JPS60150739A - Ｎｍｒ像を発生する方法 - 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】 −明　の　背　景 この発明は核磁気共鳴（ＮＭＲ）手法を用いた作像方法
に関する。特にこの発明は一層大きな像の人為効果（ア
ーティファク１〜）のない部分を再生する為のデータを
収集する方法に関する。更に、この発明では、関心が持
たれる領域は必ずしも走査器の中心と一致しなくてもよ
い。

前頭として云うと、核磁気共鳴現象は奇数個の陽子並び
に／又は中性子を持つ原子核で起る。陽子及び中性子の
スピンの為、この各々の原子核は磁気に−メントを持ち
、こういう原子核で構成されたサンプルを均質な静磁界
Ｂｏの中におくと、一層多くの核磁気モーメン１へが磁
界と整合して、磁界の方向に巨視的な正味の磁化Ｍを発
生する。

磁界Ｂｏの影響で、磁気モーメントが磁界の軸線の周り
に、印加磁界の強さと原子核の特性に関係した周波数で
歳差運動をする。歳差運動の角周波数ωはラーマ周波数
とも呼ばれるが、弐〇）−γＢで表わされる。こ）でγ
は各々のＮＭＲアイソトープに対して一定の磁気回転比
であり、Ｂは核スピンに作用する磁界（Ｂｏを含む）で
ある。従って、共鳴周波数がサンプルをその中に配置し
た磁界の強さに関係することは明らかである。

磁化Ｍの向きは磁界Ｂ。に沿っているのが普通であるが
、ラーマ周波数で振動する磁界を印加することによって
摂動することが出来る。典型的には、こういう磁界Ｂ１
は、無線周波発信装置に接続したコイル無線周波（ＲＦ
）パルスを通Ｊことにより、静磁界の方向と直交する方
向に印加される。磁界Ｂ１の効果は、磁イヒＭを磁界Ｂ
１の方向の周りに回転させることである。これは、主磁
界Ｂｏの周りを共振周波数と略等しい周波数で、磁化Ｍ
が歳差運動をするのと同じ方向に回転彩るデカルト座標
系（回転フレーム）で、ＲＦパルスを印加したことによ
る磁化Ｍの運動を考えれは判り易い。この場合、磁界Ｂ
ｏはＺ軸の正の１ｊ向に選ぶ。回転フレームでは、この
Ｚ軸は、固定座標系と区別′する為にＺ′で表わす。同
様に、Ｘ軸及びＹ軸をＸ′及びＹ′で表ねり。このこと
を念頭において云うと、ＲＦパルスの効果は、磁化Ｍを
例えばＺ′軸の正の向きに沿った方向から、Ｘ′軸及び
Ｙ′軸によって定められた横平面に向って回転させるこ
とである。磁化Ｍを横平面へ（即ち磁界Ｂ。の方向から
９０°）回転させるのに十分な大きさ又は持続時間の何
れかを持つＲＦパルスは、９０’ＲＦパルスと呼ぶのが
便利である。同様に、ＲＦパルスの大きさ又は（矩形パ
ルスの場合は）持続時間が、９０６パルスの２倍に選ば
れていれば、磁化Ｍは７′軸の正の方向からＺ′軸の負
の方向に方向を変える。この種のＲＦパルスは１８０°
ＲＦパルスと呼ぶが、反転パルスとも呼ぶ。その理由は
明らかである。（Ｍに対して垂直に印加される）９０６
又は１８０°ＲＦパルスが、磁化Ｍの最初の方向が何処
であっても、その方向から対応する度数だけ磁化Ｍを回
転させることに注意されたい。

更に、磁化ＭがＸ’−Ｙ’平面（横平面）内の正味の横
方向成分（Ｂｏに対して垂直）を持つ場合にだけ、ＮＭ
Ｒ信月が観測されることに注意されたい。９０’ＲＦパ
ルスは、全ての磁化Ｍがこの平面内にある為、横平面内
に最大の正味の横方向磁化を発生するが、１８０°ＲＦ
パルスは横方向磁化を何等発生しない。

Ｒ，Ｆパルスは選択性であっても非選択性であってもよ
い。選択性パルスは、サンプルの内、ラーマ方稈式によ
って予測される歳差運動周波数を持つ予め選ばれた領域
内にある核スピンを励起する様に、予定の周波数成分を
持つ様に変調するのが典型的である。選択性パルスは局
在化磁界勾配の存在の下に印加される。非選択性パルス
はＲＦパルス発信コイルの場の中にある全ての核スピン
に全般的に影響を与え、局在化磁界勾配の不在の下に印
加するのが典型的である。

