RU2045225C1 - Nuclear magnetic tomograph for diagnosing internal diseases - Google Patents
Nuclear magnetic tomograph for diagnosing internal diseases Download PDFInfo
- Publication number
- RU2045225C1 RU2045225C1 SU925054864A SU5054864A RU2045225C1 RU 2045225 C1 RU2045225 C1 RU 2045225C1 SU 925054864 A SU925054864 A SU 925054864A SU 5054864 A SU5054864 A SU 5054864A RU 2045225 C1 RU2045225 C1 RU 2045225C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- electronic unit
- electromagnet
- coils
- Prior art date
Links
Landscapes
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине и может быть использовано в медицинском оборудовании при диагностике внутренних болезней по изобретению внутреннего строения исследуемого тела, получаемого с помощью компьютерного построения. The invention relates to medicine and can be used in medical equipment for the diagnosis of internal diseases according to the invention of the internal structure of the test body, obtained by computer construction.
Известен томограф "Magnaview MR Imaging Sistem", содержащий пульт управления, электронно-вычислительную машину (ЭВМ), электронный блок, передатчик, усилитель, источники питания корректирующих и градиентных катушек, радиочастотные катушки для головы и для тела, электромагнит, градиентные и корректирующие катушки, источник питания электромагнита, систему охлаждения, стол пациента. Known tomograph "Magnaview MR Imaging Sistem" containing a control panel, an electronic computer (computer), an electronic unit, a transmitter, an amplifier, power sources of correction and gradient coils, radio frequency coils for the head and body, an electromagnet, gradient and correction coils, electromagnet power supply, cooling system, patient table.
Недостатком данного томографа является использование для питания корректирующих катушек пяти независимых источников, по числу групп корректирующих катушек, что ведет к снижению временной стабильности магнитного поля из-за наличия случайных колебаний выходных напряжений взаимно независимых источников питания электромагнита и каждой группы корректирующих катушек. The disadvantage of this tomograph is the use of five independent sources for the power of the correction coils, according to the number of groups of correction coils, which leads to a decrease in the temporary stability of the magnetic field due to the presence of random fluctuations in the output voltages of mutually independent power supplies of the electromagnet and each group of correction coils.
Так как корректирующие катушки предназначены для создания магнитных полей, которые, складываясь с полем электромагнита, дают поле высокой равномерности, питание электромагнита и корректирующих катушек от независимых источников вносит дополнительный фактор непостоянства поля в виде случайных колебаний выходных напряжений источников питания корректирующих катушек. Качество изображения внутреннего строения предмета исследования, получаемого томографом, зависит в том числе и от степени постоянства магнитного поля, понимаемого как геометрическая равномерность при временной стабильности. Если геометрическая равномерность достигается точностью установки катушек электромагнита, то временная стабильность зависит, в основном, от стабильности источников питания. Since the correcting coils are designed to create magnetic fields, which, when combined with the field of the electromagnet, give a field of high uniformity, the power of the electromagnet and correcting coils from independent sources introduces an additional factor of field inconstancy in the form of random fluctuations in the output voltages of the power sources of the correcting coils. The quality of the image of the internal structure of the subject of study obtained by the tomograph also depends on the degree of constancy of the magnetic field, understood as geometric uniformity with temporary stability. If geometric uniformity is achieved by the accuracy of the installation of the electromagnet coils, then the temporary stability depends mainly on the stability of the power sources.
Нестабильность поля ведет в конечном итоге к ухудшению качестве изображения. Field instability ultimately leads to poor image quality.
Кроме того, источник питания электромагнита имеет в качестве одного из стабилизирующих устройств регулируемый автотрансформатор с механическим электроприводом с подвижными контактами. Являясь достаточно инерционным устройством, он осложняет условия работы последующих ступеней стабилизации, чем в итоге снижает уровень стабильности источника. Подвижные же контакты снижают надежность всего томографа. In addition, the electromagnet power supply has, as one of the stabilizing devices, an adjustable autotransformer with a mechanical electric drive with moving contacts. Being a sufficiently inertial device, it complicates the working conditions of the subsequent stabilization stages, which ultimately reduces the source stability level. Moving contacts reduce the reliability of the entire tomograph.
