超导型磁共成像系统

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磁共振成像基础知识

磁共振成像基础知识

IR序列M的变化过程
IR序列特点
IR序列具有强T1对比特性; • 可设定TI,饱和特定组织产生具有特征
性对 比图像(STIR、FLAIR); • 短 TI 对比常用于新生儿脑部成像; • 采集时间长,层面相对较少。
STIR序列(Short TI Inversion Recovery)
在IR恢复过程中,组织的MZ都要过0点,但时间不 同。利用这一特点,对某一组织进行抑制。
超导型
优点:1.场强高(0.5-3.0T) ;2.磁场稳 定均匀;3.成像速度快,图象质量好。
缺点:1.造价高;2.需要补充液氦和 液氮;日常维护费用高。
梯度线圈
梯度线圈性能的提高 磁共振成像速度加 快
梯度线圈性能指标 梯度场强 20mT/m 切换率 50mT/m.s
脉冲线圈
作用:激发人体产 生共振;采集MR信 号
质子密度加权像
长TR、短TE——质子密度加权像,图像特点:
组织的 H 越大,信号就越强; H 越小,信号 就越弱。
脑白质:65 % 脑灰质:75 % CSF: 97 %
常规SE序列的特点
最基本、最常用的脉冲序列。 得到标准T1 WI 、 T2 WI图像。 T1 WI观察解剖好。 T2 WI有利于观察病变,对出血较敏感。 伪影相对少(但由于成像时间长,病人易
180- 90-{180-Echo}n
180°脉冲反转脉冲结束后,无MXY的存在,MZ开 始恢复,等MZ过了0点后,在时刻 t=TI (Time of In version反转时间),再施加一个 90°脉冲(此后的脉 冲方式同SE),再施加180°脉冲,就可以得到回波信 号。IR序列的TR一般为1800~2500ms,而TI=400~60 0ms。

核磁共振硬件系统结构详细介绍

核磁共振硬件系统结构详细介绍
低 高
需要大量冷却水
常导型铁轭 有限0.4T 垂直 中 取决于电源 低 中(各向不匀, 需要补偿) 低到中 立即切断电源 中到大 极重(10-20)
低 中
需要冷却水
永磁型轭型 有限0.4T 垂直 中 取决于温度 低 中(各向不匀, 需要补偿) 低到中 不可能 中到大 极重(10-50) 较轻 中 无
技术特征 磁场强度 磁场方向 匀场 稳定性 外部干扰屏蔽 梯度涡流场
干扰场范围 紧急停机时间 尺寸 重量
购买价格 能量使用
冷却
MRI系统不同磁体类型比较
超导型 高 轴向 好 好 明显 大(需除低温容器外, 无 需要液氦
常导型空气磁芯 有限0.3T 多数轴向 中 取决于电源 无 小(取决于线圈框 架设计) 中 立即切断电源 大 适中(1.5)
线圈中的电流在系统安装期间确定并保持不 变,直到有工程师进行再匀场时才改变;
有源匀场使用的线圈绕组有三类:超 导匀场线圈、常导匀场线圈和梯度线圈
超导匀场线圈
常导匀
主磁场线圈
场线圈
位于磁体低 温容器内
梯度线圈 位于孔径内
GE : SII , SIII magnet
1.5T 18 个超导匀场线圈(高阶) 隔热屏散热系统(压缩机和冷头) 排气系统和电流探头直插式 低温容器流速表和压力表便于观察 液氦侧罐口,易于补充
技术特征超导型永磁型轭型永磁型环形磁场强度有限03t有限04t有限04t有限02t磁场方向轴向多数轴向垂直垂直垂直或轴向取决于电源取决于电源取决于温度取决于温度外部干扰屏蔽明显需补偿或有源屏蔽取决于线圈框架设计中各向不匀需要补偿中各向不匀需要补偿干扰场范围大需要屏蔽低到中低到中低到中紧急停机时间紧急失超立即切断电源立即切断电源不可能不可能尺寸很大重量重46适中15极重1020极重1050较轻能量使用除低温容器外冷却需要液氦需要大量冷却水需要冷却水dewaradiabaticiiliquidnitrogenliquidhelium20k70k80kheliumleveliii

磁共振成像基本知识PPT课件

磁共振成像基本知识PPT课件

波谱成像(Spectroscopic Imaging):通过分析组 织中的化学成分来提供分子层面的信息,有助于肿瘤 和代谢性疾病的诊断。
靶向成像(Targeted Imaging):通过使用特异性 标记的分子探针,对特定分子或细胞进行成像,为个 性化医疗和精准诊断提供了可能。
04 磁共振成像应用
医学诊断
成本与普及
磁共振成像设备成本较高,限制了其 在基层医疗机构的普及。未来需要降 低设备成本,提高可及性。
磁敏感加权成像(Susceptibility Weighted Imaging, SWI):利用组织磁敏感性 的差异进行成像,能够显示脑部微出血、铁沉积等病理变化。
分子成像技术
化学交换饱和转移成像(Chemical Exchange Saturation Transfer, CEST):利用特定频率的射频 脉冲来检测组织中特定化学物质的变化,对肿瘤和炎 症等疾病的诊断具有潜在价值。

