(57)【要約】  撮像ゾーン（３０８）及びラジオ周波数トランシーバ（３１６）とともに磁石（３０４）を有する、磁気共鳴撮像システム（３００）内の磁界を測定する方法。前記磁気共鳴撮像システムは磁界プローブ（３２２）をさらに有する。前記磁界プローブは、フルオロエラストマー（７００）、フッ素含有イオン液体（６００）及びフッ素含有化合物の溶液のいずれか１個からなるフッ素サンプル（４０４）を有する。前記磁界プローブは前記フッ素サンプルの磁気スピンを操作するための、及び前記フッ素サンプルからフッ素磁気共鳴データを受信するためのアンテナ（４０６）をさらに有する。前記アンテナは前記ラジオ周波数トランシーバに接続される。前記方法は以下のステップ：  前記磁気共鳴撮像システムを使用して、フッ素磁気共鳴データを取得するステップ（１００，２００）；及び  前記フッ素磁気共鳴データを使用して、磁界強度（３４４）を算出するステップ（１０２，２０６）；を有する。
2014528344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴撮像システム内の磁界を測定する方法であって、
前記磁気共鳴撮像システムは撮像ゾーンを提供する磁石を有し、
前記磁気共鳴撮像システムはラジオ周波数トランシーバをさらに有し、
前記磁気共鳴撮像システムは磁界プローブをさらに有し、及び
前記磁界プローブ（フィールドプローブ）は前記撮像ゾーン内に位置し、
前記磁界プローブはフッ素サンプルを有し、
前記フッ素サンプルはフルオロエラストマー、フッ素含有イオン液体及びフッ素含有化合物の溶液のいずれか１個を有し、
前記磁界プローブは前記フッ素サンプルの磁気スピンを操作するための、及び前記フッ素サンプルからフッ素磁気共鳴データを受信するためのアンテナをさらに有し、及び
前記アンテナは前記ラジオ周波数トランシーバに接続され、
当該方法は以下のステップ：
前記磁気共鳴撮像システムを使用して、フッ素磁気共鳴データを取得するステップ；及び
前記フッ素磁気共鳴データを使用して、磁界強度を算出するステップ；
を有する方法。
【請求項２】
前記フッ素サンプルはフッ素含有イオン液体を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記フッ素含有イオン液体はアニオンを有し、
前記アニオンは、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド，テトラフルオロボラート，ヘキサフルオロホスファート，テトラフルオロアルミナート，ヘキサフルオロアンチモナート，  ヘキサフルオロアルセナート，ビス（トリフルオロメタン）スルホンイミド，トリス（トリフルオロメチルスルホニル）メチド及びトリフラートのいずれか１個である
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記フッ素含有イオン液体はフッ素緩和剤をさらに有する請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記フッ素含有イオン液体は１−エチル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドもしくはテトラフルオロホウ酸１−ブチル−４−メチルピリジニウムであり、
前記フッ素緩和剤はトリフルオロメタンスルホン酸マンガンもしくはトリフルオロメタンスルホン酸ガドリニウムである
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記フッ素サンプルはフルオロエラストマーを有する請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記フルオロエラストマーは、シロキサン，フッ素化ポリシロキサン（すなわちＦＶＭＱ），フッ素含有ポリマー，メチルビニルシリコーン，フッ素含有ポリマー，フッ化ビニリデンエラストマー，テトラフルオロエチレンエラストマー，パーフルオロメチルビニルエーテル，クロロトリフルオロエチレン系エラストマー，ペンタフルオロプロピレン，ヘキサフルオロプロピレンエラストマー，フルオロ無機ポリマー，フルオロシリコーン及びフルオロホスファゼンのいずれか１個である請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記フッ素サンプルはフッ素含有化合物の溶液を有する請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記フッ素含有化合物は、トリフルオロ酢酸，トリフルオロ酢酸塩，フッ化水素酸，フッ化物塩，ヘキサフルオロケイ酸，ヘキサフルオロケイ酸塩，ヘキサフルオロリン酸，ヘキサフルオロリン酸塩，フルオロホウ酸，フルオロホウ酸塩，テトラフルオロホウ酸塩，テトラフルオロホウ酸ナトリウム，テトラフルオロホウ酸銅（ＩＩ），トリフルオロメタンスルホン酸及びトリフルオロメタンスルホン酸塩のいずれか１個である請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記フッ素含有化合物の溶液はフッ素緩和剤をさらに有する請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記フッ素含有化合物はテトラフルオロホウ酸ナトリウムであり、前記フッ素緩和剤は硝酸銅（ＩＩ）三水和物である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記フッ素含有化合物はカチオンを有し、前記カチオンは常磁性金属イオン、銅（ＩＩ）、マンガン（ＩＩ）、ランタニド系列の３価イオンのいずれか１個である請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
以下のステップ：
磁気共鳴撮像システムを使用して、被験者からイメージ磁気共鳴データを取得するステップ；
前記磁界強度及び前記イメージ磁気共鳴データを使用して、修正磁気共鳴データを算出するステップ；及び
前記修正磁気共鳴データからイメージを再構築するステップ；
をさらに有する前記請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
フッ素サンプルであって、フルオロエラストマー、フッ素含有イオン液体及びフッ素含有化合物の溶液のいずれか１個を有する前記サンプル；及び
前記フッ素サンプルの磁気スピンを操作するための、及び前記フッ素サンプルからフッ素磁気共鳴データを受信するためのアンテナ；
を有する磁気共鳴撮像システムのための磁界プローブ。
【請求項１５】
撮像ゾーンを提供する磁石を有する磁気共鳴撮像システムであって、
当該磁気共鳴撮像システムはラジオ周波数トランシーバをさらに有し、
当該磁気共鳴撮像システムは請求項１４に記載の磁界プローブをさらに有し、
前記磁界プローブは前記ラジオ周波数トランシーバに接続され、及び
前記磁界プローブは前記撮像ゾーン内に位置する、
磁気共鳴撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
本発明は、特に磁界測定をするためのフッ素の使用に対する制限なしに、磁気共鳴撮像システムにおける磁界強度の定量的測定に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
磁気共鳴撮像中の磁界は、磁気共鳴イメージの取得中に変化し得る。例えば磁場勾配のスイッチングは意図しない磁場変動を導入するかもしれない。異物の配置もしくは組織の存在さえもが静磁場にも影響するかもしれない。意図しない磁場変動について修正するのに磁気測定を使用してよい。
【０００３】
磁界プローブは、磁界における時空的変化の測定を可能にするプローブもしくはセンサーである。既知の核磁気共鳴（NMR）シグナルを有する材料を使用して、磁界プローブを構築してよい。特定のNMR共鳴の周波数は、磁界の関数である。ＮＭＲ分光計において磁界強度は周知であり、このようにしてスペクトルを、サンプルを同定するのに使用してよい。磁界プローブについて、逆も真である。既知の材料を未知の強度の磁界に置き、１個もしくは複数の特定の共鳴のスペクトルもしくは位置を、磁界強度を決定するのに使用してよい。
【０００４】
欧州特許出願ＥＰ１５８２８８６Ａ１は、磁気共鳴撮像分光法の方法を記載しており、そこでは磁気共鳴シーケンスの実行中に撮像される被験者の近傍に位置し且つ取り囲む少なくとも１個のモニター電場プローブから追加のデータが取得される。
【０００５】
