(57)【要約】スペクトロスコピック・イメージの撮像を高速化するための改良ＳＳＦＰシーケンスおよびその方法を実行するための装置、並びにその方法の材用特性分析における利用の提案である。
2005537896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＳＦＰ−ＨＦ励起パルス・シーケンスを用いたスペクトロスコピック・イメージ撮像方法であって、
フリップ角を有する繰返し時間ＨＦ励起パルスを検査対象に照射し、
前記ＨＦ励起パルス照射間における第１読出しウィンドウにおいて傾斜磁場をかけない状態でＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１を読み出し、第１読出しウィンドウとは別の第２読出しウィンドウにおいて傾斜磁場をかけない状態でエコー類似ＳＳＦＰ信号Ｓ２を読み出す方法において、  
前記第１読出しウィンドウの前において、少なくとも１つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、少なくとも１つの空間方向の位相コーディングを行い、次のＨＦ励起パルスを照射する前に、少なくとも１つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、前記少なくとも１つの空間方向の位相コーディングを消去することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１とエコー類似ＳＳＦＰ信号Ｓ２との間において、第１スポイラー傾斜磁場が反転され、前記第１ウィンドウと第２ウィンドウとが分離されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ＨＦ励起パルスが層選択的に照射されることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記ＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１とエコー類似ＳＳＦＰ信号Ｓ２との間において、第２スポイラー傾斜磁場が反転され、前記第１スポイラー傾斜磁場と第２スポイラー傾斜磁場との間において、干渉信号を抑圧する周波数選択飽和パルスが照射されることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記第１読出しウィンドウの後、前記第２読出しウィンドウの前において、少なくとも１つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、少なくとも１つの空間方向の位相コーディングが消去され、次いで、少なくとも１つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、少なくとも１つの空間方向の位相コーディングが行われることを特徴とする請求項３または４記載の方法。
【請求項６】
前記ＨＦ励起パルスが周波数選択的であることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項７】
ＳＳＦＰ−ＨＦ励起パルス・シーケンスを用いたスペクトロスコピック・イメージ撮像方法であって、
フリップ角を有する繰返し時間ＨＦ励起パルスを検査対象に照射し、
前記ＨＦ励起パルス照射間における単一の読出しウィンドウにおいて、傾斜磁場をかけない状態で１つのＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１のみを読み出す方法において、
前記読出しウィンドウの前において、少なくとも１つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、少なくとも１つの空間方向の位相コーディングを行い、
次のＨＦ励起パルスを照射する前に、少なくとも１つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、前記位相コーディングを消去することを特徴とする方法。
【請求項８】
前記読出しウィンドウの後において、第１スポイラー傾斜磁場が反転されることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記ＨＦ励起パルスが層選択的に照射されることを特徴とする請求項７または８記載の方法。
【請求項１０】
前記読出しウィンドウの後において、第２スポイラー傾斜磁場が反転され、前記第１スポイラー傾斜磁場と第２スポイラー傾斜磁場との間において、干渉信号を抑圧する周波数選択飽和パルスが照射されることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記ＨＦ励起パルスが周波数選択的であることを特徴とする請求項７または８記載の方法。
【請求項１２】
ＳＳＦＰ−ＨＦ励起パルス・シーケンスを用いたスペクトロスコピック・イメージ撮像方法であって、
フリップ角を有する繰返し時間ＨＦ励起パルスを検査対象に照射し、
前記ＨＦ励起パルス照射間における単一の読出しウィンドウにおいて傾斜磁場をかけない状態で１つのエコー類似ＳＳＦＰ信号Ｓ２のみを読み出す方法において、
前記読出しウィンドウの前において、少なくとも１つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、少なくとも１つの空間方向の位相コーディングを行い、
次のＨＦ励起パルスを照射する前に、少なくとも１つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、前記位相コーディングを消去することを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記読出しウィンドウの前において、第１スポイラー傾斜磁場が反転されることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項１４】
前記ＨＦ励起パルスが層選択的に照射されることを特徴とする請求項７または８記載の方法。
【請求項１５】
前記読出しウィンドウの前において、第２スポイラー傾斜磁場が反転され、前記第１スポイラー傾斜磁場と第２スポイラー傾斜磁場との間において、干渉信号を抑圧する周波数選択飽和パルスが照射されることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１６】
前記ＨＦ励起パルスが周波数選択的であることを特徴とする請求項７または８記載の方法。
【請求項１７】
前記第２読出しウィンドウの前において、２つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、２つの空間方向の位相コーディングが行われ、次のＨＦ励起パルスが照射される前に、２つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、前記２つの空間方向の位相コーディングが消去されることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載の方法。
【請求項１８】
前記第１読出しウィンドウの前において、３つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、３つの空間方向の位相コーディングが行われ、次のＨＦ励起パルスが照射される前に、３つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、前記３つの空間方向の位相コーディングが消去されることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載の方法。
【請求項１９】
前記第１読出しウィンドウの後、前記第２読出しウィンドウの前において、２つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、２つの空間方向の位相コーディングが消去され、次いで、２つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、２つの空間方向の位相コーディングが行われることを特徴とする請求項５に従属する請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
