DE3517812A1

DE3517812A1 - Verfahren und vorrichtung zur aufnahme von kernresonanzsignalen

Info

Publication number: DE3517812A1
Application number: DE19853517812
Authority: DE
Inventors: Guenther R Prof Dipl P Laukien; Heinz Dr Zeiger
Original assignee: Bruker Medizintechnik GmbH
Current assignee: Bruker Biospin MRI GmbH
Priority date: 1983-11-19
Filing date: 1985-05-17
Publication date: 1986-11-20
Also published as: EP0202455B1; DE3343625C2; US4698594A; US4607226A; DE3343625A1; EP0202455A2; EP0145915A1; DE3517812C2; EP0145915B1; EP0202455A3

Description

Anmelderin: Stuttgart, 15· Februar 1985

Bruker Medizintechnik GmbH P 4611 W-ef

Silberstreifen

7512 Rheinstetten-Forchheim

Vertreter:

Kohler - Schwindling - Späth
Patentanwälte
Hohentwielstraße 41
7000 Stuttgart 1

Verfahren und Vorrichtung
zur Aufnahme von Kernresonanzsignalen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufnahme von Kernresonanzsignalen in definierten Bereichen eines Meßkörpers, der sich in einem homogenen Konstant-Magnetfeld befindet, wobei ein Meßkopf verwendet wird, der eine auf den Meßkörper aufsetzbare Hochfrequenz-Sende- und/oder -Empfangseinrichtung umfaßt, die als Wendelleitung mit koaxialer Abschirmung ausgebildet ist, die an

mindestens einem Ende offen und am anderen Ende anschlußfrei ist, wobei die oberste, mit der Abschirmung über einen Anschluß verbundene Windung der Wendelleitung sich etwa in der Ebene des oberen offenen Endes befindet und dort die Aufsetzebene bildet, wobei durch Variation des Hochfrequenz-Speisestromes einer zum Meßkopf koaxialen Sendespule mindestens eine Fläche konstanter magnetischer Hochfrequenz-Feldstärke in einem definierten Abstand oberhalb der Aufsetzebene erzeugt wird, in der bei impulsförmig getastetem Speisestrom für eine vorgegebene Kernart die Resonanzbedingung unter Bezug auf das homogene Konstant-Magnetfeld erfüllt ist.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art sind aus der Stammanmeldung P 33 43 625.8-33 bekannt, deren Offenbarungsinhalt durch diese Bezugnahme auch zum Offenbarungsinhalt der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.

Der vorliegenden Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß Stammanmeldung noch in der Weise weiterzubilden, daß der Informationsgehalt der erhaltenen Meßergebnisse erhöht und damit Messungen erleichtert und zeitlich verkürzt werden können.

Diese Aufgabe wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß eine Bilddarstellung der einen ausgewählten Fläche in ihrer Ebene vorgenommen wird.

Die Aufgabe wird nach der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch gelöst, daß eine Sende/Empfangs- und Darstellungseinrichtung vorgesehen ist, die in dem durch die mindestens eine Fläche definierten räumlichen Bereich des Meßkörpers Kernresonanz anregt und bildlich darstellt.

Die Erfindung hat damit den Vorteil, daß zusätzlich zu den in der Stammanmeldung genannten Vorteilen definierte Ebenen im Meßkörper nicht nur "angefahren", sondern auch sofort bildlich dargestellt werden können, wodurch eine sofortige Beurteilung des Meßergebnisses möglich ist. Pur eventuell nachfolgende Messungen oder Bearbeitungen kann auf diese Weise sofort eine Entscheidung getroffen werden.

Wird das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die Vorrichtung beispielsweise an menschlichen oder tierischen Körpern verwendet, kann durch Variation des Abstandes der ausgewählten Fläche von der Aufsetzebene ein beträchtliches Körpervolumen "durchfahren" werden, wobei die Bilddarstellung sofort zeigt, ob beispielsweise in dem durchfahrenen Volumen ein auffälliger Bereich liegt, etwa ein Tumor.

