JPS6076654A - 多次元再構成技術を使用する高速ｎｍｒ映像化方法及びその装置 - 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】 ｒ発明の技術力ツＩコ この発明は、被験体内部の選択された分子構造の内部逐
点分布を表わすデータが核磁気共鳴現象を使用して１１
Ｉジれる　ＮＭＲ＜核磁気共鳴：ｎｕｃｌｅａｒ　ｍａ
ｇｎｅｔｌｃ　ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）映像方法及びその
装置に間覆る。

この発明は、米国特許第４，２９７，６３７号、　第４
゜３１８．０４３号及び！−引の開示された発明に関連
している。

［背県技術］ ＮＭＲ，映像法は、磁場の近辺で選択された原子核の磁
気モーメン１〜の共鳴を引起こし、監視する能力に基づ
いている。位置変動磁場の使用により、少聞の共鳴原子
核の位置と集中状態との両方を測定することが可能であ
り、それによって、生体組１１１ｉ（例えば人体）の、
又は被験体の他の内部構造に於けるこの分布を反映する
可視表示映像を作り出すことが可能である。水素は、安
定原子核の中でＮＭＲ現象に対する感度が最も高いもの
であり、且つ人体に最も多く存在する原子核でもあると
いう理由で、ＮＭＲ映像法のために非常に適している。

ＮＭＲ映像法は、（Ｘ線を利用する）コンピュータ化断
層しン１〜ゲン写真撮影走査法に、やや類似する無浸襲
性診断技術であるが、それとは全く異なった物理現象に
基づいている。

特に、ＮＭＲスピン反響現象の詳細な説明は、我々の関
連の上記特許にすでに述べられている。

それでもやはり、いくつかの顕著なポイントの簡単な批
評がこの中に含まれている。

ＮＭＲ映像法システム用の器械は、核磁気共鳴が達ゼら
れることによりシーケンスを写す。代表的なシステムは
、周囲に磁場を作り出すための大きな磁石と、磁場によ
るポジションを作り出すための磁場傾斜生成コイルと、
共鳴周波数ラジオ波信号を使用し且つ受信するためのＲ
，Ｆコイルと、電磁気放射線を発生し、転送し１月つ記
録するための電子回路と、ディジタルデータＭＩＬ処理
。

及び表示システムとを含む。

測定された体積の輪郭をくっきり示すための多数の異な
ったＮＭＲ方法が、発展してきた。しかしながら、すべ
ての技術はＲ「周波数と磁場との間の関係に基づいてい
る。同時に、空間のあらゆる点に異なった強さを有する
磁場を作り出すことが可能であるという理由から、すべ
ての技術は体積の輪郭をくっきり示すために磁場の変化
を使用している。磁場傾斜は、送信又は受信の間、又は
その両方の間使用されることができる。

我々の上述の出願及び特許に開示された模範的なＮＭＲ
映像装置は、被験体の行体積の電子的な選択を説明して
いる。上記標本のスライスは、魁ＪＪ変動に、及び望ま
れた平面のみがラジオ′ａＲ１場の周波数に相当するよ
うなラジオ波信号に、上記標本をさらづ゛ことにより励
磁されることができる。

二つの交差するそのような平面が励磁されることができ
、そして上記平面を別々に励磁する上記二つのラジオ波
フィールドは、スピン反響どじで知られた信号が上記二
つの励磁された平面の交差部で上記原子核のみにより（
後に）放射されるように選ばれることができる。もし上
記平面が、薄く且つお互いにほぼ直角をなすならば、「
行体積」はそれらの交差部により定数されることができ
る。

これらの環境下の上記スピン反響は、この」先進の交差
する行体積中の上記原子核のみについての情報を含む。

例えば読み出しの間、そのような行に沿ったフィールド
変動を用いることにより、−に記放射されたラジオ波信
号の周波数識別が、その行に治って生じられる。上記ス
ピン反響のそれぞれの周波数の強さＩは、選択された行
に沿った体積要素のパラメータ水素密度］」、Ｔ１及び
Ｔ２の関数であるだろう。したがって、Ｔ１と１２によ
り修正された上記水素密度の地図は、上記スピン反響信
号の周波数スペクトルから得られることができる。緩和
時間は、関連した］−１及び丁２８１器パラメータが変
えられた時、信号の強さを観測することにより測定され
ることができる。

Ｎ　Ｍ　Ｒ映像法に於いて、計器の信号−雑音比（Ｓ／
Ｎ）は、上記磁場の強さ、分解体積（ｒｅｓ。

１ｕｔｉｏｎ　ｖｏｌｕｍｅ　）　、システムの総体積
、使用される映像化技術、及び映像化時間を含む種々の
ファクタによる。しかしながら、上記計器のＳ／Ｎ値が
Ｒ終映像のＳ／Ｎに等しくないということを理解するこ
とが重要である。この後者のパラメータは、いくつかの
ファクタによる。例えば、それは選ばれた空間の分解と
映像化時間との両方による。

上記空間の分解は、信号が受信されることがら上記体積
により与えられる。雑音は上記計器により大抵決定され
るゆえに、より大きな体積はより大きな信号と改良され
たＳ／Ｎとを生ずる。これに反して、上記分解体積の大
きさが被験体の大きざに関連して増加するので、ぼかす
ことは予想できる程度に出力映像のコン１−ラスｈを減
じるだろう。

したがって、小さな被験体を映像化する時、（上記計器
のために上記Ｓ／Ｎを増すとはいえ）比較的大ぎな分解
体積が、上記出力映像のＳ／Ｎに対して逆の効果を有す
るであろう。

より長い映像化時間は、映像形成処理（例えば、フーリ
エ変換又は曲の再構成処理の前により多くのスピン反響
の組あわせがなされる）に多数の信号累積を使用するこ
とに起因する。このようにして多数のデータセラｌへが
１ｎられるの′７−　−〜ｈの　′平均をより正確にす
ることができる。しかし、被験体の運動はこの効果を打
消すことができる。

一般的に、上記計器の信号−雑音比Ｓ／Ｎは、次のよう
に表わすことができる。すなわち、Ｓ／Ｎ＝ｓＶｔ’＝
ｓＸＹＺｔ’　・ｍただしこの場合、Ｓはシステムの感
度を表わす定数、■はその寸法Ｘ、Ｙ、及び７の積に等
しい分解要素体積、そしてｔは映像化時間である。上記
体積の項は、同種の被験体の領域の水素原子核共鳴の数
（すなわち生成信号）と、その領域の体積との間の一次
関係から生じる。１）＞の項は、雑音の性質から生じる
もので、電子部品により生成される純粋の「白色」雑音
であると仮定され０に平均されるものであり、そしてよ
り多くの平均がより長い測定期間を生じるものである。

例えば、コンビコータのクロックから拾い上げられる干
渉性の雑音は、平均することをを通じての除去にあまり
敏感ではない映像に影響するだろう。Ｓの項は、極性を
与える磁場の値の関数である。

我々の上述の遂行ＮＭＲ映像化技術は、９０’乃び１８
０°ラジオ波章動パルスにより、それぞれ引続いて及び
選択的に照射される被験体の交差する小体積又は領域か
らＮＭＲスピン反響応答を得た。

上記スピン反ＷＮＭＲ応答を向上させる上記交差する小
体積は、次に連続する測定サイクルのために、そのよう
な交差する小体積を選択するために使用されたラジオ波
パルスの周波数を変えることにより、映像化される被験
体の部分を通って動かされる。したがって、上記９０°
か又は１８０°かの電動パルスにより励磁される被験体
の上記部分中の核スピンの磁化が、いったん妨げられれ
ば、それはしくまら＜ＴＩに類似の平衡状態に向かって
戻ることを許されねばならない。

選択された小体積の与えられた測定サイクルの間、得ら
れた一つ以上のＮ　Ｍ　Ｒスピン反響信号を生成し記録
するために必要どされる時間が、Ｔ１に比較して短い（
ＴＩが普通ｉ、ｏｏｏ　ｍｓのオーダであるのに対して
、スピン反響記録時間は普通１００１１１３以下である
）ゆえに、映像データの収集活動の実際のデユーティサ
イクルは、ＮＭＲ応答のための被験体の小体積を選択す
るために、我々の９０゜及び１８０°ラジオ波章動パル
ス技術の使用をかなり低くするために、最初に現われる
かもしれない。

しかしながら、上述の発行された特許及び同時係属特許
出願又はその一方に詳述されているＪ：うに、実際のデ
ユーティサイクルの付加改良は、そこからＮ　Ｍ　Ｒス
ピン反響応答を引き出した後に与えられた領域の回復の
ために必要とされる時間の間、（先のラジオ波電動パル
スにより影響されていない体積から選択された）付加の
小体積領域を励磁し、記録し始めることにより実現する
ことができる。実際には、複数の異なった領域（例えば
、平面体積又は「スライス」）のためのデータ収集活動
は、時間／空間分割多重送信技術にインターリーブされ
る。我々の上記特許及び出願又はその一方に説明された
ように、たった一つの平面体積又は「スライス」を定義
する領域の「斜め方向」のセラ１−から信号を得るため
に、この時間／空間分割多重送信処理を続けることがで
きる。一般的に、この高速多平面映像化処理は、我々の
ＮＭＲ映像化処理の実際のデータ収集デユーティサイク
ルを非常に増す。

この高速時間／空間分割多重送信技術が行体積とは異な
った小体積に一般に適用されることができるどはいえ、
我々の上）本の発行特許及び同時係属出願又はその一方
に記述された模範的な実施例は、行体積からＮ　Ｍ　Ｒ
スピン反響応答を得ることに主に焦点を合わせている。

しかしながら、理論上は、比較的に小さい行体積からの
発生データが、より大ぎな信号発生体積（例えば、関心
領域を通って多角度１次元密度投影の使用）から放射す
るＮＭＲ応答データから、電動原子核の達意空間分布を
引出す再構成技術の使用を除いて、同様の行体積のｖｌ
！像化のための他の技術より、いくつかの関係（例えば
、より低い信号−雑音比）に於いて有効でないといえる
。例えば、ジャーナル・オブ・マグネティック・レゾナ
ンス（ｔｈｅ　Ｊ　ｏｕｒｎａｌ　ｏｒ　Ｍ　ａｇｎｅ
ｔｉｃ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）の（１９７９年）第３３
号の８３乃至１０６ページのｒ　Ｎ　ＭＲ映像法の感度
及び実行時間（５ｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ　ａｎｄＰｅｒ
ｆｏｒｍａｎｃｅ　Ｔｉｍｅ　ｉｎ　ＮＭＲ１ｍａａｉ
ｎａ）　Ｊと名付けられたビー・プランナー（’Ｐ　、
　Ｂ　ｒｕｎｎｅｒ）とアール・アール・エルンスｌ”
　（Ｒ，Ｒ，Ｅｒｎ５ｔ）による討議を見なさい。

我々は、１９８１年４月の５日から９日までカリフォル
ニアのアジロマー（Ａ　ｓｉｌｏｍａｒ　）で開催され
た第２２回年次実験用ＮＭＲ分光学会議（ｔｈｅ　２２
Ａ　ｎｎｕａｌ　Ｅ　ｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　Ｎ　Ｍ
　ＲＳ　ｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙＱ　ｏｎｆｅｒｅｎｃ
ｅ　）で「生体内でのライン走査と２次元ＦＴ映ｔｌ？
Ｌ！ｌ）比較（ｆ　ｎ　Ｖ　ｉｖｏ　Ｃｏｍｐａｒｉｓ
ｏｎｏｆ　ＬｉｎｅＳｃａｎａｎｄＴｗｏ−Ｄｉｍｅｎ
ｓｉｏｎａｌ　ＦＴＩ　ｍａＧｉｎ（＋）　Ｊとしてエ
ル・イー・クロツクス（Ｌ、　Ｅ、　Ｃｒｏｏｋｓ　）
により発表されたような論理上の考察を今、実験的に確
めた。非印刷の公開と同時に、簡単な印刷された仮枠が
以下に述べるように発表された。すなわら、 ｒＮＭＲ映像法は、スピン反響を使用するライン走査技
術ど、スピン反響をまた使用する２次元ＦＴとに基づい
て提供される。上記２つの技（符の信号−雑音性能は、
一様な影像のために比較される。映＠時間及び分解は、
両方の技術のために同様に作られる。被験体の運動の応
答は、ホラ１〜スボツ１〜影像を使用して比較される。

Ｊ「信号−雑音及び運動感度は、生きているネズミの胸
及び腹を通した映像のために比較される。

丁１及びＴ２映像もまた、両方の技術のために提１共さ
れる。」 この抜粋から予期することができるように、上記口頭公
１ｉｔｌは比較される上記２つの異なった映像化技術の
実行の特性よりもむしろ、実験結果の比較に焦点を合わ
せていた。しかしながら、この中の第７図の部分に一般
に従う視覚的な図は、この会合で簡単に提出され、討議
された。上記提出された図は、第１の１８０°ラジオ波
章動パルスを通してのみ第７図の傾斜／ラジオ波パルス
シーケンスを示し、そしてこの出願の第７図に今、含ま
れた詳細な説明的な注釈を含まなかった。スピン反響デ
ータを使用する２次元のフーリエ変換再構成技術が、上
記比較された結果を達するために用いられたといわれた
事実とは異なって、実行された実際の再構成技術の詳細
な開部はなかった。

我々は、上記ＮＭＲ信号生成領域に集中するように、被
験体の選択した小体積からＮ　Ｍ　Ｒスピン信号応答を
引出す我々の技術（例えば、９０°及び１８０°ラジオ
波章動パルスの使用）が、上記選択したスピン反響生成
領域がシンプルな行体積より大きくされる時、２次元及
び３次元又はその一方の再構成処理と、好適に組合せら
れることができることを発見した。

例えば、もし共通の平面体積又はスライスが、上記９０
°ラジオ波章動パルスと上記１８０°ラジオ波章動パル
スとの両方により選択されるならば、生じるスピン反響
信号は全体の体積から発生されるだろう。それゆえ、こ
の選択された体積を通して上記核スピン密度の１次元投
影は、上記スピン反響信号（又はそれぞれの同様のその
ようなスピン反響信号の集められた平均）の第１のフー
リエ変換により得られることができる。もし、それぞれ
のそのような１次元投影が、異なった角方位を取られる
ならば、普通の多角度投影再構成処理は、選択された平
面じゆうの上記電動核の空間逐点密度分布を（例えば、
コンピユータ化されたＸ線又は他の断層レントゲン写真
撮影技術に使用されるような普通の回転／背面投影技術
を使用して）再構成するために利用されることができる
。選択的に、複数のそのような１次元投影は、一つの角
方位で得られることができるが、しかし選択された体積
内の異なった空間レベルに相当する異なった横断レベル
位相コード化を有している。２次元のフーリエ変換は、
たとえば上記選択された体積じゆうの電動核密度の達意
空間分布をＩＷ論するように、投影された一密度データ
１山の第１の結果列にそのような異なったレベルと交差
して？テなわれることができる。

