исследование диффузионных свойств воды

УДК 615.9(06)+577.3(06) Медицинская физика
Д.В. ПЯШИНА, А.М. ТУРКИН1, Л.М. ФАДЕЕВА1
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
1 ГУ НИИ нейрохирургии им.акад. Н.Н.Бурденко РАМН, Москва
ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФФУЗИОННЫХ СВОЙСТВ ВОДЫ
В ТКАНЯХ МОЗГА IN-VIVO
МЕТОДОМ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ ТОМОГРАФИИ
Методом магнитно-резонансной томографии (МРТ) исследованы диффузионные свойства молекул воды
в тканях мозга. Скорость диффузионного движения молекул воды в тканях мозга определяется in-vivo, по
картам коэффициента диффузии в ткани без учета анизотропии диффузии – ИКД картам, построенным по
данным диффузионной МРТ. Исследования проводили на МР сканере с полем 1,5 Тл в группе здоровых
добровольцев (n=3 , средний возраст 22г.) и в группе больных с заболеваниями головного мозга (вазогенный
отек, ишемия, лучевой некроз, рассеянный склероз). Значения фактора диффузии b составляли 500, 1000,
1500, 2000 и 3000с/мм2. Приведены временная диаграмма импульсной последовательности для ДВ МРТ,
формулы, лежащие в основе метода и результаты анализа измеренной информации. Оценивается влияние
параметров ДВ ИП на величину отношения сигнал-шум и контраст-шум томограмм и диффузионных карт.
В.Н. БЕЛЯЕВ, В.И. ГРАФУТИН1, Л.Ю. ДУБОВ,
МЬО ЗО ХТУТ, Ю.В. ФУНТИКОВ1, Ю.В. ШТОЦКИЙ
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
ГНЦ РФ Институт теоретической и экспериментальной физики, Москва
1ФГУП
СПЕКТРОМЕТР УГЛОВЫХ КОРРЕЛЯЦИЙ «КВАНТ-ТМР»
В работе приведено описание спектрометра угловых корреляций аннигиляционного излучения «КвантТМР». Основу системы управления составляет IBM-совместимая плата счётчиков-таймеров и ввода/вывода
цифровой информации типа ЛА-ТМР. Спектрометр обеспечивает высокую скорость набора информации (до
~100 совп./с в пике кривой при угловом разрешении 1 мрад), долговременное проведение экспериментов,
контроль работоспособности блоков установки и обработку поступающей информации непосредственно в
течение эксперимента.
В.С. ТРОХИН, А.Е. ПОДОПРИГОРА1, Л.М. ФАДЕЕВА1
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
1ГУ НИИ нейрохирургии им.акад. Н. Н. Бурденко РАМН, Москва
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВА МЕТАБОЛИТОВ
ТКАНЕЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА IN VIVO МЕТОДОМ
ФОСФОРНОЙ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ
Рассмотрен метод определения состава метаболитов энергетического обмена тканей головного мозга
методом фосфорной магнитно-резонаной спектроскопии (31Р МРС). 31Р МРС спектры получены на МР
сканере с индукцией магнитного поля 1,5 Тл. Метод апробирован на модельной среде (фантом), в группе
здоровых добровольцев (n=6, средний возраст 23 г) и в группе пациентов со сниженным энергетически
обменом в тканях мозга. Приведены описание измерительной системы, алгоритм настройки МР сканера,
формулы, лежащие в основе метода и результаты измерений. Оценивается влияние выбора параметров импульсной последовательности при измерении и обработке полученных спектров на разрешение и величину
отношения сигнал-шум спектров.
Н.В. БАШАРУЛИ, В.Н. БЕЛЯЕВ, С.В. БЕЛЯЕВ, А.А. КОККАНЕН
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
АНАЛИТИЧЕСКИЕ И ИТЕРАЦИОННЫЕ АЛГОРИТМЫ
РЕКОНСТРУКЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЙ
В КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ
В основе современной радионуклидной диагностики органов человека лежит количественная оценка характера накопления и распределения радиофармпрепаратов, а также исследование биологических процессов
в динамике.
