DE3539256C2 - Verfahren zur Darstellung der kernmagnetischen Eigenschaften eines zu untersuchenden Objektes - Google Patents
Verfahren zur Darstellung der kernmagnetischen Eigenschaften eines zu untersuchenden ObjektesInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Darstellung der kernmagnetischen
Eigenschaften eines zu untersuchenden Objektes und zwar der Darstellung der B1L-
Dispersion der Relaxationszeit T1ρ des nuklear-magnetischen Resonanzspektrums eines zu
untersuchenden Gegenstandes wie des menschlichen Körpers unter Verwendung von
NMR-Bildgebungsmethoden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Kernspin-Darstellung, ebenso wie andere NMR-Untersuchungsmethoden basieren auf
dem physikalischen Effekt, daß die Kerne einiger Elemente wie Wasserstoff, Kohlenstoff
u. a. ein sogenanntes nuklear-magnetisches Moment besitzen. Wenn nun eine Anzahl von
Wasserstoffatomen in ein äußeres Magnetfeld B0 gebracht wird, so stellen sich die meisten
der magnetischen Momente der Kerne parallel zum äußeren Magnetfeld ein. Bei NMR-
Untersuchungen wird im folgenden die durch das polarisierende Magnetfeld B0
hervorgerufene Nettomagnetisierung eines Untersuchungsobjekts mit einem starken
Hochfrequenz-Anregungsimpuls der Frequenz ω = ω0 (z. B. ein 90°-HF-Impuls) aus der
Richtung des Magnetfeldes B0 abgelenkt. Die Frequenz ω0 ist die LARMOR-Frequenz. Sie
ist proportional dem Magnetfeld B0. Nach Abschalten des 90°-HF-Anregungsimpulses
präzediert die Nettomagnetisierung in die zur Richtung des Magnetfeldes B0 orthogonalen
Ebene. In einer in der Nähe des Untersuchungsobjekts anzuordnenden Empfangsspule
wird ein sinusförmiges Spannungssignal, das sog. FID-Signal, induziert und einer weiteren
Auswertung zugeführt. Durch Energieabgabe kehrt auch die Nettomagnetisierung des
Untersuchungsobjektes auf ihren Ruhewert zurück. Dieser exponentiell ablaufende Prozeß
ist durch die Relaxationszeit T1 charakterisiert. Die Relaxationszeit T1 ist abhängig von der
Zusammensetzung der zu prüfenden Substanz und kann z. B. bei flüssigen Substanzen
relativ kurz sein (Millisekundenbereich), während sie bei festen Substanzen groß werden
kann (Minutenbereich und länger). Sie repräsentiert die meßbare Relaxation der
Kernmagnetisierung in einem Hochfrequenzfeld nach Anregung. Die Kohärenz der
aufzunehmenden Strahlung wird neben der Abhängigkeit von der Konsistenz der zu
prüfenden Substanz weiterhin von der Homogenität des äußeren Magnetfeldes bestimmt.
FID-Signal und Spin-Gitter-Relaxationszeit T1 stehen mithin in einer engen Wirkbeziehung.
Bei der Relaxationszeit T1 handelt es um die longitudinale Relaxationszeit eines
Bezugskoordinatensystem, die analog übertragen auf ein rotierendes Koordinatenystem mit
T1ρ bezeichnet wird. Dieses rotierende Koordinatensystem rotiert mit der LARMOR-
Winkelgeschwindigkeit ω0 um die z'-Achse. Die z'-Achse entspricht der z-Achse im
Bezugskoordinatensystem x-y-z, wobei das Hauptmagnetfeld B0 entlang der z'-Achse
ausgerichtet ist.
Eine Vielzahl von Kernspin-Bildgebungsmethoden sind daraufhin entwickelt und bspw. in
der US-PS 4.070.611, US-PS 4.021.726, US-PS 4.290.019, US-PS 4.345.207 wie auch
GB-PS 2.122.753 und EP-A2 098 426 beschrieben worden. Die Kernspindarstellungs
verfahren können grob in drei Kategorien unterteilt werden:
- 1. Punktdarstellungsverfahren,
- 2. Liniendarstellungsverfahren,
- 3. Volumendarstellungsverfahren.