上記９０°及び１８０°章動パルスをたった一つの平面
体積のみに所定の時間で選択的に照射することにより、
高速多平面映像化処理（すなわち、Ｔ１緩和時間の間の
上ｊホの時間／空間分割多重送信）もまた、なお実現さ
れることができる。さらに、上記９０°及び１８０°章
動パルスが共通の平面を選択的に励磁するゆえに、逐行
映像化のための場合であるように、上記１８０°章動パ
ルスによってではなくて、上記９０°章動パルスにより
選択された範囲からの残余ＦＩＤによって妨害を予期さ
れない。したがって、上記残余ＦＩＤ妨害を取消すため
に、生じる４つのＮＭＲスピン反響応答の特殊の算術累
積とともに、４つの異なった位相のラジオ波パルスの特
殊なシーケンスを繰返す必要が、避けられることができ
る。しかしながら、整相されたラジオ波電動パルスのこ
の特殊なシーケンス及び生じるスピン反響信号の累積は
、もし上記９０’及び１８０°ラジオ波章動パルスが同
様の平面体積を正確に選択しないならば、なお効果を提
供するだろう。そして、もし４つの整相されたラジオ波
電動パルスの空間的なシーケンス及び生じるスピン反響
が、使用されず又は必要とされないならば、続けて累積
され平均されるそれぞれのスピン反響信号の数が、もし
望まれるならば、この出願のために減じられることがで
きる。

（［スピンワープ映像法」を時々参照された）先の２次
元ノーリエ変換ＮＭＲ映像化技術は、上述された時間／
空間分割多重送信技術を使用する高速多平面映像化技術
の使用を事実上動げる１８０°ラジオ波逆パルスの断熱
の高速通過で被験体を前処理するものである。代表的な
先行技術のスピンワープ映像化技術は、医学及び生物学
の医薬（Ｐｈｙｓｉｃｓ　ｉｎ　Ｍｅｄｉｃｉｎｅ　ａ
ｎｄ　Ｂ　１ｏｌｏｏｙ）誌の（１９８０年）第２５（
４）号の７５１乃至　７５６ページのエイデルスティン
（Ｅ　ｄｅｌｓｔｅｉｎ）らによる「スピンワーブＮＭ
Ｒ映像法及び人の全身映像への応用（Ｓｐｉｎ　Ｗａｒ
ｐ　ＮＭＲＩ　ｍａｇｉｎｇ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａ
Ｌｉｏｎｓ　ｔｏ　Ｈｌｌｍａｎ　Ｗｈｏｌｅ−３ｏｄ
ｙ　ｌ１ｌｌａｑｉｎ（１）　Ｊ、及びハッチソン（＠
　ｕｔｃｈ　ｉ　ｓｏｎ　）らによる１９８０年３月１
４日出願のＰＣＴｌ際特許出願第ＰＣＴ／ＧＢ８１　、
／　０００４４号（公告公報ナンバ第ＷＯ３１１０２７
８８号）に開示されている。

そのような先行技術の［スピンワープ映像法］は、その
後の再整相Ｘ方向磁気傾斜により従われた原子核の制御
された反整用の原因となるようなＸ方向に磁気傾斜を反
転することにより、上記「スピン反響」を普通生成する
。しかしながら、（上記スピンを再整相するために関心
の小体（＾のみに影響する１８０°ラジオ波章動パルス
を利用する）以下の我々のスピン反響映像化技術により
、別の多数の効果が達せられる。例えば、磁場不均等性
により生じる核スピンのいくらかの反整用は、上記１８
０°ラジオ波章動パルスがいくらかのそのような反整用
効果を先天的に取消すから、事実上取り除かれる。

同時に、上記スピン反響応答を生成するための１８０°
ラジオ波章動パルスの使用は、関心の体積から付加のス
ピン反響ＮＭＲ信号応答を得るように、その後使用され
るために付加の１８０°ラジオ波章動パルスを許す。こ
れらの連続するスピン反響信号のそれぞれは、映像の生
成にそれ自身使用されることができ、打つ少なくとも２
つのそのような連続するスピン反響映像化が、（それぞ
れの映像化点のためにＴ２指数曲線上の他の点を得るよ
うに）完全に分離した測定サイクルを経験する必要なし
に、Ｔ２映像を計算することに利用されうことかでき、
又はその一方ができる。

先行技術の「スピンワープ映像法」は、上記Ｘ傾斜を交
互にし続けることにより連続するスピン反響信号を得る
こともまたできる（したがってＴ２依存を増し、たぶん
Ｔ２映噸を割算することを許す）とはいえ、そのような
連続するスピン反響信号は上述したように磁石不均等性
から誤差を先天的に引き起こすため、さらに大きなゆが
みをしだいに持つだろう。

上記先行技術のスピンワープ映像化技術が、たった一つ
の磁気傾斜の反転を甲に必要とするシーケンスを含むゆ
えに、（一つの傾斜のスイッチオフ及び第２の傾斜のス
イッチオンを必要とし、１８０°ラジオ波箪動パルスの
送信及び次に第２の傾斜のスイッチオフを必要とする）
ａ々の技術より速く、所定の測定サイクルに第１のスピ
ン反響信号を得ることがたぶん可能である。上記スピン
ワープ技術は、たとえより低いＴ２に基づくコントラス
トでも、いくらか高い信号−雑音比を理論上布するへき
である。しかしながら、上述したように、もし上記Ｔ２
依存を増すように、より多くのスピン反響を得るために
先のスピンワープ技術の傾斜−を交互にし続けるならば
、発生されたスピン反響信号のしだいに大きくなるゆが
みは、磁石不均等性及びそれにより生ずる反整用問題の
ため、予期されることができる。

スピン反響信号が、１８０°ラジオ波章動パルスにより
発生される我々のＮＭＲ映像化技術の使用で、それぞれ
のそのような１８００章動パ電動が、生じるスピン反響
信号の関連した位相を反転するということが注意される
べきである。従って、この出願で（例えば、Ｙｌｌｌｌ
ｌ磁気傾斜のため）今、提供された多次元ＮＭＲ映像化
技術の用いられた引き出された位相コード化は、所定の
測定サイクルで得られた他のすべてのスピン反響信号で
反転されるだろう。結果は、もしスピン密度映像の相当
する系が、これらの連続するスピン反響信号のそれぞれ
のものから作り出されるならば、それらは比較的めちゃ
くちゃな方位に再構成されるであろうということである
。しかしながら、上記再構成されたデータが、ひとたび
利用できるならば、それは上記スピン反響の交互に変化
する画素から］ンビコータメモリにストアされた画素の
それぞれの水平線の順番を反転することは、データ獲１
行及び再構成コンピュータのために比較的簡単なことで
ある。上記メモリから映像の表示は、正確にも側上方に
全てのスピン反響を示すだろう。

一般に、平面の映像化は、はぼＮの平方根の信号−雑音
比効果を生成するべきであって、このＮは遂行データ収
集及び映像化処理を同時に使用するＮラインのものの映
像化に比較して、上記再構成処理に使用される投影の数
に等しいものである上）ホの効果の多くは、（シンプル
な行体積より大きくはない）被験体の他の選択された小
体積が、その後上述されたような多次元再構成技術ニッ
クにより、生成されることになっている上記ＮＭＲスピ
ン反響応答の発生に利用される時、提供され続（プる。

例えば、平面体積の部分がそれぞれ９０°及び１８０°
章動パルスにより、比較的薄い小体積と比較的厚い小体
積との交差部によりスピン反響応答を提供するために、
選択的に励磁されることができる。完全な平面体積の映
像化のために、上述したような適当な２次元再構成処理
が、次に上記平面体積のこの選択された部分を映像化す
るために用いられることができる。このように、被験体
の関心の選択された小領域のみからＮＭＲデータを直接
に集めることができ、それゆえ上記映像再構成処理を簡
単にする。他の選択は、疑わしい組織又は器官を見付け
るために、広い範囲の第１の粗い分解映像化を提供し、
その後上記疑わしい１１織を中心とした小領域を選択し
、非常に高、分解された映像で実際に望まれた領域に集
中することであるだろう。これは、望まれた高分解によ
り必要とされた非常に多くの画素を有する十分に拡大さ
れた被験体の断面の適用を試みるための、サンプリング
要求により強制されるよりはむしろ、関心の望まれた範
囲のみに多数の非常に高分解の画素を集中することを許
す。

もし、ちょうど論議されたような小領域映像化技術が、
（他方がそれらの交差部からのみスピン反響を生成する
ように１８０°章動パルスで励磁されるのに対して、一
方は９０°章動パルスにより励磁される）非同空間の小
体積の交差部を使用することを実現されるならば、妨害
残余ＦＩＤ信号は、９０’及び１８０°章勤パルスの４
つの整相された振幅がそのような妨害残余ＦＩＤ信号成
分を最小にするため又は取除くために、スピン反響応答
の干渉性の検出及び累積とともに、むしろ使用されるよ
うに提供されるであろうことができる。さらに、同様の
Ｔ１緩和期間中にスピン反響を生成するために励磁され
ることができる次に選択される小領域は、９０°及び１
８０°又はその一方の電動パルスにより、ちょうど励磁
された先の領域のいずれにも共通でない領域から選ばれ
ねばならないだろう。

これらの領域が、十分に関心の望まれた領域の外側であ
ることができるゆえに、それらの映像化に小点があるこ
とができる。もし、これらの領域の有用性に確信がない
ならば、それらは映像時間のかからない映像化に含まれ
ることができる。それらは再構成され、目つ調べらね乙
、−Ｐ　ｈ＜　？去スもしそれらが実際の関心であるな
らば、それらは蓄えられることができ、もしそうでない
ならば、上記データは捨てられることができる。このア
プローチのコストのみは、コンピュータの記憶装置が付
加のデータのために使用されるということである。もし
、上記データが通例捨てられるならば、上記多数の高速
平面特Ｉ！ｌＩ　（即ち、上記時間／空間分割多重送信
技術〉の効果が、事実上なくされることができる。

しかしながら、同時に、効果を補う可能性がある。例え
ば、関心の選択された小領域の少なくともいくつかの位
置のための再構成された映像に運動部分を減じ、また事
実上取除くことができる。

これは、上記被験体の比較的動く要素（例えば、人間の
鼓動する心臓）を避けるために、励磁された領域（例え
ば、関心領域に交差する９０’章動パルスにより励磁さ
れた選択された平面と、１８０゜電動パルスにより励磁
された選択された平面）を選ぶことにより可能である。

これは、９０’及び１８０°章動パルスで被験体の選択
された小体積のみを励磁することの別の効果にすぎなく
て、したがって関心の真の範囲の外側からの信号成分を
含むＮＭＲ信号応答を避けることができる。

この発明の２次元フーリエ変換実施例を利用することで
遭遇されることができる一つの可能な問題は、垂直の次
元（例えば、上記２次元の位相コード化のために使用さ
れた傾斜軸に相当する次元）に整列が現われることであ
る。もし信号生成領域が、視野の再構成されたフィール
ドより広いならば、及びもし関心領域の水平の中心線（
即ち、上記２次元の位相コード化のために使用された磁
気傾斜を横切る次元）が、視野の再構成されたフィール
ドの対応する中心線に一致して整列されないならば、又
はその一方ならば、整列問題が予期されることができる
。より後の例に於いて、上記再構成された映像は、位相
コード化傾斜フィールドの中心線上に中心を置いた視野
のフィールドについて整列されるだろう。この潜在的な
問題は、実際に表示された映像の表示画素値の水平線を
「アンワープ」するように、映像表示コントローラで（
又はよそで）さらに信号を生成することにより補われる
ことができる。

すでに論議された２次元平面及び小平面のＮＭＲ映像再
構成技術は、３次元に拡大されることもまたできる。例
えば、磁場傾斜の別なもの（例えばＺ軸）が、スピン反
響データ獲得の異なった十分なサイクルのために、異な
った値に定められることができる。このさらなる次元の
、異なったＺ軸位相コード化スピン反響信号でそのよう
なデータ獲得ザイクルの系は、電動核密度の３次元逐点
空間分布を生じるために、３次元のフーリエ変換を許す
。

［発明の実施例］ 以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。こ
の実施例に用いられる装置は、第１図から第３図に開示
されている。この装置の機能、及び現在述べられ且つ請
求された発明の実施を許すその動作は、所望のスピン反
響信号応答を発生し且つ捕獲するために使用された傾斜
、／ラジオ波パルスシーケンスを再構成することにより
達せられ。

且つディジタルデータ信号処理コンピュータが、被験体
の関心の所定の領域じゆうの電動された核密度の空間分
布の視覚映像を発生することに使用されるために、画素
値信号の所望の列を再構成するためにプログラムされる
ような方法で達せられる。

第１図を参照すると、この発明の提出された模範的な実
施例は、その軸に沿って向けられた一様な静磁場Ｈａを
発生するための静界磁コイル１０を含む。上記コイル１
０は、この実施例に於いては、その中空部に人体を収容
することができる十分な大きさであることが好ましく、
且つ上記コイル１０を超伝導状態とするように液体ヘリ
ウム等が充填された極低温のハウジング１２により囲ま
れることが好ましい。この実施例に於いて、上記静磁場
は、はぼ３．５ＫＧのものであり、したがって作成水素
原子核は、はぼ１５ＭＨｚの周波数のＮＭＲを示す。

第１図に分解斜視図で示されたＸ傾斜コイル、Ｙ傾斜コ
イル、及びＺ傾斜コイルは、実際には上記静界磁コイル
１０の内部に同心に重ね合わせて配置され、その中に人
体の少なくとも一部を収容するように構成されることが
好ましい。ラジオ汲込／受信コイル（第１図には図示さ
れない）もまた、（第１図に示された他のコイルと同様
に）普通の構成のものであり、当業者により理解される
ように上記静磁場ＨＤに対して上記ラジオ波磁場が垂直
をなすように構成されている。

種々の磁気及びラジオ波コイルを順次駆動するための模
範的な電子装置は、我々の上述の発行された特許の第１
１Ａ図及び第１１８図に詳細に示されている。明瞭のた
めに、その装置はこの出願の第２図に簡単な形で示され
ており、ラジオ波送信回路の位相制御部は第３図により
詳細に示されている。