前記第１読出しウィンドウの後、前記第２読出しウィンドウの前において、３つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、３つの空間方向の位相コーディングが消去され、次いで、３つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、３つの空間方向の位相コーディングが行われることを特徴とする請求項５に従属する請求項１８記載の方法。
【請求項２１】
前記読出しウィンドウの前において、２つの空間方向の２つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、次のＨＦ励起パルスが照射される前に、２つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、前記２つの空間方向の位相コーディングが消去されることを特徴とする請求項７〜１６いずれか１項記載の方法。
【請求項２２】
前記読出しウィンドウの前において、３つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、３つの空間方向の位相コーディングが行われ、次のＨＦ励起パルスが照射される前に、３つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、前記３つの空間方向の位相コーディングが消去されることを特徴とする請求項７〜１６いずれか１項記載の方法。
【請求項２３】
ＳＳＦＰ−ＨＦ励起パルス・シーケンスを用いたスペクトロスコピック・イメージ撮像方法であって、
フリップ角を有する繰返し時間ＨＦ励起パルスを検査対象に照射し、
前記ＨＦ励起パルス照射間における第１読出しウィンドウにおいて、１つの空間方向に振動している少なくとも１つの読出し傾斜磁場の下でＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１を読み出し、第１読出しウィンドウとは別の第２読出しウィンドウにおいて、１つの空間方向に振動している少なくとも１つの読出し傾斜磁場の下でエコー類似ＳＳＦＰ信号Ｓ２を読み出すことを特徴とする方法。
【請求項２４】
振動している１つの読出し傾斜磁場の下で前記ＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１およびエコー類似信号Ｓ２がそれぞれ読み出され、前記第１読出しウィンドウの前において、１つまたは２つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、１つまたは２つの空間方向の位相コーディングが行われ、次のＨＦ励起パルスが照射される前に、１つまたは２つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、前記１つまたは２つの空間方向の位相コーディングが消去されることを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
異なる空間方向に振動している２つの読出し傾斜磁場の下で前記ＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１およびエコー類似信号Ｓ２がそれぞれ読み出され、前記第１読出しウィンドウの前において、１つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、１つの空間方向の位相コーディングが行われ、次のＨＦ励起パルスが照射される前に、１つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、前記１つの空間方向の位相コーディングが消去されることを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２６】
異なる空間方向に振動している３つの読出し傾斜磁場の下で前記ＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１およびエコー類似信号Ｓ２がそれぞれ読み出されることを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２７】
前記ＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１とエコー類似ＳＳＦＰ信号Ｓ２との間において、第１スポイラー傾斜磁場が反転され、前記第１ウィンドウと第２ウィンドウとが分離されることを特徴とする請求項２３〜２６記載の方法。
【請求項２８】
前記ＨＦ励起パルスが層選択的に照射されることを特徴とする請求項２３〜２７記載の方法。
【請求項２９】
前記ＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１とエコー類似ＳＳＦＰ信号Ｓ２との間において、第２スポイラー傾斜磁場が反転され、前記第１スポイラー傾斜磁場と第２スポイラー傾斜磁場との間において、干渉信号を抑圧する周波数選択飽和パルスが照射されることを特徴とする請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
前記第１読出しウィンドウの後、前記第２読出しウィンドウの前において、少なくとも１つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、少なくとも１つの空間方向の位相コーディングが消去され、次いで、少なくとも１つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、少なくとも１つの空間方向の位相コーディングが行われることを特徴とする請求項２８または２９記載の方法。
【請求項３１】
前記ＨＦ励起パルスが周波数選択的であることを特徴とする請求項２３〜２７いずれか１項記載の方法。
【請求項３２】
ＳＳＦＰ−ＨＦ励起パルス・シーケンスを用いたスペクトロスコピック・イメージ撮像方法であって、
フリップ角を有する繰返し時間ＨＦ励起パルスを検査対象に照射し、
前記ＨＦ励起パルス照射間における単一の読出しウィンドウにおいて、１つの空間方向に振動している少なくとも１つの読出し傾斜磁場の下で１つのＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１を読み出すことを特徴とする方法。
【請求項３３】
１つの空間方向に振動している１つの読出し傾斜磁場の下で前記ＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１が読み出され、前記読出しウィンドウの前において、１つまたは２つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、１つまたは２つの空間方向の位相コーディングが行われ、次のＨＦ励起パルスが照射される前に、１つまたは２つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、前記１つまたは２つの空間方向の位相コーディングが消去されることを特徴とする請求項３２記載の方法。
【請求項３４】
異なる空間方向に振動している２つの読出し傾斜磁場の下で前記ＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１が読み出され、前記読出しウィンドウの前において、１つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、１つの空間方向の位相コーディングが行われ、次のＨＦ励起パルスが照射される前に、１つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、前記１つの空間方向の位相コーディングが消去されることを特徴とする請求項３２記載の方法。
