Способ томографии на основе ядерного магнитного резонанса

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 51) 5 С О 1 Ы 24 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 2866/24-25; ьно-исследоукторский т кабельно е ооскопия на миздат, 19 н мография нарье. ТИИЭР,4 982 способам ой томоно етени/относится к способам й выцислительной томое явления ядерного магса (ЯМР) и предназнаственных интроскопицес" й различных сред рех используются в целях гностики и неразрущаисследуемого объекта ематической обработк гналов, а также повы Изоб рвконструпро-,астков тение тивно щение матчаемых симехозащищеНа фиг.устройствана фиг. 2ции спиновка исследуенелинейны"менения Фаз ие по графии на осно нитного резона цено для колич ких исследован зультаты котор ннос ма лок- пособ едставлена реализации пределение координат объекта; аболически у(Х) движе концентра- Х участа фиг. 3 ) закон из" ия спинов медицинскои д ющего контролЦель изобр соба, а также и (пар ние с ения - упр изуализаци ел ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СГ 1 ОСОБ ТОМОГРАФИИ НА ОСНОВНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА 57) Изобретение относитсяеконструктивной вычислителрафии на основе явления ядитного резонанса. Цель изо упрощение способа. Способ заключается в наложении на объект постоянного магнитного поля с линейными градиентами напряженности магнитного поля, возбуж" дении сигнала спада свободной индукции ,и эхо-сигналов от спинов различных участков исследуемого объекта, расфазировке спинов по пространству исследуемого объекта по полиномиальному фазовому распределению регистрации эхо.сигналов, математической обработке с последующей визуализацией исследуемого объекта, С целью визуализации отдельных участков исследуемого объекта и упрощения математической обработки получаемых сигналов, в качестве полиномиального Фазового распределения используют параболическое фазовое рас; пределение, С целью помехозащищенности в качестве полиномиального фазового распределения используют псевдо" случайное Фазовое распределение с ограницением амплитуды наблюдаемых сигналов. 4 з.п. Ф-лы. 16 ил.4)ьна фиг, Ч - вид сигнала Б ядерногомагнитного резонанса от времени 1:; нафиг.- 7 - зависимости концентрацийспинов разных участков исследуемогообъекта; на фиг. 8-10 - соответствующие им сигналы ЯИР; на фиг. 11 - соотношение пространственных и временных элементов исследуемого объекта;она фиг. 12 - эпюры радиочастотных 90(В) и 180 (В) импульсов, возбуждающих сигналы ЯМР и имеющих соответствующее фазовое распределение; нафиг. 13 - 15 - эпюры линейных градиеНтов напряженности магнитного полясоответственно по осям Е-(;, оси У-(Чи Х-( на фиг. 16 - эпюры наблюдаемого сигнала (1),ЯИР. Фиг. 12 - 16соответствуют случаю двумерной Фурьеспектроскопии, 20Устройство содержит блок 1 электромагнитных катушек, включающий катуш.ку основного магнита, радиочастотнуюкатушку и катушки создания линейныхи нелинеИных градиентов магнитного 25поля по осям,Х, У и Е и предназначенный для помещения в его внутреннееПространство исследуемогообъекта,блок2 управления катушкой основного магнита,предназначенный для поддержания напряженности поля заданной величины,блок 3управления линейными и нелинейными градиентами магнитного поля вдоль осейХ, У и Х, пассивный коммутатор ч приемника 5, .аналого-циФровой преобразователь 6, блок буферной полупроводниковой памяти 7, электронно-вычислительный блок ЭВИ 8 с дисплеем 9 блок10 Формирования интервалов возбужденияЭхо-сигналов, программируемый генера.тор импульсов 11, блок 12 управленияпередатциком 13, блок 1 ч формированияградиентов магнитного поля, многоканальный цифроаналоговый преобразова".тель 15 блок 16 предварительный усилитель,Сущность изобретения состоит в том,цтобы расфазировать сигналы ЯИР, поступающие от различных пространственных элементов исследуемого объекта. В50этом случае энергия ЯМР сигнала болееравномерно распределяется по интервалу наблюдения, а модуль наблюдаемогосигнала ЯИР становится похожим на распределение концентрации спинов разных5уцастков исследуемого объекта (фиг. 210), При этом сигналы, поступающие отразличных пространственных элементовисследуемого объекта, группируются в различных временных элементах интервала наблюдения (Фиг, 11) .Способ осуществляют следующим образом.Выбирают метод полуцения изображения, например, однослойная реконструкция методом Фурье. Помещают объект исследования в блок электромагнитных катушек 1 и фиксируют его там,Катушками нелинейных градиентовкомпенсируют неоднородность магнитного поля. Выбирают плоскость исследуемого сечения, Пересылают из блока ЭВМ8 в блок 11 Формирования градиентовмагнитного поля 1 ч координаты наклонаплоскости исследуемого сечения, В блоке 1 Ч формирования градиентов магнитного поля вырабатывают значения линейных градиентов по осям Х, У и Есоответствующие ориентации выбраннойплоскости и различным направлениямпроецирования. Знацения градиентов,соответствующие первой строке Фурьеобраза поступают в многоканальныйциФроаналоговый преобразователь 15,где переходят в аналоговую Форму, усиливаются предварительным усилителем16 и поступают в блок 1 управленияградиентами магнитного поля блокаэлектромагнитных катушек 1,Одновременно в блок формированиявозбуждения радиочастотных импульсов(Рч) 1 О подается команда иэ блока ЭВМ8 на формирование последовательностирадиоимпульсов. С выхода блока 1 О формирования, сформированная последовательность загружается в программируемый генератор импульсов 11, с выходакоторого по команде от блока ЭВМ 8поступает на блок 12 управления, гдевырабатываются радиоимпульсы требуемой частоты, фазы и огибающей, и поступают в передатчик 13, где усиливаются и через пассивный коммутаторпоступают на радиочастотную катушкублока 1 электромагнитных катушек,После окончания действия радиочастотных импульсов подают нелинейныеградиенты заданной величины и длительностиПод действием нелинейных градиентов осуществляется заданная расфазировка ЯМР-сигналов, поступающихот различных тоцек.После окончания действия расфазирующих нелинейных градиентов включают линейные градиенты и программируемый генератор импульсов 11 нацинаетвырабатывать тактовые импульсы, пос 3. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, цто, с целью помехозащищенности, в качестве полиномиального фазового распределения используют псевдослучайное фазовое распределение с ограницением амплитуды наблюдаемых сигналов,Способ по и, 1, о т л и ч а ю и й с я тем, что расфазируют спины 1 О 17 8воздействием дополнительных 180 широкополосных радиоимпульсов с полиномиальным Фазовым распределением. 5. Способ по и. 2, о т л и ц а ющ и й с я тем, цто расфазируют спины воздействием магнитного поля с нестационарным нелинейным градиентом напряженности,153317 Редактор М. Недолуженко Заказ 397 Тираж 87 Подписн ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 1/5 КНТ СС льский комбинат "Патент", г.ужгород, ул,Гагари Производственно-и СоставиТехред М ль В Маиоршин одавич Корректор Т. Малец