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医学影像设备学_【技士/师证考试宝典】第四篇 医学影像设备学MR 23

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正文开始

主磁体产生的静态磁场使人体组织中的氢质子在磁场中形成磁矩,并以拉莫尔频率沿磁场方向旋转。主磁体是磁共振成像设备的核心部件之一。

按磁场强度分类:

磁体的种类有

主要有永磁材料三种类型。

永磁体通常由多种永磁材料组成。磁体的两级必须用磁性材料连接,以形成磁回路。环形磁体大大降低了磁体周围的杂散磁场。磁体的结构主要有环形和轭形。

结构简单,价格低,场强可达0.3T,功耗极小,维护成本低,杂散磁场小。

磁场强度低,不能满足临床磁共振波谱研究的需要;永久磁体磁场稳定性和均匀性差;对温度敏感,机房室温波动1℃;磁体重量大,磁场无法关闭。

大多数永磁体的温度控制系数为负值,磁场强度与温度成反比。因此,磁体应放置在恒温室内,并通过线圈控制磁场漂移。

图1 永磁体结构示意图

。采用强直流电流通过线圈产生磁场,采用风冷或水冷磁体。

1.:常导磁体的线圈由绕成同轴的桶形线圈,每组线圈绕数千层。也有空腔铜导管作为线圈,冷却水在导管内循环带走热量。

2

:结构简单,成本低,工艺不复杂,可降低半径或增加线圈电流,提高常导磁体的场强。

功耗大,循环水冷装置完善,运行成本高,磁场稳定性和磁场均匀性差,受环境影响大。MRI逐渐被淘汰。

一些特殊的金属或合金,在极低的温度下,电阻突然消失,这种现象被称为。具有这种性质的材料被称为。它们有两种状态,即

在超导状态下,当电流流过导体时,没有电阻损失,因此导体不会加热。为了保持超导状态,必须将超导线圈浸入杜瓦罐中,液氦温度为4.2K。

在目前的超导磁体中,于超导磁体绕磁线圈。在一定的极低温度下,电阻突然消失。所有具有这种性质的材料都被称为。它们具有常导状态和超导状态。

;分布在周围的铜基呈现出一定的电阻,成为绝缘体。铜基的另一个功能是提高线圈的机械性能作为机械支撑。

图2 超导线圈材料结构示意图

铜基的两个功能:

液氦冷却→励磁→ 达到预期的磁场强度→切断电源→保持冷却。只要线圈保持超导,线圈中数百个安培的稳定直流就可以运行多年。

在超导线圈的结构上,其中一小段外面包被称为加热系统。如果需要关闭磁体,对这一小段进行加热,使其脱离超导状态,呈现一定的电阻,慢慢消耗电流流量,使磁体淬灭。

图3超导线圈退磁原理示意图

绕线圈有两种形式,一种是基于四个或六个线圈,另一种是基于螺旋管。

图4超导线圈的形式

低温真空容器是一种在超真空和超低温环境下工作的环形容器。液氦容器、冷屏幕和液氮容器依次堆叠,内外用高效保温箔包裹。为减少漏热,容器各部件之间的连接和紧固采用玻璃钢和环氧树脂材料,具有优异的保温性能。

图5超导体低温保障系统示意图

磁体上端还安装了一种新型的超导磁体,与其配套使用,它们形成了超导磁体的磁体冷却系统。

超导线圈就安装在液氦容器中,并被温度为4.2K(-269℃)液氦浸渍。深低温环境使铌钛(Nb-Ti)围绕细丝复合材料的线圈呈超导态。

如下图所示

图6超导体低温真空容器结构示意图

超导磁体利用超导体在低温下的零电阻特性,在小截面上通过大电流产生强磁场。

超导磁体。磁场也可以在必要时关闭。

,超导磁体制造复杂,长期低温消耗液氦。日常运行维护成本高。

磁体由两种或两种以上的磁体技术组成。常见的有永磁和常导磁体的组合。

图7混合磁体的示意图

能产生较高的场强,克服永磁体不稳定、笨重和 常导磁体功耗大的缺点。

结构复杂,安装低温容器成本高

与信噪比(S/N)、综合考虑射频对生物的渗透性和人体安全性。

为了更高的MR信号,可增加磁场强度来增加氢质子产生的磁矩。其主要特点:

△ 增强信号强度,显示更多的解剖结构和病变;

△缩短扫描时间;

△可进行频谱分析;

→ 共振频率变高,自旋加速,同样运动的相位漂移变大,增加运动伪影;

→ MRI成本提高;

→ 逸散磁场增加,机房增加,建筑成本增加。

是指磁场在特定容积限度内的统一,即通过单位面积的磁线是否相同,决定MRI图像质量好坏。

磁场均匀性越差,图像质量越差。如果均匀性不高,谱线会变宽,分辨率会降低。MR中,主磁场

&bsp;它容易受到磁体环境中的铁磁性物质的影响。

    单从成像的角度来说,越稳定越好。

影响因素:

→ 磁体附近铁磁性物质;

→ 环境温度;

→ 匀场电源漂移磁场值;

  磁场强度随环境因素而漂移,称为。其漂移程度是用热稳定度来表达的。永磁体和常导磁体的热稳定度比较差,对环境要求很高。超导磁体的时间稳定度和热稳定度一般都能满足要求。

   指梯度线圈、匀场线圈、射频体线圈和内护板等部件均安装完毕后,柱形空间的有效内径。

患者位于半壁开的检查床上,不会产生通常MR受检者常有的恐惧心理,易为儿童或其他焦躁型患者所接受。

  磁体产生的静磁场向空间各个方向散布,发散到磁体周围的空间中,称为边缘场。它会对人体健康造成伤害或其他医疗设备造成干扰和破坏。所以,必须对磁场的逸散程度有一定的限制,要对磁体采取各种屏蔽措施。

  除了上述五项性能指标外,同样是衡量超导型磁体的

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