第六章 磁共振呈现设备(第六节)
第6章医学磁共振成像(MRI)设备与应用
（1）永久磁体
永久磁体是由永久磁铁（如铁氧体或铷铁）的磁 砖拼砌而成。它的结构主要有两种，即环型和轭 型。
优点是：造价低，场强可以达到0.3T，能产生优 质图像，需要功率极小，维护费用低，可装在一 个相对小的房间里。
缺点是：磁场强度较低，磁场的均匀度和强度欠 稳定，易受外界因素的影响（尤其是温度），不 能满足临床波谱研究的需要。
临床上磁共振成像要求磁场强度在0.05～3T范围内。一般将 ≤0.3T称为低场，0.3T～1.0T称为中场，＞1.0T称为高场。磁 场强度越高，信噪比越高，图像质量越好。但磁场强度过高也 带来一些不利的因素。
为了获得不同场强的磁体，生产厂商制造出了不同类型的磁 体，常见的磁体有永久磁体、常导磁体和超导磁体。
组成：主机、磁盘存储器、光盘存储器、控制台、主图像显 示器（主诊断台）、辅助图像显示器（辅诊断台或工作站）、 图像硬拷贝输出设备（多幅相机、激光相机）、网络适配器、 测量系统的接口部件等。主图像显示器又是控制台的一部分， 用于监视扫描和机器的运行状况。
（2）主计算机系统中运行的软件整个MRI系统从物理的观点来看可分为用户层、计算
理学或医学）内获得了六次诺贝尔奖。
6.1.2 MRI影像设备功能
现代磁共振成像系统大体结构都很相似，基本上由四个系统组成：即磁 体系统、梯度磁场系统、射频系统和计算机系统。
梯度 控制
梯度 驱动
磁体 梯度线圈
射频 线圈
接受 通道
发射 通道
脉冲程序
显示器
计算机
存储器
1．磁体系统 磁体系统是磁共振成像系统最重要、成本最高的部件，是磁 共振系统中最强大的磁场，平时我们评论磁共振设备的大小就 是指静磁场的场强数值，单位用特斯拉（Tesla，简称T）或高 斯（Gauss）表示，1T=1万高斯。
磁共振成像设备(MRI) MRI设备之基本构造 其它组成与质保
计算机系统
（二）图像重建 1、数据处理 在重建图像之前还需对A/D 转换
所得数据进行简单的处理，包括传送驱动、数据字 酌拼接和重建前的预处理等。加入标志信息，如扫 描行和列的信息、数据的类型、生理信号门控数据、 层号等等。
2、图像重建 图像重建的本质是对数据进行高 速数学运算。由于运算量很大，多采用并行计算机 来重建图像。
• 水冷机
• 定期检查压力、水温及制冷情况
• 压缩机
• 每日 查看压缩机运作情况，检查压缩机压力情况
• 液氦显示器
• 每日查看氦面情况，防止失超
• PIQT
• 每周进行IQ水模测试，定期监测成像设备的各项技术指标及可靠性能
• 主操作台及工作站
• 保持恒定的温度和湿度 • 定期除尘 • 保持空气净化
• 检查床
• 检查驱动其上下、前后的活动马达，定期给驱动转轴添加润滑油
• 光盘驱动器
• 定时储存图像 • 定期除尘 • 防潮除湿
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
设备的保养维护
• 表面线圈的保养
• 软制线圈不可过分折叠和弯曲，不得用锐利器刺伤其表面 • 固定设制的线圈不可撞击硬物 • 对表面线圈表面的脏物应用清洁剂擦干，不得用有机溶剂擦洗
MRI设备-基本结构
计算机系统
在MRI设备中，计算机系统包括各种规模的计算机、单片机、微处 理器等，构成了MRI设备的控制网络。信号处理系统可采用高档次微 型机负责信号预处理、快速傅立叶变换和卷积反投影运算。
微机系统负责信息调度（如人机交互等）与系统控制（如控制梯度 磁场、射频脉冲）。
计算机系统
• 计算机
• 定期除尘，检查风扇运转情况，保证一定的温度、湿度和空气净化度 • 定期清理文件目录，删除计算机自动生成的错误文件，整理硬盘的碎片文件，
磁共振成像设备教案
磁共振成像设备教案简介磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）是一种非侵入性的医学影像技术，利用磁场和无害的无线电波产生详细的身体结构和组织信息。
