(57)【要約】  磁気共鳴検査システムは、分極させられた双極子における共鳴を誘起させる及び検査されるための対象からの磁気共鳴信号を受信するためのＲＦシステム並びにフォトニックなものに基づいた過分極デバイスを具備する。フォトニックな放射を放出するための電磁的な源、電磁的な放射へ軌道角運動量を分与するためのモードコンバーター、モードコンバーターから、転送された軌道角運動量を介して双極子を分極させるために軌道角運動量が付与された回折させられた又は屈折させられたフォトニックなビームを選択するための空間的なフィルター、拡張されたターゲットのゾーンにわたって軌道角運動量が付与されたフォトニックなビームを適用するためのビームコントローラー。
2012529961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴検査システムであって、
分極させられた双極子において共鳴を誘起させる及び検査される対象からの磁気共鳴信号を受けるためのＲＦシステム、
フォトニックな放射を放出するための電磁的な源、
電磁的な放射へ軌道角運動量を分与するためのモードコンバーター、
前記モードコンバーターから、転送された軌道角運動量を介して双極子を分極させるための軌道角運動量が付与された回折させられた又は屈折させられたフォトニックなビームを選択するための空間的なフィルター
を備えたフォトニックなものに基づいた過分極デバイス、
拡張されたターゲットのゾーンにわたって軌道角運動量が付与されたフォトニックなビームを適用するためのビームコントローラー
を具備する、磁気共鳴検査システム。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気共鳴検査システムにおいて、
前記ビームコントローラーは、前記拡張されたターゲットのゾーンにわたって軌道角運動量が付与されたフォトニックなビームをスキャンするためのビームスキャナーとして配置されたものである、磁気共鳴検査システム。
【請求項３】
請求項１に記載の磁気鳴検査システムにおいて、
前記フォトニックなもの基づいた分極デバイスは、軌道角運動量が付与された複数のフォトニックなビームを発生させるために構成されたものである、磁気共鳴検査システム。
【請求項４】
請求項２に記載の磁気共鳴検査システムにおいて、
前記ビームコントローラーは、拡張されたターゲットのゾーンにわたって軌道角運動量が付与されたフォトニックなビームをスキャンするために前記位相ホログラムを変更するための前記位相ホログラムのための電子的なコントローラーとして配置されたものである、磁気共鳴検査システム。
【請求項５】
請求項３に記載の磁気共鳴検査システムにおいて、
前記ビームコントローラーは、軌道角運動量が付与された複数のフォトニックなビームを放出するための前記位相ホログラムのための電子的なコントローラーとして配置されたものである、磁気共鳴検査システム。
【請求項６】
請求項３に記載の磁気共鳴検査システムにおいて、
前記電磁的な源は、複数のフォトニックなビームを発生させるために構成されたものであると共に、
前記過分極デバイスは、前記位相ホログラムへと前記複数のフォトニックなビームを向けるためのフォトニックな配置を含む、
磁気共鳴検査システム。
【請求項７】
請求項２に記載の磁気共鳴検査システムにおいて、
前記ビームスキャナーは、拡張されたターゲットのゾーンにわたって軌道角運動量が付与されたフォトニックなビームをスキャンするための可動のミラーが提供されたものである、磁気共鳴検査システム。
【請求項８】
請求項４又は５に記載の磁気共鳴検査システムにおいて、
前記ビームコントローラーは、さらに、拡張されたターゲットのゾーンにわたって軌道角運動量が付与されたフォトニックなビームを向けるために前記空間的なフィルターを制御するためのフィルターコントロールを含む、磁気共鳴検査システム。
【請求項９】
請求項５に記載の磁気共鳴検査システムにおいて、
前記電子的なコントローラーは、前記拡張されたターゲットのゾーンにわたってスキャンするように軌道角運動量が付与された回折させられたフォトニックなビームをスキャンするためにもまた前記空間的なフィルターを制御するために配置されたものである、磁気共鳴検査システム。
【請求項１０】
請求項４に記載の磁気共鳴検査システムにおいて、
前記ビームスキャナーは、前記拡張されたターゲットのゾーンにわたってスキャンするように軌道角運動量が付与された回折させられた又は屈折させられたビーム前記位相ホログラムからの選択を制御するためのフィルターコントロールが提供されたものである、磁気共鳴検査システム。
【請求項１１】
請求項１に記載の磁気共鳴検査システムにおいて、
前記ビームコントローラーは、
（ｉ）  軌道角運動量が付与された複数のフォトニックなビームを放出するために位相ホログラムのための又は複数のフォトニックなビームを発生させるために構成されたものである電気的な源のものの電子的なコントローラー、及び、
（ｉｉ）  前記拡張されたターゲットのゾーンへと軌道角運動量が付与された複数のフォトニックなビームを向けるために前記位相ホログラム及び自由選択で空間的なフィルターを制御すること
の機能を組み合わせる、磁気共鳴検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