Bei der Punktdarstellungstechnik wird die zu untersuchende Gegenstandsschicht durch die
Bewegung des Objektes oder eines punktförmigen NMR-Sensitivbereichs erfaßt.
Verschiedene Lösungsverfahren hierzu sind u. a. in den Patentschriften US-PS 4015196,
US-PS 3932805, US-PS 4021726, US-PS 4318043 und GB-PS 2122753 beschrieben
worden. Der Hauptnachteil derartiger Techniken besteht darin, daß diese relativ langsam
sind und deshalb nicht in der medizinischen Diagnostik angewendet werden können.
Lösungsvorschläge zu Liniendarstellungsverfahren sind u. a. den Patentschriften US-PS
4015196, US-PS 4021196, US-PS 4318043, US-PS 4290019 und FI-PS 58868 zu
entnehmen. Die Liniendarstellungsverfahren erwiesen sich jedoch gleichfalls für die
medizinische Darstellung als zu langsam, so daß sich ihre Anwendbarkeit auf wenige
ausgewählte Anwendungsbereiche beschränkte. Aus Freeman, W., Leipert, K. et al.
Automated nonselective measurement of T1ρ by Fourier transform NMR, veröffentlicht in
Rev. Sci. Instrum. Vol. 47, No. 1, January 1976, Seite 146-148, ist in diesem
Zusammenhang eine automatisierte nichtselektive Meßanordnung der Relaxationszeit T1ρ
eines mitrotierenden Koordinatensystems vermittels Fourier transformierter NMR bekannt.
Diese Meßanordnung ist für viele Linienspektren anwendbar und stellt auf eine modifizierte
Schaltungsanordnung bekannter NMR-Spektrometer ab. Durch eine Computer gestützte
Spektrometeranordnung wird eine automatische T1ρ-Bestimmung erhalten, unter nicht
resonanten Bedingungen für T1ρ.
Ganzvolumendarstellungsverfahren zur dreidimensionalen Darstellung von
Untersuchungsobjekten sind z. B. in den US-PS 4070611 und WO 81/02788 A1 beschrieben.
Durch selektive Anregung ist es dabei möglich, eine zu untersuchende Objektschicht zu
definieren und eine sehr genaue Darstellung der Verteilung der NMR-Parameter zu
erhalten. Die selektive Anregung kann durch einen magnetischen Feldgradienten über dem
Untersuchungsobjekt senkrecht zur zu untersuchenden Schicht bewirkt werden sowie durch
Modulation eines anregenden Hochfrequenzimpulses derart, daß die Frequenzbandbreite
des Hochfrequenzimpulses und die Gradientenfeldstärke mit den Abmessungen der zu
untersuchenden Schicht korrespondiert.
Ein weiteres Verfahren zur Definition einer Objektschicht besteht in der Verwendung eines
tempolabilen Magnetfeldgradienten gemäß US-PS 4015196. Vorbekannt ist gleichfalls,
einen Magnetfeldgradienten in einem anregenden Hochfrequenzimpuls nutzbar zu machen
dadurch, daß in sukzessiven Zeiten der Anregung die Gradientenrichtung verändert wird.
Ein unveränderliches NMR-Signal wird nur in der Ebene erzeugt, in der die Pulsamplitude
konstant ist.
Aus der GB-PS 1596160 ist eine Verfahren und eine Anordnung für ein NMR-Gerät
bekannt, für die zwei- und dreidimensionale Darstellung der Kernverteilung von zu
untersuchenden Objekten. Das Untersuchungsobjekt ist in einem statischen Magnetfeld
angeordnet und wird einem Anregungsimpuls ausgesetzt. Zusätzlich zum statischen
Magnetfeld wird mindestens ein Gradientenfeld erzeugt. Die Richtung von zumindestens
einem dieser Gradienten kann variieren, entweder in Richtung des statischen Magnetfeldes
oder orthogonal zu diesem. Die Richtung des Gradienten wird wiederholt umgekehrt, so
daß eine zyklische Aufnahme des FID-Signals möglich wird.