空間情報（例えば像を再生する為に使われる）をＮＭＲ
信号に符号化する為に、磁界勾配を使うことについて説
明しなければならない。典型的にはこういう勾配が３つ
必要である。

Ｇｘ　＜　ｔ　）　−ａ　Ｂｏ　／　ａｘＧｙ　（ｊ　
）　＝　ａ　Ｂｏ　／　ａＶＧｚ　（ｔ　）　−ａ　Ｂ
ｏ　／　ａＺ勾配Ｇオ、Ｇｙ　、Ｇ２は作像スライス仝
体にわたって一定であるが、その大きさは時間依存性を
持つのが典型的である。勾配に関連した磁界を夫々ｂｘ
、ｂ、　、ｂ、で表わすと、容積内でｂｘ　＝Ｇｘ　（
ｔ　）ｘ ｂアーＧｙ（ｔ）ｙ ｂｚ　＝Ｇｚ　（ｔ　）ｚ ＮＭＲ作像では、一層大きな像の一部分を再生すること
を希望する場合が多い。像の内、関心のある部分を拡大
することも望ましい。更に、関心のある領域が必ずしも
走査器の中心と一致しない。

こういう場合の１例は、頚椎又は胸椎の研究である。

ＮＭＲ像の横方向（即ちＸ軸の方向）の視野は、勾配の
振幅とＮＭＲ信号を標本化する速度（Ａ／Ｄ標本化速度
）とによって決定される。明確にする為、（その説明は
、後で３次元の場合について一般化するが、後で述べる
２次元スピン捩れ方式の様な）フーリエ変換作像方式の
場合を考え、Ｘ方向は続出磁界勾配Ｇアを印加する方向
、Ｙ方向は位相符号化勾配Ｇｙの方向とする。横方向の
図に対して直交する方向の視野は、個別の位相符号化勾
配Ｇｙの数並びにその振幅によって決定される。勾配Ｇ
７及びＧンの振幅を増加すると、物体が一層大きな周波
数及び位相の帯域幅にわたって拡げられる。これは再生
で物体を拡大する結果になる。然し、それに伴っ−１（
（’Ｘ軸及びＹ軸方向の）標本化速度を高くしなければ
、再生によってエイリアシンク（ａｌｉａｓｉｎｇ）　
、即ち物体の内、視野の外にある部分（即ち、標本化不
足である周波数及び位相）の折返しが生ずる。

エイリアシングの問題を解決する１つの方式は、Ｘ方向
にも（Ａ／Ｄ速度を一層速くし）、Ｙ方向にも〈位相符
号化の「図」を史に多くシ）、標本化を一層高速にする
ことである。然し、この場合、倍率を２×にするには、
物体が元の視野に丁度一杯になっている場合、／ＩＸの
データを収集しなければならない。ＮＭＲでは、一般的
にデータ収集時間を出来るだけ短く抑えたいがら、これ
は満足な解決策でない場合が多い。

標本化不足の問題を部分的に解決する手段は、Ａ、　／
　Ｄ変換の前に、低域）Ｐ波器によってＮＭＲ信号の帯
域幅を小さくすることである。そうすると、物体の内、
Ｘ方向で視野の外にある部分は、エイリアシングによっ
て再生に入らない。然し、Ｙ方向に対して同じ様な帯域
制限動作を行うことは、それ程簡単ではない。

簡単に云うと、この発明では、勾配Ｇｙの存在の下に選
択性１８０°Ｒ「パルスを印加することににす、Ｙ軸方
向の帯域制限が行われる。この結果得られるスピンエコ
ーは、選ばれたスライス内の可変の幅を持つ領域だけか
らの位相情報を持っている。領域の幅は勾配並びに選択
性１８０６パルスの周波数成分に関係する。

勾配及び選択性１８０°パルスを使う方式は、従来は１
列の反転スピンからの作像データを収集する為に使われ
ていた。線の作像をする意図は、選ばれた方向（例えば
Ｙ軸方向）のデータ収集を１個の画素に制限することで
ある。即ち、像がＹ軸方向に１２８個の画素という解像
度を持つ場合、１２８本の異なる線から信号をめなけれ
ばならない。線の方向（即ち、Ｘ軸）の直線読出勾配を
印加して、この線に沿ったスピンの位置に対するスピン
の周波数依存性を区別する。この様な方式の１例が米国
特許第４，２９７，６３７号に記載されている。

