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磁共振成像設(shè)備江蘇省人民醫(yī)院臨床醫(yī)學(xué)工程處錢英10/30/20221磁共振成像設(shè)備江蘇省人民醫(yī)院臨床醫(yī)學(xué)工程處10MR現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)1.MR現(xiàn)象是1946年分別由美國(guó)斯坦福大學(xué)物理系Bloch教授和哈佛大學(xué)的Purcell教授領(lǐng)導(dǎo)的小組同時(shí)獨(dú)立發(fā)現(xiàn)的。2.由于這一發(fā)現(xiàn)在物理、化學(xué)上具有重大意義,Bloch和Purcell共同獲得了1952年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。核磁共振現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)者帕塞爾(EdwardPurcell)核磁共振現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)者布洛赫(FelixBloch)10/30/20222MR現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)1.MR現(xiàn)象是1946年分別由美國(guó)斯坦福大學(xué)物MR基本原理當(dāng)處于磁場(chǎng)中的物質(zhì)受到射頻(radiofrequency,RF)電磁波的激勵(lì)時(shí),如果RF電磁波的頻率與磁場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系滿足拉莫爾方程,則組成物質(zhì)的一些原子核會(huì)發(fā)生共振,即所謂的MR。原子核接收了RF電磁波的能量,原子核就會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),當(dāng)RF電磁波停止激勵(lì)時(shí),吸收了能量的原子核又會(huì)把這部分能量釋放出來(lái),即發(fā)射MR信號(hào)。通過測(cè)量和分析此MR信號(hào),可得到物質(zhì)結(jié)構(gòu)中的許多物理和化學(xué)信息。RFMR信號(hào)10/30/20223MR基本原理當(dāng)處于磁場(chǎng)中的物質(zhì)受到射頻(radiofreq磁共振成像原理自然界中原子核內(nèi)部均含有質(zhì)子和中子,統(tǒng)稱為核子,帶有正電荷。但具有偶數(shù)核子的許多原子核其自旋磁場(chǎng)相互抵消,不能產(chǎn)生磁共振現(xiàn)象。只有那些含奇數(shù)核子的原子核在自旋過程中才能產(chǎn)生磁矩或磁場(chǎng),如1H(氫)、13C(碳)、19F(氟)、31P(磷)等。以人體內(nèi)廣泛存在的氫原子核為例,其原子核中只含有一個(gè)質(zhì)子而不含中子,最不穩(wěn)定,且?guī)д姾刹⒖僧a(chǎn)生磁矩,有如一個(gè)小磁體,易受外加磁場(chǎng)的影響而發(fā)生核磁共振現(xiàn)象。在自然狀態(tài)下氫質(zhì)子有沿自身軸旋轉(zhuǎn)的自旋運(yùn)動(dòng)(Spin),小磁體自旋軸的排列無(wú)一定規(guī)律。質(zhì)子距原子核中心有一段距離,因此質(zhì)子自旋就相當(dāng)于正電荷在環(huán)形線圈中流動(dòng),在其周圍形成磁場(chǎng),稱為核磁。人體內(nèi)無(wú)數(shù)的氫原子核雜亂無(wú)章的運(yùn)動(dòng),漫無(wú)方向的排列,使其磁場(chǎng)相互抵消,整個(gè)人體不顯磁性。MRI原理10/30/20224磁共振成像原理自然界中原子核內(nèi)部均含有質(zhì)子和中子,統(tǒng)稱為核子磁共振成像原理如果在均勻的強(qiáng)磁場(chǎng)中(又稱主磁場(chǎng)或靜磁場(chǎng)),小磁體的自旋軸將按磁場(chǎng)磁力線的方向重新有序排列。但有序排列的質(zhì)子并不是靜止的,而是作快速的錐形旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),即原子核在繞著自身軸旋轉(zhuǎn)的同時(shí),又沿著主磁場(chǎng)方向做圓周運(yùn)動(dòng),我們把質(zhì)子磁矩的這種運(yùn)動(dòng)稱之為進(jìn)動(dòng)或旋進(jìn)。進(jìn)動(dòng)速度用進(jìn)動(dòng)頻率表示,即每秒進(jìn)動(dòng)的次數(shù)。進(jìn)動(dòng)頻率決定于質(zhì)子所處的外磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)。外磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)越強(qiáng)進(jìn)動(dòng)頻率越高。磁性核在磁場(chǎng)中的進(jìn)動(dòng)10/30/20225磁共振成像原理如果在均勻的強(qiáng)磁場(chǎng)中(又稱主磁場(chǎng)或靜磁場(chǎng)),小MRI發(fā)展簡(jiǎn)史1967年,約翰斯等人首先利用活體動(dòng)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn),成功地檢出動(dòng)物體內(nèi)分布的氫、磷、和氮的MR信號(hào)。1970年,美國(guó)紐約州立大學(xué)的達(dá)馬迪安對(duì)已植入惡性腫瘤細(xì)胞的老鼠進(jìn)行了MR實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)正常組織與惡性腫瘤組織的MR信號(hào)明顯不同,而且受刺激組織的偏轉(zhuǎn)磁矩回復(fù)至穩(wěn)定狀態(tài)的過程中,會(huì)發(fā)出兩類不同信號(hào):T1、T2弛豫信號(hào)。全身核磁共振裝置創(chuàng)始人達(dá)馬迪安(RaymondDamadian)10/30/20226MRI發(fā)展簡(jiǎn)史1967年,約翰斯等人首先利用活體動(dòng)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)MRI發(fā)展簡(jiǎn)史1972年,美國(guó)紐約州立大學(xué)的勞特伯(PaulLauterbur)進(jìn)一步指出,用MR信號(hào)完全可以重建圖像,他提出了MRI的方法,即把MR原理與空間編碼技術(shù)結(jié)合,用一定方法使空間各點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)度有規(guī)律地變化,MR中的不同頻率分量即可同一定的空間位置對(duì)應(yīng),通過一定的數(shù)學(xué)變換即可實(shí)現(xiàn)MRI。1977年達(dá)馬迪安等人建成了人類歷史上第一臺(tái)全身MRI設(shè)備,并于1977年7月3日取得第一幅橫斷面質(zhì)子密度圖像(用時(shí)長(zhǎng)達(dá)4小時(shí)45分鐘)。核磁共振空間定位方法開拓者(PaulLauterbur)10/30/20227MRI發(fā)展簡(jiǎn)史1972年,美國(guó)紐約州立大學(xué)的勞特伯(PaulMRI設(shè)備發(fā)展回顧近年來(lái),MRI技術(shù)飛速發(fā)展,高性能梯度磁場(chǎng)、開放型磁體、軟線圈、相控陣線圈以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,顯示出MRI設(shè)備的硬件發(fā)展趨勢(shì)。超高磁場(chǎng)MRI設(shè)備發(fā)展十分迅速,3T全身MRI設(shè)備已用于臨床。GE7T磁共振成像新技術(shù)10/30/20228MRI設(shè)備發(fā)展回顧近年來(lái),MRI技術(shù)飛速發(fā)展,高性能梯度磁場(chǎng)MRI設(shè)備發(fā)展回顧低場(chǎng)強(qiáng)MRI設(shè)備,不論是永磁型、常導(dǎo)型或超導(dǎo)型都已采用開放型,其性能大幅提高,圖像質(zhì)量、成像功能也有很大改善,成像時(shí)間亦有所縮短,且病人舒適、減少了幽閉恐怖感,又便于操作和檢查,而且還便于介入治療。中場(chǎng)強(qiáng)開放式MRI設(shè)備也已應(yīng)用。永磁開放式磁共振系統(tǒng)磁共振導(dǎo)航介入治療系統(tǒng)10/30/20229MRI設(shè)備發(fā)展回顧低場(chǎng)強(qiáng)MRI設(shè)備,不論是永磁型、常導(dǎo)型或超MRI設(shè)備發(fā)展回顧在梯度磁場(chǎng)方面,為了提高梯度磁場(chǎng)強(qiáng)度,已開發(fā)出雙梯度系統(tǒng)(twingradient),最大梯度磁場(chǎng)強(qiáng)可達(dá)80mT/m,其切換率可達(dá)150mT/m/ms,提高了成像速度。在RF系統(tǒng)方面,多元陣列式全景線圈的發(fā)展十分迅速,支持并行掃描的線圈技術(shù)得到快速發(fā)展,目前已能支持最優(yōu)化的4、8、16、32、64個(gè)接收通道的配置,支持3~4倍的圖像采集速度。在圖像重建方面,非笛卡爾的重建、不完整數(shù)據(jù)的采集、與并行成像技術(shù)有關(guān)的重建方法都是當(dāng)前十分活躍的領(lǐng)域。10/30/202210MRI設(shè)備發(fā)展回顧在梯度磁場(chǎng)方面,為了提高梯度磁場(chǎng)強(qiáng)度,已開并行成像技術(shù)簡(jiǎn)介并行成像技術(shù),又稱為靈敏度編碼技術(shù)(SENST)或陣列轉(zhuǎn)換處理技術(shù)(ASSET),能大幅度縮短MRI掃描時(shí)間。采集速度是傳統(tǒng)方法的4~9倍,可達(dá)到50層/(10~20s,是一種能顯著提高M(jìn)RI速度的技術(shù)。實(shí)現(xiàn)方法:利用多元陣列線圈同時(shí)采集信號(hào),經(jīng)過多個(gè)接收通道按適當(dāng)?shù)姆椒ň幋a步數(shù),在不降低MRI圖像的空間分辨力的情況下能大大縮短掃描時(shí)間。SENST技術(shù)優(yōu)點(diǎn):①提高成像的時(shí)間分辨率;②在掃描時(shí)間不變時(shí)提高空間分辨力;③減少運(yùn)動(dòng)及敏感性偽影。GE磁共振的XV極限成像技術(shù)在并行成像基礎(chǔ)上融入獨(dú)特的“填零”算法,實(shí)現(xiàn)了掃描速度與圖像質(zhì)量的同時(shí)提高。10/30/202211并行成像技術(shù)簡(jiǎn)介并行成像技術(shù),又稱為靈敏度編碼技術(shù)(SENS弛豫時(shí)間在靜磁場(chǎng)中當(dāng)磁化強(qiáng)度受到滿足共振條件的射頻磁場(chǎng)的作用時(shí),它就會(huì)偏離熱平衡狀態(tài),當(dāng)該射頻磁場(chǎng)作用停止后,磁場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)從偏離熱平衡狀態(tài)逐漸恢復(fù)到平衡狀態(tài),這個(gè)過程稱為磁化強(qiáng)度的弛豫過程,其經(jīng)歷的弛豫過程稱為弛豫時(shí)間。弛豫時(shí)間分為縱向弛豫時(shí)間和橫向弛豫時(shí)間。10/30/202212弛豫時(shí)間在靜磁場(chǎng)中當(dāng)磁化強(qiáng)度受到滿足共振條件的射頻磁場(chǎng)縱向弛豫時(shí)間T1為縱向弛豫過程,其實(shí)際上是原子核與周圍環(huán)境(晶格)相互作用,使得高低能級(jí)上原子核數(shù)目逐漸恢復(fù)到熱平衡狀態(tài)的過程,因此稱為自旋—晶格弛豫過程。T1亦稱為自旋—晶格弛豫時(shí)間常數(shù)。