発明は、フォトニックなものに基礎が置かれた過分極デバイスが提供された磁気共鳴検査システムに属する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
そのような磁気的な共鳴［磁気共鳴］の検査システムは、国際的な出願ＰＣＴ／ＩＢ２００８／０５５４４４において記載されたものである。知られた磁気的な共鳴の検査システムは、光学的に基礎が置かれたものであるところの過分極デバイスを具備する。特定のものにおいて、過分極デバイスは、軌道の角度的な運動量［軌道角運動量］が付与されたものであるところの光学的な（例．光）ビームを発生させる。光ビームの軌道の角度的な運動量（ＯＡＭ）は、（核の又は分子の）分極を発生させるために（核の又は分子の）双極子（又はスピン）と統合する。これの分極は、ＲＦ−放射によって励起されたものであると共に、励起の緩和において、磁気的な共鳴の信号は、発生させられたものである。これらの磁気的な共鳴の信号から、磁気的な共鳴のイメージは、再構築されたものである。分極が光ビームの軌道の角度的な運動量によって発生させられたものであるという理由のために、外部の磁気的な場［磁場］の無いもの又は弱い磁気的な場のみのいずれかは、相対的に高い信号−対−雑音比を備えた磁気的な共鳴の信号を発生させるために必要とされたものである。知られた光学的なものに基礎が置かれた過分極デバイスにおいて、ＯＡＭの相互作用の確率は、ビームの直径がより小さいものであるとき、より高いものである。光学的な波長について、最大のＯＡＭの相互作用は、エアリーディスクのあたりで起こることになる。このように知られた磁気的な共鳴の検査システムは、最も小さいビームの直径によって限定されたものであるところの、対象の制限の領域からのみ磁気的な共鳴の信号を得ることになる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
発明の概要
本発明の目的は、調べられる目的の拡張したゾーンから磁気共鳴信号を得る、フォトニック・ベースの過分極装置を備える磁気共鳴検査システムを提供することにある。
【０００４】
この目的は、磁気共鳴によって本発明の信号を成し遂げられる：極性を与えられた双極子の反響を誘発して、磁気共鳴を受信するＲＦ−システムは、調べられる目的から信号を送る；：を有するフォトニック・ベースの過分極装置フォトニック放射線を発するための電磁気のソース；−軌道角運動量をフォトニック放射線に与えるモード・コンバータ；モード・コンバータから転送された軌道角運動量を経て双極子に極性を与えるための軌道角運動量を与えられる回析されたか屈折するフォトニック光線を選ぶ空間フィルタ；−拡張したターゲットゾーンの上の軌道角運動量を与えられる光線を適用する光線コントローラ。
【０００５】
光線コントローラが拡張したターゲットゾーンの上のＯＡＭを有するフォトニック光線を適用するので、反響が信号を送る磁性物質は拡張したターゲットゾーンから磁気共鳴信号を生成する。拡張したターゲットゾーンは、光線焦点スポットより非常に大きい（まさしく）、例えば、周知の磁気共鳴が信号を送るエアリーディスクは、磁気共鳴信号を生成する。ＯＡＭを与えられるフォトニック光線が、フォトニック・ソースから電磁放射からフォトニック光線からモード・コンバータによってできる。モード・コンバータは例えば一組の円柱状レンズを含む。そして、任意に異なる天使で配置される。あるいは、位相板またはホログラム・プレートの形の実施例のために、モード・コンバータは、位相ホログラムを含む。位相ホログラムは、また、空間モジュレータを有するコンピュータ生成されたホログラムによって形成されることができる。この種の位相ホログラムの非常に実際的な実施例は、ホログラム・パターンが発生することができるいわゆるＬｃｏＳ（Ｓｉｌｉｃｏｎ上の液クリスタル）パネルによって形成される。より小さいより良好であるが、最小限の光線幅が成し遂げるのに必要でない光線幅。最後に、理論は、分極化の確率が絶対の光線幅と比例していることを示す。光線の焦点スポットは、横に、そして、深さ位置に沿って、多くの方法で表現されることができる。鏡／集束エレメントは、回転することができるかまたは物理的に翻訳されることができる。集束エレメントの曲率半径は変えられることができる。そうすると、焦点深度は異なる深さへ移動する、ビームスプリッタまたは鏡は各々異なる焦点に集まっている深さを有する交互のフォトニック経路に沿ってフォトニック光線を送ることができる、または、ＯＡＭ資産を贈与された光線が異なる深さで焦点に集まるように、位相ホログラムの特性は変えられることができる（例えば、コンピュータ制御のＬＣｏＳパネルを使用するかまたは多数の位相板を使用することによって）。異なる深さで焦点に集まるシステムを設計するときに、光源の波長（ｓ）が深さの所望の範囲にまで入りこむことが可能であるのに任意に選ばれて。ＯＡＭを与えられるフォトニック光線は光学光線でありえる。そして、すなわち可視放射線（例えば３８０ナノメートルおよび７８０ナノメートルの間で）の範囲の波長を有する。１．３μｍ（はるかに赤外線の）につき４００ナノメートル（紫外線の）からの範囲の波長を有する特に光学放射線は、使用されることができる。