この線作像方法と、Ｙ軸方向のＮＭＲ信号の位相を帯域
制限するこの発明の方法との重要な違いは、この発明で
は、位相符号化勾配の振幅又はこの振幅と勾配の持続時
間の積に対し、ＮＭＲ信号をフーリエ変換することにに
つで、Ｙ軸ｈｆ′１１の画素情報が発生されることであ
る。更に、（像がＹ軸方向に１２８個の画素を持つと仮
定づると）１２８個のＮＭＲ信号の全部を用いて、信号
対雑音（Ｓ／Ｎ）比を１／皿だけ改善する。２５６個の
画素を持つ像を再生する場合、Ｓ／Ｎ比の改善は１／皿
になる。一般的に、像がＹ軸方向にＮ個の画素を持つ場
合、信号対雑音比は１／ＪＴＴに改善される。これは線
作像方法では実現出来ない利点である。

従って、この発明の目的は、追加の位相符号化の図を必
要としない様に、Ｙ方向のデータを帯域制限する方法を
提供することである。

この発明の別の目的は、拡大視野を、勾配装置のイソセ
ンタ（１ｓｏｃｅｎｔｅｒ　）とは異なる場所を中心と
することが゛出来る様にする手段を提供することである
。

発　明　の　要　約 この発明のＮＭＲ作像方法はエイリアシングによる人為
効果のない像を発生するものである。この方法では、作
像する物体を物体の軸線に沿った向きの均質な磁界内に
配置する。物体の予定の領域内にある核スピンを共鳴状
態に励起し、その後物体の別の軸線に沿った向きの位相
符号化磁界勾配を印加する。相次いで用いる時、位相符
号化勾配は相異なる振幅を持っている。次に物体を第１
の勾配の存在の下に選択性反転ＲＦパルスで照射して、
予定の領域の一部分にある核スピンの焦点合せを開始す
る。核スピンが第２の勾配の存在の下に焦点合せされて
スピンエコー信号を発生するが、これは第１の勾配の方
向に位相が制限されている。標本化の前に、スピンエコ
ーは第２の勾配の方向に周波数の帯域制限する。標本化
は一波信号中の最大周波数を復元するのに十分な速度で
行ねれる。位相及び周波数を制限した信号のフーリエ解
析により、物体の前記一部分の人為効果のない像を再生
する為の画素像データが得られる。

３、発明の詳細な説明 この発明を最初に２次元の実施例について説明する。そ
の後で３次元の実施例を説明する。

第１ａ図はデカルト座標系のＺ軸の正の方向を向く均質
な静磁界Ｂｏの中にあるＮＭＲサンプル１００を示して
いる。Ｚ軸はサンプル１ｏｏの長軸又は円筒軸１０６と
一致する様に選んである。座標系の原点はサンプルの中
心にとるが、これは後で第２図について説明する様に、
磁界勾配の存在の下に行われる選択的な励起にょっ−Ｃ
選ばれる平面状スライス１０５の中心でもある。ＮＭＲ
作像中は、磁界Ｂｏが連続的に印加されているから、こ
の磁界はパルス順序を示す図面には特に示してない。

第２図は普通の２次元スピン捩れ形作像順序を示してい
るが、この図で横軸に示した期間１に、正の勾配パルス
Ｇ２が印加されることが判る。勾配Ｇ２の方向は、デカ
ルト座標系のＺ軸の正の方向と任意に選ぶが、…界Ｂ。

の方向と一致する。

更に期間１に、勾配Ｇ２の存在の下に選択性９０゜ＲＦ
パルスを印加して、第１ａ図に示す平面状容積１０５内
の核スピンを励起づる。スライス１０５の厚さΔＺ及び
サンプル１００の軸線１０６に沿ったその位置は、勾配
ＧＺの振幅と選択性９０°ＲＦパルスの周波数成分とに
よって決定される。この発明の好ましい実施例では、Ｒ
Ｆパルスは５ｉｎｅ関数（ｓｉｎ　ｘ／ｘ　）によって
変調し、略矩形の輪郭を持つ作像スライス内の核スピン
を選択的に励起する様にする。９０°ＲＦパルス並びに
その他の選択性ＲＦパルスはガウス関数で変調してもよ
く、この場合スライス１０５の輪郭がガウス形になる。