影響自旋晶格弛豫過程的因素很多,因此不同物質(zhì)的T1值不同。①對(duì)于液體,比如水,分子可自由運(yùn)動(dòng),與原子核碰撞機(jī)會(huì)大,T1較短,為0.1~10s;②對(duì)于固體,分子運(yùn)動(dòng)受到限制,與原子核碰撞機(jī)會(huì)小,T1長(zhǎng),從幾分鐘到幾小時(shí)。樣品中若有順磁性物質(zhì)存在,將使T1大大減小。因?yàn)轫槾判晕镔|(zhì)帶有未成對(duì)電子,電子磁矩比核磁矩大3個(gè)數(shù)量級(jí),所以其對(duì)樣品原子核弛豫的作用很大,用造影劑增強(qiáng)磁共振成像組織對(duì)比度就是利用了這一性質(zhì)。10/30/202213縱向弛豫時(shí)間T1為縱向弛豫過程,其實(shí)際上是原子核與橫向弛豫時(shí)間T2為橫向弛豫時(shí)間,橫向弛豫過程原因有二:一是組成磁化強(qiáng)度的原子核,彼此之間的相互作用,即自旋—自旋相互作用;二是非均勻的靜磁場(chǎng)作用,使得各原子核受到的磁場(chǎng)作用不同,因此磁共振頻率不同并產(chǎn)生了相位差。該相位差隨時(shí)間而增加,使得眾核磁矩的水平分量相互抵消,磁化強(qiáng)度的水平分量為零。所以橫向弛豫過程是自旋—自旋作用和靜磁場(chǎng)的非均勻性共同引起的。磁化強(qiáng)度的弛豫時(shí)間常數(shù)T1、T2是物質(zhì)磁共振的重要參數(shù),對(duì)磁共振圖像的信號(hào)強(qiáng)度、組織對(duì)比度有直接影響。10/30/202214橫向弛豫時(shí)間T2為橫向弛豫時(shí)間,橫向弛豫過程原因有磁共振成像參數(shù)1.時(shí)間參數(shù)a.重復(fù)時(shí)間(TR)b.感興趣區(qū)(FOV)c.反轉(zhuǎn)時(shí)間(TI)2.分辨率參數(shù)a.掃描矩陣(Matrix)b.回波時(shí)間(TE)c.層面厚度3.其他參數(shù)a.翻轉(zhuǎn)角(FlipAngle)b.信號(hào)平均次數(shù)(NAQ)E
GO10/30/202215磁共振成像參數(shù)a.重復(fù)時(shí)間(TR)b.感興趣重復(fù)時(shí)間(TR)重復(fù)時(shí)間是指從第一個(gè)RF激勵(lì)脈沖出現(xiàn)到下一個(gè)周期同一個(gè)脈沖出現(xiàn)時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間。在MR掃描中,每個(gè)相位編碼步需要一個(gè)周期,因此在掃描分辨率確定的前提下,TR是掃描速度的決定因素。此外TR還是圖像對(duì)比度的主要控制因子。重復(fù)時(shí)間的定義DBACK10/30/202216重復(fù)時(shí)間(TR)重復(fù)時(shí)間是指從第一個(gè)RF激勵(lì)脈沖出現(xiàn)到下一個(gè)回波時(shí)間(TE)回波時(shí)間是指從第一個(gè)90°脈沖到回波信號(hào)產(chǎn)生所需要的時(shí)間,如圖,在多回波序列中,90°脈沖到第一個(gè)回波信號(hào)出現(xiàn)的時(shí)間稱為TE1,到第二個(gè)回波信號(hào)出現(xiàn)的時(shí)間為TE2,依此類推。在自旋回波和梯度回波序列中,TE和TR共同決定圖像的對(duì)比度,因此TE是上述兩類序列的重要參數(shù)之一?;夭〞r(shí)間的定義DBACK10/30/202217回波時(shí)間(TE)回波時(shí)間是指從第一個(gè)90°脈沖到回波信號(hào)產(chǎn)生反轉(zhuǎn)時(shí)間(TI)在反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖序列中180°反轉(zhuǎn)脈沖與90°激勵(lì)脈沖之間的間隔稱為反轉(zhuǎn)時(shí)間。反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖序列的檢測(cè)對(duì)象主要是組織的T1特性,因此TI長(zhǎng)短對(duì)最終的信號(hào)和圖像對(duì)比度都有很大影響。DBACK10/30/202218反轉(zhuǎn)時(shí)間(TI)在反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖序列中180°反轉(zhuǎn)脈沖與90°掃描矩陣(Matrix)脈沖序列中的掃描矩陣具有雙重含義。
①規(guī)定了顯示圖像的行和列,即確定圖像的大小;②限定掃描層面中體素的個(gè)數(shù)。圖像重建后,原始圖像的像素與成像體素一一對(duì)應(yīng),在其他參數(shù)不變的情況下,掃描矩陣越大,圖像的分辨率越高。DBACK10/30/202219掃描矩陣(Matrix)脈沖序列中的掃描矩陣具有雙重含義。D感興趣區(qū)(FOV)(fieldofview)FOV是指實(shí)施掃描的解剖區(qū)域。FOV的大小以所用線圈的有效容積為限,當(dāng)掃描矩陣固定時(shí),F(xiàn)OV越大,體素的體積就越大,但空間分辨力隨之降低。DBACK10/30/202220感興趣區(qū)(FOV)(fieldofview)FOV是指實(shí)層面厚度指成像層面在成像空間第三維方向上的尺寸。由于它與掃描矩陣和FOV一起決定著體素的大小,因而是信噪比和空間分辨率兩個(gè)圖像質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的主要影響因素。層面越厚信噪比越高但空間分辨率下降。DBACK10/30/202221層面厚度指成像層面在成像空間第三維方向上的尺寸。DBACK翻轉(zhuǎn)角(FlipAngle)在RF脈沖的激勵(lì)下,宏觀磁化矢量M將偏離靜磁場(chǎng)B0方向,其偏離的角度稱為翻轉(zhuǎn)角。在梯度回波等快速成像序列中,經(jīng)常采用小角度激勵(lì)技術(shù),此時(shí)系統(tǒng)恢復(fù)較快,能有效地提高成像速度。DBACK10/30/202222翻轉(zhuǎn)角(FlipAngle)在RF脈沖的激勵(lì)下,宏觀磁化矢信號(hào)平均次數(shù)(NAQ)又稱信號(hào)采集次數(shù):它是指每個(gè)相位編碼步中信號(hào)收集的次數(shù)。當(dāng)NAQ大于1時(shí),序列采用疊加平均的方法提高圖像的信噪比,但相應(yīng)增加掃描時(shí)間。DBACK10/30/202223信號(hào)平均次數(shù)(NAQ)又稱信號(hào)采集次數(shù):它是指每個(gè)相位編碼步磁共振成像加權(quán)圖像以及常規(guī)掃描序列簡(jiǎn)介1.MRI加權(quán)圖像實(shí)現(xiàn)方法:在掃描過程中,調(diào)節(jié)TR、TE、TI或翻轉(zhuǎn)角等脈沖序列參數(shù),達(dá)到突出圖像中某一對(duì)比度的目的,這樣所得到的圖像稱為加權(quán)像(WeightedImage,WI)。常見的加權(quán)像有三種:T1加權(quán)像(T1WI)、T2加權(quán)像(T2WI)和質(zhì)子密度加權(quán)像。2.常規(guī)成像序列指在日常磁共振成像中普遍使用的序列,與其他成像方法相比,這類序列具有對(duì)機(jī)器硬件要求低、圖像質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái),隨著多層面、多回波和小角度激勵(lì)等技術(shù)的逐漸成熟,常規(guī)成像序列的掃描速度已經(jīng)大大提高,主要有自旋回波(SE)、反轉(zhuǎn)恢復(fù)(IR)、梯度回波(GRE)序列三種。10/30/202224磁共振成像加權(quán)圖像以及常規(guī)掃描序列簡(jiǎn)介1.MRI加權(quán)圖像10T1WI在掃描序列中采用短TR和短TE就可得到所謂的T1加權(quán)像。取短TR進(jìn)行掃描時(shí),由于脂肪等短T1組織的進(jìn)動(dòng)頻率最接近于Larmor頻率,因此脂肪質(zhì)子的弛豫較快;而腦脊液等長(zhǎng)T1組織在TR時(shí)間內(nèi)弛豫程度相對(duì)較少。因此在下一個(gè)RF脈沖出現(xiàn)時(shí)對(duì)能量的吸收程度也就不同。短T1組織因?yàn)槲漳芰慷喽@示強(qiáng)信號(hào),長(zhǎng)T1組織因飽和而不能吸收太多能量而表現(xiàn)出低信號(hào)。這種組織間信號(hào)強(qiáng)度的差異必然使圖像的T1對(duì)比度增強(qiáng)。由于檢測(cè)信號(hào)是在橫向進(jìn)行,采用短TE可以最大限度的削減T2弛豫造成的橫向信號(hào)損失從而排除了T2的作用。DBACK10/30/202225T1WI在掃描序列中采用短TR和短TE就可得到所謂的T1加權(quán)T2WI通過長(zhǎng)TR和長(zhǎng)TE的掃描序列來(lái)取得。在長(zhǎng)TR情況下,掃描周期內(nèi)縱向磁化矢量已經(jīng)按T1時(shí)間充分弛豫;采用長(zhǎng)TE后信號(hào)中的T1效應(yīng)也被進(jìn)一步排除。長(zhǎng)TE的另一個(gè)作用是突出液體等橫向弛豫較慢的組織信號(hào)。需要補(bǔ)充的是一般病變部位都會(huì)出現(xiàn)大量水的聚集,用T2加權(quán)像可以非常滿意地顯示這些水的分布。因此T2WI,在確定病變性質(zhì)方面有重要作用。DBACK10/30/202226T2WI通過長(zhǎng)TR和長(zhǎng)TE的掃描序列來(lái)取得。在長(zhǎng)TR情況下,質(zhì)子密度加權(quán)像使用長(zhǎng)TR和短TE的脈沖序列掃描就可獲得反映體內(nèi)質(zhì)子密度分布的圖像。這里的長(zhǎng)TR可以使組織的縱向磁化矢量在下一個(gè)激勵(lì)到來(lái)之前充分弛豫,削減T1對(duì)信號(hào)的影響;短TE作用主要是削減T2對(duì)圖像的影響。可見這時(shí)圖像的對(duì)比度只與質(zhì)子密度有關(guān)。值得注意的是無(wú)論何種加權(quán),均會(huì)包含一定的質(zhì)子密度和T1、T2對(duì)比度。因?yàn)榭v向磁化矢量總是受質(zhì)子密度的影響;同時(shí)在可供測(cè)量的信號(hào)出現(xiàn)之前,一定程度的T1、T2弛豫已經(jīng)發(fā)生。然而序列參數(shù)的選擇,能使圖像中的某種對(duì)比度得以突出,同時(shí)使其他對(duì)比度的影響大大降低。DBACK10/30/202227質(zhì)子密度加權(quán)像使用長(zhǎng)TR和短TE的脈沖序列掃描就可獲得反映體自旋回波脈沖(SE)序列
自旋回波脈沖序列是指以90°射頻脈沖開始,后續(xù)以180°相位重聚脈沖,以獲得有用信號(hào)的脈沖序列。一般來(lái)說,SE序列的執(zhí)行過程可分為激發(fā)、編碼、相位重聚和信號(hào)讀出四個(gè)階段。根據(jù)SE序列中TR、TE時(shí)間的改變,能反映組織的T1WI、T2WI和質(zhì)子密度三個(gè)物理特征。SE序列是目前臨床磁共振成像中最基本、最常用的脈沖序列。自旋回波脈沖序列時(shí)序圖DBACK10/30/202228自旋回波脈沖(SE)序列自旋回波脈沖序列是指以90°射頻脈反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖序列(IR)