紫外線にからの遠い赤外線に対する範囲の波長のために、半導体レーザ（例えばＧａＮ、ＧａＡｓまたはＧａＩｎＰに基づいて）は、電磁放射の出所として使用されることができる。光学放射線によって、調べられる材料（例えば組織）の分子の電子の電子軌道と相互に作用して、電子回転方位が生じる。フォトニック光線の軌道角運動量は、分子回転状態によって結合して、分子を東向きにする。したがって、過分極は、強化される。その後、超微細相互作用を経由して、電子回転は、材料の核へ移される。最後に、過分極化された核はＲＦ−パルスに興奮している（はじき飛んだ）、そして、好適な方位への復帰（前進によって）に応じて、磁気共鳴信号は発生する。調べられるために、���長は、電子の電子軌道を刺激することを必要とする吸収対材料への必須の浸透深さの（例えば組織）レベルの間の適切な妥協を基礎として選択される。
【０００６】
代わりにまた、紫外線（４００ナノメートル以下）または赤外線（７８０ナノメートルを超える）のような他の波長範囲は、使用されることができる。全てのこれらの実施例は、フォトニック期間までに含まれる。電磁気のソースは、したがって、これらの範囲のいずれかの波長を有するフォトニック放射線を発する。
【０００７】
これらの、そしてまた他の、本発明の態様は、従属する請求の範囲において定められる実施例に関して、更に精密にされる。
【０００８】
それぞれの実施例によれば、拡張したターゲットゾーンを通じて適用されるＯＡＭを与えられる光学光線が生じて、拡張したターゲットゾーンの核であるか分子双極子と相互に作用するさまざまな原理が、ある。拡張したターゲットゾーンは、領域または調べられる目的上のまたは体積でありえる。
【０００９】
本発明の一態様によれば、ＯＡＭを与えられる光学光線は、拡張したターゲットゾーンを通じて走査される。このように、ＯＡＭを与えられる光学光線は走査されるエアリーディスクの分極化を起こす。そして、すなわちターゲットゾーンを通じて位置がずれる。
このような方法で、磁気共鳴信号は、順次ターゲットゾーンのエアリーディスクの異なる位置から得られる。一実施例において、ＯＡＭを与えられる光学光線は、可動であるか回転可能な鏡を経由して、ターゲットゾーンを通じて走査される。特別なステップは、光学光線が鏡によって反射されるときに、ＯＡＭが保存されることを確実にするためにとられる必要はない。入射角は、問題でない。実施例本発明の態様によれば、位相ホログラムは、光学光線が位相ホログラムからＯＡＭを与えたスペースにおいて並進するために電子制御である。位相ホログラムは、ＯＡＭを与えられるラゲール−ガウス光学光線に光学ソースから例えば光学放射線のガウスの光を変えるように機能する。位相ホログラムからＯＡＭを与えられる光学光線の方向は、ホログラム・パターンに依存する。例えば、位相ホログラムが空間光変調器ＬｃｏＳ（シリコン上の液晶）パネルによって形成される時。このパターンは、電子的に修正されることができる。入射ビームが位相ホログラムと相互に作用するときに、多くの回折光線はＯＡＭ（上記の如く、空間フィルタは、所望の回折光線を選ぶために用いる）によって発生する。位相ホログラムの幾何学的な特性を修正することは、回折パターンの幾何学的な特性が制御されることを可能にする。例えば、位相ホログラムの角度を変えることは、回折光線の角度を変える。また、回折光線は、ＬＣｏＳパネル（またはちょうど「分岐した耳触りなパターン」を含む位相ホログラムの中心の部分を翻訳することによって）上の位相ホログラムを翻訳することによって翻訳されることができる。焦点スポット場所の最終的な変化は、位相ホログラム特性および光学システム（例えばレンズおよび鏡）の変化の機能である。周辺の光線が位相ホログラムの特性を変えていることを提議することは、小さい（すなわちサブ−ミリメートル）領域の中に焦点スポットを周辺に動かすことにより適当である。より大きな翻訳のために、鏡を使用することは、最高である。最後に、それは、それが多数の「分岐した耳触りなパターン」地方を含むように、位相ホログラムが修正されることができる点に注意するに値する；これは、ＯＡＭ光線の配列が選ばれて、分極化のために使われることを可能にする。
【００１０】
従来の（コンピュータ）モニタ上の画像が制御される同じ方法で、位相ホログラムを形成するＬＣｏＳパネルは、制御されることができる。従って、位相ホログラム・パターンは画像を作成するためにソフトウェア（例えばＭａｔｌａｂに流れているカスタム・プログラム）を使用して発生することができる。そして、それはそれから、コンピュータの標準のグラフィックス・ハードウェアを使用しているＬＣｏＳパネルに表示される。もちろん、若干の実施態様は、自分自身のソフトウェア・インタフェース、ソフトウェアドライバおよびグラフィクス・コントローラ・ハードウェアを有するＬＣｏＳパネルを使用する。同じＯＡＭ値を有する多数のＯＡＭ光線を発生させる位相ホログラムは、複数の分岐した耳触りなパターンを有する。分岐した耳触りなパタパタいう音を有する位相ホログラムの各々の部分から放射する役立つ回折光線は、スペースにおいて各々と重ならない。
【００１１】
