Введение к работе
Актуальность темы диссертации. Магнитно-резонансная томография (MP-томография)- относительно новый, бурно развивающийся высокоэффективный неинвазивный метод медицинской интроскопии. MP-томография это способ получения двух и трехмерных изображений, основанный на явлении ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Всего в мире выпущено около 10000 MP-томографов (МРТ), большая часть из них на сверхпроводящем магните. В НИИЭФА им. Д. В. Ефремова разработан и успешно прошел приемочные технические испытания в Минздравмедпроме РФ первый в России МР-томограф ЭЛЕКТОМ на сверхпроводящем магните. Одна из основных задач создания MP-томографа состоит в разработке программного обеспечения системы формирования, реконструкции и визуализации изображений.
Актуальность диссертационной работы обусловлена
необходимостью разработки MP-томографа ЭЛЕКТОМ и компьютерных технологий обработки томографических медицинских изображений.
Целью диссертации является разработка алгоритмов и программная реализация системы формирования, реконструкции и обработки изображений в MP-томографе; оптимизация селективного возбуждения.
Научная новизна работы заключается в следующем:
-
Предложена математическая модель процесса формирования изображения в Фурье-томографии.
-
Разработана методика реконструкции MP-изображений, основанная на теоретических и экспериментальных исследованиях влияния зашумленности ЯМР-сигнала и его искажения приемной аппаратурой на качество реконструкции изображений.
-
Предложена методика расчета спин-спиновых (Тг) и спин-решеточных (Ті) времен релаксации по набору томограмм и выполнен комплекс исследований на математической модели и физическом объекте по определению точности расчетов.
-
Предложена методика расчета селективного возбуждения РЧ импульсом при постоянном градиенте и на этой основе выполнена оптимизация формы РЧ импульса.
-
Предложен алгоритм расчета формы РЧ импульса в изменяющемся во времени градиентном поле.
-
Предложена методика селективного возбуждения составным РЧ импульсом.
-
Разработан эффективный алгоритм сжатия томографических изображений.
Практическая ценность.
Создан комплекс программ для МРТ ЭЛЕКТОМ, обеспечивающий сканирование, реконструкцию, обработку и архивацию изображений. Создана программная система обработки томографических изображений "ВИЗАВИ" - АРМ рентгенолога.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на семинарах в НИИЭФА, ЦНИРРИ, на научных конференциях с международным участием "Современные достижения медицинской радиологии" (С.-Петербург, 1993г.), "Магнитно-резонансная томография в клинической практике" (С.-Петербург, 1996г.), а также опубликованы в 8 печатных работах.
На защиту выносятся
-
Методика реконструкции MP-изображений в Фурье-томографии.
-
Методика расчета спин-спиновых (Тг) и спин-решеточных (Т)) времен релаксации.
-
Результаты исследований по оптимизации селективного возбуждения РЧ импульсом при постоянном градиенте.
-
Алгоритм расчета формы РЧ импульса в изменяющемся во времени градиентном поле.
-
Метод селективного возбуждения составным РЧ импульсом.
-
Алгоритм сжатия томографических изображений.
-
Программное обеспечение системы сканирования, реконструкции, обработки и архивации изображений МРТ ЭЛЕКТОМ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 3 глав и заключения, изложена на 136 страницах, содержит 62 рисунка и 24 таблицы. Библиография включает 104 наименования.
Похожие диссертации на Разработка системы формирования и реконструкции изображения в медицинском томографе на ядерном магнитном резонансе
