Ни для кого не секрет, что открытие метода МРТ позволило медицине шагнуть далеко вперед. Этот метод позволяет исследовать внутренние органы человека без хирургического вмешательства, что существенно облегчило диагностику таких заболеваний, как раковая опухоль, сердечная недостаточность и т.д. На данный момент нет никаких научных данных, что МРТ наносит какой либо вред организму. Это делает МРТ одним из наилучших методов неинвазивной диагностики. Но для того чтобы получить качественное изображение, пациент должен лежать неподвижно в клиническом сканере около 20 минут. Это не всегда возможно, например, если пациент страдает клаустрофобией, или пациент - маленький ребенок. Поэтому необходимо сократить время измерения МРТ изображений, но при этом сохранить качество изображения настолько, насколько это возможно.
Достичь этого можно при использовании быстрых импульсных последовательностей МРТ, одним из вариантов которых включает нелинейных траектории заполнения К-пространства. Преимущество нелинейных траекторий состоит в том, что сбор данных производится быстрее, нет потери на время переключения и стабилизации амплитуды градиентов. Чаще К-пространство заполняется за несколько возбуждений, а иногда используется и одно возбуждение [9], что существенно сокращает время сбора данных.
Целью данной работы является моделирование методов быстрого сбора данных К-пространства с помощью нелинейных траекторий. В ходе работы были поставлены задачи:
1) Моделирование сбора данных К-пространства по нелинейной спиральной траектории. Расчет компонент вектора k и расчет градиентов.
2) Реконструкция изображения методом гридинга и расчет плотности компенсации.
3) Анализ артефактов изображения при ошибочном выборе параметров сканирования по спиральным траекториям и последующей реконструкции изображения.
Разработана программа для моделирования спиральных траекторий заполнения К-пространства, интерполяции данных к равномерной выборке с последующей реконструкцией изображений методом быстрого фурье преобразования.
Продемонстрирован другой характер артефактов при измерении по нелинейным траекториям. Так, например, если свертка изображения, связанная с наложением объектов при измерении по равномерным декартовым траекториям, локализована и её легко идентифицировать, артефакты наложения при криволинейных траекториях приводят к общему размытию изображения, и не всегда очевидны. Аналогично, ошибки компенсации на плотность измерения приводят к нелокализованным артефактам.
Ввиду более сложного проявления артефактов изображения при ошибках параметров измерения и реконструкции, метод измерения по криволинейным траекториям более требователен к выбору параметров измерения и реконструкции.
