医学影像工程师社区
专注影像设备维修技术交流与分享

工程师和技师必须掌握的磁共振软硬件知识

学习磁共振技术,首先需要了解磁共振的软硬件的组成,下面仅仅从应用的层面介绍一些磁共振操作技师必须知道的软硬件知识。

磁共振系统的组成

磁共振成像设备主要由主磁铁、梯度系统、射频系统、计算机系统及其他的一些辅助设备等五大部分组成。目前临床上使用的绝大部分磁共振为超导磁共振,下面超导型磁共振为例。

主磁铁

nEO_IMG_1.jpg

 主磁铁(超导线圈)密封在装载液氦容器内(温度4.2K)建立超导,常用的1.5T高场强和3.0T超高场强

主磁场作用:产生场强

超导磁共振的优点:可获得高场强、低功耗、高稳定性、良好的均匀性。

超导磁共振的缺点:购买/维护成本高。

评价性能指标:场强强度、主磁场稳定性、主磁场均匀性、主磁场的有效长度及孔径 

梯度系统

nEO_IMG_2.jpg

梯度系统的组成:梯度线圈、梯度放大器、数模转换器、梯度控制器、梯度冷却系统等。

梯度系统的作用:产生线性变化的梯度场。

 

nEO_IMG_3.jpg

梯度线圈安装在主磁铁内,分别有XYZ轴的三组梯度线圈,对图像的空间定位等。

梯度磁场的作用:产生MR回波信号、进行MR信号的空间定位编码及流动液体的流速相位编码、DWI成像时,施加扩散敏感梯度场

评价指标:梯度场强、梯度切换率。 

射频系统

nEO_IMG_4.jpg

射频系统的组成:射频发生器、射频放大器和射频线圈。MR所有的梯度和射频的控制及通讯等都由机房内集成的单元模块完成,该单元是MR最常出现故障的部件。临床应用接触的主要是射频线圈。

射频线圈的作用:产生或接受射频信号。

射频线圈的分类:磁共振线圈按照发展时间顺序,从低级到高级可以简单分为4种类型,鸟笼(正交)线圈、表面线圈、相控阵表面线圈及一体化相控阵表面线圈。

鸟笼式(正交)线圈

nEO_IMG_5.jpg

鸟笼式(正交)线圈是磁共振最早出现的线圈之一,此种线圈既既可发射又可接收射频信号

该线圈优点:发射的射频均匀性好

缺点:接收信号信噪比差,且不能进行并行采集,成像速度慢

这种线圈作为接收成像线圈渐渐淡出市场,目前主要还在在一些低端或旧机型磁共振中使用

表面线圈

nEO_IMG_6.jpg

表面线圈几乎都是单通道,根据不同的解剖部位可分为多种表面线圈。

表面线圈优点:紧贴成像部位进行成像,其信噪比大大提高

表面线圈缺点:该线圈包裹范围有限,扫描视野严重受限。无法进行并行采集加速,扫描速度较慢

相控阵表面线圈

nEO_IMG_7.jpg

为了加快扫描速度及成像范围,把多个表面线圈拼接在一起,构成了一个大线圈,即相控阵线圈。该线圈既具备表面线圈的信噪比,又大大扩大了表面线圈的覆盖范围。

根据扫描部位不同,相控阵线圈可以分为相控阵头线圈,相控阵脊柱线圈,相控阵体线圈等,根据其通道数不一样,可以分为4通道,8通道,16通道,32通道等,其通道数越多成像速度越快。

相控阵表面线圈优点:信噪比较高,每个线圈单元都可单独传递信号,构成了多通道传输,可并行采集以大大提高扫描速度,在扫描时选择加速因子越大其扫描速度越快。

相控阵表面线圈缺点:相控阵线圈体积较大,由于不同相控阵线圈用于人体不同部位扫描,在临床应用中需根据扫描部位更换其线圈,费时费力。

一体化相控阵表面线圈

nEO_IMG_8.jpg

( 4 )
分享到:更多 ()

评论 抢沙发

评论前必须登录!