【請求項３５】
異なる空間方向に振動している３つの読出し傾斜磁場の下で前記ＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１が読み出されることを特徴とする請求項３２記載の方法。
【請求項３６】
前記読出しウィンドウの後において、第１スポイラー傾斜磁場が反転されることを特徴とする請求項３２〜３５いずれか１項記載の方法。
【請求項３７】
前記ＨＦ励起パルスが層選択的に照射されることを特徴とする３２〜３６いずれか１項記載の方法。
【請求項３８】
前記読出しウィンドウの後において、第２スポイラー傾斜磁場が反転され、前記第１スポイラー傾斜磁場と第２スポイラー傾斜磁場との間において、干渉信号を抑圧する周波数選択飽和パルスが照射されることを特徴とする請求項３７記載の方法。
【請求項３９】
前記ＨＦ励起パルスが周波数選択的であることを特徴とする請求項３２〜３６いずれか１項記載の方法。
【請求項４０】
ＳＳＦＰ−ＨＦ励起パルス・シーケンスを用いたスペクトロスコピック・イメージ撮像方法であって、
フリップ角を有する繰返し時間ＨＦ励起パルスを検査対象に照射し、
前記ＨＦ励起パルス照射間における単一の読出しウィンドウにおいて、１つの空間方向に振動している少なくとも１つの読出し傾斜磁場の下で１つのエコー類似ＳＳＦＰ信号Ｓ２を読み出すことを特徴とする方法。
【請求項４１】
１つの空間方向に振動している１つの読出し傾斜磁場の下で前記エコー類似ＳＳＦＰ信号Ｓ２が読み出され、前記読出しウィンドウの前において、１つまたは２つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、１つまたは２つの空間方向の位相コーディングが行われ、次のＨＦ励起パルスが照射される前に、１つまたは２つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、前記１つまたは２つの空間方向の位相コーディングが消去されることを特徴とする請求項４０記載の方法。
【請求項４２】
異なる空間方向に振動している２つの読出し傾斜磁場の下で前記エコー類似ＳＳＦＰ信号Ｓ２が読み出され、前記読出しウィンドウの前において、１つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、１つの空間方向の位相コーディングが行われ、次のＨＦ励起パルスが照射される前に、１つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、前記１つの空間方向の位相コーディングが消去されることを特徴とする請求項４０記載の方法。
【請求項４３】
異なる空間方向に振動している３つの読出し傾斜磁場の下で前記ＳＳＦＰエコー信号Ｓ２が読み出されることを特徴とする請求項４０記載の方法。
【請求項４４】
前記読出しウィンドウの後において、第１スポイラー傾斜磁場が反転されることを特徴とする請求項４０〜４３いずれか１項記載の方法。
【請求項４５】
前記ＨＦ励起パルスが層選択的に照射されることを特徴とする請求項４０〜４４いずれか１項記載の方法。
【請求項４６】
前記読出しウィンドウの後において、第２スポイラー傾斜磁場が反転され、前記第１スポイラー傾斜磁場と第２スポイラー傾斜磁場との間において、干渉信号を抑圧する周波数選択飽和パルスが照射されることを特徴とする請求項４５記載の方法。
【請求項４７】
前記ＨＦ励起パルスが周波数選択的であることを特徴とする請求項４０〜４４いずれか１項記載の方法。
【請求項４８】
前記信号Ｓ１および/またはＳ２が１つのＨＦコイルによって検出されることを特徴とする請求項１〜４７いずれか１項記載の方法。
【請求項４９】
前記信号Ｓ１および/またはＳ２が空間的に異なる感度プロフィールを有する少なくとも２つのＨＦコイルによって検出されることを特徴とする請求項１〜４７いずれか１項記載の方法。
【請求項５０】
請求項１〜４９いずれか１項記載の方法を実行するための手段を備えた装置。
【請求項５１】
磁気共鳴装置であることを特徴とする請求項５０記載の装置。
【請求項５２】
核スピン・トモグラフィー装置、核スピン・スペクトロスコピー装置、またはその組合せであることを特徴とする請求項５１記載の装置。
【請求項５３】
請求項１〜４９いずれか１項記載の方法を材料の特性分析に使用する方法。
【請求項５４】
請求項１〜４９いずれか１項記載の方法を老化プロセスの分析に使用する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は定常自由歳差（ＳＳＦＰ）ＨＦ励起パルス・シーケンスを用いたスペクトロスコピック・イメージ撮像（ＳＩ）方法、その方法を実行するための装置、並びにその方法を材料特性分析に使用する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
非特許文献１にＳＳＦＰ−ＨＦ励起パルス・シーケンスを用いたリン原子のスペクトロスコピック・イメージ撮像方法が記載されている。この方法において信号が評価され、１つの測定パス信号の非常に狭い周波数範囲における自由誘導減衰（ＦＩＤ）類似信号Ｓ１とＳＳＦＰエコーＳ２（エコー類似信号とも呼ぶ）とを重畳した結果を評価することができる。この方法においては、幾つかの信号を同時に測定できず逐次的にのみ測定が行われるため、これらの信号の最小測定時間が長くなり、信号対雑音比（ＳＮＲ）が低下するという欠点がある。
【非特許文献１】“FAST 31P Chemical Shift Imaging Using SSFP Method”、Oliver Speck、Klaus Scheffler、Juergen Hennig著、Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 10 (2002)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、本発明の課題は最小測定時間を短縮することができる前記方式のスペクトロスコピック・イメージ撮像方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によれば、前記課題は第１の態様によるスペクトロスコピック・イメージ撮像方法によって解決される。この方法はＳＳＦＰ−ＨＦ励起パルス・シーケンスを用いたスペクトロスコピック・イメージ撮像方法であって、
フリップ角を有する繰返し時間または時間繰返し（ＴＲ）ＨＦ励起パルスを検査対象に照射し、
前記ＨＦ励起パルス照射間における第１読出しウィンドウにおいて傾斜磁場をかけない状態でＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１を読み出し、第１読出しウィンドウとは別の第２読出しウィンドウにおいて傾斜磁場をかけない状態でエコー類似ＳＳＦＰ信号Ｓ２を読み出す方法において、  
前記第１読出しウィンドウの前において、少なくとも１つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、少なくとも１つの空間方向の位相コーディングを行い、次のＨＦ励起パルスを照射する前に、少なくとも１つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、前記少なくとも１つの空間方向の位相コーディングを消去することを特徴とする方法である。位相コーディング傾斜磁場を用いて空間コーディングまたは空間分解が行われる。  
前記課題は第２の態様によるスペクトロスコピック・イメージ撮像方法によって解決される。この方法はＳＳＦＰ−ＨＦ励起パルス・シーケンスを用いたスペクトロスコピック・イメージ撮像方法であって、
フリップ角を有する繰返し時間（ＴＲ）ＨＦ励起パルスを検査対象に照射し、
前記ＨＦ励起パルス照射間における単一の読出しウィンドウにおいて、傾斜磁場をかけない状態で１つのＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１のみを読み出す方法において、