反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖序列是在180°射頻脈沖的激勵(lì)下,使層面的宏觀磁化矢量翻轉(zhuǎn)至主磁場(chǎng)B0的反方向,并在其弛豫過程中施以90°射頻脈沖,從而檢測(cè)MR信號(hào)的脈沖序列。如圖所示,TI為反轉(zhuǎn)時(shí)間,它是IR序列的重要參數(shù)。很顯然,采用IR序列時(shí),縱向磁化量是從-M0開始的,因此其縱向恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng),也就是說有更大的動(dòng)態(tài)檢測(cè)范圍,對(duì)組織的T1分辨力相應(yīng)增加。IR序列可以測(cè)得組織的T1WI和質(zhì)子加權(quán)像且對(duì)分辨組織的T1值極為敏感;適當(dāng)?shù)倪x擇TI時(shí)間還可以獲得良好的液體抑制和脂肪抑制圖像。反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖序列(IR)DBACK10/30/202229反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖序列(IR)反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖序列是在180°射頻脈梯度回波脈沖序列(GRE)
梯度回波脈沖序列又稱場(chǎng)回波,它是目前MR快速掃描序列中最為成熟的方法,它不僅使掃描時(shí)間明顯縮短而且空間分辨率和信噪比均無(wú)明顯下降。梯度回波技術(shù)的產(chǎn)生主要依賴以下兩點(diǎn):一是小角度激勵(lì);二是擾相梯度的引入。如圖所示采用小于90°的小翻轉(zhuǎn)角,可將部分磁化矢量翻轉(zhuǎn)到橫斷面內(nèi)。只要很短的時(shí)間就可以讓縱向磁化矢量完全恢復(fù),然后在進(jìn)行下一次激發(fā)。擾相梯度取代了180°恢復(fù)脈沖,不僅有利于使用短TR實(shí)施掃描,更重要的是它有效地減少了受檢者的射頻能量沉積。通過GRE序列可以獲得T1WI、重T2加權(quán)像及質(zhì)子密度像。但不能獲得純的T2圖像。梯度回波脈沖序列(GRE)DBACK10/30/202230梯度回波脈沖序列(GRE)梯度回波脈沖序列又稱場(chǎng)回波,它是MRI技術(shù)進(jìn)展平面回波掃描成像(EPI)使MR的成像時(shí)間大大縮短,通常每秒可獲取20幅圖像,30ms內(nèi)采集完成一幅完整的圖像。EPI特點(diǎn):①瞬時(shí)成像;②可去除運(yùn)動(dòng)偽影;③高時(shí)間分辨力便于動(dòng)態(tài)研究。臨床應(yīng)用:可清晰觀察膽囊、呼吸器官等的斷層圖像,不需要門控即可顯示心臟的動(dòng)態(tài)圖像,由于單激發(fā)EPI的時(shí)間分辨力高和特殊的圖像對(duì)比度,可進(jìn)行人體組織功能方面的應(yīng)用,如顱腦部的彌散成像、灌注成像、皮質(zhì)功能區(qū)定位等。磁共振彌散張量成像磁共振成像在心臟瓣膜病診斷中的應(yīng)用10/30/202231MRI技術(shù)進(jìn)展平面回波掃描成像(EPI)使MR的成像時(shí)間大大MRI技術(shù)進(jìn)展近年發(fā)展的動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRA(DCEMRA),是一全新的MRA技術(shù)。其方法是應(yīng)用靜脈注射順磁性對(duì)比劑,明顯縮短了血液成像時(shí)間,避免了扭曲血管和慢血流所致的信號(hào)喪失。磁共振腦血管成像磁性納米晶體用作磁共振成像造影劑磁共振血管成像(MRA):不需要對(duì)比劑即可得到血管造影像。10/30/202232MRI技術(shù)進(jìn)展磁共振腦血管成像磁性納米晶體用作磁共振成像造影MRI技術(shù)進(jìn)展FMRI技術(shù):指對(duì)人體功能進(jìn)行研究和檢測(cè)的MRI技術(shù),可檢查到形態(tài)未變但功能已改變的病變,從而達(dá)到早期診斷的目的。FMRI技術(shù)包括血氧水平依賴對(duì)比增強(qiáng)成像技術(shù)、彌撒加權(quán)成像、灌注加權(quán)成像、彌散張量成像等。功能磁共振成像應(yīng)用在大腦皮質(zhì)功能區(qū)定位的研究中10/30/202233MRI技術(shù)進(jìn)展FMRI技術(shù):指對(duì)人體功能進(jìn)行研究和檢測(cè)的MRMRI技術(shù)進(jìn)展消除偽影技術(shù):如空間預(yù)飽和技術(shù)、梯度磁矩衡消技術(shù)和快速成像技術(shù)等;上述消除偽影的技術(shù)可有效消除人體的生理運(yùn)動(dòng)如呼吸、血流、腦脊液脈動(dòng)、心臟跳動(dòng)、胃腸蠕動(dòng)等引起的磁共振圖像的偽影,提高圖像質(zhì)量,使得診斷結(jié)果更為準(zhǔn)確、可靠。10/30/202234MRI技術(shù)進(jìn)展消除偽影技術(shù):如空間預(yù)飽和技術(shù)、梯度磁矩衡消技MRI設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)1.無(wú)電離輻射危害2.多參數(shù)成像3.高對(duì)比度成像4.具有任意方向斷層的能力5.無(wú)需使用對(duì)比劑6.無(wú)骨偽影的干擾7.可進(jìn)行功能、組織化學(xué)和生物化學(xué)方面的研究Go10/30/202235MRI設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)1.無(wú)電離輻射危害Go10/22/20223無(wú)電離輻射MRI設(shè)備的激勵(lì)電源為短波或超短波的電磁波,無(wú)電離輻射損傷。從成像所用的RF功率看,盡管MRI設(shè)備的峰值功率可達(dá)數(shù)千瓦,但平均功率僅為數(shù)瓦。經(jīng)計(jì)算,其RF容積功耗低于推薦的非電離輻射的安全標(biāo)準(zhǔn)。在一定的場(chǎng)強(qiáng)及場(chǎng)強(qiáng)變化率范圍之內(nèi),靜磁場(chǎng)和線性梯度磁場(chǎng)也不會(huì)引起機(jī)體的異常反應(yīng)。MRI設(shè)備無(wú)危害人體的電離輻射存在,是一種安全的檢查方法。Back10/30/202236無(wú)電離輻射MRI設(shè)備的激勵(lì)電源為短波或超短波的電磁波,無(wú)電離多參數(shù)成像①一般的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)都使用單一的成像參數(shù)。如CT的成像參數(shù):X線吸收系數(shù);超聲成像參數(shù):組織界面所反射的回波信號(hào)。②MRI是一種多參數(shù)的成像方法。從理論上講,它可以是多核種的成像,而每種核多有各自的成像參數(shù)。③目前使用的MRI設(shè)備主要是用來(lái)觀測(cè)活體組織中氫質(zhì)子密度的空間分布及其弛豫時(shí)間的新型成像工具,用以成像的組織參數(shù)至少有氫核密度N(H)、縱向弛豫時(shí)間T1、橫向弛豫時(shí)間T2及體內(nèi)液體的流速等四個(gè)。上述參數(shù)即可分別成像,也可相互組合獲取對(duì)比圖像。質(zhì)子密度N(H)與MR信號(hào)的強(qiáng)度成正比,所以N(H)成像主要反映欲觀察平面內(nèi)組織臟器的大小、范圍和位置。T1、T2參數(shù)則含有豐富和敏感的生理、生化信息。選取一定的成像參數(shù),并選用適當(dāng)?shù)腞F脈沖序列進(jìn)行MRI掃描,是臨床MRI診斷醫(yī)師獲取診斷信息應(yīng)具備的基本技能。Back10/30/202237多參數(shù)成像②MRI是一種多參數(shù)的成像方法。從理論上講,高對(duì)比度在所有醫(yī)學(xué)影像技術(shù)中,MRI的軟組織對(duì)比分辨力最高。人體含有占體重70%以上的水,這些水中的氫核是MR信號(hào)的主要來(lái)源,其余信號(hào)來(lái)自脂肪、蛋白質(zhì)和其他化合物中的氫質(zhì)子。由于氫質(zhì)子在體內(nèi)的分布極為廣泛,故可在人體任意部位成像。另一方面,因水中的氫質(zhì)子與脂肪、蛋白質(zhì)等組織中氫質(zhì)子的MR信號(hào)強(qiáng)度不同,故MR圖像必然是高對(duì)比度的。磁共振成像之肝臟檢查Back10/30/202238高對(duì)比度在所有醫(yī)學(xué)影像技術(shù)中,MRI的軟組織對(duì)比分辨力最高。任意方向斷層MRI設(shè)備具有任意方向斷層的能力MRI設(shè)備可獲得橫斷、冠狀斷、矢狀斷和不同角度的斜斷面圖像。自線性梯度磁場(chǎng)應(yīng)用于MRI設(shè)備后,人們不再用旋轉(zhuǎn)樣品或移動(dòng)病人的方法來(lái)獲得掃描層面,而是用Gx、Gy和Gz三個(gè)梯度或者三者的任意組合來(lái)確定層面,即實(shí)現(xiàn)了選擇性激勵(lì)。在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)橫軸位、矢狀位或冠狀位成像時(shí),上述梯度磁場(chǎng)之一將被確定為選層梯度,其余兩者在分別進(jìn)行相位編碼和頻率編碼后提供信號(hào)的位置信息。在進(jìn)行任意層面檢查時(shí),選層信息由兩個(gè)以上的梯度共同決定。整個(gè)MRI檢查中沒有任何形式的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。MRI設(shè)備的任意斷層的特點(diǎn),從不同角度直觀地從三維空間上觀察分析組織結(jié)構(gòu)及其病變。Back10/30/202239任意方向斷層MRI設(shè)備具有任意方向斷層的能力Back10/2無(wú)需使用對(duì)比劑可直接顯示心臟和血管結(jié)構(gòu);與傳統(tǒng)的血管造影法相比,它的最大優(yōu)點(diǎn)是無(wú)創(chuàng)傷(不需注射對(duì)比劑)。磁共振腹部血管成像Back10/30/202240無(wú)需使用對(duì)比劑可直接顯示心臟和血管結(jié)構(gòu);磁共振腹部血管成像B無(wú)骨偽影干擾后顱凹病變清晰可辨,沒有骨偽影影響診斷;各種投射性成像技術(shù)往往因氣體和骨骼的重疊而形成偽影,給某些部位的病變?cè)\斷帶來(lái)困難,而MRI無(wú)此類骨偽影,在這一方面應(yīng)用價(jià)值優(yōu)于CT。磁共振顱腦成像Back10/30/202241無(wú)骨偽影干擾后顱凹病變清晰可辨,沒有骨偽影影響診斷;磁共振顱MRI在功能、組織化學(xué)和生物化學(xué)方面的應(yīng)用任何生物組織在發(fā)生結(jié)構(gòu)變化之前,首先要經(jīng)過復(fù)雜的化學(xué)變化,然后才發(fā)生功能改變和組織學(xué)異常。以往的成像方法一般只提供單一的解剖學(xué)資料,沒有組織特征和功能信息可利用。FMRI的出現(xiàn)填補(bǔ)了上述兩項(xiàng)空白,使疾病的診斷深入到分子生物學(xué)和組織學(xué)的水平。人體分子功能的晴雨表—3.0T磁共振成像磁共振功能成像Back10/30/202242MRI在功能、組織化學(xué)和生物化學(xué)方面的應(yīng)用任何生物組織在發(fā)生MRI臨床應(yīng)用MRI的特點(diǎn)決定了它特別使用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心臟大血管、頭頸部、肌肉關(guān)節(jié)系統(tǒng)檢查,也適用于縱隔、腹腔、盆腔實(shí)質(zhì)器官及乳腺的檢查對(duì)于中樞神經(jīng)系統(tǒng),MRI已成為顱頸交界區(qū)、顱底、后顱窩及椎管內(nèi)病變的最佳檢查方式。對(duì)腦瘤、腦血管病、感染性疾病、腦變性疾病和腦白質(zhì)病、顱腦先天發(fā)育異常等均具有極高的敏感性。對(duì)于心血管系統(tǒng),使用心電門控和呼吸門控技術(shù)可對(duì)主動(dòng)脈瘤、主動(dòng)脈夾層、大動(dòng)脈炎、肺動(dòng)脈栓塞以及大血管發(fā)育異常等進(jìn)行診斷,也用于診斷心肌、心包、心腔等病變。磁共振顱腦成像10/30/202243MRI臨床應(yīng)用MRI的特點(diǎn)決定了它特別使用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心MRI臨床應(yīng)用對(duì)于頭頸部,MRI的應(yīng)用大大改善了眼、鼻竇、鼻咽腔以及頸部軟組織病變的檢出、定位、定量與定性。