Die GB-PS 2056088 beschreibt ferner ein Verfahren für ein NMR-System für medizinische
Zwecke zur Bestimmung der Verteilung der Absorbtion der Hochfrequenzenergie in einem
Untersuchungsobjekt. Dabei werden zwei Darstellungen derselben Region erzeugt, wobei
der Anregungsimpuls jedesmal ein unterschiedliches Feldintegral aufweist. Die
anschließende Bewertung erfolgt durch den Vergleich der so aufgenommenen NMR-
Signale der zwei Darstellungen.
Als Kernspin-Darstellungsmethoden haben sogenannte Fourier-Darstellungsverfahren
gemäß US-PS 4070611 Bedeutung erlangt. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht in der
Aufnahme eines FID-Signals, welches nach dem Anregungsimpuls erzeugt wird.
Verschlüsselt in der Phase des aufgenommenen FID-Signals ist die Positionsinformation
von einer oder zwei senkrecht zueinander stehender Richtungen von Gradientenimpulsen
konstanter Amplitude aber veränderlicher Dauer. Nachteilig ist ferner z. B., daß sich die
Signalaufnahmeperioden bei verschiedenen Signalaufnahmezeiten ändert, was Einfluß auf
die Verfahrensempfindlichkeit hinsichtlich der Inhomogenitäten eines polarisierenden
Magnetfeldes B0 hat und demgemäß nimmt auch die Zeit T2 eines Untersuchungsobjektes
Einfluß auf das aufzunehmende Signal.
Eine weitere Variante in der Fourier-Darstellungstechnik ist aus der WO 81/02788 A1 bekannt
für die Erzeugung einer Art von Spinecho durch Veränderung der
Magnetfeldgradientenrichtung. Das Spinecho wird gespeichert, wobei in seiner Phase die
Positionsinformation durch Gradientenimpulse senkrecht zur Richtung eines
Lesegradienten verschlüsselt ist. Die Amplitude des Gradientenimpulses wird in
verschiedenen Wiederholungszyklen variiert. Eine andere Art zur Erzeugung eines
Spinechos besteht in der Ausnutzung eines sogenannten 180°-Refokussierungsimpulses,
welcher in der Lage ist, die Auswirkungen der Basisfeldinhomogenitäten in einer
Enddarstellung zu kompensieren. Anwendungen dieses Verfahrens sind u. a. der EP-A2
091008 und EP-A2 098426 zu entnehmen.
Die Publikation von R. R. Knispel et al. Dispersion of Proton-Spin-lattice Relaxation in
Tissues, veröffentlicht in J. Magn. Reson. Vol. 14, 1974, Seite 44-51, zeigt die
Abhängigkeiten der Relaxationszeiten T1, T2 und T1ρ von der Stärke eines polarisierenden
Magnetfeldes B0 und eines anregenden Magnetfeldes B1. Diese Abhängigkeit der
Relaxationszeit TIP von der Stärke eines anregenden Magnetfeldes B1 wird danach als die
B1-Dispersion von T1ρ bezeichnet und die Bildgebung der lokalen Verteilung der B1-
Dispersion eines Gegenstandes von der Relaxationszeit T1 als die B1-
Verteilungsdarstellung von T1ρ definiert. Die erfindungsgemäße Lösung geht von ihrem
Oberbegriff her hiervon aus.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Darstellung der
kernmagnetischen Eigenschaften eines zu untersuchenden Objektes und zwar der
Darstellung der B1L-Dispersion der Relaxationszeit T1ρ des nuklear-magnetischen
Resonanzspektrums eines zu untersuchenden Gegenstandes wie des menschlichen
Körpers, Abschnitte desselben oder auch anderer Gegenstände, unter Verwendung von
NMR-Bildgebungsmethoden in der Diagnostik anzugeben, bei möglichst geringer Belastung
des Objektes durch das erforderliche Magnetfeld. Das Verfahren soll vorteilhafterweise die
Bestimmung von weiteren Materialeigenschaften der zu untersuchenden Gegenstände in