MRI广泛应用于医学领域，用于诊断和评估多种疾病，包括神经系统疾病、肿瘤、心脑血管疾病等。
本教案将介绍MRI设备的原理、操作和安全事项。
1. MRI设备原理MRI设备基于核磁共振原理工作。
核磁共振是指原子核在恒定磁场下吸收外加无线电波而发生共振的现象。
MRI设备通过创建一个强大的恒定磁场，使人体内的原子核取向于该磁场。
然后，设备会产生一系列无线电波脉冲，激发和检测原子核的共振信号。
根据这些信号，计算机可以生成详细的图像。
2. MRI设备组成MRI设备主要由以下组件组成：2.1 主磁体主磁体是MRI设备中最重要的部分之一，它产生恒定的强大磁场。
主磁体通常由超导体制成，需要冷却至极低温度才能保持超导状态。
主磁体的强度通常以特斯拉（Tesla，T）为单位进行描述，例如1.5T、3.0T等。
2.2 梯度线圈梯度线圈是用于产生空间梯度磁场的部件。
通过改变梯度线圈的电流，可以使得磁场的强度在空间上发生变化，从而实现对图像的定位和空间解析度的控制。
2.3 高频线圈高频线圈用于产生无线电波脉冲，激发和接收原子核的共振信号。
高频线圈与被检查者的身体部位紧密接触以提高信号强度和图像质量。
2.4 计算机系统计算机系统用于控制MRI设备的各个组件，并处理和生成图像。
操作员可以通过计算机的界面来设置扫描参数、观察图像和存储数据。
3. MRI设备操作步骤下面是MRI设备的基本操作步骤：3.1 患者准备在进入扫描室前，患者需要脱掉所有金属物品，并更换为无金属材质的服装。
某些情况下，可能需要患者服用对比剂或注射针对性药物。
3.2 定位操作员根据患者需要和医生的要求，选择相应的扫描协议和扫描范围。
操作员将患者放置在扫描床上，并保证所要检查的部位在扫描范围内。
磁共振成像设备简介介绍
磁共振成像设备简介介绍汇报人：日期:CATALOGUE 目录•磁共振成像技术概述•磁共振成像设备组成及工作原理•磁共振成像设备的特点与优势•磁共振成像设备的市场与发展趋势•磁共振成像设备的维护与保养建议01磁共振成像技术概述磁场与射频脉冲在强磁场中，原子核发生能级分裂，射频脉冲激发后，原子核发生跃迁并发出共振信号。
空间编码与图像重建通过梯度磁场进行空间编码，获取共振信号后，利用计算机技术进行图像重建。
核磁共振现象利用射频脉冲激发原子核，通过观察共振信号进行成像。
磁共振成像技术的原理03技术进步与普及随着科技进步，磁共振成像技术不断优化，分辨率和速度大幅提升，逐渐成为临床重要检查手段。
01早期探索20世纪初，科学家发现原子核的磁性，奠定了核磁共振的理论基础。
02第一台磁共振成像仪1970年代，第一台磁共振成像仪问世，开启了医学影像学的新篇章。
磁共振成像技术的历史与发展用于检测病变、肿瘤、血管疾病等，对某些疾病具有早期发现和诊断价值。
医学诊断用于研究生物组织的功能和代谢过程，为疾病机制探索提供支持。
科研领域如工业检测、材料科学等，应用范围较广。
其他领域磁共振成像技术的应用范围02磁共振成像设备组成及工作原理磁体系统射频系统计算机系统冷却系统磁共振成像设备的组成01020304包括主磁场和梯度磁场，主磁场产生强大的磁场，梯度磁场则用于定位和导航。
产生并发送射频脉冲，同时接收并处理从组织中返回的射频信号。
进行数据处理和图像重建。
保持设备的稳定运行，防止过热。
人体内的氢原子核具有自旋磁矩，会在主磁场中产生不同的能级。
原子核的自旋磁矩射频脉冲信号采集通过射频脉冲将氢原子核激发到高能级，然后回到低能级释放能量。
设备接收这些能量信号，经过处理后得到图像。
030201患者需要在专业人员的指导下进入扫描室，并按照要求躺在扫描床上。
患者进入扫描室设备会根据预设的扫描序列对目标部位进行扫描，期间患者需要保持静止。
扫描过程扫描完成后，数据会被传输到计算机系统进行处理和图像重建。
磁共振成像设备介绍
磁共振成像设备的发展趋势：从传统的磁共振成像设备，发展到功能磁共振成像设备，再到分子磁共振成像设备。
04
设备更新
设备从单线圈发展到多线圈