快速扫描技术
研究更快的扫描序列和算法,缩短 成像时间,提高检查效率,减轻患 者长时间处于扫描腔内的压力。
多模态成像融合
结合磁共振成像与其他影像技术( 如CT、PET等),实现多模态成像 融合,提供更全面的医学影像信息 。
新应用活动和功能连接,深入 了解神经系统和认知科学领域。
磁共振成像的优势与局限性
高软组织分辨率
MRI对软组织结构有高分辨率,能够清晰显示脑、关节、肌 肉等组织的细微结构。
无骨伪影干扰
MRI不受骨骼的影响,能够清晰显示周围软组织的结构。
磁共振成像的优势与局限性
01
02
03
检查时间长
由于MRI需要采集大量数 据,检查时间相对较长。
金属植入物限制

磁共振成像系统组成

磁共振成像系统组成

1.5/3.0T区别
为了说明我们引入净磁化矢量的概念,氢 质子在强场强下不会全部沿磁场方向排布, 一部分沿着磁场方向,一部分反方向,净磁 化矢量与场强和温度有关系
超导现象 超导材料在某一温度绝对零度下电阻为0,在 一个回路中没有电阻,理论上电流就会永恒流 动。流动的电流就会有磁场。
H = N × I / Le H-磁场强度 N-励磁线圈匝数 I-电流 Le-有效磁路长度
再假设一下,我们前面讲到过梯度场的选层的作用。那么若主磁场不均匀
,选层时就会受到附近相同场强下发生偏转氢质子产生的信号的干扰。
匀场并不是要求磁体洞内所有区域都保持均匀,而是能够确保 被扫描的区域保持均匀就可以了。
均匀区域越大,匀场的难度也就越大,这在一方面也解释了 为什么超导磁共振系统想要把磁体洞口的直径做大哪怕一点都 是相当难得的技术突破
操作间 操作计算机所在房间,医生控制扫描的房间 操作间内设备较为简单,主要包括以下部分:
1. 主控计算机,控制MRI系统,同时还负责跟外界Dicom协议 设备进行数据通信。 2. 显示输入设备,医生用起进行操作并观察
磁体间,主磁体所在房间,是MRI系统的核心,病人接受扫 描也是在这个房间,因此磁体间又称作检查室 磁体间是MRI系统的核心,主磁体所在的房间,因此这个房 间首先是充满磁性的,因此任何铁磁性物质都不能带入这个 房间。与扫描相关的线圈均在这个房间内,系统主要包括: 1. 梯度线圈,用来产生梯度场 2. 射频发射线圈,发射用于激发的射频能量 3. 射频接收线圈,用于接收弛豫信号 4. 病人床,支撑病人,并进行自动扫描定位 5. 其它辅助系统,诸如病人通信系统,病人通风系统等
为了保证线圈处于超导状态,磁体内部温度需要足够低,目前 主流磁体的内部使用液氦作为冷却液,液氦的温度4.215K, 约等 于-269℃。

北京大学科技成果——超高场核磁共振成像系统

北京大学科技成果——超高场核磁共振成像系统

北京大学科技成果——超高场核磁共振成像系统
项目简介
超导高场核磁共振成像系统是利用超高场超导磁体(7.0T、9.4T、11.7T)和核磁共振成像技术对小动物、生物样品、有机材料、石油岩心等样品实现高分辨率的成像,它采用零液氦消耗、超高场磁体、软件无线电控制、高灵敏射频接收等技术大幅度提高核磁共振成像效果,项目将打破国外公司垄断,具有广阔的市场前景。

应用范围
该项目可应用于生物医学、脑科学、制药、石油、食品、石化等领域。

其中DWI、DTI、fMRI等成像技术可用于人脑功能的动物模型研究;T1W、T2W、CSI等成像技术可用于癌症等疑难病动物模型研究、药物安全性及可靠性、药物动力学、给药剂量及方式等研究。

项目阶段
该项目具有完整自主知识产权,在核磁共振成像系统硬软件及其集成技术,已实现了0.5T、1.0T、3.0T、7.0T、9.0T核磁共振成像成像系统样机,具有良好的研发基础和优秀的技术及管理团队,具备实现超高场核磁共振成像系统产业化项目能力。

知识产权
已申请相关专利。

合作方式
技术转让、技术许可、技术入股。

磁共振的原理与结构

磁共振的原理与结构
2、进动的质子相位一 致,做同步同速运动, 使得在横轴方向上的 磁化矢量得以叠加, 并产生一个新的横向 磁化矢量, RF脉冲的 强度越大,持续时间 越长,横向进动偏转 的角度就越大。
(六〕核磁共振弛豫
当质子系统达到饱和状态后,停止RF 磁场后,激励过程结束。随后,吸收能 量跃迁到高能级的质子将释放吸收的能 量,很快回到外加磁场原先排列的平衡 位置,这一过程称为核磁弛豫。 横向磁化矢量逐渐消失,称为横向弛豫 纵向磁化矢量恢复原状,称为纵向弛豫
(二)外磁场对原子核自旋的影响
当外部施加一个恒定磁场后,则质子 沿外加磁场方向排列,产生净磁化。
1.低能级--自旋方向 与磁场方向一致 2.高能级--自旋方向 与磁场方向相反
(二)外磁场对原子核自旋的影响
在外磁场作用下,低能级的质子数目 要多于高能级的质子,在大量原子分布 的情况下,原子在不同能级上分布的数 目与温度与外磁场强度有关。