第２図を参照すると、コンピユータ化制御システム２０
は、シリアルラインリンクによりデータ獲得及び表示コ
ンピュータ３１と通信している。この制御システムは、
必要な送信されたＲＦ波パルスの振幅と、タイミッグ及
び位相又はそのいずれかと、磁気傾斜コイルへの駆動電
流と、及びＮＭＲに必要とされるＲＦ波検波処理との制
御を行うＮＭ　Ｒシステム制御部を構成する。それは、
この取イ４り要求に特有のような、普通に用いられるデ
ータ記憶装置、データ出／入力装置、及びデータ登録装
置とを含む。上記コンピュータ制御システム２０は普通
、我々の上述の同時係属出願から理解されるようなホス
トデータＩ得及び表示プロセッサ３１の制御下にパラレ
ルに動作する複数のデータプロセッサをもまた含む。こ
の新規なＮＭＲ測定と再構成シーケンス及び（例えば、
コンピュータプログラムの説明の流れ図で示されるよう
に）実行される機能又はその一方がなければ、上記ＮＭ
Ｒシステム制御部２０は普通の構成のものである。もし
望まれるならば、列プロセッサ（例えば、Ｃ３ＰＩ社の
ＭＡＲ２００型）が、必要とされる再構成データディジ
タル信号処理のスピードアップを図るため、上記のよう
なディジタル信号処理回路に組込まれることができる。

ＲＦコイル２２は、普通の構成のものであり、そして被
験体にＲＦエネルギーを送信し、且つその被験体からＲ
Ｆエネルギーを受信することの両方に使用されるもので
ある。それは、上記Ｎ　Ｍ　Ｒシステム制御部２０によ
り制御ラインを介して順次に制御されるＲＦスイッチ２
８を介して、ＲＦ送信機２４か又はＲＦ受信機及びＡ／
Ｄ変換器２６かに選択的に連絡される。装置のこの部分
は、被験体にＲＦエネルギーのく所望の核電動を生じさ
せるように、プログラム可能な振幅、周波数、位相、及
び持続時間を有する）電動パルスを選択的に送信するた
めに使用され、且つプログラム可能な聴取期間中、被験
体からＮＭＲラジオ波スビスピン反響応答択的に検出す
るために使用される。（第３図に示されるような）ＲＦ
信号発生＋Ｓの位相制御がなければ、上記ＲＦ送信機２
４、ＲＦ受信機及びＡ７・′Ｄ変換器２６、及びＲＦス
イッチ２８は、我々の上述の発行された特許に、より詳
細に述べられた種類のものであることができる。

磁気傾斜コイル駆動部３０は、上述の米国特許にさらに
詳細に述べられたように、プログラム可能な大きさ、持
続時間、極性等を有する電流で上記Ｘ傾斜コイル、Ｘ傾
斜コイル、及びＺ傾斜コイルを選択的に駆動するように
、上記ＮＭＲシステム制御部２０により制御される。

異なった測定サイクルからのスピン反響信号が、この実
施例においては、フーリエ変換又は他の多次元再構成処
理の前に組合わされるので、もしＲＦ励磁信号（及び上
記受信機回路での周波数変換及び同期復調に使用される
基準ＲＦ倍信号の相対位相が、それぞれのＲＦパルス及
びＲＦ検出ウィンドウ又はその一方の開始に関連して正
確に制御され、整相されるならば、改良されたシステム
性能が、ある条件（例えば、上記スピン反響中に誤差の
残余ＦＩＤ成分がある場合）のもとで得られることがで
きる。ＲＦパルスのオン／オフ制御に関して、この正確
な位相制御を達するために、上記ＲＦ送信機２４（Ｊ第
３図に示されるように修正された。

プログラム可能な周波数シンヒザイリ“３００は、水晶
発振器３０２により、及び明白にすべきであるように原
子核の選択された体積のラーモア周波数をアドレスする
ために必要とされるような、異なった周波数の出力信号
を提供するために、上記ＮＭ　Ｒシステム制御部２０か
らのディジタル周波数制御信号により、普通に駆動され
る。上記模範的な実施例の走査に必要とされた、はぼ中
心のラーモア周波数が１５ＭＨｚであるゆえに、第３図
に示されたＲＦ信号発生回路の説明は、この中心周波数
で行なわれるであろう。しかしながら、動作の実際の周
波数は、我々の上述の同時係属出願及び特許の教えに従
って、原子核の選択された体積をアドレスするのに必要
なように、この中心周波数から（上下両方に）シフトさ
れるであろう−ことが理解されるべきである。例えば、
周波数は上記１５ＭＨｚの中心周波数の両側に、Ｉ　Ｋ
　ｌｌｚのステップでシフトされることができる。

上記中心周波数動作点で、上記プログラム可能な周波数
シンセサイザ３００は、同期の１００ＭＨｚとｉｏＭ）
ｌｚの出力信号を生成する。上記１０ＭＨｚ出ノ〕は、
５２ＭＨｚ位相閉ループ発振器３０４を制御することに
使用される２　Ｍ　Ｈｚ基準信号を供給するために、５
により割られる。上記５２ＭＨｚ出力は、次に１３Ｍｆ
ｌｚＩＦ信号を供給するために、４により割られる。

第３図に示されるように、３つのフリップフロップすな
わち２つの回路による分割は、０°、　９０°。

１８０’　、及び２７０６の相対位相の１３ＭＨ２ＩＦ
信号を供給するために利用される。これらの４つの利用
し得る１３ＭＨｚｌＦ信号の一つが、次に上記ＮＭＲ制
御コンピュータ２０の制御下の、マルチプレクサ３０６
により選択される。上記Ｏ°及び９０６位相の１３ＭＨ
ｚｌＦ出力は、上記受信機の同期復調器回路に供給され
る。上記マルチプレクサで選択された１３ＭＨｚＩＦ出
力は、次に低域通過フィルタ　３０８を介して、１５Ｍ
ＨｚＮＭＲ１ｉｉ７Ｊｉｌ信号を提供するために２　Ｍ
　Ｈｚ信号とミックスされる。この励！ＩＲＦ信号は、
帯域通過フィルタ及びレベルセツティング回路３１０と
、パワードライバ３１２とを介して、上記ＲＦコイル２
２を駆動する上記ＲＦスイッチ２８に伝えられるもので
あるが、その前に、５ｉｎｃ（１）関数により調整され
ることが好ましい。

適当な幅のＲＦ励磁パルスが、所望のパルス持のみを通
すゲート３１４と関連して、ＲＦ７１ン、′オフ制御信
号により生成される。さらに、適当な振幅制御が、もし
望まれるならば、上記コンピュータ制御システム２０の
制御下に、上記回路３１０の上記レベルセツティング部
分で行なわれることかできる。

第３図に示されるように、２ＭＨｚ基準信基準発生され
、３１８でパワー分配の後、上記受信１１Ｆミキサ／コ
ンパへ夕と上記送信ＩＩミギザ、／コンバータ　３１６
との両方に供給される。この２ＭＨｚ基準信基準発相を
注意深く制御するく例えば、リセットする）ことにより
、上記伝達された両方のＲＦ倍信号及び上記受信機ミキ
サ／コンバータに供給された上記基準ＲＦ倍信号相対位
相が、連続する測定サイクルの間、より正確に反復可能
なＮＭＲパルス反響測定を提供するように、注意深く制
御されることができる。

第３図の実施例に於いて、この正確な位相制す１は上記
周波数シンセサイザからの比較的高い周波数出力（例え
ば、１００ＭＩＩｚ）及びリセッ］・可能な周波数分周
器を利用するｒＲＦ位相フイクサ」により得られる。特
に、上記ＮＭＲシステム制御部２０からの上記ＲＦオン
／オフ制御信号は、立上がり過度状態と立下がり過度状
態との両方で、トリガされることが好ましい単安定マル
チバイブレータ　３２０に供給される。トリガされた時
、単安定マルチバイブレータ　３２０はカウンタ又は周
波数分周器３２２及びフリップフロップ３２４をリセッ
トする。

フリップフロップ３２４のΦ出力はまた、分周器３２８
から来る次の２　Ｍ　ｆｉｚ信号過度期まで、一定状態
に上記カウンタ　３２２を保つようにゲート　３２６を
妨げる。（常に、上記受信別に供給される０°。

９０’の１３ＭＨｚｌＦ基準信号を有基準位相同期の）
その正確な瞬間で、ゲート３２６は、５０による分割と
低域通過フィルタ　３３０の通過の後、２　Ｍ　ｔｈ比
出力供給する上記周波数シンセサイザ３００の１００Ｍ
Ｈｚ出力を通すことを許される。上記低域通過フィルタ
　３３０からの上記２　Ｍ　Ｈｚ比出力、次に３２２で
増幅され、前述の２　Ｍ　Ｈｚ　ｌｉｔ波数変換信号を
供給するだめに上記パワースプリッタ　３１８に伝えら
れる。

したがって、それぞれのＲＦ励磁パルスの開始時間で、
上記ＲＦ基準及び送信信号は互いにリセットされ、お互
いに同期される。さらに、単安定マルチバイブレータ　
３２０もまた、それぞれのＲＦオン、／オフ励磁制御パ
ルスの区切りで１〜リガされるゆえに、これら同様のＲ
「信号は、それぞれの送信されたＲＦパルスの区切りで
位相に同様にリセットされ、従って、ある意味で一つの
測定サイクルから別のちのへ、より正確に反復可能であ
る上記受信；幾回路の適当な周波数変換及び同期復調を
確実にする。認識されるべきであるように、分離した単
安定マルチバイブレータ又は他の回路が、上記ＲＦ受信
槻回路の上記検出ウィンドウに先だって、いくつかの他
の予め設定された時間で、位相に上記ＲＦ倍信号同期す
るために提供されることができる。

普通のデータ登録デバイスが、ＴＲ及びＴＥ又はその一
方のパラメータのための、所望の機械パラメータ値の選
択を許すために、第２図のＮＭＲ１１ｉ１１　御コンピ
ュータ２０と組合わされる。ＴＲ及びＴＥは、我々がか
ってｂ及びａパラメータと呼んでいたパラメータに対す
る、アメリカン・カレッジ・オフ・レシオロシー（ｔｈ
ｅ　Ａｍｅｒｉｃａｎ　ＣｏｌｌＣｏ１１ｅ　Ｒａｄｉ
ｏｌｏｏｙ）規格の記号である。ＴＲは、上記シーケン
スの反復時間であり、Ｔ１コン１−ラストに影響を及は
ず。丁Ｅは、上記９０°パルスの後のスピン反響の時間
であり、Ｔ２コン１へラストに影響及ばず。例えば、示
されたように選択様械パラメータ入ノ〕３２が、提供さ
れる。この実施例に於いて、上記ａ及びｂ（幾械パラメ
ータを選択するための上記選択手段３２は、上記ＮＭＲ
システム制陣部２０と他のオペレータとのインタフェー
スのために使用されるのと同様のキーボードである。例
えば、上記キーボードは、データｙＪｔＬｉ’：４及び
表示コンピュータ３１を通して上記Ｎ　Ｍ　Ｒシステム
制御部のデータプロセッサの一つに接続された普通のビ
デオ表示／キーボード人、′出力端末デバイスの一部と
して普通組込まれており、第２図に示されるようにシリ
アルラインリンクと組合わされている。

８Σ識されるであろうように、分離した専用スイッチが
、もし望まれるならば、この機械パラメータ選択機能の
ために提供されることもまたできる。

この実施例に於いて、上記ＴＲ及びＴＥパラメータは、
オペレータにより選択され、そしてプログラムされたシ
ーケンスに含まれた遅延時間を変更することにより達せ
られる。

高速多平面映像化性ＩＭ　（すなわら、時間／空間分割
多重送信）は、逐行映像化技術を有効に実行するために
使用された。例えば、第４図に図示されるように、平面
体積１の核スピンは、第１に選択的に章動され、即ち９
０°弾かれる。時間ｔの後、平面体積１′の核スピンは
、選択的に章動され、即ち１８０°弾かれる。領１＊　
１ど１′の交差部中の核スピンが、他の時間遅延ｔの後
、ＮＭＲスピン反響信号を生成するであろう。

もし、上記平面体ｆＩ！ｉ１と１′が共に比較的薄いな
らば、それらの交差部は行体積を定義するだろう。上記
スピン反響信号の読み出しの間、上記行体積の方向に沿
った磁気傾斜に被験体をあわせることにより、上記スピ
ン反響信号のフーリエ変換から生じる周波数成分の振幅
が、上記行体積に沿った、対応する点体積で相対スピン
密度を表わすような位相コード化になる。

逐行映像化技術に於いて、被験体を通る所定の平面「ス
ライス」の連続する行体積は、所望のスライスしゆうの
行体積を動かすことにより得られる。しかしながら、領
域１と１′の上記核スピンがひとたび乱されれば、それ
らはスピン−格子緩和時間Ｔ１のような時定数でそれら
の平衡状態に戻ることを許されねばならない。スピン反
響（又は、もし一つ以上の１８０６章動パシスが連続し
て用いられるならば、複数のスピン反響）を生成し且つ
記録するために必要とされる時間は、Ｔ１に比べ比較的
知いく普通のスピン反響記録サイクルは、Ｔ１がほぼ１
，０００ｍ５であるかもしれないのに対して、１００ｍ
５以下であるかもしれない）。

したがって、もし逐行映像化手段が、関心のたった一つ
の「スライス」のみじゆうのＮＭＲ応答データを獲得す
ることに使用されるならば、上記データ獲得処理の効果
的な有用なデユーティサイクルは、比較的低いであろう
。しかしながら、高速多平面映像化技術は、被験体を通
るいくつかの異なった「スライス」からの映像に結局関
係するデータ収集ルーチンの上記効果的な有用なデユー
ティサイクルを非常に増加するために、このような事情
で、利用されることができる。

例えば、先のラジオ波電動パルス（すなわち、いくらか
の過去のそのようなパルスは、１と１′のような他の領
域に選択的に用いられており、あるいは少なくとも最後
のＴ１時間遅延期間中用いられていない）により影響さ
れない被験体のいくらかの残余領域は、より前に映像化
された体積が平衡に向けて緩和している間に、映像化さ
れることができる。したがって、例えば第４図に示すよ
うに、第２の領！ｔｉ　２が、９０’章動パルスで選択
的に励磁されることかでき、他の領域２′が交差する領
域２，２′から（複数の）ＮＭＲスピン反響を生成する
ように、　１８０°章動パルスににり選択的に励磁され
ることができる。たった一つのＴ１時間インタバルの間
、交差する領域の「斜め方向の」セットからＮＭＲスピ
ン反響応答信号を素早く獲得するために、連続して素早
いこの処理を続【Ｊることかできる。被験体の選択的に
励磁された小体積が比較的薄い平面体積から成っている
この技術は、比較的短い時間期間の逐行基準の被験体を
通る多数の「スライス」を映像化するための方法を提供
する。

しかしながら、前述したように、もし測定されるために
上記Ｎ　Ｍ　Ｒスピン反響信号が、映像化される被験体
の比較的大きい体積から放射されるならば、得られるこ
とができる理論上の信号−雑音効果がある。これらのよ
うな事情で、たった一つの行体積よりかなり多いものが
、上記ＮＭＲ信号応答に向上を与えるゆえに、多次元再
構成処理は、測定されたＮＭＲ応答信号から達意空間ス
ピン密度分布を引出すために使用されねばならない。

