磁共振设备

文章来源：张发布日期：2022-10-05 点击次数：(752)次

磁共振成像系统由磁体、梯度磁场系统、射频系统、计算机系统及相关附属系统组成。整个系统通过信号产生、探测、编码、图像数据采集、重建和图像显示等功能有机组合构成完整的MRI成像系统。

1．磁体

磁体是磁共振系统的核心设备。根据磁体结构，产生磁场的方式分为四种类型，即常导型、永磁型、混合型和超导型;按照磁场强度可分为高场强、中场强和低场强。目前临床上常用的机型是高场强1.5T、3.0T超导型MR机和低场强0.2~0.35T永磁型MR机。高场强超导型MR机为临床主流机型。磁场强度0.2~0.35T常称为低场强;0.5～1.OT为中场强;1.5~3.0T为高场强;7.OT为超高场强。

在MR成像中，决定磁体性能的主要指标有磁场强度、磁场均匀度、磁场稳定性和有效的扫描孔径。

(1）磁场强度。在一定范围内，磁场强度越强，扫描层面氢质子所产生的磁矩越大，信号越强，图像信比( SNR)越高。

(2）磁场均匀度。磁场均匀度是指在特定容积内(球形空间）磁场的统一性程度。磁场均匀度用ppm( 1ppm=10-6 )表示，ppm值越小，磁场均匀度越好。

(3）磁体（场）稳定性。磁体（场)稳定性是磁体受外界环境（时间、温度等）因素影响，场值发生变化(称为磁场漂移)。磁场稳定性是衡量磁场漂移的指标。磁场稳定性可分为时间稳定性和热稳定性两种。在各种类型MR设备中，超导磁体稳定性最好，不存在时间稳定性和热稳定性问题。

(4)扫描孔径。有效扫描孔径是指梯度线圈、匀场线圈、射频线圈及内护板安装后的柱形空间。内径一般为65cm。

(5）磁体系统组成。在超导磁体系统中，还有低温容积、制冷剂液氮液面计、超导开关、励磁和退磁电路、失超控制及安全电路等部分。另外，磁体重量、长度、液氮消耗量也是衡量磁体性能的重要指标。

2．梯度系统

梯度系统是由梯度控制器、数模转换、梯度放大器、梯度线圈组成。梯度磁场由梯度线圈产生。梯度系统是磁共振系统重要组成部分，它有三个方向梯度，即X、Y、Z相互垂直，在磁共振成像中的作用是产生线形梯度场，用于组织的空间定位、层面选择、相位编码及频率编码。另外，梯度磁场屏蔽可消除涡流。决定梯度系统的两项重要指标是梯度磁场的场强和切换率。目前梯磁场场强可达45mT/m，切换率高达200mT/ ( ms ).

3.射频系统

射频系统由射频发射器、接收器及射频线圈等组成，用于发射射频脉冲和接收MR信号。在射频系统中，射频线圈是重要部件，此部件可作为发射线圈，也可作为接收器，接收MR信号。线圈种类繁多，根据结构和用途主要有正交线圈（包括头线圈、体线圈、膝关节线圈）﹔表面线圈（包括贴近于受检部位，如颈、胸腰椎）﹔特殊线圈（频谱线圈、全脊柱线圈、心脏线圈、乳腺线圈、子宫内线圈)。

4．计算机系统

计算机系统对MR运行进行全面控制，从患者录入和选择扫描序列、设定参数到数据采集储存、图像重建及回处理、网络连接管理。

5．附属系统

MR附属设备中的附属系统主要由两部分组成。①冷却系统∶主要由冷头、氦压缩机、水冷机组和磁体内冷屏组成。它是超导MR设备的必备系统。目前冷却系统应用4K冷头，4K和20K冷屏，使液氦零挥发，一般不用补氦。②射频屏蔽︰采用铜板光面立体无缝焊接封闭，保证室内信号不外滞，外界无线电信号不能进入。门窗采用铜网屏蔽。其中，磁屏蔽由钢板组成，以防止外界干扰。
注意:禁止铁磁场进入检查室内!一定要安检、磁检。

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