Устройство для получения магниторезонансных интроскопических изображений

Устройство для получения магниторезонансных интроскопических изображений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHQ5hV СВИДЕТЕЛЬСТВУ дисплеем, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3849677/24-25 (22) 28.01.85 (46) 07.08.86. Бюл. Ф 29 (72) А.П.Цитович (53) 772,99 (088.8) (56) Инцука. Получение сверхвысокочастотных голограмм методом фотогравировки. ТИИЭР, 1969, 57, Р 5, с. 81-82.

Боттомми. "ЯИП-интроскопия. Методы и применение". — Приборы для научных исследований, 1982, Р 9, с. 3-26. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ИАГНИТОРЕЗОНАНСНЫХ ИНТРОСКОПИЧЕСКИХ

ИЗОБРАЖЕНИЙ, содержащее магнитную систему с устройством управления градиентами магнитного поля и импульсную высокочастотную систему, включающую в себя генератор радиочастотных импульсов и излучатель ра„.SU, 3249472 А1 диоволн, и дисплей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства и улучшения условий про ведения медико-биологических исследований путем исключения быстро изменяющихся градиентов магнитного поля., в него введены излучатель опорных СВЧ-колебаний, соединенный с генератором радиочастотных импульсов, управляемый приемник голограммы для приема магниторезонансных сигналов и .колебаний от опорного СВЧ-излучателя соединенный через времязадающий генератор с генератором высокочастотных импульсов, устройство восстановления голограммы, причем излучатель радиоволн направлен по оси магнитного поля или перпендикулярно ему, а устройство восстановления голограммы связано с приемником голограммы и

1249472

Изобретение относится к интроскопической технике, основанной на ядерном магнитном резонансе (ЯЬР) или электронном парамагнитном резонансе (ЭПР), и может быть использовано 5 в физиологической химии, биологии, медицине, физике твердого тела, в плазменных термоядерных исследованиях и других областях.

Целью изобретения является рас- IO ширение функциональных возможностей устройства эа счет ускорения процесса получения интроскопического изображения и улучшение условий проведе— ния медико-биологических исследова- IS ний путем исключения быстро изменяющихся градиентов магнитного поля.

На фиг. 1 представлена функциональ ная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — временные диаграммы, по-. ясняющие процесс записи голограммы в устройстве.

Предложенное устройство содержит соленоид 1, четырехкатушечное устрой> ство или другую систему для создания магнитного поля, внутри которой находятся градиентные катушки 2 и установлен исследуемый объект 3. Рупорная ант" ííà 4 направлена на исследуемый

ЗО объект, вторая рупарная антенна 5 создает Опорный СВЧ пучок Обе антен ны питаются от СВЧ-генератора 6. Приемник 7 голограммы установлен вблизи исследуемого объекта и рупорной

З5 антенны опорного пучка и связан че-рез устройство 8 восстановления голограммы с дисплеем 9, Времязадающий генератор 10 соединен с СВЧ-генератором и приемником голограммы.

4О

Для питания градиентных катушек имеется устройство 11 управления - радиентами.

На фиг.2 представлены временные диаграммы, поясняющие процесс записи голограммы в устроистве. Зцесь 2

45 возбуждающий (насыщающий) СРЧ-импульс, излучаемый антенной 4,; 13 и-образный импульс, блокирующий -приемник 7 голограммы на время действия мощного возбуждающего СВЧ-импуль-à "12;

14 — магниторезонансныи сигнал (сигнал спада свободной индукции — ССИ или ЭХО); 15 — опорный СВЧ-импульс,, излучаемый антенной 5.

Устройство работает следующим образом, Исследуемьй объект 3 помещается в однородное магнитное поле соленоила 1 и с помощью градиентных катушек 2 выделяется слой, в котором поле соответствует ЭПР или ЯИР. Этот слой возбуждается (насыщается) мощными СВЧ-импульсами 12, излучаемыми антенной 4. Для выполнения условий магнитного резонанса и создания оптимальных условий когерентности рупор 4 направляется по оси соленоида или перпендикулярно . ей в зависимос- . ти от типа излучаемой волны. После окончания этих импульсов возникают когерентные сигналы ССИ (эхо) 14; они достигают поверхности приемйика 7 голограммы, куда приходят также волны опорного сигнала 15 от антенны 5. Запись голограммы происходит за время

t «T в течение определенного числа циклов формирования сигнала ССИ (эхо), что необходимо для улучшения отношения сигнал-шум. Время t определяется длительностью высококогерентной части сигнала. Из записанной голограммы затем с помощью восстанавливающей системы 8 формируется изображение (томограмма), которое наблюдается на экране дисплея 9.

Устройство позволяет получить непосредственно и трехмерное изображение всего объекта. В этом случае не нада создавать градиенты магнитного поля; сбъе т помещается в однородное магнитное поле с напряженностью, соответствующей ЭПР или ЯМР, и так же как при снятии томограммы, записывается голограмма, а затем восстанавливается изображение. При этом на дисплее наблюдается как бы прозрачный предмет, у которого контраст (или условный цвет) внутренчей структуры зависит от плотности спинов и времени релаксации. Наличие голсграм. мы позволяет при восстановлениг в реальном времени "покрутить объект, т.е. заглянуть в него под разными углами.

Возможность создания подобной голограммы вытекает иэ того факта,что сигналы СИИ (эхо) и СВЧ-колебания когерентны, Запись голограммы ведется либс ат некоторого слоя объекта, который выделяется постоянным градиентом магнитного поля, либо ат вс -го объекта, находящегося в,постоянном магнитном поле. В обоих случаях значение магнитного поля устанавливается таким, чтобы был магнитный реэонанс. Голограмма записывается одновременно от всех точек слоя или

12494

Составитель B.Аджалов

Техред Н.ьонкало Корректор A.,Зимокосов

Редактор A.Øàíäoð

Заказ 4322/47 . Тираж 43á Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4 объекта и из нее непосредственно восстанавливается магниторезонансное иэображение. При этом исключается сложная вычислительная обработка данных (многократныеФурье †преобразования и реконструкции по проекци72 4 ям), Б результате требуется меньше времени для получения объемного изображения, чем в известных методах, и отсутствуют нежелательные явления, связанные с многократным изменением градиентов магнитного поля,