Diese schnelle Untersuchungsmethode erfordert im Gegensatz zu üblichen Ganzkörper-Tomographen keine großräumigen Sende- und Empfangsspulen, sondern kann durch Aufsetzen eines verhältnismäßig kleinen Meßkopfes auf den Körper ohne die Gefahr von Störstrahlungen nach außen oder Störeinstrahlungen in den Meßkopf selbst durchgeführt werden.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist in mindestens zwei der Flächen die 90°- bzw. 270°- bzw. 450°...-Bedingung der gepulsten magnetischen Kernresonanz erfüllt.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß gleichzeitig mehrere, definiert voneinander beabstandete Flächen bzw. ebene

Bereiche des Meßkörpers angeregt werden, se daß bei entsprechender Ausstattung der Darstellungseinrichtung gleichzeitig mehrere Ebenen übereinander als Bild betrachtet werden können. Hierdurch wird die effektive Meßzeit noch weiter vermindert, weil mit einer einzigen Messung bereits eine mehr oder weniger grob gerasterte Übersicht über den gesamten interessierenden Raumbereich des Meßkörpers möglich ist.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann durch Überlagerung und definierte Einstellung eines in der Spulenachse wirkenden Gradienten des Konstant-Magnetfeldes eine der mehreren Flächen ausgewählt werden.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß durch Auswahl einer einzigen interessierenden Fläche der Aufwand an Rechenzeit für die Bilddarstellung vermindert werden kann. Man kann sich also zunächst nach der zuvor beschriebenen Variante durch gleichzeitige Anregung mehrerer übereinander liegender Ebenen einen Überblick verschaffen, was allerdings einen gewissen Aufwand an Rechenzeit für die Bilddarstellung der mehreren Ebenen erfordert, und sich dann auf eine dieser Ebenen durch geeignete Einstellung des Gradienten konzentrieren, weil bei Anlegen des Gradienten die Resonanzbedingung nur noch für die eine aasgewählte Ebene erfüllt ist. Die Darstellungseinrichtung braucht dann auch nur noch die Bilddarstellung dieser einen Ebene vorzunehmen.

Die Bilddarstellung kann gemäß weiteren Varianten der Erfindung entweder die Spindichte oder die chemische Verschiebung jedes Bildpunktes anzeigen, wie dies an sich bekannt ist.

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Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erfolgt nach Vornahme der Bilddarstellung in dem durch die Fläche ausgewählten definierten Bereich des Meßkörpers oder in einem Teil dieses Bereiches eine hochauflösende Kernresonanzmessung.

Diese Maßnahme ist dann von besonderem Vorteil, wenn man sich durch eine Bilddarstellung einer Ebene zunächst einen Überblick über einen flächenhaften Bereich des Meßkörpers verschafft und dort festgestellt hat, daß es einen auffälligen Bereich gibt, der einer näheren Untersuchung bedarf. Man kann nun durch an sich bekannte Maßnahmen in dem gesamten flächenhaften Bereich oder dem interessierenden Teil davon eine hochauflösende Kernresonanzmessung durchführen und aus dem aufgenommenen Spektrum auf die chemische Zusammensetzung in dem ausgemessenen Bereich des Meßkörpers schließen.

Wie ohne weiteres ersichtlich ist, ist auf diese Weise insgesamt eine überaus schnelle Diagnose möglich, weil in einem ersten Schritt durch gleichzeitige Bilddarstellung mehrerer voneinander beabstandeter Ebenen ein grob gerasterter Überblick über das gesamte Volumen des Meßkörpers erfolgen kann, dann eine dieser Ebenen ausgewählt und - ggf. bei erhöhter Auflösung der Bilddarstellung betrachtet wird und schließlich ein ausgewählter punktueller Bereich einer hochauflösenden Kernresonanzmessung unterzogen wird. Mit nur drei Schritten kann man auf diese Weise einen Meßpunkt exakt lokalisieren und chemisch analysieren.

Bei weiteren Varianten der Erfindung kann man als Sendespule entweder die Wendelleitung des Meßkopfes selbst oder aber

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eine getrennte Sendespule verwenden, die zum Meßkopf koaxial ist und eine Helmholtz-Spule oder eine Wendelleitung eines weiteren Meßkopfes sein kann.