米国特許出願ＵＳ２００９／０１９５３８９Ａ１は、電場プローブを構築するためパーフルオロ化した炭化水素の使用を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】欧州特許出願公開ＥＰ１５８２８８６Ａ１号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開ＵＳ２００９／０１９５３８９Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
発明の概要：
本発明は、独立請求項に記載の磁界を測定する方法、磁界プローブ、及び磁気共鳴撮像システムを提供する。実施形態は従属項に記載されている。
【０００８】
活性核種（ａｃｔｉｖｅ  ｎｕｃｌｅｕｓ）としてフッ素１９（１９Ｆ）で磁界プローブを作成するのは有利である。先行技術においてパーフルオロ化炭化水素、例えばヘキサフルオロベンゼン（Ｃ６Ｆ６）が使用される。これらの物質が液体ならばカプセル化するのが難しく、及び／又は扱うのが難しく、又はこれらの物質が固体では非常に短いＴ２緩和時間を有する。長いＴ１緩和時間と組み合わせた短いＴ２緩和時間の状況は、１９F磁気共鳴測定の信号対ノイズ比に悪影響を及ぼし、結果として磁界測定はより不正確になり及び／又はより多くの時間を費やすものとなる。理想的にはＴ１／Ｔ２比は１乃至１０の範囲にある。本発明の実施形態は改善された機能を有する代替の１９Ｆソースを提供し得る。パーフルオロ化炭化水素の一代替案は、パーフルオロ化ポリシロキサンの使用である。これらの弾性固体は、フルオロカーボンポリマー（Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標））のような、より一般に知られたフッ素化固体に比べて、改善したＴ１／Ｔ２比を有する。別の代替案は、フッ化物もしくは他のフッ素含有イオンの溶液の使用である。この溶液は、最適な１９Ｆ−ＭＲ  Ｔ１及びＴ２値のための常磁性イオンをも含有し得る。水性フッ化物イオンのＴ１は、溶液にＧｄＤＴＰＡを添加することにより有意に減少可能である。最終的な代替案は、最適な１９Ｆ−ＭＲ  Ｔ１及びＴ２値のための常磁性イオンを任意に含有する、フッ素含有イオン液体の使用である。室温のイオン液体  テトラフルオロホウ酸４−メチル−Ｎ−ブチルピリジニウムのＴ１は、当該イオン液体にトリフルオロメタンスルホン酸ガドリニウム（ＩＩＩ）  Ｇｄ（ＣＦ３ＳＯ３）３を添加することにより、有意に減少可能である。
【０００９】
ここで使用されるフィールドプローブ（ｆｉｅｌｄ  ｐｒｏｂｅ）もしくは磁界プローブ（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｆｉｅｌｄ  ｐｒｏｂｅ）は、磁気共鳴（ＭＲ）測定シーケンスの間に実際の磁界を動的に測定することが意図されるデバイスを包含する。ＭＲデバイスの穴の中にこのようなデバイスを多数有することは、磁場変動のいずれの他の意図した及び意図しない原因に加えて、磁場勾配のスイッチングによる正確な磁界パターンを特徴づけることを可能にする。これらの磁界パターンに精通することは、アーチファクトの少ないＭＲイメージ（もしくはスペクトル）の再構築を可能にするかもしれない。
【００１０】
ＭＲ測定それ自体に使用される磁界プローブよりも、磁界プローブのための別の活性核を選択するのが有利であることを研究成果は示した。ＨがＭＲ撮像に通常使用されるので、１９Ｆはプローブの活性核種に魅力的である。
【００１１】
先行技術の磁界プローブは、多くの対称性を有するパーフルオロカーボンを使用してきた。その典型的な例はヘキサフルオロベンゼン，Ｃ６Ｆ６である。
【００１２】
パーフルオロカーボンの欠点は、これらは取扱いが難しいことといずれのタイプのパッケージ内に封入及び／又は収容するのが大変難しいことである。「この世で最もつるつるした物質」であるこれらの材料は、容器から漏れたり単純に蒸発してしまいがちで、このことはプローブに「賞味期限」を与える（これらは通常半年未満もつ）。固体パーフルオロ化炭化水素（例えば（Ｃ２Ｆ４）ｎ，もしくはＰＴＦＥ）はかなりソリッドで、非常に短いＴ２値を有する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の実施形態は、１９Ｆを提供するため、フッ化物イオンの溶液，フッ素含有イオンの溶液，フッ素含有イオン液体，もしくは重合性（パー）フッ素化シロキサン（「フルオロシリコーンエラストマー」）の１個を使用してよい。前記フッ化物イオンの溶液，フッ素含有イオンの溶液，及びイオン液体は任意に最適な１９Ｆ−ＭＲ  Ｔ１及びＴ２緩和時間のための常磁性イオンを含有してよい。このような本発明の実施形態は、取扱いの容易で、従って製造するのがより容易且つ費用対効果の高い磁界プローブを提供し得る。本発明の実施形態は、１９Ｆがその容器内に留まる場合、高密度の１９Ｆ核種を有し、Ｔ２値少なくとも１００μｓ及びＴ１／Ｔ２比好ましくは１０以下を有する磁界プローブをも提供し得る。
【００１４】
ここで使用される「コンピュータ可読記憶媒体」は、コンピューティングデバイスのプロセッサにより実行可能な命令を記憶し得る、いずれの実体のある記憶媒体を包含してよい。コンピュータ可読非一時的記憶媒体としての、コンピュータ可読記憶媒体が好ましいかもしれない。また、有形のコンピュータ可読媒体としての、コンピュータ可読記憶媒体が好ましいかもしれない。また、いくつかの実施形態において、コンピュータ可読記憶媒体はコンピュータのプロセッサによりアクセス可能なデータを記憶可能であるかもしれない。コンピュータ可読記憶媒体の例は、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ハードディスクドライブ、ソリッドステートハードディスク、フラッシュメモリ、ＵＳＢサムドライブ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ），リードオンリーメモリ（ＲＯＭ），光学ディスク、光磁気ディスク及びプロセッサのレジスタファイルを包含する（ただしこれらに限定されない）。光学ディスクの例は、コンパクトディスク（ＣＤ）及びデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ），例えばＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−ＲＷ，ＣＤ−Ｒ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＷ，もしくはＤＶＤ−Ｒディスクを包含する。用語「コンピュータ可読記憶媒体」はまた、ネットワークもしくは通信リンクを介してコンピュータによりアクセス可能な記録媒体の様々なタイプを意味する。例えばあるデータは、モデム、インターネットもしくはローカルエリアネットワークを通じて検索されるかもしれない。
【００１５】
「コンピュータメモリ」もしくは「メモリ」はコンピュータ可読記憶媒体の一例である。コンピュータメモリはプロセッサに直接アクセスできるいずれかのメモリである。コンピュータメモリの例はＲＡＭメモリ、レジスタ及びレジスタファイルを包含する（ただしこれらに限定されない）。
【００１６】
「コンピュータストレージ」もしくは「ストレージ」はコンピュータ可読記憶媒体の一例である。コンピュータストレージはいずれの不揮発性コンピュータ可読記憶媒体である。コンピュータストレージの例は、ハードディスクドライブ、ＵＳＢサムドライブ、フロッピー（登録商標）ドライブ、スマートカード、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ及びソリッドステートハードドライブを包含する（ただしこれらに限定されない）。
【００１７】
ここで使用される「コンピューティングデバイス」は、プロセッサを有するいずれのデバイスを包含する。ここで使用される「プロセッサ」は、プログラムもしくは機械によって実行可能な命令を実行可能な電子部品を包含する。「プロセッサ」を有するコンピューティングデバイスへの言及は、１個以上のプロセッサもしくは処理コアを含む可能性のあるものとして解釈すべきである。プロセッサは、例えばマルチコアプロセッサかもしれない。プロセッサは、単一のコンピュータシステム内の、もしくは様々なコンピュータシステムに分散されたプロセッサの集合をも意味し得る。用語「コンピューティングデバイス」は、各々が１個もしくは複数のプロセッサを有するコンピューティングデバイスの集合もしくはネットワークを意味する可能性があるものとも解釈すべきである。多くのプログラムは、同一のコンピューティングデバイス内にあってもよい、もしくは様々なコンピューティングデバイスに分散されていてもよい様々なプロセッサにより実行される命令を有する。