设备从二维成像发展到三维成像
设备从静态成像发展到动态成像
设备从常规成像发展到功能成像
设备从人工操作发展到自动化操作
磁共振成像设备从低场强发展到高场强
02
01
03
02
降低噪声：通过优化图像处理算法，降低图像噪声，提高图像质量
03
提高设备稳定性：通过优化设备设计和制造工艺，提高设备的稳定性和可靠性
04
降低设备成本：通过优化设备设计和生产工艺，降低设备成本，提高设备的普及率
05
提高患者舒适度：通过优化设备设计和操作流程，提高患者的舒适度和检查体验
06
谢谢
科研领域
生物医学研究：研究人体生理、病理、药理等
材料科学：研究新材料的性能、结构、制备等
02
化学研究：研究化学反应、分子结构、合成方法等
物理学研究：研究磁共振现象、成像原理、信号处理等
04
其他应用
材料科学：用于研究材料的结构和性能
生物医学：用于研究人体组织和器官的结构和功能
地质学：用于研究地球内部结构和矿产资源
06
磁共振成像设备的优缺点
优点
01
高分辨率：能够清晰地显示组织和器官的细节
02
多参数成像：可以同时获得多种参数信息，如T1、T2、PD等
03
无辐射：磁共振成像设备不使用辐射，对人体无伤害
04
多方位成像：可以获取任意方向的图像，便于诊断和手术规划
缺点
01
成像时间长：磁共振成像设备成像时间较长，需要患者保持静止状态
磁共振成像设备介绍
磁共振成像设备介绍1. 概述磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)是一种利用磁共振现象对人体或物体进行成像的无创检查技术。
它能够提供高对比度、高分辨率的图像，对于诊断疾病和观察生理过程具有重要价值。
磁共振成像设备是实现MRI检查的关键设备，下面将对其进行详细介绍。
2. 磁共振成像设备的组成磁共振成像设备主要由以下几个部分组成：2.1. 主磁体主磁体是磁共振成像设备的核心部件之一，它产生强大的静态磁场，用于对采集的信号进行定向和扩散。
主磁体通常采用超导磁体或永磁体。
超导磁体利用超导材料在极低温下产生极强的磁场，能够提供更稳定和均匀的磁场质量。
永磁体则是通过特殊磁材制造的，相对于超导磁体具有较低的成本和更小的体积。
2.2. 梯度线圈梯度线圈用于在磁共振成像过程中产生梯度磁场，通过改变梯度磁场的方向和强度，可以对磁共振信号进行空间编码，从而实现对物体内部结构的定位和分辨。
2.3. RF线圈RF线圈是用于向被检体中输入射频信号以及接收磁共振信号的设备。
它是磁共振成像设备的重要组成部分，能够产生高频的交变电磁场，激发被检体内部的磁共振信号。
2.4. 接收器接收器用于接收从被检体中采集到的磁共振信号，并将其转换为电信号进一步处理。
接收器通常包括信号放大器、滤波器、模数转换器等。
2.5. 控制与处理系统控制与处理系统负责操纵磁共振成像设备的各部分，并对采集到的信号进行处理和重建。
它通常由计算机和相应的软件组成，能够实现图像采集、重建和显示。
3. 磁共振成像设备的工作原理磁共振成像设备的工作原理是基于核磁共振现象。
当被检体置于强磁场中时，其中的原子核会受到磁场的影响，处于不同的能级。
通过向被检体中输入射频脉冲，可以使原子核从低能级跃迁至高能级。
当射频脉冲结束后，原子核会返回到低能级，并释放出能量。
这些能量以磁共振信号的形式被接收器采集，并由控制与处理系统转化为图像。
4. 磁共振成像设备的应用磁共振成像设备广泛应用于医学领域，主要用于以下方面：4.1. 诊断疾病磁共振成像设备能够提供高对比度和高分辨率的图像，可用于检测和诊断各种疾病，如脑卒中、肿瘤、心血管病等。
磁共振成像设备-1
2. 超导性及超导材料
超导性（superconductivity）指在低温下某些导体 没有电阻，导电性超过常温下的优良导体现象。 超导体（superconductor）具有超导性的物质，超 导体出现超导性的最高温度叫临界温度，通常超导 材料的临界温度非常低，在液氦温区（4K），如水 银的临界温度为4K，锡的临界温度为3.7K，铌钛合 金的临界温度为9.2K左右。