Es versteht sich, daß ferner in ebenfalls an sich bekannter Weise die Messungen unter gleichzeitiger Entkopplung der gleichen oder einer anderen Kernart erfolgen kann.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 eine schematische räumliche Darstellung einer Spektrometeranordnung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet werden kann;

Pig. 2 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Meßkopfes im Querschnitt zur Erläuterung der sich einstellenden Feldverteilung;

Pig. 3 eine Darstellung - in vergrößertem Maßstab -eines Ausschnitts aus Pig. 2;

Pig. 4 eine Prinzipdarstellung einer Variante einer Spektrometeranordnung mit variabel einstellbarem Peldgradienten;

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Fig. 5 bis 7

Bilddarstellungen von Meßergebnissen, wie sie mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielt werden können unter Variation des eingespeisten Hochfrequenzstromes;

Pig. 8 eine Bilddarstellung in einer Ebene senkrecht zu den Darstellungen gemäß Fig. 5 bis 7, jedoch für ein davon abweichendes Meßobjekt.

In Fig. 1 bezeichnet 10 insgesamt ein Magnetsystem, das in einem Raum mit den Raumkoordinaten x, y, ζ angeordnet ist. Die Raumkoordinate ζ fällt mit der Achse des Magnetsystems 10 zusammen. In der Achse ζ befindet sich ein schematisch angedeuteter Meßkörper 11, beispielsweise gesamthaft ein Körper eines Patienten oder ein Körperteil, etwa ein Arm oder ein Bein. Es versteht sich jedoch, daß der erfindungsgemäße Meßkopf ebenso wie das erfindungsgemäße Verfahren auch bei nichtorganischen Proben sowie bei Einzelproben von lebendem oder nichtlebendem Gewebe Verwendung finden kann.

Vom Meßkopf 12 führt eine Zuleitung 13 zu einer Sende/ Empfangs- und Darstellungseinrichtung 15, wie sie an sich bekannt ist. Die Darstellung 15 dient zur Steuerung der auf den Meßkörper 11 einwirkenden Magnet- und Hochfrequenzfelder und erlaubt es in an sich bekannter Weise, flächenhafte oder punktförmige Bereiche im Inneren des Meßkörpers 11 auszuwählen und in diesen ausgewählten Bereichen isoliert Kernresonanz anzuregen. Die Einrichtung 15 gestattet ferner in

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an sich bekannter Weise, aus den gemessenen Kernresonanzsignalen, die entweder durch gepulste Hochfrequenzsignale oder durch kontinuierlich eingestrahlte Hochfrequenzsignale oder aber mittels der Fourier-Transformation erhalten wurden, eine Bilddarstellung des ausgewählten Bereiches vorzunehmen, beispielsweise in dem einzelnen Bildpunkten die Spindichte oder die chemische Verschiebung des jeweiligen Meßpunktes zugeordnet wird.

Die Einrichtung 15 ist jedoch darüber hinaus auch in der Lage, in den angewählten Bereichen hochauflösende Kernresonanzmessungen durchzuführen, die als Spektren dargestellt oder ausgegeben werden.

Das Magnetsystem 10 ist lediglich schematisch angedeutet und besteht aus einer sogenannten doppelten Helmholtz-Anordnung mit zwei Paaren von Helmholtz-Spulen 14· Die Helmholtz-Spulen 14 erzeugen im Inneren ein Konstant-Magnetfeld hoher Homogenität in allen drei Raumkoordinaten x, y, z.

Zur Speisung der Helmholtz-Spulen 14 dient ein Netzgerät 16, und es sind ferner Gradienten-Netzgeräte 17, 18, 19 vorgesehen, die zur Speisung von in Fig. 1 nicht dargestellten Gradientenspulen dienen, mit denen in der genannten Weise einzelne Bereiche im Inneren des Meßkörpers 11 ausgewählt werden können. Die Netzgeräte 16 bis 19 können rechnergesteuert sein und werden von der Einrichtung 15 eingestellt.

Fig. 2 zeigt die Feldverteilung in einem erfindungsgemäß verwendeten Meßkopf 12.