RF
功 率



大 器
发 射 线 圈
人 MR 接



线


接 收 器
射频(RF)线圈
射频线圈的作用是发射RF脉冲,对被检体 质子进行激励,并检测被检体的MR信号。
用于发射射频建立射频磁场的射频线圈 叫发射线圈,用于检测MR信号的射频线圈叫 接收线圈。
有的线圈可在不同的时期分别完成发射 和接收任务,如体线圈;而有的只能用于接 收信号,如大部分表面线圈。
耗电量大,需大量水冷却,运行维 护费用高,场强一般小于0.3T。
2、磁体类型
(3)超导型磁体:
由电流通过导线产生磁场,但导线为超导 材料,置于液氦之中,温度为-273℃,此时 线圈电阻为零。

磁共振成像设备的工作原理

磁共振成像设备的工作原理

磁共振成像设备的工作原理磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)是一种通过利用核磁共振现象来获得人体组织图像的医学检查技术。

它可以提供高分辨率、无创伤的全身解剖图像,对病理性变化早期的发现和定量分析具有重要意义。

那么,磁共振成像设备是如何工作的呢?下面将详细介绍MRI设备的工作原理。

首先,磁共振成像设备包括主磁场系统、梯度磁场系统和射频系统。

主磁场系统是整个设备的核心,产生一个极强的定向磁场,通常为1到3特斯拉。

这个磁场可以将人体内的核磁共振信号分离出来。

在主磁场的作用下,人体内的水分子和其他核自旋(比如氢原子核)会产生一个差异很小的能级分裂。

然后,梯度磁场系统起到定位的作用,通过改变磁场的强度和方向,可以选择性地激发和感应特定区域的核磁共振信号。

接下来,利用射频系统,通过传送一系列射频脉冲激发患者体内的核自旋。

这些射频脉冲将导致核自旋从基态向激发态跃迁,并在脉冲结束后,核自旋会回到基态并释放出能量。

这些释放的能量即为核磁共振信号。

为了获得高质量的MRI图像,必须对核磁共振信号进行针对性的频率分析和空间编码。

频率分析是指将复杂的核磁共振信号转换为频率分量,以获得不同的核磁共振频率信息。

而空间编码则是指通过改变梯度磁场的强度和方向,对核磁共振信号在空间上进行编码。

最后,通过一系列计算和图像重建算法,将获得的核磁共振信号转换为高质量的图像。

这些算法包括傅里叶变换、滤波、插值和二维重建等步骤,以达到优化图像质量的目的。

综上所述,磁共振成像设备的工作原理主要包括主磁场系统、梯度磁场系统和射频系统的协同作用。

通过产生一个高强度的定向磁场、改变梯度磁场的强度和方向、利用射频脉冲激发和感应核磁共振信号,并通过频率分析和空间编码,最终获得高质量的MRI图像。

这种非侵入性的成像技术在临床上的广泛应用将进一步提高医学诊断的精确性和准确性。

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)是一种通过核磁共振现象来获得人体组织图像的非侵入性检查技术。

磁共振成像设备的工作原理

磁共振成像设备的工作原理

磁共振成像设备的工作原理磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种常用于医学诊断的非侵入性扫描技术,它利用磁共振原理,通过对人体组织的磁性物质的成像进行分析,得出病灶位置和病理变化的信息。