前述もまたされたように、より大きな体積からＮＭＲ応
答信号を得ること、及び次に上記必要とされた達意密度
データを引出すための種々の多次元再構成技術を使用す
ることにより、そのような既知の改良された信号−雑音
比の効果を取ることを提議してきた先行技術がある。し
かしながら、最も多くの先行技術は、いくらかの所定の
スピン−格子緩和時間期間Ｔ１中のたった一つの小体積
（例えば、平面体積、ｆなわら「スライスＪ）より多く
からＮ　Ｍ　Ｒ応答を染めることから事実上動げる、Ｎ
ＭＲ信号信号発生クイクルいることが信じられる。これ
は、上記データ収集機能のために比較的低い実際のデユ
ーティサイクルを含意する。

この制限は、そのような先行技術が選択された小体積か
らＮＭＲ応答を引出ずために構成された所定の測定サイ
クルのある間、全被験体じゆうの核スピンを乱すのにと
うにかして役立つという事実によって含意される。した
がって、全被験体はさらに多くのＮＭＲデータが得られ
ることができる前に、Ｔ１期間の間緩和することを許さ
れればならない。少しの先行技術は、たった一つ選択し
た９０°パルスを使用すること、及び傾斜反転により生
成されたＦ■Ｄ又はスピン反響を記録することにより、
たった一つの小体積からデータを収集する。それらは、
１８０°パルスを使用して生成されたスピン反響の恩恵
を利用しない。他のものは、能のパルスの高速映像化を
妨げる非選択的な１８０°パルスを使用する。

これに反して、被験体の選択された小体積にのみ９０°
及びその後１８０°原子核を選択的に弾く（すなわち、
核スピンの全ての乱れが、集中された領域に限定される
）ことにより、所望の小体積からＮＭＲスピン反響を引
出すことの我々のシーケンスは、（多次元再構成処理と
同時に、より大きな体積から放射するＮ　Ｍ　Ｒ応答信
号の使用から生じる）高い信号−雑音比恩恵と、有用な
データ収集機能の比較的高い実際のデユーティサイクル
を保つ我々の高速多平面映像化技術とを、同時に達する
ことを許す。

例えば、第５図は２次元再構成処理が平面中の望まれた
達意密度分布を引出すために利用されねばならないよう
な、平面領域又は小体積からＮ　ＭＲ応答が引出される
一実施例を示している。したかって、平面体積１は９０
°ラジＡ波章動パルスにより選択的に照射され、その後
、事実上共面の小体積すなわち領域１′が、１８０°ラ
ジオ波章動パルスにより照射される。それらの交差部は
、この例に於いては、事実上同平面体積でもまたあるゆ
えに、それはその後のＮ　Ｍ　Ｒスピン反響信号応答が
、選択的に照射された平面体積の全体から放射されるで
あろうということに従う。したがって、行密度分布及び
上記平面中の点密度分布又はその一方が、それぞれ１又
は２次元再構成処理により推論されねばならない。

しかしながら、平面体積１．１′からＮＭＲスピン反響
応答を引出すために利用された上記選択的な照射処理が
、被験体中の他の場所の核スピンを乱さないゆえに、我
々の高速多平面映像化特徴はまだ、同時に実現されるこ
とができる。例えば、平面１．１′からのＮＭＲスピン
反響応答データが獲得された後に、平面体積２は別の９
０°ラジオ波章動パルスにより直ちに選択され、照射さ
れることができる。適当な短時間遅延の後、共面上の体
積２′は、平面体積１．１′がそのＴ１スピン−格子緩
和時間の間、平衡に向かってまだ戻っているのに対し、
平面体積２，２′からＮ　Ｍ　Ｒスピン反響応答信号を
発生ずるように、１８０°ラジオ波章動パルスにより選
択的に照ｑｌされるだろう。

いくらかの連続づ゛る平面体積が、たった一つのＴ１回
復時間の間、この方法で処理されることができる。例え
ば、もし所定の平面体積のためのデータ獲得時間がほぼ
１００ｍ５であり、且つ上記Ｔ１回復時間がほぼ１　、
０００ｍ５であるならば、１０この平面体積が、同様の
Ｔ１回復時間を有するたった一つの平面のみから、必要
な映像データを１ｑるために別なふうに必要とされるの
と同時に、それから映像生成データを獲得するように連
続して素早く処理されることができる。

さらに、上記９０°及び１８０°章動パルスが共通の体
積を選ぶゆえに、上記１８０°章動パルスでなくて、９
０°章動パルスによって選択された体積からの残余ＦＴ
Ｄのために妨害を予期されることがない。したがって、
これは遂行映像化処理でのように、生じるスピン反響信
号の特別の絹合Ｕで、異なって整相されたラジオ波電動
パルスの特別のシーケンスを用いるための、願望又は要
求を事実上除去する。もちろん、整相された電動パルス
のこの特別のシーケンス及びスピン反響信号の絹合せは
、もし上記９０６及び１８０°章動パルスが同様の平面
体積を正確に選択しないならば、まだ効果を有しないだ
ろう。

そのような平面体積映像化（及び多角度投影を用いる再
構成処理の使用）のために使用された磁気傾斜及びラジ
オ波電動パルスの代表的な基本のシーケンスが、第６図
に示されている。上記９０゜及び１８０°ラジオ波章動
パルスｌＪ１、他方から＝方への種々の間隔で被験体中
の選択された平面体積に対応するように、制御されたそ
れらの中心周波数を有する正確に定義された「矩形」周
波数スペクトルを供給するように、前のように変調され
た５ｉｎｃ関数である。説明の目的を帯びた３次元座標
のシステムは、Ｚが患者の軸に沿って取られ、×が患者
の左右方向に取られ、且つＹが患者の前後方向に沿った
線に取られる第１．４及び５図に繰返し示されている。

他の座標の規則もまた、同様に取られることができるこ
とが理解されるべきである。

上記Ｚ軸磁気顛斜ＧＺは、所定の測定サイクルのそれぞ
れの場合に、同様の平面体積を選択的に照射するように
、上記ラジオ波電動パルスのそれぞれの間「オン」する
ように第６図に描かれている。認識されるべきであるよ
うに、たった一つの平面体積のために、たったーサイク
ルの基本の測定サイクルのみが、第６図に描かれている
が、しかし他のその後の測定サイクルは上記電動パルス
の周波数（及び上記Ｇｚ傾斜の強さ又はその一方）が、
異なった平面体積を選択するｋめに変換されるであろう
ということを除いては、同様であるであろう。付加の投
影角方位のためにこのサイクルは、角方位に変換された
放射状の磁気傾斜Ｇｒと共に繰返されるであろう。

上記Ｇｚ傾斜は、タイプ■の整相化補正と共に９０°章
動パルスのために反転される。上記放射状の磁気傾斜Ｇ
ｒは、第６図に描かれたように、普通の三角法に従って
生ずる放射状に向Ｃノられた磁気傾斜の、生ずる角を決
定するように、それぞれ上記Ｘ軸及びＹ軸の磁気傾斜Ｇ
ｘ及びＧＶの種々の組合せにより実現される。

上記傾斜Ｇｒは、この次元で反整相させるために、上記
核スピンを故意に生じさせるように、上記９０°章動パ
ルスと１８０°章動パルスとの間のどこかくむしろ、９
０°章動パルスに近いほうが好ましい）で、スイッチ「
オン」される。これは、タイプＩＶの反整相生パルスで
ある。

その後、選択された体積の上記スピンが、全て１８０°
章動パルスにより反転された後、上記放射状の傾斜Ｇｒ
は、上記放射状の次元の核スピンを故意に再整相させる
ために、再びスイッチ「オン」きれ、従って第６図に描
かれたように、第１のスピン反響信号（ＳＥ＃１）を生
成する。上記スピン反響信号の間、磁気傾斜Ｇｒの使用
は、この次反響の生成を助け）、その接法のスピン反響
傾斜サイクルを期待して再び制御可能に反整相させるだ
（プでなく、そのフーリエ変換のそれぞれの点（？１な
わち、それぞれの周波数成分の振幅）が、（例えばＱｒ
の角度で）上記放射状の傾斜の軸に直角をなす線上に投
影されるように、被験体を通してスピン密度の投影を表
わすような、スピン反響信号を位相コード化するように
もよ１こする。

この方法で、上記平面じゆうの達意スピン密度の１次元
投影は、所定の角方位で得られる。それぞれの平面体積
のために、この測定シーケンスは、同様のスピン反響信
号の平均化又は他の累積を訂ずように、それぞれの望ま
れた角度で繰返される。

（認識されるべきであるように、分離したそれぞれの信
号累積又は平均化処理は、所定の測定サイクルの発生さ
れた第１及び第２及びいくらかのその後のスピン反響信
号のそれぞれのために用いられる。）同様の（平均され
た）スピン反響信号は、普通の多角度投影再構成処理（
例えば、コンピユータ化された断層レントゲン写真撮影
法のために使用されたタイプの、普通の回転及び背面投
影）に使用されるために、それぞれ望まれた投影角で得
られる。

第６図に描かれたような、た−）だ一つの平面体積のた
めのたった一つの測定サイクルの基本シーケンスは、上
記第１又は他のより速く励磁された平面体積が、それら
のそれぞれのＴ１時間遅延期間の間、平衡に向かってな
お緩和しているのに対し、映像が望まれるための次の隣
接した又は他の平面体積のために、すぐさま繰返される
ことができる。もちろん、上記９０°及び１８０°ラジ
オ波章動パルスの中心周波数は、第６図に描かれたよう
に、基礎の測定サイクルのその後の反復の間、望まれた
次の平面を選択するように、それぞれのサイクルで適当
に変えられるで゛あろう。

多数の相対角方位で取られた複数の１次元投影からの値
の達意２次元分布を再構成するための処理は、当業者に
よく知られている。例えば、１９７３年ｒｔ）ＬユＬム
ニ’（Ｎａｔｕｒｅ　）　（ロンドン）誌の第２４２章
１９０節の　ｐ、ｃ、ローターバー（ｌ　ａｕｔｅｒｂ
ｕｒ）の［誘導された部分的な相互作用による映像形′
成：核磁気共鳴を用いた例（Ｔ　ｍａｇｅＦ　ｏｒｍａ
ｔｉｏｎ　ｂｙ　Ｔ　ｎｄｕｃｅｄ　ｌ　ｏｃａｌｌ　
ｎｊｅｒａｃ目ＯｎＳ　：　ＥＸａｍｌ）ｌｅｓ　Ｅｍ
ｐｌｏｙｉｎｇＮｕｃｌｅａｒ　Ｍａｇｎｒｔｉｃ　Ｒ
ｅ５ｏｎａｎｃｅ）　Ｊ　、及びレビュー・オブ・サイ
エンティフィック・インストウルメンテエイション（Ｒ
（ｉＶｉｅＷ　Ｏｆ　３　ｃｔｅｎｔｔｒｒｃＩ　ｎｓ
ｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ）の（１９８２年）第５３（
９）号の１３１９乃至１３３７ページのＰ、Ａ、ブート
メリー（Ｂ　ｏｔｔｏｍｌｅｙ）のｒＮＭＲ映像化方法
及び応用：評論　（Ｎ　Ｍ　ＲＩ　ｍａｇｉｒ＋ｏ　Ｔ
　ｅｃｌ］ｎ１ｑｕｅｓ　ａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏ
ｎｓ　：Ａ　Ｒｅｖｉｅｗ　）Ｊ又はその一方を参照せ
よ。代表的なそのような技術の簡単な概要が、次に提出
されている。すなわち、５ｎ（ｔ）を、放射状傾斜Ｇｒ
ｎ（ｎ＝１゜２．３．・・・ｎ）のそれぞれ異なった角
方位のために集められた（平均された）スピン反響信号
とする。

その時、フーリエ変換（平均）されたスピン反響信号は
、 Ｆ　（Ｓｎ　）　＝３’　ｎ１＋ｓ’　ｎ２−＋−３’
　ｎ３」−・・・３’ｎｍ　・・・（２） ただしこの場合、Ｓ’ｎｌｌ＋は、その時存在するＧｒ
ｎの特別の角方位に直角をなす線に）０つだ、対応する
空間位置でスピン密度の投影された欄の大きさを、順次
に表わす振幅の、周波数ｆｍでのサイン信号成分。従っ
て、それぞれそのようなフーリエ変換（平均）されたス
ピン反響信号が、Ｑｒｎの角方位で選択された平面体積
中のスピン密度の１次元投影のリンプルされたものを表
わす。

従って、そのようなサンプルされた１次元スピン密度投
影の列は、この角方位でそのような投影を表わす列のそ
れぞれの行と共に形成される。づなわら、 角度１　＝Ｓ’　１１．　Ｓ’　１２．　Ｓ’　１３．
　・Ｓ’　１ｍ・・・（３） 角度２＝Ｓ’　２１．８’　２２．　Ｓ’　２３．　・
Ｓ’　２ｍ・・・（４） 角度３＝Ｓ’　３１．　Ｓ’　３２．　Ｓ’　３３．−
８’　３＋ｎ・・・（５） 角度ｎ＝３’　ｎｌ、　Ｓ’　ｎ２．３’　ｎ３．−３
’　ｎｍ・・・　（６） しかし、これは異なった角方位で取られたその多数の１
次元投影から２次元映像を再構成することの、今よく知
られた（且つ解決された）問題をただ提供する。その解
法は、例えばコンピユータ化された断層シン１〜ゲン写
真県影法及び電子顕微鏡使用法のＸ線の、今 よく知られ且つ使用された多角度投影再構成処理のどれ
か一つであることができる。解法の通俗の旦つ使用しく
ｑる形の一つは、詳細にここに述べらる必要のない、い
わゆるフィルターされた背面投影又は回転／背面投影再
構成処理である。

第６図（及び第１０図）の２次元多角度投影再構成方法
を実現さゼるように、第１図乃至第３図の装置に使用さ
れる適当なコンピュータプログラムの簡単な部分の説明
が、第１８Ａ図及び１８Ｂ図にフローチャートの形で描
かれている。例えば、ステップ１８００において、例え
ばカウンタｍ及びｎをＯにセットし、ｑを１にセラ１〜
するような適当な初期設定処置が、行なわれる。その後
、ステップ１８０２において、上記ｎノＪウンタがイン
ク１）メントされ、そしてステップ１８０４４こおいて
、上８己Ｚ　’Ｊｉｌｔ磁気傾斜がステップ１８０６に
示されるような所望の平面体積ｐｎのための適当なラジ
オ波フ１）ツブ１＜ルスの送信の用意に、所望の値にセ
ラＩ〜される。