對(duì)于肌肉關(guān)節(jié)系統(tǒng),MRI已成為肌肉、肌腱、韌帶、軟骨病變影像檢查的主要手段之一。對(duì)于縱隔、腹腔、盆腔,MRI的流動(dòng)效應(yīng),使之能在靜脈不注射對(duì)比劑的情況下,直接對(duì)縱隔內(nèi)、肺門區(qū)以及大血管周圍實(shí)質(zhì)性腫塊與血管作出鑒別。FMRI在腦功能的研究中有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。目前BOLD法腦功能成像已廣泛應(yīng)用腦內(nèi)各皮層功能區(qū)的研究,腦腫瘤等疾病術(shù)前功能定位,便于手術(shù)室可保護(hù)功能區(qū)并最大限度地切除腫瘤。磁共振盆腔檢查磁共振下肢軟組織檢查10/30/202244MRI臨床應(yīng)用對(duì)于頭頸部,MRI的應(yīng)用大大改善了眼、鼻竇、鼻MRI臨床應(yīng)用的局限性成像速度慢:由于成像速度慢,不適合于運(yùn)動(dòng)器官和危重病人的檢查等;對(duì)鈣化灶和骨皮質(zhì)病灶不夠敏感;禁忌癥相對(duì)較多;圖像易受多種偽影影響。MRI系統(tǒng)Go10/30/202245MRI臨床應(yīng)用的局限性成像速度慢:由于成像速度慢,不適合于MRI禁忌癥MRI設(shè)備的強(qiáng)磁場(chǎng)和RF場(chǎng)有可能使心臟起搏器失靈,也容易使各種體內(nèi)金屬性植入物移位。在激勵(lì)電磁波作用下,體內(nèi)的金屬還會(huì)因?yàn)榘l(fā)熱對(duì)病人造成傷害。置放心臟起搏器的病人、安裝假肢或人工髖關(guān)節(jié)的病人、疑有眼球異物的病人以及動(dòng)脈瘤銀夾結(jié)扎術(shù)后的病人都應(yīng)嚴(yán)禁做MRI檢查。裝假牙的病人不能進(jìn)行頜面水平的MRI檢查。放置宮內(nèi)節(jié)育環(huán)的病人如在檢查中出現(xiàn)不適感應(yīng)立刻停止檢查。Back10/30/202246MRI禁忌癥MRI設(shè)備的強(qiáng)磁場(chǎng)和RF場(chǎng)有可能使心臟起搏器失靈MRI偽影MRI的偽影主要來(lái)自設(shè)備、運(yùn)動(dòng)和金屬異物三個(gè)方面。常見的有化學(xué)位移偽影、卷褶(包繞)偽影、截?cái)鄠斡啊⒎亲灾餍裕ㄉ硇裕┻\(yùn)動(dòng)偽影、自主性運(yùn)動(dòng)偽影、流動(dòng)偽影、靜電偽影、非鐵磁性金屬偽影和鐵磁性金屬偽影。上述偽影大多數(shù)能被克服,但圖像質(zhì)量的控制卻很復(fù)雜。Back10/30/202247MRI偽影MRI的偽影主要來(lái)自設(shè)備、運(yùn)動(dòng)和金屬異物三個(gè)方面。MRI設(shè)備組成MRI設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)如上圖所示:主要由主磁體、梯度線圈、RF線圈、計(jì)算機(jī)與控制臺(tái)和檢查床組成。10/30/202248MRI設(shè)備組成MRI設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)如上圖所示:10/MRI設(shè)備工作原理MRI設(shè)備的主磁體用于產(chǎn)生一個(gè)高度均勻、穩(wěn)定的靜磁場(chǎng),可以是永磁體、常導(dǎo)磁體或超導(dǎo)磁體。一般把主磁體做成圓柱狀或矩形腔體,里面不僅可以安裝主磁體的線圈,還可以安裝X、Y、Z方向梯度磁場(chǎng)的線圈和全身RF發(fā)射線圈與接受線圈,病人可借助檢查床進(jìn)入其中。梯度發(fā)生器產(chǎn)生一定開關(guān)形狀的梯度電流,經(jīng)放大后由驅(qū)動(dòng)電路送至梯度線圈產(chǎn)生所需的梯度磁場(chǎng),以實(shí)現(xiàn)MR信號(hào)的空間編碼。RF發(fā)射器包括頻率合成器、RF形成、放大和功放,產(chǎn)生所需要的RF脈沖電流,送至RF發(fā)射線圈。10/30/202249MRI設(shè)備工作原理MRI設(shè)備的主磁體用于產(chǎn)生一個(gè)高度均勻、穩(wěn)MRI設(shè)備工作原理RF接收器由前置放大器、RF放大器、帶通濾波器、檢波器、低頻放大器和A/D轉(zhuǎn)換器等組成。當(dāng)RF發(fā)生器發(fā)射的RF滿足MR條件時(shí),RF場(chǎng)與成像物體中的氫核磁矩發(fā)生相互作用,進(jìn)行能量交換,使宏觀磁矩偏離平衡態(tài)。RF脈沖過后,宏觀磁矩將其回到其平衡位置,發(fā)出MR信號(hào),由接收線圈接收。MR信號(hào)很弱,接收線圈感應(yīng)的弱小信號(hào)經(jīng)過放大和處理后變成數(shù)字信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)。10/30/202250MRI設(shè)備工作原理RF接收器由前置放大器、RF放大器、帶通濾MRI設(shè)備工作原理計(jì)算機(jī)將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建,并將圖像數(shù)據(jù)送到監(jiān)視器進(jìn)行顯示。工作過程:由RF接收器送來(lái)的信號(hào)經(jīng)A/D,把模擬信號(hào)變成數(shù)字信號(hào),便于計(jì)算機(jī)進(jìn)行累加運(yùn)算和存儲(chǔ),經(jīng)過累加的數(shù)字信號(hào)采用傅里葉變換或快速傅里葉變換,得到具有相位和頻率特征的MR信號(hào),然后根據(jù)與測(cè)量層面體素的對(duì)應(yīng)關(guān)系,經(jīng)過計(jì)算機(jī)運(yùn)算和處理,得到層面圖像數(shù)據(jù),再經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換,送到圖像顯示器,按信號(hào)的大小用不同的灰度等級(jí)顯示出所要觀測(cè)的層面圖像。計(jì)算機(jī)還負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)各部分的運(yùn)行控制,使整個(gè)成像過程各部分的動(dòng)作協(xié)調(diào)一致,產(chǎn)生高質(zhì)量圖像。MRI設(shè)備中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)10/30/202251MRI設(shè)備工作原理計(jì)算機(jī)將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建,并將圖像MRI設(shè)備主磁體簡(jiǎn)介主磁體是MRI設(shè)備最重要、成本最高的部件。作用:產(chǎn)生一個(gè)均勻的靜磁場(chǎng),使處于該磁場(chǎng)中的人體內(nèi)氫原子核被磁化而形成磁化強(qiáng)度矢量。當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量受到滿足MR條件的RF交變磁場(chǎng)激勵(lì)時(shí),即發(fā)出MR信號(hào)。兩個(gè)最重要特性:1.磁場(chǎng)強(qiáng)度B0;2.B0對(duì)時(shí)間和位置的不變性,即B0的穩(wěn)定性和均勻性。B0的穩(wěn)定性和均勻性都非常重要,對(duì)成像效果有很大的影響。診斷用MRI設(shè)備B0通常在0.02~3.0T范圍,分類如下表所示。在一定范圍內(nèi)增加B0,可提高圖像的信噪比(SNR)。B0越高,SNR越高,圖像質(zhì)量越好。磁場(chǎng)強(qiáng)度(T)低場(chǎng)中場(chǎng)高場(chǎng)超高場(chǎng)B0B0≤0.3T0.3T<B0≤1.0T1.0T<B0≤1.5TB0>1.5T10/30/202252MRI設(shè)備主磁體簡(jiǎn)介主磁體是MRI設(shè)備最重要、成本最高的部件主磁體的種類與性能指標(biāo)主磁場(chǎng)的主要性能指標(biāo)是磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)均勻性、磁場(chǎng)穩(wěn)定性及符合需要的有效孔徑等。不同種類的主磁體在磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)均勻性、磁場(chǎng)穩(wěn)定性等方面有顯著的差別。永磁體和常導(dǎo)磁體的最高場(chǎng)強(qiáng)一般能達(dá)到0.4T,要求更高的場(chǎng)強(qiáng)只能用超導(dǎo)磁體。現(xiàn)在大多數(shù)MRI設(shè)備采用超導(dǎo)磁體,磁場(chǎng)強(qiáng)度在0.3~9.4T。臨床使用MRI設(shè)備的主磁體有三種:永磁體、常導(dǎo)磁體和超導(dǎo)磁體。Go10/30/202253主磁體的種類與性能指標(biāo)主磁場(chǎng)的主要性能指標(biāo)是磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)均永磁體簡(jiǎn)介MRI設(shè)備采用的永磁體由永久磁鐵如鐵氧體或銣鐵的磁磚拼砌而成,分為閉合式和開放式兩種類型。開放式磁體可使醫(yī)生接近病人開展一些新的應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)外MRI設(shè)備廠家紛紛開發(fā)出開放式磁體,把MRI設(shè)備推廣應(yīng)用到介入治療領(lǐng)域,另外開放式主磁體減輕了病人的恐懼感,病人更容易接受檢查。永磁體的B0不夠大,且對(duì)溫度非常敏感,為了場(chǎng)強(qiáng)的穩(wěn)定,磁體和機(jī)房必修采用恒溫裝置,使溫度變化小于±0.1℃。閉合式開放式永磁體編號(hào)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)1造價(jià)低,場(chǎng)強(qiáng)可達(dá)0.4T磁場(chǎng)強(qiáng)度較低2耗能低,運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低磁場(chǎng)的均勻性欠佳3可裝在一個(gè)相對(duì)小的房間,節(jié)省空間環(huán)境溫度的變化將導(dǎo)致設(shè)備的穩(wěn)定性變差Back10/30/202254永磁體簡(jiǎn)介MRI設(shè)備采用的永磁體由永久磁鐵如鐵氧體或銣鐵的磁常導(dǎo)磁體簡(jiǎn)介設(shè)計(jì)原理:電流產(chǎn)生磁場(chǎng),即當(dāng)電流通過圓形線圈時(shí),在導(dǎo)線的周圍會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。常導(dǎo)磁體的磁場(chǎng)強(qiáng)度最大能達(dá)到0.3T。線圈材料:高導(dǎo)電性的金屬(如銅或鋁);線圈制作方法:通常采用繞制鋁薄片的方法做線圈(大約15cm寬),每個(gè)線圈繞幾千層。因?yàn)榫€圈產(chǎn)生高的場(chǎng)強(qiáng)需要相當(dāng)大的電流,所以線圈將產(chǎn)生大量的熱需要釋放,否則將導(dǎo)致線圈溫度過高而使線圈損壞,即磁體將遭到損壞。常導(dǎo)磁體場(chǎng)強(qiáng)的提高實(shí)際上受到散熱條件的限制。對(duì)于鋁片繞制的線圈,由線圈兩旁流動(dòng)的去離子水將熱量帶走,傳到外部熱交換器中。用邊緣冷卻鋁片繞成的線圈10/30/202255常導(dǎo)磁體簡(jiǎn)介設(shè)計(jì)原理:電流產(chǎn)生磁場(chǎng),即當(dāng)電流通過圓形線圈時(shí),影響常導(dǎo)磁體磁場(chǎng)特性的因素影響常導(dǎo)磁體的磁場(chǎng)均勻度的因素主要是線圈大小和定位精度。
