Виды компьютерной томографии

5. ПРОБЛЕМЫ РАЗРАБОТКИ.

При создании отечественного МР-томографа разработчики столкнулись  с рядом проблем. Прежде всего  это относится к системе резистивного магнита.

В рабочей зоне, т.е. в центре магнитного томографа, требовалось  достичь однородности поля на 1,5-2 порядка  выше, чем в существующих приборах, использующих явление ядерного магнитного резонанса. В медицинских МР-томографах такая однородность магнитного поля должна обеспечиваться в достаточно большом объеме — сфере диаметром  не менее 300 мм.

Второй не менее сложной  задачей явилось создание уникальной системы электропитания магнита, обеспечивающий стабильность тока не хуже 10-6 в течение 10 минут работы томографа от бытовой  сети при колебаниях напряжения ±10% и частоты ±1 Гц. В известных  прецизионных системах электропитания, например применяемых в разделительных производствах, стабильность питающего  тока того же порядка, что и в томографах (200-250 А), характеризуется значениями порядка 10-3 . И при разработке системы  электропитания градиентно-корректирующего  модуля требовалась стабильность тока не хуже 10-4. При этом следует иметь  в виду, что в состав модуля входит несколько независимых обмоток.

Кроме того, нужно было обеспечить пространственную линейность магнитного поля, которая на фантоме диаметром 200 мм должна быть не более 3%, а также  однородность изображения, которая  на том же фантоме должна быть не хуже ±15%.

Можно упомянуть и ряд  задач конструкторского и технологического плана, например изготовление обмоток  электромагнита и градиентно-корректирующего  модуля с точностью до десятых  долей миллиметра при базовом  размере порядка 1000 мм.

Но наиболее сложной и  в то же время главной научно-технической  проблемой, от решения которой зависел  успех создания МР-томографа, явилась  разработка программного обеспечения  вычислительно-отображающего комплекса. В структурной схеме МР-томографа  вычислительно-отображающий комплекс является тем звеном, от которого зависит  работа всех основных функциональных систем томографа, и естественно, чем  эффективнее заложенные в программы  алгоритмы управления, тем эффективнее  работа томографа в целом.

В состав томографа входят:

• магнитная система (МС), включающая в себя воздушный электромагнит (ЭМ), и градиентно-корректирующий модуль (ГКМ) с источниками питания (ИП) ЭМ, ИП ГКМ и системой охлаждения (СО);
• устройство получения МР-сигнала УПСИ, состоящее из электронного блока формирования радиочастотных (РЧ) импульсов, передатчика и приемно-передающих РЧ-катушек с усилителем;
• вычислительный управляюще-отображающего комплекс ВОУК ПЭВМ;
• стол пациента;
• консоль оператора.

При подаче питания на томограф в исследуемой области с помощью  электромагнита создается постоянное магнитное поле. Градиенты магнитного поля и его коррекция в заданном направлении обеспечивается градиентно-корректирующим модулем. Сканирование и переориентация градиентов осуществляются программно от ПЭВМ, и реализуются через блок формирования РЧ-импульсов и систему  питания градиентных катушек. Требуемая  для возбуждения магнитного резонанса  последовательность импульсов формируется  ПЭВМ, которая задает форму огибающих  для РЧ-импульсов в передатчике  и блокирует усилитель на время  излучения импульсов РЧ-катушкой.

Обработка МР-сигнала и  реконструкция изображения осуществляется с помощью ПЭВМ.

Список литературы:

1. Розенштраух Л.С. Невидимое стало зримым (успехи и проблемы лучевой диагностики).—М.: Знание, 1987.- 64 с.

2. Томография грудной  клетки / Помозгов А.И., Терновой С.К., Бабий Я.С., Лепихин Н.М. - К.:Здоровья,1992.- 288 с.

3. Компьютерная томография  мозга. Верещагин Н.В., Брагина  Л.К., Вавилов С.Б., Левина Г.Я.-М.:Медицина,1986.-256 с.

4. Коновалов А.Н., Корниенко В.Н. Компьютерная томография в нейрохирургической клинике.—М.: Медицина,1988. - 346 с.

5. Физика визуализации  изображений в медицине: В 2-х  томах. Т.1:Пер. с англ./Под ред.  С.Уэбба.-М.:Мир,1991.- 408 с.

6. Антонов А.О., Антонов  О.С., Лыткин С.А.//Мед.техника.-1995.- № 3 –

С.3-6

7. Беликова Т.П., Лапшин В.В., Яшунская Н.И.//Мед.техника.-1995.- № 1-С.7