Вычислительный томограф на основе ядерного магнитного резонанса

(51) 4 С 01 И 24/08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследователь. ский, проектно-конструкторский и тех. нологический институт кабельной промышленности(56) Нгпвпою И.Я. 1 шаяе Гогшагдоп Ьу ппс 1 еаг ша 8 пегс гевопапсе.-Л.Арр 1, Раув,1974, ч 47, У 8, р. 3709-3710.Авторское свидетельство СССР й 1126850, кл . С 01 И 24/08, 1983. (54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ТОМОГРАФ НА ОСНОВЕ ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА (57) Вычислительный томограф на основе ядерного магнитного резонанса относится к области вычислительной томографии на основе ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и может быть использован для изучения пространственной структуры химических свойств исследуемых объектов. Цель изобретения - повьппение чувствительности и расширение функциональных возможностей томографа. Вычислительный томограф на основе ядерного магнитногорезонанса содержит магнитную системус расположенной в ней градиентнойсистемой, соединенной с программатором, а также РЧ-катушку с исследуемым объектом, соединенную с РЧ-системой, управляемой программатором.Но"вым в томографе является дополнительное введение в него последовательносоединенных второй РЧ-катушки, первогокоммутатора, блока защитй и усилителя, выход которого соединен с РЧ-системой, а также проводящего экрана,соединенного с вторым коммутатором,причем входы первого и второго коммутаторов соединены с программатором.При этом вторая РЧ-катушка выполненасменной, имеет форму кольца, радиускоторого выбирается равным радиусуобласти интереса и располагаетсяна поверхности исследуемого объектаа проводящий экран выполнен в видеплоской спирали и расположен с внейней стороны второй РЧ-катушки. 1 ил.Изобретение относится к областиТОМОГтРтафИИ На ОСНОВЕЯйР и мажет быть использовано для 12262 получения пространственной структурыхимических свойств исследуемых абъектав.Цель изобретения - повышение чувствительности и расширение функциа - нальных ваз 1 чожнсстей,На чертеже прецстявленя блок-схема пьтчислительнага томографа на основе ЯМР . располасистемай30 3,диент магнитного паля с помощью гряд 11 ентнсй системы 2 и н 1 1"-катушку 3 1 тадяегся 90-гря.Г;усный РЧ-импульсъ ъла черн: паузу . - 1 ао-г",япусныи РЧ-импульс, пас.т 1 каторага па тоттан- ДЕ ПРОГРЯ 11 МЯГО"т,тПЕРВЫЙ КЗЮГУТЯТСР 7 замыкает 1 тепт; второй Р- в катуш 10, Я ВТОКИОтыутатар 8 ЗЯМт,1 К 11 ЕТ ЦЕПЪ ПРОВОДЗЩЕГО ЭКттаиа т, И ЧЕРЕЗ время ;. р:.гстрируется сигчал спинсвага хс. которыя пр 1 сидя через блок 11 защиты, необходимый для устрянентся - тет;егрузак приемного тракта РЧ-СИС, - .ть 1 Э Ва ВОЕ 1 тя дЕйСТВИя РЧ 1 тт 1 луЛ; Сап 11 у ИЛ 11 ТЕЛЬ 12 ПОСтут яЕГи м е р. Магн 11 тная система абеспет 111 вяст однородное постоянное магнитное пале с напряженностью ВЫЧ;,тсттт;ТЕтт,т-;Ь 1 тт Таус - ,ряф Ня ОСЬ 1 ОВЕЯ 11 Р ссдет 1 жт 1 т магнитндю системурасположенной на ией градиентной системой 2, Р .-катушку 3 с исследуемьщобъектам 4- соединенную с:Ч-системай 5 управляемой прагряммятсрсм. 6., который также соединен с первым7 и вторым 8 каммутятара 1 8., причемБхад нтсрагс каммутятаря 8 соединенс проводящим экрянсм 9, я вход первого коммутатора 7 - с второй РЧ-катушкай 10, Выход первого ксммттатсра 7через блок 11 защиты и усилитель 12соединен с РЧ-системой 5.Предложенное устройство работает следующим образам.,Б магнитную систему 1 с1:Е-тай; ."1 Е,4 ГРЯДИЕНТНСИ2:; Г 1-1.ятушкай 3 помещаетя исследуемьт 1:. Обьект 4. РЧ-.система " па каман.де тщагря 1 чмятара 6 вырабатывает уп .