勾配Ｇ２をオフに転じた時、励起された核スピンが同じ
周波数で歳差運動するが、勾配の位相外し効果の為に、
互いに位相がずれている。期間２に９の勾配パルスＧ２
を印加することにより、励起された核スピンの位相のコ
ヒーレンスを再び設定する。典型的には、スピンの位相
戻しに必要な、期ＩＦ！１２にわたる勾配Ｇ２の波形の
時間積分は、期間〜１にわたる勾配Ｇ２の波形の時間積
分の半分に負の符号を付したものに大体等しくなる様に
選ぶ。

更に期間２の間、正の勾配パルスＧ７を印加するのに同
時に位相符号化勾配Ｇｙを印加する。勾配Ｇｙは、期間
１乃至５で構成される順序のｎ番目の繰返しの間、１個
のピーク振幅を持つ。然し、この順序の（ｎ＋１）番目
の繰返しという様な相次ぐ各々の順序では、位相符号化
勾配の異なる振幅を選ぶ。勾配Ｇｙが、横方向の磁化の
向きに２πの１８数の捩れを導入づることにより、Ｙ軸
方向の空間情報を符号化する。第１の位相符号化勾配を
印加した後、横方向の磁化が１ターンの螺旋に捩れる。

勾配Ｇｙの相異なる振幅毎に異なる捩れの稈痘（位相符
号化）が導入される。勾配Ｇｙのプログラム可能な振幅
の数は、再生像がＹ軸方向に持つ画素の数（典型的には
１２８又は２５６）に等しく選ぶ。この発明の勾配Ｇｙ
のプログラム可能な振幅を用いる場合について説明する
が、プログラム可能な振幅−持続時間積を持つ位相符号
化勾配を用いても、位相符号化を達成することが出来る
ことが理解されよう。

期間２に於【ノる勾配Ｇアの効果は、核スピンを予定量
だけ位相外しして、（普通のスピン捩れ形順序に於ける
）非選択性１８０°ＲＦパルスが期間３に印加された時
、スピンエコー信号が期間５に発生される様にすること
である。スピンエコー信号の発生時点は、期間２に印加
される勾配Ｇオの強度、１８０°パルスを印加する時刻
並びに期間４に印加される直線勾配Ｇ。の強度によって
決定される。勾配Ｇオが×軸に対する核スピンの位置に
特有な周波数で核スピンを共鳴させることにより、Ｘ軸
方向に空間情報が符号化される。期間４に、スピンエコ
ー信号が、再生像がＸ軸方向に持つ画素の数（！ｉｔ！
型的には１２８又は２５６）に等しい回数だけ標本化さ
れる。典型的な作像順序では、観測されるスピンエコー
信号の数は一般的には勾配ＧｙのブＯグラム可能な振幅
の数に等しい。（２次元フーリエ変換力式の場合）２次
元フーリエ変換を用いて、標本化された信号から周知の
形で像画素値が得られる。

上に述べた従来のスピン捩れ形作像方式では、第２図の
期間４に観測されるスピン１コ一信号は、主に平面状ス
ライス　１０５全体にある核スピンによるものである。

作像スライス１０５の一部分の拡大像を発生する為には
、勾配Ｇ７及びＧｙの振幅を大きくすることか必要であ
る。これは物体を一層大きな周波数帯域幅にわたって拡
げる効果を持ち、こうして再生時にそれを拡大りる。然
し、標本化の理論から、標本化速度も高＜ＬＪ：；りれ
ば、再生像がエイリアシングを持つこと、即ち、物体の
内、視野の外にある部分の折返しを生ずることが理解さ
れよう。この折返しは、物体の内、視野の外にある部分
の為に起るＮＭＲ信号（−ｅ高い周波数を持つ）の標本
化不足に帰因する。視野の外にある物体の部分に関連す
る標本化不足の周波数が、誤って低い周波数となって現
われ、それが勾配によって作られた周波数／位置関係の
為に、物体のこの部分は再生像では移動して［ｉ返した
複製となって現われる。

この発明では、Ａ／Ｄ変換（標本化）動作の前に、低１
ｆｆｌ　’ｒＰ波器（図に示してない）によってＮＭＲ
信号の帯域幅を減少し、視野の外にある周波数成分を除
去することにＪ：す、標本化不足の問題を解決する。こ
うすると、物体の内、Ｘ軸方向で視野の外にある部分は
、エイリアシングによって再生に入らない。