前記読出しウィンドウの前において、少なくとも１つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、少なくとも１つの空間方向の位相コーディングを行い、
次のＨＦ励起パルスを照射する前に、少なくとも１つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、前記位相コーディングを消去することを特徴とする方法である。
【０００５】
また、前記課題は第３の態様によるスペクトロスコピック・イメージ撮像方法によって解決される。この方法はＳＳＦＰ−ＨＦ励起パルス・シーケンスを用いたスペクトロスコピック・イメージ撮像方法であって、
フリップ角を有する繰返し時間（ＴＲ）ＨＦ励起パルスを検査対象に照射し、
前記ＨＦ励起パルス照射間における単一の読出しウィンドウにおいて傾斜磁場をかけない状態で１つのエコー類似ＳＳＦＰ信号Ｓ２のみを読み出す方法において、
前記読出しウィンドウの前において、少なくとも１つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、少なくとも１つの空間方向の位相コーディングを行い、
次のＨＦ励起パルスを照射する前に、少なくとも１つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、前記位相コーディングを消去することを特徴とする方法である。
【０００６】
第４の態様によれば、前記課題はＳＳＦＰ−ＨＦ励起パルス・シーケンスを用いたスペクトロスコピック・イメージ撮像方法であって、
フリップ角を有する繰返し時間（ＴＲ）ＨＦ励起パルスを検査対象に照射し、
前記ＨＦ励起パルス照射間における第１読出しウィンドウにおいて、１つの空間方向に振動している少なくとも１つの読出し傾斜磁場の下でＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１を読み出し、第１読出しウィンドウとは別の第２読出しウィンドウにおいて、１つの空間方向に振動している少なくとも１つの読出し傾斜磁場の下でエコー類似ＳＳＦＰ信号Ｓ２を読み出すことを特徴とする方法によって解決される。振動読出し傾斜磁場を用いて空間コーディングまたは空間分解が行われる。
【０００７】
本発明の第５の態様によれば、前記課題はＳＳＦＰ−ＨＦ励起パルス・シーケンスを用いたスペクトロスコピック・イメージ撮像方法であって、
フリップ角を有する繰返し時間（ＴＲ）ＨＦ励起パルスを検査対象に照射し、
前記ＨＦ励起パルス照射間における単一の読出しウィンドウにおいて、１つの空間方向に振動している少なくとも１つの読出し傾斜磁場の下で１つのＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１を読み出すことを特徴とする方法によって解決される。
【０００８】
本発明の第６の態様によれば、前記課題はＳＳＦＰ−ＨＦ励起パルス・シーケンスを用いたスペクトロスコピック・イメージ撮像方法であって、
フリップ角を有する繰返し時間（ＴＲ）ＨＦ励起パルスを検査対象に照射し、
前記ＨＦ励起パルス照射間における単一の読出しウィンドウにおいて、１つの空間方向に振動している少なくとも１つの読出し傾斜磁場の下で１つのエコー類似ＳＳＦＰ信号Ｓ２のみを読み出すことを特徴とする方法によって解決される。
【０００９】
前記課題は請求項１〜４９いずれか１項記載の方法を実行する手段を有する装置によっても解決される。
【００１０】
第１の態様によるイメージ撮像方法において、ＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１とエコー類似ＳＳＦＰ信号Ｓ２との間において、第１スポイラー傾斜磁場が反転され、第１読出しウィンドウと第２読出しウィンドウとが分離される。
【００１１】
ＨＦ励起パルスを層選択的に照射することもできる。これは、例えば、ＨＦ励起パルスの照射と同時に層選択傾斜磁場を反転することによって達成できる。ＨＦ励起パルスを空間および層選択的に照射することにより、空間コーディングまたは空間分解が行われる。
【００１２】
ＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１とエコー類似ＳＳＦＰ信号Ｓ２との間において、第２スポイラー傾斜磁場が反転され、第１スポイラー傾斜磁場と第２スポイラー傾斜磁場との間において干渉信号を抑圧する周波数選択飽和パルスが照射されることが好ましい。一般に、干渉信号は水のような主要な溶媒の信号である。
【００１３】
第１読出しウィンドウの後、第２読出しウィンドウの前において、少なくとも１つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、少なくとも１つの空間方向の位相コーディングが消去され、次いで、少なくとも１つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、少なくとも１つの空間方向の位相コーディングが行われることが好ましい。
【００１４】
本発明の別の実施の形態において、ＨＦ励起パルスは周波数選択的である。ＨＦ励起パルスが周波数選択的であることにより、例えば、一般に主要な干渉信号である水信号をまったく励起しないかまたは励起しても僅かであり、および/またはまったくリフォーカスしないか、またはしても僅かであることが好ましい。このような周波数選択励起および/またはリフォーカシングは、特に、振幅変調および/または周波数変調ＨＦパルス、または一群のハードＨＦ励起パルスによって可能である。
【００１５】
第２の態様によるイメージ撮像方法において、読出しウィンドウの後において、スポイラー傾斜磁場が反転されることが好ましい。
【００１６】
これは、特に、ＨＦ励起パルスが層選択的に照射される場合に行われる。
【００１７】
本発明の別の特別な実施の形態によれば、読出しウィンドウの後において、第２スポイラー傾斜磁場を反転することができ、第１スポイラー傾斜磁場と第２スポイラー傾斜磁場との間において、干渉信号を抑圧する周波数選択飽和パルスが照射される。
【００１８】
別の方法として、ＨＦ励起パルスを周波数選択的にすることができる。
【００１９】
第３の態様によるイメージ撮像方法において、読出しウィンドウの前において、第１スポイラー傾斜磁場を反転することができる。
【００２０】
特に、ＨＦ励起パルスを層選択的に照射することができる。
【００２１】
読出しウィンドウの前において、第２スポイラー傾斜磁場が反転され、第１スポイラー傾斜磁場と第２スポイラー傾斜磁場との間において、干渉信号を抑圧する周波数選択飽和パルスが照射されることが好ましい。
【００２２】
別の方法として、ＨＦ励起パルスを周波数選択的にすることができる。
【００２３】
第１の態様によるイメージ撮像方法において、第１読出しウィンドウの前において２つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、２つの空間方向の位相コーディングを行い、次のＨＦ励起パルスを照射する前に、２つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、前記２つの空間方向の位相コーディングを消去することができる。これにより、選択された層における二次元の分解能が得られる。
【００２４】
第１読出しウィンドウの前において、３つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、３つの空間方向の位相コーディングを行い、次のＨＦ励起パルスを照射する前に、３つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、前記３つの空間方向の位相コーディングを消去することができる。これにより、選択された層における三次元の分解能が得られる。
【００２５】