einem Magnetfeld gestatten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des
Hauptanspruchs beschriebenen Verfahrensschritte gelöst. Weitere Ausgestaltungen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Darstellung der lokalen Verteilung der B1L-Dispersion der Relaxationszeit T1ρ, d. h. der
Abhängigkeit der Relaxationszeit T1ρ von der Stärke eines Locking-Magnetfeldes B1L, von
Kernen eines bestimmten Elementes wie Wasserstoff oder Phosphor eines zu
untersuchenden Gegenstandes erfolgt gemäß nachfolgender Schritte:
- - Richten eines Hauptmagnetfeldes B0 auf die Kerne einer Gegenstandsschicht eines Untersuchungsobjektes;
- - das Untersuchungsobjekt wird einem ersten Anregungsimpuls B1 unterworfen, welcher die aus den magnetischen Momente der Kerne gebildete Magnetisierung aus der Richtung des Hauptmagnetfeldes B0 um 90° in die x-y-Ebene kippt;
- - Anlegen eines zweiten Impulses in Form eines sogenannten Locking-Impulses B1L mit vorgegebener Stärke und Dauer an das Untersuchungsobjekt, wobei dieser Locking-Impuls über eine magnetische Komponente in der x-y-Ebene verfügt, die durch eine in einem mitrotierenden Koordinatensystem x'-y' konstante Phasendifferenz in Bezug auf die gekippte Magnetisierung gekennzeichnet ist und durch welche der Relaxationsprozeß durch die auftretende Relaxationszeit T1ρ bestimmt ist;
- - Heranziehung einer an sich bekannten magnetischen Resonanz- Bildgebungsmethode zur Ermittlung der Bilddaten mit T1ρ-Gewichtung;
- - Wiederholung der vorgenannten Schritte mit unterschiedlichen Stärken des Locking- Impulses B1L zur Ermittlung der B1L-Dispersion der T1ρ-gewichteten Bilder.
Wie bereits dargestellt, erfordert das erfindungsgemäße Verfahren lediglich ein Magnetfeld
der Stärke 10 ... 20 mT. Die Realisierung derartiger Feldstärken sorgt für geringere Kosten
bei der Geräteherstellung wie auch einer geringeren Belastung des Patienten oder anderer
zu untersuchender Objekte. Die vorgeschlagene Lösung garantiert zudem eine genaue
Aufzeichnung der Magnetfeldverteilung gemäß der Aufgabenstellung.
Die Wirkungsweise der Erfindung ist in zeichnerischer Darstellung verdeutlicht. Es zeigt
Fig. 1 eine Pulssequenz der Erfindung zur Erzeugung einer Darstellung eines
dreidimensionalen Objekts unter Anwendung des Projektions-Rekonstruktions
verfahrens;
Fig. 2 die Anwendung der Erfindung durch Verwendung einer Projektions-
Rekonstruktionsmethode und durch Aufnahme eines Spinechos, welches durch
einen Refokussierungsimpuls erzeugt wird;
Fig. 3 die Anwendung der Erfindung durch eine Projektions-Rekonstruktionsmethode
und durch Aufnahme eines Spinechos, welches durch Umkehrung eines
Feldgradienten erzeugt wird;
Fig. 4 die Anwendung der Erfindung durch Verwendung einer Fouriermethode sowie
durch Aufnahme des Spinechos, welches durch Umkehrung eines
Feldgradienten erzeugt wird;
Fig. 5 die Anwendung der Erfindung durch Verwendung einer Fouriermethode sowie
durch Aufnahme des Spinechos, welches durch einen Refokussierungsimpuls
erzeugt wird;
Fig. 6 einen Weg zur Erzeugung eines selektiven Anregungsimpulses, wie er in
Verbindung mit der Erfindung angewendet werden kann;
Fig. 7 einen weiteren Weg zur Erzeugung eines selektiven Anregungsimpulses, wie er
in Verbindung mit der Erfindung angewendet werden kann.