下面将详细介绍MRI设备的工作原理。

MRI设备主要由主磁场系统、梯度线圈系统、射频系统和计算机系统组成。

1. 主磁场系统主磁场系统是MRI设备的核心组成部分,它由一个超导磁体构成。

这个超导磁体能产生一个稳定的高强度磁场,通常是1.5T或3T。

这个磁场可以将人体内的水和脂肪等有机分子的原子核(如氢核、氧核等)原子核自旋取向,从而为后续成像提供必要的条件。

2. 梯度线圈系统梯度线圈系统由三个互相垂直的线圈组成,即横向、纵向和轴向梯度线圈。

这些线圈的作用是产生稳定强度和变化频率的梯度磁场,用于在空间上定位图像中不同的区域。

梯度线圈系统的变化频率决定了成像的分辨率,变化强度决定了成像的对比度。

3. 射频系统射频系统由发射线圈和接收线圈组成,它的作用是产生高频电磁场和接收返回的信号。

在成像过程中,射频系统会向人体内部提供一个高频脉冲电磁场,导致人体内的原子核自旋发生能级跃迁。

原子核回到基态时,会发送出一个特定的信号,通过接收线圈接收并传回计算机系统进行处理。

4. 计算机系统计算机系统是MRI设备的控制中心,它负责控制整个设备的运行、数据采集、图像重建和存储。

在成像过程中,计算机会通过梯度线圈和射频线圈产生的信号,对人体内部的原子核进行测量和记录。

然后利用这些数据,通过复杂的数学计算和图像处理算法,生成最终的MRI图像。

具体工作流程如下:1. 开始扫描前,患者需要去除身上的金属物品,因为磁场会对金属产生吸引力和磁化。

2. 患者躺在MRI设备的扫描床上,床会进入主磁场系统中央,电脑通过脚踏开关控制床的位置。

3. 当主磁场系统通电后,会产生一个均匀的磁场。

此时,射频系统会向人体内部发送射频脉冲,使原子核自旋发生能级跃迁。

对医用磁共振成像(MRI)系统的计量检测介绍第一期

对医用磁共振成像(MRI)系统的计量检测介绍第一期

1 . 0 mm( 相 当于5 线对/ c m) : 采 集 矩 阵
为5 1 2 x 5 1 2 时 . 能 分 辨 出 的 孔 径 应 不
灰度 . 而重建 图像
MRI 系 统 包 括 MR信 号 产 生 和
大 于0 . 7 mm( 相 当 于7 线 对/ c m) 。
数 据 采 集 与 处 理 及 图像 显 示 两 部 分 MR信 号 的产 生 来 自大 孔径 . 具 有 三 维 空间编 码 的MR波谱 仪 . 而数 据 处 理及 图像 显 示部 分 . 则 由计 算 机 成像 系统 来 完 成 MR I 设 备 包括
的决 议 , 新 的 米定 义把c 值 固定为c =
及 的 两个约 定的基 本物理 常数 值 :
, =ห้องสมุดไป่ตู้
2 9 9 7 9 2 4 5 8 r r d s , 这样 . 具有3 0 0多年
测 量 史 的c 常 数 从 此 成 为 一 个 不 再
2 e / h= 4 8 3 5 9 7 . 9 GHz , v( 不 确
时间 人 体不 同器 官的正 常组 织与
病 理 组 织 的 是 相 对 固 定 的 . 而 且 它
如 果信 噪 比 水 平 超 标 . 表 示 该
机 重 复 性 不 好 . 影 像 上 易 出现 伪
们之 间有 一 定的 差别 这种 组 织 弛
豫 时 间上的 差别 . 是 MR I 系统 的 成 像 基 础 把 检 查 层 面 分 戍N N Y 、 Nf …・ ・
全性 能 一 般 规 定磁 感应 强 度 的相
对 误 差 不 应 大 于标 称 值 的 ± 1 0 %
是 MRI 系统 的 一 个 重要 参 数 部 分

[课件]西门子1.5T超导磁共振的成像功能演示文稿1PPT

[课件]西门子1.5T超导磁共振的成像功能演示文稿1PPT

十八
下肢静脉融合成像技术:(CE-MRV) 1、下肢深静脉CE-MRV成像技术; 2、下肢浅静脉CE-MRV成像技术。

十九

垂体及肝脏动态增强扫描成像技术
二十

乳腺成像技术

【神经纤维扩散张量成像技术 (DTI)、脑功能成像(fMRI)成像 技术目前我院装配的德国西门子 ESSONSA1.5T磁共振成像系统暂 不具备该两项功能】


水分子扩散成像技术:(DWI)

磁敏感成像:(SWI)


脑组织血流灌注成像:(PWI)


水抑制成像(FLAIR)


质子密度成像技术:(PDWI)


脂肪抑制成像:(STIR)
十一
各种水成像技术: 1、胰胆管水成像技术:MRCP; 2、泌尿系水成像技术:MRU; 3、脊髓水成像技术:MRM; 4、内耳水成像技术; 5、涎腺管造影技术。
西门子1.5T超导磁共振的成像功能演示文稿1
引言

西门子1.5T超导高场磁共振全 身成像系统,是目前国际上性 能较先进、技术最成熟、装机 量最大、临床应用最普及的一 种新型1.5T磁共振全身成像系 统。这套设备具有如下一些成 像技术功能。
磁共振成像技术发展十分迅速, 现已日臻成熟,检查范围覆盖全 身各个系统。该磁共振在各系统 成像方面有着明显的优势,它除 了能够进行常规MRI扫描外,还 能够进行许多特殊成像技术功能 。

十二

化学位移成像技术:(同反相位成 像技术)
十三
磁共振波谱分析成像技术(MRS): (该机型只能做单体素的MRS)

十四

磁共振临床应用介绍

磁共振临床应用介绍

T1加权像(T1WI)
MRI
当选择短的重复时间 (TR,200~800ms)和短的回 波(TE,15~35ms),得到的 是突出T1组织的图像,就 称之为 T1加权像。
参数 11
T 2*效应
参数 12
饱和现象
…….
加权像
MRI
磁共振成像是人体剖面的数字图像。每一 个体素的亮度灰阶值与T1、T2、质子密度以 及流动液体参数有关。而在CT只与组织的X 线衰减有关系。因此,MRI较CT可获得更多 的信息。人们通过调节各种参数,以得到突 出某个组织特征参数的图像,这种图像被称 为加权像。
中枢神经系统 呼吸系统
骨骼系统
循环系统
泌尿、生殖系统ຫໍສະໝຸດ 消化系统 内分泌系统磁共振成像检查适应症(2)
MRI
磁共振成像检查范围广泛,已涉及各种疾病的 诊断和功能检测,如:
肿瘤 炎症 血管性疾病 发育不良 畸形 外伤 中毒 退变和变性 术后复发 寄生虫 功能检测
参数
MRI
脉冲序列是指具有一定带宽、一定幅度的射频 脉冲与梯度脉冲组成的脉冲程序。
TR 180°
180°
90 º
ETL=3
回波链长是度快(速E成T像L)序列专用参数,是数 据采集速度成倍提高的重要参数。
ETL是指扫描层中每个TR时间内用不同的相 位编码来采样的回波数。