上記９０°章動パルスの終了の後に、ステップ１８０８
において、適当な−Ｇｚ再整相化傾ＩＪ１（ま、ｆｉｌ
制御された反整粗化放射状傾斜フィールドＧｒＱをする
のと同様に発生されるもので、上記ｑｔま上Ｂ己８１１
１定サイクルのためのＧｒの特別の角方位を表わしてい
る。次に、ステップ１８０９において、−ＧＺ及びＧｒ
ｑはオフされる。その後、ステップ１１Ｎ（１１こおい
て、Ｚ軸ＧＺが、ステップ１８１２に示されるように平
面Ｐｎのための第１の１８０°ラジオ波フリツビングパ
ルスの送信の用意に、もう一度セツ１〜される。その後
、ステップ１８１４において、上記７軸傾斜がオフされ
、そして上記放射状傾斜ＧｒＱがオーンされるもので、
このＧｒｑは上記第１のスピン反響信号がこの特別の平
面と、この特別の角方位のためにより速く同様のスピン
反響信号内に読み出され、記憶され、蓄積されるステッ
プ１８１６に描かれた続出処理の持続期間じゆう残る。

ステップ１８１８において、上記放射状傾斜は、上記Ｚ
軸傾斜がステップ１８２０において、第２の１８０°ラ
ジオ波フリツビングパルスの送信の用意に再びオンされ
るのに対して、オフされる。その後、ステップ１８２２
において、上記Ｚ軸傾斜はもう一度オフされ、上記放射
状傾斜は、上記第２のスピン反響信号がその特別の平面
及び角方位のために、同様のスピン反響信号と共に読み
出され、記憶され、及び蓄積され又はそのいずれかされ
るステップ１８２４の読出処理の用意に再びオフされる
。

その後、この特別の測定及びデータ収集量サイクルは、
ステップ１８２６において、上記放射状傾斜をオフする
ことにより終了する。

ステップ１８２８において、上記高速平面映像化特徴の
素早い測定に１０の平面の全てが供給されたかどうか判
断される。もしそうでないならば、制御は上記ｎカウン
タがインクリメン１−されるステップ１８０２に戻され
、別の要素のデータ取得小４ノイクルが繰返される。

結局は、１０の連続する平面全てが供給され、上記プロ
グラムは上記ｍカウンタがインクリメントされるステッ
プ１８３０に進むであろう。この説明の例に於いては、
ｍは時間の数のトラックを保つために使用され、同様の
第１及び第２のスピン反響信号が特別の角方位で特別の
平面のために測定されている。このカウンタもまた、上
記９０°及び１８０°章動パルスの望まれた相対位相を
決定するのに使用されることができ、新たに獲得された
スピン反響信号はちょうど述べられた要素の測定車サイ
クルを通していくらかの与えられたパス上を蓄積（平均
）された信号から加えられるかどうか減じられるかどう
かすることになっている。この説明された例において、
上記ｍカウンタの最大値は、上記論議を考慮して今、理
解されるべきであるような残余ＦＩＤ信号成分を除去す
ることが必要又は好ましいならば、測定され、且つ蓄積
されねばならない同様のスピン反響信号の最小の数を表
わす４である。

最大ｍカウンタ内容が、ステップ１８３２で判断され、
もしまだ達せられていないならば、上記ｎカウンタはス
テップ１８３２においてＯにリセットされ、制９１１は
上記要素の測定小サイクルの別の１０回の反復のために
ステップ１８０２に再び戻される。これに反して、もし
上記最大ｍカウンタ内容が達しているならば、制御は上
記ｎ及びｍカウンタがＯにリセットされるステップ１８
３６にパスされる。上述されたようなｎカウンタは、上
記放射状の磁気傾斜の特別な角方位を決定する。もし、
上記所望の最大ｎカウンタ内容が、ステップ１８３８で
判断されたように、まだ達せられていない（普通、少な
くとも１８０°及びできる限り３６０°が、連続する投
影間での角方位で１°以下の小インクリメントに普通光
はまられる）ならば、上記ｎカウンタはステップ１８３
９においてインクリメントされ、制御は次々と進む角方
位で上記測定小サイクルの付加の繰返しのために、ステ
ップ１８０２に再び戻される。

多角度１次元投影の必要とされる数が取られるや否や、
上記蓄積された第１及び第２のスピン反響信号は、ステ
ップ１８４０において、それぞれの平面ｐｎのためのそ
れぞれの対応する角で、スピン密度の上記必要とされる
１次元投影を得るように、それぞれの角方位のためにフ
ーリエ変換される。

その後、ステップ１８４２において、普通の再構成処理
〈例えば、回転／背面投影）が、その後の視覚的表示の
間、使用されるためにそれぞれの平面Ｐｎ上の表示画素
値を再構成するために用いられる。所望の平面ｐｎのた
めの上記画素値は、ステップ１８８４において、普通の
方法で（例えば、これがコンピユータ化されたＸ線断層
しン１ヘゲン写真踊影装置で行なわれるのと同様の方法
で）選択され表示される。

２次元フーリエ変換処理を使用する平面映像化のための
磁気傾斜及びラジオ波電動パルスの普通の模範的なシー
ケンスが、第７図に描かれている。

ＮＭＲ信号応答の平面映像化のための２次元フーリエ変
換技術は、（１９７５年）ジャーナル・オブ・マグネテ
ィック・レゾナンス　（Ｊ　０ｔｌｒｎａｌ　ｏｒＭ　
ａＱｎｅｔｒｏ　ＲｅｓＯｎａｎｃｅ）の第１８章６９
節のキューマ（Ｋ　ｕｍａｒ）らのｒＮＭＲフーリエゼ
ウグマトログラフイ（ＮＭＲＦｏｕｒｉｅｒ　ｚｅｕｇ
ｍａｔｏｇｒａｐｈｙ　）　Ｊにすでに提出されており
、「スピンワーブ映像化」を参照し且つ改良した医学及
び生物学の医薬（Ｐｈｙｓｉｃｓ　ｉｎ　Ｍｅｄｉｃｉ
ｎｅ　ａｎｄ　３　ｔｏｌｏＤｙ）　Ｑ　の（１９８０
年）第２５（４＞号の７５１乃至７５６ページのエイデ
ルスタイン（Ｅ　ｄｅｌｓｔｅｉｎ）らにる［スピンワ
ーブＮＭＲ映像化及び人の全身映像化への応用（Ｓｔ）
ｉｎ　Ｗａｒｐ　ＮＭＲＩ　ｌｌ１ａｏｉｎｏ　ａｎｄ
　Ａｏｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｔｏ　１−（１１ｍａｎ
　Ｗハｏｌｅ　−３ｏｄｙ　Ｉｍａｇｉｎｇ）　Ｊ中に
、及び関連したハッチソン（Ｈｕｔｃｈｉｓｏｎ）らに
よる１９８０年３月１４日出願のＰＣＴ国際特許出願の
第ＰＣＴ／ＧＢ’８１１０００４４Ｊ％ｋｍｌｉ出され
ている。

第７図に描かれた傾斜、／電動パルスの基礎的なパルス
シーケンスは、分離したＧｘ及びＧｙ磁気傾斜成分が、
矩形座標システムが用いられるという理由から次に示さ
れることを除いては、第６図のためにすでに論じられた
のど同様である。いくらかの所定の測定サイクルのため
に、上記Ｙ軸傾斜Ｇｙは、信号周波数成分中に垂直位置
くすなわち、Ｙ軸に沿って）の関数として、その後の（
複数の）スピン反響信号に位相依存をコード化する。

上記スピン反響応答は、スピン密度の位相コード化垂直
欄が、上記スピン反響信号の中心周波数に対応する点上
にそれぞれ投影されるように、スイッチ「オン」された
Ｘ軸傾斜Ｑｘのみで読み出される。上記９０°と第１の
１８０°章動パルスとの間で生じる上記Ｙ軸傾斜Ｇｙの
大きさは、点線により第７図中に示されたように、コー
ド化する垂直空間のそれぞれ所望のレベルのために変え
られる。

一般に、この実施例に於いては、上記Ｙ軸に沿って集め
られた投影の数は、上記Ｙ軸に沿って表示される所望の
画素値の数（すなわち、上述のスピン密度の投影された
垂直側の数、通例この実施例に於いては、１２８又は２
５６）に等しい。上記Ｑｚ傾斜及びＧ×傾斜は、第６図
の多角度投影／再構成実施例にすてに論じられたＧｚと
Ｇｒに類似している。

波形のフーリエ変換は、よく知られた信号処理関数に従
って成し遂げられることができる。この実ｈＩ！ｉ例に
於い−では、よく知られた［高速フーリエ変換Ｊ　（Ｆ
ＦＴ）が、先行技術にそれ自身概してよく知られたタイ
プのディジタル信号処理実行に用いられる。この模範的
な実施例のために熟考された２次元フーリエ変換処理の
一つを簡単に復習するために、」ズ下の分析が与えられ
る。すなわちＳｎ　（ｔ）を、それぞれ異なったＹ軸傾
斜Ｇｙｎ（ｎ＝１．２．−ｎ）のための蓄ｆ＋ｉ　（す
なわら、平均）されたスピン反Ｗ　１Ｍ号、そのほかに
フーリエ変換（平均）されたスピン反響信号どする。

Ｆ　（３ｎ　）　＝３１ｎｌ＋３’　ｎ２＋３’　ｎ３
十・・・３’ｒ＋ｍ　・・・（７） ただしこの場合、３’ｎｍは、（上記スピン反響信号の
読出の間、Ｘ軸位相コード化のために）ｊａｎにより表
わされたＸ軸に沿った位置で、その欄中の特別の垂直の
レベルに対応する位相コード化ＧＶｎを有するスピン密
度の投影された垂直の欄の大きさを順次に表わす振幅の
、周波数ｆＩｌｌでのサイン信号成分である。

従って、そのような１次元スピン密度投影のクリは、異
なった垂直レベル（Ｙ軸）位相コード化を有する列のそ
れぞれの行と共に形成される。ずなわら、 レベル１　：　Ｓ’　１１．　Ｓ’　１２．　Ｓ’　１
３．・・・３’ｌ＋ｎ・・・（８） レベル２　：　Ｓ’　２１．　Ｓ’　２２．　Ｓ’　２
３．−３’　２ｍ・・・（９） レベル３　：　Ｓ’　３１．　Ｓ’　３２．３’　３３
．−３’　３ｍ・・・（１０） レベルｎ　：　３’　ｎｌ、　３’　ｎ２．３’　ｎ３
．−３’　ｎｍ・・・（１１） 次に、いくらかの垂直の欄の列部分の値が、それらに沿
ったＹ軸位相コード化と共に読出された垂直の行体積ス
ピン反響のサンプルのように取扱われるということを観
察することができる。従って、この引き出されたサンプ
ルされた波形上（すなわち、それぞれ垂直の列側に治っ
た）の２次元フーリエ変換を実行することにより、電動
核密度を表わす画素値は、上記スピン反響信号が来たこ
とから平面体積のそれぞれの点体積のために引き出され
ることができる。すなわち、もし上記垂直の次元の引き
出された位相コード化波形が、ｍが列側の数であるＱｍ
により示されるならば、Ｑｍはサンプル値により表わさ
れる。すなわち、Ｑｍ　＝Ｓ’　１ｍ、　Ｓ’　２ｍ、
　Ｓ’　３ｍ、−８’　ｒｕｎ・・・（１２） 及び Ｆ　（Ｑｍ　）　＝Ｑ’　ｍ７＋Ｑ’　ｒｎ２＋Ｑ’　
ｍ３十・・・Ｑ’ｍｑ　・・・（１３） ただしこの場合、Ｑｍｑは、ｆｌこ相当するＸ軸位置と
ｆ（ｌにイロ当するＹ軸位置とで、上記平面体積中に空
間的に置かれた部分的な点体積のスピン密度の大きさを
順次表わす振幅の、周波数ｆｑでのサイン信号成分であ
る。

結果は、選択された平面体積中の、対応する要素の「点
」体積で空間的なスピン密度をそれぞれ表わすディジタ
ル画素データ信号の列である。これらは、ＣＲＴ上にビ
デオ映像表示を引出すために慣例的に記憶され且つ使用
される。例えば、画素データ信号のそのような列は、Ｘ
軸画素位置のための画素値が左から右に増し、且つＹ軸
画素位置が底部から頂部へ増す上記定義を使用して以下
に描かれている。すなわち、 Ｑ’　１１．　Ｑ’　２１．・・・Ｑ’ｍ１　・・・（
１４）Ｑ’　１２．　Ｑ’　２２．−Ｑ’　ｍ２　−（
１５）Ｑ’　１３．　Ｑ’　２３．−Ｑ’　ｍ３　−（
１６）Ｑ’　１ａ、　Ｑ’　２（１，−Ｑ’　ｍｑ　−
（１７）ただしこの場合、右下銅属に記したｍはＸ軸画
素位置を表わす周波数ｆｍに対応し、右下側布に記した
ｑは上記したようにＹ軸画素位置を表わす周波数ｆ　（
＋に対応する。

第１９Ａ図及び１９Ｂ図に示したフローチャー１−　Ｉ
Ｊ、第７図（及び第１１図）の実施例のための２次元フ
ーリエ変換再構成技術の実行を説明するつもりであるこ
とを除いては、第１８Ａ図及び１８Ｂ図に示されたもの
と同様のものである。（第１６図の３次元フーリエ変換
実施例は、まさに同様であるが、しかし１次元に２次元
を分解し、次に達意核スピン密度分布に分解づ−るため
に、そのｉｌ　２回フーリエ変換されることができる２
次元関数のシリーズに、３次元を分解するための特別の
フーリエ変換ステップを含むであろう。）ステップ１９
００において、カウンタｎ、ｍ及びｑの初期化の後、ス
テップ１９０２乃至１９２８から成る要素の測定率り°
イクルは、第１８Ａ及び１８８図のステップ１８０２乃
至１８２８から成るそれと本質的には同様のものである
。根本的な違いは、蓄積されたデータが、すべて同様の
相対角方位で取られるが、しかし明白であるべき、であ
るように、Ｙ軸に治った異なった垂直の位置のために位
相コード化されるために、（カウンタｑの内容に従って
）Ｙ軸傾斜Ｇｙにより次に位相コード化が行なわれると
いうことである。要素測定率サイクルの制御された繰返
しのためのステップ１９３０乃至１９３９において、上
記ｍ、ｎ及びｑカウンタ制御機能は、上述された第１８
Ａ図及び１８Ｂ図のステップ１８３０乃至１８３９と全
く同様である。

従って、蓄積（平均）された第１及び第２のスピン反響
信号が、利用できるようにされるや否や、ステップ１９
４０にＪ５いて、第１のフーリエ変換ステップが、それ
ぞれの平面のために、位相コード化された垂直の欄を表
わす空間的な点を得るように、それぞれコード化された
Ｙ軸しベルのために成し遂げられる。その後、ステップ
１９４２において、フーリエ変換の他の次元（はい関心
のそれぞれの平面のためのそれぞれの欄に沿った達意画
素値に、垂直の欄関数を分解するように生じる。従って
、映像画素値の列が再構成されるや否や、ステップ１９
４４において、いくらかの所望の平面のためのこれらの
画素の普通の選択及び表示が始められることができる。