Целью изобретения является улучшение качества изображения путем повышения степени стабильности магнитного поля, повышение надежности за счет существенного упрощения и удешевление. The aim of the invention is to improve image quality by increasing the degree of stability of the magnetic field, increasing reliability due to significant simplification and cheapening.
Цель достигается тем, что ЯМР-томограф для диагностики внутренних болезней, содержащий последовательно соединенные пульт управления, персональную электронно-вычислительную машину (ПЭВМ) и электронный блок, первый выход которого подключен к входу передатчика, первый выход которого соединен со входом радиочастотной катушки для головы, а второй со входом радиочастотной катушки для тела, выходы которых через предусилитель соединены со вторым входом электронного блока, второй выход электронного блока подключен к выходу источника питания электромагнита, третий выход электронного блока соединен со входами n источников питания градиентных катушек, выходы которых подключены к входам n градиентных катушек, m корректирующих катушек, стол пациента и систему охлаждения, отличающийся тем, что в него введены дроссель с управляемой обмоткой и делитель напряжения, состоящий из резистора и m потенциометров, неподвижные контакты которых объединены и подключены к первому выводу резистора, который подключен к выходу источника питания электромагнита, второй вывод резистора соединен с входом электромагнита и с первыми выводами m корректирующих катушек, вторые выводы которых подключены к соответствующим подвижным контактам потенциометров, вход дросселя с управляемой обмоткой подключен к сети, а выход соединен со вторым входом источника питания электромагнита, второй выход которого соединен с управляющей обмоткой дросселя. The goal is achieved by the fact that an NMR scanner for diagnosing internal diseases, comprising a control panel, a personal electronic computer (PC) and an electronic unit, the first output of which is connected to the input of the transmitter, the first output of which is connected to the input of the radio frequency coil for the head, and the second with the input of the radio frequency coil for the body, the outputs of which through the preamplifier are connected to the second input of the electronic unit, the second output of the electronic unit is connected to the output of the power source electromagnet, the third output of the electronic unit is connected to the inputs of n power supplies of the gradient coils, the outputs of which are connected to the inputs of n gradient coils, m correction coils, a patient table and a cooling system, characterized in that a choke with a controlled winding and a voltage divider are introduced into it, consisting from a resistor and m potentiometers, the fixed contacts of which are combined and connected to the first output of the resistor, which is connected to the output of the electromagnet's power source, the second output of the resistor is connected to Odom electromagnet and to first terminals of m correction coils, the second terminals of which are connected to the respective movable contacts of potentiometers, throttle input with the control winding is connected to a network, and an output coupled to the second input of the electromagnet power source, a second output connected to the control winding of the choke.
На фиг.1 представлена блок-схема ЯМР-томографа для диагностики внутренних болезней; на фиг.2 пример выполнения электронного блока. Figure 1 presents a block diagram of an NMR scanner for the diagnosis of internal diseases; figure 2 an example implementation of the electronic unit.
ЯМР-томограф для диагностики внутренних болезней содержит пульт управления 1, ПЭВМ 2, электронный блок 3, электромагнит 4, корректирующие 5 и градиентные 6 катушки, радиочастотные катушки 7 и 8 для головы и для тела, источник питания электромагнита 9 с дросселем с управляемой обмоткой 10, делитель напряжения 11, состоящий из резистора 12 и потенциометров 13, источники питания градиентных катушек 14, стол пациента 15, систему охлаждения 16, передатчик 17 и предусилитель 18. An NMR scanner for diagnosing internal diseases contains a control panel 1, a PC 2, an electronic unit 3, an electromagnet 4, corrective 5 and gradient 6 coils, radio frequency coils 7 and 8 for the head and body, an electromagnet 9 power supply with a choke with a controlled winding 10 , a voltage divider 11, consisting of a resistor 12 and potentiometers 13, power supplies of the gradient coils 14, a patient table 15, a cooling system 16, a transmitter 17 and a preamplifier 18.
