Способ ямр-томографии

(51) 4 ЕНИЯ К АВТОРСКОМ ДЕТЕЛЬСТ И я к спосоафии на ос нитного ре едователь"ий и техьной проя интропри медиазрушающем я - повыше за счетаъФ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗ(56) Лундин А.Г., Федин Э,И. Ядерныймагнитный резонанс. Основы и применения. - Новосибирск: Наука, 1980,с. 167-172.Чжо К.Х, и др. Томография на ядерном магнитном резонансе с преобразованием Фурье. - ТИИЭР, 1982, т70,У 10, с. 34 37,ЯО 13687(54) СПОСОБ ЯМР-ТОМОГРАФ (57) Изобретение относит бам вычислительной томог нове явления ядерного ма зонанса, предназначенным скопических исследований цинской диагностике и не контроле, Цель изобретен ние точности исследовании увеличения отношения сигнал/шум. Сущность способа заключается в том, что объект исследования дважды за отведенное время исследования подвер гают воздействию радиоимпульса, возбуждающего затухающий сигнал свободной индукции и сигнал зха. При этом фазы первой половины гармоническихо колебаний устанавливаются 0 или 180,о а второй половины 90 или 270 , а получаемые в результате двукратного воздействия сигналы усредняют. 8 ил.1 136Изобретение относится к способамреконструктивной вычислительной томографии на основе явления ядерногомагнитного резонанса (ЯМР) и предназначено для количественных интроскопических исследований различных сред,результаты которых используются в целях медицинской диагностики и неразрушающего контроля,Цель изобретения - повышение точности исследования за счет увеличения отношения сигнал/шум.На Фиг,1 представлена блок-схемаустройства для реализации способа,на фиг.2 и 3 - векторные диаграммырадиоимпульсов; на фиг.4 - эпюры напряжений, позволяющих осуществить способ, на фиг.5-8 - сигналы на выходеквадратурного детектора П и 7(1)и после фурье-преобразования с фазо"вой коррекцией К(ы) и 1(ы).Сущность изобретения состоит втом, чтобы использовать возбуждающийрадиоимпульс, приводящий к возникновению квадратурных сигналов спадасвободной индукции (ССИ) и эхосигналов, и за отведенное время исследования провести сканирование объектадважды.Устройство содержит блок 1 электромагнитных катушек , включающий катушку основного магнита, радиочастотную катушку и катушки создания градиентов магнитного поля по осям Х, У.и Е и .предназначенный для помещения в его внутреннее пространство исследуемого объекта, блок 2 управления катушкой основного магнита, предназначенный для поддержания напряженности поля заданной величины, блок 3 управления градиентами магнитного поля вдоль осей Х, У и Е, пассивный коммутатор 4, представляющий собой сборку диодов, сопротивление которой зависит от подводимого к ней напряжения, и предназначенный для защиты входных цепей квадратурного детектора 5 от мощных импульсов передатчика, коммутатор включен между радиочастотной катушкой блока 1, квадратурным детектором 5 и передатчиком, аналогоцифровой преобразователь 6, соединенный с выходами квадратурного детектора 5, буферную память 7, предназначенную для запоминания оцифрованных эхосигналов и включенную между аналого-цифровым преобразователем 6, блоком ЭВМ 8, полутоновым дисплеем 9 и8752 25 30 35 40 45 50 55 5 10 15 20 блоком 1 О формирования интерваловвозбуждения эхосигналов. Причем выход блока 10 формирования интерваловвозбуждения эхосигналов соединен спрограммируемым генератором 1 импульсов, один выход которого соединен с тактовым входом аналого-цифрового преобразователя 6, а другой -с входом блока 12 формирования радиоимпульсов, выход которого соединен свходом передатчика 13, По выходныминтерфейсам ЭВМ 8 соединена с блоком1 О формирования интервалов возбуждения эхосигнала, полутоновым дисплеем 9, предназначенным для визуализации полученных изображений, и блоком14 формирования градиентов магнитного поля, выходы Х, У и Е которогосоединены с многоканальным цифроаналоговым преобразователем 15, аналоговые выходы которого соединены с блоком 16 предварительного усиления , выходы Х, У и Е которого соединены с блоком 3 управления градиентами магнитного поля.