第１の態様によるイメージ撮像方法において、第１読出しウィンドウの後、第２読出しウィンドウの前において、２つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、２つの空間方向の位相コーディングを消去し、次いで２つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、２つの空間方向の位相コーディングを行うことができる。
【００２６】
第１読出しウィンドウの後、第２読出しウィンドウの前において、３つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、３つの空間方向の位相コーディングを消去し、次いで３つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、３つの空間方向の位相コーディングを行うこともできる。
【００２７】
第２の態様によるイメージ撮像方法において、読出しウィンドウの前において、２つの空間方向の２つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、次のＨＦ励起パルスを照射する前に、２つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、前記２つの空間方向の位相コーディングを消去することができる。
【００２８】
また、読出しウィンドウの前において、３つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、３つの空間方向の位相コーディングを行い、次いで、次のＨＦ励起パルスを照射する前に、３つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、前記３つの空間方向の位相コーディングを消去することができる。
【００２９】
第４の態様によるイメージ撮像方法において、振動している１つの読出し傾斜磁場の下でＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１およびエコー類似信号Ｓ２をそれぞれ読み出すことができる。第１読出しウィンドウの前において、１つまたは２つの位相傾斜磁場を反転し、１つまたは２つの空間方向の位相コーディングを行い、次のＨＦ励起パルスを照射する前に、１つまたは２つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、前記１つまたは２つの空間方向の位相コーディングを消去することができる。振動読出し傾斜磁場により既に選択層における１つの次元の分解能が得られ、１つの位相傾斜磁場により第２次元の分解能が得られ、別の位相傾斜磁場により第３次元の分解能が得られる。
【００３０】
本発明の特別な実施の形態によれば、異なる空間方向に振動している２つの読出し傾斜磁場の下でＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１およびエコー類似信号Ｓ２を読み出すことができる。第１読出しウィンドウの前において、１つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、１つの空間方向の位相コーディングを行い、次のＨＦ励起パルスを照射する前に、１つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、前記１つの空間方向の位相コーディングを消去することができる。
【００３１】
異なる空間方向に振動している３つの読出し傾斜磁場の下でＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１およびエコー類似信号Ｓ２をそれぞれ読み出すことができる。
【００３２】
ＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１とエコー類似信号Ｓ２との間において、第１スポイラー傾斜磁場が反転され、第１読出しウィンドウと第２読出しウィンドウとが分離されることが好ましい。
【００３３】
ＨＦ励起パルスを層選択的に照射することもできる。
【００３４】
ＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１とエコー類似信号Ｓ２との間において、第２スポイラー傾斜磁場が反転され、第１スポイラー傾斜磁場と第２スポイラー傾斜磁場の間において、干渉信号を抑圧する周波数選択飽和パルスが照射されることが好ましい。
【００３５】
第１読出しウィンドウの後、第２読出しウィンドウの前において、少なくとも１つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、少なくとも１つの空間方向の位相コーディングが消去され、次いで、少なくとも１つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、少なくとも１つの空間方向の位相コーディングが行われることが好ましい。
【００３６】
本発明の別の実施の形態によれば、ＨＦ励起パルスは周波数選択的である。
【００３７】
第５の態様によるイメージ撮像方法において、１つの空間方向に振動している１つの読出し傾斜磁場の下でＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１が読み出され、読出しウィンドウの前において、１つまたは２つの位相傾斜磁場が反転され、１または２つの空間方向の位相コーディングが行われ、次のＨＦ励起パルスが照射される前に、１つまたは２つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、前記１つまたは２つの空間方向の位相コーディングが消去されることが好ましい。
【００３８】
特に、異なる空間方向に振動している２つの読出し傾斜磁場の下でＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１を読み出すことができ、読出しウィンドウの前において、１つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、１つの空間方向の位相コーディングを行い、次のＨＦ励起パルスを照射する前に、１つの位相コーディング傾斜磁場を反転し、前記空間方向の位相コーディングを消去することができる。
【００３９】
異なる空間方向に振動している３つの読出し傾斜磁場の下でＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１を読み出すこともできる。
【００４０】
読出しウィンドウの後において、第１スポイラー傾斜磁場が反転されることが好ましい。
【００４１】
ＨＦ励起パルスを層選択的に照射することもできる。
【００４２】
読出しウィンドウの後、第２スポイラー傾斜磁場が反転され、第１スポイラー傾斜磁場と第２スポイラー傾斜磁場の間において、干渉信号を抑圧する周波数選択飽和パルスが照射されることが好ましい。
【００４３】
別の実施の形態において、ＨＦ励起パルスが周波数選択的である。
【００４４】
本発明の第６の態様によるイメージ撮像方法において、１つの空間方向に振動している１つの読出し傾斜磁場の下でエコー類似ＳＳＦＰ信号Ｓ２が読み出される。読出しウィンドウの前において１つまたは２つの位相傾斜磁場が反転され、１つまたは２つの空間方向の位相コーディングが行われ、次のＨＦ励起パルスが照射される前に、１つまたは２つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、前記１つまたは２つの空間方向の位相コーディングが消去される。
【００４５】
本発明の別の特別な実施の形態によれば、異なる空間方向に振動している２つの読出し傾斜磁場の下でエコー類似ＳＳＦＰ信号Ｓ２が読み出される。読出しウィンドウの前において１つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、１つの空間方向の位相コーディングが行われ、次のＨＦ励起パルスが照射される前に、１つの位相コーディング傾斜磁場が反転され、前記空間方向の位相コーディングが消去される。