第１８図及び１９図の簡単にされたフローチャー１〜の
説明がちょうどそれであり、これらの所望の制御機能の
多くの異なった特別な詳細な実施が、コンビコータプロ
グラムラフ１〜ウエアか及び専用ハードウェアか又はそ
の一方かで、及び同様のものの混合で又はその一方で達
せられることができることが理解されるべきである。こ
の発明の実施に使用されたディジタルデータ処理システ
ムのいくらかの所定の構成のデータ処理制約内に、必要
とされる入力データがデータ捕獲処理に利用し得るよう
になるや否ヤ〕、分目１した列プロセッサ等で。

少なくともいくらかのフーリエ変換又は他のディジタル
信号処理を実行することが好ましいかもしれないことち
また理解されるだろう。そのような目的のために、Ｃ３
ＰＩ着−のＭＡＰ２００型の現在商業上利用し得る列プ
ロセッサのような、普通の列プロセラ１すを組込むこと
が好ましいかもしれない。

第７図に関連して上述された２次元フーリエ変換再構成
技術が、先行技術の「スピンワープ」映像化にいくつか
の類似を有するのに対し、いくつかの改良及び違いもま
たある。例えば、１、所定のＮ　Ｍ　Ｒ信号応答（例え
ば、スピン反響）を発生するために、被験体（例えば、
平面体積）の選択された小体積のみ中の原子核の選択的
な電動は、たった一つのスピン−格子緩和時間遅延Ｔ１
の間、時間／空間分割多重送信により、高速多平面映像
化処理を実行することが可能にされる。「スピンワープ
」技術が、異なったそれぞれの平面のみを選択的に励磁
するように９０°章動パルスのための異なった中心周波
数を使用することにより、同様の高速多平面映像化を許
すＪ：うに修正されることができることが可能である。

しかしながら、現在知られた「スピンワープ」技術の測
定の一つは、全被験体じゆうの核スピンを必然的に妨げ
、従って有効なデータ収集処理の間、Ｔ１についての待
機時間を必要とする周波数掃引パルスの断熱高速通過の
間、それら中の全てのスピンを反転するために１８０°
章動パルスで全サンプルを処理する。

２、上記現在知られた「スピンワーブ映像化」技術は、
上記核スピンの反整相を生じさせ、次に再整相を生じさ
せるために、上記Ｇ×傾斜を反転することによりスピン
反響信号を得る。これに反して、第７図の上記技術は、
上記スピンを再整相し、スピン反響を生成するために関
心の平面のみに影響する１８０°章動パルスを利用する
。結果として、上記磁場の不均等性により生じさせられ
た核スピンの固有の再整相は、上記スピン反響応答が関
係する限りにおいて、取消されるためにこのタイプの反
整相誤差を上記１８０°章動パルスが生じさせるから、
自動的に除去される。

３、」二記スピン反響発生を生しさせるための１８０°
ラジオ波章動パルスの使用もまた、それぞれ（普通、他
の同様のスピン反響応答で平均化された後）それ自身対
応する映像の生成に使用されることができる付加のスピ
ン反響応答を生成するために付加の１８０°章動パルス
の使用を許す。少なくとも２つのそのような連続するス
ピン反響映像の使用で、Ｔ２パラメータＮＭＲ映像を８
４算することができる。先の知られた［スピンワーブ映
像化］処理もまた、ＧＸ傾斜を交ｇに行い続（）ること
により、連続するスピン反響を得ることができる。しか
しながら、磁場不均等性のためにスピン反響のいくらか
の歪みは、そのような誤差が現在提議された処理でのよ
うに先天的に取消されないから、そのような先のスピン
ワープ処理で次第にさらに悪くなるだろう。

もし、第７図の実施例が連続するスピン反響信号を得る
ために使用されるならば、それぞれの１８０°章動パル
スが上記スピン反響信号の相対位相を反転するゆえに、
上記Ｙ軸傾斜ＧＶによって位相コード化は、連続するス
ピン反響信号ごとに反転されるであろうということか注
意されるべきである。結果として、連続するスピン反響
信号から計算された映像は、お互いに関してめち１５り
ちヤに再構成される。従って、この実施例に於いては、
上記映像表示コンピュータ（又は上記システムのいくつ
かの他の信号処理デバイス）は、表示されることになっ
ている結果映像を垂直に反転するようにプログラムされ
ることが好ましい。

上述されたように、上記ＮＭＲ信号応答が（例えば、行
体積に対立したような平面体積の場合のＪ：うに）原子
核のより大きな集団から引出される詩、得られる信号−
Ｍ音比効果を予期されることがある。例えば、平面体積
から発生された信号を使用するＮＭＲ映像法は、上記Ｎ
ＭＲ信号がいくらかの所定の時間で、たった一つの行体
積から引出される逐行ＮＭＲ映像化処理を越えて再構成
処理に使用された異なった投影の数の平方根にほぼ等し
い。

同様の信号−雑音比改良１，１、多次元再構成処理と同
時に使用された小体積の他の構成のために予期されるこ
とができる。例えば、再び第４図を参照すると、スピン
反響が限定された小体積　１゜１′から得ることができ
ることを思出すだろう。

もし、上記平面体積領域１．１′が比較的薄く選択され
るならば、これは限定された行体積に対応するであろう
。しかしながら、小体積領域　１゜１′により大きな体
積を使用させ、そしてゆえに、固有の信号−雑音比効果
を提供させるように、９０°及び１８０°章動パルス又
はその一方（すなわち、上記平面体積１，１′の一方又
は両方を比較的より厚くする）と組合わされた選択を減
じることもまた可能である。例えば、もし上記平面領域
１′が比較的幅が広くされるならば、上記選択された領
域１，１′はそれが同時にいくらかの行体積をカバーす
るような、比較的より高いであろう。

上記全体の平面を映像化するための上述されたような２
次元再構成処理は、次に上記選択された小平面体積じゆ
うの達意空間核密度分布を分解するために用いられるこ
とができる。

上記予期された信号−雑音比効果に加えて、上記平面の
外の小領域のこの選択がデータのより限定された総数を
集めることを許し、それゆえに映像に、より高速の処理
及び再構成されることができることが注意されるであろ
う。例えば、医師が上記ＮＭＲ映像化装置で、疑われた
器官のありかを見つけることを助けるために粗いＭｌの
映像を得ることができるために、データの比較的少ない
総数を集め、最初に広い領域から映像を再構成すろこと
かＩＪｆよしくξれることかて♂る。仄に、この所望の
領域上にその後集中することにより、小体積のより細か
く分解された映像を得ることができる。もし、比較的よ
り小さな小体積のみが関心のものであるならば、上記装
置の最高の分解能力がこの比較的より小さな領域に集中
されることかでき、従ってもし、よりいっそう多くの画
素を有する被験体断面の最高の範囲を再構成するための
く例えば、他の技術により発生されたＮＭＲ信号が、よ
り広い領域から放射されることができるから）要求をサ
ンプルすることにより、従って同様に所望の高分解映像
を得るために必要とされることにより強制されるならば
、関心のより小さな領域のための高分解映像を許すこと
はべつなふうに可能である。代案のように、又は上記小
体積の分解を向上させることに加えて、特別の平均を集
めることに費やされた増された時間の平方根に準じて、
信号−雑音を改良するために限定された領域に付加の平
均を集中することができる。

もし、上記小平面体積が、本質的に逐行映像化処理に類
似して選択された「高い」行として選択されるならば、
残余ＦＩＤ信号成分を妨けることが予期されることがで
きるＪ：うな、１８０°章動パルスではなくて９０°章
動パルスで励磁される重要な小体積要素がある。従って
、９０°及び１８０°章動パルスの４つの異なった位相
変化が、これらの妨害ＦＩＤ信号成分を除去するように
、連続する測定ザイクルからスピン反響信号の同期検波
及び平均化と同時に使用されることが好ましい。理解さ
れるべきであるように、これはそれぞれの投影のために
少なくとも４つ以上の信号測定サイクルで行なう必要を
制限するであろう。上記高速多平面映像化処理（例えば
、時間／空間分８１１多重送信特徴）に使用されること
ができる次の「高い」行領域体積は、第４図に示された
領域２，２′のにうな非重複領域で゛ある。しかしなが
ら、この非重複領域が関心の疑わしい領域の前後に置か
れるゆえに、関心の実施の小平面領域のためのこの別な
７Ｓ）うに利益のある特徴を事実上失うかもしれないた
めに、高速多平面映像化処理に含まれることができる他
の可能な部位又はそこに置かれた真の関心を注意するこ
とができる。

同時に、他の場合にそのような同様の事情で利用される
ことができる考慮ずべぎ補償がある。例えば、関心の小
体積領域のいくつかの場所のための再構成された映像の
ぶれを事実上減じることができるかもしれない。例えば
、思考（円筒状の被験体）が鼓動づる心臓と同様の胸レ
ベルである肺に疑わしい腫瘍を持っている第８図を考慮
しなさい。真直ぐな最高平面体積再構成処理は、心臓に
より引起こされるぶれによって低下させられてしまう。

しかしながら、もし関心の小平面領域が鼓動する心臓で
はなく腫瘍を含んで選択されるならば、ぶれは除去され
ることができる。第８図に描かれたように、領域１′が
１８ｏ°章動パルスによ）で選択的に照６１されるが、
しかし腫瘍のみを含むのに対し、領域１は９０°章動パ
ルスによって選択的に照射され、鼓動する心臓も疑わし
い肺腫瘍も含む。従って、生ずるＮＭＲスピン反響信号
は、心臓からではなくて腫瘍からの信号成分を含んでい
る。

従って、ぶれがスピン反響信号それ自身で避りられるゆ
えに、ぶれが第８図のそういう事情で概して避【プられ
ると仮定されることができる。あいにく、それは心臓が
領［１内におかれており、従って妨害残余ＦＩＤ信号成
分をまだ生成することができるから、そうでない。上述
された４位相信号照射／平均化技術が、上記残余ＦＩＤ
成分を除去するためにデザインされているのに対して、
それは上記残余ＦｉＤ成分が一つの測定サイクルから次
のザイクルに一致してなるであろうという仮定に基づい
ている。動いている心臓（又はいくらかの他の比較的動
く要素）が、変化残余ＦＩＤを生成することができるゆ
えに、それは上記４位相信号平均化技術により除去され
ることができない。

したがって、上記ＦＩＤ成分は第８図に描かれた場合の
映像に、まだぶれを生成することができる。

このタイプの潜在的なぶれが、真直ぐな成分平面体積再
構成のぶれより多く又は少なく妨げるかどうかまだ知ら
れていないけれども、もし領域１ど１′の選択的な方位
が比較的動く要素を含まないことを（第９Ａ及び９Ｂ図
に描かれたように）見出だされることができるならば、
この潜在的な問題は除去されることができる。例えば、
第９Ａ響信号応答と共に潜在的な残余ｆｌＤ妨害さえも
どうあっても生成することができないために、鼓動する
心臓位置を避ける。ｘｙ座標を回転さゼるためのＧ×及
びＧｙ傾斜の所望の再方位測定は、普通の三角法に従っ
て所望の結果を生成するために、同時にＧ×及びＱＶ傾
斜の組合せを使用することにより、１ｑられることがで
きる。

代表的な模範的な磁気傾斜及びラジオ波電動パルスシー
ケンスは、（第６図の実施例と全ての点で同様の）多角
度再構成のために別々に第１０及び１１図に映像化する
関心の小平面領域のために示されており、（第７図と全
ての点で同様の）２次元フーリエ変換実施例のために第
１０図に示されている。これらの模範的な第１０図及び
第１１図実施例に於いて、平面体積はちょうど前と同様
に上記９０°ラジオ波章動パルスとＺ軸傾斜Ｑｚとによ
り選択される。しかしながら、次に、上記１８０°ラジ
オ波章動パルスは比較的に弱いＹ軸磁気傾斜Ｇｙ及び上
記１８０°章動パルスのより広い周波数スペクトル又は
その一方のために、垂直のＹ軸次元に伸びるかなりより
幅の広い平面領域を選択的に励磁づ′る。この方法に於
いて、関心の小平面「高い行ｊ領域は、上記スピン反響
信号を生成するために選択的に励磁される。

前のように、Ｑｒは再構成されるために小体積について
種々の相対角度で、１次元投影を発生ずるために使用さ
れた族ｍ状に向けられた磁気傾斜である。第１１図２次
元フーリエ変換実施例は、次に上記放射状の磁気傾斜Ｇ
ｒがｘ！ｉｌｌ傾斜Ｇ×により置換えられ、そして垂直
の又はＹ軸情報が（点線により示されているように）異
なった測定サイクルの異なった値にＹ軸磁気傾斜ＧＶを
ステップすることにより、位相フード化されることを除
いては、所望の「高い行」小体積領域からのスピン反響
を得るために、類似した選択技術を使用する。

２次元フーリエ変換実施例を使用することの−に並べる
ことが、もしスピン反響処理領域が視野の再構成された
フィールドより広いならば、生成される。第１２図はそ
の問題を示している。ここで、再構成される被験体は、
上記視野のフィールドが被験体断面より広いくまたは、
少なくとも同じくらい広い）時、正確に再構成され且つ
表示される。しかしながら、第１２図の最も右にもまた
描かれているように、もし視野の垂直なフィールドが再
構成される被験体の垂直の範囲より小さいならば、被験
体の頂部と底部は整列問題のためにお互いの頂部上に「
ワープアラウンドコするだろう。

ゆえに、このタイプの整列問題を避けるために、スピン
反響信号を生成するために使用された関心の領域が視野
の再構成フィールドより確実に狭くするべきである。よ
り離解な関係した問題は、同様のタイプの整列問題が、
もしスピン反響信号を発生する関心の領域が、Ｙ軸傾斜
フィールド中に垂直に中心に置かれていないならば、や
はりまた遭遇されることができるということである。も
しそう中心に置かれてないならば、再構成映像はＹ軸傾
斜フィールド上に中央に置かれる視野のフィールドに整
列するだろう。第１３ａ図乃至第１３ｅ図は、上記問題
を目に見えるようにすることに役に立つ。これらの図に
於いて、上記スピン反響信号を発生する関心領域は、全
体が三角形の形状であると仮定する。Ｙ軸傾斜フィール
ドの中心線は、図中点線により描かれており、結果とし
て表示される映像はまた視野の再構成されたフィールド
を表わす箱中に描かれている。第１３ａ図で、三角形は
視野の再構成され且つ表示されたフィールド中に正確に
中央に置かれている。しかしながら、三角形がＧＶ中心
線について上方に動くように、再構成され且つ表示され
た映像は、総数に対応することにより三角形の回りをワ
ーブすることが見られるであろう。それが、第１３ｄ図
の視野のフィールドの頂部に正確に置かれる時、上記再
（１４成された映像は第１３ａ図と同様に再び正常に現
われる。Ｙ軸傾斜に関して関心の領域のさらに上方への
相対的な運動は、上記整列問題のために第１３ｅ図に示
されたように、同様のタイプのワープアラウンド効果を
生成する。

