核磁共振設(shè)備的基本架構(gòu)及各部分主要功能

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核磁共振成像分析技術(shù)


核磁共振設(shè)備可大致分為兩類:

一類是不帶成像功能的設(shè)備:核磁共振分析儀,主要用于科研和工業(yè)領(lǐng)域;

另一類是帶成像功能的設(shè)備:核磁共振成像儀,比如臨床醫(yī)用的核磁成像設(shè)備;

本文主要介紹磁共振成像設(shè)備架構(gòu)。

核磁共振成像設(shè)備主要由以下幾個部分組成

1、主磁體

2、梯度系統(tǒng)

3、射頻系統(tǒng)

4、譜儀系統(tǒng)

5、計算機及輔助設(shè)施

磁共振系統(tǒng)架構(gòu)圖

各組成部分介紹

(1) 主磁體

主磁體是核磁共振設(shè)備最重要組成的部分。磁體分為電磁體和永磁型。

常導(dǎo)型電磁體基本上已經(jīng)被淘汰。

超導(dǎo)型:超導(dǎo)型磁體具有磁場穩(wěn)定,均勻性能好等優(yōu)點。但超導(dǎo)磁體制作工藝復(fù)雜,運轉(zhuǎn)中要消耗制冷劑,安裝、 維護費用昂貴。

永磁體是由磁性物質(zhì)制造,一經(jīng)磁化,能夠長期保持磁性。永磁類磁共振設(shè)備的運行、安裝、操作費用均明顯低于超導(dǎo)型設(shè)備。但是永磁設(shè)備重量大,熱穩(wěn)定性差、 磁場均勻性調(diào)試困難、磁場強度也較低,一般醫(yī)用永磁體成像設(shè)備場強在1.0T以下。

(2) 梯度系統(tǒng)

成像用的梯度系統(tǒng)至少由X、Y、Z三路梯度線圈組成。梯度系統(tǒng)包括梯度線圈、梯度控制器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、梯度放大器及梯度冷卻系統(tǒng)等。

梯度系統(tǒng)的主要作用是為磁共振成像提供三維空間定位。

(3) 射頻系統(tǒng)

射頻系統(tǒng)由射頻線圈、射頻發(fā)生器和接收器組成, 其主要作用是激發(fā)檢測部位并收集磁共振信號,制作工藝要求較高。

射頻線圈是質(zhì)子發(fā)生磁共振的激勵源,也是磁共振信號的探測器。

射頻線圈主要分為兩類:

--發(fā)射線圈,這類線圈僅發(fā)射激勵脈沖,不接收磁共振信號;

--兼有射頻發(fā)射和信號接收功能的線圈。

射頻發(fā)生器產(chǎn)生RF脈沖,并通過發(fā)射線圈發(fā)射到檢查部位。射頻接收放大器則對收集到的極低的磁共振信號先行放大,然后將其數(shù)字化再行進一步處理。

(4)譜儀系統(tǒng)

譜儀系統(tǒng)是磁共振設(shè)備的中心控制系統(tǒng),負責產(chǎn)生、控制序列的各個環(huán)節(jié)并協(xié)調(diào)運行,如射頻的發(fā)射時序、梯度的配合施加時序等。信號采集、數(shù)據(jù)處理和圖像重建主要由譜儀系統(tǒng)完成。

(5) 計算機及輔助設(shè)施

計算機及輔助設(shè)施包括主控計算機、圖像顯示、 檢查床及射頻屏蔽、磁屏蔽、UPS電源、冷卻系統(tǒng)等,其作用是保證自檢查開始到獲得MR圖像的過程能井然有序、精確無誤地進行。

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