Электронный блок (фиг.2) содержит блок контроллера 19, блок фильтров и аналого-цифровых преобразователей 20, блок детектора 21, блок радиочастотного генератора 22, блок формирователя импульсных последовательностей 23, блок формирователя уровней сигналов 24, блок формирователя градиентных импульсов 25, источник питания 26. The electronic unit (figure 2) contains a controller unit 19, a filter unit and analog-to-digital converters 20, a detector unit 21, an RF generator unit 22, a pulse shaper unit 23, a signal level shaper unit 24, a gradient pulse shaper unit 25, a power supply 26.
Томограф работает следующим образом. The tomograph works as follows.
Перед началом работы процессом сканирования томограф приводится в исходное состояние. При подаче напряжения с пульта управления 1 включается электронный блок 3, ПЭВМ 2, дроссель с управляемой обмоткой 10, источник питания электромагнита 9, источники питания 14, система охлаждения 16, передатчик 17, предусилитель ПЭВМ выдает исходные данные для работы блоков 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 электронного блока 3. Before starting the scanning process, the tomograph is returned to its original state. When voltage is supplied from the control panel 1, the electronic unit 3, the PC 2, the inductor with the controlled winding 10, the electromagnet 9 power supply, the power supplies 14, the cooling system 16, the transmitter 17, the PC preamplifier give the initial data for the operation of the blocks 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25 of the electronic unit 3.
Ток из сети подается на дроссель 10, а с него на источник питания 9, при этом стабилизация напряжения на выходе дросселя осуществляется управляемой обмоткой, питаемой постоянным током. Ток из источника 9 через резистор 12 поступает в обмотку электромагнита 4. Часть тока в зависимости от величины сопротивления потенциометров 13 делителя напряжения 11 поступает на корректирующие катушки 5. The current from the network is supplied to the inductor 10, and from it to the power source 9, while the voltage stabilization at the output of the inductor is carried out by a controlled winding fed by direct current. The current from the source 9 through the resistor 12 enters the winding of the electromagnet 4. Part of the current, depending on the resistance value of the potentiometers 13 of the voltage divider 11, is supplied to the correction coils 5.
Передатчик 17, предусилитель 18, источники питания градиентных катушек 14 находятся в режиме ожидания входного сигнала с блоков 21, 22, 25 электронного блока 3. The transmitter 17, the preamplifier 18, the power supplies of the gradient coils 14 are in standby mode of the input signal from the blocks 21, 22, 25 of the electronic unit 3.
Посредством пульта управления 1 производится выбор режима сканирования и задаются его параметры. В томографе предусмотрена возможность при необходимости ручкой подстройки поля электромагнита, осуществляемая подключением одного из входов источника 9 к выходу блока 25 электронного блока 3. Using the control panel 1, a scan mode is selected and its parameters are set. The tomograph provides for the possibility, if necessary, with a handle for adjusting the field of the electromagnet, by connecting one of the inputs of the source 9 to the output of block 25 of the electronic block 3.
Одновременно с подготовкой томографа производится подготовка больного к исследованию. Он располагается неподвижно на столе 15 и после этого вместе с подвижной частью стола перемещается настолько, чтобы интересующая врача область тела оказалась в зоне равномерного поля. Simultaneously with the preparation of the tomograph, the patient is prepared for the study. It is located motionless on the table 15 and after that, together with the movable part of the table, moves so that the area of the body of interest to the doctor is in the zone of a uniform field.
На этом заканчивается подготовка томографа к режиму сканирования. This completes the preparation of the tomograph for scanning mode.