Ｙ軸方向の帯域制限の問題に対する解決策は、Ｙ軸方向
のスピン等色線を選択的に励起することである。こうい
う手段により、物体の選ばれたＹ軸領域にあるスピンだ
けが、信号に対する寄与を持ち１９る。第２図に示す様
な普通の非ズーム形（非拡大形）パルス順序では、期間
３に非選択性１８０°ＲＦパルスが印加される。これに
Ｊ：って平面状スライス１０５全体からの横方向の磁化
の位相戻しが行われ、期間４にスピンエコーが形成され
る。然し、この発明では、１８０°ＲＦパルスは、第３
図の期間３に見られる様に、正の勾配　Ｇｙと関連して
印加される選択性パルスで構成される。

１８０″Ｒ「パルスの周波数帯域幅ｆＢ及び勾配の振幅
Ｇｙは、γを磁器回転比として、次の式２式％（１） に従って、第１ｂ図に示す様に、幅ｍｙを持つ限られＩ
Ｃ視野だけを選択する様に選ばれる。この場合、スピン
エコー信号は、平面状スライス１０５の内、幅Ｌ　ｙを
持つ選ばれた領域１０８内にある位相戻し核スピンによ
るものである。スピンエコー信号は、スライス１０５全
体ではなく、領域１０８内にある核スピンだけから生ず
るものであるから、位相が帯域制限されている。

例えば１２８Ｘ　１２８個の画素から成る像を再生する
為の十分なデータを得る完全な走査の過程では、第３図
のパルス順序が１２８回繰返される。毎回の繰返しで（
平均化作用がないと仮定して）、期間２の勾配Ｇｙの振
幅を増加する。こうすると、Ｙ軸方向に視野Ｌ　ｙにわ
たって　１２８個の相異なる位相が符号化される。各々
の繰返しに対し、期間３の勾配Ｇｙ及び選択性１８０°
パルスは変わらない。

更に説明の為、第１Ｃ図を参照されたい。この図は、横
方向の直径りを持つスライス１０５を示しており、この
スライスの中心を通る線１２０で示す様に、勾配Ｇオが
重畳されている。Ｘ軸に沿った各点は成る周波数と関係
を持ち（ω−γＢであることを想起されたい）、スライ
ス１０５から出るＮＭ　Ｒ信号は、点Ｄ／２及び−〇／
２に於ける勾配の振幅によって決定された周波数帯域幅
を持つ。

スライス１０５内にある物体を忠実に再現する為には、
標本化速度はＮＭＲ信号中の最大周波数の少な（とも２
倍でなければならない。この場合、標本化周波数ｆＳは
２πγＧオＤに等しい。

第１ｄ図には、直径Ｄ′を持つ物体１０７内の、直径り
を持つ関心のある領ＩｆＡ１０５が示されている。

線１２０〈第１Ｃ図）よりも勾配（ガウス／ａｎ）が一
層大きい線１２４で示す様に、振幅が一層大きい勾配Ｇ
７を印加する。振幅が増加した勾配Ｇえを印加して拡大
像を再生する。磁界が強くなった為、点Ｄ′／２及び−
〇’　／２　＜第１ｄ図）は一層高い周波数に対応し、
この時ｒＳは２πγＧ、ｘＤ′より小さい。標本化周波
数を高くするか或いは信号帯域幅を狭くしなければ、物
体の内、Ｄ／２及び−Ｄ／２の外側にある部分は破線１
２６．１２８で示す様にエイリアシング（折返し）を生
ずる。エイリアシングを生ずる部分が、斜線を施した領
域１３０、１３２で示す様に、再生像に重畳して現われ
る。

実際には、帯域制限方式を用いて、Ｘ軸方向の信号周波
数を制限する。領域１０７（第１ｄ図）から出て来るＮ
ＭＲ信号は、Ｄ／２及び−Ｉ）／２の間の周波数だけが
通過出来る様にする様な帯域特性を持つろ波器を用いて
、標本化の前にろ波する。

これを第１ｄ図では、参照数字１３４で示した一波器の
帯域通過関数のグラフで示しである。こうして標本化不
足になる様な、Ｄ　／　２及びＤ′／２の間及び−Ｄ／
２及び−Ｄ′／２の間の周波数を除く。第１ａ図、第１
Ｃ図及び第１ｄ図の点Ａはイソセンタと呼び、像中心周
波数が関連している。

イソセンタは磁界勾配Ｇ、ｃ、Ｇｙ　、及びＧ２を含む
平面によって定められた基準点である。

エイリアシングによる人為効果を避ける為のＹ軸方向の
帯域制限が、第１ｂ図に示したスライス１０５の領域１
０８にあるスピンの選択的な反転によって行われる。こ
れは前に第１ｂ図並びに第３図のパルス順序について説
明した様に行われる。