数 ……
MRI
参数 8
回波间隔时间(ETS)
参数 9
有效回波时间(ETE)
参数 10
K 空间 (k-space)
MRI 系统中使用的射频线圈既是体内氢质 子发生磁共振的激励源,又是NMR信号的探 测器。因此,提高探测器的效能,从而提高图 像信躁比(SNR),始终是MRI设备制造商所 追求的目标之一。

磁共振成像系统原理和功能结构

磁共振成像系统原理和功能结构

磁共振基本原理第一章主要讲述电荷、电流、电磁、磁感应方面的基本概念。

这里将介绍余下章节中将提到的大量的词汇。

你可以快速复习这些概念,但是要注意关键定义和一些重要的概念,因为这些概念有可能在考试中出现。

同时也包括一些对向量和复数关系的解释。

如果你有工程师的背景就请略过这些章节,否则请多花些时间研究2D、3D向量,振幅和相位、矢量和复数方面的知识。

矢量在MRI中有极其重要的作用,因此现在多花些时间学习是值得的。

静电学研究的是静止的电荷,在MRI中几乎没有太大意义。

我们以此作为开场白主要是因为电学和磁学之间有密切的关系。

静电学与静磁场非常相似。

最小的电荷存在于质子(正)和电子(负)中,集中在很小的一团或以量子形式存在。

虽然质子比电子重1840倍,但是他们有同样幅度的电荷。

电荷的单位是库仑,是6.24*1018个电子的总和,这是一个非常大的数量。

一道闪电包含10到50个库仑。

一个电子或质子的电荷为±1.6*10-19库仑。

与一个粒子所拥有的分离的电荷不同,电场是连续的。

关键的概念是相同的电荷相互排斥,不同的电荷相互吸引。

同时,你应该知道电场强度与电荷呈线形变化,和电荷的距离的平方成反比。

换句话说,如果总的电荷数增加,电场的强度也会增加,与电荷的距离越远,电场强度越弱。

将相同的电荷拉近,或将不同的电荷分开都需要能量。

当出现这种情况时,粒子就有做功的势能。

就象拉开或压缩一个弹簧一样。

这种做功的势能叫电动力(emf)。

当一个电荷被移动,并做功时,势能可以转化成动能。

每单位电荷的势能称电势能,它是电荷相对于电场的位置的函数(1/d2)。

电荷位于周边,它尽量要处于一个舒服的位置,但这也不是一件容易做到的事。

它不断地运动、做功。

运动的电荷越多,每个电荷做功越多,总功越大。

运动的电荷叫做电流。

电流的测量单位为安培(A)。

第一个电流图描绘的是电池产生直流电(DC)。

电厂里的发电机产生的是变化的电压,也称为交流电(AC)。

MRI-1-概述

MRI-1-概述

2.磁共振波谱分析(magnetic resonance spectroscopy, MRS) 目前检测体内化学成分唯一的无创性手段, 可精确测定很小单元体积内组织特定成分 的含量。 MRS在高均匀性的强磁场中,利用化学位移 对应的频谱分析,能揭示组织内生理、生 化(蛋白质等)的情况。
(1)磁共 振 波谱:将磁共振信号记录在与 其频率相对应的波谱纸上,就可以得到磁 共振波谱(nuclear magnetic resonance spectroscopy,NMRS)。 与磁共振成像不同的是磁共振波谱主要检 测的是组织内的一些化合物和代谢物的含 量以及它们的浓度。
2.梯度磁场 包括梯度线圈和梯度发生系 统。梯度线圈是装在磁体内用于产生x、y、 z三维空间线性变化的梯度磁场的,是三个 正交的直流线圈。
3.射频磁场 包括射频线圈和射频发生系统。 射频线圈装在主磁体梯度线圈内径和成像 体的外径之间。产生的射频场与主磁场垂 直,主要用于激励核子出现共振现象(或 接收信号)。
4.匀场磁场 匀场磁场由垫补线圈(或称 校正线圈)产生,是常导或超导材料绕制 的较小电流线圈,用于提供辅助磁场以补 偿磁共振系统中主磁场的不均匀性。也可 用铁片进行匀场。
(二)谱仪系统 它是整个MRI设备的控制核心。其作用为: (1)根据计算机控制台提供的脉冲序列参数, 产生序列脉冲并将其输出到梯度功率放大器 和射频功率放大器进行脉冲功率的放大。 (2)对接收线圈接收到的MR信号经由前置放 大器(简称前放)放大后进行数据的采集, 并将采集到的数据送往计算机控制台的主机 进行原始数据的处理、图像的重建、显示等。
(三)计算机图像重建系统 计算机控制台的主机进行原始数据存储、 处理、图像的重建及显示,最后将MRI 图像送到输出设备如激光照相机进行硬 拷贝输出。