По команде от ПЭВМ "начало сканирования" управление работой томографа осуществляется блоком 23 электронного блока 3, который вырабатывает соответствующие тому или иному режиму сканирования временные промежутки и команды в них, которыми устанавливается последовательность включения, выключения, форма и величина возбуждающих импульсов и другие параметры режима, а сама ПЭВМ осуществляет прием и обработку данных сканирования. At the command of the “start of scanning” personal computer, the tomograph is controlled by unit 23 of the electronic unit 3, which generates time intervals corresponding to a particular scanning mode and commands in them that establish the sequence of switching on, switching off, the shape and size of exciting pulses, and other parameters of the mode, and the PC itself receives and processes scan data.
Блоки 4, 5, 9, 10, 11 продолжает работать в установленном при подготовке режиме до выключения томографа. Blocks 4, 5, 9, 10, 11 continue to work in the mode established during preparation until the tomograph is turned off.
Определенная выбранным режимом сканирования последовательность импульсов из блока 23 через блок 24 электронного блока 3 подается на источник 14, и на градиентные катушки 6, магнитное поле которых особым образом нарушает равномерность поля электромагнита в области исследования, выделяя слой, в котором получается изображение находящегося в ней предмета исследования. The sequence of pulses determined from the selected scanning mode from block 23 through block 24 of electronic block 3 is supplied to source 14 and to gradient coils 6, the magnetic field of which in a special way violates the uniformity of the field of the electromagnet in the study area, highlighting the layer in which the image of the object in it is obtained research.
В определенный момент времени, установленный в соответствии с выбранным режимом блоком 23 электронного блока 3, импульс из блоков 21 и 22 подается в передатчик 17, усиливается, модулируется в нем и подается в ту или иную 7 или 8 радиочастотную катушку. Радиочастотная катушка излучает импульсы магнитного поля, возбуждая ядра вещества тела больного. В промежутках между импульсами она же принимает отклики от успокаивающихся ядер и подает в предусилитель 18, откуда он поступает последовательно в детектор 21 и блок 20 фильтров и аналого-цифровых преобразователей электронного блока 3, попадая далее непосредственно в ПЭВМ, являясь предметом математической обработки и основой для построения изображения. At a certain point in time, set in accordance with the selected mode by the block 23 of the electronic block 3, the pulse from the blocks 21 and 22 is supplied to the transmitter 17, amplified, modulated in it and fed to a particular 7 or 8 radio frequency coil. A radiofrequency coil emits pulses of a magnetic field, exciting nuclei of the patient’s body material. In the intervals between pulses, it also receives responses from calming nuclei and feeds into the preamplifier 18, from where it enters sequentially into the detector 21 and the block 20 of filters and analog-to-digital converters of the electronic unit 3, getting further directly into the PC, being the subject of mathematical processing and the basis for image building.
По окончании сканирования на экране появляется изображение слоя исследуемого участка, а томограф выходит в режим готовности к следующему сканированию. At the end of the scan, the image of the layer of the investigated area appears on the screen, and the tomograph enters the standby mode for the next scan.
По сравнению с прототипом ЯМР-томограф для диагностики внутренних болезней существенно упрощен за счет удаления из его состава пяти источников питания, являющихся прецизионными стабилизаторам постоянного тока. Вместо них используется простое устройство, отличающееся высокой надежностью, при этом устраняется влияние нестабильности каждого источника. Существенное повышение стабильности и надежности вносит также применение вместо автотрансформатора с подвижными контактами бесконтактного дросселя с управляемой обмоткой, питаемой постоянным током. Эти мероприятия повышают стабильность магнитного поля и, в конечном счете, качество изображения. Compared with the prototype, an NMR tomograph for diagnosing internal diseases is significantly simplified by removing five power sources, which are precision DC stabilizers, from its composition. Instead, they use a simple device that is highly reliable, while eliminating the influence of the instability of each source. The use of a contactless inductor with a controlled winding fed by direct current instead of an autotransformer with moving contacts is also a significant increase in stability and reliability. These measures increase the stability of the magnetic field and, ultimately, the image quality.
