상기 보어는 1 인치 내지 20 인치의 직경을 갖는 방법.
제101항에 있어서, 상기 주어진 시야는 구체형 또는 원통형 시야이고, 상기 구체형 시야는 직경이 2 인치 내지 20 인치이거나 또는 상기 원통형 시야는 길이가 대략 2 인치 내지 20 인치인 방법.
제101항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 상기 낮은 정적 외부 자기장에 근접하여 배치되는 방법.
제101항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 상기 정적 필드 자석에 근접하여 배치되고 상기 정적 필드 자석과 동심인 방법.
제101항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 전자석, 상기 주 자석에 대해 이동하도록 구성되는 영구 자석, 또는 상기 낮은 정적 외부 자기장을 조정하고 성형하는 강자성 또는 자화가능한 재료를 포함하는 영구 자석인 방법.
제101항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 상기 자석의 중심에 개구를 포함하는 방법.
제101항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 도넛 형상 링, 원통형 형상 링, 또는 타원형 형상 링인 방법.
제101항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 링 구성, 또는 원주 주위에 형성되는 상기 복수의 자석들을 갖는 임의의 다른 적합한 형상 또는 구성으로 배열되는 복수의 자석들을 포함하는 방법.
제101항에 있어서, 상기 낮은 정적 자기장은 10 mT 내지 1 T의 범위인 방법.
제101항에 있어서, 상기 낮은 정적 자기장은 20 mT 내지 100 mT의 범위인 방법.
제101항에 있어서, 상기 낮은 정적 자기장은 35 mT 내지 75 mT의 범위인 방법.
제101항에 있어서, 상기 순환 무선 주파수 필드는 1 μT 내지 1 mT의 범위인 방법.
제101항에 있어서, 상기 순환 무선 주파수 필드는 100 μT 내지 900 μT의 범위인 방법.
제101항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 0.5 mT 내지 1 T의 자기장 강도를 갖는 방법.
제101항에 있어서, 상기 필드 순환 자석은 5 mT 내지 195 mT의 자기장 강도를 갖는 방법.
제101항에 있어서, 상기 자기 공명 시스템은 자기 공명 촬영 스캐너 또는 자기 공명 촬영 분광계를 포함하는 단면 자기 공명 촬영 시스템인 방법.