【００１８】
ここで使用される「ユーザインターフェース」は、ユーザもしくはオペレータにコンピュータもしくはコンピュータシステムと相互にやり取りすることを可能にするインターフェースである。「ユーザインターフェース」は、「ヒューマンインターフェースデバイス」とも呼ばれてもよい。あるユーザインターフェースはオペレータに情報もしくはデータを提供し、及び／又はオペレータから情報もしくはデータを受け取るかもしれない。あるユーザインターフェースは、コンピュータが受け取るためにオペレータからの入力を可能にし、及びコンピュータからユーザへの出力を提供するかもしれない。換言すると、ユーザインターフェースは、オペレータにコンピュータを制御もしくは操作することを許し、該インターフェースはコンピュータにオペレータの制御もしくは操作の効果を表示させる。データの表示、もしくはディスプレー上の情報、もしくはグラフィカルユーザインターフェースは、オペレータに対し情報を提供する一例である。キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッド、ポインティング・スティック、グラフィックスタブレット、ジョイスティック、ゲームパッド、ウェブカメラ、ヘッドセット、ギアスティック、ハンドル、ペダル、データグローブ、ダンスパッド、リモートコントロール及び加速度センサを介してデータを受け取ることは全て、オペレータからの情報もしくはデータを受け取ることを可能にするユーザインターフェースコンポーネントの例である。
【００１９】
ここで使用される「ハードウェアインターフェース」は、コンピュータシステムのプロセッサが外部コンピューティングデバイス及び／又は装置と相互やり取り可能になる、及び／又は制御可能になるインターフェースを包含する。ハードウェアインターフェースは、プロセッサが外部コンピューティングデバイス及び／又は装置に対して制御信号もしくは命令を送信できるようにもしてよい。ハードウェアインターフェースの例は、ユニバーサル・シリアル・バス、  ＩＥＥＥ１３９４ポート、パラレルポート、ＩＥＥＥ１２８４ポート、シリアルポート、ＲＳ−２３２ポート、ＩＥＥＥ−４８８ポート、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続、無線ローカルエリアネットワーク接続、ＴＣＰ／ＩＰ接続、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）接続、制御電圧インターフェース、ＭＩＤＩインターフェース、アナログ入力インターフェース及びデジタル入力インターフェースを包含する（ただしこれらに限定されない）。
【００２０】
磁気共鳴（ＭＲ）データを、ここでは磁気共鳴撮像スキャン中の磁気共鳴装置のアンテナにより、原子スピンから放射された無線周波信号の記録された測定であるとして定義する。磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）イメージを、ここでは磁気共鳴撮像データ内に含まれる解剖学的データの再構築された２次元もしくは３次元視覚化されたものとして定義する。この視覚化はコンピュータを使用して実行可能である。
【００２１】
一態様において本発明は、磁気共鳴撮像システム内の磁界を測定する方法を提供する。磁気共鳴撮像システムは撮像ゾーンとともに磁石を有する。磁気共鳴撮像システムは、ラジオ周波数トランシーバをさらに有する。磁気共鳴撮像システムは、少なくとも１個の磁界プローブをさらに有する。ここで使用される磁界プローブは、磁気共鳴データを取得する間じゅう磁界を動的に測定するために構成されたデバイスを包含する。磁界プローブは撮像ゾーン内に位置する。磁界プローブはフッ素サンプルを有する。フッ素サンプル内のフッ素は、１９Ｆもしくはフッ素１９とも言及されるかもしれない１９Ｆを有してよい。
【００２２】
フッ素分子により発生した無線周波数放射は水素スピンにより作り出された信号に干渉しないので、典型的にはフッ素を磁界プローブのために使用する。フッ素サンプルは、フルオロエラストマー，フッ素含有イオン液体，及びフッ素含有化合物の溶液のいずれか１個を有する。特に磁界プローブは、すでに述べたサンプルの３つのタイプのいずれか１個から構成できる。磁界プローブは、前記フッ素サンプルの磁気スピンを操作するための、及び前記フッ素サンプルからフッ素磁気共鳴データを受信するためのアンテナをさらに有する。アンテナは、前記ラジオ周波数トランシーバに接続される。当該方法は、前記磁気共鳴撮像システムを使用して、フッ素磁気共鳴データを取得するステップを有する。当該方法は、前記フッ素磁気共鳴データを使用して、磁界強度を算出するステップを有する。磁気共鳴データを取得するとき、磁界内の変化を測定するのに磁界プローブを使用してよいので、この実施形態は有利かもしれない。例えば、磁気共鳴撮像システムは、撮像ゾーン内の磁界を変化させる勾配コイルを有してよい。磁気共鳴データを取得する間中、精密な磁界データを取得することは、磁場均一性(ｆｉｅｌｄ  ｈｏｍｏｇｅｎｅｉｔｉｅｓ)による磁気共鳴データの修正を可能にし、それ故より精密な磁気共鳴イメージが構築されるかもしれない。
【００２３】
別の実施形態において、撮像ゾーン内に多様な磁界プローブが位置する。フッ素磁気共鳴データは多様な磁界プローブから取得される。空間に依存する磁界は、前記多様な磁界プローブ由来のフッ素磁気共鳴データを使用して算出される。
【００２４】
別の実施形態において、フッ素サンプルはフッ素含有イオン液体を有する。イオン液体内に大きな濃度のフッ素原子が存在するので、この実施形態は有利かもしれない。フッ素１９  磁気共鳴シグナルはしたがって本質的に高い。
【００２５】
さらに、イオン液体は滑りにくく、蒸発せず、且つ酸化及び還元に対して非常に安定している。あるイオン液体は加水分解に対して敏感であるが、完全に無水条件下でこのようなイオン液体を貯蔵するのが有利かもしれない。
【００２６】
別の実施形態において、フッ素含有イオン液体はアニオンを有する。
【００２７】
別の実施形態において、アニオンはビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドである。
【００２８】
別の実施形態において、アニオンはテトラフルオロボラートである。
【００２９】
別の実施形態において、アニオンはヘキサフルオロホスファートである。
【００３０】
別の実施形態において、アニオンはテトラフルオロアルミナートである。
【００３１】
別の実施形態において、アニオンはヘキサフルオロアンチモナートである。
【００３２】
別の実施形態において、アニオンはヘキサフルオロアルセナートである。
【００３３】
別の実施形態において、アニオンはビス（トリフルオロメタン）スルホンアミドである。
【００３４】
別の実施形態において、アニオンはトリス（トリフルオロメチルスルホニル）メチドである。
【００３５】
別の実施形態において、アニオンはトリフラートである。
【００３６】
別の実施形態において、アニオン及び／又はカチオンは常磁性化学種、例えば第１列遷移金属系列（例えばＴｉ３＋，Ｖ４＋，Ｃｕ２＋，Ｖ３＋，Ｎｉ２＋，Ｖ２＋，Ｃｒ３＋，Ｃｏ２＋，Ｍｎ４＋，Ｃｒ２＋，Ｆｅ２＋，Ｍｎ２＋，Ｆｅ３＋）もしくはランタニド系列の３価イオン（Ｃｅ３＋，Ｐｒ３＋，Ｎｄ３＋，Ｓｍ３＋，Ｅｕ３＋，Ｇｄ３＋，Ｔｂ３＋，Ｄｙ３＋，Ｈｏ３＋，Ｅｒ３＋，Ｔｍ３＋，Ｙｂ３＋）を含む。
【００３７】
別の実施形態において、フッ素含有イオン液体はフッ素緩和剤をさらに有する。ここで使用される緩和剤は、Ｔ１及び／又はＴ２緩和時間を減らすのに使用される作用剤である。ここで使用されるフッ素緩和剤は、フッ素含有化合物もしくは物質のための緩和剤である。Ｔ１緩和時間が大きく低下し得るので、フッ素含有イオン液体へのフッ素緩和剤の追加は有利かもしれない。Ｔ１緩和時間低下はＮＭＲシグナルをより頻繁に且つより完全に励起することを可能にするので、Ｔ１緩和時間の低下は有利である。
【００３８】
別の実施形態において、フッ素含有イオン液体は１−エチル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドである。
【００３９】
別の実施形態において、フッ素含有イオン液体はテトラフルオロホウ酸１−ブチル−４−メチルピリジニウムである。
【００４０】