80年代MR成像进入临床应用。
引导磁共振成像发展的大事件
1930s，爱西多.艾沙克.拉比（Isidor Isaac Rabi）应用锂电子 束通过磁场，然后用无线电波轰击该电子束从而发展了分子 束磁共振，
1940s，各自独立证实了被称为“浓缩物体中核磁共振 ｛NMR｝的现象”，1952年获诺贝尔物理学奖“以表彰他们 对于核磁精密测量新方法的发展及有关的发现”
超导磁体所用的超导材料主要是铌钛（铌占 44%~50%）合金与铜的多丝复合线， 工作温度为4.2K(-269℃)，即一个大气压下液 氦的温度； 临界电流密度为3*103A/mm2 ； 临界磁场为10T。
超导磁体场强大小
B 主磁场强度: B 0KI，
I为电流；K为线圈匝数。
Nb3Ti 铌钛合金
5.磁场的逸散度
强大的主磁体周围所形成的逸散磁场,会对 附近的铁磁性物体产生很强的吸引力,使人体健 康或医疗仪器设备受到不同程度的损害、干扰和 破坏。
5高斯场范围
主磁体的种类及特点
（一）永磁型
永磁型磁体(permanent magnet)是最早应用 于MRI全身成像的磁体。用于构造这种磁体的永 磁材料主要有：
磁共振设备的组成
磁共振设备的组成磁共振设备，就像是医疗领域的一位神奇魔法师！它由好多好多重要的部分组成呢，咱就来好好聊聊。
那磁共振设备的磁体，就像是这个魔法的核心力量源泉。
它能产生强大的磁场，让人体内的原子都乖乖听话，排列起来展示自己的秘密。
你说这磁体厉不厉害？就好像是一个超级大磁铁，把一切都掌控在手中。
还有梯度系统，这可是个厉害的角色呀！它能让磁场变得有层次，有变化，就像给磁场穿上了一件花衣服，让图像变得更加清晰、细腻。
可以说，没有梯度系统，磁共振图像可就没那么精彩啦！射频系统呢，就像是个会发声的小精灵。
它发出特定的射频信号，去和人体里的原子交流，然后接收它们反馈的信息。
这一来一往的，就把人体内部的情况都给摸清楚啦。
计算机系统呢，那就是这个魔法的大脑呀！它负责处理那些复杂的数据，把乱七八糟的信号变成我们能看懂的图像。
它可不能出错，不然整个魔法可就乱套咯！再说那操作控制台，就像是魔法师的指挥棒。
医生们通过它来控制整个磁共振设备，让它乖乖地工作，给病人拍出最准确的图像。
磁共振设备的这些组成部分啊，就像一个默契的团队。
它们各自发挥着自己的作用，又相互配合，共同为了诊断疾病而努力。
你想想看，如果磁体不够强，那磁场就不厉害，图像能清楚吗？要是梯度系统不行，那图像就会模糊一片，医生怎么诊断呀？射频系统要是出问题，信息都收集不到，还谈什么看病呢？计算机系统要是算错了，那图像不就全乱啦？操作控制台要是不好用，医生怎么能得心应手地操作呢？所以说呀，磁共振设备的每个部分都至关重要，缺一不可呢！它们就像一个紧密合作的大家庭，共同为了我们的健康而努力着。
咱可得好好珍惜这个神奇的设备，让它为我们的健康保驾护航呀！这磁共振设备的组成，是不是特别有意思呢？它们共同创造了医学诊断的奇迹呀！。
磁共振成像设备教案
磁共振成像设备教案引言磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging, MRI）是一种非常重要的医学影像诊断技术。
它通过利用磁场和无害的无线电波来生成具有高分辨率的图像，能够清晰地显示人体内部组织和器官的结构。
本教案将介绍磁共振成像设备的原理、操作和相关注意事项。
一、原理磁共振成像设备利用磁场和无线电波与人体内部的原子核发生相互作用，通过对其响应的检测和处理，生成图像。
其原理主要包括以下几个方面：1.磁场生成：磁共振成像设备通过强大的磁体产生稳定的强静态磁场，常用的是超导磁体。
这个磁场使得人体组织内的原子核有一个方向性的排列。
2.无线电波发射和接收：设备通过无线电频率发射一系列脉冲，并通过线圈接收相应的信号。
发射和接收线圈一般分别放置在人体周围或内部。
3.旋进和松弛：当原子核受到外界磁场和无线电波的作用时，部分原子核的自旋方向会发生改变，产生磁共振现象。
