SU1368752A1

SU1368752A1 - Способ ЯМР-томографии

Info

Publication number: SU1368752A1
Application number: SU864058464A
Authority: SU
Inventors: Владимир Михайлович Уткин
Priority date: 1986-04-17
Filing date: 1986-04-17
Publication date: 1988-01-23

Abstract

Изобретение относитс к способам вычислительной томографии на основе влени дерного магнитного резонанса , предназначенным дл интро- скопических исследований при медицинской диагностике и неразрушающем контроле. Цель изобретени - повьше- ние точности исследований за счет увеличени отношени сигнал/шум. Сущность способа заключаетс в том, что объект исследовани дважды за отведенное врем исследовани подвергают воздействию радиоимпульса, возбуждающего затухающий сигнал свободной индукции и сигнал эха. При этом фазы первой половины гармонических колебаний устанавливаютс О или 180 , а второй половины 90 или 270, а получаемые в результате двукратного воздействи сигналы усредн ют. 8 ил. (Л

Description

со о

00

ел IN

Изобретение относитс к способам реконструктивной вычислительной томографии на основе влени дерного магнитного резонанса (ЯМР) и предназначено дл количественных интроскопи- ческих исследований различных сред, результаты которых используютс в цел х медицинской диагностики и неразрушающего контрол .

Цель изобретени - повьшение точности исследовани за счет увеличени отношени сигнал/шум.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства дл реализации способа на фиг.2 и 3 - векторные диаграммы радиоимпульсов; на фиг.4 - эпюры напр жений , позвол ющих осуществить способ; на фиг.5-8 - сигналы на выходе квадратурного детектора U(t) и V(t) и после фурье-преобразовани с фазовой коррекцией R(to) и I (а) .

Сущность изобретени состоит в том, чтобы использовать возбуждающий радиоимпульс, привод щий к возникновению квадратурных сигналов спада свободной индукции (ССИ) и эхосигна- лов, и за отведенное врем исследовани провести сканирование объекта дважды.

Устройство содержит блок 1 электромагнитных катушек , включающий катушку основного магнита, радиочастотную катуатку и катушки создани грсщиентов магнитного пол по ре м X, Y.и Z и .предназначенный дл помещени в его внутреннее пространство исследуемого объекта, блок 2 управлени катушкой основного магнита, предблоком 10 формировани интервалов возбуждени эхосигналов, Причем выход блока 10 формировани интервалов

возбуждени эхосигналов соединен с программируемьм генератором 11 импульсов , один выход которого соединен с тактовым входом алалого-цифро- вого преобразовател 6, а другой с входом блока 12 формировани радиоимпульсов , выход которого соединен с входом передатчика 13. По выходным интерфейсам ЭВМ 8 соединена с блоком 10 формировани интервалов возбуждени эхосигнала, полутоновым дисплеем 9, предназначенным дл визуализации полученных изображений, и блоком 14 формировани градиентов магнитного пол , выходы X, Y и Z которого

соединены с многоканальным цифроана- логовым преобразователем 15, аналоговые выходы которого соединены с блоком 1 6 предварительного усилени , выходы X, Y и Z которого соединены с

блоком 3 управлени градиентами магнитного пол .

Способ осуществл ют следующим образом .

Выбирают метод получени изображени , например по проекци м. Помещают объект исследовани в блок магнитных катушек и фиксируют его там. Выбирают плоскость иccJ Ieдyeмqгo сечени , Пересылают из ЭВМ 8 в блок 14 формировани градиентов магнитного пол координаты наклона плоскости исследуемого сечени . В блоке 14 формировани градиентов вырабатывают значени градиентов по ос м X, Y и Z, со

назначенный дл поддержани напр жен- 40 ответствующие ориентации выбранной ности пол заданной величины, блок 3 плоскости и различным направлени м управлени градиентами магнитного пол вдоль осей X, Y и Z, пассивный

коммутатор 4, представл ющий собой

проецировани . Значени градиентов, соответствующие первому углу проецировани , поступают в цифроаналоговый сборку диодов, сопротивление которой 45 преобразователь 15, где.переход т в зависит от подводимого к ней напр же- аналоговую форму, усиливаютс блоком

16 предварительного усилени и поступают в блок 3 управлени градиентами

магнитного пол , с выхода которого

ни , и предназначенный дл защиты входных цепей квадратурного детектора 5 от мощных импульсов передатчика, коммутатор включен между радиочастот- gg поступают на катушки градиентов маг- ной катушкой блока 1, квадратурным нитного пол блока 1 электромагнитньщ катушек.