次の本発明の態様において、フォトニック・ベースの過分極装置は、ＯＡＭを与えられる複数の光学光線を生じる。このように、これらの、ＯＡＭを与えられるいくつかの光学光線は、ターゲットゾーンの上の複数のエアリーディスク（ＯＡＭを与えられる各々の光学光線のための１）の分極化を起こす。このような方法で、磁気共鳴信号は、ターゲットゾーンの異なる位置から平行に得られる。本発明の一実施例において、光学的ベースの過分極装置は、位相ホログラム上へ光学であるか、フォトニック放射線のいくつかの光を発する光学ソースを備えている。あるいは、いくつかの個々の光学ソースは、位相ホログラム上へ光学放射線（個々の光学ソースからの１つの光線）のこれらの光を発するために出力されることができる。それから、光学放射線の光の各々は、位相ホログラムにＯＡＭを与えられる個々の光学光線を発させる。もう一つの実施例では、位相ホログラムは、光学放射線の１つの入射ビームから複数の光学光線を生成するために電子制御である。一般に、位相ホログラムが単一であるか多数の分岐した耳触りなパターンを含むかどうか、電子制御部は同じことである。ソフトウェアは、単にＬＣｏＳパネルに表示される異なるパターンを生成する。
【００１２】
本発明の他の態様では、空間フィルタは、ＯＡＭを与えられる適当な回析された光学光線（ｓ）を選ぶために制御される。これは、ＯＡＭを与えられる光学光線（ｓ）で行く拡張したターゲットゾーンに対する支配力を高める。  本発明の複合型接近によれば、ＯＡＭを与えられる複数の光学光線は、平行に発生するすなわち同時に、そして、ＯＡＭを与えられる光学光線のこの複数は、拡張したターゲットゾーンを通じて走査されるラスタである。ソースからまたはＯＡＭを与えられるいくつかの光学光線を生成するホログラム・パターンによって構成される位相ホログラムの上の光学放射線の単一の光から、ＯＡＭを与えられる複数の光学光線は、光学放射線の複数の光から、またはさらに一般的にいえばフォトニック放射線から発生することができる。ラスタ・スキャンは、可動であるか回転可能な鏡によってまたはホログラム・パターンを変化させることによって実行されることができる。スキャンしている正確なラスタは、また、ＯＡＭを与えられる光学光線の空間ろ過を適応させることによって達成される。
【００１３】
拡張したターゲットゾーンから得られる磁気共鳴信号から、磁気共鳴映像は、再建されることができる。そのために、磁気共鳴信号は、磁気勾配符号化として例えば空間的にコード化されることを必要とする。事実、ローカル分極化からの空間符号化は、実は、勾配が多くの理由により、使われる方法より優れている。第一に、分極化は、ミクロン以下の大きさを設定された寸法を有する１ボクセルに制限されることができる；従って、このサイズのボクセル全体にスキャンしているラスタは、極めて高い解像度イメージ（もちろん、取引は、この方法を有するイメージング時間およびボクセル・サイズの間でなされることができる）を出す。加えて、このラスタを走査している方法が画像領域（フーリエ領域でない）のデータを集めた時から、人工産物（例えばアンダーサンプリングしている、化学シフトまたは運動から起き上がる人）の特定のタイプは少しも起こらない。
【００１４】
あるいは、磁気共鳴分光学データは、ターゲットゾーンから磁気共鳴信号から再建されることができる。
【００１５】
一旦方法がＯＡＭを経由して急速に資産を贈与されたフォトニックばんという音を与えるために用いるならば、一方では、画像の分極化が切って、または体積、空間符号化は、従来の勾配分野を使用して、その後完成していることがありえる。
【００１６】
磁気共鳴信号からも、（空間的に、分解された）ＭＲスペクトルは、引き出されることができる。磁気共鳴映像およびＭＲスペクトルは、内部材料含有量に関する情報またはターゲットゾーンの形態を得るために役立つ。
【００１７】
本発明の別の態様は、患者の前立腺の検査の方向を目指す。そのために、ＯＡＭフォトニック光線は、前立腺の組織の範囲内で分子を過分極化するために使用される。それから、磁気共鳴分光学情報はこれらの過分極化された分子から得られる、そして、前立腺ガンまたは他の前立腺疾患を評価するために、分光器の情報を分析する。望ましくは、これらの合成物の１３Ｃ核がＯＡＭフォトニック光線を有する相互作用を経由して過分極化されるという点で、ピルビン酸塩、アリニンおよび乳酸塩は過分極化される。それから、１３Ｃ磁気共鳴スペクトルは、前立腺疾患の評価されたインジケータである。特に、増加した乳酸塩およびアニリンは、ガン組織の存在のための良好なインジケータを平らにする。
【００１８】
これらの、そしてまた他の、本発明の態様は、以下に記載されている実施例に関して解明されて、添付の図面に関してそこにおいて、図面の説明を要約する
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、ＯＡＭを備えた光を付与するための光学的な要素の発明の例示的な配置を示す。
【図２】図２は、磁気共鳴のスキャナーとの連結においてより上に記載されたようなＯＡＭが付与された光を放出するデバイスを示す。
【図３】図３は、反射性の位相ホログラムのパターン（左）及び関連させられた生じさせられた回折させられたビームの投射（右）の例を示す。
【図４】図４は、分岐させられたグレーティングのパターンの例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図面の手短な記載