之后，这些原子核逐渐返回到原来的状态，这个过程称为松弛。
4.信号检测和处理：设备通过接收线圈采集到的信号进行处理和分析，获得关于人体组织和器官内部结构的信息。
二、操作步骤使用磁共振成像设备需要按照以下步骤进行操作：1.预检准备：对于患者来说，在进行磁共振成像之前需要除去身上的金属物品，如首饰、硬币、钥匙等。
此外，还需要询问患者是否有带有金属的植入物、心脏起搏器等医疗设备。
2.患者定位：将患者放置在磁共振设备的托盘上，并在设备中心进行定位，使要检查的部位位于磁共振成像的扫描范围内。
3.参数设定：根据具体的检查需要，设定相应的参数，如扫描序列、层厚、选取平面等。
4.扫描开始：在所有准备工作完成后，操作人员可以开始扫描。
设备会发射一系列的无线电波脉冲，并采集相应的信号。
5.扫描结束：扫描完成后，设备会生成一系列图像，操作人员可以对图像进行进一步处理和分析。
三、注意事项使用磁共振成像设备需要注意以下事项：1.安全性：磁共振成像设备产生的磁场非常强大，对患者和操作人员的安全有一定的影响。
磁共振成像设备讲解
人体内无数的氢原子核杂乱无章的运动，漫 无方向的排列，使其磁场相互抵消，整个人 体不显磁性。
磁共振成像原理
如果在均匀的强磁场中(又 称主磁场或静磁场)，小磁 体的自旋轴将按磁场磁力线 的方向重新有序排列。但有 序排列的质子并不是静止的， 而是作快速的锥形旋转运动， 即原子核在绕着自身轴旋转 的同时，又沿着主磁场方向 做圆周运动，我们把质子磁 矩的这种运动称之为进动或 旋进。
核磁共振空间定位方法开拓者 (Paul Lauterbur)
1977年达马迪安等人建成了人类 历史上第一台全身MRI设备，并 于1977年7月3日取得第一幅横 断面质子密度图像（用时长达4 小时45分钟）。
MRI设备发展回顾
近年来，MRI技术飞 速发展，高性能梯度 磁场、开放型磁体、 软线圈、相控阵线圈 以及计算机网络的应 用，显示出MRI设备 的硬件发展趋势。
E
GO
重复时间（TR）
重复时间的定义
重复时间是指从第一个RF 激励脉冲出现到下一个周 期同一个脉冲出现时所经 历的时间。
在MR扫描中，每个相位 编码步需要一个周期，因 此在扫描分辨率确定的前 提下，TR是扫描速度的决 定因素。
此外TR还是图像对比度的 主要控制因子。
D
BACK
回波时间（TE）
磁性核在磁场中的进动
进动速度用进动频率表示， 即每秒进动的次数。进动频 率决定于质子所处的外磁场 场强。外磁场场强越强进动 频率越高。
MRI发展简史
1967年，约翰斯等人首先利 用活体动物进行实验，成功地 检出动物体内分布的氢、磷、 和氮的MR信号。
1970年，美国纽约州立大学 的达马迪安对已植入恶性肿瘤 细胞的老鼠进行了MR实验， 发现正常组织与恶性肿瘤组织 的MR信号明显不同，而且受 刺激组织的偏转磁矩回复至稳 定状态的过程中，会发出两类 不同信号：T1、T2弛豫信号。
磁共振成像PPT教案
常导型磁体
与超导型一样也是由导线缠绕成圆桶状线 圈，通电后产生磁场，磁场磁力线方向与 磁体圆桶轴平行，与检查病人的长轴平行， 也有与之垂直者。 磁体的导线不是由超导材料制成的，有 明显的电阻，消耗电能。 优点：造价较低，不需要补充冷却剂； 可随时切断电源，关闭磁场。 缺点：需要消耗大量的电能，而且产热 量大；磁场只能达到中、低场强，临床使 用的多为0.2～0.5T，磁场的均匀度较低。
磁场中自旋之间的相位
旋进过程中Z轴的矢量方向不变，相位一致的 磁矢量叠加成宏观纵向磁化矢量MZ； XY平面的矢量因为绕Z轴旋转使其方向不断 发生变化。磁场中进动μ在XY平面分量的相位 不断变化，没有外界能量介入时自旋系统的M 在XY平面内相互抵消，不能形成宏观磁化矢 量MXY。 RF脉冲激发后，使处于激发态并在XY平面继 续绕Z轴进动的自旋的相位趋于一致，叠加形 成横向磁化矢量MXY，此时M的方向发生变化， 离开平衡态位置。
弛豫概念