ISBN 978-5-7262-1042-1. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2009. Том 1
1
УДК 615.9(06)+577.3(06) Медицинская физика
От детекторов излучения, геометрии сканеров и математических алгоритмов реконструкции изображений зависит точность диагностики заболеваний. Создан пакет программ, реализующий следующие алгоритмы: простое обратное проецирование, обратное проецирование с фильтрацией, итеративный метод
наименьших квадратов и двумерная фильтрация с использованием Фурье-преобразования.
В.Н. БЕЛЯЕВ, Т.С. БРАНТОВА, М.М. КРУТИКОВА
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
ГАММА-ЛОКАТОР НА ОСНОВЕ SiPM ДЛЯ ОПЕРАТИВНОЙ
ДИАГНОСТИКИ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ОБРАЗОВАНИЙ
Исследована возможность создания гамма-локатора для оперативной диагностики в ходе проведения онкологической операции. Под гамма-локатором подразумевается медицинский прибор в виде щупа, диаметр
которого ~1 см и длина 15-20 см. Щуп должен включать в себя детектор излучения и электронику. Проведены измерения, показавшие возможность использования в качестве регистрирующей части прибора сцинтилляционного детектора на основе сцинтилляционных кристаллах LYSO и LSO и фотодетектора SiPM. Предложено схемотехническое решение оперативного гамма-локатора, включающее в себя разработку схемы
дифференциального дискриминатора и счетчика с индикацией. Изготовлен работающий макет оперативного
гамма-локатора, представляющий собой регистрирующий щуп и модуль электроники.
В.Н. БЕЛЯЕВ, Е.В. ГРОМУШКИНА, Д.А. ИОНОВ, А.Р.КОРИГОДСКИЙ 1
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
1Российский химико-технологический университет им.Д.И. Менделеева, Москва
ИССЛЕДОВАНИЕ НАНОПОРИСТЫХ МЕМБРАН
МЕТОДОМ АННИГИЛЯЦИОННЫХ ПОЗИТРОНОВ
В медицине для аппарата “искусственное легкое” активно используются нанопористые мембраны, позволяющие проводить газоразделение для оксигенации. Размер пор влияет на эффективность аппаратов, созданных на их основе. В данной работе проводятся измерения времени жизни аннигиляционных позитронов
в таких мембранах, что позволяет судить о размерах пор.
Для контроля размера мембранных пор в работе предлагается снимать аннигиляционные спектры позитронов в материале. Форма аннигиляционных кривых обуславливается состоянием материала, в котором
происходит этот процесс, а также наличием в нём примесей, дефектов и комплексов. Все эти нерегулярности воздействуют на электронную структуру материала, и находят своё отражение и в спектрах аннигиляции.
А.В. ШАПОВАЛОВ, В.Н. БЕЛЯЕВ
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОГРАММНЫХ МЕТОДОВ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ДИНАМИЧЕСКИХ ТРЕХМЕРНЫХ СТРУКТУР
Исследованы современные методы визуализации трехмерных изображений. С помощью графических
библиотек OpenGl, DirectX, которые лежат в основе компьютерных игр, можно создать быстрый (онлайновый) механизм построения сложных трехмерных структур. Главной задачей программного комплекса было
получение динамической реалистичной (натуральной) 3D-картины, построенной на основе поступающих
данных в режиме реального времени.
Были разработаны основные графические механизмы, которые будут использованы в будущем программном комплексе. С их помощью были созданы небольшие демонстрационные проекты симуляции реального поведения сложных для визуализации объектов.
Идеи, заложенные в будущий графический комплекс, делают его универсальным и дают возможность
применения этого инструмента в любых областях науки.
В.И. БАСКАКОВ, С.В. БЕЛЯЕВ, А.И. СКУРАТОВ
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ
В ТОМОГРАФАХ С ВЕЕРНОЙ ГЕОМЕТРИЕЙ
2
ISBN 978-5-7262-1042-1. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2009. Том 1
УДК 615.9(06)+577.3(06) Медицинская физика
Создание специального типа дискретных томографов, которые могут быть использованы при исследовании внутренней структуры объектов, состоящих из нескольких известных гомогенных материалов, позволяет при меньшем числе проекций и детекторов получать высокую контрастность изображений.
Дискретные томографы с веерной геометрией находят применение в неразрушающем контроле объектов
с использованием рентгеновского излучения и нейтронов.
ISBN 978-5-7262-1042-1. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2009. Том 1
3