【００４６】
異なる空間方向に振動している３つの読出し傾斜磁場の下でエコー類似ＳＳＦＰ信号Ｓ２を読み出すこともできる。
【００４７】
読出しウィンドウの後において、第１スポイラー傾斜磁場が反転されることが好ましい。
【００４８】
ＨＦ励起パルスを層選択的に照射することもできる。
【００４９】
読出し傾斜磁場の後において、第２スポイラー傾斜磁場が反転され、第１スポイラー傾斜磁場と第２スポイラー傾斜磁場との間において、干渉信号を抑圧する周波数選択飽和パルスが照射されることが好ましい。
【００５０】
別の実施の形態において、ＨＦ励起パルスを周波数選択的にすることができる。
【００５１】
信号Ｓ１および/またはＳ２を１つのＨＦコイルによって検出することもできる。
【００５２】
別の方法として、空間的に異なる感度プロフィールを有する少なくとも２つのＨＦコイルによって信号Ｓ１および/またはＳ２を検出することができる。これにより、明確に規定されたボクセル・サイズおよびボクセル数（パラレル・イメージング）を得るための位相コーディング・ステップ数を低減することできる。詳細については、K. Pruessmann, M. Weiger、 M.B. Scheidegger、 P.Boesiger 著「SENSE: Sensitivity encoding for fast MRI」、Magn. Reson. Med. 42、 952-962 (1999) を参照されたい。前記引用により、前記文献の内容が本明細書に組み込まれたものとする。
【００５３】
本発明の装置は磁気共鳴装置、特に、核スピン・トモグラフィー装置、核スピン・スペクトロスコピー装置、またはその組合せであってよい。
【００５４】
請求項１〜４９いずれか１項記載の方法を材料の特性分析に使用する方法も提案する。
【００５５】
また、請求項１〜４９いずれか１項記載の方法を老化プロセスの分析に使用する方法も提案する。
【発明の効果】
【００５６】
本発明は、本発明のスペクトロスコピック・イメージ撮像方法に磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）のＳＳＦＰシーケンスを用いることにより、特に、最小測定時間（即ち、完全なデータ・セットを記録するのに要する時間）の短縮および高ＳＮＲが得られるという意外な発見に基づいている。振動読出し傾斜磁場の下で信号を読み出すことにより、最小測定時間が特に短縮される。この最小測定時間は、現在利用可能な臨床核スピン画像装置におけるパルス・シーケンスの全測定時間を遥かに下回るものである。また、本発明のスペクトロスコピック・イメージ撮像方法を臨床および/またはその他の核スピン・トモグラフィー装置（例えば、動物実験用の小形システム、材料試験等）に幅広く利用できる可能性がある。
【００５７】
本発明のスペクトロスコピック・イメージ撮像方法は軽微なハードウェアの変更（傾斜磁場（Ｂ０）、ＨＦパワー等）のみで、高磁場強度下において測定が行われる場合には小型化が可能である。臨床および/またはその他の分野における核スピン・トモグラフィー装置/スペクトロスコピー装置に高強度の磁場が用いられることは今日の動向である。
【００５８】
本発明のスペクトロスコピック・イメージ撮像方法の別の効果には次のようなものがある。
【００５９】
−  標準測定時間におけるＳＮＲ（ＳＮＲｔ）
カップリングしていない信号を検出する別の周知のスペクトロスコピック・イメージ撮像方法と比較し、高いＳＮＲｔを得ることができる。また、Ｊカップリングしている信号の検出を最適化することができる（繰返し時間ＴＲをＴ２（スピン−スピン緩和時間）およびＪカップリングの関数とする）。
【００６０】
−空間分解能
位相コーディング傾斜磁場を用いて空間情報を位相コーディングする場合、例えば、Ｕ−ＦＬＡＲＥまたはＲＡＲＥ（Ｒａｐｉｄ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  Ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ）に基づくシーケンスにおいて発生するＴ２またはＴ２★（実効横緩和時間）に伴う信号ドロップに起因する空間分解能ロスが回避される。
【００６１】
また、ＦＩＤ信号Ｓ１を排他的に読み出すことにより、短いＴ２を有する信号、従ってエコー類似ＳＳＦＰ信号Ｓ２に寄与しないか、または寄与しても強度が限定でされている信号を検出することができる。Ｔ２が短いことにより、エコー類似ＳＳＦＰ信号Ｓ２よりＳＮＲが高くなる。また、信号を励起した直後にＳ１の検出が開始され（一般に、数ｍｓ後）、位相変調されたＪカップリング信号が読み出されるため、多重線信号の信号ロスが非常に少ない。
【００６２】
ＳＳＦＰ信号Ｓ２を排他的に読み出すことにより、短いＴ２を有する信号ではなく、長いＴ２を有する信号が検出される。Ｊカップリング信号はもとより、（Ｊカップリングしていない）一重線信号を読み出すこともできる。一重線信号強度はＨＦ励起パルス間隔に大きく影響される。従って、ＨＦ励起パルス間隔を関数として、Ｊカップリング信号を高ＳＮＲで検出することも、（例えば、別の信号との重複を避けるため）意図的に抑圧することもできる。干渉信号（例えば、１Ｈ−ＮＭＲにおける水および脂質信号）の抑圧が簡単であり抑圧度が大きいほど有益である。これは異なるＴ２による影響のみならず、周波数選択ＨＦ励起パルスを用いることによって達成される。この理由は、周波数選択励起および（１回または数回の）周波数選択信号のリフォーカシングにより、干渉信号を更に抑圧できるからである。
【００６３】
隣接読出しウィンドウにおいて信号Ｓ１およびＳ２を読み出すことにより、特定のＳ１およびＳ２を排他的に読み出すスペクトロスコピック・イメージ撮像方法の効果を活用することができるが、排他的読出しと比較してそれぞれの信号Ｓ１およびＳ２読み出すための所定のＨＦ励起パルスの繰返し時間における読出し時間が短くなるという欠点につながる。
【００６４】
また、特定のアポディゼーションを適用した後（データ処理後）および/または測定時間信号にデータ外挿法を適用した後の周波数範囲（例えば、フーリエ変換による再構成）または時間範囲の分析（モデル機能の適用）により測定時間の評価ができるよう繰返し時間ＴＲを最適化することができる。適切なスペクトラル分解能とＳＮＲが得られる。最適繰返し時間ＴＲはＴ１（スピン−格子緩和時間）、Ｔ２、Ｔ２★、および必要または望ましいスペクトラム幅および分解能に依存する。具体的には、繰返し時間ＴＲを多重線構造およびＪカップリング定数の関数として選択することにより、Ｊカップリングしているスピン信号の検出を最適化することができる。本発明のスペクトロスコピック・イメージ撮像方法の特別な実施の形態において、一般に水信号のような干渉信号が支配的な信号（Ｄ１、Ｄ２）が抑圧される。これにより、現在臨床分野の用途において最も大きな割合を占めているプロトン・スペクトロスコピー（１Ｈ）−ＳＩに本発明の方法を用いることができる。
【００６５】
本発明の更なる特徴および効果は特許請求の範囲、以下に述べる幾つかの実施の形態、および添付図面によって明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６６】
図において、励起パルスおよび傾斜グラフは図式的なものであって実寸を示すものではない。また、幾つかの連続した傾斜磁場を同時に用いることができるが、理解を容易にするため図示してない。それぞれの図において、７つのトレース（ＲＦ（ＨＦ励起パルスおよび信号）、Ｇｐｅ１、Ｇｐｅ２、Ｇｐｅ３、Ｇスポイラー、Ｇスライス、Ｇリード）が示されているが、そのうちの幾つかは使用されていない。実際には、６つの傾斜磁場トレースが３つの物理的傾斜（Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚ）に重畳される。
【００６７】
更に、層選択ＨＦ励起パルスを使用する場合には、第３位相コーディング傾斜磁場の使用は任意である。
【００６８】
