Среди новых диагностических методов в медицине наибольший интерес сегодня вызывает магнитно-резонансная томография (МР-томография). Накопленный к настоящему времени клинический опыт свидетельствует о таких несомненных достоинствах МР-томографии, как обеспечение высокого разрешения и высококонтрастного изображения тканей без инъекции потенциально токсичных контрастных веществ, возможность визуализации труднодоступных областей человеческого теля, наблюдать которые неинвазивными методами до внедрения МР-томографов вообще не удавалось.
В МР-томографии не используются источники ионизирующего излучения, и поэтому она практически безопасна для обследуемого.
ПРОБЛЕМЫРАЗРАБОТКИ.
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