DE69029284T2

DE69029284T2 - NMR-Untersuchungsverfahren und Apparat

Info

Publication number: DE69029284T2
Application number: DE69029284T
Authority: DE
Inventors: Hideki Kohno; Tatsuo Nozokido; Etsuji Yamamoto
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1990-03-29
Publication date: 1997-06-12
Anticipated expiration: 2010-03-30
Also published as: US5065097A; DE69029284D1; JPH02257934A; EP0390176A3; EP0390176B1; EP0390176A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Abbilden oder Sichtbarmachen der Verteilung eines Bestandteils, beispielsweise Wasserstoff oder Phosphor, der in einem zu untersuchenden Objekt, also einer Probe zur Verwendung in der magnetischen Kernresonanz (NMR), enthalten ist, und genauer gesagt ein Untersuchungsverfahren und eine Einrichtung zur Verwendung bei der NMR, die dazu geeignet sind, die Werte der Permeabilität und der chemischen Verschiebung in der Probe zu beurteilen und ihre Verteilung abzubilden.
Eine Technik zum Abbilden oder Darstellen der Permeabilitätsverteilung eines lebenden Körpers als Probe ist in JOURNAL OF MAGNETIC RESONANCE, Band 70, S. 163 - 168, (1986), offenbart. Durch diese Technik wird die Phaseninformation des wiedergegebenen Bildes einer Probe unter Verwendung von NMR durch die Untersuchungsvorrichtung gewonnen und die Verteilung der relativen Permeabilität mittels der Bilddichte untersucht.
Diese verwandte Technik weist den folgenden Nachteil auf. Wenngleich sie anscheinend die Permeabilitätsverteilung darstellt, stellt sie tatsächlich lediglich gleichzeitig die Phasenverteilungen infolge der Permeabilitätsverteilung und der chemischen Verschiebung dar; die erstere und die letztere sind nicht voneinander abgesetzt, so daß die Werte der Permeabilität und der chemischen Verschiebung nicht bestimmt werden können.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist gemäß der vorliegenden Erfindung beabsichtigt, die Phaseninformation ausschließlich infolge der Permeabilitätsverteilung zu gewinnen, ein Bild unter Verwendung der gewonnenen Information anzuzeigen, das die Phaseninformation ausschließlich infolge einer chemischen Verschiebung enthält, und ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Gewinnen der Werte der Permeabilität und der chemischen Verschiebung und ihrer Verteilung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß Anspruch 9 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
Im allgemeinen beruht das unter Verwendung eines NMR-Signals gebildete Bild (Tomogramm) auf dem in Vektorform ausgedrückten Absolutwert. Diese Vektorinformation enthält die Phasenanteile infolge der folgenden drei Einflüsse, die von den Erfassungszeiten des NMR-Signals abhängen:
einer Ungleichförmigkeit in einem statischen Magnetfeldes, die die Änderung gegenüber dem Mittelwert des erzeugten statischen Magnetfelds anzeigt,
einer Permeabilitätsverteilung, die durch die Magnetfeldintensität festgelegt ist, die sich abhängig vom Aufbau einer zu untersuchenden Probe ändert, also der Permeabilitätsverteilung und
einer chemischen Verschiebung, die als das Abweichungsverhältnis der magnetischen Flußdichte definiert ist, wobei ein interessierender Kernspin in einem Molekül angeregt wird.
Die magnetische Flußdichte ändert sich in Abhängigkeit vom molekularen Aufbau.
Bei einem in Fig. 1A dargestellten wirklichen Bild ist die Phase des Punktes A durch die Anteile , und festgelegt, wie in Fig. 1B dargestellt ist. Bei einer wirklichen Diagnose und Untersuchung wird das NMR-Signal an der stark durchbluteten Stelle in erheblichem Maße vom Anteil beeinflußt; um den molekularen Aufbau einer zu untersuchenden Probe zu bestimmen, ist die durch die genannte Eigenschaft beeinflußte Phaseninformation erforderlich. Beispielsweise ist es bei der Diagnose einer Gehirnblutung wünschenswert, lediglich die Phaseninformation infolge der Eigenschaft des NMR-Signals zu gewinnen, so daß ein großer Teil der für die Diagnose erforderlichen Information sicher erhalten werden kann.
Es ist gemäß der vorliegenden Erfindung beabsichtigt, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trennen von Phaseninformationspunkten hinsichtlich des Einflusses der genannten Eigenschaften und zu schaffen, um die einzelnen Bestandteile der Phaseninformation zu extrahieren.
Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, muß eine Rechenoperation unter Verwendung der Meßergebnisse der folgenden beiden Proben durchgeführt werden.
1. Eine Referenzprobe, deren Werte der Permeabilität und der chemischen Verschiebung, die räumlich gleichmäßig verteilt sind, bekannt sind.
2. Eine zu untersuchende Probe, bei der der Wert der Permeabilität oder der chemischen Verschiebung bekannt ist.
Diese beiden Proben werden in derselben Sequenz fotografiert, und durch Subtrahieren der Bestandteile der Phaseninformation der so erhaltenen Bilder ergibt sich die Phase Θ, ausgedrückt durch
Θ = αT ΔB&sub0; ...(1)
wobei ΔB&sub0; eine Differenz zwischen den magnetischen Flußdichten innerhalb der genannten Proben 1 und 2 ist, α eine Proportionalitätskonstante ist und T ein von den Zeitpunkten des Erfassens eines NMR-Signals abhängiges Zeitintervall und damit die nach dem Erfassen des Zeitpunkts a in Fig. 4 verstrichene Zeit ist.
Auf diese Weise sind die Phase der Bildinformation und die magnetische Flußdichte zueinander proportional, so daß die berechnete Phase leicht in die magnetische Flußdichte umgeformt werden kann und umgekehrt.
Es sei bemerkt, daß das Bilden einer Differenz zwischen den Bestandteilen der Phaseninformation zweier Bilder eine der Eigenschaften , und ermöglicht.
Es sei nun angenommen, daß die zu untersuchende Probe zwei Arten chemischer Verschiebungen aufweist. In diesem Fall hängt die Drehgeschwindigkeit des Kernspins nach der Anregung vom Wert der chemischen Verschiebung ab. Wenn ein Kernspin, wie in Fig. 2A dargestellt, fest ist, dreht sich der andere Kernspin bei der Geschwindigkeit bezüglich des einen Kernspins. Beide Kernspins überlappen sich jedoch an der Position der Phase Null, wie in Fig. 2B dargestellt ist, wenn eine gewisse Zeit (T&sub2;) verstrichen ist, nachdem die Zeit TE/2 nach Anwendung eines 180º-Impulses verstrichen ist, so daß das NMR-Signal den Maximalwert erreicht. Wenn das NMR-Signal dann gemessen wird, ist die Phaseninformation vom Einfluß der chemischen Verschiebung befreit. Es ist bekannt, daß die Verwendung der Referenzprobe, deren Größe die der zu untersuchenden Probe in ausreichendem Maße übertrifft oder eine Kugelform aufweist, das vom Einfluß der Eigenschaft befreite NMR-Signal liefert. Wenn auf diese Weise eine Referenzprobe und die abzubildende Probe in derselben Impulssequenz zu einer vorgegebenen Zeit frei vom Einfluß der chemischen Verschiebung und zur anderen Zeit gemessen werden, können die folgenden Bestandteile der Phaseninformation erhalten werden.
Referenzprobe:
Bei Messung zu einem vorgegebenen Zeitpunkt enthält die so erhaltene Information den Einfluß von ...(2)
Bei Messung zum anderen Zeitpunkt enthält die Information den Einfluß von ' ...(3)
( ' rührt von der Differenz zwischen den Meßzeiten her)
Zu untersuchende Probe:
Bei Messung zu einer vorgegebenen Zeit enthält die so erhaltene Information den Einfluß von und ...(4)
Bei Messung zur anderen Zeit enthält die so erhaltene Information den Einfluß von ', ' und ...(5)
( ' und ' rühren von der Differenz zwischen den Meßzeiten her).
Auf diese Weise liefern die Punkte (4) - (2) die Phaseninformation, die den Einfluß von enthält, und die Punkte (5) - (3) liefern die Phaseninformation, die den Einfluß von ' und enthält. Weiterhin kann die Beziehung zwischen und ' und damit die Phaseninformation berechnet werden, die den influn von enthält.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die Figuren 1A und 1B sind Darstellungen, in denen ein unter Verwendung eines NMR-Signals gebildetes Bild und ein das Bild ausmachender Vektor dargestellt sind;
die Figuren 2A und 2B sind Darstellungen, in denen die Bewegung von Kernspins auf der Grundlage zweier Arten chemischer Verschiebungen dargestellt sind;
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ist eine Darstellung der gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Impulssequenz; und
Fig. 5 ist ein Flußdiagramm des Untersuchungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