この発明の好ましい実施例では、選択性１８０’ＲＦパ
ルスをｓｉｎ　ｘ／ｘ関数で振幅変調する。パルスの帯
域幅２／］−である。こ）で王は第３図に示す様なｓｉ
ｎ　ｘ、／ｘ関数の最初の２つのゼロの間の期間である
。この時 式（２）から、視野Ｌｙが勾配ａｙ　（第３図の期間３
）の振幅及び選択性１８０°ＲＦパルスの帯域幅の関数
であることが判る。この為、しンを狭くする場合、Ｇア
の振幅を一層大きくしなければならない。それに伴って
、勾配の振幅が増加するのにつれて帯域幅ｒｅが一層大
きくなる。

期間２に印加する位相戻しパルスＧ２と同様に、破線で
示した第３図の位相戻しパルス３０１をこの発明のパル
ス順序に用いて、第３図の期間３の選択性１８０°ＲＦ
パルスの印加によって反転した核スピンの位相戻しを行
うことが出来ることに注意されたい。更に、位相戻し勾
配のローフ３０１は、第３図の期間２に印加される位相
符号化パルスＧｙと組合せ、それと同時に印加すること
が出来ることにも注意されたい。

場合によっては、拡大したい関心のある領域がちとの視
野の点Ａ（第１１）図）を中心としていないことがある
。この場合、Ｘ軸方向のずれ×０に対し、ＮＩＶ’ｌＲ
受信機の周波数は、点へに関連する像中心周波数から、
次の式で表わされる帛ΔｔＲだけ偏移している。

ΔｆＲ＝２πγＧ、ＸＯ（３） こ１でＧえは読出勾配（第３図の期間４）の振幅であり
、Ｘｏは所望のずれ（第１ｂ図）である。

Ｙ軸方向のずれＹｏに対しては、１８０°選携性ＲＦパ
ルスは次の形の複素振幅を持つ様にする。

この式でω１は第１Ｃ図の点Ａに関係する中心周波数で
ある。Ｙ軸に沿った領域１０８の位置が周波数ω１によ
って決定される。ω１をゼロに等しく選ぶと、領域１０
８は点Ａを中心とする。像の再生の為にフーリエ変換を
適用する前に、複素データの位相補正をしなければなら
ない。時刻ｔに標本ｗｄ 化したデータにｅ　を乗じて補正を行う。周波数ω２は
次の式で表わされる。

こ）でＬｘはＸ軸方向く読出方向）の再生領域の幅であ
る。

この発明の２次元の実施例を第３図の例について説明し
た。然し、この発明は第４図に示した３次元のスピン捩
れ形でも実施することが出来ることが理解されよう。こ
のパルス順序は第３図に示すパルス順序と略同−である
が、主な違いは、第４図の期間１に印加される選択性Ｒ
Ｆパルスが、検査を受ける物体の一層厚手の領域にある
核スピンを選択的に励起する様な周波数成分を持つ様に
選ばれていることである。更に、勾配Ｇ２には、励起す
る領域を分割するスライスの数と同数の多重の位相符号
化用のプログラム可能な振幅を持たせる。この目的の為
、期間１のＲＦ励起パルスの周波数帯域幅は所望のスラ
イスの数によっても決定される。第３図でも第４図でも
、必要ではないが、選択性励起パルスを使うことが望ま
しいことに注意されたい。例えば容積はＲＦ発信コイル
の形状によって定めることが出来る。

期間２（第４図）の磁界勾配Ｇ７は２つの成分で構成さ
れる。第１の成分は第３図の期間２に印加されるものと
同様な負の位相戻しパルスであって、これは期間１に励
起された核スピンの位相戻しに必要である。勾配の第２
の成分は、励起された領域から生ずるＮＭＲ信号に７軸
方向の空間情報を符号化する位相符号化パルスである。

勾配Ｇ２が期間２では１個のパルスとして示しであるが
、これは２つの成分の作用が線形に独立しており、従っ
て位相戻し作用及び位相符号化作用を同時に行う１個の
パルスを形成する様に相加えることパ出来るからである
。