Gemäß Fig. 1 wird während der Phase 1 der Kern einer Objektschicht durch einen
sogenannten 90°-Impuls angeregt. Dieser Impuls kann auch ein sogenannter adiabatischer
Durchgangsimpuls (adiabatic fast passage puls) sein. Danach wird die Objektschicht einem
sogenannten Locking-Impuls B1L unterworfen (Phase 2), dessen Amplitude derart
ausgewählt ist, daß die Relaxationsvorgänge, die während des Impulses auftreten, wie
gewünscht bewertet werden, und dessen Dauer derart ausgewählt ist, daß ein gewünschter
Wert der Relaxation auftritt. Die relative Zeit dieser Impulse ist auf der RF-Achse
dargestellt. Während der Phase 3 ist über der Gegenstandsschicht ein sogenannter Lese-
Gradient (read-out-gradient) eingeschaltet, erzeugt als Resultat von drei orthogonalen
Gradienten Gx, Gy, Gz und dessen Richtung und Amplitude durch Veränderung dieser
Komponenten geändert werden kann. Ein Signal S, welches von der Gegenstandsschicht
induziert wird, wird während der Phase 3 aufgenommen. Dieser Aufnahmemoment ist auf
der Achse D dargestellt. Die Phase 4 stellt die Relaxationsphase für das
Untersuchungsobjekt dar, bestimmt durch die Relaxationszeit T1ρ der Objektschicht.
Danach wird die gewünschte Impulsfolge so oft wiederholt wie gewünscht, bspw. 64 ... 128-
mal in einem zweidimensionalen Fall und 4.096 ... 16.384-mal in einem dreidimensionalen
Objekt. Der Bildgebungsprozeß wird dann so oft wiederholt, wie gewünscht, durch
Veränderung der Amplitude des Locking-Impulses B1L und zwar derart, daß die Bewertung
der Relaxationsvorgänge wechselt, wie gewünscht, und die erhaltenen
Relaxationsbildgebungen benutzt werden können, um ein Bild der B1L-Dispersion der
Relaxationszeit T1ρ zu erzeugen.
Die Anwendung der Erfindung gemäß Fig. 2 gleicht der von Fig. 1 mit der Ausnahme, daß
das Signal durch Erzeugung eines Spinechos mittels eines Refokussierungsimpulses
aufgenommen wird.
Die Anwendung der Erfindung gemäß Fig. 3 gleicht der von Fig. 1 mit der Ausnahme, daß
ein Signal aufgenommen wird durch Erzeugung eines Spinechos mittels Umkehrung der
Richtung eines Gradientenfeldes.
Fig. 4 verdeutlicht ein Verfahren nach der Erfindung, angewendet in Verbindung mit der
sogenannten Fourier-Methode. Im dargestellten Fall wird ein Signal durch Erzeugung eines
Gradientenfeldes (Gx in der Fig. 4) aufgenommen, und die Positionsinformation in anderen
orthogonalen Richtungen wird in der Phase eines Spinechos vermittels eines
Gradientenimpulses Gy und Gz (Phase 3) verschlüsselt. Bei der Wiederholung werden die
Zeitintegrale dieser Gradientenimpulse geändert.
Fig. 5 verdeutlicht die Anwendung des Verfahrens durch Benutzung der Fourier-Methode
und eines Spinechos, welches mittels Refokussierungsimpuls erzeugt wird (Phase 4);
ansonsten ist die Funktion die gleiche wie in Verbindung mit Fig. 4.
Fig. 6 stellt eine Art der Erzeugung eines selektiven Anregungsimpulses dar, wie es in
Verbindung mit allen oben erwähnten Alternativen angewendet werden kann. Ausgewählt
wird bspw. die z-Richtung, gegen die eine orthogonale Anregungsfläche hervorgehoben
wird. Eine Phasendispersion, hervorgerufen in Verbindung mit der Anregung, ist durch
Umkehrung der Richtung eines Gradienten eliminiert.