図１は、ＯＡＭを備えた光を付与するための光学的な要素の発明の例示的な配置を示す、
図２は、磁気共鳴のスキャナーとの連結においてより上に記載されたようなＯＡＭが付与された光を放出するデバイスを示す、
図３は、反射性の位相ホログラムのパターン（左）及び関連させられた生じさせられた回折させられたビームの投射（右）の例を示す、
図４は、分岐させられたグレーティングのパターンの例を示す。
【００２１】
図面の手短な記載
図１は、光にＯＡＭを与えるための光学エレメントの本発明の典型的な配置を示す。
いかなる電磁放射もＯＡＭ（必ずしも可視光だけでなく）を与えられることができると理解されることになっている。記載されている実施例は可視光を使用する。そして、それは興味がある分子と相互に作用して、生きた組織に損傷影響を及ぼさない。可視スペクトルの上下に、光／放射線は、しかしながら、また、考察される。白色光源２２は、ビーム拡張器２４に送られる可視白色光を生じる。特に、白色光源は、可視白色光のいくつかの同時の光を生じる。各々のこれらのいくつかの光線次に説明されて、次の光学部品を通過する。白色光源は、いくつかの光線の同時放射を調整するために、ソース制御を組み込む。このソース制御は、光線コントローラの一部である。別の実施例では、慎重に選択される場合、光源の頻度および一貫性は信号を操るために用いることができる、しかし、この種の精度は重要でない。ビーム拡張器は、狭い光線、凹であるか分散しているレンズ２５２、再び焦点に集まっているレンズ２５３および光の最も少なく分散した頻度が発される出口コリメータ２５４に発された光を視準するための入口コリメータ２５１を含む。実施例において、出口コリメータ２５４は、１ｍｍのビームに光線を狭くする。
【００２２】
ビーム拡張器２４の後、光線は、４分の１波長板２８が続く直線偏光子２６によって、円形に分極化する。直線偏光子２６は、偏光されていない照明をとって、それに単一の線形分極化を与える。４分の１波長板２８は１Ａ波長によって線形に分極化する光の位相を移す。そして、円形にそれを分極化させる。円形に偏光を使用することは重要でない、しかし、それは加算電子を分極化させることの効果がある。
【００２３】
次に、円形に分極化する光は、位相ホログラム３０に通される。位相ホログラム３０は、ＯＡＭおよび回転を入射ビームに与える。ＯＡＭの値「１」は、位相ホログラム３０に依存しているパラメータである。実施例において、ＯＡＭ値１＝４０は入射光線に与えられる。但し、１のより高い同じく低い値は理論的に可能である。位相ホログラム３０は、コンピュータ生成された要素であって、１つのμｍセルギャップを有する空間光変調器（例えばシリコン（ＬＣｏＳ）パネル上の液晶、１２８０ｘ７２０ピクセル、２０ｘ２０μｍ２）に、物理的に表現される。あるいは、位相ホログラム３０は、他の光学（例えば円柱状レンズまたは波長板の組合せ）に表現されることができた。特に、位相ホログラムは、ＯＡＭおよび回転を与えられるいくつかの光学光線を形成する；例えば、ＬｃｏＳパネル上のホログラム・パターンによって定まる、白色光源２２またはいくつかの光線からの可視白色光の各々の平行した光のための１は、各々の事件白色光ビームのための位相ホログラムによって発生する。パターンの形も調整する位相ホログラムおよびその電子回路は、光線コントローラの中で分かれる。ＬＣｏＳパネルに対する単純な命令については、空間光変調器は、加算変えられて、走査の間、均一であることの効果がある。ＬＣｏＳパネル上のパターンを変化させることによって、ＯＡＭおよび回転を与えられる光学光線（ｓ）は、走査されるラスタでありえる。
【００２４】
ホログラフィ・プレート３０を通過する光の全てが、ＯＡＭおよび回転によって与えられるというわけではない。同じ位相を有する電磁波が開口を通過するときに、通常、それは回析される。そして、同心円のパターンは開口（軽いパターン）から間隔をおいて配置されるある距離を囲む。中央の３２が、この場合、０次の回折に命じることを表す明るい点（軽いディスク）は、非常にＯＡＭのない光である。付近の円３４明るい点３２が、ＯＡＭ．を担持する異なる和声学の回折光線を表す。分子を有するＯＡＭ相互作用の確率が光線のまたは光線の中央の中心から遠い位置でゼロに減少するので、この配布は結果としてなる。相互作用のために最も大きなチャンスは、エアリーディスクの近くに、すなわち、円のための最大の分野配布に対応する半径に生じる。従って、ＯＡＭ相互作用の最大確率は、エアリーディスク半径にできるだけ近い半径を有する光線によって得られる。
【００２５】
再び図１の参照については、空間フィルタ３６は、選択的にＯＡＭを有する光だけを通過して、回転するために、ホログラフィ・プレートの後で配置される。０次の順序点３２は、常に予測可能な点に現れて、このようにブロックされることができる。示すように、フィルタ３６によって、ＯＡＭを有する光が通過することができる。フィルタ３６も明るい点３２の右側の下で、そして、に起こる円をブロックする点に注意する。システムのＯＡＭが節約されるので、この光は等しくてフィルタ３６によって通過することができる光のＯＡＭと対向するＯＡＭを有する。光の全てを通過させることは逆効果である。−その理由は、次のことにある。ターゲット分子へ転送される正味のＯＡＭはゼロである。このように、フィルタ３６によって、１つの極性のＯＡＭを有する光が通過することができるだけである。