別の実施形態において、前記フッ素緩和剤はトリフルオロメタンスルホン酸マンガン（ＩＩ）もしくはトリフルオロメタンスルホン酸ガドリニウム（ＩＩＩ）である。
【００４１】
別の実施形態において、フッ素サンプルはフルオロエラストマーを有する。フルオロエラストマーは固体であり得るので、フルオロエラストマーを使用することは有利かもしれない。フッ素サンプルが液体でなく、漏れるかもしれない容器内に収容されないので、固体であることは有利かもしれない。
【００４２】
別の実施形態において、フルオロエラストマーはシロキサンである。
【００４３】
別の実施形態において、フルオロエラストマーはフッ素化ポリシロキサンである。別の実施形態において、フルオロエラストマーはＦＶＭＱである。
【００４４】
別の実施形態において、フルオロエラストマーはフッ素含有ポリマーである。
【００４５】
別の実施形態において、フルオロエラストマーはメチルビニルシリコーンである。
【００４６】
別の実施形態において、フルオロエラストマーはフッ化ビニリデンエラストマーである。
【００４７】
別の実施形態において、フルオロエラストマーはテトラフルオロエチレンエラストマーである。別の実施形態において、フルオロエラストマーはパーフルオロメチルビニルエーテル系エラストマーである。
【００４８】
別の実施形態において、フルオロエラストマーはクロロトリフルオロエチレン系エラストマーである。
【００４９】
別の実施形態において、フルオロエラストマーはペンタフルオロプロピレン系エラストマーである。
【００５０】
別の実施形態において、フルオロエラストマーはヘキサフルオロプロピレン系エラストマーである。
【００５１】
別の実施形態において、フルオロエラストマーはフルオロ無機ポリマーである。
【００５２】
別の実施形態において、フルオロエラストマーはフルオロシリコーンである。
【００５３】
別の実施形態において、フルオロエラストマーはフルオロホスファゼンである。
【００５４】
前記フッ素サンプルはフッ素含有化合物の溶液を有する請求項１に記載の方法。
【００５５】
別の実施形態において、フッ素サンプルはフッ素含有化合物の溶液を有する。ここで使用されるフッ素含有化合物は、フッ素含有塩、酸もしくは塩基の溶液を包含する。フッ素含有化合物の溶液の使用は、いくつか有利な点を有するかもしれない。例えばこのような溶液は典型的には安定で不揮発性である。これはこれらの溶液は容易に貯蔵でき、長期間にわたり使用できることを意味する。このような溶液のｐＨは、可溶性及び安定性（例えば加水分解に対する）に顕著に影響を及ぼし得る。溶液に可溶性常磁性化合物を添加することにより、フッ素Ｔ１及びＴ２値を最適値に調整してもよい。
【００５６】
別の実施形態において、フッ素含有化合物はトリフルオロ酢酸である。
【００５７】
別の実施形態において、フッ素含有化合物はトリフルオロ酢酸塩である。
【００５８】
別の実施形態において、フッ素含有化合物はフッ化水素酸である。
【００５９】
別の実施形態において、フッ素含有化合物はフッ化物塩である。
【００６０】
別の実施形態において、フッ素含有化合物はヘキサフルオロケイ酸である。
【００６１】
別の実施形態において、フッ素含有化合物はヘキサフルオロケイ酸塩である。
【００６２】
別の実施形態において、フッ素含有化合物はヘキサフルオロリン酸である。
【００６３】
別の実施形態において、フッ素含有化合物はヘキサフルオロリン酸塩である。
【００６４】
別の実施形態において、フッ素含有化合物はフルオロホウ酸である。
【００６５】
別の実施形態において、フッ素含有化合物はフルオロホウ酸塩である。
【００６６】
別の実施形態において、フッ素含有化合物はテトラフルオロホウ酸塩である。
【００６７】
別の実施形態において、フッ素含有化合物はテトラフルオロホウ酸ナトリウムである。
【００６８】
別の実施形態において、フッ素含有化合物はテトラフルオロホウ酸銅（ＩＩ）である。
【００６９】
別の実施形態において、フッ素含有化合物はトリフルオロメタンスルホン酸塩である。
【００７０】
別の実施形態において、フッ素含有化合物の溶液はフッ素緩和剤をさらに有する。Ｔ１及び／又はＴ２時間が調節されるかもしれないので、これは有利かもしれない。
【００７１】
別の実施形態において、フッ素含有化合物はテトラフルオロホウ酸ナトリウムであり、フッ素緩和剤は硝酸銅（ＩＩ）三水和物である。硝酸銅は水に良くて溶けるのと、フッ素含有アニオンの加水分解の結果として少量生じてよいフッ化銅（ＩＩ）も同様に高度に可溶性なので、硝酸銅（ＩＩ）は緩和剤として有用かもしれない。
【００７２】
別の実施形態において、カチオンは常磁性化学種、例えば第１列遷移金属系列のイオン（例えばＴｉ３＋，Ｖ４＋，Ｃｕ２＋，Ｖ３＋，Ｎｉ２＋，Ｖ２＋，Ｃｒ３＋，Ｃｏ２＋，Ｍｎ４＋，Ｃｒ２＋，Ｆｅ２＋，Ｍｎ２＋，Ｆｅ３＋）もしくはランタニド系列の３価イオン（Ｃｅ３＋，Ｐｒ３＋，Ｎｄ３＋，Ｓｍ３＋，Ｅｕ３＋，Ｇｄ３＋，Ｔｂ３＋，Ｄｙ３＋，Ｈｏ３＋，Ｅｒ３＋，Ｔｍ３＋，Ｙｂ３＋）を含有する。別の実施形態において、カチオンは銅（ＩＩ）である。フッ素含有アニオンの加水分解の結果として少量生じてよいフッ化銅（ＩＩ）は水に良く溶けるので、銅（ＩＩ）はカチオンの有望な候補である。
【００７３】
別の実施形態において、カチオンはマンガン（ＩＩ）である。
【００７４】
別の実施形態において、カチオンはランタニド系列の３価イオンである。
【００７５】
別の実施形態において、前記方法は、前記磁気共鳴撮像システムを使用して、被験者からのイメージ磁気共鳴データを取得するステップをさらに有する。ここで使用されるイメージ磁気共鳴データは、磁気共鳴イメージへ再構築可能な磁気共鳴データを包含する。場合によっては、イメージ磁気共鳴データ及びフッ素磁気共鳴データは同時に取得されてよい。例えば、フッ素磁気共鳴データは、フッ素と関連した周波数スペクトル由来磁気共鳴データを含有してよく、イメージ磁気共鳴データは水素原子のＮＭＲ周波数と関連した周波数スペクトルから取得してよい。前記方法は、磁界強度及びイメージ磁気共鳴データを使用して、修正した磁気共鳴データを算出するステップをさらに有する。場合によって、１個以上の磁界プローブが存在してよく、この場合、空間に依存する磁界強度を、イメージ磁気共鳴データを修正するのに使用してよい。前記方法は、前記修正磁気共鳴データからイメージを再構築するステップをさらに有してよい。この実施形態の利点は、例えば勾配コイルによる磁界内の障害が補償され、より正確な磁気共鳴イメージに間違いなく至ること、であるかもしれない。
【００７６】
別の態様において、本発明はフッ素サンプルを有する磁気共鳴撮像システム用磁界プローブを提供する。前記サンプルは、フルオロエラストマー，フッ素含有イオン液体及びフッ素含有化合物の溶液のいずれか１個を有する。磁界プローブは、前記フッ素サンプルの磁気スピンを操作するための、及び前記フッ素サンプルからフッ素磁気共鳴データを受信するためのアンテナをさらに有する。
【００７７】
別の態様において、本発明は撮像ゾーンとともに磁石を有する磁気共鳴撮像システムを提供する。磁気共鳴撮像システムはラジオ周波数トランシーバをさらに有する。磁気共鳴撮像システムは、本発明の実施形態による磁界プローブをさらに有する。前記磁界プローブは前記ラジオ周波数トランシーバに接続される。前記磁界プローブは前記撮像ゾーン内に位置する。このような磁気共鳴撮像システムの利点は、前に述べた。
【００７８】
別の実施形態において、磁気共鳴撮像システムは、各々がラジオ周波数トランシーバに接続された多様な磁界プローブを有する。いくつかの実施形態において、多様な磁界プローブを、磁気共鳴撮像システムの動的な及び／又は静的な磁界パターンを特徴づけるのに使用してよい。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
図面の簡単な説明：
以下に、例だけとして、図面を参照して、本発明の好ましい実施形態が記載される。図面中、
【図１】Ｆｉｇ．１は、本発明の実施形態による方法を説明するフローチャートを表す。
【図２】Ｆｉｇ．２は、本発明のさらなる実施形態による方法を説明するフローチャートを表す。
【図３】Ｆｉｇ．３は、本発明の実施形態による磁気共鳴撮像システムを説明する。
【図４】Ｆｉｇ．４は、本発明の実施形態による磁界プローブを説明する。
【図５】Ｆｉｇ．５は、本発明の実施形態による磁気共鳴コイルサブシステムを表す。
【図６】Ｆｉｇ．６は、フッ素含有室温イオン液体の一例を表す。
【図７】Ｆｉｇ．７は、フルオロカーボンエラストマーの例を表す。
【図８】Ｆｉｇ．８は、フルオロ無機ポリマーのいくつかの例を表す。