12t超导磁体结构

12t超导磁体结构

12t超导磁体结构12T超导磁体是一种能够产生强磁场的器件。

它在多个领域中有着广泛的应用,包括核磁共振成像、粒子加速器、磁共振治疗等。

本文将介绍12T超导磁体的结构和工作原理。

12T超导磁体由多个组件构成,包括超导线圈、冷却系统、保护系统等。

超导线圈是12T超导磁体的核心部分,它由超导材料制成,能够在低温下实现零电阻的输运。

超导线圈通过外部电流的通入产生强大的磁场,达到12T的磁场强度。

超导线圈通常由多个线圈组成,以增加磁场的均匀性。

这些线圈被安置在一个支撑结构中,以保持稳定的位置和形状。

同时,为了提高线圈的机械强度和热稳定性,通常还会在超导线圈中加入增强材料,如玻璃纤维增强塑料。

为了保持超导线圈的低温状态,12T超导磁体还需要一个冷却系统。

常用的冷却方法有液氦冷却和制冷机冷却。

液氦冷却是最常见的方法,因为液氦在低温下具有很高的冷却效果。

液氦通过管道输送到超导线圈中,将其冷却至超导临界温度以下,以实现超导状态。

保护系统是12T超导磁体中非常重要的一部分。

由于超导线圈在工作过程中非常脆弱,一旦超过其允许的电流或磁场范围,就会发生失超现象,导致超导线圈损坏。

因此,保护系统能够及时检测到超过临界值的情况,并采取相应的措施,如切断电流或引入释放阻尼,以保护超导线圈的安全。

除了以上组件,12T超导磁体还需要一个电源系统来提供电流,并且需要一个控制系统来实现对磁场强度和稳定性的控制。

电源系统通常由恒流源和电流反馈回路组成,以确保超导线圈中的电流能够稳定地维持在所需的数值。

控制系统通过监测和调整电流和温度等参数,实现对磁场强度的精确控制。

12T超导磁体在实际应用中有着广泛的用途。

在核磁共振成像中,它能够产生强大的磁场,提高成像的清晰度和分辨率。

在粒子加速器中,它能够加速粒子到更高的能量,从而实现更高能量的粒子碰撞实验。

在磁共振治疗中,它能够产生足够强的磁场,以实现对肿瘤等疾病的治疗。

12T超导磁体的结构和工作原理使其成为一种重要的磁场产生器。

东软1.5T磁共振(NSM-S15)推介书

东软1.5T磁共振(NSM-S15)推介书

敬呈:医院NSM-S15超导MRI项目推荐书沈阳东软医疗系统有限公司郑州盛田医疗设备有限公司目录一、沈阳东软医疗系统有限公司简介 (3)二、NSM-S15超导MRI的特点 (5)1.强大的硬件配置 (5)2.综合扫描工具包功能及扫描序列 (8)三、NSM-S15超导MRI系统描述 (10)四、NSM-S15超导MRI的配置清单 (17)五、东软医疗产品购销合作方式 (20)六、东软医疗超导1.5T磁共振的售后服务 (22)一.沈阳东软医疗系统有限公司简介东软医疗系统有限公司(简称“东软医疗”)成立于1998年,是中国领先的医疗系统和数字化医院全面解决方案提供商。

东软医疗以我国领先的解决方案提供商东软集团为技术和资源依托,是中国目前最大且唯一能生产全部四大医学影像设备的专业公司,也是国家数字化医学影像设备工程技术研究中心唯一的挂靠建设单位。

公司在沈阳建有16万平方米的数字医疗产业园区和4万平方米的“虚拟制造中心”,经过十年的积累,公司已拥有CT系列、MRI系列、X线系列、彩超系列、激光成像系列、放射治疗系列、核医学系列、临床检验系列、监护系列、软件系列、耗材系列等11大系列50余种产品,其中CT和MRI系列产品获得了美国FDA和欧洲CE认证。

2004年,东软医疗和飞利浦共同投资组建“东软飞利浦医疗设备系统有限责任公司”,共同建立起面向全球的研发和生产基地。

通过双方在研发、生产、管理等领域的深入合作,东软医疗在国内国际市场上获得了长足的发展。

截止目前为止,东软医疗产品已经销往国内20多个省、市、自治区,仅大型医疗设备的用户近5000家;在国际市场,东软医疗已构建起以美国分公司为支点、辐射全球的销售服务网络,产品销往美国、意大利、俄罗斯、巴基斯坦等全球三十多个国家和地区。

面向未来,东软医疗将基于“5i” (imaging影像设备、information信息处理、intelligent 智能辅助、intranet内部互联、internet远程医疗)这一科学的数字化技术架构,从诊断、治疗、检验、监护、服务等几方面提供更加全面的数字化医院解决方案,并通过不断的技术创新和质量改进,为客户提供优质的医疗产品和服务。