In Fig. 3 ist der Aufbau des NMR-Testsystems gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung dargestellt. Eine Steuereinrichtung 1 liefert mit festgelegter Zeiteinteilung verschiedene Arten von Befehlen für die nachfolgend beschriebenen Vorrichtungen. Das Ausgangssignal eines Hochfrequenz-Impulsgenerators 2, das durch einen Verstärker 3 verstärkt wird, regt eine Spule 4 an. Der von der Spule 4 empfangene Signalanteil wird durch einen Verstärker 5 verstärkt. Der verstärkte Signalanteil wird durch einen Detektor 6 erfaßt. Das erfaßte Signal wird durch einen Signalprozessor 7 in ein Bild umgewandelt. Gradienten-Magnetfelder in Richtung der Z-Achse eines dreidimensionalen Koordinatensystems und den dazu senkrechten Richtungen werden durch Spulen 8, 9 und 10 erzeugt, die durch Gradientmagnetfeld-Generatoren 11, 12 bzw. 13 angesteuert werden. Ein statisches Magnetfeld wird durch eine Spule 14 erzeugt, die durch eine Stromversorgung 15 angesteuert wird. Die Spule 9 weist die gleiche Form auf wie die Spule 10 und ist um 90º um die Z-Achse der Spule 9 gedreht; die Spulen 9 und 10 erzeugen die senkrecht zueinander stehenden Gradienten-Magnetfelder. Ein zu untersuchendes Objekt 16 (z. B. ein lebender Körper) ist auf einem Bett 17 angeordnet, das sich auf einem Träger 18 bewegt. 19 ist eine Vorrichtung zum Liefern der Daten hinsichtlich der Struktur des zu untersuchenden Gegenstands.
Fig. 4 ist ein Zeitdiagramm, in dem die bei dem Untersuchungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete Impulssequenz dargestellt ist.
Wenngleich das NMR-Signal mit dem höchsten Wert zu einem Zeitpunkt a gemessen werden kann, weist es keinen der Anteile , und auf. Das NMR-Signal wird daher gemäß der vorliegenden Erfindung zu einem anderen Zeitpunkt als a gemessen. Zum Zeitpunkt b kann das NMR-Signal frei vom Einfluß des Anteils , also der chemischen Verschiebung und damit die durch die Gleichungen (2) und (4) ausgedrückte Phaseninformation gemessen werden. Zum Zeitpunkt c kann die durch die Gleichungen (3) und (5) gegebene Phaseninformation gewonnen werden. Dieser Zeitpunkt c kann ein jeder sich von den Zeitpunkten a und b verschiedene Zeitpunkt sein.
Im allgemeinen kann eine Ungleichförmigkeit E(x, y) der Verteilung (in einem zweidimensionalen Koordinatensystem gegeben) der magnetischen Flußdichten innerhalb einer zu untersuchenden Probe durch
E(x, y) = Est(x, y) + Eper(x, y) ...(6)
ausgedrückt werden, wobei Est(x, y) die Ungleichförmigkeit des von außen auf die zu untersuchende Probe einwirkenden statischen Magnetfelds bezeichnet und Eper(x, y) eine Änderung der magnetischen Flußdichte infolge der Verteilung der Permeabilität der zu untersuchenden Probe bezeichnet.
Im folgenden wird eine Probe mit zwei Materialien mit chemischen Verschiebungen und &sub2; (ppm) als eine abzubildende Probe angenommen. Die Vektorinformation S(x, y) des wiedergegebenen Bildes, wenn das NMR-Signal der Probe zum Zeitpunkt c in der in Fig. 4 dargestellten Impulssequenz gemessen wird, kann durch folgende Gleichung beschrieben werden:
(was Punkt (5) entspricht), wobei T&sub1; eine von den Zeitpunkten a und b verschiedene Zeit ist, &sub1; die Dichte des Materials mit der chemischen Verschiebung &sub1; ist, &sub2; die Dichte des Materials mit der chemischen Verschiebung &sub2; ist, γ ein gyromagnetisches Verhältnis ist, θa die von den Koordinaten unabhängige Phase ist und θc durch
θc= γ( &sub1; - &sub2;) B&sub0;T&sub1; ...(8)
ausgedrückt werden kann, wobei B&sub0; den räumlichen Mittelwert des angelegten statischen Magnetfelds bezeichnet.