【発明を実施するための形態】
【００８０】
実施形態の詳細な説明：
これらの図において類似番号を付けられた要素は、同等の要素であるか、同じ機能を実行する。すでに先に考察した要素は、もし機能が同等ならば後の図において必ずしも考察しない。
【００８１】
Ｆｉｇ．１は、本発明の実施形態による方法を説明するフローチャートを表す。ステップ１００において、フッ素磁気共鳴データが取得される。次いでステップ１０２において、フッ素磁気共鳴データを使用して、磁界強度が算出される。いくつかの実施形態において、多様な磁界プローブからフッ素磁気共鳴データを取得する。この場合、多様な空間位置における磁界強度が算出されるかもしれない。加えて、イメージ磁気共鳴データの取得により、多様な期間において、もしくは継続的にフッ素磁気共鳴データが取得されるかもしれない。磁界強度それ自体は空間的依存及び／又は時間的依存であってよい。即ち、時間の関数として変化する多次元磁界マップを、Ｆｉｇ．１に示した方法を使用して算出してよい。
【００８２】
Ｆｉｇ．２は、本発明のさらなる実施形態による方法を説明するフロー図を表す。ステップ２００において、フッ素磁気共鳴データが取得される。ステップ２０２において、イメージ磁気共鳴データが取得される。ステップ２００及び２０２はいずれの順番で実施してよく、同時に実施してもよい。次いでステップ２０４において、フッ素磁気共鳴データを使用して、磁界強度が算出される。いくつかの実施形態において、イメージ磁気共鳴データが取得され前に、磁界強度を算出してよい。次いでステップ２０６において、前記磁界強度及び前記イメージ磁気共鳴データを使用して、修正磁気共鳴データを算出する。最後にステップ２０８において、前記修正磁気共鳴データからイメージを再構築する。再び、多様な磁界プローブから、及び多様な時間もしくは間隔を置いて、フッ素磁気共鳴データを取得してもよい。時間及び位置の両方の磁界の変化について、前記修正磁気共鳴データそれ自体を修正してもよい。
【００８３】
Ｆｉｇ．３は、本発明の実施形態による磁気共鳴撮像システム３００の一例を説明する。磁気共鳴撮像システム３００は、磁石３０４を有する。磁石３０４は、貫通する穴３０６を有する超伝導円筒型磁石３０４である。磁石３０４は、超伝導コイルとともに、液体ヘリウムで冷却したクライオスタットを有する。永久もしくは抵抗磁石を使用することも可能である。異なるタイプの磁石の使用が可能であり、例えば分割円筒状磁石及びいわゆる開放型磁石の両方を使用可能である。クライオスタットは磁石のイソ平面（ｉｓｏ−ｐｌａｎｅ）へのアクセスを許すように、２つのセクションに分割されているほかは、分割円筒状磁石は標準円筒型磁石と類似しており、そのような磁石は例えば荷電粒子ビーム療法と共に使用してよい。開放型磁石は２つの磁石セクションを有し、一方は他方の上に、その間に被験者を受容するのに十分な大きさで空間を有する。その２つのセクションの配置はヘルムホルツコイルの配置と類似している。被験者が制限されることが少ないので、開放型磁石は普及している。円筒型磁石のクライオスタット内部に、超伝導コイルの集合が存在する。円筒型磁石３０４の穴３０６の中に、磁気共鳴撮像を実施するのに十分な、磁界が強く且つ均等である撮像ゾーン３０８が存在する。
【００８４】
磁石の穴３０６の中に、磁界勾配コイル３１０のセットも存在する。磁界勾配コイル３１０セットは、磁石３０４の撮像ゾーン３０８内で磁気スピンを空間的に符号化するための磁気共鳴データを取得するのに使用される。磁界勾配コイル３１０は、磁界勾配コイル電源３１２に接続される。磁界勾配コイル３１０は、代表的なものを意図している。典型的には磁界勾配コイル３１０は、３つの直交する空間方向において空間的に符号化するための３つの別々のコイルのセットを含む。磁界勾配コイル電源は、磁界勾配コイルに電流を供給する。磁界勾配コイル３１０に供給される電流は、時間の関数として制御され、傾斜していても（ｒａｍｐｅｄ）パルスであってもよい。
【００８５】
撮像ゾーン３０８内で磁気スピンの向きを操作するための、及び撮像ゾーン３０８内でスピンからの無線伝送を受信するためのラジオ周波数コイル３１４が、撮像ゾーン３０８に隣接する。ラジオ周波数アンテナは、チャネルもしくはアンテナとも呼んでよい。ラジオ周波数コイル３１４は、ラジオ周波数トランシーバ３１６に接続される。ラジオ周波数コイル３１４及びラジオ周波数トランシーバ３１６は、別々の送信及び受信コイル及び別々のトランスミッタ及びレシーバにより置き換えてもよい。ラジオ周波数コイル３１４及びラジオ周波数トランシーバ３１６は代表的なものであると理解されたい。ラジオ周波数コイル３１４は、専用の送信アンテナ及び専用の受信アンテナを表すことをも意図している。同様に、トランシーバ３１６は別々のトランスミッタ及びレシーバを表してもよい。
【００８６】
被験者３１８を、磁石３０４の穴３０６内の被験者サポート３２０上で横にならせる。被験者３１８は部分的に撮像ゾーン３０８内にある。撮像ゾーン３０８内で、磁界プローブ３２２は目に見える。磁界プローブ３２２は多様な磁界プローブを表してもよい。例えば多様な磁界プローブ３２２は、磁石３０４の穴３０６の中の様々な場所に配置可能であった。このことは、磁界の変化の空間的時間的測定を可能にする。単数もしくは複数の磁界プローブ３２２はラジオ周波数コイル３１４中に搭載可能で、これらは被験者３１８の上に自由に横たわっているか、もしくは磁石の穴３０６内に搭載されていてもよい。
【００８７】
磁界勾配コイル電源３１２及びトランシーバ３１６は、コンピュータシステム３２６のハードウェアインターフェース３２８に接続される。コンピュータシステム３２６はプロセッサ３３０をさらに有する。プロセッサ３３０は、ハードウェアインターフェース３２８，ユーザインターフェース３３４，コンピュータストレージ３３６及びコンピュータメモリ３３８に接続される。
【００８８】
コンピュータストレージは、フッ素磁気共鳴データ３４０及びイメージ磁気共鳴データ３４２を含むものとして図示される。磁気共鳴データ３４０，３４２は磁気共鳴撮像システム３００により取得された。コンピュータストレージ３３６は、フッ素磁気共鳴データ３４０からから再構築された磁界マップ３４４を含むものとしてさらに図示される。コンピュータストレージ３３６は、磁界マップ３４４及びイメージ磁気共鳴データ３４２を使用して算出された修正磁気共鳴データ３４５を含むものとしてとしてさらに図示される。コンピュータストレージ３３６は、修正磁気共鳴データ３４５から再構築されたイメージ３４６を含むものとしてとしてさらに図示される。コンピュータストレージ３３６は、パルスシーケンス３４８を含むものとしてさらに図示される。ここで使用されるパルスシーケンスは、磁気共鳴撮像システム３００が磁気共鳴データ３４０，３４２を取得できるようにする命令のセットである。
【００８９】
コンピュータメモリ３３８は、制御モジュール３５０を含むものとして図示される。制御モジュール３５０は、プロセッサが磁気共鳴撮像システム３００の操作及び機能を制御できるようにする、機械によって実行可能な命令を含む。例えば、プロセッサ３３０が磁気共鳴データ３４０，３４２を取得できるようにするコマンドを生成するため、制御モジュール３５０はパルスシーケンス３４８を使用するかもしれない。コンピュータメモリ３３８は、磁界算出モジュール３５２を含むものとしてさらに図示される。磁界算出モジュール３５２は、プロセッサ３３０がフッ素磁気共鳴データ３４０から磁界マップ３４４を算出できるようにする、機械によって実行可能な命令を有する。コンピュータメモリ３３８は、データ修正モジュール３５４を含むものとしてさらに図示される。データ修正モジュール３５４は、プロセッサ３３０が磁界マップ３４４及びイメージ磁気共鳴データ３４２から修正磁気共鳴データ３４５を算出できるようにする、コンピュータによって実行可能なコードを含む。コンピュータメモリ３３８は、イメージ再構築モジュール３５６をさらに含む。イメージ再構築モジュール３５６は、プロセッサ３３０が修正磁気共鳴データ３４５からイメージ３４６を再構築できるようにする、コンピュータによって実行可能なコードを含む。
【００９０】
Ｆｉｇ．４は、本発明の実施形態による磁界プローブを示す。フッ素サンプル４０４で満たされた容器４０２がある。容器４０２は、例えば液体を貯蔵するのに有用であろう。それから、容器４０２に巻きつけられたコイル４０６もしくはアンテナがある。コイル４０６は、フッ素サンプル４０４からのＮＭＲシグナルを励起及び／又は受信するために構成される。コイル４０６は、レシーバ及び／又はトランスミッタに接続するための接続４０８をさらに有する。いくつかの他の実施形態において、例えばフッ素サンプル４０４がフルオロエラストマーである場合、容器４０２及びフッ素サンプル４０４は同一でありえた。例えば、ソリッドな円筒もしくは他の形状は、その時コイル４０６もしくはアンテナの近傍にあるフルオロエラストマーから形成可能であった。