Fig. 7 verdeutlicht einen anderen möglichen Weg der Erzeugung eines selektiven
Anregungsimpulses. Eine Phasendispersion, hervorgerufen in Verbindung mit der
Anregung, ist durch einen Refokussierungsimpuls eliminiert, gefolgt durch Schaltung eines
Scheibenselektionsgradienten (slice selection gradient) für eine gewisse Zeitperiode, um
die Phasendispersion zu beheben. Die Vorgehensweise nach den Fig. 6 und 7 können in
der Phase 1 in Verbindung mit allen in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Alternativen
durchgeführt werden.
Die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf die oben genannten Anwendungen, andere
Anwendungen können ebenso in Betracht gezogen werden. Als Meßobjekte kommen alle
geeigneten Kerne für NMR-Tests in Betracht, wie bspw. NMR-aktive Isotope von z. B.
Wasserstoff, Phosphor, Natrium, Fluor und Kohlenstoff. In Verbindung mit dem Verfahren
ist es möglich, verschiedene Substanzen zu benutzen, die eine Auswirkung auf die
Relaxationsvorgänge zur Verbesserung der Diagnoseempfindlichkeit haben. Das Verfahren
kann so z. B. für die Aufzeichnung von Gewebetemperaturen in Verbindung mit einer
Überwärmungsbehandlung angewendet werden. Das Verfahren kann auch in Verbindung
mit einer sogenannten Inversions-Recovery-Sequenz angewendet werden, um eine T1-
Bewertung zu erhalten. Die gleiche Aktivität kann auch durch Verkürzung des
Sequenzwiederholungsintervalls erzeugt werden, und es wird eine T2-Bewertung durch
eine Verzögerungsvergrößerung zwischen der Anregung und der Signalsammlung erhalten.
Diese Zeitangaben können derart verändert werden, daß ein erzeugtes Bild gewisse
Materialeigenschaften eines Gegenstandes mehr als andere Eigenschaften hervorhebt.
Das Verfahren nach der Erfindung erfordert relativ geringe Magnetfeldstärken, die im
Bereich von 0,01 ... 0,02 T liegen. Ein derartiges Feld läßt sich wesentlich einfacher
realisieren, als Felder höherer Feldstärken und demgemäß ist das Gerät selbst preiswerter.
Zudem bietet es die Möglichkeit zur Entwicklung von Geräten, die speziell für die
Brustkrebsdiagnostik und Scanneruntersuchungen bestimmt sind. Ein weiterer Vorteil ergibt
sich schließlich daraus, daß auf die Verwendung ionisierender Strahlung verzichtet werden
kann.
Claims (11)
1. Verfahren zur Darstellung der lokalen Verteilung der B1L-Dispersion der Relaxationszeit
T1ρ, d. h. der Abhängigkeit der Relaxationszeit T1ρ von der Stärke eines Locking-
Magnetfeldes B1L, von Kernen eines bestimmten Elementes wie Wasserstoff oder
Phosphor eines zu untersuchenden Gegenstandes wie des menschlichen Körpers,
Abschnitte desselben oder auch anderer Gegenstände, wobei die Kerne über
magnetische Momente verfügen,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- 1. Richten eines Hauptmagnetfeldes (B0) auf die Kerne einer Gegenstandsschicht eines Untersuchungsobjektes;
- 2. das Untersuchungsobjekt wird einem ersten Anregungsimpuls (B1) unterworfen, welcher die aus den magnetischen Momenten der Kerne gebildete Magnetisierung aus der Richtung des Hauptmagnetfeldes (B0) um 90° in die x-y-Ebene kippt;
