第八章磁共振成像设备（一）.ppt

肇庆医学高等专科学校 医学影像设备学 第八章 磁共振成像设备 2018-6-6 2 学习目标 了解磁共振现象产生的过程； 掌握磁共振成像设备的组成； 掌握主磁体的作用、指标、种类与特点。 2018-6-6 3 主要内容 一、磁共振成像基础； 二、MRI的基本结构； 三、主磁体的性能指标； 四、主磁体的种类与特点； 五、主磁体的匀场措施。 磁共振成像设备 2018-6-6 4 2018-6-6 5 一 磁共振成像基础 1.基本概念 2018-6-6 6 一 磁共振成像基础 1.基本概念 核自旋 环形电流 感应磁场 磁矩 磁矩 2018-6-6 9 一 磁共振成像基础 2.氢原子磁矩进动学说 平时状态 置于磁场 任意、无规律，相互抵消，宏观磁矩为零 M 2018-6-6 10 一 磁共振成像基础 2.氢原子磁矩进动学说 加射频脉冲 M 2018-6-6 11 一 磁共振成像基础 2.氢原子磁矩进动学说 脉冲停止后 2018-6-6 12 一 磁共振成像基础 2.氢原子磁矩进动学说 弛豫时间： 自旋-晶格弛豫时间 (纵向弛豫) 自旋-自旋弛豫时间 (横向弛豫) 2018-6-6 13 一 磁共振成像基础 2.氢原子磁矩进动学说 弛豫时间： 自旋-晶格弛豫时间 (纵向弛豫) 自旋-自旋弛豫时间 (横向弛豫) 2018-6-6 14 一 磁共振成像基础 2.氢原子磁矩进动学说 MRI成像基础： 人体不同器官的正常组织与病变组织的T1、T2值相对固定，而且有差别。 T1加权 T2加权 PD加权 一 磁共振成像基础 3.梯度场与定位 MR图像获取 被检体某层面MR信号 成像区域所有质子共振 信号不含空间定位信息 !!! × 主磁体中添加梯度磁场 无梯度场 有梯度场 2018-6-6 16 一 磁共振成像基础 3.梯度场与定位 完成同一层面定位 频率编码梯度 相位编码梯度 2018-6-6 17 二 MRI的基本结构 2018-6-6 18 三 主磁体系统 作用： 产生均匀、稳定的静态磁场，使氢原子核被磁化，形成磁化强度矢量，并以拉莫尔频率进动。 分类： 常导磁体 超导磁体 永久磁体 混合磁体 小型磁体 中型磁体 大型磁体 直流磁体 脉冲磁体 交流磁体 直螺线管线圈磁体 横向型磁体 鸟笼型磁体 局部型磁体 全身型磁体 低场强 中场强 高场强 2018-6-6 19 四 主磁体的性能指标 1.磁场强度 磁场强度↑ 1H磁矩↑ MR信号↑ 高磁场强度特点： ①信号增强，成像功能增强 ②缩短扫描时间 ③可进行频谱分析 ④运动伪影、化学伪影增多 ⑤运行成本提高 ⑥机房面积增大 主流产品： 1.5-3.0T 低场开放型 2018-6-6 20 四 主磁体的性能指标 2.磁场均匀性 磁场均匀性↓ 扭曲定位信号 图像失真畸变 磁场均匀性是指在特定容积限度内磁场的同一性，及穿过单位面积的磁力线是否相同。 成像质量↓ MR设备在较大的空间范围内保持高度均匀磁场 安装现场的匀场校正、最后验收的测量结果为准 2018-6-6 21 四 主磁体的性能指标 3.磁场稳定度 受附近铁磁性物质、环境温度、磁体电源稳定性等因素的影响，磁场均匀性或场强值将发生改变。 磁场稳定性↓ 图像一致性、可重复性↓ 成像质量↓ 时间稳定度： 磁场随时间而变化的程度 热稳定度： 磁场随温度变化而漂移的程度 2018-6-6 22 四 主磁体的性能指标 4.有效孔径 有效孔径 65cm 2018-6-6 23 四 主磁体的性能指标 5.磁场的安全性 主磁体 逸散磁场 人体健康、其余医疗仪器设备干扰、损害 磁力 限制逸散程度，对磁体进行屏蔽 超导磁体存储巨大能量，若电源断开或磁体熄火，将释放大量能量产生破坏作用，因此必须有应急措施保证能量安全释放。 2018-6-6 24 五 主磁体的种类与特点 1.永磁体 材料： 具有铁磁性的永磁材料 外部激励电源一次充磁后，去掉电源仍长期保持磁性，使用时既不耗电也无发热问题 结构： 多块材料拼接而成 2018-6-6 25 五 主磁体的种类与特点 1.永磁体 优点： 结构简单，价格低，消耗功率小，维护费用低，杂散磁场小，质量小，方便成为开放式磁体 缺点： 场强只能达到0.7T，稳定性、均匀性较差，磁场不能关闭 恒温控制： 直流温度加热器均匀分布与主磁体上，使其温度控制在32.5℃ 2018-6-6 26 五 主磁体的种类与特点 2.超导磁体 材料： 超导材料 超导状态 产生强大磁场 没有电能损耗 循环电流恒定磁场 电流 断电 液氦冷却 线圈无需输入电功率，只要维持冷却 一小段包以加热系统，成为超导开关，可关闭磁体 2018-6-6 27 五 主磁体的种类与特点 2.超导磁体 低温保障结构： 2018-6-6