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Der Meßkopf 12 besteht im wesentlichen aus einer Wendelleitung 20, wie sie in der Fachliteratur auch als "Helix" bezeichnet wird. Von der Wendelleitung 20 sind der Übersichtlichkeit halber in Pig. 2 nur die oberste Windung 21 und die unterste Windung 22 vollständig dargestellt. Das zweite wesentliche Element des erfindungsgemäßen Meßkopfes 12 ist eine geerdete Abschirmung 23, die sich z.B. in einer Ausführungsform koaxial um die Wendelleitung 20 herum erstreckt. Die Abschirmung 23 mit einer Längsachse 24 weist ein oberes offenes Ende 25 sowie ein unteres geschlossenes Ende 26 auf. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Pig. 2 ist die Lage der Wendelleitung 20 in der Achse 24 derart, daß die oberste, mit der Abschirmung 23 über einen Anschluß 28 verbundene Windung 21 sich etwa in der Ebene des oberen offenen Endes 25 befindet und dort eine Aufsetzebene 27 bildet, d.h. eine Ebene, in der der Meßkopf 12 auf den zu untersuchenden Meßkörper 11 aufgesetzt wird. Das vom oberen offenen Ende 25 abgewandte Ende der Wendelleitung 20 ist hingegen anschlußfrei.

Elektrisch gesehen bedeutet dies, daß die Wendelleitung 20 am oberen offenen Ende 25 mit der Abschirmung 23 über den Anschluß 28 mit Masse verbunden ist, während sie im Bereich ihrer untersten Windung 22 im Abstand vom unteren geschlossenen Ende 26 der Abschirmung 23 elektrisch offen ist.

Damit ergibt sich eine Feldverteilung, wie sie in Pig. 2 in der Hälfte links von der Achse 24 für die magnetischen Feldlinien mit B und in der Hälfte rechts von der Achse 24 für die elektrischen Feldlinien mit E bezeichnet ist. Man erkennt, daß sich die magnetischen Feldlinien B in einer

Radialebene der Wendelleitung 20 schließen und insbesondere oberhalb des oberen offenen Endes 25 in den freien Raum hinein erstrecken. Setzt man den Meßkopf 12 in der Aufsetzebene 27 auf den Meßkörper 11 auf, ergibt sich damit eine Verteilung der magnetischen Feldlinien B, derart, daß die Intensität des Magnetfeldes längs einer Koordinate d in Fig. 2 zum Inneren des Meßkörpers 11 hin abnimmt.

Die elektrischen Feldlinien E hingegen verlaufen im wesentlichen im Zwischenraum zwischen Wendelleitung 20 und Abschirmung 23, so daß sie nach außen hin praktisch nicht in Erscheinung treten. Im Bereich oberhalb der Aufsetzebene 27 sind kaum Streufelder der elektrischen Feldlinien E zu beobachten. Die E-Feldliniendichte nimmt außerdem von unten nach oben ab.

Fig. 3 zeigt im vergrößerten Ausschnitt den Austritt der magnetischen Feldlinien B aus der Aufsetzebene 27· Bekanntlich sind die Ebenen gleicher magnetischer Feldlinie durch gleichen Abstand der Feldlinien B voneinander definiert, so daß diese Ebenen in Fig. 3 als Flächen 30a, 30b, 30c dargestellt werden können, die aus praktischen Gründen leicht gewölbt sind. Bei der Darstellung in Fig. 3 sind die Abstände der Flächen 30a, 30b, 30c voneinander beliebig gewählt, und die Feldstärke nimmt von der Fläche 30a zur Fläche 30b zur Fläche 30c zu.