【００２６】
図１の参照を続けることで、ＯＡＭを担持している回折光線は、凹鏡３８を使用して集められて、速い顕微鏡対物レンズ４０を有する関心の領域に焦点に集まった。コヒーレント光が使われている場合、鏡３８は必要ではならない。ＯＡＭを与えられる光学光線を走査して、回転するために（ラスタ）、凹鏡３８は、回転可能である。このように、可動／回転可能な鏡およびそれらの制御フォームも、光線コントローラの中で分かれる。あるいは、付加的な回転ミラーは、レンズ４０を出る光線において配置されることができる。より速いレンズ（レンズの直径に対する焦点距離の中で高いエフ数、すなわち、を有する比率）は、エアリーディスクの寸法にできるだけ近い光線ウエストの状態を満たすために望ましい。別の実施例では、レンズ４０は、交換されることができるかまたは代わりの光導体で補充されることができる。
【００２７】
図２に示すように、実施例において、上記の通りのＯＡＭに資産を贈与された発光デバイスが例えば、磁気共鳴撮影装置４０と連動して用いられることができる。そして、ＯＡＭに資産を贈与された発光デバイスは磁気共鳴撮影装置の構造に取り入れられる、より特に、ＯＡＭに資産を贈与された発光デバイスは別々のモジュールとして使用されることができる。磁気共鳴撮影装置４０は、垂直メイン磁石アセンブリ４２を含む開いた場所系（ＭＲＩシステムを開く）でありえる。メイン磁石アセンブリ４２は、イメージング領域の垂直軸に沿って正しい位置に置かれる実質的に恒常的なメイン磁場を生じる。垂直メイン磁石アセンブリ４２が例示されるにもかかわらず、他の磁石準備（例えば円筒状の）および他の構成がまた、考察されると理解されることになっている。
【００２８】
傾斜コイル機構４４は、空間的にメイン磁場をコード化するためのイメージング領域の磁場勾配を生じる。望ましくは、磁界勾配コイル・アセンブリ４４は、３つの直角方向、概して縦材またはｚ（横軸またはｘ）の磁場勾配パルスおよび垂直またはｙ方向を生じるように構成されるコイルセグメントを含む。メイン磁石アセンブリ４２および若干の実施例の勾配分野アセンブリ４４が、光学分極化とともに用いられる。
【００２９】
無線周波数コイル・アセンブリ４６（先頭のコイルとして例示する表層および全身コイルが、また、考察される）は、主題の双極子の反響を起こすための無線周波数パルスを起こす。無線周波数コイル・アセンブリ４６も、イメージング領域から放射している反響信号を検出するのに役立つ。無線周波数コイル・アセンブリ４６は、前に確立した分極化の光学混乱を補充するために用いることができる。
【００３０】
勾配パルス増幅器４８は、選択された磁場勾配を生じるために、制御電流を磁場勾配組立て４４に届ける。無線周波数送信器５０（好ましくはデジタルの）は、選択された反響を起こすために、無線周波数パルスまたはパルス・パケットを無線周波数コイル・アセンブリ４６に適用する。５２がそうである無線周波受信機は、コイルアセンブリ４６に連結したかまたは切り離す誘導された反響信号を受信して、復調するコイルを受ける。
【００３１】
主題の反響イメージング・データを得るために、主題は、イメージング領域に入れられる。シーケンス制御器５４は、興味がある領域の光学操作を補充するために、勾配増幅器４８および無線周波数送信器５０と通信する。シーケンス制御器５４は、例えば、不変の選択された繰り返された反響または他の反響シーケンスを生じることができるか、空間的にこの種の反響をコード化することができるか、選択的に反響を操ることができるかまたは損なうことができるか、または、さもないと主題に特有の選択された磁気共鳴信号を生成することができる。生成された反響信号は、ＲＦコイルアセンブリ４６によって検出されて、無線周波受信機５２に伝えられて、復調されて、ｋ−スペース・メモリ５６に保存される。イメージング・データは、画像メモリ６０に格納される一つ以上の画像表現を生産するために、再構成プロセッサ５８によって再建される。１つの適切な実施例において、再構成プロセッサ５８は、逆のフーリエ変換再建を実行する。
【００３２】
結果として生じる画像表現（ｓ）は、ビデオプロセッサ６２によって処理されて、人間の読み込み可能なディスプレイを備えているユーザ・インタフェース６４に表示される。適切なインタフェース６４は望ましくはパソコンまたはワークステーションである。
ビデオ画像を生産するよりはむしろ、画像表現はプリンタ・ドライバによって処理されることができて、印刷されることができる。そして、コンピュータ・ネットワークまたはインターネット、等を通じて送信される。望ましくは、ユーザ・インタフェース６４にもよって、放射線科医または他のオペレータが磁気共鳴映像法シーケンスを選んで、イメージング・シーケンスを修正して、イメージング・シーケンス、その他を実行するためにシーケンス制御器５４と通信することができる。
【００３３】
図３は、反射する位相ホログラム・パターン（左）の実施例を示して、生成された回折光線投影（右）を結びつけた。
中心の明るい点はＯｔｈ順序回折に対応する、左上ビームは７、８、９  ＯＡＭを与えられる．．．。右下ビームは、−７、−８、−９  ＯＡＭを与えられる（７は、Ｏｔｈ順序に最も近い）．．．。
【００３４】