一般來(lái)說,線圈越大,成像區(qū)域磁場(chǎng)的均勻度越好。在常導(dǎo)磁體中,為了減小線圈中鋁片的長(zhǎng)度,減小損耗,線圈做得很小,限制了磁場(chǎng)的均勻度。影響常導(dǎo)磁體穩(wěn)定的因素主要是磁體的電源。如果電源輸出的電流波動(dòng),必將引起磁場(chǎng)的變動(dòng),因此要求磁體的電源輸出穩(wěn)定的電流。另外,如環(huán)境因素變化,如溫度變化或線圈之間的作用力引起線圈繞組尺寸或位置的變化,也會(huì)影響磁場(chǎng)的穩(wěn)定性。
常導(dǎo)磁體線圈Back10/30/202256影響常導(dǎo)磁體磁場(chǎng)特性的因素影響常導(dǎo)磁體的磁場(chǎng)均勻度的因素主要超導(dǎo)現(xiàn)象某些物質(zhì)的電阻在超低溫下急劇下降為零的性質(zhì)是科學(xué)家KamerlinghOnnes在1911年首先發(fā)現(xiàn)的,這些物質(zhì)稱為超導(dǎo)體。超導(dǎo)體對(duì)電流幾乎沒有阻力,因此允許在很小的截面積上流過非常大的電流,而不產(chǎn)生熱量;且電流一旦開始將無(wú)休止地在電路上循環(huán),而不需要電源。超導(dǎo)磁體就是利用某些物質(zhì)的這種性質(zhì)制成的。10/30/202257超導(dǎo)現(xiàn)象某些物質(zhì)的電阻在超低溫下急劇下降為零的性質(zhì)是科學(xué)家K超導(dǎo)磁體組成及特性目前超導(dǎo)磁體利用的材料是鈮鈦合金:鈮占44%~50%,臨界場(chǎng)強(qiáng)(BC)為10T,機(jī)械強(qiáng)度高,可做成一束細(xì)絲埋在銅線里。如右圖所示,30條直徑約為0.1mm的鈮鈦合金纖維作為超導(dǎo)導(dǎo)線埋在直徑約2mm的銅導(dǎo)線內(nèi),在20K時(shí)變?yōu)槌瑢?dǎo)體。這種導(dǎo)線可負(fù)載7000A電流,可用來(lái)繞制主磁體的線圈,線圈的匝數(shù)由所需要的場(chǎng)強(qiáng)決定。超導(dǎo)體攜帶的電流是有一定限度的,超過這一限度,超導(dǎo)體就變成常導(dǎo)體,因此超導(dǎo)磁體的場(chǎng)強(qiáng)也是有一定限度的。目前大多數(shù)MRI的磁場(chǎng)強(qiáng)度都在3T以下,可以滿足臨床需要。超導(dǎo)導(dǎo)線結(jié)構(gòu)10/30/202258超導(dǎo)磁體組成及特性目前超導(dǎo)磁體利用的材料是鈮鈦合金:鈮占44超導(dǎo)磁體安裝及維護(hù)為使磁體保持超導(dǎo)狀態(tài),其溫度必須維持在臨界溫度以下,為此磁體線圈必須浸泡在液氦里。磁體一旦啟動(dòng),便永久工作,不需外加電源。安裝時(shí),MRI設(shè)備的超導(dǎo)線圈首先經(jīng)液氦冷卻,然后通入勵(lì)磁電流,當(dāng)達(dá)到預(yù)期的場(chǎng)強(qiáng)時(shí),切斷電源,以后整個(gè)超導(dǎo)磁體不再需要電源。在實(shí)際應(yīng)用中,只要保持低溫,線圈電流將一直存在,所產(chǎn)生的磁場(chǎng)每年只會(huì)下降幾高斯。超導(dǎo)磁體的優(yōu)點(diǎn)是場(chǎng)強(qiáng)高,穩(wěn)定性和均勻度好;缺點(diǎn)是技術(shù)復(fù)雜、成本及維護(hù)費(fèi)用高。Back10/30/202259超導(dǎo)磁體安裝及維護(hù)為使磁體保持超導(dǎo)狀態(tài),其溫度必須維持在臨界MRI設(shè)備磁體場(chǎng)強(qiáng)的選擇目前,磁場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)有低、中、高及超高場(chǎng)四大類。應(yīng)用型MRI設(shè)備一般采用低、中場(chǎng);應(yīng)用兼研究型一般采用高場(chǎng);研究型MRI設(shè)備則采用超高場(chǎng)。場(chǎng)強(qiáng)的選擇應(yīng)以能完成任務(wù)所要求的最低場(chǎng)強(qiáng)為原則,并非場(chǎng)強(qiáng)越高越好。因?yàn)楦邎?chǎng)強(qiáng)會(huì)帶來(lái)一些不利因素而影響成像質(zhì)量,如化學(xué)位移?;瘜W(xué)位移是指同一種原子核在不同化學(xué)環(huán)境中所產(chǎn)生的共振頻率的偏移。因?yàn)榛瘜W(xué)位移正比于磁場(chǎng)強(qiáng)度,所以場(chǎng)強(qiáng)越高,化學(xué)位移的所造成的偽影越嚴(yán)重。10/30/202260MRI設(shè)備磁體場(chǎng)強(qiáng)的選擇目前,磁場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)有低、中、高及超高場(chǎng)梯度磁場(chǎng)系統(tǒng)梯度磁場(chǎng)系統(tǒng)是指與梯度磁場(chǎng)有關(guān)的一切單元電路。功能:為系統(tǒng)提供線性度滿足要求的、可快速開關(guān)的梯度磁場(chǎng),以提供MR信號(hào)的空間位置信息,實(shí)現(xiàn)成像體素的空間定位。如果只有均勻的靜磁場(chǎng)B0,如右圖所示,樣品各處的磁化強(qiáng)度都以同一頻率繞靜磁場(chǎng)方向作旋進(jìn),在RF脈沖磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生的共振信號(hào)頻率都一樣,就無(wú)法區(qū)分各處產(chǎn)生的信號(hào),無(wú)法對(duì)體素進(jìn)行空間定位,因此也就無(wú)法得到MRI圖像。均勻的靜磁場(chǎng)10/30/202261梯度磁場(chǎng)系統(tǒng)梯度磁場(chǎng)系統(tǒng)是指與梯度磁場(chǎng)有關(guān)的一切單元電路。均梯度磁場(chǎng)的產(chǎn)生如果在靜磁場(chǎng)B0上疊加一個(gè)線性梯度磁場(chǎng),如X方向的磁場(chǎng)梯度Gx=△B/△x,則磁場(chǎng)強(qiáng)度在梯度方向上隨著距離x線性變化,如左圖所示,并可用下式表示:
B(x)=B0+Gxx線性梯度磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度方向與靜磁場(chǎng)B0的方向相同,只是其大小隨空間位置線性變化。根據(jù)拉莫爾公式,樣品的磁化強(qiáng)度的旋進(jìn)頻率ω也隨著梯度方向的距離線性變化,即ω(x)=γB0+γGxx
梯度場(chǎng)10/30/202262梯度磁場(chǎng)的產(chǎn)生如果在靜磁場(chǎng)B0上疊加一個(gè)線性梯度磁場(chǎng),如X方梯度磁場(chǎng)的產(chǎn)生在MR成像時(shí)必須獲得三維空間中各點(diǎn)的信號(hào),因此需要X、Y、Z三個(gè)方向的梯度Gx、Gy、Gz。Gx使樣品X方向各點(diǎn)信號(hào)的頻率與x有關(guān),因此Gx叫做頻率編碼梯度磁場(chǎng);Gy使樣品Y方向信號(hào)的相位與y有關(guān),因此Gy叫做相位編碼梯度磁場(chǎng);Gz使樣品Z方向信號(hào)的頻率與Z有關(guān)。在Gz和一定帶寬的RF磁場(chǎng)共同作用下,樣品中只有與Z軸垂直的一定厚度截層上的磁化強(qiáng)度才能產(chǎn)生MR信號(hào),因此Gz叫做選層梯度磁場(chǎng)。10/30/202263梯度磁場(chǎng)的產(chǎn)生在MR成像時(shí)必須獲得三維空間中各點(diǎn)的信號(hào),因此梯度磁場(chǎng)的組成梯度磁場(chǎng)是電流通過一定形狀的線圈產(chǎn)生的。梯度磁場(chǎng)是脈沖式的,需較大的電流和頻率,因此梯度磁場(chǎng)系統(tǒng)包括控制、預(yù)驅(qū)動(dòng)、功率驅(qū)動(dòng)、反饋、高壓控制、高壓開關(guān)等電路組成。梯度磁場(chǎng)構(gòu)成圖10/30/202264梯度磁場(chǎng)的組成梯度磁場(chǎng)是電流通過一定形狀的線圈產(chǎn)生的。梯度梯度磁場(chǎng)產(chǎn)生及控制方法因MR成像方法不同,對(duì)梯度脈沖的開關(guān)有不同的要求,集中梯度之間的組合情況也不同。梯度脈沖的開關(guān)和梯度組合的控制,由計(jì)算機(jī)的中央處理器(CPU)及控制電路完成。計(jì)算機(jī)發(fā)出的控制信號(hào)通過控制電路送到前置放大器。前置放大器輸入電壓同反饋回來(lái)的信號(hào)進(jìn)行比較后送至功率驅(qū)動(dòng)器,同時(shí)送出信號(hào)給高壓控制,進(jìn)而控制高壓脈沖的接通和斷開。10/30/202265梯度磁場(chǎng)產(chǎn)生及控制方法因MR成像方法不同,對(duì)梯度脈沖的開關(guān)有梯度磁場(chǎng)線圈梯度磁場(chǎng)線圈的作用是在一定電流的驅(qū)動(dòng)下,產(chǎn)生線性度好的梯度磁場(chǎng)。不同磁場(chǎng)用不同的線圈。MRI設(shè)備的梯度磁場(chǎng)線圈應(yīng)滿足以下4個(gè)要求:①良好的線性特性:梯度磁場(chǎng)的線性范圍至少大于成像視野;②響應(yīng)時(shí)間短:梯度磁場(chǎng)從零上升到所需穩(wěn)定值的時(shí)間稱為梯度磁場(chǎng)的響應(yīng)時(shí)間,響應(yīng)時(shí)間應(yīng)盡可能短;③最低程度的渦流效應(yīng):MRI設(shè)備設(shè)計(jì)中必須盡量避免梯度磁場(chǎng)的渦流效應(yīng),至少將渦流效應(yīng)減小到最低程度。超短梯度磁場(chǎng)線圈10/30/202266梯度磁場(chǎng)線圈梯度磁場(chǎng)線圈的作用是在一定電流的驅(qū)動(dòng)下,產(chǎn)生線性MRI設(shè)備中射頻(RF)系統(tǒng)用于建立RF場(chǎng)的RF線圈叫發(fā)射線圈,用于檢測(cè)MR信號(hào)的RF線圈叫接收線圈。在MRI中,同一RF線圈可以在序列周期內(nèi)不同的時(shí)間分別執(zhí)行發(fā)射和接收兩種任務(wù),在這種情況下,它既是發(fā)射線圈又是接收線圈。MRI設(shè)備通過RF線圈發(fā)射電磁波對(duì)人體組織進(jìn)行激發(fā),人體組織中發(fā)出的MR信號(hào)再通過接收線圈檢測(cè)。10/30/202267MRI設(shè)備中射頻(RF)系統(tǒng)用于建立RF場(chǎng)的RF線圈叫發(fā)射線RF線圈簡(jiǎn)介MRI設(shè)備中使用的RF線圈種類很多,根據(jù)線圈作用范圍的大小可將其分為全容積線圈、部分容積線圈、表面線圈、體腔內(nèi)線圈和相控陣線圈五大類。①全容積線圈指能夠整個(gè)地包容或包裹一定成像部位的柱狀線圈,主要用于大體積組織或器官的大范圍成像,也用于軀干某些中央部位的成像,常見的全容積線圈有體線圈和頭線圈兩種。②表面線圈是一種可緊貼成像部位位置的RF線圈,其常見結(jié)構(gòu)為扁平型或微曲型。