必要なスクロール及びアンワープ機能を実行するための
一つの実例となるコンピュータプログラムは、フローチ
ャートの形で第１７図に描かれている。もし関心領域の
中心線がステップ１７００において、判断されるように
Ｙ軸傾斜の中心線と一致す−るならば、スクロール動作
が必要とされないゆえに、ステップ１７０２において、
他のプログラムされた処理に出ることが成される。しか
しながら、ステップ１７０４において、もし関心領域の
中心線が上記傾斜中心線上にあるように描かれるならば
、ステップ１７０６において、再構成機能（ま（スクロ
ール機能の残りを通ってその上方の行程を始めるように
、配置された上部から映像の底部にそれぞ釣のあふれ行
を有する）表示線基準にＪ：す、表示線の上方に計算さ
れた画素値をスクロールし又は再配置するように実行さ
れる。これに反して、もし磁気傾斜中心線が関心の領域
の中心線より小ざいならば、ステップ１１０８において
、８１算された画素値はステップ１７０８に描かれたよ
うに（スクロール機能の残りを通してその下方に動き始
めるために映像の頂部に再配置される底からそれぞれの
あふれ行を有する）下方に表示線基準により表示線上に
再配置される。

上述の２次元再構成技術（、ｌまた、３次元に拡張する
こともできる。例えば、平面領域はまた３次元再構成技
術を使用して再構成されることもできる。第５図に示さ
れたにうに、上記スピン反響信号は平面体積から放射す
るために修正される。２次元再構成処理が上記平面体積
じゆうの達意スピン密度の映像に（向上された信号−結
音比を有する）結果ＮＭＲ応答信号を分解するために使
用されることができる。もし上記平面体積が第１５図に
描かれたように比較的厚いど仮定されるならば、３次元
再構成技術は３次元に投影を集めることに費やされた増
された時間に比例した、付加の信号−雑音効果をなお達
成する間、いくらかのより薄い平面の核スピン密度の結
果として生ずる再構成された空間分布を最初に効果的に
分解するように、同様に利用されることができる。

第１６図は、３次元再構成フーリエ変換技術を使用する
第１５図に説明されたような、比較的厚い平面体積を４
つのより薄く平面にさらに分けるために使用されること
ができる基本測定サイクルのための代表的な模範的な磁
気傾斜及びラジオ波電動パルスシーケンスを示している
。Ｚ軸投影「０」のために、説明された信号シーケンス
は、７軸傾斜パルス（及び章動パルスの周波数スペクト
ル又はその一方）の値が、９０″及び１８００章動パシ
スにより照射のための被験体の外の所望の比較的厚い平
面体積を選択するように選ばれていることを除いては、
第７図に示されたものと同様のものである。Ｚ軸方向に
反対の再整相又は位相コード化パルスのこの投影［０１
において、ちょうと次の９０°ラジオ波章動パルスは、
第１６図に描かれたように名目上の値である。投影「０
」のための測定サイクルの全シーケンスを終えた後、付
加の全シーケンスは次に他の投影（例えば、「」１」）
のための位相コード化に向【プられたＺ軸を認められる
。位相コード化に向けられたＺ軸を生成するために、上
記９０°と１８０°章動パルスとの間に付加のＺ軸傾斜
パルスを加えることができる。

代わりになるべきものとして、現在好ましい模範的な実
施例は、説明されたように、ややより簡単なアプローチ
を使用する。反対の再整相Ｇｚ顛斜は、所望の７軸位相
コード化を提供する総数により簡単に変更される。説明
された実施例で、「＋２」投影は反対の整 粗化パルスが、事実上反対よりはむしろ肯定的な傾斜パ
ルスであるため、加えられた十分に肯定的なコード化を
有する。それぞれそのようなＺ軸投影のために、異なっ
たＧＶ傾斜値の全てを使用づ−るＹ軸位相コード化の全
セットが、取られる。

高速多平面映像化技術でのように、説明された技術は、
同様の小体積が９０°と　１８０°章動パルスとの両方
により励磁されるにうな妨害信号がないへきであるゆえ
に、妨害残余ＦＩＤ信号を取消ずために４Ｎ相平均化技
術を必要どしない。それゆえに、３次元フーリＬ変換再
構成処理が第３又はＺ軸次元に投影の代えられた数のた
めに取掛かられる前に、共に平均されるスピン反響信号
の数を減じることかできるかもしれない。

もしこの場合のＺ輔次元が、４倍の厚さであるならば、
同様の信号−雑音比を有づる多数の平面と同様に４倍映
１象化することかできる。これは、４つの投影が、４つ
の平均されたスピン反響信号か２次元実施例ででるのと
同様の方法で信号−雑音比を向上させるからである。

別の代案は、スピン反響Ｎ〜ＩＲ信号を引出すために同
様の比較的より薄い平面領域を使用することであるが、
しかし次に、効果的に４倍薄い平面体積に結果どして生
ずる再構成を分解するために、３次元再構成技術を使用
するというものであって、従ってより大きな分解能力を
効果的に獲得することである。（この最後の場合に於い
て、１／１より薄いスライス量のために４のファクタに
より信号−雑音比を失くすであろう。） 高速多平面映像化の真直ぐな使用以トの平面饋１ｅ、３
次元再構成技術の効果の一つば、動く要素（例えば動く
鼓動する心臓）のグー１〜された杖像が予期されること
である。ここで、もし多数の高速平面データ収集シーケ
ンス（例えばＩｌｉ＃間／′空間分割多重送信技術）が
、鼓動する心臓を含む領域に使用されるならば、第１の
スライスＮＭＲ信号応答は所望のグー１一時間で生ずる
ことができる。

しかしなから、同様のスピン−格子緩和時間Ｔ１中のそ
の後のスライスから、その後発生されたＮＭＲスピン反
響信号は、心臓の１ノ−イクルの段々により遅い時間で
必然的に生ずるだろう。これは、医師が上記心臓のサイ
クルの共通の時間で、心臓の全てを見ることを普通望む
という点で好ましくないであろう。同様の最終結果を得
るように、時間で最初にする異なったスライスと共に多
スライス進行を繰返すことができるとはいえ、これは時
間／空間分割多重送信効果を効果的に除去する非常に時
間を消費するアプローチのスライスがあるＪ：うに、映
像化処置の同数の繰返しを必要とするだろう。

心臓上の中央に置かれた比較的厚い平面領域中で３次元
再構成を使用することで、映像を再構成するために使用
されたＮＭＲ信号応答データの全ては、上記心臓のサイ
クルの同様の相対的な時間で集められることができる。

よって、再構成された平面映像の全ては、上記心臓のサ
イクルの同様の相対的な点を表わすであろう。もちろん
、必要とされる総映像化時間は再構成された平面映像の
必要とされる数を得るために３次元再構成技術に使用さ
れた所望の投影の数により増されるであろう。処理の含
まれた時間を獲１％　する特別の信号から信号−雑音の
改良をまだ得るだろう。もし平均されたスピン反響信号
が減じられることができるならば、より短い映像化時間
のために改良された信号−雑音比を交換することができ
る。

３次元再構成は、２次元再構成処理より多くのコンピュ
ータ記憶装置と処理装置及び時間を必要とする。しかし
ながら、全被験体の比較的小さな選択された小体積のみ
に関して３次元再構成処理を使用することにより、比較
的厚い平面領域をさらに分割するために必要とされた比
較的より小ざい数の投影が、これに全被験体じゆうの十
分な３次元再構成に比較して魅力のある代案をさせる。

３次元再構成の場合に於いては、多角度とフーリエ映像
化技術との両方を連合することができる。

例えば、平面の２次元は、平面が７方向に位相コード化
することにより定義され、且つフーリエ変換により再構
成される多角度投影と同様に取られたデータから再構成
されることができる。

ちょうど、小平面領域と上述された２次元再構成技術で
と同様に、関心の小体積領域は「高い」及び「厚い」又
はその一方の行体積として論じられることができること
から、ＮＭＲスピン反響信号を生成することを定義され
ることができる。３次元再構成処理は、行及び平面又は
その一方にそれをさらに分割するため、そして従って同
時に取られたスピン反響データから全て獲得された核ス
ピン密度の複数の平面映像を含む関心領域の映像を１ｑ
るために、このタイプのデータ上にちょうど同様にのせ
られることができる。−上述したようにこれｔよ時間グ
ー１〜信号獲得シーケンスが、そのサイクル運動のいく
つかの特別の点で動く要素（例えば鼓動する心臓）を効
果的に「凍結する」ように、関心の領域中に望まれる時
、かなり有用なものであることができる。残余ＦｒＤ妨
害問題は、同様のぶれ考察が適用されるために、関心の
２次元領域のために同じにすることが予期されることが
できる。すなわら、章動パルスの４つの異なった整相さ
れたセットは、再構成処理が使用される前に、生じるＮ
ＭＲスピン反響信号の特別の平均と一緒のほうが好まし
い。「斜め方向」による付加の隣接した小体積は、別な
方法で可能な時間／″空間分割多重送信効果を失くすこ
とを有力に予期されることができるために、たぶん関心
領域の外側である。

以下に示す第１表は、全被験体の最高の３次元再構成に
達意を使用する技術から変化するＮＭＲ映像化技術のた
めの予期される相対的な映像化時間と信号−雑音比を要
約している。第１表に於いて、測定間の平衡に戻るため
に原子核のために必要とされる時間が王により示されて
おり、（多領域が、この方法で連続して映像化されるこ
とができる時）時間Ｔ中で測定されることができる領１
αの数がｍで示され、そしてたった一つの測定のための
信号−雑音比が（１）であると仮定されている。平面体
積領域が３次元再構成技術によりさらに分けられるこの
場合、さらなる分割の数はＳにより示されている。表示
された画素の大きさは、全て同じ大きさのものであると
仮定される。

第１表の見出し項目を観察すると、さらに分割した多領
域の潜在的な効果の例を認めることができる。例えば、
もしｍｓ平面を映像化することを望むならば、少なくと
も２つの可能なアプローチがある。上記高速多平面映像
化技術（時間／空間分割多重送信）は、次のｍ平面が同
様に映像化などされた後金てのｍｓ平面が映像化される
まで、ｍｓ平面の第１のｍ平面を映１象化するために使
用されることができる。必要とされる総時間は、ｓＮＴ
であり、信号−雑音比はＮの平方根に等しい。これに反
して、もしその代わりに、ｍ領域が上述されたように３
次元再構成方法を使用するＳ平衡にさらに分割されるな
らば、総映像化時間はなおＳＮＴであるだろうが、しか
し信号−雑音比は次にＳＮの平方根になるだろう。すな
わち、上記信号−雑音比は６倍の平方根の要素により向
上される。