図４は、分岐した耳触りなパターンの実施例を示す。図４Ｂは、１＝５のＯＡＭを生じる５本の指を有するホログラム・パターンを示す。図４Ｃは、１＝１５のＯＡＭを生じる１５本の指を有するホログラム・パターンを示す。比較するために、図Ａは指なしでホログラムを示す。そして、それはいかなるＯＡＭも生じない。
【図１】
2012529961.tif 000003
【図２】
2012529961.tif 000004
【図３】
2012529961.tif 000005
【図４Ａ】
2012529961.tif 000006
【図４Ｂ】
2012529961.tif 000007
【図４Ｃ】
2012529961.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成24年1月12日(2012.1.12)
【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】
磁気共鳴検査システムであって、
分極させられた核の磁気の双極子において共鳴を誘起させる及び検査される対象からの磁気共鳴信号を受けるためのＲＦシステム、
フォトニックな放射を放出するための電磁的な源、
電磁的な放射へ軌道角運動量を分与するためのモードコンバーター、
前記モードコンバーターから、転送された軌道角運動量を介して双極子を分極させるための軌道角運動量が付与された回折させられた又は屈折させられたフォトニックなビームを選択するための空間的なフィルター
を備えたフォトニックなものに基づいた過分極デバイス、
ビームのフォーカスのスポットと比べて（非常に）はるかにより大きいものである拡張されたターゲットのゾーンにわたって軌道角運動量が付与されたフォトニックなビームを適用すると共に集束させるためのビームコントローラー
を具備する、磁気共鳴検査システム。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気共鳴検査システムにおいて、
前記ビームコントローラーは、前記拡張されたターゲットのゾーンにわたって軌道角運動量が付与されたフォトニックなビームをスキャンするためのビームスキャナーとして配置されたものである、磁気共鳴検査システム。
【請求項３】
請求項１に記載の磁気鳴検査システムにおいて、
前記フォトニックなもの基づいた分極デバイスは、軌道角運動量が付与された複数のフォトニックなビームを発生させるために構成されたものである、磁気共鳴検査システム。
【請求項４】
請求項２に記載の磁気共鳴検査システムにおいて、
前記モードコンバーターは、位相ホログラムを含むと共に、
前記ビームコントローラーは、拡張されたターゲットのゾーンにわたって軌道角運動量が付与されたフォトニックなビームをスキャンするために前記位相ホログラムを変更するための前記位相ホログラムのための電子的なコントローラーとして配置されたものである、磁気共鳴検査システム。
【請求項５】
請求項３に記載の磁気共鳴検査システムにおいて、
前記ビームコントローラーは、軌道角運動量が付与された複数のフォトニックなビームを放出するための前記位相ホログラムのための電子的なコントローラーとして配置されたものである、磁気共鳴検査システム。
【請求項６】
請求項３に記載の磁気共鳴検査システムにおいて、
前記電磁的な源は、複数のフォトニックなビームを発生させるために構成されたものであると共に、
前記過分極デバイスは、前記位相ホログラムへと前記複数のフォトニックなビームを向けるためのフォトニックな配置を含む、
磁気共鳴検査システム。
【請求項７】
請求項２に記載の磁気共鳴検査システムにおいて、
前記ビームスキャナーは、前記拡張されたターゲットのゾーンにわたって軌道角運動量が付与されたフォトニックなビームをスキャンするための可動のミラーが提供されたものである、磁気共鳴検査システム。
【請求項８】
請求項４又は５に記載の磁気共鳴検査システムにおいて、
前記ビームコントローラーは、さらに、拡張されたターゲットのゾーンにわたって軌道角運動量が付与されたフォトニックなビームを向けるために前記空間的なフィルターを制御するためのフィルターコントロールを含む、磁気共鳴検査システム。
【請求項９】
請求項５に記載の磁気共鳴検査システムにおいて、
前記電子的なコントローラーは、前記拡張されたターゲットのゾーンにわたってスキャンするように軌道角運動量が付与された回折させられた又は屈折させられたフォトニックなビームをスキャンするためにもまた前記空間的なフィルターを制御するために配置されたものである、磁気共鳴検査システム。
【請求項１０】
請求項４に記載の磁気共鳴検査システムにおいて、
前記ビームスキャナーは、前記拡張されたターゲットのゾーンにわたってスキャンするように軌道角運動量が付与された回折させられた又は屈折させられたビーム前記位相ホログラムからの選択を制御するためのフィルターコントロールが提供されたものである、磁気共鳴検査システム。
【請求項１１】
請求項１に記載の磁気共鳴検査システムにおいて、
前記モードコンバーターは、位相ホログラムを含むと共に、
前記ビームコントローラーは、
（ｉ）  軌道角運動量が付与された複数のフォトニックなビームを放出するために位相ホログラムのための又は複数のフォトニックなビームを発生させるために構成されたものである電気的な源のものの電子的なコントローラー、及び、