Falls T&sub2; in Gleichung (8) für das Festlegen der nicht durch die chemische Verschiebung beeinflußten Meßzeit so festgelegt ist, daß θc = 2 π (rad) ist, also als
T&sub2; = 2π/γ( &sub1; - &sub2;)B&sub0; ...(9)
ausgedrückt wird, kann Gleichung (7) durch folgende Gleichung ausgedrückt werden:
(was Punkt (4) entspricht).
Nachfolgend wird das NMR-Signal einer Referenzprobe mit der chemischen Verschiebung &sub1;, die erheblich größer und gleichmäßiger ist als die zu untersuchende Probe, zur selben Zeit T&sub1; gemessen wie das bezüglich Gleichung (7) erfaßte. Die Vektorinformation S1r(x, y) des so wiedergegebenen Bildes kann durch folgende Gleichung ausgedrückt werden:
S1r(x, y) = &sub1;(x, y) exp{-j [Est(x, y) + &sub1;] T&sub1; + j r}
...(11)
(was Punkt (3) entspricht), wobei θr eine von den Koordinaten unabhängige konstante Phase bezeichnet.
Nachfolgend wird das NMR-Signal der Referenzprobe zur durch Gleichung (9) gegebenen Zeit T&sub2; gemessen, um die nicht durch die chemische Verschiebung beeinflußte Phaseninformation zu gewinnen. Die Vektorinformation S2r(x, y) des so wiedergegebenen Bildes kann durch folgende Gleichung ausgedrückt werden:
S2r(x, y) = &sub1;(x, y) exp{-j [Est(x, y) + &sub1;] T&sub2; + j r'}
...(12)
(was Punkt (2) entspricht), wobei θr' eine von den Koordinaten unabhängige feste Phase ist.
Um die lediglich von der Permeabilitätsverteilung beeinflußte Phaseninformation unter Verwendung der Phaseninformation bezüglich von zwei Bildern der Referenzprobe und der zu untersuchenden Probe zu gewinnen, die unbeeinflußt von der chemischen Verschiebung gemessen wurden, wird eine Differenz zwischen den Bestandteilen der Phaseninformation bezüglich der beiden Bilder gebildet. Auf diese Weise kann der Phasenanteil infolge des Einflusses der Ungleichförmigkeit des statischen Magnetfeldes beseitigt werden. Dies kann unter Verwendung der Gleichungen (10) und (12) durch Berechnen von
R(x, y) = {S&sub2;(x, y) / S&sub2;(x, y } {S2r*(x, y) / S2r(x, y) }
...(13)
durchgeführt werden, wobei * eine konjugiert-komplexe Zahl bezeichnet.
Auf diese Weise ergibt sich
R(x, y) = exp{-j Eper(x, y) T&sub2; + j (a' - r')} ...(14)
Um den Wert von Eper zu gewinnen, ist es erforderlich, den festen Wert (θa' - θr') zu eliminieren.
In Gleichung (14) liefert R(x, y) bei der Koordinate Eper (x, y) = 0 den Wert (θa' - θr').
Berechnung von R(x, y) exp{-j(θa' - θr')} liefert
R' (x, y) = exp{-jγ Eper(x, y) T&sub2;} ...(15)
was (θa' - θr') nicht enthält.
Der Phasenwinkel θR(x, y) bei jeder der Koordinaten von R' (x, y), der - γ Eper(x, y) T&sub2; gleicht, liefert die Änderung Eper der magnetischen Flußdichte infolge der durch die folgende Gleichung ausgedrückten Permeabilitätsverteilung:
Eper(x, y) = - θR(x, y) / γ T&sub2; ...(16)
Um die Phaseninformation hinsichtlich des Einflusses der chemischen Verschiebung zu gewinnen, wird eine Differenz zwischen Gleichung (7) und Gleichung (11) gebildet, wodurch der Phasenanteil infolge des Einflusses der Ungleichförmigkeit des statischen Magnetfeldes beseitigt wird. Dies kann durch Berechnen von
T(x, y) = {S&sub1;(x, y) S1r*(x, y) / S1r(x, y)} ...(17)
vorgenommen werden. Gleichung (17) enthält die Phasenanteile ' und in Gleichung (5).
Um den Einfluß von ' zu beseitigen, wird der Anteil - ' addiert. Dies wird unter Verwendung des Wertes von Eper(x, y) in Gleichung (16) durch Berechnen von
T'(x, y) T(x, y) exp{j Eper(x, y) T&sub1;}
= { &sub1;(x, y) + &sub2;(x, y) exp(j c)} exp{j( a - r)}
...(18)
ausgeführt. Der Einfluß der chemischen Verschiebung ist in der Phase j θc enthalten. Der feste Wert (θa - θr) kann durch Berechnen von