Würde man nun eine Kernresonanzmessung mit kontinuierlich eingestrahltem Hochfrequenzfeld durchführen, würde aufgrund der durch das gyromagnetische Verhältnis festgelegten Beziehung zwischen Hochfrequenz und Stärke des Konstant-Magnetfeldes im gesamten Raum oberhalb der Aufsetzebene 27

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die Resonanzbedingung zu erfüllen sein, unabhängig von der jeweils herrschenden Hochfrequenz-Feldstärke. Wird hingegen zum Anregen der Kernresonanz ein gepulstes Hochfrequenzsignal verwendet, ist die sogenannte 90°- bzw. 270°- bzw, 450°...-Bedingung nur in ganz bestimmten Ebenen erfüllt, weil nur in diesen Ebenen die Hochfrequenz-Feldstärke so groß ist, daß die Spins einer bestimmten Kernart gerade eine Drehung um 90° bzw. 270°... durchführen. Man erhält demzufolge in der Darstellung gemäß Fig. 3 bei geeigneter Einstellung der Parameter eine Situation, in der gerade die Flächen 30a, 30b, 30c den genannten Bedingungen genügen. Da die Hochfrequenz-Feldstärke - wie erwähnt — mit Annäherung an die Aufsetzebene 27 zunimmt, ist beispielsweise in der Fläche 30a die 90"-Bedingung, in der Fläche 30b die 270*- Bedingung und in der Fläche 30c die 450'-Bedingung erfüllt.

Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Mit 35 sind in Fig. 4 Gradienten-Sattelspulen bezeichnet, die einen Gradienten des Konstant-Magnetfeldes in y-Richtung erzeugen. Es wird demzufolge dem in z-Richtung verlaufenden Konstant-Magnetfeld ein Feld überlagert, wonach sich die in z-Richtung gerichtete Feldstärke in ihrem Betrag ändert, wenn man den Innenräum der Spulen 14 in y-Richtung durchläuft.

Dem Meßkopf 12 wird ein Hochfrequenz-Speisestrom Xttj, über
einen Amplitudenregler 36 von einem Hochfrequenz-Sender/ Empfänger 37 zugeführt. Die beiden Pfeile in der Zuleitung zwischen Amplitudenregler 36 und Meßkopf 12 symbolisieren,

daß auf diese Weise sowohl gesendet . wie auch empfangen werden kann, ohne daß es zusätzlicher Hochfrequenzeinrichtungen bedarf.

Die Gradienten-Sattelspulen 35 werden über einen Amplitudenregler 40, der als Stromsteller wirkt, vom Gradienten-Netzgerät 18 gespeist.

Es kann ferner in einer Variante des Ausführungsbeispiels gemäß Pig. 4 eine zusätzliche Sendespule 38 vorgesehen sein, die koaxial zum Meßkopf 12 angeordnet ist und von einem separaten Hochfrequenzsender 39 gespeist wird. In diesem Falle wird ein auf die Aufsetzebene 27 des Meßkopfes 12 aufgesetzter Meßkörper 11a über die separate Sendespule 38 mit einem Hochfrequenz-Magnetfeld beaufschlagt, und der Meßkopf 12 dient lediglich als Antenne im Empfängerbetrieb des Sender/Empfängers 37· Die Sendespule 38 kann ihrerseits eine Helmholtz-Spule sein, sie kann aber auch eine Wendelleitung eines zweiten Meßkopfes sein, dessen Aufbau dem des Meßkopfes 12 entspricht.

Wie man leicht aus Fig. 4 erkennen kann, kann durch Variation des Amplitudenreglers 36 für den Hochfrequenz-Speisestrom ίττ-p die Lage der Flächen 30a bis 30c aus
Fig. 3 variiert werden, und es kann außerdem durch Einstellen des Amplitudenreglers 40 für den Speisestrom der Gradienten-Sattelspulen 35 ein Feldprofil eingestellt werden, bei dem die Stärke des Konstant-Magnetfeldes in y-Richtung variiert. Man kann demzufolge in einem vorgegebenen Abstand d von der Aufsetzebene 27 im Inneren des

Meßkörpers 11a sowohl den Verlauf der Stärke des Konstant-Magnetfeldes wie auch die Lage der Flächen 30a bis 30c einstellen, in denen die genannten Impuls-Bedingungen erfüllt sind.

In den Pig. 5 bis 7 sind praktische Meßergebnisse dargestellt, wie sie mit einer Einrichtung gemäß Fig. 4 erhalten wurden.