（ｉｉ）  前記拡張されたターゲットのゾーンへと軌道角運動量が付与された複数のフォトニックなビームを向けるために前記位相ホログラム及び自由選択で空間的なフィルターを制御すること
の機能を組み合わせる、磁気共鳴検査システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
図４は、分岐した耳触りなパターンの実施例を示す。図４Ｂは、１＝５のＯＡＭを生じる５本の指を有するホログラム・パターンを示す。図４Ｃは、１＝１５のＯＡＭを生じる１５本の指を有するホログラム・パターンを示す。比較するために、図Ａは指なしでホログラムを示す。そして、それはいかなるＯＡＭも生じない。
［付記］
付記（１）：
磁気共鳴検査システムであって、
分極させられた双極子において共鳴を誘起させる及び検査される対象からの磁気共鳴信号を受けるためのＲＦシステム、
フォトニックな放射を放出するための電磁的な源、
電磁的な放射へ軌道角運動量を分与するためのモードコンバーター、
前記モードコンバーターから、転送された軌道角運動量を介して双極子を分極させるための軌道角運動量が付与された回折させられた又は屈折させられたフォトニックなビームを選択するための空間的なフィルター
を備えたフォトニックなものに基づいた過分極デバイス、
拡張されたターゲットのゾーンにわたって軌道角運動量が付与されたフォトニックなビームを適用するためのビームコントローラー
を具備する、磁気共鳴検査システム。
付記（２）：
付記（１）に記載の磁気共鳴検査システムにおいて、
前記ビームコントローラーは、前記拡張されたターゲットのゾーンにわたって軌道角運動量が付与されたフォトニックなビームをスキャンするためのビームスキャナーとして配置されたものである、磁気共鳴検査システム。
付記（３）：
付記（１）に記載の磁気鳴検査システムにおいて、
前記フォトニックなもの基づいた分極デバイスは、軌道角運動量が付与された複数のフォトニックなビームを発生させるために構成されたものである、磁気共鳴検査システム。
付記（４）：
付記（２）に記載の磁気共鳴検査システムにおいて、
前記ビームコントローラーは、拡張されたターゲットのゾーンにわたって軌道角運動量が付与されたフォトニックなビームをスキャンするために前記位相ホログラムを変更するための前記位相ホログラムのための電子的なコントローラーとして配置されたものである、磁気共鳴検査システム。
付記（５）：
付記（３）に記載の磁気共鳴検査システムにおいて、
前記ビームコントローラーは、軌道角運動量が付与された複数のフォトニックなビームを放出するための前記位相ホログラムのための電子的なコントローラーとして配置されたものである、磁気共鳴検査システム。
付記（６）：
付記（３）に記載の磁気共鳴検査システムにおいて、
前記電磁的な源は、複数のフォトニックなビームを発生させるために構成されたものであると共に、
前記過分極デバイスは、前記位相ホログラムへと前記複数のフォトニックなビームを向けるためのフォトニックな配置を含む、
磁気共鳴検査システム。
付記（７）：
付記（２）に記載の磁気共鳴検査システムにおいて、
前記ビームスキャナーは、拡張されたターゲットのゾーンにわたって軌道角運動量が付与されたフォトニックなビームをスキャンするための可動のミラーが提供されたものである、磁気共鳴検査システム。
付記（８）：
付記（４）又は（５）に記載の磁気共鳴検査システムにおいて、
前記ビームコントローラーは、さらに、拡張されたターゲットのゾーンにわたって軌道角運動量が付与されたフォトニックなビームを向けるために前記空間的なフィルターを制御するためのフィルターコントロールを含む、磁気共鳴検査システム。
付記（９）：
付記（５）に記載の磁気共鳴検査システムにおいて、
前記電子的なコントローラーは、前記拡張されたターゲットのゾーンにわたってスキャンするように軌道角運動量が付与された回折させられたフォトニックなビームをスキャンするためにもまた前記空間的なフィルターを制御するために配置されたものである、磁気共鳴検査システム。
付記（１０）：
付記（４）に記載の磁気共鳴検査システムにおいて、
前記ビームスキャナーは、前記拡張されたターゲットのゾーンにわたってスキャンするように軌道角運動量が付与された回折させられた又は屈折させられたビーム前記位相ホログラムからの選択を制御するためのフィルターコントロールが提供されたものである、磁気共鳴検査システム。
付記（１１）：
付記（１）に記載の磁気共鳴検査システムにおいて、
前記ビームコントローラーは、
（ｉ）  軌道角運動量が付与された複数のフォトニックなビームを放出するために位相ホログラムのための又は複数のフォトニックなビームを発生させるために構成されたものである電気的な源のものの電子的なコントローラー、及び、
（ｉｉ）  前記拡張されたターゲットのゾーンへと軌道角運動量が付与された複数のフォトニックなビームを向けるために前記位相ホログラム及び自由選択で空間的なフィルターを制御すること
の機能を組み合わせる、磁気共鳴検査システム。
【国際調査報告】
2012529961.tif 000009
2012529961.tif 000010
2012529961.tif 000011
2012529961.tif 000012