10/30/202268RF線圈簡(jiǎn)介MRI設(shè)備中使用的RF線圈種類很多,根據(jù)線圈作用RF線圈簡(jiǎn)介③部分容積線圈是由全容積線圈和表面線圈兩種技術(shù)相結(jié)合而成的線圈。④腔內(nèi)線圈是今年來(lái)出現(xiàn)的一種新型小線圈,這種線圈使用時(shí)須置于人體有關(guān)體腔內(nèi),以便對(duì)體內(nèi)的某些結(jié)構(gòu)實(shí)施高分辨成像,直腸內(nèi)線圈是最常見的腔內(nèi)線圈。⑤相控陣線圈是由兩個(gè)以上的小線圈或線圈單元組成的線圈陣列。這些線圈可以彼此鄰接,組成一個(gè)大的成像區(qū)間,使其有效空間增大。10/30/202269RF線圈簡(jiǎn)介③部分容積線圈是由全容積線圈和表面線RF線圈工作原理RF線圈發(fā)射的RF磁場(chǎng),激發(fā)樣品的磁化強(qiáng)度共振發(fā)出MR信號(hào),經(jīng)接收線圈接收將MR信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)。此電信號(hào)再經(jīng)予放大、混頻、A/D轉(zhuǎn)換等一系列處理,最后得到數(shù)字化原始數(shù)據(jù),送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像重建。10/30/202270RF線圈工作原理RF線圈發(fā)射的RF磁場(chǎng),激發(fā)樣品的磁化強(qiáng)度共RF系統(tǒng)組成如右圖所示,RF系統(tǒng)包括RF磁場(chǎng)部分和接收MR信號(hào)部分。發(fā)射RF磁場(chǎng)部分由發(fā)射線圈和發(fā)射通道組成。發(fā)射通道由發(fā)射控制器、混頻器、衰減器、功率放大器、發(fā)射/接收轉(zhuǎn)換開關(guān)等組成。接收MR信號(hào)部分由接收線圈和接收通道組成。接收通道由低噪聲放大器、衰減器、濾波器、相位檢測(cè)器、低通濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器等構(gòu)成。RF系統(tǒng)構(gòu)成方框圖10/30/202271RF系統(tǒng)組成如右圖所示,RF系統(tǒng)包括RF磁場(chǎng)部分和接收MR信MRI設(shè)備中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為MRI設(shè)備的指令和控制中心,不僅具有數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)及多幅顯示等功能,而且選擇觀察野、建立RF脈沖波形和時(shí)序圖、打開和關(guān)閉梯度磁場(chǎng)、控制RF發(fā)射和收集MR信號(hào)及提供MRI設(shè)備各單元的狀態(tài)診斷數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)功能框圖10/30/202272MRI設(shè)備中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為MRI設(shè)備的指令和控制中MRI圖像重建MRI系統(tǒng)在恒定磁場(chǎng)的基礎(chǔ)上,通過施加一定的線性梯度磁場(chǎng),由RF脈沖激發(fā)被檢部位產(chǎn)生MR信號(hào),再經(jīng)接收電路將MR信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)。此數(shù)字信號(hào)還只是原始數(shù)據(jù),為獲得被檢部位高質(zhì)量的圖像,還必須經(jīng)過一系列的數(shù)據(jù)處理,如累加平均去噪聲、相位校正、傅里葉變換等數(shù)據(jù)處理方法。這些處理過程由計(jì)算機(jī)圖像重建部分完成。圖像重建部分結(jié)構(gòu)框圖10/30/202273MRI圖像重建MRI系統(tǒng)在恒定磁場(chǎng)的基礎(chǔ)上,通過施加一定的線MRI設(shè)備圖像顯示經(jīng)圖像重建后,得到的只是表示圖像各點(diǎn)不同亮度的一組數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)存于海量存儲(chǔ)器或磁盤中。為讓人眼能看到圖像,普遍采用ORT型TV顯示系統(tǒng)。此方法是通過將表示圖像各像素亮度的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化模擬信號(hào),控制顯像管電子槍發(fā)射的電子束強(qiáng)度獲得圖像。圖像顯示部分框圖10/30/202274MRI設(shè)備圖像顯示經(jīng)圖像重建后,得到的只是表示圖像各點(diǎn)不同亮磁共振成像設(shè)備新進(jìn)展磁共振成像設(shè)備是指整個(gè)系統(tǒng)的硬件總成,由主磁體、梯度子系統(tǒng)、射頻子系統(tǒng)(包括發(fā)射和接收線圈)、控制計(jì)算機(jī)、操作界面和檢查床等部分組成。MRI設(shè)備是各種成像技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。正是由于這些“硬”設(shè)備的不斷改進(jìn)或者變革,才使各種成像技術(shù)得以發(fā)生和發(fā)展。開放式磁體、短磁體、超高場(chǎng)強(qiáng)磁體、高性能梯度、軟線圈、相控陣線圈以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,充分顯示了近幾年來(lái)MRI系統(tǒng)的硬件發(fā)展趨勢(shì)。磁共振成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖10/30/202275磁共振成像設(shè)備新進(jìn)展磁共振成像設(shè)備是指整個(gè)磁共振成像設(shè)備最新進(jìn)展主磁體的四個(gè)變化特點(diǎn)高效線圈和信號(hào)采集的數(shù)字化、多通道化高性能的梯度子系統(tǒng)從四肢、乳腺專用機(jī)到頭和心臟專用系統(tǒng)的涌現(xiàn)特殊用途的永磁MRI技術(shù)西門子磁共振成像系統(tǒng)Go10/30/202276磁共振成像設(shè)備最新進(jìn)展主磁體的四個(gè)變化特點(diǎn)西門子磁共振成像系磁共振成像設(shè)備最新進(jìn)展移動(dòng)床技術(shù)在MRI中應(yīng)用MRI系統(tǒng)的環(huán)保理念MRI系統(tǒng)的的人性化設(shè)計(jì)對(duì)計(jì)算機(jī)的要求及其網(wǎng)絡(luò)化的趨勢(shì)MRI設(shè)備展望10/30/202277磁共振成像設(shè)備最新進(jìn)展移動(dòng)床技術(shù)在MRI中應(yīng)用10/22/2主磁體的四個(gè)變化特點(diǎn)1.超高場(chǎng)2.短長(zhǎng)度3.開放4.高性能Back10/30/202278主磁體的四個(gè)變化特點(diǎn)1.超高場(chǎng)Back10/22/20227超高場(chǎng)磁體迅速進(jìn)入臨床超高場(chǎng)(3T以上)成像過去未曾用于臨床的主要原因是規(guī)則的限制,而不是技術(shù)問題。早在20世紀(jì)80年代中期,考慮到靜磁場(chǎng)的生物效應(yīng)及其安全性等因素,F(xiàn)DA就將1.5T的場(chǎng)強(qiáng)規(guī)定為臨床成像的非正式標(biāo)準(zhǔn)。從那時(shí)開始,1.5T的MRI系統(tǒng)便在高場(chǎng)成像中占據(jù)了主導(dǎo)地位,只有為數(shù)極少的超高場(chǎng)系統(tǒng)在一些研究中心建成使用。理論和經(jīng)驗(yàn)都證明,隨著場(chǎng)強(qiáng)的提高,功能成像和波譜信號(hào)都將發(fā)生顯著變化。通過長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的臨床應(yīng)用和探索性研究,人們已在中風(fēng)、癲癇等腦病及其功能成像的超高場(chǎng)MRI方面積累了相當(dāng)多的經(jīng)驗(yàn)。相關(guān)研究不僅證明了超高場(chǎng)MRI的臨床有效性,同時(shí)也證實(shí)了它并不導(dǎo)致明顯的生物效應(yīng)。Back10/30/202279超高場(chǎng)磁體迅速進(jìn)入臨床超高場(chǎng)(3T以上)成像過去未曾用于臨床磁體長(zhǎng)度突破極限MRI系統(tǒng)的磁體長(zhǎng)度過去一直在2m以上,習(xí)慣上將其有效空間稱之為“孔洞”。受檢者位于其中,常有窒息之感。近幾年,受開放型磁體的啟發(fā),高場(chǎng)系統(tǒng)的制造者在磁體的設(shè)計(jì)上確實(shí)下了一番功夫,使其看起來(lái)更短、更開放、更友好。新一代常規(guī)磁體的長(zhǎng)度已逐漸縮短至1.4m。短磁體不僅為受檢者提供了更為舒適的掃描條件,也有利于危重病人的監(jiān)護(hù)、介入手術(shù)的開展以及兒科疾病的檢查。超短長(zhǎng)度主磁體Back10/30/202280磁體長(zhǎng)度突破極限MRI系統(tǒng)的磁體長(zhǎng)度過去一直在2m以上,習(xí)慣開放型磁體向高場(chǎng)發(fā)展開放型磁體是20世紀(jì)90年代中期的產(chǎn)物,最早由日立公司推出。此后經(jīng)歷了一個(gè)由永磁型向超導(dǎo)型、由低場(chǎng)向中場(chǎng)的發(fā)展過程。隨著1.0T開放型超導(dǎo)磁體的問世,高場(chǎng)超導(dǎo)磁體也步入了開放的軌道。在傳統(tǒng)的MRI系統(tǒng)中,主磁場(chǎng)位于封閉的磁體孔洞內(nèi),掃描時(shí)受檢者處于與外界隔絕的狹小空間。這難免給病人造成一定的心理壓力。據(jù)統(tǒng)計(jì),這種情況下約3%的受檢者產(chǎn)生幽閉恐懼癥,有人甚至忍受而自行爬出。開放式磁體在這種情況下應(yīng)運(yùn)而生。應(yīng)用開放型磁體的磁共振成像系統(tǒng)10/30/202281開放型磁體向高場(chǎng)發(fā)展開放型磁體是20世紀(jì)90年代中期的產(chǎn)物,開放型磁體向高場(chǎng)發(fā)展從磁體類型來(lái)看,當(dāng)時(shí)的產(chǎn)品主要是低場(chǎng)的永磁和常導(dǎo)型磁體,后來(lái)又推出了一批0.35T的開放式系統(tǒng)。開放式磁體更令人鼓舞的變化是其高場(chǎng)化。這一勢(shì)頭從2000年推出1.0T的機(jī)器開始,其發(fā)展方向還難以預(yù)料。隨著超導(dǎo)磁體技術(shù)的進(jìn)一步成熟,開放的場(chǎng)強(qiáng)還可能更高。目前,開發(fā)出高場(chǎng)開放超導(dǎo)系統(tǒng)的公司還僅有西門子和飛利浦兩家。0.36T開放式磁共振成像系統(tǒng)10/30/202282開放型磁體向高場(chǎng)發(fā)展從磁體類型來(lái)看,當(dāng)時(shí)的產(chǎn)品主要是低場(chǎng)的永開放式磁體的優(yōu)點(diǎn)及發(fā)展前景開放式磁體不及能給受檢者提供一個(gè)相對(duì)寬敞的環(huán)境,使其孤獨(dú)及恐懼情緒大為改善,而且便于病人監(jiān)護(hù)、便于介入操作,為磁共振導(dǎo)引的介入手術(shù)創(chuàng)造了條件。開放式MRI系統(tǒng)還適用于兒科疾病的檢查。因此它的普及將大大拓寬MRI的應(yīng)用領(lǐng)域。另外,由于開放式磁體多采用垂直磁場(chǎng)結(jié)構(gòu),其場(chǎng)強(qiáng)效果比同樣場(chǎng)強(qiáng)的水平磁體大大提高。開發(fā)式磁體的發(fā)展才剛剛開始,但它已在近年來(lái)市場(chǎng)份額越來(lái)越大的中檔產(chǎn)品中占了很大比例,今后可能成為這一檔產(chǎn)品的市場(chǎng)主流。目前國(guó)內(nèi)已有數(shù)家兒童醫(yī)院安裝了中場(chǎng)超導(dǎo)開放MRI系統(tǒng)。Back10/30/202283開放式磁體的優(yōu)點(diǎn)及發(fā)展前景開放式磁體不及能給受檢者提供一個(gè)相超導(dǎo)磁體整體性能能進(jìn)一步提高超導(dǎo)磁體的設(shè)計(jì)過去以提高場(chǎng)強(qiáng)和降低液氦的消耗為主要目標(biāo)?,F(xiàn)在包括磁場(chǎng)屏蔽、勻場(chǎng)技術(shù)、致冷劑監(jiān)測(cè)、重量以及建造材料等因素在內(nèi)的磁體性能亦受到廣泛重視??偟膩?lái)說,磁體性能的提高以盡可能低的雜散磁場(chǎng),盡少消耗或不消耗液氦、容易安裝維護(hù)和環(huán)保為標(biāo)志。液氦用量是磁體的主要指標(biāo)之一。