磁共振成像設(shè)備

肇慶醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)第八章磁共振成像設(shè)備2023/7/32學(xué)習(xí)目標(biāo)了解磁共振現(xiàn)象產(chǎn)生的過程；掌握磁共振成像設(shè)備的組成；掌握主磁體的作用、指標(biāo)、種類與特點(diǎn)。2023/7/33主要內(nèi)容一、磁共振成像根底；二、MRI的根本結(jié)構(gòu)；三、主磁體的性能指標(biāo)；四、主磁體的種類與特點(diǎn)；五、主磁體的勻場(chǎng)措施。磁共振成像設(shè)備2023/7/342023/7/35一磁共振成像根底1.根本概念2023/7/36一磁共振成像根底1.根本概念核自旋環(huán)形電流感應(yīng)磁場(chǎng)磁矩磁矩2023/7/39一磁共振成像根底2.氫原子磁矩進(jìn)動(dòng)學(xué)說平時(shí)狀態(tài)置于磁場(chǎng)任意、無規(guī)律，相互抵消，宏觀磁矩為零M2023/7/310一磁共振成像根底2.氫原子磁矩進(jìn)動(dòng)學(xué)說加射頻脈沖MMZMXY2023/7/311一磁共振成像根底2.氫原子磁矩進(jìn)動(dòng)學(xué)說脈沖停止后MXY弛豫弛豫時(shí)間2023/7/312一磁共振成像根底2.氫原子磁矩進(jìn)動(dòng)學(xué)說弛豫時(shí)間：自旋-晶格弛豫時(shí)間(縱向弛豫)自旋-自旋弛豫時(shí)間(橫向弛豫)63%MZ=63%MM2023/7/313一磁共振成像根底2.氫原子磁矩進(jìn)動(dòng)學(xué)說弛豫時(shí)間：自旋-晶格弛豫時(shí)間(縱向弛豫)自旋-自旋弛豫時(shí)間(橫向弛豫)37%MXY=37%MM2023/7/314一磁共振成像根底2.氫原子磁矩進(jìn)動(dòng)學(xué)說MRI成像根底：人體不同器官的正常組織與病變組織的T1、T2值相對(duì)固定，而且有差異。T1加權(quán)

T2加權(quán)

PD加權(quán)