【００９１】
Ｆｉｇ．５は、本発明の実施形態による磁気共鳴コイルサブシステムを表す。この例において、磁気共鳴コイルサブシステム５００は、被験者３１８の頭を取り囲むコイルもしくはアンテナのアレイである。コイルのアレイは、あるいは表面コイルもしくはアレイコイルと称するかもしれない。磁気共鳴コイルサブシステム５００は、多数のコイルエレメント５０２，５０４，５０６，５０８，５１０及び５１２を含む。コイルエレメント５０２乃至５１２は典型的には、同調及び／又は離調エレクトロニクス，整合エレクトロニクス及びプリアンプを包含する。典型的には、１個のコイルもしくはコイルアセンブリ中に４乃至３２個のコイルエレメントがある。磁気共鳴コイルサブシステムは典型的には、メイン磁気共鳴撮像システムから接続可能もしくは着脱可能である。手近にある特定の解剖学構造、例えば頭部、足首、膝、脊柱に最も適当なコイルを取り付ける。この例では頭部が検査されている。典型的には、その解剖学的構造にぴったりフィットするようにこのコイルを設計する。Ｆｉｇ．５に図示される例は、ヘッドコイルの例を表す。さらに磁気共鳴コイルサブシステム５００内部にも、磁界プローブ５１４，５１６，５１８及び５２０がある。該磁界プローブは本発明の一実施態様によるものである。望まれる磁界マップのタイプに依存して、磁気共鳴コイルサブシステム内部に、多数もしくは少数の磁界プローブ５１４乃至５２０が存在するかもしれない。磁界についての空間的情報の大きい程度が望まれるならば、多数の磁界プローブ５１２乃至５２０がコイルサブシステム５００中に含まれるかもしれない。この実施形態において、コイルエレメントインターフェース５２２が示される。コイルエレメントインターフェース５２２は、コイルエレメント５０２乃至５１２を磁気共鳴撮像システムにインターフェース接続するために構成される。いくつかの実施形態において、インターフェース・エレクトロニクスは信号デジタル化を行うかもしれない。またいくつかの実施形態において、インターフェースはコイルエレメント内に組み入れられるかもしれない。コイルサブシステム５００は、磁界プローブインターフェース５２４をさらに有する。磁界プローブインターフェース５２４は例えば、増幅、デジタル化及びデータ圧縮をさらに含むかもしれない。磁界プローブインターフェース５２４はまた、ラジオ周波数送信エレクトロニクス及びことによると送信及び／又は受信スイッチを提供するかもしれない。別の実施形態において、コイルエレメント５０２乃至５１２及び／又は磁界プローブ５１４乃至５２０は、レシーバ及び／又はトランスミッタに直接接続される。
【００９２】
シロキサンが炭素鎖よりも有利な点は、前者がもっと柔らかい傾向にあるということであり、これはフッ素核のＴ１／Ｔ２比に好ましく影響するＦＶＭＱという名称で知られるこのような物質は、例えば「シリコン剤（ｓｉｌａｓｔｉｃ）」として市販されている。このポリマー化合物のフッ素Ｔ１及びＴ２（それぞれ７テスラにおいて５２７ｍｓ及び５ｍｓ）は、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）のようなより普通に知られたパーフルオロカーボン系ポリマー（７テスラにおいて、それぞれ２６００ｍｓ及び０．４ｍｓ）に比べて、磁界プローブにおける使用にかなりもっとふさわしい。
【００９３】
もう一つ別のアプローチは、フッ素含有化合物の溶液を使用することである。溶剤は水もしくは有機溶剤かもしれない。このような材料は通常安定しており、揮発性ではなく、ガラスもしくはプラスチックバイアル内で容易に貯蔵できる（ＨＦ以外）。「水性磁界プローブ」の大きな利点は、溶液に可溶性常磁性化合物を添加することにより、フッ素Ｔ１及びＴ２値を最適値に調整可能であること。例示目的であり、全ての可能性について網羅していないが、この目的に使用してよい多数の典型的な水溶性有機及び無機化合物を下に列挙する。
１．  フッ化物（Ｆ-）含有酸及び塩、例えばＬｉＦ，ＮａＦ，ＫＦ，ＮＨ４Ｆ，ＭｇＦ２，ＣｕＦ２，ＭｎＦ２，等。もっとも顕著には、きわめて高い分子水溶性を有するＲｂＦ（フッ化ルビジウム）もしくは二フッ化水素アンモニウム（ＮＨ４ＨＦ２）が使用できた。常磁性カチオンの使用は、Ｔ１及びＴ２を調節するのに追加の緩和剤が必要ではないという利点を有する。
２．  ＳｉＦ６-含有酸及び塩、例えばＬｉＳｉＦ６，ＮａＳｉＦ６，ＫＳｉＦ６，ＮＨ４ＳｉＦ６，Ｍｇ（ＳｉＦ６）２，Ｃｕ（ＳｉＦ６）２，Ｍｎ（ＳｉＦ６）２，等。これらの塩は易溶性な傾向にある。しかしながら、天然Ｓｉ存在量の４．７％は核スピン（２９Ｓｉ，Ｓ＝１／２）を有する。この核と１９Ｆ核との大きなスカラー結合（１ＪＳｉＦ）は、磁界プローブにおける使用には不利かもしれない。常磁性カチオンの使用は、Ｔ１及びＴ２を調節するのに追加の緩和剤が必要ではないという利点を有する。
３．  ＰＦ６-含有酸及び塩、例えばＬｉＰＦ６，ＮａＰＦ６，ＫＰＦ６，ＮＨ４ＰＦ６，Ｍｇ（ＰＦ６）２，Ｃｕ（ＰＦ６）２，Ｍｎ（ＰＦ６）２，等。これらの塩はは易溶性な傾向にある。しかしながら、リン原子核の天然での存在量の１００％は核スピン（３１Ｐ，Ｓ＝１／２）を有する。この核と１９Ｆ核との大きなスカラー結合（１ＪＰＦ）は、磁界プローブにおける使用には不利かもしれない。常磁性カチオンの使用は、Ｔ１及びＴ２を調節するのに追加の緩和剤が必要ではないという利点を有するかもしれない。
４．  ＢＦ４-−含有酸及び塩、例えばＬｉＢＦ４，ＮａＢＦ４，ＫＢＦ４，ＮＨ４ＢＦ４，Ｍｇ（ＢＦ４）２，Ｃｕ（ＢＦ４）２，Ｍｎ（ＢＦ４）２，等。これらの塩は易溶性な傾向にある。ホウ素同位体の四極子の性質のため、ＢＦ４-含有塩は特に有用かもしれない。ホウ素原子核の天然での存在量の１００％は核スピン（１０Ｂ，Ｓ＝３もしくは１１Ｂ，Ｓ＝３／２）を有するとはいえ、１ＪＢＦスカラー結合の結果としての１９Ｆ−ＭＲ信号分割は、四極子相互作用の結果、きわめて小さい。常磁性カチオンの使用は、Ｔ１及びＴ２を調節するのに追加の緩和剤が必要ではないという利点を有するかもしれない。
５．  トリフラート（トリフルオロメタンスルホナート，ＣＦ３ＳＯ３-，ＯＴｆ-）含有酸及び塩，例えばＬｉ  ＯＴｆ，Ｎａ  ＯＴｆ，Ｋ  ＯＴｆ，ＮＨ４  ＯＴｆ，Ｍｇ（ＯＴｆ）２，Ｍｎ（ＯＴｆ）２，等。常磁性カチオンの使用は、Ｔ１及びＴ２を調節するのに追加の緩和剤が必要ではないという利点を有するかもしれない。
６．  トリフルオロアセタート（ＣＦ３ＣＯ２-）含有酸及び塩、例えばＬｉ  ＣＦ３ＣＯ２，Ｎａ  ＣＦ３ＣＯ２，Ｋ  ＣＦ３ＣＯ２，ＮＨ４  ＣＦ３ＣＯ２，Ｍｇ（ＣＦ３ＣＯ２）２，Ｃｕ（ＣＦ３ＣＯ２）２，Ｍｎ（ＣＦ３ＣＯ２）２，等。常磁性カチオンの使用は、Ｔ１及びＴ２を調節するのに追加の緩和剤が必要ではないという利点を有するかもしれない。
【００９４】
緩和時間を最適値に調節するため、前記水性磁界プローブに添加可能な１９Ｆ−ＭＲ緩和促進のための水溶性物質の例は、以下に列挙される。
１．  Ｇｄ３＋含有塩、例えばＧｄＣｌ３。
２．  ランタニドイオンのいずれか含有する塩。
３．  Ｇｄ３＋含有キレート、例えばＧｄＤＴＰＡ，ＧｄＤＯＴＡ，ＧｄＨＰＤＯ３Ａ，等。
４．  Ｃｕ２＋含有塩、例えばＣｕ（ＮＯ３）２及びＣｕＳＯ４。
５．  Ｍｎ２＋含有、例えばＭｎＳＯ４。
６．  いずれかほかの水溶性常磁性化合物。
【００９５】
表１は、銅（ＩＩ）の使用により水性テトラフルオロボラート（ＢＦ４-）のフッ素Ｔ１及びＴ２緩和時間を調節することにおける実験結果を説明する。
【００９６】
【表１】
2014528344.tif 000003
表１においてａ：  フッ素濃度は溶解テトラフルオロボラートの量及び概算最終体積から算出された。
ｂ：  フッ素Ｔ１値は、標準反復回復ＭＲ（磁気共鳴）パルスシーケンスの使用により磁界強度７テスラで測定された。
ｃ：  フッ素Ｔ２値は、標準ＣＰＭＧ（Ｃａｒｒ−Ｐｕｒｃｅｌｌ−Ｍｅｉｂｏｏｍ−Ｇｉｌｌ）ＭＲパルスシーケンスの使用により磁界強度７テスラで測定された。
ｄ：  常磁性化学種の水溶液を添加する場合沈殿が生じたので、常磁性溶質の実際の濃度はおそらく低い。
【００９７】