C(x, y) = T'(x, y) exp{-j(θa - θr)}
= &sub1;(x, y) + &sub2;(x, y) exp(jθc) ...(19)
beseitigt werden. Auf diese Weise kann die Phaseninformation, die lediglich den Einfluß der chemischen Verschiebungen enthält, gewonnen werden.
In dem Fall, in dem die chemische Verschiebung &sub1; bekannt ist und &sub2; nicht bekannt ist und wenn θc aus Gleichung (19) erhalten wird, kann &sub2; unter Verwendung von Gleichung (8) als
&sub2; = &sub1; - θc (γ B&sub0;T&sub1;) ...(20)
bestimmt werden.
Die Permeabilitätsverteilung und ihr Wert können unter Verwendung des aus Gleichung (16) gewonnenen Eper(x, y) durch das folgende Verfahren bestimmt werden.
(a) Die Struktur einer zu untersuchenden Probe (Lage des darin enthaltenen Materials oder der darin enthaltenen Materialien) wird erfaßt und zu einer Bildverarbeitungseinrichtung übertragen.
(b) Eine grob abgeschätzte Permeabilitätsverteilung wird auf der Grundlage der Struktur vorhergesagt, und die vorhergesagte Verteilung wird durch einen Computer so simuliert, daß sie mit dem gemessenen Eper(X, y) übereinstimmt, wodurch die Einzelheiten der Permeabilitätsverteilung bestimmt werden und ihr Wert angezeigt wird.
Das Flußdiagramm des Untersuchungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 5 dargestellt. Die folgenden Operationen werden in jeweiligen Schritten durchgeführt.
Schritt 51: Nach Anwenden eines 180º-Hochfrequenzimpulses werden ein Zeitpunkt a, zu dem eine Zeitspanne zwischen dem Anwenden eines 90º-Impulses und dem 180º-Hochfrequenzimpuls abgelaufen ist, und ein Zeitpunkt b, zu dem ein NMR-Signal der zu untersuchenden Probe gemessen werden kann, ohne durch deren chemische Verschiebung beeinflußt zu werden, bestimmt.
Schritt 52: Das NMR-Signal der zu untersuchenden Probe wird zur Zeit T&sub1; in der Impulssequenz in Fig. 4 gemessen, um Gleichung (7) der Vektorinformation des wiedergegebenen Bildes zu bilden.
Schritt 53: Das NMR-Signal der zu untersuchenden Probe wird zur Zeit T&sub2; in Fig. 4 ohne den Einfluß der chemischen Verschiebung gemessen, um Gleichung (10) der Vektorinformation des wiedergegebenen Bildes zu bilden.
Schritt 54: Das NMR-Signal einer Referenzprobe wird zur Zeit T&sub1; gemessen, um Gleichung (11) für die Vektorinformation des wiedergegebenen Bildes zu bilden.
Schritt 55: Das NMR-Signal der Referenzprobe wird zur Zeit T&sub2; gemessen, um Gleichung (12) der Vektorinformation des wiedergegebenen Bildes zu bilden.
Schritt 56: Eine Phasendifferenz zwischen den Gleichungen (10) und (12) wird gebildet, um die Gleichung (14) zu liefern, die vom Einfluß der Ungleichförmigkeit des statischen Magnetfelds befreit ist.
Schritt 57: Der Term (θa' - θr') wird unter Verwendung des Phasenwinkels an jeder Koordinate aus Gleichung (14) entfemt, um Gleichung (16) zu bilden, die die Anderung Eper(x, y) der magnetischen Flußdichte infolge der Permeabilitätsverteilung ausdrückt.
Schritt 58: Um den Einfluß der Ungleichförmigkeit des statischen Magnetfelds zu beseitigen, wird eine Phasendifferenz zwischen den Gleichungen (7) und (11) gebildet, um Gleichung (17) zu liefern, die die Phaseninformation ausschließlich infolge des Einflusses der chemischen Verschiebung ausdrückt.
Schritt 59: Gleichung (17) wird einer Rechenoperation zur Beseitigung des Einflusses der Permeabilitätsverteilung unterzogen, um Gleichung (18) zu gewinnen.
Schritt 60: Der Term (θa - θr) wird aus Gleichung (18) beseitigt, um Gleichung (19) zu bilden, die die Phaseninformation ausschließlich infolge der chemischen Verschiebung ausdrückt.