この発明の少しの特定の模範的な実施例のみが、詳細に
述べられているのに対し、その技術分野の熟練した人々
は、この実施例の多くの改良及び変形がこの発明の新規
且つ有利な特徴から出発することなしになされることが
できることを認識するであろう。Ｊ：って、全てのその
ような変形及び改良は、添（＝ｌの請求の範囲中に含ま
れると思われる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の模範的な実施例で使用される適当な
静磁コイルと傾斜コイルとの分解斜視図、第２図はこの
発明の模範的な実施例の磁気傾斜コイルど送／′受信う
ジオ波コイルを含むラジオ波回路とを駆動するために利
用されるコンピユータ化された電子装置のブロック図、
第３図は第２図に示したラジオ波送信機の適当な位相制
御部のより詳細なブロック図、第４図は我々の先願の同
時係属出願及び゛特許又はその一方により完全に描写さ
れた逐行ＮＭＲ映像化技術の概要を示すものであり、被
験体の所望の小体積が実質」二等しい厚さの２つの概し
て横向ぎの平面体積の交差部により選択されるこの発明
の実施例をもまた示す概要図、第５図は第４図と同様で
はあるが、しかし被験体の選択された小体積が９０°及
び１８０°章動パルスで連続して励磁される共面の体積
（又は実質上Ｊξ而の体積）により選択されるこの発明
の他の実施例を示す概要図、第６図は連続する異なった
角方位で取られる１次元投影から再構成を達するこの発
明の模範的な平面映像化実施例のための模範的な傾斜／
′ラジオ波パルスシーケンスのグラフ、第７図は２次元
フーリエ変換再構成技術を使用する平面映１象化のため
の模範的な傾斜／ラジオ波パルスシーケンスを示すグラ
フ、第８図はぶれが被験体の比較的動く要素から予期さ
れることかできる状態を示す図、第９Ａ図及び第９Ｂ図
は第８図のような関心の同様の被験体及び範囲を示すも
のであるが、しかし被験体の比較的動く要素を避けるよ
うに、従って再構成された映像にぶれを避Ｅプるように
選ばれている選択されたＮ　Ｍ　Ｒ励磁された小体積と
共に示す図、第１０図は第６図に示したものと同様の模
範的な傾斜／ラジオ波パルスシーケンスであるが、しか
し多角度再構成処理のための関心の小平面領域の選択を
示す図、第１１図は第７図と同様の模範的な傾斜／ラジ
オ波パルスシーケンスであるが、しかし２次元フーリエ
変換映像化再構成技術のための関心の小平面領域の選択
を示す図、第１２図は被験体のＮＭＲ応答を提供づる範
囲が視野の再構成されたフィールドより広い時遭遇され
ることを予期される整列問題を示す図、第１３ａ図乃至
第１３ｅ図は被験体の水平な中心線が視野の再構成され
たフィールドの水平な中心線に整列されていないこの発
明の２次元フーリエ変換再構成実施例に予期される同様
の整列問題を示す図、第ｉ４ａ図乃至第１４ｃ図はスピ
ン反響を発生する関心の選択された小体積又は領域が視
野の再構成された映像の水平な中心線に整列されない水
平な中心線を有するこの発明の２次元フーリエ変換実施
例に予期される同様の整列問題を示す図、第１５図は３
次元フーリエ変換再構成技術が使用される時スピン反響
信号を提供するための比較的厚い選択された平面体積の
概要図、第１６図は第１５図の概要図と同様の３次元映
像のための模範的な傾斜／ラジオ波パルスシーケンスを
示す図、第１７図はこの発明のいくつかの実施例と遭遇
されることを予期された整列問題を補うことに使用され
ることができるプログラム区分のためのコンピュータプ
ログラムフローチャー１−を示す図、第１８Ａ図及び第
１８Ｂ図は２次元多角度投影再構成技術を使用する被験
体中の核密度の映像の発生、記録、再構成、及び表示の
ためのコンピュータプログラムフローチャートを示す図
、第１９Ａ図及び第１９Ｂ図もまた３次元多角度投影再
構成技術を使用するこの発明の実行に利用されることが
できるコンピュータプログラムのフローチャー１・を示
す図である。 出顆ノ（代理に弁Ｉｌｌ土鈴江武斉 Ｆ／に、４　Ｆ／６．５ Ｆ／に、６ Ｆ／に、／４ａ　ＦＩＧ、／４ｂ Ｆ／に、／４に　７ｂ°＝＜’Ｊｉｑｎｃｘ゛Ｆ／に、
／７ 第１頁の続き ０発　明　者　ミツアキ・アラカワ　アメオ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　被験体の選択された部分中の同種の原子核の逐点
   空間分布の映像を引き出すことに使用する多次元ＮＭＲ
   信号を発生する方法で、そこからＮＭＲスピン反響応答
   を引き出すために被験体の予め設定された小体積のみ中
   の原子核を選択的に章動するステップ（ａ）と、たった
   一つのＴ１スピン−格子緩和時間期間の間複数の他の異
   なった小体積のために上記のステップ（ａ）を繰返すス
   テップ（ｂ）と、そこから放ＩＨする上記ＮＭＲスピン
   反響信号に基つく多次元再構成処理を使用する前記小体
   積のそれぞれの中の章動された原子核の逐点分布を再構
   成するステップ（Ｃ）とのステップから成る多次元再構
   成技術を使用する高速ＮＭＲ映像化方法。 ２．６ｎが多次７ｒ−両横ｂ”；を処理は、前記スピン
   度響信号の２次元フーリエ変換を含む特許請求の範囲第
   １項記載の多次元再構成技術を使用する高速Ｎ　Ｍ　Ｒ
   Ｉｔ！Ｉ！像化方法。 ３、　前記多次元再構成処理は、前記スピン反響信号の
   ３次元フーリエ変換を含む特許請求の範囲第１項記載の
   多次元再構成技術を使用する高速ＮＭＲ映像化方法。 ４、　前記多次元再構成処理は、次に濾波された背面投
   影により処理される多角度から投影を供給するために前
   記スピン反響信号のフーリエ変換を含む特許請求の範囲
   第１項記載の多次元再構成技術を使用する高速ＮＭＲ映
   像化方法。 ５、　多次元ＮＭＲ信号を発生づる方法で、前記方法は
   ９０°ラジオ波章動パルスで被験体の第１の小体積中の
   原子核を選択的に章動づるステップ（ａ）と、その後ち
   ょうど章動された原子核を相応じて位相］−ド化するた
   めに予め設定された検反整相化磁場傾斜に前記被験体を
   さらすステップ（ｂ）と、１８０°ラジオ波章動パルス
   で前記第１の小体積の少なくとも一部分中の原子核を選
   択的に電動するステップ（Ｃ）と、予め設定された磁場
   傾斜に前記被験体をさらす間前記部分から放射する生じ
   る第１のＮＭＲスピン反響信号を測定するステップ（ｄ
   ）と、１８０°ラジオ波章動パルスで前記第１の小体積
   の少なくとも一部分中の原子核を再び選択的に電動する
   ステップ（ｅ）と、予め設定された磁場傾斜に前記被験
   体をさらす間前記部分から放射する生じる第２のＮＭＲ
   スピン反響信号を測定するステップ（ｆ）と、前記多次
   元ＮＭＲ信号のような複数の測定された第１及び第２の
   ＮＭＲスピン反響信号の対応するセットを発生するため
   に上記ステップ（ｂ）に異なった予め設定された検反整
   相化磁場を使用して上記ステップ（ａ＞乃至ステップ（
   ｆ）を繰返すステップ（Ｃ１）とのステップから成る多
   次元再構成技術を使用する高速Ｎ　Ｍ　Ｒ映像化方法。 ６、　上記方法は、Ｔ２が減少するためより弱い信号強
   度をそれぞれ有する以降のスピン反響の第３及び予め設
   定された数を測定するために上記ステップ（ａ）乃至ス
   テップ（ｆ）を繰返すステップ（’ｈ　）をさらに含む
   特許請求の範囲第５項記載の多次元再構成技術を使用す
   る高速ＮＭＲ映像化方法。 ７、　上記方法は、前記第１の小体積中の原子核の上記
   スピン−格子緩和時間Ｔ１の間、且つ上記ステップ（ｑ
   ）が前記第１の小体積に関して実行される前に、上記被
   験体の異なった他の小体積のそれぞれのために上記ステ
   ップ＜ａ）乃至ステップ（ｆ）を繰返ずステップ（ｈ＞
   をさらに含む特許請求の範囲第５項記載の多次元再構成
   技術を使用する高速ＮＭＲ映像化方法。 ８、　上記方法は、同様に予め設定された反整相化磁場
   を使用し、且つ向上された信号−雑音比の平均されたＮ
   ＭＲスピン反響信号を提供するためにそれぞれ蓄積され
   た生ずる測定された同様のＮＭＲスピン反響信号と共に
   、それぞれの小体積のために上記ステップ（ａ）乃至ス
   テップ（ｆ）を繰返すステップ（ｉ）をさらに含む特許
   請求の範囲第５項乃至第７項のいずれかに記載の多次元
   再構成技術を使用する高速ＮＭＲ映像化方法。 ９、　上記方法は、前記映像を表わす画素値データ信号
   の列に次に変換される異なった角方位からそれの複数の
   １次元密度投影を提供するために、前記平均されたＮＭ
   Ｒスピン反響信号をフーリエ変換することにより、前記
   小体積の少なくとも一つ中の電動された核密度の達意空
   間分布の映像を再構成するステップ（ｊ）をさらに含む
   特許請求の範囲第８項記載の多次元再構成技術を使用す
   る高速Ｎ　Ｍ　Ｒ１，！ｌ！像化方法。 １０、上記方法は、前記映像を表わす画素値データ信号
   の列を発生するために前記平均されたＮＭＲスピン反響
   信号を２次元フーリエ変換することにより前記小体積の
   少なくとも一つ中の電動された核密度の達意空間分布の
   映像を再構成するステップ（ｊ）をさらに含む特許請求
   の範囲第８項記載の多次元再イ１４成技術を使用する高
   速ＮＭＲ映像化方法。 １１、上記方法は、例えば３次元でコード化された平均
   されｉ＝　Ｎ　Ｍ　Ｒスピン反響信号の対応する化及び
   測定ステップの間異なった予め設定された磁場傾斜を使
   用する上記ステップ（ａ）乃至ステップ（ｉ）を繰返す
   ステップ＜ｊ）と、前記映像を表わす画素値データ信号
   の列を発生ずるため４こ前記平均されたＮＭＲスピン反
   響信号を３次元フーリエ変換することにより、前記小体
   積の少なくとも一つ中の電動された核密度の達意空間分
   布の映像を再構成するステップ（ｌり）とのステップを
   さらに含む特許請求の範囲第８項記載の多次元再構成技
   術を使用する高速ＮＭＲＩＩ！Ｉ！像化方法。 １２、前記選択的に電動するステップ（ａ）及び、（Ｃ
   ）及び（ｅ）の少なくとも一方が、前記被験体中の比較
   的動く要素を実質上避ける特許請求の範囲第５項乃至第
   ７項のいずれかに記載の多次元再構成技術を使用する高
   速ＮＭＲ映像化方法。 １３、前記選択的に電動するステップ（ａ）及び、（Ｃ
   ）及び（ｅ）の両方が、前記被験体中の比較的動く要素
   を実質上避ける特許請求の範囲第５項乃至第７項のいず
   れかに記載の多次元再構成か占“ネ鼾ｌンイｄｉ印オ２
   １真１東ＮＭｒン問棗６ｂイト１１りん−１４、視野の
   再構成されたフィールドの中心線が、上記ステップ（ｂ
   ）で使用された上記反整粗化磁場傾斜の中心線と不一致
   であり、且つ上記方法が前記不一致中心線に起因する整
   列を補うために、それの視覚的な表示に先んじて画素値
   データ信号の行を再整理するステップ（ｋ）をさらに含
   む特許請求の範囲第１０項記載の多次元再構成技術を使
   用する高速ＮＭＲ映像化方法。 １５、被験体の選択された部分中の同種の原子核の達意
   空間分布の映像を引き出すことに使用する多次元Ｎ　Ｍ
   　Ｒ信号を発生する装置で、そこからＮＭＲスピン反響
   応答を引き出ずために被験体の予め設定された小体積の
   み中の原子核を選択的に電動するための手段（ａ）と、
   たったーっのＴ１スピン−格子緩和時間期間の間複数の
   他の異なった小体積のために上記原子核を選択的に電動
   することを繰返ずための手段（ｂ）と、そこから放射す
   る上記Ｎ　Ｍ　Ｒスピン反響信号に基づ′く多次元再構
   成処理を使用する前記小体積のそれぞれの中の電動され
   た核の達意分布を再構成するための手段（Ｃ）とを具備
   する多次元再構成技術を使用する高速ＮＭＲ映像化装置
   。 １６、前記再構成するための手段は、前記スピン反響信
   号の２次元フーリエ変換の実行手段を含む特許請求の範
   囲第１５項記載の多次元再構成技術を使用する高速ＮＭ
   Ｒ映像化装置。 １７、前記再構成するための手段は、前記スピン反響信
   号の３次元フーリエ変換の実行手段を含む特許請求の範
   囲第１５項記載の多次元再構成技術を使用する高速Ｎ　
   Ｍ　Ｒ映像化装置。 １８、多次元ＮＭＲ信号を発生する装置で、前記装置は
   ９０°ラジΔ波章動パルスで被験体の第１の小体積中の
   原子核を選択的に電動するための手段（ａ）ど、その後
   ちょうど電動された原子核を相応して位相コード化する
   ために予め設定された検反整相化磁場傾斜に前記被験体
   をざらづための手段（ｂ）と、１８０°ラジオ波章動パ
   ルスで前記第１の小体積の少なくとも一部分中の原子核
   を選択的に電動するための手段（Ｃ）と、予め設定され
   た磁場傾斜に前記被験体をさらす間前記部分から放射す
   る生しる第１のＮＭＲスピン反響信号を測定するための
   手段（ｄ）と、１８０°ラジオ波章動パルスで前記第１
   の小体積の少なくとも一部分中の原子核を再び選択的に
   電動するための手段（ｅ）と、予め設定された磁場傾斜
   に前記被験体をさらす間前記部分から放射する生じる第
   ２のＮＭＲスピン反響信号を測定するための手段（ｆ）
   と、前記多次元ＮＭＲ信号のような複数の測定された第
   １及び第２のＮＭＲスピン反響信号の対応するセラ１〜
   を発生ずるために上記手段（ｂ）に異なった予め設定さ
   れた検反整相化磁場を使用する上記手段（ａ）乃至手段
   （ｆ）を繰返し動作づるための手段（Ω）とを具備する
   多次元再構成技術を使用する高速Ｎ　Ｍ　Ｒ映像化装置
   。 １９、上記装置は、前記第１の小体積中の原子核の上記
   スピン−格子緩和時間Ｔ１の間、旦つ上記手段（ＣＩ）
   が前記第１の小体積に関して動作される前に、上記被験
   体の異なった他の小体積のそれぞれのために上記手段（
   ａ）乃至手段（ｆ）を繰返し動作するための手段（ｈ）
   をさらに含む特許請求の範囲第１８項記載の多次元再構
   成技術を使用する高速ＮＭＲ映像化装置。 ２０、上記装置は、同様に予め設定された反整相比磁場
   を使用し、且つ向上された信号−雑音比の平均されたＮ
   ＭＲスピン反響信号を提供するためにそれぞれ蓄積され
   た生ずる測定された同様のＮＭＲスピン反響信号と共に
   、それぞれの小体積のために上記手段（ａ）乃至手段（
   ｆ）を繰返し動作するための手段（１）をさらに含む特
   許請求の範囲第１８項又は第１９項に記載の多次元再構
   成技術を使用する高速ＮＭＲ映像化装置。 ２１、上記装置は、前記映像を表わす画素値データ信号
   の列に次に変換される異なった角方位からそれの複数の
   １次元密度投影を提供するために、前記平均されたＮＭ
   Ｒスピン反響信号をフーリエ変換することにより、前記
   小体積の少なくとも一つ中の電動された核密度の達意空
   間分布の映像を再構成するための手段（ｊ）をさらに含
   む特許請求の範囲第２０項記載の多次元再構成技術を使
   用する高速ＮＭＲ映像化装置。 ２２、上記装置は、前記映像を表わす画素値データ信号
   の列を発生するために前記平均されたＮＭＲスピン反響
   信号を２次元フーリエ変換することにより前記小体積の
   少なくとも一つ中の電動された核密度の達意空間分布の
   映像を再構成するための手段（ｊ）をさらに含む特許請
   求の範囲第２０項記載の多次元再構成技術を使用する高
   速Ｎ〜ＩＲ映像化装置。 ２３、上記第３の手段は、例えば３次元でコード化され
   た平均されたＮ　Ｍ　Ｒスピン反響信号の対応するさら
   なるセットを発生するために、上記検反整相化ステップ
   の問責なった予め設定された磁場傾斜を使用する上記手
   段（ａ）乃至手段（ｉ）を繰返し動作するための手段（
   ｊ）と、前記映像を表わす画素値データ信号の列を発生
   するために前記平均されたＮ　ＩＶＩ　Ｒスピン反響信
   号を３次元フーリエ変換することにより、前記小体積の
   少なくとも一つ中の電動された核密度の達意空間分布の
   映像を再構成するための手段（ｋ）とをさらに含む特許
   請求の範囲第２０項記載の多次元再構成技術を使用する
   高速ＮＭＲ映像化装置。 ２４、前記手段（’ａ）及び、（ｃ）及び（ｅ）の少な
   くとも一方が、前記被験体中の比較的動く要素を実質上
   避ける特許請求の範囲第１８項又は第１９項に記載の多
   次元再構成技術を使用づる高速ＮＭＲ映像化装置。 ２５、前記手段（ａ）及び、（ｃ）及び（ｅ）の両方が
   、前記被験体中の比較的動く要素を実質上避（プる特許
   請求の範囲第１８項又は第１９項に記載の多次元再構成
   技術を使用する高速ＮＭＲ映像化装置。 ２６、視野の再構成されたフィールドの中心線が、上記
   手段（ｂ）で使用された上記反整粗化磁場傾斜の中心線
   と不一致であり、且つ上記装置が前記不一致中心線に起
   因する整列を補うために、それの視覚的な表示に先んじ
   て画素値データ信号の行を再整理するための手段（ｋ）
   をさらに含む特許請求の範囲第２２項記載の多次元再構
   成技術を使用する高速ＮＭＲ映像化装置。