Spôsob merania homogenity magnetického poľa tomografu na princípe magnetickej rezonancie

Číslo patentu: 269568

Dátum: 11.04.1990

Autori: Weis Ján, Frollo Ivan, Budinský Ľuboš

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

CESKÁA SLOVENSKÁ FEDERAHVNA REPUBUKAĚEDERÁLNÝ ÚRAD PRE VYNÁLEZYSpôsob merania homogenity magnetického poľa .tomografu na princípe magnetickej rezonancie(57) Popisovaný sposob merania je určený na rýchle a presne meranie magnetickej indukcie staclonárnych magnetických polí zobrazovacĺch systémov založených na princípe jadrovej magnetickej rezonancle. Podstata spôsobu merania spočíva v tom, že tantom v tvare üzkeho valca naplneného vodou, vyjadrujúceho skúmand rovinu stacionárneho magnetického poľa s podstavou kolmou na os 2, pričom os z je rovnobežne so zmenou staclonárneho magnetického poľa sa podrobí aplikácii budiaceho vysokotrekvenčného impulzu a sekvencii ortogonálnych gradientných magnetických polí v smere osi x a v smere osi y V piatich po sebe idúcich časových intervaloch, pričom v prvom intervalesa splnový systém vybudi devätdesiat stupnovým vysokoírekvenčným impulzom, v druhom časovom intervale sa nechá spinový systém vyvíjať len pod vplyvom staclonárneho magnetického poľa. v tretom intervale sa na spinový systém aplikuje konštantné gradientné magnetické pole v smere osi x a v smere osi y, pričom vo štvrtom intervale sa vytvorí spinové echo konštantným gradientným magnetickým opačnej polarity ako v t eťom intervale,pričom v piatom intervale sa nechajú doznief relaxačné deje spinového systému a po uplynuti piateho intervalu sa meracie sekvencie opakuje pri zmenenej dĺžke druhého intervalu, alebo pri zmenenej amplitúde konštantného gradientného magnetickéhopoľa v smere osi y tak, že pre každú hod- notu dÍ 2 kydruhého intervalu sa uskutočnia Ě merania spinových ach pre celý zvolený ànterval.amplitúd gradientnéhomagnetického oľom v smere osi x~łpoľa v smere osi y, pričom získaná matice spinových ech sa usporiada v jednom smere podľa rastúceho druhého časového intervalu a v druhom smere podľa rastúcej amplitúdy łgradientného magnetického poľa v smereosi y, pričom rozloženie magnetického poľa tea získa vyhodnotenim výslednej trojrozmernej matice ziekanej trojrozmernnu Fourierovou transformáciou nameranej matice spiÍnových ech.vynález sa týka spôsobu merania homogenity magnetického poľa tomografu na prmncipe magnetíckej rezonancie.K najdôležitejším požiadavkám kladeným na magnety určené pre NMR tomografiu, resp. spektroskopiu, patrí vysoká homogenita-stacionárneho magnetického poľa v mieste skúmaného objektu. Obvyklou požiadavkou je, aby homogenita magnetického poľa dosahovala hodnotu l 05 až l 06. Z tohto dovodu meranie homogenity stacionárneho magnetického poľa v súčinnosti s nastavovaním oievkových segmentov elektromagnetu, resp. prúdového magnetického korekčneho systemu patrí k časovo najnáročnejsím a najpracnejším činnostiam pri stavbe každého NMR zobrazovacieho komplexu.Najznámejšia spôsoby merania homogenity magnetického poľa využívajú sondu NMR a magnetická indukcia sa meria bod po bode. Tento sposob je však časovo veľmi náročný a pokusy urýchliť meranie zväčšením počtu simultánne pracujúcich meracích sond viedli k neprimeranému zvyšovaniu zložitosti meracieho zariadenia e v praxi sa neuplatnili. Z tohto oovodu boli vyvinuté metódy zobrazovania rozloženia magnetickej indukcie v dvojrozmerných,resp. v trojrozmerných objektoch súčasne, bez akéhokoľvek pohybu sondy.Tieto metódy sú založené na metódach NMR zobrazovania. Využívajú skutočnosť, že.priestorovo zakódovaný signál jadrovej magnetickej rezonancie obsahuje iníormáciu nie len o hustote rezonujúcich jadier, ale aj o nežiadúcich zložkách magnetického poľa. Doteraz známe spůsoby merania homogenity magnetického poľa pomocou NMR zobrazovania vyžadovali okrem 90 ° budiaceho vysokoirekvenčného impuizu aj lB 0 ° Širokopásmový impulz. Použitie 1800 širokopásmového impulzu je vsak podmienené inštaláciou vysielača s výkonom 102 - 103 W, čo si vyžaduje nielen vyššie cenové nároky na merací systém ale aj dodržia,vanie prísnych bezpečnostných predpisov už pri inštalácii