図示してないが、位相コーディングの空間方向、層選択、および読出し傾斜磁場はペアー毎に直交していることが好ましい。スポイラー傾斜磁場は幾つかの傾斜磁場（ｘ、ｙ、ｚ）の総和であるため別の角度を成すことができる。
【００６９】
破線で示す囲いは読出しウィンドウである。
【００７０】
図１の励起パルスおよび傾斜グラフは、Ｆａｓｔ  Ａｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｅｃｈｏ（ＦＡＤＥ）−ＳＳＦＰシーケンスに基づく本発明の特別な実施の形態によるスペクトロスコピック・イメージ撮像方法を示している。（ＦＡＤＥの詳細については“FADE − A New Fast Imaging Sequence” T.W.Redpath、R.A. Jones 著、Magnetic Resonance in Medicine 6、 pp 224〜234、1988 を参照されたい。）層選択傾斜磁場ＧＬ１の下で、フリップ角を有するＨＦ励起パルスを検査対象に照射すると層選択励起が生じる。
【００７１】
選択された層の三次元空間の分解能を得るため、第１読出しウィンドウ１０の前において、位相コーディング傾斜磁場ＧＰ１１、ＧＰ２１およびＧＰ３１が反転され、第２読出しウィンドウ２０の後において位相コーディング傾斜磁場ＧＰ１４、ＧＰ２４およびＧＰ３４によって位相コーディングが消去される。
【００７２】
ＦＩＤ信号Ｓ１およびＳＳＦＰ信号Ｓ２の読出し中、空間分布信号を除き傾斜磁場が存在していないため、化学シフト（スペクトラル分布）に関する情報も取得される。
【００７３】
ＦＩＤ類似信号Ｓ１とＳＳＦＰエコーＳ２との間において、第１スポイラー傾斜磁場ＧＳ１を反転することにより、第１ウィンドウ１０と第２ウィンドウ２０とが分離される。また、ＦＩＤ類似信号Ｓ１とＳＳＦＰエコーＳ２との間において、第２スポイラー傾斜磁場ＧＳ２が反転され、第１スポイラー傾斜磁場ＧＳ１と第２スポイラー傾斜磁場ＧＳ２との間において、干渉信号、この場合、水信号を抑圧する周波数選択飽和パルスＳａｔが照射される。
【００７４】
安全上の理由から、第１読出しウィンドウの後において、位相コーディング傾斜磁場ＧＰ１２、ＧＰ２２およびＧＰ３２が反転され、ＧＰ１１、ＧＰ２１およびＧＰ３１の位相コーディング傾斜磁場が消去され、第２読出しウィンドウの前において位相コーディング傾斜磁場ＧＰ１３、ＧＰ２３およびＧＰ３３が反転され、別の位相コーディングが行われる。
【００７５】
ファントム（モデル・ソリューション）またはラットの脳の測定に用いられる一般的な磁場強度であり、本実施の形態の磁場強度でもあるＢ０＝４．７Ｔにおける繰返し時間ＴＲは６０〜１２０ｍｓである。飽和パルスＳａｔのパルス長は１０〜１５ｍｓである。測定に先立ち、動態平衡（ＳＳＦＰ状態）を取るため、ダミー測定サイクルが繰り返される。一般に、ダミー測定のサイクル数は６４〜１２８である。撮像領域（ＦＯＶ）のサイズは４８ｍｍ×４８ｍｍ×４８ｍｍ、または３２ｍｍ×３２ｍｍ×３２ｍｍであるが、ｘ、ｙおよびｚ軸方向の大きさが必ずしも同じである必要はない。
【００７６】
この例においては、１空間方向当たりのコーディング・ステップ数は８、１６または３２である（必ずしも２の倍数である必要はなく、空間方向によって異なっていてもよく、１空間方向におけるステップ数を別の方向のインデックスに依存させることができる）。
【００７７】
図２の励起パルスおよび傾斜グラフは、Ｆｕｒｉｅｒ  Ａｃｑｕｉｒｅｄ  Ｓｔｅａｄｙ  Ｓｔａｔｅ（ＦＡＳＴ）−ＳＳＦＰシーケンスをベースとした本発明の別の特別な実施の形態によるスペクトロスコピック・イメージ撮像方法によるものである。ＦＡＳＴは、Ｆａｓｔ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ｗｉｔｈ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｏｎ  （ＦＩＳＰ）、またはＧＲＡｄｉｅｎｔ−Ｒｅｃａｌｌｅｄ  Ｓｔｅａｄｙ  Ｓｔａｔｅ（ＧＲＡＳＳ）としても知られ、詳細については“Fast Field Echo Imaging：In Overview and Contrast Calculations”P. vulon der  Meulen、 J.P. Groen、A.M.C. Tinus、G. Bruntink 著、Magnetic Resonance Imaging, Vol. 6、pp 355 〜368、1988 を参照されたい。図１の実施の形態同様、フリップ角を有する層選択ＨＦ励起パルスが検査対象に照射される。単一の読出しウィンドウ１５の前で位相コーディング傾斜磁場ＧＰ１１、ＧＰ２１、ＧＰ３１が反転され三次元位相コーディングが行われ、次のＨＦ励起パルス（図示せず）が照射される前に、位相コーディング傾斜磁場ＧＰ１４、ＧＰ２４およびＧＰ３４によって消去される。
【００７８】
エコー類似ＳＳＦＰ信号Ｓ２は読出しウィンドウ１５の後において、第１スポイラー傾斜磁場ＧＳ１が反転されることにより抑圧される。また、読出しウィンドウ１５の後において第２スポイラー傾斜磁場ＧＳ２が反転され、第１スポイラー傾斜磁場ＧＳ１と第２スポイラー傾斜磁場ＧＳ２との間において、水信号を抑圧する周波数選択飽和パルスＳａｔが照射される。周波数選択飽和パルスＳａｔの照射は任意である。このパルスが用意されていない場合、スポイラー傾斜磁場ＧＳ１およびＧＳ２の組合せによりＳＳＦＰエコーＳ２を抑圧することができる。ＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１が単一の読出しウィンドウ１５において傾斜磁場をかけない状態で読み出される。
【００７９】
図３はＣｏｎｔｒａｓｔ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＦＡＳＴ（ＣＥ−ＦＡＳＴ）またはＴｉｍｅ  Ｒｅｖｅｒｓｅｄ  ＦＩＳＰ（ＰＳＩＦ）−ＳＳＦＰシーケンスをベースとした本発明の別の特別な実施の形態によるスペクトロスコピック・イメージ撮像方法の励起パルスおよび傾斜グラフを示している。
【００８０】
図１および図２の実施の形態同様、フリップ角を有する層選択ＨＦ励起パルスが検査対象に照射される。図１および図２の実施の形態同様、単一の読出しウィンドウ２５の前において三次元位相コーディングが行われ、読出しウィンドウ２５の後において位相コーディング傾斜磁場ＧＰ１４、ＧＰ２４およびＧＰ３４が反転されることにより位相コーディングが消去される。読出しウィンドウ２５の前において、第１スポイラー傾斜磁場ＧＳ１が反転されることによりＦＩＤ信号Ｓ１が抑圧される。更に、読出しウィンドウ２５の前において、第２スポイラー傾斜磁場ＧＳ２が反転され、第１スポイラー傾斜磁場ＧＳ１と第２スポイラー傾斜磁場ＧＳ２との間において、水信号を抑圧する周波数選択飽和パルスＳａｔが照射される。エコー類似ＳＳＦＰ信号Ｓ２が単一の読出しウィンドウ１５において傾斜磁場をかけない状態で読み出される。
【００８１】
図４は本発明の別の特別な実施の形態によるスペクトロスコピック・イメージ撮像方法の励起パルスおよび傾斜グラフを示している。この実施の形態は、層選択ＨＦ励起パルスの代わりに、ハード・パルス状の周波数選択ＨＦ励起パルスが用いられ、飽和パルスＳａｔによって１Ｈ−ＮＭＲの水信号を抑圧する必要がない点が図１の実施の形態と異なっている。従って、1つのスポイラー傾斜磁場ＧＳ１によって２つの読出しウィンドウ１０と２０とを分離することができる。また、位相コーディング傾斜磁場ＧＰ１２、ＧＰ２２およびＧＰ３２、並びにＧＰ１３、ＧＰ２３およびＧＰ３３を反転する必要もない。
【００８２】
最適化されたハードＨＦ励起パルス・グループによる周波数選択（化学シフト選択）励起/リフォーカシングにより、代謝体信号が励起/リフォーカスされ、水信号は励起/リフォーカスされない（または僅かしか励起/リフォーカスされない）。本実施の形態においてファントムまたはラットの脳の測定に用いられる磁場強度であるＢ０＝４．７Ｔにおける繰返し時間ＴＲは３０〜１２０ｍｓである。測定に先立ち、動態平衡を取るため、ダミー測定サイクルが繰り返えされる。一般に、ダミー測定のサイクル数は６４〜１２８である。ＦＯＶの大きさは４８ｍｍ×４８ｍｍ×４８ｍｍ、または３２ｍｍ×３２ｍｍ×３２ｍｍであるが、ｘ、ｙおよびｚ軸方向の大きさが必ずしも同じである必要はない。１空間方向当たりのコーディング・ステップ数は８、１６または３２である（必ずしも２の倍数である必要はなく、空間方向によって異なっていてもよく、方向数をいずれか１つの方向のインデックスに依存させることができる）。    