データ収集に第４図のパルス順序を使う時、位相符号化
勾配Ｇ２の１つの振幅を選択し、再生像がＹ軸方向に持
つ画素の数に等しい数の振幅にわたって、位相符号化勾
配Ｇ、を進める間、勾配Ｇ２の振幅をそのま）にしてお
く。その後、勾配Ｇ２の次の振幅を選択し、その時勾配
Ｇｙを再びその振幅範囲にわたって順次進める。勾配Ｇ
２の各々の振幅に対してこの過程を繰返す。３次元フー
リエ変換を利用することにより、像画素データが得られ
る。

２次元の実施例の場合と同じく、Ｙ軸方向の位相制限は
、勾配パルスＧｙの存在の下に選択性１８０″ＲＥパル
スを期間３に印加することによって行われる。Ｘ軸方向
の帯域幅の減少は帯域−波器によって行われる。

（２次元の実施例について）大体以上説明した様なこの
発明を、０．３テスラの強度を持つ主磁界を発生する為
に超導電装置を用いたＮＭＲ装置で試験した。〈線の対
のパターンを形成する為にＮＭＲ作用のない材料の中に
封入した水の容積で構成した）普通の解像度のゴースト
を用いて、再生像をめた。この発明の考えを利用しない
最初の実験では、２Ｘのズーム率を達成する為に、横方
向勾配Ｇ７及びＧｙの大きさを２倍に増加した。

Ｘ軸方向にもＹ軸方向にら、エイリアシングにＪ：るゴ
ーストの［折返し−１が認められた。これと対照的に、
第３図に示す様に勾配Ｇｙの存在の下に印加する選択性
１８０°ＲＦパルスを含めて、こ）で説明した様なＸ軸
及びＹ軸方向の帯域制限を利用して再生した拡大像は、
エイリアシングにＪ：る人為効果が実質的になかった。

以上の説明から、この発明が余分の図、従って走査時間
の延長を必要としない様に、Ｙ軸方向にＮＭＲ信号を帯
域制限する方法を提供したことが理解されよう。更に、
この発明の方法は、拡大された視野を勾配装置のイソセ
ンタとは異なる場所におくことが出来る様にする手段を
提供することが理解されよう。