Одновременно в блок 10 формировадетектором 5 и передатчиком, аналого- цифровой преобразователь 6, соединенный с выходами квадратурного детектора 5, буферную пам ть 7, предназначенную дл запоминани оцифрованных эхосигналов и включенную между аналого-цифровым преобразователем 6, блоком ЭВМ 8, полутоновым дисплеем 9 и

55

нк интервалов возбуждени эхосигна- лоз подаетс команда из ЭВМ 8 на формирование последовательности с раз- иосто щими (180) импульсами возбуждени эхосигналов. Сформированна последовательность загружаетс в

магнитного пол , с выхода которого

поступают на катушки градиентов маг нитного пол блока 1 электромагнит

3

программируемый генератор 11 импульсов , с выхода которого по команде от ЭВМ 8 поступает на блок 12 формировани радиоимпульсов, где вырабатываютс (90°) радиоимпульсы с требуемым набором частот и фаз, определ емых кодирующей матрицей Адамара, а также широкополосные (180) радиоимпульсы , поступающие в блок передатчика 13, где усиливаютс , и через пас- сивньш коммутатор 4 поступают на радиочастотную катушку блока 1 элек- тромагйитных катушек (фиг.2 и 3),

Одновременно с этим программируемый генератор 11 импульсов начинает вырабатывать тактовые импульсы, поступающие на тактовый вход аналого- цифрового преобразовател 6. По приходу этих импульсов в аналого-цифровом преобразователе 6 происходит оцифровка сигналов, детектированных квадратурным детектором 5. Оцифрованные сигналы запоминаютс в блоке буферной пам ти 7 и накапливаютс . Эпюры 17-21 градиентов и наблюдаемых сигналов представлены на фиг,4.

Далее указанные действи повтор ют вновь, использу те же значени градиентов, но примен следующую строку из кодирующей матрицы Адамара Так делают до тех пор, пока не будут перебраны все строки матрицы. В результате получают набор комплексных данных (матрицу), Осуществл ют комплексное фурье-преобразование полученных значений комплексных данных по соответствующим сло м и получают предварительное комплексное значение проекций дл первого направлени проецировани в двух сло х. Дл Получени значений проекций, соответст- другим сло м, производ т фурье-преобразование и фазовую кор-. рекцию сигналов, соответствующих другим ортогональным парам слоев.

Далее производ т сбор информации о сл-едующей проекции. Из ЭВМ 8 в блок формировани градиентов магнитного пол поступает команда на установление проецировани , и операци сбора- обработки сигналов повтор етс . -Такие действий Производ т до.тех пор, пока не переберут все значени градиентов и не получат полный набор дан- нь5Х дл каждого исследуемого сечени .

68752 i

Затем провод т повторное сканирование , полностью повтор ющее первоначальное . Результаты двух сканиро ваний усредн ют. Полученный набор данных обрабатываетс алгоритмом реконструкции и визуализируетс на полутоновом дисплее 9.

Таким образом, в предлагаемом спо10 собе за отведенное врем исследование проводитс дважды, а результаты усредн ютс , что приводит к возрастанию отношени сигнал/шум в V2 раз, без усложнени устройства дл реали15 заций способа и усложнени алгоритма обработки.

Claims

Формула изобретени

20 Способ ЯМР-томографии, заключающийс в помещении объекта исследовани в посто нное магнитное поле, наложении градиентов магнитного пол , возбуждении сигналов свободной индук25 ции радиоимпульсом, состо щим из набора модулированных гармонических колебаний , частоты которые определ ют положение исследуемых слоев, а фазы устанавливаютс О или 180° в соот30 ветствии с кодирующей матрицей Адамара , возбуждении эхосигналов широкополосным радиоимпульсом, детектировании эхосигналов квадратурным детектором , оцифровке и накоплении оцифрованных сигналов с многократным повторением указанных действий дл получени полного набора данных, который обрабатывают путем решени системы линейных уравнений, раздел ющей сиг40 налы от различных слоев объекта, обработке разделенных сигналов алгоритмом реконструкции и визуализации результатов реконструкции, отличающийс тем, что, с целью повьш1ени точности исследовани за счет увеличени отношени сигнал/шум, исследуемый объект двешды за отведенное врем исследовани подвергают воздействию радиоимпульса, в котором фазы одной половины гармонических ка- лебаний устанавливаютс О или 180°, а второй половины 90 или 270 в соответствии с кодирующей матрицей Адамара, а сигналы, получаемые в результате двукратного воздействи .

35

45

5

усредн ют.

13

12

l-I

if Ж

qsue.l

In

fi /Л fV A Л

f v/-X- 4- f- 4-A# - 4-- - «n V л A л

фиеЛ

. и 1.1 11 I Lj-.fli .. Y ЫIB

If 19 и

фи&.З.

/

-.

иг7

Rih))

fpi/e.6

I{oJ}

(J

Ч-/

Фиг.8