図５は本発明の別の特別な実施の形態によるスペクトロスコピック・イメージ撮像方法の励起パルスおよび傾斜グラフを示している。この実施の形態は、層選択ＨＦ励起パルスの代わりに、周波数選択ＨＦ励起パルスが用いられ、飽和パルスを照射する必要がないこと、およびスポイラー傾斜磁場ＧＳ２を必要としない点が図２の実施の形態と異なっている。エコー類似ＳＳＦＰ信号Ｓ２はスポイラー傾斜磁場ＧＳ１が反転されることにより抑圧される。
【００８３】
図６は本発明の別の特別な実施の形態によるスペクトロスコピック・イメージ撮像方法の励起パルスおよび傾斜グラフを示している。この実施の形態は、層選択ＨＦ励起パルスの代わりに、ハード・パルス状の周波数選択ＨＦ励起パルスが用いられ、水信号を抑圧する飽和パルスＳａｔおよびスポイラー傾斜磁場ＧＳ２を必要としない点が図１の実施の形態と異なっている。ＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１はスポイラー傾斜磁場ＧＳ１が反転されることにより抑圧される。
【００８４】
図７は本発明の別の特別な実施の形態によるスペクトロスコピック・イメージ撮像方法の励起パルスおよび傾斜グラフを示している。この実施の形態は、読出しウィンドウ１５の前で２つの位相コーディング傾斜磁場ＧＰ１１およびＧＰ２１のみが反転され、読出しウィンドウ１５の後において位相コーディング傾斜磁場ＧＰ１４およびＧＰ２４が反転されることにより位相コーディングが消去される点が図２の実施の形態と異なっている。
【００８５】
また、図７の実施の形態は測定ウィンドウ１５のＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１が振動している読出し傾斜Ｇリードの下で読み出される点が図２の実施の形態と異なっている。二次元位相コーディングと併せ、これにより選択された層の三次元分解能が得られる。
【００８６】
図８は図１のスペクトロスコピック・イメージ撮像方法による１０００ｍＭのＮＡＡを満たした球状ファントムの測定結果を示している。図８ａはＦＩＤ類似ＳＳＦＰ信号Ｓ１の評価結果に基づくスペクトラル、図８ｂはエコー類似ＳＳＦＰ信号Ｓ２（ＴＲ＝６９ｍｓ、１６×１６ＰＥステップ、Ｔメジャメント＝１７ｓ）の評価結果に基づくスペクトラル、図８ｃはエコー類似ＳＳＦＰ信号Ｓ２（ＴＲ＝６９ｍｓ、３２×３２ＰＥステップ、Ｔメジャメント＝６８ｓ）によって得られたＮＡＡのＣＨ３信号の結像をそれぞれ示している。
【００８７】
図９ａ〜９ｃは“一般的”パラメータ、即ち、４．７テスラのトモグラフィー装置による測定において脳の代謝体が示す値に対応する緩和時間Ｔ１＝１．５ｍｓ、Ｔ２＝２５０ｍｓを用いたコンピュータ・シミュレーション結果を例示したものである。図９ａはＳＮＲｔの依存関係（この場合、繰返し時間ＴＲおよびＳＳＦＰ信号Ｓ１のフリップ角または傾斜角のＳ１/ＴＲ＜＜）を示している。同様に、図９ｂはＳＳＦＰ信号Ｓ２のＳＮＲｔを示している。図９ｃは繰返し時間６５ｍｓおけるＳ１/ＴＲ＜＜およびＳ２/ＴＲ＜＜をフリップ角の関数としてプロットしたものである。また、比較として従来技術によるスペクトロスコピック・イメージ撮像方法（ＴＲ＝６５ｍｓ、ＴＲ＝６ｓにて完全緩和）における対応値もプロットしてある。図９ｃは、本発明の特別な実施の形態によるＳＳＦＰをベースとした方法を用いた場合、全体の測定時間が短縮されるたけでなく、従来のＳＩと比較してＳＮＲｔに関し有利であり、Pohman 他による文献（J. Mag. Reson. 129、 145-160、1977）に記載されている、従来のスペクトロスコピック・イメージ撮像方法は感度に関する“ゴールド・スタンダード”であるという記述がもはや当てはまらないことを示している。
【００８８】
本発明の少なくとも特別な実施の形態による最小測定時間の短縮は次の理由によるものである。
【００８９】
−Ｓｐｅｃｋ他による方法と比較し、少なくともより多くの共鳴線を同時に検出することができ、逐次検出と比較して最小測定時間を短縮できると共に信号対雑音比を向上させることができる。
【００９０】
−ＳＳＦＰをベースとしないスペクトロスコピック・イメージ撮像方法のシーケンスと比較し、ＳＳＦＰをベースとするシーケンスは本質的に繰返し時間ＴＲが短いため、最小測定時間を短縮できると共に、ＳＳＦＰシーケンスの特性により、更に信号対雑音比を向上させることができる。
【００９１】
本明細書、添付図面、および特許請求の範囲に開示されている本発明の特徴は、単独または任意の組合せにおいて本発明の別の様々な実施の形態を実行する上における本質的要素である。        
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の特別な実施の形態によるスペクトロスコピック・イメージ撮像方法における励起パルス、傾斜磁場ダイアグラムまたはグラフ、および信号を示す図。
【図２】本発明の特別な実施の形態によるスペクトロスコピック・イメージ撮像方法における励起パルス、傾斜磁場ダイアグラムまたはグラフ、および信号を示す図。
【図３】本発明の特別な実施の形態によるスペクトロスコピック・イメージ撮像方法における励起パルス、傾斜磁場ダイアグラムまたはグラフ、および信号を示す図。
【図４】本発明の特別な実施の形態によるスペクトロスコピック・イメージ撮像方法における励起パルス、傾斜磁場ダイアグラムまたはグラフ、および信号を示す図。
【図５】本発明の特別な実施の形態によるスペクトロスコピック・イメージ撮像方法における励起パルス、傾斜磁場ダイアグラムまたはグラフ、および信号を示す図。
【図６】本発明の特別な実施の形態によるスペクトロスコピック・イメージ撮像方法における励起パルス、傾斜磁場ダイアグラムまたはグラフ、および信号を示す図。
【図７】本発明の特別な実施の形態によるスペクトロスコピック・イメージ撮像方法における励起パルス、傾斜磁場ダイアグラムまたはグラフ、および信号を示す図。
【図８】本発明の特別な実施の形態によるスペクトロスコピック・イメージ撮像方法によって得られた測定結果の例を示す図。
【図９】ＳＳＦＰをベースとしたスペクトロスコピック・イメージ撮像および従来技術によるスペクトロスコピック・イメージ撮像によって得られる標準測定時間当たりの信号対雑音比（ＳＮＲｔ）のコンピュータ・シミュレーション結果を示す図。
【符号の説明】
【００９３】
１０          第１読出しウィンドウ
２０          第２読出しウィンドウ
１５、２５    読出しウィンドウ
【図１】
2005537896.tif 000003
【図２】
2005537896.tif 000004
【図３】
2005537896.tif 000005
【図４】
2005537896.tif 000006
【図５】
2005537896.tif 000007
【図６】
2005537896.tif 000008
【図７】
2005537896.tif 000009
【図８】
2005537896.tif 000010
【図９】
2005537896.tif 000011
【国際調査報告】
2005537896.tif 000012
2005537896.tif 000013
2005537896.tif 000014
2005537896.tif 000015
2005537896.tif 000016
2005537896.tif 000017
2005537896.tif 000018
2005537896.tif 000019
2005537896.tif 000020
2005537896.tif 000021
2005537896.tif 000022