不過,隨著磁體制造工藝的改進(jìn)和兩級(jí)制冷技術(shù)的采用,超導(dǎo)磁體的液氦揮發(fā)率已降至每小時(shí)0.2L以下,有些磁體甚至半年至一年才補(bǔ)充一次液氦。10/30/202284超導(dǎo)磁體整體性能能進(jìn)一步提高超導(dǎo)磁體的設(shè)計(jì)過去以提高場(chǎng)強(qiáng)和降MRI設(shè)備磁場(chǎng)屏蔽及安全性問題在磁場(chǎng)的屏蔽方面,使用超導(dǎo)線圈的有源屏蔽方法已用得相當(dāng)普遍,這可大大節(jié)省用戶購(gòu)買無(wú)源磁屏蔽體的費(fèi)用。此外,一種高階的動(dòng)態(tài)有源補(bǔ)償技術(shù)已在改善磁場(chǎng)的均勻性上廣泛使用。各廠家在磁體的安全性方面也采取了很多措施,使發(fā)生失超的可能性降至最低。磁共振機(jī)房屏蔽室Back10/30/202285MRI設(shè)備磁場(chǎng)屏蔽及安全性問題在磁場(chǎng)的屏蔽方面,使用超導(dǎo)線圈高效射頻線圈線圈是MRI系統(tǒng)的信號(hào)采集設(shè)備,其靈敏度直接關(guān)系到圖像質(zhì)量的好壞。它的發(fā)展至今已經(jīng)從線極化到圓極化、從單元線圈到相控陣、從硬到軟、從體外到體內(nèi)(腔內(nèi))、從單通道到多通道全景一體化等變化。相比之下,在MRI設(shè)備中,線圈的發(fā)展之快、種類之多、設(shè)計(jì)之靈活是其他硬件遠(yuǎn)不能比擬的。10/30/202286高效射頻線圈線圈是MRI系統(tǒng)的信號(hào)采集設(shè)備,其靈敏度直接關(guān)系新型線圈介紹①肢體血管成像多通道相控陣線圈:一種遠(yuǎn)端血管成像專用線圈??砂@并覆蓋雙下肢全長(zhǎng)、允許步進(jìn)法采集,因而能有效擴(kuò)大信號(hào)采集野并顯著改善肢體血管的圖像質(zhì)量。②帶有光刺激裝置的功能成像線圈:一種專用于視覺和認(rèn)知功能成像的頭線圈。在高靈敏度的容積頭線圈內(nèi)部有光信號(hào)發(fā)生器,該發(fā)生器可發(fā)出20余種視覺刺激信號(hào),供功能成像實(shí)驗(yàn)選用。10/30/202287新型線圈介紹①肢體血管成像多通道相控陣線圈:一種遠(yuǎn)端血新型線圈介紹③腔內(nèi)線圈:一種經(jīng)人體對(duì)外各種通道插入后對(duì)體腔內(nèi)病變實(shí)行近距離成像的小型表面線圈。用于盆腔疾病和直腸檢查的腔內(nèi)線圈已有多年歷史。這種線圈在前列腺腫瘤的診斷和評(píng)價(jià)中發(fā)揮了重要作用。近年來(lái)又推出兩類腔內(nèi)線圈,一類是經(jīng)鼻插入的食管線圈,另一類為經(jīng)導(dǎo)管插入的血管內(nèi)線圈。已有分別用于食道和心臟兩種成像目的的食管線圈問世。④多單元相控陣心臟專用線圈:一種可對(duì)心臟實(shí)施全方位相控陣成像用的線圈。心臟成像過去常用體線圈,但由于其信噪比低,圖像質(zhì)量很難提高。如果用其進(jìn)行冠狀動(dòng)脈成像,圖像質(zhì)量就更達(dá)不到臨床要求?,F(xiàn)多采用由多個(gè)線圈單元組成的相控陣心臟成像專門線圈。10/30/202288新型線圈介紹③腔內(nèi)線圈:一種經(jīng)人體對(duì)外各種通道插入后MRI信號(hào)采集系統(tǒng)MRI信號(hào)采集系統(tǒng)的另一發(fā)展特點(diǎn)是全數(shù)字化和多通道化。目前的MRI系統(tǒng)均已實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化發(fā)射和信號(hào)接收,而多通道接收系統(tǒng)主要是近幾年隨著相控陣技術(shù)的普及而出現(xiàn)的技術(shù)。Back10/30/202289MRI信號(hào)采集系統(tǒng)MRI信號(hào)采集系統(tǒng)的另一發(fā)展特點(diǎn)是全數(shù)字化高性能的梯度子系統(tǒng)梯度場(chǎng)的開關(guān)速度繼續(xù)提高雙梯度場(chǎng)和梯度線圈的多樣化梯度線圈的低噪聲設(shè)計(jì)Back10/30/202290高性能的梯度子系統(tǒng)梯度場(chǎng)的開關(guān)速度繼續(xù)提高Back10/22梯度場(chǎng)的開關(guān)速度繼續(xù)提高隨著各種快速掃描序列的提出,人們對(duì)梯度性能的期望越來(lái)越高。目前來(lái)說,回波平面與梯度自旋回波技術(shù)是對(duì)梯度場(chǎng)要求最高的序列。其要求磁共振的平均信號(hào)必須在100ms內(nèi)采樣,以避免由于T2衰減而導(dǎo)致的圖像模糊及由于磁化率的改變而造成的空間畸變。對(duì)于128×128的單激發(fā)采集,這意味著讀出梯度的持續(xù)時(shí)間只有0.8ms(100/128≈0.8ms)。在如此短的時(shí)間內(nèi),梯度場(chǎng)不僅要上升到它的最大值,而且必須有足夠的平頂時(shí)間來(lái)實(shí)施采樣,然后回落??紤]到梯度的上升和下降,其持續(xù)時(shí)間顯然比0.8ms還要短,可見其對(duì)梯度系統(tǒng)的要求之高。10/30/202291梯度場(chǎng)的開關(guān)速度繼續(xù)提高隨著各種快速掃描序列的提出,人們對(duì)梯梯度場(chǎng)的開關(guān)速度繼續(xù)提高除了快速成像之外,梯度場(chǎng)還決定了MRI系統(tǒng)在一定矩陣下的最小FOV(FieldOfView)、一定FOV下的最大矩陣尺寸、最小層厚、最短回波時(shí)間以及隨之而產(chǎn)生的最短重復(fù)時(shí)間。其中FOV、矩陣大小和層厚主要受梯度場(chǎng)最大強(qiáng)度的限制,回波和重復(fù)時(shí)間則由最短梯度場(chǎng)上升時(shí)間和最大強(qiáng)度共同決定??梢?,梯度場(chǎng)不僅影響成像時(shí)間,而且決定圖像的最大分辨率。梯度系統(tǒng)的發(fā)展主要是朝著高線性與快速響應(yīng)的方向,目的是適應(yīng)快速掃描序列中梯度脈沖快速上升和反轉(zhuǎn)的需要。包括專用的成像設(shè)備如心臟專用機(jī),目前梯度場(chǎng)強(qiáng)度已達(dá)到30~40mT/m,個(gè)別產(chǎn)品甚至有了60mT/m的高指標(biāo)。Back10/30/202292梯度場(chǎng)的開關(guān)速度繼續(xù)提高除了快速成像之外,梯度場(chǎng)還決定了MR雙梯度場(chǎng)和梯度線圈的多樣化MRI系統(tǒng)通常僅設(shè)一套梯度線圈,即x、y和z方向各一個(gè)梯度線圈。但是這種梯度子系統(tǒng)的梯度場(chǎng)強(qiáng)和切變率不可能再高了,因?yàn)樘荻葓?chǎng)快速開關(guān)對(duì)人體所造成的刺激(包括噪聲刺激和人體感應(yīng)電流對(duì)神經(jīng)末梢的電刺激)必須在被檢者能夠忍受極限之內(nèi)。為此,梯度線圈的形式正朝多樣化方向發(fā)展,近年來(lái)出現(xiàn)的雙梯度技術(shù)就是例證。10/30/202293雙梯度場(chǎng)和梯度線圈的多樣化MRI系統(tǒng)通常僅設(shè)一套梯度線圈,即雙梯度技術(shù)簡(jiǎn)介所謂雙梯度,就是在主梯度線圈內(nèi)增設(shè)一個(gè)梯度線圈,使其產(chǎn)生的梯度場(chǎng)與主梯度場(chǎng)相疊加而得到一個(gè)更高或變化更快的局部高梯度場(chǎng)(兩個(gè)梯度線圈也可能異步工作,以實(shí)現(xiàn)各自的功能)。這種技術(shù)的采用,不僅可進(jìn)一步提高梯度系統(tǒng)的性能,而且能有效減少梯度場(chǎng)對(duì)病人的刺激。雙梯度系統(tǒng)的梯度場(chǎng)切換率可達(dá)到150mT/m/s或更高,因而特別適用于頭部及心臟的功能性檢查。雙梯度技術(shù)的出現(xiàn)是近年來(lái)MRI設(shè)備在梯度子系統(tǒng)中取得的突破性進(jìn)展,它使磁共振進(jìn)入了雙梯度場(chǎng)時(shí)代。10/30/202294雙梯度技術(shù)簡(jiǎn)介所謂雙梯度,就是在主梯度線圈內(nèi)增設(shè)一個(gè)梯度線圈雙梯度技術(shù)介紹目前的雙梯度技術(shù)已出現(xiàn)以下3種形式:在磁體內(nèi)增加一套與主梯度不同的短梯度線圈,稱為非對(duì)稱式雙梯度;在磁體內(nèi)增加一套與主梯度相同的梯度線圈,叫做對(duì)稱式雙梯度;在頭線圈或表面線圈上附加一個(gè)梯度線圈,使之形成一個(gè)負(fù)荷的線圈系統(tǒng),通常稱其為組合線圈。組合線圈的梯度場(chǎng)可高60mT/m、切換率超過400mT/m/s。這類線圈特別適用于在高場(chǎng)設(shè)備中實(shí)施功能成像。Back10/30/202295雙梯度技術(shù)介紹目前的雙梯度技術(shù)已出現(xiàn)以下3種形式梯度線圈的低噪聲設(shè)計(jì)梯度線圈工作時(shí)在主磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生的洛倫茲力,會(huì)使線圈載體在梯度場(chǎng)轉(zhuǎn)換間劇烈振蕩,從而發(fā)出MRI掃描時(shí)的特殊噪聲。梯度場(chǎng)強(qiáng)度越大、上升時(shí)間越短或變化越快,該噪音就會(huì)越大。對(duì)于1.0T~2.0T的主磁場(chǎng),當(dāng)所用梯度場(chǎng)達(dá)到25mT/m時(shí),由此引起的噪聲可超過110dB。快速成像通常會(huì)伴隨更高的噪聲級(jí)。EPI是目前速度最快的成像序列,同時(shí)也是一種特大噪聲的成像方法。在使用EPI成像時(shí),噪聲可達(dá)115dB,這不僅會(huì)造成病人的不適,而且有可能誘發(fā)其恐懼感。根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)1995年建立的有關(guān)MRI噪聲防護(hù)的安全標(biāo)準(zhǔn),即IEC60601-2-33(1995)的規(guī)定,如果行MRI檢查時(shí)平均聲壓級(jí)超過99dB,就必須使用耳塞等保護(hù)裝置。10/30/202296梯度線圈的低噪聲設(shè)計(jì)梯度線圈工作時(shí)在主磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生的洛倫茲梯度線圈產(chǎn)生的噪聲傳播途徑梯度線圈的劇烈振動(dòng)主要通過空氣和周圍固態(tài)構(gòu)件兩種途徑向外傳播。前一種途徑是指梯度線圈使相鄰的空氣隨之振動(dòng),并將此振動(dòng)傳播開去。梯度線圈的振動(dòng)還可直接被傳播到鄰近的固態(tài)構(gòu)件上,使后者產(chǎn)生振動(dòng)而引起二級(jí)噪聲源的作用。阻尼上述任一途徑,均可使梯度系統(tǒng)的噪聲得以減弱。近年來(lái),多數(shù)廠商已開始重視MRI的噪聲問題,并且從硬件和軟件兩個(gè)方面著手進(jìn)行改進(jìn),如在磁體內(nèi)構(gòu)造真空層及使用吸音材料等,據(jù)稱可將噪聲降至40%~90%。10/30/202297梯度線圈產(chǎn)生的噪聲傳播途徑梯度線圈的劇烈振動(dòng)主要通過空氣和周降低梯度噪聲的方法在現(xiàn)有的MRI裝置中,梯度噪聲主要使用被動(dòng)降噪法即簡(jiǎn)地使用某種耳塞或耳罩來(lái)減弱。據(jù)報(bào)道,對(duì)于1000Hz以上的高頻噪音,耳塞或耳罩的衰減程度可達(dá)30dB;對(duì)于250Hz左右的低頻噪音,用耳塞或耳罩卻只能衰減約10dB。MRI裝置的噪聲更多地分布在低頻端。可見僅用耳塞或耳罩是不能有效消除梯度場(chǎng)噪聲的。顯然,在梯度系統(tǒng)的研究中,應(yīng)將消弱甚至消除上述噪聲作為目標(biāo)之一。