Способ осуществляют следующим образом. Выбирают метод получения изображения, например по проекциям. Помещают объект исследования в блок магнитных катушек и Фиксируют его там, Выбирают плоскость исследуемого сечения. Пересылают из ЭВМ 8 в блок 14 Формирования градиентов магнитного поля координаты наклона плоскости исследуемого сечения, В блоке 14 формирования градиентов вырабатывают значения градиентов по осям Х, У и Е, со" ответствующие ориентации выбранной плоскости и различным направлениям проецирования. Значения градиентов, соответствующие первому углу проецирования, поступают в цифроаналоговый преобразователь 15, где,переходят в аналоговую Форму, усиливаются блоком16 предварительного усиления и поступают в блок 3 управления градиентами магнитного поля, с выхода которого поступают на катушки градиентов магнитного поля блока 1 электромагнитнь 1 х к туяек0 дновременно в блок 10 Формирования интервалов возбуждения эхосигналов подается команда из ЭВМ 8 на формирование последовательности с разностоящими (180) импульсами возбуждения эхосигналов, Сформированная последовательность загружается в3 1368программируемый генератор 11 импульсов, с выхода которого по команде отЭВМ 8 поступает на блок 12 формирования радиоимпульсов, где вырабатыо5ваются (90 ) радиоимпульсы с требуемым набором частот и Фаэ, определяемых кодирующей матрицей Адамара, атакже широкополосные (180 ) радиоимпульсы, поступающие в блок передатчика 13, где усиливаются, и через пассивный коммутатор 4 поступают на радиочастотную катушку блока 1 электромагйитных катушек (фиг.2 и 3).Одновременно с этим программируемый генератор 11 импульсов начинаетвырабатывать тактовые импульсы, поступающие на тактовый вход аналогоцифрового преобразователя 6. По приходу этих импульсов в аналого-цифровом преобразователе 6 происходитоцифровка сигналов, детектированныхквадратурным детектором 5. Оцифрованные сигналы запоминаются в блоке буферной памяти 7 и накапливаются. Эпюры 17-21 градиентов и наблюдаемыхсигналов представлены на фиг.4,Далее указанные действия повторяют вновь используя те же значенияградиентов, но применяя следующую ЗОстроку из кодирующей матрицы Адамара.Так делают до тех пор, пока не будутперебраны все строки матрицы. В результате получают набор комплексныхданных (матрицу), Осуществляют комп 35лексное фурье-реобраэсвание полученных значений комплексных данных посоответствующим слоям и получаютпредварительное комплексное значениепроекций для первого направленияпроецирования в двух слоях, Для получения значений проекций, соответствующих другим слоям, произвбдятФурье-преобразование и Фазовую кор-.рекцию сигналов, соответствюцих другим ортогональным парам слоев.Далее производят сбор информациио следующей проекции. Из ЭВМ 8 в блокФормирования градиентов магнитногополя поступает команда на установле 50ние проецирования, и операция сбораобработки сигналов повторяется.-Такие действия производят до тех пор,пока не переберут все значения градиентов и не получат полный набор данных для каждого исследуемого сечения. 752 4Затем проводят повторное сканирование, полностью повторяющее первоначальное. Результаты двух сканирований усредняют. Полученный набор данных обрабатывается алгоритмом реконструкции и визуализируется на полутоновом дисплее 9.Таким образом, в предлагаемом способе за отведенное время исследование проводится дважды, а результаты усредняются, что приводит к возрастанию отношения сигнал/шум в 2 раэ, без усложнения устройства для реализаций способа и усложнения алгоритма обработки. Формула из обретения Способ ЯМР-томографии, заключающийся в помещении объекта исследования в постоянное магнитное поле, наложении градиентов магнитного поля, возбуждении сигналов свободной индукции радиоимпульсом, состоящимиз набора модулированных гармонических коле-. баний, частоты которь 1 х определяют положение исследуемых слоев, а фазы устанавливаются 0 или 180 в соответствии с кодирующей матрицей Адамара, возбуждении эхосигналов широкополосным радиоимпульсом, детектировании эхосигналов квадратурным детектором, оцифровке и накоплении оцифрованных сигналов с многократным повторением укаэанных действий для получения полного набора данных, который обрабатывают путем решения системы линейных уравнений, разделяющей сигналы от различных слоев объекта, обработке разделенных сигналов алгоритмом реконструкции и визуализации результатов реконструкции, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности исследования за счет увеличения отношения сигнал/шум, исследуемый объект дважды эа отведенное время исследования подвергают воздействию радиоимпульса, в котором фазы одной половины гармонических калебаний устанавливаются 0 или 80, а второй половины 90 или 270 в соответствии с кодирующей матрицей Адамара, а сигналы, получаемые в результате двукратного воздействия, усредняют.1368752 Фиаб Составитель В.МайоршинТехред М.Дидык Корректор О.Кундри актор В.Петра аз 283/ оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужго Проектн Тирак 847 ВНИИПИ Государственн по делам изобретени 113035, Москва, Ж