Таким образом, данный томограф обеспечиваeт по сравнению с прототипом повышенное качество изображения, повышение надежности за счет упрощения схемы и удешевление. Thus, this tomograph provides, in comparison with the prototype, improved image quality, increased reliability by simplifying the circuit and reducing the cost.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU925054864A RU2045225C1 (en) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | Nuclear magnetic tomograph for diagnosing internal diseases |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU925054864A RU2045225C1 (en) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | Nuclear magnetic tomograph for diagnosing internal diseases |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2045225C1 true RU2045225C1 (en) | 1995-10-10 |
Family
ID=21609648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU925054864A RU2045225C1 (en) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | Nuclear magnetic tomograph for diagnosing internal diseases |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2045225C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484773C2 (en) * | 2007-11-30 | 2013-06-20 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Cooling of portal frame |
RU2574348C2 (en) * | 2009-12-21 | 2016-02-10 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Radio-frequency antenna for magnetic-resonance imaging with removable conductor |
RU2577254C2 (en) * | 2011-03-03 | 2016-03-10 | Конинклейке Филипс Н.В. | Quasi-continuous rf magnetic resonance imaging |
RU2621529C2 (en) * | 2012-05-30 | 2017-06-06 | Конинклейке Филипс Н.В. | Switching power source controlled by frequency switching for powering gradient coils of magnetic resonance system |
-
1992
- 1992-07-16 RU SU925054864A patent/RU2045225C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
"Magnaview MR Imaging Sistem", Техническое описание, 1992. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484773C2 (en) * | 2007-11-30 | 2013-06-20 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Cooling of portal frame |
RU2574348C2 (en) * | 2009-12-21 | 2016-02-10 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Radio-frequency antenna for magnetic-resonance imaging with removable conductor |
RU2577254C2 (en) * | 2011-03-03 | 2016-03-10 | Конинклейке Филипс Н.В. | Quasi-continuous rf magnetic resonance imaging |
RU2621529C2 (en) * | 2012-05-30 | 2017-06-06 | Конинклейке Филипс Н.В. | Switching power source controlled by frequency switching for powering gradient coils of magnetic resonance system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4703275A (en) | Method and apparatus to compensate for eddy currents in magnetic resonance imaging | |
US4761612A (en) | Programmable eddy current correction | |
US5235281A (en) | Magnetic resonance imaging system | |
US5227728A (en) | Gradient driver control in magnetic resonance imaging | |
US5006803A (en) | Nuclear magnetic resonance apparatus with surface coil detection | |
JP2003180655A (en) | Method for measuring location of object in mr system, and catheter and mr system for performing the method | |
DE102014219779B4 (en) | Operation of an imaging medical examination device with a plurality of subsystems | |
US6288545B1 (en) | Method and apparatus for calibration of RF and gradient field time delays | |
US6452391B1 (en) | Quiet mode magnetic resonance imaging system and method | |
US5079503A (en) | Magnetic resonance imaging apparatus and method for operating same | |
US9523755B2 (en) | Method and magnetic resonance apparatus for non-selective excitation of nuclear spin signals in an examination subject | |
RU2045225C1 (en) | Nuclear magnetic tomograph for diagnosing internal diseases | |
JPH01221151A (en) | Magnetic resonance imaging apparatus | |
JPH0647017A (en) | Rf volume coil to be detuned dynamically | |
EP1411366A2 (en) | Gradient coil set with variable field of view | |
US20170315196A1 (en) | Automatic creation of mr scan templates for a magnetic resonance apparatus | |
WO2016182407A1 (en) | Magnetic resonance imaging scanner | |
JPH0570460B2 (en) | ||
US3406333A (en) | Scanned intensity magnet having field homogeneity correction coils in common with its scanning coils | |
US20180067177A1 (en) | Method for establishing implant information about a patient from a magnetic resonance scan | |
JP2003514643A (en) | Magnetic resonance equipment | |
JPH0246827A (en) | Device for imaging magnetic resonance | |
JP3292305B2 (en) | Magnetic resonance imaging equipment | |
JPS61285518A (en) | High frequency power unit for magnetic resonance imaging device | |
DE10252813B3 (en) | Flux pumping system for high temperature superconductive background field magnets in magnetic resonance tomography apparatus using 2 flux pumps |