原則、最も高い有効磁気モーメント及び好ましい電子緩和時間（例えばＭｎ２＋及びＧｄ３＋）を有する常磁性金属イオンがこの目的に好ましい。なぜならこれらはフッ素Ｔ１及びＴ２について最も高い効果を有することが期待されるからである。あいにく常磁性フッ化物の多くは、どちらかというと低い溶解性生成物を有する。ＢＦ４-，ＰＦ６-及びＳｉＦ６-は加水分解の場合、遊離のフッ化物イオンを生成し得るので、常磁性金属イオンの多くについて実際に達成可能なＴ１及びＴ２における最大縮小がかなり制限されるかもしれない。しかしながら、ＣｕＦ２は、比較的高い溶解性の生成物及びＣｕ２＋イオンを有するので、このアプローチについて非常に有用であることが期待される。Ｃｕ（ＢＦ４）２の濃縮水溶液は、所望の値に対応する緩和時間（Ｔ１＝０．６ｍｓ，Ｔ２＝０．３ｍｓ）を示した。
【００９８】
第３のアプローチは、フッ素含有，室温イオン液体（例えば、アニオンがテトラフルオロボラート，ヘキサフルオロホスファート，テトラフルオロアルミナート，ヘキサフルオロアンチモナート，ヘキサフルオロアルセナート，ビス（トリフルオロメタン）スルホンイミド，トリス（トリフルオロメチルスルホニル）メチド，もしくはトリフラートの使用である。後者３つのアニオンが加水分解感受性がすくなく毒性が少ないので、好ましいかもしれない。イオン液体は、磁界プローブにおける適用に関して、以下の好ましい特性のユニークな組み合わせを有する。
１．  室温の液体なので、Ｔ２は固体に比べて本質的に長い。
２．  純粋な物質なので、濃度及びしたがって１９Ｆ  ＭＲシグナルも本質的に高い。
３．  常磁性イオンは純粋なイオン液体に容易に溶解可能であり、１９Ｆ−ＭＲ  Ｔ１緩和時間は実際の値（以下の表２における結果を参照）に調節可能である。
４．  水が存在しないので、容器が正しく密封されているならば、フッ素含有アニオンの加水分解のリスクがない。
５．  物質は滑りにくく、揮発性ではない（イオン液体は非常に低い蒸気圧を有することが知られる）、酸化もしくは還元による変質に感受性ではない（イオン液体は高い導電性を有することが知られる）。
【００９９】
Ｆｉｇ．６は、フッ素含有室温イオン液体６００の一例（テトラフルオロホウ酸１−ブチル−４−メチルピリジニウム）を表す。
【０１００】
Ｆｉｇ．７は、フルオロカーボンエラストマー７００の例を表す。モノマーの繰り返しの数はｌ，ｍ，及びｎで示される。
【０１０１】
Ｆｉｇ．８は、フルオロ無機ポリマー８００のいくつかの例を表す。ラベルされたポリマー８０２はフルオロシリコーンである。ラベルされたポリマー８０４はフルオロホスファゼンである。モノマーの繰り返しの数はｌ，ｍ，及びｎで示される。Ｒはアルキル鎖を表し、ＲＦはフッ素化されたアルキル基を表す。
【０１０２】
フッ素含有ポリマーは、ＭＲ磁界プローブのための１９Ｆ−ＮＭＲシグナルに必要とされるフッ素核の主な供給源としても使用されるかもしれない。フルオロエラストマーは、アモルファスで、そのガラス転移温度より上に存在するフッ素含有ポリマーの特別なクラスを構成し、その結果かなりのセグメント運動が可能である。結果として、他のフッ素含有ポリマーと比較して、これらのポリマーは比較的高い粘弾性、特に低いヤング率、及び高い降伏歪みを示す。よって、他のフッ素含有ポリマーと比較して、フルオロエラストマーはより好ましい（即ちより小さい）Ｔ１／Ｔ２比を有することが期待される。典型的な例は、フルオロカーボンエラストマー例えばフッ化ビニリデン系，テトラフルオロエチレン系，パーフルオロメチルビニルエーテル，クロロトリフルオロエチレン系，ペンタフルオロプロピレン系，及びヘキサフルオロプロピレン系エラストマー（Ｆｉｇ．７を参照）及びフルオロ無機ポリマー例えばフルオロシリコーン及びフルオロホスファゼン（Ｆｉｇ．８を参照）である
表２は、いくつかのフッ素含有、室温イオン液体について、Ｔ１及びＴ２緩和時間を調節することにおける実験結果を説明するＴ１及びＴ２緩和時間を調節することにおける実験結果を説明する。１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド及びテトラフルオロホウ酸１−ブチル−４−メチルピリジニウムのＴ１及びＴ２緩和時間は、Ｍｎ（Ｔｆ）３の２０ｍｇ／ｇ  を添加する前及び後の両方測定した。
【０１０３】
【表２】
2014528344.tif 000004
表２においてａ：  フッ素濃度はイオン液体の密度から算出された。
ｂ：  フッ素Ｔ１値は、標準反復回復ＭＲ（磁気共鳴）パルスシーケンスの使用により磁界強度７テスラで測定された。
ｃ：  フッ素Ｔ２値は、標準ＣＰＭＧ  ＭＲパルスシーケンスの使用により磁界強度７テスラで測定された。
ｄ：  激しく撹拌した後、及びいくつかの加熱例冷却周期の後でさえ最終混合物が不透明に出現したので、常磁性溶質の実際の濃度はおそらく低い。
【０１０４】
この表のデータは、フッ素含有室温イオン液体のＴ１及びＴ２緩和時間両方をどのように減らせるかを説明する。連続的な磁界測定をより迅速に行うことを可能にするので、Ｔ１緩和時間の減少は特に有益である。何回まで磁界測定が可能かについての限界はＴ２緩和時間である。両方の場合におけるＴ２値は、低濃度Ｍｎ（Ｔｆ）３を使用することにより少なくとも１００ｍｓまで増えるかもしれない。
【０１０５】
本発明は図面及び前述の説明において詳細に記載、説明してきたが、このような記載及び説明は説明的もしくは例示的なもので個別的でないとみなすべきである。本発明は開示された実施形態に限定されない。
【０１０６】
開示された実施形態に対する他のバリエーションを、本願発明を実施するに当たり、図面、開示内容及び付属の請求項を検討することにより、当業者には理解及び実施可能である。請求項において、用語「有する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は他の要素もしくはステップを除外しないし、不定冠詞「ａ」もしくは「ａｎ」は複数を除外しない。単一のプロセッサもしくは他のユニットは、請求項で列挙されたいくつかの項目の機能を発揮し得る。ある手段が同時に様々な従属請求項に列挙されているという事実だけでは、これらの手段の組み合わせが有利に使用できないことを意味するのではない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと一緒にもしくは一部として提供される適当な媒体（例えば光記憶媒体もしくはソリッドステート媒体）において格納／配信されてよいが、他の形態で（例えばインターネットもしくは他の有線もしくは無線遠隔通信システムを介して）配信されてもよい。請求項中のいずれの参照記号は、範囲を限定するものとして解釈するべきではない。
参照番号の一覧：
３００：  磁気共鳴撮像システム
３０４：  磁石
３０６：  磁石の穴
３０８：  撮像ゾーン
３１０：  磁界勾配コイル
３１２：  磁界勾配コイル電源
３１４：  ラジオ周波数コイル
３１６：  トランシーバ
３１８：  被験者
３２０：  被験者サポート
３２２：  磁界プローブ
３２６：  コンピュータシステム
３２８：  ハードウェアインターフェース
３３０：  プロセッサ
３３２：  ユーザインターフェース
３３４：  ユーザインターフェース
３３６：  コンピュータストレージ
３３８：  コンピュータメモリ
３４０：  フッ素磁気共鳴データ
３４２：  イメージ磁気共鳴データ
３４４：  磁界マップ
３４５：  修正磁気共鳴データ
３４６：  イメージ
３４８：  パルスシーケンス
３５０：  制御モジュール
３５２：  磁界算出モジュール
３５４：  データ修正モジュール
３５６：  イメージ再構築モジュール
４０２：  容器
４０４：  フッ素サンプル
４０６：  コイルもしくはアンテナ
４０８：  レシーバのための接続
５００：  磁気共鳴コイルシステム
５０２：  コイルエレメント
５０４：  コイルエレメント
５０６：  コイルエレメント
５０８：  コイルエレメント
５１０：  コイルエレメント
５１２：  コイルエレメント
５１４：  磁界プローブ
５１６：  磁界プローブ
５１８：  磁界プローブ
５２０：  磁界プローブ
５２２：  コイルエレメントインターフェース
５２４：  磁界プローブインターフェース
６００：  イオン液体
７００：  フルオロカーボンエラストマー
８００：  フルオロ無機ポリマー
８０２：  フルオロシリコーン
８０４：  ポリフルオロホスファゼン
【図１】
2014528344.tif 000005
【図２】
2014528344.tif 000006
【図３】
2014528344.tif 000007
【図４】
2014528344.tif 000008
【図５】
2014528344.tif 000009