实际成像中RF对自旋系统的激发作用是 瞬间即逝，一旦RF脉冲停止，质子即迅速 由激发态向原来的平衡状态恢复， “弛豫”（relaxation）：系统由激发态 恢复至平衡状态的过程。 弛豫过程中同步发生： 纵向弛豫（longitudinal relaxation）：纵 向磁化矢量MZ逐步恢复的过程； 横向弛豫（transverse relaxation）：横向 磁化矢量MXY逐步消失的过程。
μZ为常数，说明μ 在Z轴上的投影是 不变的。
质子的进动过程，Z轴代表B0磁力线方向， 箭头代表某一方向的自旋质子的矢量即质
子的μ ，其长短代表μ的大小。
质子进动的频率非常快，每秒进动的次数
磁共振成像设备培训教材
磁共振成像设备培训教材1. 简介磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）是一种非侵入性的医学影像技术，利用核磁共振现象对人体进行成像和诊断。
MRI技术相比于传统的X光、CT等成像技术拥有更高的分辨率和对软组织的更好表现能力，因此在临床上得到广泛应用。
本教材将介绍磁共振成像设备的基本原理、操作流程和常见故障处理方法，帮助使用者更好地理解和操作MRI设备。
2. 基本原理2.1 核磁共振现象核磁共振现象是磁共振成像技术的基础。
它是指在强磁场作用下，物质中的原子核会吸收电磁波并重新辐射出特定的信号。
这些信号可以被接收和分析，从而形成影像。
2.2 磁共振成像原理磁共振成像通过对被成像物体施加强磁场、射频脉冲和梯度磁场的组合作用，使得被成像物体的原子核发出特定频率的信号。
通过接收和分析这些信号，可以重构出被成像物体的内部结构。
3. 设备操作3.1 设备启动与关机在启动和关机MRI设备之前，需要进行一系列的准备工作，包括检查设备的供电、冷却系统、氮气和液氦的储存情况，并确保设备连接正常。
3.2 成像参数设置在进行成像之前，需要设置一系列的成像参数，包括扫描序列、扫描范围、扫描时间和分辨率等。
这些参数将直接影响到成像结果的质量和准确性。
3.3 患者准备在进行MRI扫描之前，需要对患者进行一系列的准备工作，包括询问患者病史、了解患者的身体情况、确保患者没有金属物品和植入物等。
3.4 图像采集在进行图像采集时，需要将患者放置在合适的位置，并根据设备要求调整患者的位置和姿势。
然后，操作者需要选择合适的扫描序列和参数，进行图像采集。
3.5 成像质量控制在进行图像采集之后，操作者需要对采集到的图像进行质量控制，包括检查图像的清晰度、对比度和几何畸变等。
如果发现图像质量不佳，需要调整成像参数或重新采集。
4. 常见故障处理4.1 设备故障在使用磁共振成像设备的过程中，可能会遇到各种设备故障，比如供电故障、冷却系统故障和扫描系统故障等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第六节 磁共振成像设备质量保证
梯度伪影的原因： ① 梯度场的非线性引起几何 结构失真。梯度强度和线性 关系失真越厉害，所成像的 几何结构失真也越厉害。
涡流导致梯度非线性
第六节 磁共振成像设备质量保证
② 梯度系统控制电路故障，可能导致某个轴直流偏置 增大，或梯度切换不良，造成伪影。
③ 梯度线圈的工作在交变的大电流状态，工作时梯度 场快速变化所产生的力，使梯度线圈发生强烈的机械 振动，给图像带来伪影。
FOV不变，矩阵越大则体素越小，空间分辨率越高 ；矩阵不变，FOV越大则体素越大，空间分辨率越 低。 空间分辨率还与相位、频率编码有关的梯度场升降 幅度变化有关。
第六节 磁共振成像设备质量保证
2.线性度 图像的线性度是称为几何畸变，是描述MR 图像几何变形程度的指标。用图像中两点的距离与被 测物体相应两点实际尺寸相比较，计算线性度。一般 用畸变百分率表示，即：
医学影像设备学 第五章 磁共振成像设备
第六节 核磁共振质量保证
上海理工大学
姚旭峰
目录
一、MRI设备质量保证主要参数 二、磁共振成像设备性检测模体
三、磁共振成像伪影
第六节 磁共振成像设备质量保证
