Способ получения изображения внутренней структуры объекта с помощью ядерного магнитного резонанса
Изобретение относится к области ЯМР-интроскопии и предназначено для качественного и количественного анализа вещества, позволяет интроскопическим путем получать информацию о составе и состоянии вещества в заданной точке объекта и может быть использовано как в науке (физике, химии , биологии, медицине), так и в технике в тех случаях, когда недопустимо нарушение целостности объекта, в частности при исследовании живых организмов. Целью изобретения является увеличение достоверности информации и увеличение точности измерения ЯМР-параметров. Изображение внутренней структуры объекта получают с помощью ЯМР при синхронном выделении сигнала ЯМР. Дополнительно производят синхронное детектирование, при котором выделяют амплитуду второй гармоники модуляции и суммируютс амплитудой постоянной составляющей а гнала ЯМР. Это позволяет повысить точность получаемой локальной инфор - мации и избежать ложных 5ГМР-изображений за счет коррекции вида функции пространственной чувствительности с помощью выделения дополнительных компонентов полного сигнала ЯИР. § СП
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
15Р 4 G 01 N 24/08
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4042235/31-25 (22) 11.02,86 (46) 30.07.87. Бюл. Р 28
{71) Специальное конструкторское бюро аналитического приборостроения
Научно-технического объединения
AH СССР (72) В.Л. Данилов, А.А. Майоров и В.В,Фролов (53) 593.143.43 (088 ° 8) (56) Фролов В.В., Данилов В.Л. Ядерный магнитный резонанс, Л.: ЛГУ, 1981, вып.6, с.3-28.
Патент Великобритании М 1508438, кл. G 01 N 24/08, 1978. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ
ВНУТРЕННЕЙ СТРУКТУРЫ ОБЪЕКТА С ПОМОЩЬЮ ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА (57) Изобретение относится к области
ЯМР-интроскопии и предназначено для качественного и количественного анализа вещества, позволяет интроскопическим путем получать информацию о составе и состоянии вещества в задан„„Я0„„1326971 А1 ной точке объекта и может быть использовано как в науке (физике, химии, биологии, медицине), TGK и в технике в тех случаях, когда недопустимо наруиение целостности объекта, в частности при исследовании живых организмов. Целью изобретения является увеличение достоверности информации и увеличение точности измерения
ЯМР-параметров, Изображение внутренней структуры объекта получают с помощью ЯМР при синхронном выделении сигнала ЯМР. Дополнительно производят синхронное детектирование, при котором выделяют амплитуду второй гармоники модуляции и суммируют с ф амплитудой постоянной составляющей сигнала ЯМР. Это позволяет повысить точность получаемой локальной инфор мации и избежать ложных ЯМР-изображений за счет коррекции вида функции пространственной чувствительности с помощью выделения дополнительных компонентов полного сигнала ЯМР.
1326971 2
Изобретение относится к ЯМР-интроскопии и предназначено для качественного и количественного анализа вещества, позволяет получить информацию о составе и состоянии вещества в заданной точке объекта и может быть использовано как в науке (физике„химии, биологии, медицине), TQK и в технике в тех случаях, когда недопустимо нарушение целостности объекта, в частности при исследовании живых организмов.
11ель изобретения — увеличение достоверности локальной информации и увеличение точности измерения локальных ЯИР-параметров.
Способ основан на уменьшении побочных максимумов функции пространственной чувствительности (ФПЧ) при регистрации постоянной составляющей сигнала ЯИР с использованием техники синхронного детектирования. Это достигается дополнительным синхронным детектированием за счет выделепия амплитуды второй гармоники модуляции и суммирования ее с амплитудой постоянной составляющей„ получаемой синхронным детектированием па частоте модуляции магнитного поля.
Выделяя IIoстоянную ссставля1ощую сигнала ЯМР, получают эффект локализации сигнала ЯИР, в рассматриваемой области, Однако полученный сигнал зависит от параметра -фазы между частотой модуляции и частотой следования возбуждающих импульсов и значительно видоизменяется при изменении ц от 0 до 90".