10/30/202298降低梯度噪聲的方法在現(xiàn)有的MRI裝置中,梯度噪聲主要使用被動(dòng)降低梯度噪聲的新方法目前有一種叫做有源噪聲控制(ActiveNoiseControl,ANC)的主動(dòng)降噪技術(shù)已引起人們重視。所謂ANC,就是采集目標(biāo)區(qū)的噪聲進(jìn)行分析,并在此基礎(chǔ)上生成一方向相反,強(qiáng)度相等的聲音型號(hào)回放至目標(biāo)區(qū),使回放音與原噪聲互相抵消而抑制噪音的技術(shù)。10/30/202299降低梯度噪聲的新方法目前有一種叫做有源噪聲控制(Active降低梯度噪聲的新方法梯度場(chǎng)噪聲還可以通過掃描序列的巧妙設(shè)計(jì)來(lái)降低。我們知道,z梯度線圈由位于磁體兩端的線圈對(duì)組成。由于兩個(gè)線圈中流過的電流方向相反,它們受到的洛倫茲力就有抵消的傾向,因此z梯度的噪音一般較小。但是x、y梯度電流在各自的線圈繞組中將產(chǎn)生疊加效果的洛倫茲力,故x、y梯度的噪聲很大。因此要大幅降低掃描的噪聲,其重點(diǎn)是抑制x和y梯度場(chǎng)的噪音。為此,新的掃描序列或成像方法應(yīng)避免使用脈沖型的梯度電流。Back10/30/2022100降低梯度噪聲的新方法梯度場(chǎng)噪聲還可以通過掃描序列的巧妙設(shè)計(jì)來(lái)從四肢、乳腺專用機(jī)到頭和心臟專用系統(tǒng)的涌現(xiàn)專用MRI系統(tǒng)的發(fā)展方向出現(xiàn)了新的變化,即由過去的四肢和乳腺專用系統(tǒng)向高端的頭和心臟專用設(shè)備發(fā)展。最早出現(xiàn)的MRI專用系統(tǒng)主要是用于四肢和乳腺成像的低場(chǎng)或中場(chǎng)設(shè)備。其目的是降低設(shè)備成本,擴(kuò)大MRI的應(yīng)用范圍。為進(jìn)一步提高圖像質(zhì)量,近年美國(guó)的ONI公司還推出了高場(chǎng)(1.0T)的四肢MRI系統(tǒng)ORTHONE,專用于腳、踝、膝、手、腕和肘部成像。10/30/2022101從四肢、乳腺專用機(jī)到頭和心臟專用系統(tǒng)的涌現(xiàn)專用MRI系統(tǒng)的發(fā)四肢專用磁共振系統(tǒng)由于現(xiàn)在全身成像系統(tǒng)均具備了四肢的檢查功能,且圖像質(zhì)量要?jiǎng)俚蛨?chǎng)的專用系統(tǒng)一籌,做為設(shè)備擁有者的醫(yī)院方來(lái)說,大多不會(huì)再購(gòu)置一套四肢成像的專用系統(tǒng),這是四肢系統(tǒng)發(fā)展受限的主要原因。高場(chǎng)四肢成像設(shè)備的出現(xiàn)也許可能改變這一狀態(tài)。10/30/2022102四肢專用磁共振系統(tǒng)由于現(xiàn)在全身成像系統(tǒng)均具備了四肢的檢查功能頭和心臟專用磁共振系統(tǒng)的出現(xiàn)隨著超導(dǎo)磁體價(jià)格的下降以及臨床研究方向的變化,人們對(duì)頭和心臟專用系統(tǒng)的呼聲越來(lái)越高。原因是功能成像和心臟成像不僅需要快速成像技術(shù),而且需要比臨床成像更高的場(chǎng)強(qiáng)和更高性能的梯度。其實(shí)這些高端設(shè)備早已在歐美的一些研究中心使用著,在技術(shù)上是成熟的。目前,GE和飛利浦公司均有心臟專用的高場(chǎng)系統(tǒng)銷售,其梯度都達(dá)到了非常高的水平。西門子則推出了頭部專用的超高場(chǎng)(3T)系統(tǒng),這款機(jī)型將在功能成像研究方面發(fā)揮重要作用。Back10/30/2022103頭和心臟專用磁共振系統(tǒng)的出現(xiàn)隨著超導(dǎo)磁體價(jià)格的下降以及臨床研特殊用途的永磁MRI技術(shù)按傳統(tǒng)方法,人們是把被成像人體置于磁體內(nèi)部成像,全開放的系統(tǒng)是努力在主磁體外實(shí)現(xiàn)成像。而這種新技術(shù)應(yīng)用是把磁體放到人體內(nèi)部去成像(稱為“Inside-out”MRI技術(shù))。這樣可以大大提高成像靈敏度和圖像空間分辨率。該技術(shù)由以色列TopSpinMedical公司開發(fā)出來(lái),它實(shí)際為一種微探針成像技術(shù)。如果把注射顯像增強(qiáng)劑技術(shù)視為化學(xué)增強(qiáng)技術(shù),把微磁體加上RF線圈,之后整個(gè)磁體模塊置于血管內(nèi)實(shí)現(xiàn)的成像則是物理顯像增強(qiáng)技術(shù),因?yàn)榻嚯x成像,因此靈敏度大大提高。這種探針實(shí)現(xiàn)MR圖像的空間分辨率為100um(0.1mm),是目前傳統(tǒng)心臟成像MR設(shè)備空間分辨率(300~500um)的3~5倍。10/30/2022104特殊用途的永磁MRI技術(shù)按傳統(tǒng)方法,人們是把被成像人體置于磁特殊用途的永磁MRI技術(shù)置于導(dǎo)線頂端的磁體模塊10/30/2022105特殊用途的永磁MRI技術(shù)置于導(dǎo)線頂端的磁體模塊10/22/2特殊用途永磁MRI技術(shù)優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用這種成像技術(shù)對(duì)血管壁成像尤其有優(yōu)勢(shì)。眾所周知,大約70%的急性冠狀動(dòng)脈癥狀都是由于脂斑造成的。而頸動(dòng)脈內(nèi)的脂斑往往是腦血栓的根源。這些脂斑目前不能通過血管造影方法或者其他成像方法檢查出來(lái)。這項(xiàng)技術(shù)和現(xiàn)有各種MRA成像結(jié)合,能降低成本并獲得高分辨率血管壁MR圖像。例如在實(shí)施心臟支架植入手術(shù)前,需首先對(duì)血管壁情況進(jìn)行檢查,如發(fā)現(xiàn)脂斑一類的病變,在放置支架前需要采取相應(yīng)的治療措施把血管壁上的脂斑清除。如果在插入導(dǎo)管之前,使用血管內(nèi)的探針MR成像,就能探測(cè)到這些脂斑,確定脂斑的成分和幾何形狀,并導(dǎo)引治療過程。10/30/2022106特殊用途永磁MRI技術(shù)優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用這種成像技術(shù)對(duì)血管壁成像尤其特殊用途永磁MRI技術(shù)應(yīng)用及前景另外一個(gè)潛在的應(yīng)用是對(duì)前列腺癌的檢測(cè)和病程分期,或檢測(cè)直腸癌、肺癌和乳腺癌以及外周血管病變。這種探針可以作為現(xiàn)有設(shè)備的一個(gè)選件,價(jià)格只有約1000美元,不需復(fù)雜的安裝調(diào)試,在對(duì)病人處理時(shí)可以消除運(yùn)動(dòng)偽影和磁易感性偽影,并可以和現(xiàn)有介入治療設(shè)備兼容,而其空間分辨率和對(duì)比度是傳統(tǒng)的臨床設(shè)備無(wú)法達(dá)到的。在安全性上,探針相對(duì)于動(dòng)脈壁是穩(wěn)定的,只在氣囊邊上對(duì)動(dòng)脈壁有些輕微的壓力(最高達(dá)到一個(gè)大氣壓)。目前該技術(shù)已在歐洲進(jìn)行安全性測(cè)試。Back10/30/2022107特殊用途永磁MRI技術(shù)應(yīng)用及前景另外一個(gè)潛在的應(yīng)用是對(duì)前列腺移動(dòng)床的MRI移動(dòng)成像是醫(yī)學(xué)影像中一門早已成熟的技術(shù)。X射線CT是利用移動(dòng)床成像最典型的例子。核醫(yī)學(xué)和超聲也是分別利用伽馬相機(jī)和探頭的移動(dòng)來(lái)成像的。幾年前,飛利浦公司在開發(fā)MobiTrack外周血管成像方法的過程中引入了移動(dòng)床技術(shù),從而開始了步進(jìn)法磁共振成像的商業(yè)應(yīng)用。10/30/2022108移動(dòng)床的MRI移動(dòng)成像是醫(yī)學(xué)影像中一門早已成熟的技術(shù)。10/移動(dòng)床技術(shù)在MRI中的應(yīng)用現(xiàn)在隨著快速成像序列的普及,已有人試圖利用移動(dòng)床技術(shù)對(duì)人體進(jìn)行全身成像。在美國(guó)耶魯大學(xué)的一項(xiàng)研究中,學(xué)者們用一臺(tái)1.5T的機(jī)器和一個(gè)可前后運(yùn)動(dòng)的檢查床(移動(dòng)速度為5mm/s)對(duì)此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并獲得了成功。研究者對(duì)19個(gè)乳腺癌患者進(jìn)行了全身成像的檢查,結(jié)果對(duì)其中的18人進(jìn)行了正確的腫瘤分期,準(zhǔn)確率為95%。此結(jié)果初步證明,對(duì)于癌癥病人的全身檢查不僅是必要的而且是可行的。上述可對(duì)全身進(jìn)行掃描的移動(dòng)床成像法一旦用于臨床,便有可能取代核醫(yī)學(xué)的全身骨掃描或其他費(fèi)時(shí)的診斷方法。Back10/30/2022109移動(dòng)床技術(shù)在MRI中的應(yīng)用現(xiàn)在隨著快速成像序列的普及,已有人MRI系統(tǒng)的環(huán)保理念MRI系統(tǒng)的環(huán)保理念是由西門子公司首先提出的。其內(nèi)容包括大幅度減少制造用原材料,單元結(jié)構(gòu)體現(xiàn)再回收和再利用思想、大大減少電子廢品和使用環(huán)保原料等。這一理念的貫徹最終將使用戶受益。據(jù)稱,西門子在其MagnetomHarmony、MagnetomSymphony和MagnetomSonata等幾款機(jī)型的生產(chǎn)中已經(jīng)體現(xiàn)了這一新的設(shè)計(jì)理念,使部件的用料大大減少、體積進(jìn)一步縮小。Back10/30/2022110MRI系統(tǒng)的環(huán)保理念MRI系統(tǒng)的環(huán)保理念是由西門子公司首先提MRI系統(tǒng)的人性化設(shè)計(jì)過去的MRI設(shè)備看起來(lái)像中間開有孔洞的大鐵塊,笨拙而單調(diào)。從90年代后期開始,也許是商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果,也許是醫(yī)學(xué)模式的改變使開發(fā)商更多的考慮了病人的需要,MRI系統(tǒng)的設(shè)計(jì)無(wú)論從外觀上還是部件的實(shí)用性上,均悄悄地發(fā)生了變化。10/30/2022111MRI系統(tǒng)的人性化設(shè)計(jì)過去的MRI設(shè)備看起來(lái)像中間開有孔洞的MRI系統(tǒng)的人性化設(shè)計(jì)推出開放式磁體的目的,并不完全是僅僅方便介入治療或外科醫(yī)師開展手術(shù),更重要的是它也給受檢者提供了一個(gè)相對(duì)舒適的成像環(huán)境。受開放磁體的啟發(fā),設(shè)計(jì)者們開始將超導(dǎo)磁體設(shè)計(jì)得界面更加友好、輪廓更具吸引力、顏色更加鮮艷。與外觀設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng),MRI系統(tǒng)的各種功能按鈕、過程顯示、對(duì)講系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)均體現(xiàn)了人性化的原則。檢查床的動(dòng)作更加平穩(wěn)、表面線圈更加綿軟、控制操作更具交互性、房屋裝修更加溫馨,這是MRI系統(tǒng)給人的新感覺。Back10/30/2022112MRI系統(tǒng)的人性化設(shè)計(jì)推出開放式磁體的目的,并不完全是僅僅方對(duì)計(jì)算機(jī)的要求及其網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)近年來(lái),由于微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)產(chǎn)品的性能價(jià)格比
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