一磁共振成像根底3.梯度場(chǎng)與定位MR圖像獲取被檢體某層面MR信號(hào)成像區(qū)域所有質(zhì)子共振信號(hào)不含空間定位信息!!!×主磁體中添加梯度磁場(chǎng)無梯度場(chǎng)有梯度場(chǎng)2023/7/316一磁共振成像根底3.梯度場(chǎng)與定位完成同一層面定位頻率編碼梯度相位編碼梯度2023/7/317二MRI的根本結(jié)構(gòu)2023/7/318三主磁體系統(tǒng)作用：產(chǎn)生均勻、穩(wěn)定的靜態(tài)磁場(chǎng)，使氫原子核被磁化，形成磁化強(qiáng)度矢量，并以拉莫爾頻率進(jìn)動(dòng)。分類：常導(dǎo)磁體超導(dǎo)磁體永久磁體混合磁體小型磁體中型磁體大型磁體直流磁體脈沖磁體交流磁體直螺線管線圈磁體橫向型磁體鳥籠型磁體局部型磁體全身型磁體低場(chǎng)強(qiáng)中場(chǎng)強(qiáng)高場(chǎng)強(qiáng)2023/7/319四主磁體的性能指標(biāo)1.磁場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度↑1H磁矩↑MR信號(hào)↑高磁場(chǎng)強(qiáng)度特點(diǎn)：①信號(hào)增強(qiáng)，成像功能增強(qiáng)②縮短掃描時(shí)間③可進(jìn)行頻譜分析④運(yùn)動(dòng)偽影、化學(xué)偽影增多⑤運(yùn)行本錢提高⑥機(jī)房面積增大主流產(chǎn)品：低場(chǎng)開放型2023/7/320四主磁體的性能指標(biāo)2.磁場(chǎng)均勻性磁場(chǎng)均勻性↓扭曲定位信號(hào)圖像失真畸變磁場(chǎng)均勻性是指在特定容積限度內(nèi)磁場(chǎng)的同一性，及穿過單位面積的磁力線是否相同。成像質(zhì)量↓MR設(shè)備在較大的空間范圍內(nèi)保持高度均勻磁場(chǎng)安裝現(xiàn)場(chǎng)的勻場(chǎng)校正、最后驗(yàn)收的測(cè)量結(jié)果為準(zhǔn)2023/7/321四主磁體的性能指標(biāo)3.磁場(chǎng)穩(wěn)定度受附近鐵磁性物質(zhì)、環(huán)境溫度、磁體電源穩(wěn)定性等因素的影響，磁場(chǎng)均勻性或場(chǎng)強(qiáng)值將發(fā)生改變。磁場(chǎng)穩(wěn)定性↓圖像一致性、可重復(fù)性↓成像質(zhì)量↓時(shí)間穩(wěn)定度：磁場(chǎng)隨時(shí)間而變化的程度熱穩(wěn)定度：磁場(chǎng)隨溫度變化而漂移的程度2023/7/322四主磁體的性能指標(biāo)4.有效孔徑有效孔徑>65cm2023/7/323四主磁體的性能指標(biāo)5.磁場(chǎng)的平安性主磁體逸散磁場(chǎng)人體健康、其余醫(yī)療儀器設(shè)備干擾、損害磁力限制逸散程度，對(duì)磁體進(jìn)行屏蔽超導(dǎo)磁體存儲(chǔ)巨大能量，假設(shè)電源斷開或磁體熄火，將釋放大量能量產(chǎn)生破壞作用，因此必須有應(yīng)急措施保證能量平安釋放。2023/7/324五主磁體的種類與特點(diǎn)1.永磁體材料：具有鐵磁性的永磁材料外部鼓勵(lì)電源一次充磁后，去掉電源仍長(zhǎng)期保持磁性，使用時(shí)既不耗電也無發(fā)熱問題結(jié)構(gòu)：多塊材料拼接而成2023/7/325五主磁體的種類與特點(diǎn)1.永磁體優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低，消耗功率小，維護(hù)費(fèi)用低，雜散磁場(chǎng)小，質(zhì)量小，方便成為開放式磁體缺點(diǎn)：場(chǎng)強(qiáng)只能到達(dá)0.7T，穩(wěn)定性、均勻性較差，磁場(chǎng)不能關(guān)閉恒溫控制：直流溫度加熱器均勻分布與主磁體上，使其溫度控制在32.5℃2023/7/326五主磁體的種類與特點(diǎn)2.超導(dǎo)磁體材料：超導(dǎo)材料超導(dǎo)狀態(tài)產(chǎn)生強(qiáng)大磁場(chǎng)沒有電能損耗循環(huán)電流恒定磁場(chǎng)電流斷電液氦冷卻線圈無需輸入電功率，只要維持冷卻一小段包以加熱系統(tǒng)，成為超導(dǎo)開關(guān)，可關(guān)閉磁體2023/7/327五主磁體的種類與特點(diǎn)2.超導(dǎo)磁體低溫保障結(jié)構(gòu)：2023/7/328五主磁體的種類與特點(diǎn)2.超導(dǎo)磁體優(yōu)點(diǎn)：高場(chǎng)強(qiáng)(>3.0T)、高穩(wěn)定性、高均勻性、磁場(chǎng)強(qiáng)度可調(diào)節(jié)改變，不消耗電能，容易到達(dá)所需孔徑，可關(guān)閉缺點(diǎn)：制造復(fù)雜、消耗液氦，日常運(yùn)行維持費(fèi)用高，逸散磁場(chǎng)大，屏蔽要求高2023/7/329六主磁體的勻場(chǎng)措施磁體安裝完畢后，要在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行物理調(diào)整，稱為勻場(chǎng)。計(jì)算修正測(cè)量有源勻場(chǎng)無源勻場(chǎng)2023/7/330六主磁體的勻場(chǎng)措施1.有源勻場(chǎng)(主動(dòng)調(diào)整)調(diào)整線圈電流的大小和方向補(bǔ)償磁場(chǎng)磁場(chǎng)波動(dòng)磁體孔徑勻場(chǎng)線圈+消去磁場(chǎng)的不均勻性勻場(chǎng)電源穩(wěn)定性非常重要，由專用電源提供2023/7/331六主磁體的勻場(chǎng)措施2.無源勻場(chǎng)(被動(dòng)調(diào)整)條形磁鐵鐵片尺寸、數(shù)量、位置適宜被磁化磁體孔洞內(nèi)