非線形磁場勾配を用いたNMRフレネル変換映像法

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62550038
• Research Institution: Utsunomiya University
• Principal Investigator: 山田 芳文 宇都宮大学, 工学部, 助教授 (70005429)
• Keywords: NMR映像法 / フレネル変換映像法 / 空間分解能 / 円筒形特徴磁場 / 棒状星形特徴磁場 / 非線形勾配磁場 / NMRホログラフィ / 局所映像法

Research Abstract

1.フレネル変換映像法の諸特性, 具体的には空間分解能, 映像のS/Nについて理論的及び実験的な検討を行い, それらの本映像法パラメータとの関係を定量的に明らかにした. フレネル法には二つの再構成アルゴリズムがあるが, いずれの方法でも二次関数状の特徴磁場の勾配系数及び特徴磁場印加時間を増すにつれて分解能は向上し, 実現可能なパラメータ値の範囲で1mm以下の空間分解能も容易に得られることが確認された. 映像のS/Nは, フーリエ法と同じであることが理論的に示されたが, 実験的にも殆ど同じであることが確かめられた.
2.二次関数状の特徴磁場発生, 走査法について検討を行い, 従来からの円筒形特徴磁場の他, 新たにyz平面内で磁場等高線が双曲線状となり, x方向には均一に延びた棒状星形特徴磁場を考案し, 中型試料を対象とする同特徴磁場コイルの設計, 試作を行った. 本特徴磁場は, 円筒形特徴磁場の場合に比べて, その発生に要するアンペア回数がはるかに少なくてすむ利点を有する. 試作した棒状星形特徴磁場発生コイルには, 三つの線形勾配磁場コイルも組込まれており, 本映像法と, フーリェ変換映像法の種々の面からの比較検討を行った. その結果, 本映像法はフーリェ法と比較しても全く遜色がなく, さらに局所映像法がパラメータを変えるだけで容易に行えること, 信号のダイナミックレンジがフーリェ法に比べてはるかに小さく, 受信系のA/D変換器のビット数は, かなり少なくてすむことなどの特徴を有することが明らかとなった. なお, 中型試料の映像化の実験も行っているが, 検出コイルが大型化したためS/Nが悪く, さらにS/Nを上げるよう改良を続けている.
3.本映像法の新しい発展として, NMRホログラフィが考えられるが, その基礎検討を行い, レーザー光でかなり良好なNMR映像を再生することに成功した.

Research Products

• [Publications] 山田芳文: 日本磁気共鳴医学会雑誌(第10回 日本磁気共鳴医学会大会講演抄録集). 7,S-2. 128 (1987)
• [Publications] 山田芳文: 日本磁気共鳴医学会雑誌 (第11回 日本磁気共鳴医学会大会講演抄録集). 8,S-1. 138 (1988)
• [Publications] 山田芳文: 医用電子と生体工学 (第27回 日本ME学会大会論文集). 26. (1988)
• [Publications] 山田芳文: 電子情報通信学会論文誌. J71-C. (1988)