Исследования зависимости сигнапа
ЯМР от параметра g показали, что при любом значении с вид ФПЧ сигнала ЯМ1? характеризуется тем, что помимо основного максимума в нулевои точке существует один или несколько побочных максимумов, которые могут дать значительный по сравнению с полезным сигналом вклад в усреднекшый сигнал ЯМР в случае, когда неоднородности распределены в объекте таким образом, что в месте расположения побочного максимума плотность спипов значительно выше плотности в чувствительной области.
Однако,цля каждого вида функции пространственной чувствительности
ФПЧ можно подобрать такую гармонику полного сигнала ЯИР, пространственное распределение амплитуды которой
l0
55 в сумме с корректируемой ФПЧ даст благоприятное распределение выделяемого сигнала ЯИР по объему объекта, т,е. сильно выраженные максимумы (кроме основного максимума в нулевой точке) в результирующей ФПЧ будут скомпенсированы.
Пример. Экспериментальная проверка прецлагаемого способа была проведена на установке, созданной на основе релаксометра ЯМР, рабочее поле которого составляло 0,007 Тл, Модельный образец предс .авлял собой ампулу диаметром 10 мм с водным раствором парамагнетика, которая помещалась между двумя градиентными кольцами.
Б присутствии постоянного магнитного поля спиновая система образца возбуждалась последовательностью высокочастотных импульсов (резонансная частота 300 кГц). Градиент магнитного поля (0,4 Гс/см), создаваемый градиентными кольцами, модулировался по закону cosgt Частота следования возбуждающих импульсов выбиралась равной частоте модуляции градиента Я
50 Гц. Сигнал ЯМР от чувствительной плоскости выделялся из общего кваэистационарного сигнала с помощью синхронно-фаэовог0 детектора и фильтра низких частот с накопителем. Толщина чувствительной плоскости оценивалась по ширине центрального максимума ФПЧ на его полувысоте и в пространственном масштабе была равна
2 мм, Блок управления градиентом поля, собранный на основе цифроаналоговых показателей, осуществлял пошаговое перемещение чувствительной плоскости по координате Х с помощью разбаланса токов в кольцах градиентной системы, Коррекция ФПЧ осуществлялась с помощью второго синхронно-фазового детектора (дополнительного), выделяющего вторую гармонику модуляции из полного сигнала ЯМ1 . Опорная частота второго детектора равнялась соответственно двум частотам модуляции,т,е.
2Я.. Таким образом„ на накопитель поступала сумма амплитуды постоянной составляющей сигнала ЯМР и амплитуда его второй гармоники модуляции.
Дополнительно .были проведены эксперименты по локальному измерению времен ядерной релаксации Т„ и Т .
Эксперименты показали, что испольэо71
Составитель В.Майоршин
Техред Л.Олийнык
Редактор М.Петрова
Корректор И.Муска
Заказ 3381/39 Тираж 776
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Подписное
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, ч з
13269 вание.скорректированной ФПЧ позволяет избежать ошибки в измерениях времен Т и Т (достигающей 25-30 ) с помощью исходной ФПЧ. Точность локальных измерений времен релаксации предлагаемым способом лежит в пределах 5-7 и может быть увеличена применением цифрового накопления.
Формула изобретения!
Способ получения иэображения внутренней структуры объекта с помощью ядерного магнитного резонанса, заключающийся в том, что объект помещают в постоянное магнитное поле, модулируемое переменньм магнитным полем с градиентом, возбуждают сигнал свободной индукции ядер импульсным высокочастотным полем резонансной частоты и выделяют постоянную составляющую сигнала ядерного магнитного резонанса синхронным детектированием, отличающийся тем, что, с целью увеличения достоверности информации и увеличения точности измерения ЯИР-параметров, производят дополнительное синхронное детектирование, при котором выделяют амплитуду второй гармоники модуляции и суммируют с амплитудой постоянной составляющей сигнала ядерного магнитного резонанса.