Zum Durchführen dieser praktischen Versuche wurde ein zylindrisches und mit Wasser gefülltes Glas auf die Aufsetzebene 27 des Meßkopfes 12 gestellt, wie dies in Fig. 4 durch den zylindrischen Meßkörper 11a angedeutet ist.

Gleichzeitig wurde die Darstellungseinrichtung 15 (vgl. Fig. 1) so eingestellt, daß eine Bilddarstellung in einer zur Achse 24 des Meßkopfes 12 parallelen Ebene erzeugt wurde, d.h. in einer yx- bzw. yz-Richtung. Die Darstellungen gemäß Fig. 5 bis 7 sind in y-Richtung nach d parametriert, um den Abstand zur Aufsetzebene27 zu verdeutlichen.

Fig. 5 zeigt ein Signal 50, wie es mit relativ schwacher Hochfrequenzeinstrahlung erzielt wurde, d.h. der Amplitudenregler 36 stellte beim Experiment gemäß Fig. 5 einen verhältnismäßig geringen Hochfrequenz-Speisestrom irr-p ein. In
diesem Fall ergab sich lediglich eine einzige Fläche oberhalb der Aufsetzebene 27, in der gerade die 90°-Bedingung erfüllt war. Das Signal 50 stellt somit einen axialen Schnitt durch eine "Scheibe" des Wassers im zylindrischen Glas dar.

Erhöht man nun den Hochfrequenz-Speisestrom i™ durch
Verstellen des Amplitudenreglers 36, wandert das Signal 50 zu höheren d-Werten, wie dies aus Pig. 6 ersichtlich wird, wo das Signal 50 nunmehr die Position 50' einnimmt. Weiterhin erkennt man in Pig. 6 eine zweite Resonanzebene, dargestellt durch ein Signal 50a, das einer Scheibe durch den zylindrischen Wasser-Meßkörper entspricht, in dem gerade die 180"-Bedingung erfüllt ist. Außerdem erkennt man in Pig. 6 noch schemenhaft ein weiteres Signal 50b, das einer Querschnittsebene entspricht, in der die 270°-Bedingung erfüllt ist.

Pig. 7 zeigt den Versuch in einer weiteren Phase, in der der Hochfrequenz-Speisestrom irr™ zu noch höheren Werten hin
verstellt wurde, und man erkennt nunmehr insgesamt sechs Querschnittsebenen 50'', 50a¹, 50b¹, 50c, 5Od, 5Oe, in denen jeweils die 90°+n180°-Bedingung erfüllt ist

Will man nun lediglich eine dieser Flächen 50'' bis 5Oe untersuchen und in einer zu den Pig. 5 bis 7 senkrechten Ebene bildhaft darstellen, kann man eine dieser Ebenen dadurch anwählen, daß man in der zu Pig. 4 erläuterten Weise einen Gy-Peldgradienten überlagert, so daß nur für eine einzige der Flächen 50" bis 5Oe die Resonanzbedingung erfüllt ist.

Pig. 8 zeigt das Ergebnis eines entsprechenden Experimentes, bei dem jedoch statt eines einzigen wassergefüllten Glases auf der Aufsetzebene 27 neun wassergefüllte Reagenzgläser auf die Aufsetzebene 27 des Meßkopfes 12 in einer Richtung parallel zur y-Achse gesetzt wurden. Es wurde nun zunächst

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eine Einstellung des Hochfrequenz-Speisestromes ίττ-ρ nach
Art von Fig. 6 oder 7 vorgenommen und anschließend eine der dargestellten Flächen dadurch "angewählt", daß ein Gy-Feldgradient überlagert wurde, der nur in einer dieser Flächen die Resonanzbedingung erfüllte. Alle übrigen Flächen wurden dadurch "ausgeblendet", so daß die Signal- und Bildverarbeitung durch die Einrichtung 15 besonders einfach und schnell erfolgen konnte.