Claims

1. Verfahren zum Abbilden einer Probe (16), die mindestens zwei Substanzen mit chemischer Verschiebung ( &sub1;, &sub2;) enthält, mittels magnetischer Kernresonanz, mit folgenden Schritten:

(51) nach Anlegen eines 180º-Hochfrequenzimpulses werden der Zeitpunkt a, bei dem ein Intervall (TE/2) gleich der Zeitspanne zwischen dem Anlegen des 90º-Impulses und dem Anlegen des 180º-Hochfrequenzimpulses verstrichen ist, sowie der Zeitpunkt (b) bestimmt, zu dem ein NMR-Signal der abzubildenden Probe ohne Beeinflussung durch die auf der Differenz zwischen den beiden chemischen Verschiebungen beruhende Phasendifferenz (θc) gemessen werden kann, wobei der Zeitpunkt b derjenige ist, bei dem die Kernspin-Drehungsphasen der beiden chemischen Verschiebungen einander überlappen, so daß (θc) = 2π;

(52) zu einem von den Zeitpunkten a und b verschiedenen Zeitpunkt c wird unter Anlegen eines Phasencodiergradienten und eines Auslesegradienten das NMR-Signal der abbildenden Probe, von der ein chemischer Verschiebungswert bekannt ist, gemessen, um eine Bildvektorinformation S&sub1;(x,y) zu gewinnen;

(53) zum Zeitpunkt b wird das NMR-Signal der abzubildenden Probe gemessen, um eine Bildvektorinformation S&sub2;(x,y) zu gewinnen;

(54) zum Zeitpunkt c wird das NMR-Signal aus einer Referenzprobe mit bekannter Permeabilität und bekannter chemischer Verschiebung gleichmäßiger Raumverteilung gemessen, um eine Bildvektorinformation S1r(x,y) zu gewinnen;

(55) zum Zeitpunkt b wird das NMR-Signal der Referenzprobe gemessen, um eine Bildvektorinformation S&sub2;r(x,y) zu gewinnen;

(56) anhand der Phasendifferenz zwischen der Bildvektorinformation S&sub2;(x,y) der abzubildenden Probe und der Bildvektorinformation S&sub2;r(x,y) der Referenzprobe wird der Einfluß der Ungleichförmigkeit des statischen Magnetfeldes beseitigt, um eine nur auf einem ersten Einfluß der Permeabilitätsverteilung beruhende erste Phaseninformation zu gewinnen;

