01第一节 磁共振成像仪的基本硬件.doc

医用MRI仪通常由主磁体、梯度线圈、脉冲线圈、计算机系统及其他辅助设备等五部分构成。一、主磁体主磁体是MRI仪最基本的构件,是产生磁场的装置。根据磁场产生的方式可将主磁体分为永磁型和电磁型。永磁型主磁体实际上就是大块磁铁,磁场持续存在,目前绝大多数低场强开放式MRI仪采用永磁型主磁体。电磁型主磁体是利用导线绕成的线圈,通电后即产生磁场,根据导线材料不同又可将电磁型主磁体分为常导磁体和超导磁体。常导磁体的线圈导线采用普通导电性材料,需要持续通电,目前已经逐渐淘汰;超导磁体的线圈导线采用超导材料制成,置于液氦的超低温环境中,导线内的电阻抗几乎消失,一旦通电后在无需继续供电情况下导线内的电流一直存在,并产生稳定的磁场,目前中高场强的MRI仪均采用超导磁体。主磁体最重要的技术指标包括场强、磁场均匀度及主磁体的长度。主磁场的场强可采用高斯(Gauss,G)或特斯拉(Tesla,T)来表示,特斯拉是目前磁场强度的法定单位。距离5安培电流通过的直导线1cm处检测到的磁场强度被定义为1高斯。特斯拉与高斯的换算关系为:1T=10000G。在过去的20年中,,1999年以来,。,,(),()。高场强MRI仪的主要优势表现为:(1)主磁场场强高提高质子的磁化率,增加图像的信噪比;(2)在保证信噪比的前提下,可缩短MRI信号采集时间;(3)增加化学位移使磁共振频谱(icresonancespectroscopy,MRS)对代谢产物的分辨力得到提高;(4)增加化学位移使脂肪饱和技术更加容易实现;(5)磁敏感效应增强,从而增加血氧饱和度依赖(BOLD)效应,使脑功能成像的信号变化更为明显。当然MRI仪场强增高也带来以下问题:(1)设备生产成本增加,价格提高。(2)噪音增加,虽然采用静音技术降低噪音,但是进一步增加了成本。(3)因为射频特殊吸收率(specificabsorptionratio,SAR)与主磁场场强的平方成正比,高场强下射频脉冲的能量在人体内累积明显增大,。(4)各种伪影增加,运动伪影、。由于上述问题的存在,,尽管其在中枢神经系统具有优势,但是在体部应用还不太成熟,因此,。MRI对主磁场均匀度的要求很高,原因在于:(1)高均匀度的场强有助于提高图像信噪比,(2)场强均匀是保证MR信号空间定位准确性的前提,(3)场强均匀可减少伪影(特别是磁化率伪影),(4)高度均匀度磁场有利于进行大视野扫描,尤其肩关节等偏中心部位的MRI检查,(5)只有高度均匀度磁场才能充分利用脂肪饱和技术进行脂肪抑制扫描,(6)高度均匀度磁场才能有效区分MRS的不同代谢产物。现代MRI仪的主动及被动匀场技术进步很快,使磁场均匀度有了很大提高。为保证主磁场均匀度,以往MRI仪多采用2m以上的长磁体,近几年伴随磁体技术的进步,各厂家都推出磁体长度