NMR tomoprafu do nrevádzkv.Uvedené nedostatky v podstatnej miere odstraňuje sposob merania humogenity magnetického poľa tomograíu na princípe magnetickej rezonancie podľa vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že íantőm v tvare úzkeho valca naplneného vodou, vyjadrujúceho skúmanú rovinu stacionárneho magnetického poľa s podstavou kolmou na os z, pričom os z je rovnobežná so smerom stacionárneho magnetického poľa sa podrobí aplikácii budiaceho vysokofrekvenčného impulzu a sekvencii ortogonálnych gradientných magnetických polí v smere osi x a v smere osi y v piatich po sebe idúcich časových intervaloch, pričom v prvom intervale sa spinový systém vybudí deväfdesiat stupňovým vysokofrekvenčným impulzom, v druhom časovom intervale sa nechá spinový systém vyvíjať len pod vplyvom stacionárneho magnetického poľa, v tretom intervale sa na spinový systém aplikuje konštantné gradientové magnetické pole v smere osi x a v smere osi y, pričom vo štvrtom intervale sa vytvorí spinové echo konštentným gradientným magnetickým perom v smere osi x opačnej polarity ako v treťom intervale, pričom v piatom intervale sa nechajú dozniet relaxačné deje spinového systému a po uplynutí piateho intervalu sa meracia sekvencia opakuje pri zmenenej dĺžke druhého intervalu. alebo pri zmenenej amplitúde konštantného gradientného magnetického poľa v smere osi y tak, že pre každú hodnotu dĺžky druhého intervalu sa uskutočnia merania spinových ech pre celý zvolený interval amplitúd gradientného magnetického poľa v smere psi y, pričom získaná matice spinových ech sa usporiada v jednom smere podľa rastúceho druhého časového intervalu a v druhom smere podľa rastúcej amplitúdy gradientného magnetického poľa v smere osi y, pričom rozloženie magnetického poľa sa získa vyhodnotením výslednej trejrozmernej matice, získanej trojrozmernou Fourierovoutransformáciou nameranej matice spinových ech.Výhodou popísaného spôsobu merania homogenity magnetického poľa tomografu na princípe magnetickej rezonancie je v tom, že umožňuje rýchlo a 5 vysokou presnosťou merať homogcnitu magnetického poľa NMR tomograíu bez použitia 1800 širokopásmového vysielaciehu impulzu. Znizujú sa tým nároky na prístrojové vybavenie meracieho komplexu, znižuje sa pracnosť inštalácie elektromagnetu, resp. pracnosť pri servisnej kontrole, co vo svojichdôsledkoch vedie aj k zefektivneniu prevádzky celého znbrazovacieho systému.Na pripojenom výkrese je schematicky znázornený postup spôsobu merania homognixy magnetického poľa tomogratu na princípe magnetickaj rezonancie, kde na obr. 1 je znázornené umiestnenie tantómu na meranie homogenity magnetického poľa a na obr. 2 je znázornená meracie postupnosť popisovanáho spôsobu merania homogenity stacionárneho magnetického poľa tomogratu.Pri spôsobe merania homogenity magnetického poľa tomogratu na princípe magnetickej rezonancie sa využíva účinok íantómu L v tvare úzkeho valca hrúbkyA, ktorý je naplnený vodou. Takto tantâm l vyjadruje skůmanú rovinu stacionárneho magnetického poľa Q. Podstava fantómu l je kolmá na os.g, pritom os g je orientovaná v smere stacionárneho magnetického poľa §. Pri tomto sposobe merania sa využíva postupnosť periodicky sa opakujúcich piatich časových lntervalov L, LL, lll, AV, 1. V prvom intervale L sa spinový system tantómu vybudí deväťdesiat stupňovým vysokofrekvenčným impulzom B 1. V druhom intervale ll sa nechá spinový systém vyvíjať len pod vplyvom atacionárneh 3 magnetickćho poIa Q a v tretom intervale Lg sa spinnvý systém podrobí aplikácii konštantných ortogonálnych gradientných magnetických polí gx, gy. V štvrtom intervale LV aa vytvorí spinové echo gg konštantným gradientným magnetickým perom gx, ktoreho polarita je opačná ako v treťom intervaleüllł. V piatom intervale 1 sa nechajú doznieť relaxačná deje spinoveho systému.Meraná rovina magnetického poľa sa vyjadruje tantómom, napr. v tvare úzkeho valca hrúbky Az naplneného vodou. Fantőm sa v magnetickom poli umiestni tak, že podstava valca je kolmá na smer osi z, t. j. na smer etacionárneho magnetického poľa. V prvom intervale 1 sa spinový systém. v našom pripade jadra IH, vybudí