磁共振成像系统多次失超探讨

磁共振成像系统多次失超探讨

磁共振成像系统多次失超探讨前言磁体是磁共振的心脏,液氦就是保护心脏的血液。

磁体需要浸泡在大量的液氦中实现超导,超导是指导体中的电阻接近或为零。

如机器因各种原因造成失超,机器无法使用,给医院和患者带来极大的影响。

我院于2013年8月购置一台某品牌磁共振成像系统。

该设备自2019年5月至2020年1月,在9个月期间共发生3次失超故障,对医院造成重大经济损失,对医院的日常诊疗工作造成巨大冲击,导致患者病情诊断困难、住院日增多、费用增多、医疗风险增加。

几次失超故障的原因,厂家给出的结论是“自然失超”,大致意思为自然状态下不明原因失去超导状态。

何谓超导状态及失超状态。

超导状态是指某些导体在一定温度条件下(一般为-269℃)电阻为零的性质。

人们把处于超导状态的导体称为超导体,超导体电阻为零,电流通过超导体时不会发生热损耗,而且可以毫无阻力地在导线中形成强大电流,进而产生强大的磁场。

超导磁共振使用液氦作为制冷剂,铌、钛合金作为导体,超导体制成的线圈在液氦浸泡的超低温环境下,通过几百安培的强大电流,使之在超导体中不停流动,此时为零电阻效应,电流无任何消耗,进而形成稳定的超导磁场。

超导磁共振失超是磁体的超导线圈导体从零电阻变成大电阻,从而产生热量把液氦瞬间汽化蒸发,同时大电流趋于零电流,磁场消失,超导设备进而无法工作。

回顾性分析3次失超状态及过程1、第一次失超发生于2019年5月19日早上9:30,失超前液氦水平84.9%,尚未接近最低液氦极限(50%)。

当天早上开机前发现冷头跳停,控制盒闪烁黄灯报警。

放射科技术员马上报告设备科工程师,当即检查后发现水冷机组的风机故障,导致冷头停止运行,水温显示101摄氏度。

设备工程师启动水冷机组风机后,重新打上冷头,等待了半个小时开机,开机等待过程中发生失超,MR失超管口冒出大量“白烟”,持续约10分钟,再调出设备参数,显示液氦水平仅为25.6%。

当即向厂家报告,当天下午3点厂家维修工程师过来查看并进行封堵,并将参数、工作日志数据发回总公司分析,两天后回复“自然失超”。

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超导型磁共振成像系统Superconductor MRI1 范围本标准规定了超导型磁共振成像系统的产品分类及组成、技术要求、试验方法、标志等要求。

本标准适用于超导型磁共振成像系统(以下简称MRI )。

2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件,其随后的修改单(不包括勘误的内容)或修改版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。

GB/T191-2000 包装储运图示标志GB/T1.1-2000 标准化工作导则 第1部分:标准的结构和编写规则。

3 分类与型号3.1 分类3.1.1按管理分类属第Ⅲ类医疗器械 医用磁共振设备。

3.1.2按主磁场的结构划分属于超导型磁共振成像系统,按使用结构形式划分属于开放式(半开放式)磁共振成像系统。

按用途分属于通用型磁共振成像系统。

3.2 结构超导型磁共振系统由磁体系统、成像系统、病床系统、电源系统、冷却系统、控制系统六大系统组成。

4 技术参数4.1 静磁场强度(共振频率)偏差其标称值应不大于61050-⨯,超导型4.2 信噪比应大于100dB4.3 图像的几何畸变应不大于5%4.4 图像的均匀性应不小于75%YZB/川 —20064.5 磁场的均匀性应不大于61050-⨯4.6 磁场的稳定性不大于610125.0-⨯/h 。

4.7 高对比度空间分辨率应不大于2 mm4.8 层厚大于5 mm 时其误差不大于±1mm4.9 定位与层间距切片的定位偏差应不大于±3mm 。

层间距的偏差不大于±1mm 或小于20%。

两者取大值。

4.10 伪影叠影伪影的讯号应小于实际信号值的5%。

5 试验方法5.1.1 扫描条件记录应注意:脉冲序列、扫描参数、回波时间TE 、重复时间TR 、溶液的自旋-晶格驰豫时间(纵向驰豫时间)1T 、溶液的自旋-自旋驰豫时间(横向驰豫时间)2T 、翻转角、图像视场FOV 、数据采集矩阵大小、射频线圈负载特性、模型的描述、像素贷款和三维尺寸、接受线圈通道3dB 带宽等,层厚及数量、采集次数、射频功率的设置、图像处理。

5.1.2 使用常规的临床诊断扫描序列和重建程序。

5.1.3 环境温度应在22℃±4℃。

5.2 共振频率用特斯拉计置于磁场等中心位置测量5.3 信噪比 5.3.1 模型要求模型应由产生均匀信号的材料组成,其(头)体成像平面的最小尺寸为10 cm(20 cm)或规定区域的85%,两者取大值。

单层切片时,其切片方向上的厚度至少为层厚的两倍,(多层切片时,厚度至少为成像数量再加上两倍的最大层厚度),模型的截面应是封闭的,可以是圆的,也可以是方的。

模型中的填充材料的15T TR ⨯≤。

模型材料为透明的有机玻璃,填充液配方:1L 水,3.6g 氯化钠 NaCl 和1.955g 五水硫酸铜 4CuSO ·O H 255.3.2 试验方法把模型置于负载的射频接收线圈中心,TE 应在临床范围内选择。