In Fig. 8 erkennt man die neun geschnittenen Reagenzgläser als Signale 51 bzw. 52, wobei die Signale 52 in den Randbereichen nach außen hin verschwimmen. Dies ist deswegen nicht überraschend, weil aus der Darstellung gemäß Fig. 3 bereits zu erwarten war, daß die Signalflächen 50 gemäß Fig. 5 bis 7 in d-Richtung gewölbt verlaufen. Da andererseits beim Experiment gemäß Fig. 8 ein linearer y-Feldgradient Gy überlagert wurde, bedeutet dies, daß an den Rändern der Signalflächen 50 die Resonanzbedingung immer weniger erfüllt war, so daß dort die Signale verlaufen. Für eine vollständig lineare und ganzflächig deckende Bilddarstellung muß man daher entweder den linearen Zentrumsbereich der Signalflächen 50 ausnutzen oder aber den Meßkopf 12 entsprechend vergrößern.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Aufnahme von Kernresonanzsignalen in definierten Bereichen eines Meßkörpers (11, 11a), der sich in einem homogenen Konstant-Magnetfeld (B_Q)
befindet, wobei ein Meßkopf (12) verwendet wird, der eine auf den Meßkörper (11, 11a) aufsetzbare Hochfrequenz-Sende- und/oder -Empfangseinrichtung umfaßt, die als Wendelleitung (20) mit koaxialer Abschirmung (23) ausgebildet und an mindestens einem Ende (25) offen und am anderen Ende anschlußfrei ist, wobei die oberste, mit der Abschirmung (23) über einen Anschluß (28) verbundene Windung (21) der Wendelleitung (20) sich etwa in der Ebene des oberen offenen Endes (25) befindet und dort die Aufsetzebene (27) bildet, wobei ferner durch Variation des Hochfrequenz-Speisestromes (ίτττρ) einer zum Meßkopf (12) koaxialen Sendespule
(20; 38) mindestens eine Fläche (30a bis 30c) konstanter magnetischer Hochfrequenz-Feldstärke (B) in einem definierten Abstand (d) oberhalb der Aufsetzebene (27) erzeugt wird, in der bei impulsförmig getastetem Speisestrom (ijj-p) für eine vorgegebene
Kernart die Resonanzbedingung unter Bezug auf das

homogene Konstant-Magnetfeld (Bq) erfüllt ist,
insbesondere nach Patentanmeldung P 33 43 625·8-53, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bilddarstellung (Pig. 8) der einen ausgewählten Fläche (30a bis 30c) in ihrer Ebene vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens zwei der Flächen (30a bis 30c) die 90°- bzw. 270°- bzw. 450°...-Bedingung der gepulsten magnetischen Kernresonanz erfüllt ist.
3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Überlagerung und definierte Einstellung eines in der Spulenachse (y) wirkenden Gradienten (G ) des
Konstant-Magnetfeldes (B_Q) eine der mehreren Flächen
(30a bis 30c) ausgewählt wird.
4· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilddarstellung (Fig. 8) die Spindichte jedes Bildpunktes zeigt.
5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilddarstellung (Fig. 8) die chemische Verschiebung jedes Bildpunktes zeigt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach Vornahme der Bilddarstellung (Fig. 8) in dem durch die ausgewählte Fläche (30a bis 30b) definierten Bereich des Meßkörpers (11, 11a) oder in einem Teil dieses Bereiches eine hochauflösende Kernresonanzmessung erfolgt.

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7· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Sendespule die Wendelleitung (20) verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Sendespule eine vom Meßkopf (12) getrennte Sendespule (38) verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennte Sendespule (38) eine zum Meßkopf (12) koaxiale Helmholtz-Spule ist.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennte Sendespule eine Wendelleitung eines weiteren Meßkopfes ist.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sende/Empfangs- und Darstellungseinrichtung (15) vorgesehen ist, die in dem durch die mindestens eine Fläche (30a bis 30c) definierten räumlichen Bereich des Meßkörpers (11, 11a) Kernresonanz anregt und bildlich darstellt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (15) den Meßkopf (12) als Sender und Empfänger aufweist.

13· Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (15) den Meßkopf (12) als Empfänger und eine getrennte Sendespule (38) als Sender aufweist.

14· Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennte Sendespule (38) eine Helmholtz-Spule ist.

15· Vorrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die getrennte Sendespule eine Wendelleitung eines weiteren Meßkopfes ist.