devätdesiat stupňovým budiacim vysokolrekvenćným impulzom 51. V druhom intervale ll sa nechá spinový system vyvíjať len pod vplyvom skúmaného stacionárneho magnetického poľa g. V tretom intervale lll sa spinový systém podrobí gradientným magnetickým poliam gx a gy. Poznamenavame,že poradie druhého ll a tretieho ll intervalu je zameniteľná. Vo štvrtom intervale L 1 na spinová echo §§ vytvára konštantným gradientným magnetickým perom gx. Spinové echo sa v priebehustvrteho intervalu LV snima, resp. detekuje, vzorkuje a ukladá do pamäte počítača. V piatom intervale V sa nechajú doznieť relaxačné deje. Celá meracie sekvencia sa potom opakuje pri zmenenej amplitúde konštentneho gradientného magnetického poľa gy. Po vyčerpaní všetkých amplltúd Ey, určených zo vzorkovacieho tmmimu, sa dalšie skupina spinových ach §§ získa analogickým sposobom pri zmenenej dĺžke-druheho intervalu ll. Krok zmeny dĺžky druhého intervalu L je konštantný a možno ho opäť určiť pomocou vzcrkovacieho teorému. Žískaná sústava spinových ech §§ sa usporiada do priestorovej matice v jednom smere podľa rastúcej amplitúdy gradientného magnetického poľa gv a v druhom smere podľa rastúcej diłky druhého intervalu gr. Takto usporiadané matica spinových ech sa potom podrobí trojrozmernej Fourierovej transformácii. Rozloženie magnetickej indukcie v skúmanej rovine sa potom získa vyhodnotením distribúcie splnovej hustoty vo výslednej pratranetormovanej matici analogickým spôsobom, ako u ostatných metód tejto triedy.Šposob merania homogenity magnetického poľa tomogratu na principe magnetickej rezonancie možno využiť pri nastavovani. alebo revíznej kontrole zdroja magnetického poľa zobrazovacich systémov založených na princípe jadrovej magnetickej rezonancíe.Spôsob merania homogenity magnetického poľa tcmografu na princípe magnetickej rezonancie vyznačujúci sa tým, že fantóm (I) v tvare úzkeho valca naplneného vodou, vyjadrujúceho skúmanú rovinu stacíonárneho magnetického poľa (B) s podstavou kolmou na os z, pričom os z je rovnobežná so smerom stacionárneho magnetického poľa (B) sa podrobi aplikácii budiaceho vysokotrekvencného impulzu (B 1) a sekvencii ortogonálnych gradientných magnetických poli (G×) v smere osi x a (G ) v smere osi y v piatich po sebe idúcich časových intervaloch (I). (II), (III). (IV), (V), pričom v prvom intervale (I) sa spincvý systém vyoudi deväťdesiat stupňovým vysokotrekvenčným impulzom (B 1), v druhom časovom intervale (II) sa nechá spinový systémvyvijať len pod vplyvom stacionárneho magnetického poľa (B), v tretom intervale (III) sa na spinový systém aplikuje konštantné gradientné magnetické pole (Ex) v smere osi x a (By) v smere osi y. pričom vo štvrtom intervale (IV) sa vytvorí spinové echo (SE) konštantným gradientným magnetickým poľom (GX) v smere osi x opačnej polarity ako v treťom intervale (III), pričom v piatom intervale (V) sa nechajú doznieť relaxačné deje spipového systému a po uplynutí piateho intervalu (V) sa meracia sekvencia opakuje pri zmenenej dĺžke druhého intervalu (II),alebo pri zmenenej amplitúde konštantného gradientného magnetického poľa (By) v smere osi y tak, že pre každú hodnotu dĺžky druhého intervalu (II) sa uskutočnia merania spinových ech pre celý zvolený interval amplitúd gradientného magnetického poľa (By) v smere osi y, pričom získaná matice spinových ech sa usporiada v jednom smere podľa rastúceho druhého casového intervalu (II) a v druhom smere podľa rastúcej amplitúdy gradientného magnetického poľa (By) v smere osi y, pričom rozloženie magnetického poľa sa získa vyhodnotením výslednej trojrozmernej matice, získanej trojrozmernou Fourierovou transformáciou nameranej matice spinových ech.

MPK / Značky

MPK: G01R 33/20

Značky: merania, princípe, tomografu, rezonancie, magnetického, homogenity, spôsob, poľa, magnetickej

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/5-269568-sposob-merania-homogenity-magnetickeho-pola-tomografu-na-principe-magnetickej-rezonancie.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob merania homogenity magnetického poľa tomografu na princípe magnetickej rezonancie</a>

Podobne patenty