Вычислительный томограф на основе ядерного магнитного резонанса Советский патент 1986 года по МПК G01N24/08 

Изобретение относится к области вычислительной томографии на основе Hi-IP и может быть использовано для получения пространственной структуры химических свойств исследуемых объектов .

Цель изобретения - повышение чув- стзите.льности и расширение функциональных возможностей.

На чертеже представлена блок-схема вычислительного томографа на основе ЯМР.

Вычр1слктелькый томограф на основе ЯМР содержит магнитную систему 1 с расположенной на ней градиентной системой 2, РЧ-катушку 3 с исследуегфм объект.ом 4, соединенную с Ч-сксте- мой 5, управляемой програ шатором .6,, который также соединен с первым 7 и вторым 8 коммутатораг -ш 8 j причем вход второго KOMi -утатора 8 соединен с проводящим экраном 9 j а )зход первого коммутатора 7 - с второй РЧ-катуш- кой 10 Выход первого коь№г, татора 7 через блок 11 защиты и усилитель 12 соединен с РЧ-системой 5.

Предложенное устройство работает следующим образом.

Б магнитную систему 1 с располо- же;-5ной ь ней градиентной системой

2к РЧ-катушкой 3 похмещается исследу- eFifciK объект 4. РЧ-система 5 по команде гфограмматора 6 вырабатывает уп- равляюш.и,-, импульсы для градиентной

.скстешл 2 PI РЧ-импульсЫз поступающие в РЧ-катушку 3. По команде программатора 6 перзьк. когФтутатор 7 раз мькв ет цепь второй 1-кату1 1ки 10, а коммутатор 8 размыкает цепь проводящего экрана 9. Загек включается градиент магнитного поля с помощью гра- др-ентной системь 2 к в РЧ-катушку

3подается 90 градусный Ч-импульс,, а через паузу с 180-грапусный РЧ-импульс.. после, которого по -сомак- де программатора 6 первый камэд татор 7 замыкает цепъ второг РЧ-катушки 10, а второй гтоммутатор 3 замьгкает цепь провод.; лцгго экрана 9, и через время t регистрируется сигнал cnw.- нового эха. которъй,пройдя через блок I 1 ,иты, нeoбxoди ый для уст- ранения перегрузок приемного тракта P4-cHc. 5 зо время действия РЧ- ш- лульсов и усилитель 12 j поступает в РЧ-систему 5.

Пример. Магнитная система 1 обеспечивает однородное постоянное магнитнО е поле с напряженностью

1,400 Э. Градиентная система 2 обеспечивает градиентное магнитное поле по заданному направлению 0,2-2 Э/см. В РЧ-катушку 3 с внутренним диаметром 80 см подается 90-градусный РЧ- и-мпульс длительностью 30 мкс, а через интервал f 7 млс - 180-градус- ный импульс длительностью 60 мкс. Перед подачей РЧ-импульсов по команде программатора 6 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 изолированного 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 изодиров анной проволоки диаметром 1 мм, шагом 2 мм. После 180-градусного РЧ-импульса первый комм:7татор замыкает цепь второй РЧ- катушки, а второй коммутатор-цепь проводящего экрана. Через -время регистрируется сигнал спинового эха, который через блок 11 защиты, представляющий собой параллельно-встречно включенные диоды, например КД 52, и усилитель с входным сопротивлением -dOO кОм и коэффициентом усиления по мощности 10 , поступает в РЧ-систену 5.,

ПоБьшзение чувствительности в предложенном устройстве достигается за счет увеличения коэффициента заполнения приемной РЧ-катупжи 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- , следовательно, увеличение соотношения сигнал/шум составляет 500. Кроме того 5 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 размером,, равным в данном случае размеру исследуемой области, т.е. см.

0

5

31

Формула изобретения Вычислительный томограф на основе ядерного магнитного резонанса, содержащий магнитную систему с расположенной в ней градиентной системой, прог- рамматор, радиочастотную систему, радиочастотную (РЧ) катушку с исследуе- мьм объектом, причем первьй выход программатора соединен с входом градиентной системы, а второй - с входом РЧ-системы, выход которой соединен с входом РЧ-катушки, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения функциональных возможностей, он до- полнительно содержит вторую РЧ-катуш- ку, первый коммутатор, блок защиты, усилитель, проводящий экран и второй

Составитель С.Рыков Редактор Л. Гратилло Техред Л.Олейник Корректор М.Самборская

Заказ 2119/37 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

ПроиЕъ-одстзенно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, А

19-

коммутатор, причем третий выход прог рамматора соединен с входом первого коммутатора, первый выход которогс соединен с входом второй РЧ-катушки, а второй выход - с входом блока защиты, вькод которого через усилитель соединен с вторым РЧ-системы, четвертьй выход программатора соединен через второй коммутатор с входом проводящего экрана, вторая РЧ-катуш- ка выполнена сменной, имеет форму кольца, радиус которого выбирается равным радиусу области интерфеса и располагается на поверхности исследуемого объекта, а проводящий экран выполнен в виде плоской спирали и расположен с внешней стороны второй РЧ-катушки.

Вычислительньм 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 - повышение чувствительности и расширение функциональных возможностей томографа. Вычислительный томограф на основе ядерного магнитного резонанса содержит магнитную систему с расположенной в ней градиентной системой, соединенной с программатором, а также РЧ-катушку с исследуемым объектом, соединенную с РЧ-сис- темой, управляемой программатором.Но вым в томографе является дополнительное введение в него последовательно соединенных второй РЧ-катушки,первого коммутатора, блока защиты и усилителя, выход которого соединен с РЧ-сис- темой, а также проводящего экрана, соединенного с вторым коммутатором, причем входы первого и второго коммутаторов соединены с программатором. При этом вторая РЧ-катушка выполнена сменной, имеет форму кольца, радиус которого выбирается равным радиусу области интереса и располагается на поверхности исследуемого объекта а проводящий экран выполнен в виде плоской спирали и расположен с внешней стороны второй РЧ-катушки. 1 ил. i (Л to го О5 ю