【図６】
2014528344.tif 000010
【図７】
2014528344.tif 000011
【図８】
2014528344.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成26年4月18日(2014.4.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴撮像システム内の磁界を測定する方法であって、
前記磁気共鳴撮像システムは撮像ゾーンを提供する磁石を有し、
前記磁気共鳴撮像システムはラジオ周波数トランシーバをさらに有し、
前記磁気共鳴撮像システムは磁界プローブをさらに有し、及び
前記磁界プローブ（フィールドプローブ）は前記撮像ゾーン内に位置し、
前記磁界プローブはフッ素サンプルを有し、
前記フッ素サンプルはフルオロエラストマー、フッ素含有イオン液体及びフッ素イオン含有化合物の溶液のいずれか１個を有し、
前記磁界プローブは前記フッ素サンプルの磁気スピンを操作するための、及び前記フッ素サンプルからフッ素磁気共鳴データを受信するためのアンテナをさらに有し、及び
前記アンテナは前記ラジオ周波数トランシーバに接続され、
当該方法は以下のステップ：
前記磁気共鳴撮像システムを使用して、フッ素磁気共鳴データを取得するステップ；及び
前記フッ素磁気共鳴データを使用して、磁界強度を算出するステップ；
を有する方法。
【請求項２】
前記フッ素サンプルはフッ素含有イオン液体を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記フッ素含有イオン液体はアニオンを有し、
前記アニオンは、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド，テトラフルオロボラート，ヘキサフルオロホスファート，テトラフルオロアルミナート，ヘキサフルオロアンチモナート，ヘキサフルオロアルセナート，ビス（トリフルオロメタン）スルホンイミド，トリス（トリフルオロメチルスルホニル）メチド及びトリフラートのいずれか１個である
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記フッ素含有イオン液体はフッ素緩和剤をさらに有する請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記フッ素含有イオン液体は１−エチル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドもしくはテトラフルオロホウ酸１−ブチル−４−メチルピリジニウムであり、
前記フッ素緩和剤はトリフルオロメタンスルホン酸マンガンもしくはトリフルオロメタンスルホン酸ガドリニウムである
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記フッ素サンプルはフルオロエラストマーを有する請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記フルオロエラストマーは、シロキサン，フッ素化ポリシロキサン（すなわちＦＶＭＱ），フッ素含有ポリマー，メチルビニルシリコーン，フッ素含有ポリマー，フッ化ビニリデンエラストマー，テトラフルオロエチレンエラストマー，パーフルオロメチルビニルエーテル，クロロトリフルオロエチレン系エラストマー，ペンタフルオロプロピレン，ヘキサフルオロプロピレンエラストマー，フルオロ無機ポリマー，フルオロシリコーン及びフルオロホスファゼンのいずれか１個である請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記フッ素サンプルはフッ素含有化合物の溶液を有する請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記フッ素含有化合物は、トリフルオロ酢酸，トリフルオロ酢酸塩，フッ化水素酸，フッ化物塩，ヘキサフルオロケイ酸，ヘキサフルオロケイ酸塩，ヘキサフルオロリン酸，ヘキサフルオロリン酸塩，フルオロホウ酸，フルオロホウ酸塩，テトラフルオロホウ酸塩，テトラフルオロホウ酸ナトリウム，テトラフルオロホウ酸銅（ＩＩ），トリフルオロメタンスルホン酸及びトリフルオロメタンスルホン酸塩のいずれか１個である請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記フッ素含有化合物の溶液はフッ素緩和剤をさらに有する請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記フッ素含有化合物はテトラフルオロホウ酸ナトリウムであり、前記フッ素緩和剤は硝酸銅（ＩＩ）三水和物である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記フッ素含有化合物はカチオンを有し、前記カチオンは常磁性金属イオン、銅（ＩＩ）、マンガン（ＩＩ）、ランタニド系列の３価イオンのいずれか１個である請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
以下のステップ：
磁気共鳴撮像システムを使用して、被験者からイメージ磁気共鳴データを取得するステップ；
前記磁界強度及び前記イメージ磁気共鳴データを使用して、修正磁気共鳴データを算出するステップ；及び
前記修正磁気共鳴データからイメージを再構築するステップ；
をさらに有する前記請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
フッ素サンプルであって、フルオロエラストマー、フッ素含有イオン液体及びフッ素イオン含有化合物の溶液のいずれか１個を有する前記サンプル；及び
前記フッ素サンプルの磁気スピンを操作するための、及び前記フッ素サンプルからフッ素磁気共鳴データを受信するためのアンテナ；
を有する磁気共鳴撮像システムのための磁界プローブ。
【請求項１５】
撮像ゾーンを提供する磁石を有する磁気共鳴撮像システムであって、
当該磁気共鳴撮像システムはラジオ周波数トランシーバをさらに有し、
当該磁気共鳴撮像システムは請求項１４に記載の磁界プローブをさらに有し、
前記磁界プローブは前記ラジオ周波数トランシーバに接続され、及び
前記磁界プローブは前記撮像ゾーン内に位置する、
磁気共鳴撮像システム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
フッ素分子により発生した無線周波数放射は水素スピンにより作り出された信号に干渉しないので、典型的にはフッ素を磁界プローブのために使用する。フッ素サンプルは、フルオロエラストマー，フッ素含有イオン液体，及びフッ素イオン含有化合物の溶液のいずれか１個を有する。特に磁界プローブは、すでに述べたサンプルの３つのタイプのいずれか１個から構成できる。磁界プローブは、前記フッ素サンプルの磁気スピンを操作するための、及び前記フッ素サンプルからフッ素磁気共鳴データを受信するためのアンテナをさらに有する。アンテナは、前記ラジオ周波数トランシーバに接続される。当該方法は、前記磁気共鳴撮像システムを使用して、フッ素磁気共鳴データを取得するステップを有する。当該方法は、前記フッ素磁気共鳴データを使用して、磁界強度を算出するステップを有する。磁気共鳴データを取得するとき、磁界内の変化を測定するのに磁界プローブを使用してよいので、この実施形態は有利かもしれない。例えば、磁気共鳴撮像システムは、撮像ゾーン内の磁界を変化させる勾配コイルを有してよい。磁気共鳴データを取得する間中、精密な磁界データを取得することは、磁場均一性(ｆｉｅｌｄ  ｈｏｍｏｇｅｎｅｉｔｉｅｓ)による磁気共鳴データの修正を可能にし、それ故より精密な磁気共鳴イメージが構築されるかもしれない。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
別の実施形態において、フッ素含有イオン液体はフッ素緩和剤をさらに有する。ここで使用される緩和剤は、Ｔ１及び／又はＴ２緩和時間を減らすのに使用される作用剤である。ここで使用されるフッ素緩和剤は、フッ素イオン含有化合物もしくは物質のための緩和剤である。Ｔ１緩和時間が大きく低下し得るので、フッ素含有イオン液体へのフッ素緩和剤の追加は有利かもしれない。Ｔ１緩和時間低下はＮＭＲシグナルをより頻繁に且つより完全に励起することを可能にするので、Ｔ１緩和時間の低下は有利である。
【国際調査報告】
2014528344.tif 000013
2014528344.tif 000014
2014528344.tif 000015