В. С. ТРОХИН, А. Е. ПОДОПРИГОРА1, Л. М. ФАДЕЕВА1
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
1ГУ НИИ нейрохирургии им. акад. 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.
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.КОРИГОДСКИЙ1
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
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.
