Введение к работе
з
Актуальності, работы. Решение проблем повышения качества и надежности средств измерения требует разработки и внедрения новых приборов, принцип действия которых основывается на последних достижениях электроники, механики, компьютерной техники и т.д.
Наряду с совершенствованием традиционных приборов непрерывно идет процесс создания средств измерения, базирующихся на новых физических эффектах. Открытие явления ядерного магнитного резонанса дало толчок к разработке принципиально новых измерительных систем, в частности ЯМР-томографоп.
В настоящее время аппаратура ЯМР-томографИи не только стала одним из самых распространенных диагностических средств в биологии и медицине, но и широко применяется в измерительной технике, например, для оценки состояния подвижных частей, при измерении параметров деталей сложной формы, для измерения скорости движения объектов в жидкости и скорости самой жидкости.
Одной из важнейших проблем при разработке ЯМР-томографов является вопрос повышения разрешающей способности создаваемого изображения. Она зависит от множества факторов, таких как величина основного постоянного магнитного поля, значения селективных вырезающих градиентов, форма прилагаемых селективных РЧ-импульсов, материала или ткани исследуемого объекта и других. Однако следует отметить, что простое изменение значений этих факторов не дает зиачи-телыюго преимущества. Более перспективным направлением является разработка оптимальных параметров селективных РЧ-импульсов, а также применение составных импульсных последовательностей. При проведении ЯМР-экспериментов основным инструментом является селективное возбуждение спинов в плоском срезе. Точное селективное выделение плоскостей служит основой для получения более качественных томограмм.
Обсуждение всг.россв, связанных с техническим обеспечением ЯМР-томографов, на различных научных семинарах и конференциях подтверждает актуальность темы.
Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка методов создания и анализа эффективных составных и одиночных РЧ-импульсов для селективного выделение плоскостей в ЯМР-томографии.
Задачи исследования. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
разработать эффективный и быстродействующий метод для анализа поведения вектора намагниченности при приложении различных (разовых возмущений;
исследовать эффективность применения одиночных селективных РЧ-импульсов в присутствии вырезающего градиента для выделения среза;
исследовать эффективность применения двух- и трехимпульсных составных последовательностей при выделении среза;
разработать методику расчета и согласования одиночных импульсов, входящих в составную последовательность и имеющих неодинаковую форму огибающей;
разработать для эффективного выделения срезов составные последовательности, включающие импульсы с неодинаковой огибающей;
разработать эффективный цифровой модулятор для создания селективных РЧ-импульсов любой формы.
Наущая новизна диссертационной работы заключается во всестороннем исследовании эффективности одиночных и составных селективных импульсов возбуждения. Предложен способ быстрого расчета составляющих вектора намагниченности при приложении различных возмущений. Разработан метод расчета сложных составных импульсных последовательностей. Разработан способ предварительного определения отклика спиновой системы на основе преобразования Фурье с учетом прикладываемых возмущений.
Практическая ценность работы заключается в разработке и изготовлении универсального цифрового модулятора селективных РЧ-импульсов. Разработан И - экспериментально проверен метод определения компонент вектора намагниченности при приложении одиночных и составных импульсов. Проведены экспериментальные исследования разработанных импульсных последовательностей.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и получили одобрение на Всероссийской научно-техниче-скон конференции "Конверсия, приборостроение, рынок", (Владимир,' 1995 г.).
ГЬ бликации. По теме диссертации опубликованы 6 работ.
Объем й структура работы. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложения. Общий объем диссертации 133 стр., в том числе 99 стр. машинописного текста, 20 рисунков, 17 таблиц, список литературы из 102 наименований на 7 страницах и приложение на 22 страницах.