раьляюши; импульс.1 для градиентной7 Ч т 11 т т С 1 1 П птт ДОЩИЕв РЧ-катушку 3, Па команде программа таря б т 1 еовьг корту татар 7 дязмыка,ет цепь второй -Хятут 11 кт 1 10, а коммутягар 8 вазмыкт 1 ет цепь проводящего экрана 9,; яте 1 включается гря 19 21,400 Э, Градиентная система 2 обеспечивает градиентное магнитное поле па заданному направлению 0,2-2 Э/см, В РЧ-катушку 3 с внутренним диаметрам 80 см подается 90-градусный РЧ- импульс длительностью 30 мкс, а через интервал 1 7 млс - 180-градусный импульс длительностью 60 мкс. Перед подачей РЧ-импульсов по команде программатора б первый коммутатор 7, представляющий собой устройство, содержащее герконовое реле, время срабатывания которого ( 1 мкс,размыкает цепь приемной катушки, представляющей собой кольцо диаметром 7 см, состоящее из шести витков медного изалированнога провода диаметром 0,8 мм, включенной в контур с добротностью 200. Второй коммутатор идентичен первому и размыкает цепь проводящего экрана 9,представляющего собой плоскую спираль диаметром 10 см из медной изолированной проволоки диаметром 1 мм, шагом 2 ж 1. После 180-градусного РЧ-импульса первый коммутатор замыкает цепь второй РЧ- катушки, а второй коммутатор-цепь проводящего экрана. Через время с регистрируется сигнал спинового эха, который через блок 11 защиты, представляющий собой параллельно-встречно вклю. ченные диоды, например КД 522, и усилитель с входным сопротивлением.100 кОм и коэффициентом усиления по мощности 0 , поступает в РЧ-систе -Фму 5 Павьш 1 ение чувствительности в предложенном устройстве достигается за счет увеличения коэффициента заполнения приемной РЧ-катушки по отношению к исследуемому объекту. КоэфФициент заполнения для передающей РЧ-катушки например спинного позвонка у человека, составляет 2 х 10 , а для второй РЧ-приемной катушки - 10 , следовательно, увеличение соотношения сигнал/шум составляет 500. Кроме тога, такое увеличение позволяет улучшить пространственное разрешение соответственно в 8 раз, т.е, приблизительно 0,1 мм для тела человека, При изменении размеров области интереса, например в случае исследования глаза человека, вторая РЧ-катушка заменяется на соответствующую катушку с размерам равным в данном случае размеру исследуемой области, т.е.12 Составитель С.Рыковилло Техред Л,Олейник Корректор И.Самборска едакто 8 Подписнокомитета СССРоткрытий Тираж 7 твенного етений и Ж, Ра 2119/37ЕНИИПИ Государпо делам нзоб113035, Москва,Зак д. 4/5 кая на едприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,роиз:одственно-полнг ско Ф ор мула иэ об ре те ни яВычислительный томограф на основе ядерного магнитного резонанса, содержащий магнитную систему с расположенной в ней градиентной системой, программатор, радиочастотную систему, радиочастотную (РЧ) катушку с исследуемым объектом, причем первый выход программатора соединен с входом градиентной системы, а второй - с входом РЧ-системы, выход которой соединен с входом РЧ-катушки, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повыше ния чувствительности и расширения функциональных возможностей, он дополнительно содержит вторую РЧ-катуш. ку, первый коммутатор, блок зашиты, усилитель, проводящий экран и второй 2 б 219 4коммутатор, причем третий выход программатора соединен с входом первогокоммутатора, первый выход которогссоединен с входом второй РЧ-катушки, 5а второй выход - с входом блока запчты, выход которого через усилительсоединен с вторым цсодом РЧ-системы,четвертый выход программатора соединен через второй коммутатор с входомпроводящего экрана, вторая РЧ-катушка выполнена сменной, имеет формукольца, радиус которого выбираетсяравным радиусу области интерфеса ирасполагается на поверхности иссле дуемого объекта, а проводящий экранвыполнен в виде плоской спирали ирасположен с внешней стороны второйРЧ-катушки.