MRI设备质量保证指整个系统的质量体系，包括主体 设备质量、操作技术、周围配套设备的质量状况等。 对设备实施质量保证的目的是使诊断准确及时，减少 病人在受检过程中的危险、不适感和降低诊治过程中 的消费，提高医院的诊治效率。 用于质量保证的测量通常是对试验物体如模模体拟进 行的。
半高宽可以用Hz为单位，也可以用ppm为单位，二 者的关系为
FWHM（ppm）=
FWHM
42.576 B 0
Hz
第六节 磁共振成像设备质量保证
3. 射频翻转角的准确性
可通过单脉冲的梯度回波序列如FLASH、GRASS 或FISP等进行测量。 将一可产生均匀信号的模体置于磁体物理中心，启 动扫描后便可记录ROI的信号强度。
第六节 磁共振成像设备质量保证
二、磁共振成像设备性检测模体 （一）模体材料
模体（phantom）是各种检测标准中常说的检测物 ，即测试所用的模拟人体物。模体又称为水模。 MRI模体材料应具有化学和热稳定性，在存放期间 不应有大的变化，否则会影响参数测量。模体材料 的T1、T2及质子密度应满足以下要求： 100ms<T1<1200ms，50ms<T2<400ms，及质 子密度≈H2O密度。
磁共振成像设备的主磁体有哪几种类型：比较几种磁体类型的 优缺点。 超导磁体有何优缺点？ 匀场有哪些类型?如何匀场?
简述梯度系统组成及磁共振信号的空间定位原理。
梯度系统产生的涡流对成像有什么影响?如何解决? 评价梯度系统性能的参数有哪些?
简述射频系统的组成及其工作原理。
第六节 磁共振成像设备质量保证
（二）Magphan模体
Magphan模体是美国模体实验室设计的一种磁共振 模体，此组合型Magphan模体可进行横断面、冠状 面和矢状面及斜面的成像，可检测：
①信噪比；②均匀度；③几何畸变(空间线性)； ④扫描层厚和连续性；⑤空间分辨率； ⑥低对比分辨率；⑦伪影； ⑧T1、T2的测量(灵敏度的检测)等参数。
第六节 磁共振成像设备质量保证
射频不均匀伪影的主要解决方案有两种：
①采用滤过技术。这实际上是一种图像后处理技术， 使距离线圈不同远近的组织信号尽可能的较为接近。 ②利用表面线圈敏感度信息与体线圈比对的方法。在 使用平行采集时需要事先利用快速序列来获取线圈敏 感度信息，这些信息除了可以用于平行采集技术外， 还可用于近线圈效应的校正。
第六节 磁共振成像设备质量保证
（二） 信号强度参数
1. 信噪比 信噪比是指图像的信号强度与噪声强度的比 值。 信号强度是指图像中某一感兴趣区内各像素信号强度的 平均值；
噪声是指同一感兴趣区等量像素信号强度的标准差。
由图像计算得到的信噪比是对整个磁共振成像系统信噪 比的综合反映。
第六节 磁共振成像设备质量保证
均匀度UΣ可用下列公式计算：
Smax S min U 1 - S S 100% max min
其中，Smax为所测区域中信号最大值，Smin为所测区 域中信号最小值。
第六节 磁共振成像设备质量保证
（三）几何参数
1.空间分辨率 空间分辨率是指MR图像对解剖细节 的显示能力，实际上是成像体素的实际大小，体素 越小，空间分辨率越高。
Байду номын сангаас
第六节 磁共振成像设备质量保证
三、磁共振成像伪影 伪影（又称鬼影Ghost）是 指成像和信息处理过程中人 体并不存在的错误特征，致 使图像质量下降。如心脏的 搏动伪影，血管的流动伪影 ，腹部的呼吸运动伪影等。
第六节 磁共振成像设备质量保证
1. 磁共振梯度伪影 梯度 系统故障导致的伪影一般 出现在图像的编码方向， 有的贯穿整幅图像，有的 表现为被扫描体轮廓的条 纹，图像无法重聚。有的 在频率或相位编码方向有 明显的几何结构失真。
第六节 磁共振成像设备质量保证
5．人字形伪影 人字形伪影表现为整幅图像中重叠 有类似于织物条纹或网格的干扰伪影，又称网格伪 影。尖峰干扰将造成K空间中的“坏点”，傅里叶变 换后，这些坏点将在最终的图像中表现为网格状伪 影。
第六章 磁共振成像设备
思考题
磁共振成像系统有哪几部分组成?它们各起什么作用?