(58) die Phasendifferenz zwischen der Bildvektorinformation S&sub1;(x,y) der abzubildenden Probe und der Bildvektorinformation S1r(x,y) der Referenzprobe wird berechnet, um den Einfluß der Ungleichförmigkeit des statischen Magnetfeldes zu beseitigen und dadurch eine auf einem zweiten Einfluß der Permeabilitätsverteilung und der chemischen Verschiebung beruhende zweite Phaseninformation zu gewinnen;

(59) aus der zweiten Phaseninformation wird der zweite Einfluß der Permeabilitätsverteilung anhand des ersten Einflusses der Permeabilitätsverteilung eliminiert, um die nur durch die chemische Verschiebung hervorgerufene Phaseninformation zu gewinnen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zur Gewinnung der ersten Phaseninformation im Schritt (56) eine von der Ungleichförmigkeit des statischen Magnetfeldes nicht beeinflußte Größe R(x,y) durch Berechnen von

R(x,y) = {S&sub2;(x,y)/ S&sub2;(x,y) } x {S2r*(x,y)/ S2r(x,y) }

gewonnen wird, wobei S2r*(x,y) die Konjugiert-Komplexe zu S2r(x,y) ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei zur Gewinnung der ersten Phaseninformation im Schritt (56) ferner

ein Ausdruck mit festem Wert (θ'a-θ'r) durch Berechnen von R(x,y) an einer Koordinate gewonnen wird, wobei Eper(x,y) = 0, und

der Ausdruck mit festem Wert durch Berechnen von R(x,y) exp(- j(θ'a-θ'r)) eliminiert wird, so daß sich

R'(x,y) = exp(-jγEper(x&sub1;y) T&sub2;

ergibt

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei zur Gewinnung der ersten Phaseninformation im Schritt (56)

θR(x,y) = γEper(x,y) T&sub2;

gehört, wobei γ das magnetische Rotationsverhältnis, T&sub2; der Zeitabstand zwischen den Zeitpunkten a und b und Eper(x,y) die auf der Permeabilitätsverteilung beruhende Änderung der Magnetflußdichte ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zur Gewinnung der zweiten Phaseninformation im Schritt (58) die von der Ungleichförmigkeit des statischen Magnetfeldes nicht beeinflußte Größe R(x,y) durch Berechnen von

T(x,y) = {S&sub1;(x,y) S1r*(x,y) / S1r(x,y)}

gewonnen wird, wobei S1r*(x,y) die Konjugiert-Komplexe zu S1r*(x,y) ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei zum Eliminieren des zweiten Einflusses der Permeabilitätsverteilung im Schritt (59) eine Phasenkorrektur an der Größe T(x,y) durchgeführt wird, so daß sich

T'(x,y) = T(x,y) exp{jγEper(x,y) T&sub1;}

ergibt, wobei γ das magnetische Rotationsverhältnis, T&sub1; der Zeitabstand zwischen den Zeitpunkten a und c, Eper(x,y) die durch

Eper(x,y) = - θR(x,y) / γT&sub2;

berechnete Änderung in der Magnetflußdichte und T&sub2; der Zeitabstand zwischen den Zeitpunkten a und b ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei zur Gewinnung der zweiten Phaseninformation im Schritt (58) der Ausdruck für eine feste Phase (θa-θr) eliminiert wird (60), so daß sich

C(x,y = T'(x,y) exp{-j(θa-θr)}

= &sub1;(x,y) + &sub2;(x,y)exp(jθc)

ergibt.

8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei weiterhin

der Ort von Materie der abzubildenden Probe erfaßt und als Datenwert zur Bildverarbeitung einem Datenprozessor zugeführt wird,

aufgrund dieses Datenwertes die permeabilitätsverteilung grob vorhergesagt wird, und

die vorhergesagte Permeabilitätsverteilung derart simuliert wird, daß sie mit der gemessenen Anderung Eper(x,y) in der Magnetflußdichte zusammenfällt, um die Einzelheiten der Permeabilitätsverteilung und ihren Wert zu bestimmen.