- 3. Anlegen eines zweiten Impulses in Form eines sogenannten Locking-Impulses (B1L) mit vorgegebener Stärke und Dauer an das Untersuchungsobjekt, wobei dieser Locking-Impuls über eine magnetische Komponente in der x-y-Ebene verfügt, die durch eine in einem mitrotierenden Koordinatensystem x'-y' konstante Phasendifferenz in Bezug auf die gekippte Magnetisierung gekennzeichnet ist und durch welche der Relaxationsprozeß durch die auftretende Relaxationszeit (T1ρ) bestimmt ist;
- 4. Heranziehung einer an sich bekannten magnetischen Resonanz- Bildgebungsmethode zur Ermittlung der Bilddaten mit T1ρ-Gewichtung;
- 5. Wiederholung der vorgenannten Schritte mit unterschiedlichen Stärken des Locking-Impulses (B1L) zur Ermittlung der B1L-Dispersion der T1ρ-gewichteten Bilder.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Kernspin-Bildgebungsmethode Projektions-Rekonstruktionsmethoden
angewendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Kernspin-Bildgebungsmethode Fourier-Methoden angewendet werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß als erster Anregungsimpuls ein adiabatischer Durchgangsimpuls verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß als erster Anregungsimpuls (B1) ein Selektiv-Anregungsimpuls mit einem
magnetischen Feldgradienten angewendet wird, der während dieser Impulsphase
eingeschaltet ist, wobei eine Phasendispersion, verursacht in einem Kernsystem, durch
diesen Vorgang eliminiert wird durch Umkehr der Richtung der Magnetfeldgradienten für
eine definierte Zeitperiode oder indem eine Objektschicht einem 180°-Impuls unterworfen
wird und unmittelbar danach einem zu diesem Magnetfeldgradienten parallelen
Gradienten.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Bildgebung der kernmagnetischen Eigenschaften einer Gegenstandsschicht
folgende Schritte durchgeführt werden:
- a) die zu untersuchende Schicht wird dem ersten Anregungsimpuls (B1) unterworfen, der die Magnetisierung kippt, und der ein sogenannter Selektiv-Anregungsimpuls sein kann, derart moduliert, daß sein Frequenzband begrenzt ist und während dessen über dem Gegenstand ein erster Magnetfeldgradient eingeschaltet ist,
- b) eine mögliche Phasendispersion, hervorgerufen während des ersten Anregungsimpulses, wird eliminiert durch Richtungsumkehr des ersten Magnetfeldgradienten oder durch Überlagerung der zu untersuchenden Schicht mit einem 180°-Impuls sowie Schaltung des ersten Magnetfeldgradienten für eine Zeitperiode,
- c) die zu untersuchende Schicht wird einem zweiten Anregungsimpuls (B1L) unterworfen, dessen Phase entweder gleich oder entgegengesetzt ist zur Phase der präzedierenden Kernmagnetisierung der zu untersuchenden Schicht,
- d) über die zu untersuchende Schicht wird ein dritter Magnetfeldgradienten mit definierter Stärke und Richtung geschaltet, wobei ein vom Untersuchungsobjekt induziertes kernmagnetisches Signal ausgelesen wird,
- e) die Schritte a) bis d) werden so oft wie gewünscht wiederholt, wobei die Amplitude des zweiten Anregungsimpulses verändert wird,
- f) die vorgenannten Schritte werden bei Richtungsumkehr des dritten Magnetfeldgradienten wiederholt.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß zunächst die Schritte a) bis d) durchgeführt werden, gefolgt von f) und dann e).
