Следует иметь в виду, что при частотах, на которых работает большинство МР томографов, РЧ катушки практически не излучают электромагнитные колебания в пространство, так как их размеры намного больше длины волны. Действительно, при индукции В0 = 0,15 Тл и частоте 6,3 МГц длина волны будет равна примерно 50 м. Даже при большой индукции в 1,5 Тл длина волны равна 5 м, что намного больше размеров РЧ катушек. И только при очень большой индукции до 4 Тл, которая используется в исследовательских целях, может проявляться эффект излучения электромагнитной энергии. Поэтому можно считать, что поле РЧ катушек имеет только магнитную составляющую.
Для оценки напряжения на катушке нужно знать ее реактивное сопротивление XL = wL. Индуктивность кругового витка можно определить по формуле
,
где D – диаметр витка, d – диаметр провода. При d = 1 см получим L = 1,6 мкГн. На частоте 5 МГц реактивное сопротивление витка будет равно 50 Ом. Так как катушки одной пары включаются последовательно, то их общее сопротивление будет равно 100 Ом. Напряжение, подводимое к катушкам, составит ХLI = 140 В, а для возбуждения двух пар катушек потребуется мощность 2×0,5UI = 200 Вт. Таким образом, генератор РЧ импульсов должен обладать достаточно большой мощностью. В МРТ с сильными полями эти проблемы обостряются. Так, при индукции основного поля 1 Тл частота МР будет равна 42,6 МГц. Сопротивление тех же катушек на этой частоте будет уже в 8 раз больше, а напряжение на них при том же токе превысит 1000 В. Для возбуждения РЧИ потребуется мощность уже в несколько кВт. Очевидно, что здесь нужен другой подход к конструкции катушек.
Магнитно-резонансные томографы выпускают практически все развитые страны. Признанными лидерами в этой области считаются фирмы «Сименс», «Брукер», «Филипс», «Хитачи». Достаточно надежные и относительно недорогие МРТ производит Россия. По ходу рассмотрения устройства и принципа действия магнитных систем МРТ приводились их отдельные параметры. Эти и некоторые дополнительные параметры, характеризующие уровень МРТ, даны в табл.1. Таблица охватывает весь спектр МРТ. Все они выпускаются и эксплуатируются и, как видно из сказанного ранее, имеют свои достоинства и недостатки. Выпускаются и совершенствуются даже энергоемкие МРТ с резистивным магнитом. Они показали себя надежными, относительно простыми в обслуживании и в настройке.
Из табл.1 видна тенденция к уменьшению времени реконструкции одного слоя с увеличением индукции главного магнита. Это объясняется возможностью применения при большой индукции «быстрых» последовательностей, например, последовательности «градиентное эхо» и малоугловых. Следует добавить, что при индукции свыше 1,5 Тл появляется возможность кроме ядер водорода (протонов) «вовлечь» в сбор данных об организме тяжелые ядра натрия и фосфора, которые несут очень важную информацию о метаболизме. При более низкой индукции магнитный резонанс ядер этих атомов невозможен.
Таблица 1. Сравнительные характеристики томографов
| Тип томографа | Фирма, страна | Тип магнита | Индукция, Тл | Частота, Мгц | Минимальное время реконструкции слоя с |
| «Образ-1,2,3» «Икона» Magnetom P8 Magnetom 63 SP Tomikon S200 QUAD 12000 | Россия То же Siemens, ФРГ То же Bruker США Fonar США | Резистивный Постоянный Постоянный (феррит) Криомагнит (гелий, азот) То же Электро-магнит | 0,12 – 0,14 0,12 0,2 1,5 2 0,6 | 5 – 6 5 8,3 63,6 85,2 24,9 | 30 – меньше 1 с 0,72 0,4 0,7 |
Другое по теме:
Преобразователи кодов В системах радио и проводной связи, в радиолокации, телевидении, в электронно-вычислительной технике и других областях электроники и связи широко применяются цифровые устройства и цифровые методы. Они имеют широкие перспективы использовани ...