9. Vorrichtung zum Abbilden einer Probe, die mindestens zwei Substanzen mit chemischer Verschiebung enthält, mittels magnetischer Kernresonanz, umfassend:

eine Einrichtung, um nach Anlegen eines 180º-Hochfrequenzimpulses den Zeitpunkt a, bei dem ein Intervall (TE/2) gleich der Zeitspanne zwischen dem Anlegen des 90º-Impulses und dem Anlegen des 180º-Hochfrequenzimpulses verstrichen ist, sowie den Zeitpunkt (b), zu dem ein NMR-Signal der abzubildenden Probe ohne Beeinflussung durch die auf der Differenz zwischen den beiden chemischen Verschiebungen beruhende Phasendifferenz (θc) gemessen werden kann, d.h. den Zeitpunkt b, bei dem die Kernspin-Drehungsphasen der beiden chemischen Verschiebungen einander überlappen, so daß (θc) = 2π, zu bestimmen;

eine Einrichtung, um unter Anlegen eines Phasencodiergradienten und eines Auslesegradienten das NMR-Signal der abbildenden Probe, von der ein chemischer Verschiebungswert bekannt ist, zu einem von den Zeitpunkten a und b verschiedenen Zeitpunkt c messen und dadurch eine Bildvektorinformation S&sub1;(x,y) zu gewinnen;

eine Einrichtung, um das NMR-Signal der abzubildenden Probe zum Zeitpunkt b zu messen und dadurch eine Bildvektorinformation S&sub2;(x,y) zu gewinnen;

eine Einrichtung, um das NMR-Signal aus einer Referenzprobe mit bekannter Permeabilität und bekannter chemischer Verschiebung gleichmäßiger Raumverteilung zum Zeitpunkt c zu messen und dadurch eine Bildvektorinformation S1r(x,y) zu gewinnen;

eine Einrichtung, um das NMR-Signal der Referenzprobe zum Zeitpunkt b zu messen und dadurch eine Bildvektorinformation S2r(x,y) zu gewinnen;

eine Einrichtung, um anhand der Phasendifferenz zwischen der Bildvektorinformation S&sub2;(x,y) der abzubildenden Probe und der Bildvektorinformation S2r(x,y) der Referenzprobe den Einfluß der Ungleichförmigkeit des statischen Magnetfeldes zu beseitigen und dadurch eine nur auf einem ersten Einfluß der Permeabilitätsverteilung beruhende erste Phaseninformation zu gewinnen;

eine Einrichtung, um die Phasendifferenz zwischen der Bildvektorinformation S&sub1;(x,y) der abzubildenden Probe und der Bildvektorinformation S1r(x,y) der Referenzprobe zu berechnen, dadurch den Einfluß der Ungleichförmigkeit des statischen Magnetfeldes zu beseitigen und somit eine auf einem zweiten Einfluß der Permeabilitätsverteilung und der chemischen Verschiebung beruhende zweite Phaseninformation zu gewinnen; und

eine Einrichtung, um aus der zweiten Phaseninformation den zweite Einfluß der Permeabilitätsverteilung anhand des ersten Einflusses der Permeabilitätsverteilung zu eliminieren und dadurch die nur durch die chemische Verschiebung hervorgerufene Phaseninformation zu gewinnen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Referenzprobe größer ist als die abzubildende Probe.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Referenzprobe eine Kugel ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, ferner umfassend eine Einrichtung zum Berechnen der auf der Permeabilitätsverteilung beruhenden Änderung Eper(x,y) in der Magnetflußdichte entsprechend

Eper(x,y) = -θR(x,y)/γT&sub2;

unter Verwendung der gewonnenen Phaseninformation, wobei γ das gyromagnetische Verhältnis und T&sub2; der Zeitabstand zwischen den Zeitpunkten a und b ist,

eine Einrichtung (19) zur Erfassung des Ortes von Materie der abzubildenden Probe und zur Zuführung dieses Ortes als Datenwert an einen Datenprozessor zur Bildverarbeitung,

eine Einrichtung (7) zur groben Vorhersage der Permeabilitätsverteilung aufgrund des Datenwertes, und

eine Einrichtung (7) zum Simulieren der vorhergesagten Permeabilitätsverteilung derart, daß sie mit der gemessenen Änderung Eper(x,y) in der Magnetflußverteilung zusammenfällt, um die Einzelheiten der Permeabilitätsverteilung und ihren Wert zu bestimmen.