梯度线圈故障伪影
第六节 磁共振成像设备质量保证
2．射频伪影 由于受MRI设 备内部或外来的射频场干扰 造成的图像伪影称为射频伪 影。射频伪影通常表现为明 暗相间的点状结构排成线状 ，类似拉链，又称为拉链伪 影。
第六节 磁共振成像设备质量保证
3．射频不均匀性伪影 表面线 圈包括相控阵线圈接收 MR 信 号在整个采集容积区域是不均 匀的，越靠近线圈的部位采集 到的信号越高，而越远离线圈 的部位采集到的信号越低，这 种现象被称为近线圈效应，也 被称为射频不均匀伪影。
信号强度有功率或角度两种表示法。特定模体的RF 功率参考值一旦确定，可在此基础之上快速测定RF 翻转角来判断RF系统的状态。
第六节 磁共振成像设备质量保证
4. 涡流补偿 典型的检测周期为半年，但在机器全 面维修、调整、升级后必须进行测试。 5. 梯度场强度校准 典型的检测周期为半年，每次 调整、维修、升级梯度系统后必须进行测试。
LR LM 畸变百分率 100% LR
LR是实际距离，LM是测量距离。。
第六节 磁共振成像设备质量保证
3.层面几何特性参数 层面几何特性参数是描述成像 层面位置、厚度及层间距准确性的指标。 层面厚度是指层面轮廓线的半高全宽；层面位置是 指层面轮廓线半高全宽中点绝对位置，也即层面厚 度中心点的位置； 层间距指相邻两层之间的间隔距离，与CT的层间距 不同，后者通常是指两个相邻层面厚度中心点之间 的距离。
第六节 磁共振成像设备质量保证
4． 自由感应衰减伪影 是在自旋回波序列中由自由 感应衰减信号干扰造成的拉链状伪影称为自由感应 衰减伪影。该拉链状伪影沿频率编码方向，但位于 图像相位编码方向的中点，因此也称为中心拉链伪 影。 自由感应衰减伪影的主要对策有：①设计更为理想 的选择性射频脉冲波形。②调整射频激发的相位周 期。③采用扰相梯度，使多余的横向磁化矢量失相 位。
第六节 磁共振成像设备质量保证
一、MRI设备质量保证主要参数
用于MRI设备质量保证的参数可分为非成像参数、 信号强度参数和几何参数等三类。 （一）非成像参数
非成像参数是指与MR信号强度和图像没有直接关系 的参数，如共振频率、磁场均匀性、射频翻转角的 精确度、涡流补偿、梯度场强度校准等。
第六节 磁共振成像设备质量保证
信噪比的检测模体是均匀水模。 图像的SNR与静磁场强度、采集线圈、脉冲序列、 TR、TE、NEX、层厚、矩阵、FOV、采集带宽、 采集模式等很多因素有关，实际上应用时需要对上 述参数进行适当调整，以保证图像的SNR。
第六节 磁共振成像设备质量保证
2. 均匀度 均匀度是指图像的均匀程度。均匀度检测 使用的模体也是均匀模。
第六节 磁共振成像设备质量保证
有许多材料可用于MRI模体，这些材料大多是含有大量 质子的凝胶和不同顺磁性离子的水溶液。列出了一些材 料的弛豫时间。
几种常用模体试剂的弛豫时间（0.5T，20MHz）
溶剂 CuSO4 NiCl2 1，2-丙二醇 MnCl2 浓度 1～25mmol 1～25mmol 0～100% 0.1～1mmol T1/ms 860～40 806～59 2134～217 982～132 T2/ms 625～38 763～66 485～72 －
1. 共振频率
MRI系统的共振频率是指由拉莫尔公式和静磁场所 确定的射频波频率，也是整个射频发射和接收单元 的基准工作频率。
共振频率的变化一般是由静磁场的漂移所致。 每次开机之后需对其进行校准，属于日常质量保证 检测项目。
第六节 磁共振成像设备质量保证
2. 磁场均匀性 通过测量某一特定波峰的半高宽（ full width at half maximum， FWHM）可得到 磁场均匀性。