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Bildgebung der kernmagnetischen Eigenschaften einer Gegenstandsschicht
folgende Schritte durchgeführt werden:
- a) die Gegenstandsschicht wird dem ersten Anregungsimpuls (B1) unterworfen, welcher die Magnetisierung kippt und der als Selektiv-Anregungsimpuls ausgebildet ist, bei gleichzeitigem Zuschalten des ersten Magnetfeldgradienten,
- b) eine mögliche Phasendispersion, hervorgerufen während des ersten Anregungsimpulses wird eliminiert durch Richtungsumkehr des ersten Magnetfeldgradienten für eine Zeitperiode oder indem die Objektschicht einem 180°-Impuls unterworfen wird,
- c) die zu untersuchende Schicht wird einem zweiten Anregungsimpuls (B1L) unterworfen, dessen Phase entweder gleich oder entgegengesetzt ist zur Phase der präzedierenden Kernmagnetisierung der zu untersuchenden Schicht,
- d) über die zu untersuchende Schicht wird ein dritter Magnetfeldgradient geschaltet, ein Spinecho wird erzeugt entweder durch Umkehrung der Richtung des dritten Magnetfeldgradienten oder indem die zu untersuchende Schicht einem Fokussierungs-HF-Impuls unterworfen wird und während dem der dritte Magnetfeldgradient ausgeschaltet sein kann und ein zweiter Gradient parallel zum ersten Magnetfeldgradienten eingeschaltet sein kann, wobei der Refokussierungs- HF-Impuls derart moduliert sein kann, daß sein Frequenzband begrenzt ist und dieser demgemäß ein Selektiv-Anregungsimpuls ist,
- e) das erzeugte Spinecho wird aufgenommen,
- f) die Schritte a) bis e) werden so oft wie gewünscht wiederholt, wobei die Amplitude des zweiten Anregungsimpulses (B1L) verändert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß nach Durchführung der Schritte a) bis e) die Schritte zunächst bei Richtungsumkehr
des dritten Magnetfeldgradienten wiederholt werden und danach bei Veränderung der
Amplitude des zweiten Anregungsimpulses (B1L).
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Bildgebung kernmagnetischer Eigenschaften einer Gegenstandsschicht
folgende Schritte durchgeführt werden:
- a) die zu untersuchende Schicht wird dem ersten Anregungsimpuls (B1) unterworfen, der die Magnetisierung kippt und welcher als Selektiv-Anregungsimpuls ausgebildet ist und derart moduliert ist, daß sein Frequenzband begrenzt ist und während dessen über dem Gegenstand ein erster Magnetfeldgradient eingeschaltet ist,
- b) eine mögliche Phasendispersion, hervorgerufen während des ersten Anregungsimpulses wird eliminiert durch Richtungsumkehr des ersten Magnetfeldgradienten für eine gewisse Zeitperiode oder indem eine Objektschicht vorzugsweise einem sogenannten 180°-Impuls unterworfen wird und der erste Magnetfeldgradient für eine bestimmte Zeitdauer und bei einem bestimmten Wert nachgeschaltet wird,
- c) die zu untersuchende Schicht wird einem zweiten Anregungsimpuls (B1L) unterworfen, dessen Phase entweder gleich oder entgegengesetzt ist zur Phase der präzedierenden Kernmagnetisierung der zu untersuchenden Schicht,
- d) über die zu untersuchende Schicht wird ein dritter Magnetfeldgradient geschaltet mit definierter Stärke und Richtung, ein Spinecho wird erzeugt entweder durch Umkehrung der Richtung des dritten Magnetfeldgradienten oder indem die zu untersuchende Schicht einem Refokussierungs-HF-Impuls unterworfen wird, während der dritte Magnetfeldgradient ausgeschaltet sein kann und ein Gradient parallel zum ersten Magnetfeldgradienten eingeschaltet sein kann, wobei der Refokussierungsimpuls derart moduliert sein kann, daß sein Frequenzband begrenzt und dieser demgemäß als Selektiv-Anregungsimpuls ausgebildet ist, und über die zu untersuchende Schicht ein dritter Magnetfeldgradient zugeschaltet wird, dessen Zeitintegral vor und nach besagtem Refokussierungsimpuls einen bestimmten Wert erhält, oder dessen Zeitintegral einen gewünschten Wert erhält, vor der Richtungsumkehr des zweiten Magnetfeldgradienten,
- e) das erzeugte Spinecho wird aufgenommen,
- f) die Schritte a) bis e) werden so oft wie gewünscht wiederholt, wobei die Amplitude des zweiten Anregungsimpulses (B1L) verändert wird,
11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß nach Durchführung der Schritte a) bis e) die Schritte zunächst bei Richtungsumkehr
des dritten Magnetfeldgradienten wiederholt werden und danach bei Veränderung der
Amplitude des zweiten Anregungsimpulses (B1L).
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