この発明を特定の実施例及び例について説明したが、以
上の説明から、当業者にはこの他の変更が考えられよう
。従って、特許請求の範囲に記載された範囲内で、この
発明はこ）に具体的に説明した以外の形で実施すること
が出来ることを承知されたい。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は静置１界の中に配置され、選択的な励起によ
って平面状容積を限定したＮＭＲサンプルを示す図、第
１ｈ図、第１０図及び第１ｄ図は第１ａ図に示した平面
状容積の平面図で、この発明を説明する為の図である。 第２図はフーリエ変換作像方式の特別の場合であるスピ
ン捩れ形順序と普通呼ばれる種類の従来のＮＭＲパルス
順序を示すグラフ、第３図はこの発明の１実施例を含む
２次元のスピン捩れ形パルス順序を示すグラフ、第４図
はこの発明の３次元のスピン捩れ形パルス順序を示すグ
ラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）］−イリアシングによる人為効果のないＮＭＲ像を
   発生ずる方法に於て、（ａ　）作像する物体を該物体の
   第１の軸線に沿った向きの均質な磁界の中に配置し、（
   ｂ）該物体の予定の領域内にある複数個の核スピンを共
   鳴状態に励起し、（Ｃ）複数個のプログラム可能な振幅
   の内の１つの振幅を持っていて、前記物体の少なくとも
   １つの別の軸線に沿った向ぎの少なくとも１つの位相符
   号化磁界勾配を前記予定の領域に印加し、（ｄ　）第１
   の磁界勾配の存在の下に選択性反転ＲＦパルスで前記物
   体を照射して、前記予定の領域の一部分にある核スピン
   の焦点合せを開始し、（ｅ　）第２の磁界勾配の存在の
   下に前記一部分にある核スピンの焦点合せを行わせて、
   前記第２の磁界勾配の方向に於ける位置に応じた周波数
   依存性を持つスピンエコー信号を発生し、該スピンエコ
   ー信号は前記第１の磁界勾配の方向に位相が制限されて
   おり、（ｆ）前記スピンエコー信号をろ波してその周波
   数成分を、前記一部分と同じ所にある第２の磁界勾配に
   関連する周波数に対応Ｊる周波数に帯域制限し、（０）
   前記位相符号化勾配の異なる振幅に対して、前記物体の
   予定の領域内にある複数個の核スピンを共鳴状態に励起
   づ゛る工程（ｂ）から前記スピンエコー信号を）Ｐ波す
   る工程（［）までを繰返ず前に、ろ波信号中の最大周波
   数を再生するのに十分な速度で前記スピンエコー信号を
   標本化し、（ｈ）標本化したスピンエコー信号をフーリ
   エ解析して、エイリアシングによる人為効果のない前記
   物体の一部分の像を再生する為の画素像データをめる工
   程から成る方法。 ２、特許請求の範１！１ｌｌ）に記載した方法に於て、
   前記励起する工程が、第３の磁界勾配の存在の下に、前
   記第１の軸線に対して垂直な成分を持つ選択性励起ＲＦ
   パルスで前記物体を照射することから成る方法。 ３）特許請求の範囲２）に記載した方法に於て、ｌ１Ｆ
   ｔ記選択性励起パルスが９０°ＲＦパルスで構成される
   方法。 ４）特許請求の範■１３）に記載した方法に於て、前記
   位相符号化勾配が前記第１の軸線に対して直交する方法
   。 ５）特許請求の範囲４）に記載した方法に於て、前記第
   １の磁界勾配が前記位相符号化勾配と同じ方向を持つ方
   法。 ６）特許請求の範囲５）に記載した方法に於て、前記第
   ２の磁界勾配が前記位相符号化勾配及び前記第３の磁界
   勾配に対して直交しており、前記第２の磁界勾配、第３
   の磁界勾配及び位相符号化勾配を含む平面の交差により
   、関連した中心周波数を持つ像の中心と一致するイソセ
   ンタが構成される様にした方法。 ７）特許請求の範囲６）に記載した方法に於て、前記反
   転ＲＦパルスが選択性１８０°パルスで構成される方法
   。 ８）特許請求の範囲７）に記載した方法に於て、前記９
   ０″ＲＦパルス及び１８０°ＲＦパルスが何れも５ｉｎ
   ｘ／ｘ関数によって変調されており、■を該ｓｉｎ　ｘ
   ／ｘ関数の最初の２つの１０の間の１１１間として、前
   記１８０°パルスの帯域幅［８が２／Ｔである方法。 ９）特許請求の範囲７）に記載した方法に於て、γを磁
   気回転比、Ｇｙを前記第１の磁界勾配の振幅、■を前記
   １８０°ＲＦパルスの変調に使われるｓｉｎ　ｘ／ｘ関
   数の最初の２つのゼロの間の期間として、前記予定の領
   域の一部分の視野Ｌｙが次の式 によって定められる方法。 １０）特許請求の範囲６）に記載した方法に於て、前記
   像の中心が前記第２の磁界勾配の方向に沿って前記イソ
   センタからｂ＋　ｘ　ｏだけずれていて、Ｇ、ｘを前記
   第２の磁界勾配の大きざとし°Ｃ１前記スピンエコー信
   号が、次の式 ％式％ によっで表わされる吊Δ［Ｒだけ、前記中心周波数から
   ずれた周波数で受信される様にした方法。 １１）特許請求の範囲７）又は１０）に記載した方法に
   於て、前記像の中心が前記位相符号化磁界勾配の方向に
   沿ってｆＪＹ。たけ前記イソセンタからずれていて、ｔ
   を時間、ｆＢを前記１８０°Ｒ「パルスの帯域幅、Ｌｙ
   をｎｆｔ記予定の領域の前記一部分の視野、更に として、前記１８０°ＲＦパルスの振幅が次の式で表わ
   される複素振幅ＡＭを持つ様にした方法。 １２、特許請求の範囲６）、７．）又は１０）のいずれ
   か−項に記載した方法に於て、工程（Ｃ）の前記少なく
   とも１つの位相符号化磁界勾配と直交する方向を持つ別
   の位相符号化磁界勾配を印加し、該別の位相符号化磁界
   勾配は複数個のプログラム可能な振幅の内の１つの振幅
   を持ち、前記別の位４相符号化勾配のプログラム可能な
   全ての振幅に順次進む間、前記少なくとも１つの位相符
   号化勾配の振幅を一定に保ってから、前記少なくとも１
   つの位相符号化勾配の異なる１辰幅を選択する工程を含
   む方法。 １３）特許請求の範囲１２）に記載した方法に於て、前
   記像の中心が前記位相符号化磁界勾配の方向に沿ってＩ
   Ｙ。たけイソセンタからずれていて、［を時間、ｒＢを
   前記１８０６ＲＦパルスの帯域幅、ｍｙを前記予定の領
   域の前記一部分の視野、且つ として、前記１８０°ＲＦパルスの振幅が次の式で表わ
   される複素振幅ΔＭを持つ様にした方法。