负载后RF 线圈的参数应无变化。

在图像平面内FOV 应不大于射频线圈最大线形尺寸的110%,用自旋回波脉冲序列(第一回波),YZB/川 —2006层厚为≤10 mm ,相邻两个扫描时间间隔(第一次扫描结束到第二次扫描开始之间的时间间隔)应不大于5 min ,期间不得对系统进行调节或校验。

在第一幅图像内的感兴趣区(ROI)确定平均像素值为1S ,计算图像1与图像2之差为图像3的ROI 的标准偏差SD(ROI 应≥75%模型图像平面)。

根据SNR=SDS 21计算得出信噪比。

5.4 图像的几何畸变 5.4.1 模型要求模型应由一系列已知尺寸的有规则排列的物体组成,如图1,模型的材料与填充溶液和5.3.1的模型相同,其厚度应大于最大切片厚度的两倍,其测量的模型尺寸至少为最大的FOV 的60%。

5.4.2 试验方法将模型置于射频接收线圈中心,TE 和TR 应在临床范围内选择,两个像素尺寸应不大于规定测量区域的最大尺寸的1%,在等中心处扫描三个正交平面,采用自旋回波脉冲序列(第一回波)层厚≤10 mm ,对于方形图像,按图1测量通过中心的bf hd gc ae ,,,的长度。

GD=aam L L L -%100⨯式中:GD ——几何畸变;m L ——图像上测量的尺寸; a L ——模型实际的尺寸。

5.5 图像的均匀性 5.5.1 模型要求YZB/川 —2006可用5.3.1的模型5.5.2 试验方法头(体)扫描模型应是封闭,其最小尺寸为10cm 或取规定区域的85 %,取两者的大值。

把模拟产生的信号置于射频接收线圈的中央,使用TR ≤5×1T 的填充材料,TE 在临床范围内选择,在图像平面内FOV 的选择应不大于RF 线圈最大线形尺寸的110%, 选用自旋回波序列(第一回波),采用典型的多次切片,层厚≤10mm (在等中心处扫面三个正交平面),在测量的ROI 应在产生容积信号图像中心且不小于图像的75%,确定不包含边缘效应的像素的最大值和最小值,其均匀性为:U=()%100)(1min max min max ⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--S S S S式中:U ——均匀性;m ax S ——像素强度的最大值;min S ——像素强度的最小值。

5.6 磁场均匀性试验方法用高频探头(精度高于710-的特斯拉计),在直径为30cm ~45cm 的球体表面上间隔均匀的精确位置上测量至少100点以上的数据(如球面垂直方向(经度)等分12层(间隔30ο)每层均分11层(纬度)等分ο15,供135个点)。

根据实测的最大值减去实测的最小值与磁体的磁场强度平均值的比值,来计算磁场球体的均匀性。

(适用于型式检验)使用定位系统把一个直径为30cm ~45cm 球体模型置于磁体中心位置,该球体在图像上产生一个频谱,并使频率的分辨率远小于预期的峰宽,测量频谱峰值的半高宽(FWHM ),用拉姆公式转换为×610-,即为模型球体内的均匀性。

(可用于临床检验)5.7 磁场稳定性试验方法超导:把高频探头(精度高于710-)置于磁体中心,测得频率为1f ,8 h 后测得另一个频率为2f ,用公式:ff f 821- 来计算,应满足要求(其中f 为平均值)。

5.8 高对比度空间分辨率 5.8.1 模型要求模型用截面为相同材料的圆或方的孔(或棒)尺寸的两倍,孔(或棒)的长度至少为最大层厚的两倍,孔(或棒)的尺寸范围可分别为2、1.5、1.25、1.00、0.75和0.50mm(方形可用Lp/cm 来表示)。

5.8.2 试验方法模型应垂直于扫描平面,并置于RF线圈中央,对模型分别沿每个轴线进行准直,在等中心位置分别进行扫描,为了保证足够的信噪比,使用多层扫描,层厚为≤10 mm,用最小的窗宽,调节窗位至目力观察的最佳状态,观察到的最小的一排全部的孔(或棒),即为其分辨率(亦可用剖面曲线来评估)。

5.9 层厚5.9.1 模型要求模型如图2 由成90ο角交叉的两个高信号的斜面组成,高信号的斜面应当尽可能的薄,并应满足d≤FWHM/5 tgα条件(d:斜面夹缝的厚度;FWHM:被测层厚;α:扫描平面与模型斜面的T。

交角),模型的厚度应大于最大层厚的两倍,TR≥315.9.2 试验方法5.9.2.1测量剖面曲线半高宽:a)成像平面与高信号斜面成45ο角,在三个正平面上扫描成像,设备在最高分辨率条件下,测量两个斜面的层厚的成像曲线的半高宽(FWHM)其值分别为a和b,层厚为ab(图3)。

b)多次切片模式至少连续依次扫描三个切片,用二倍的半高宽分离相邻的剖面曲线中心来测量成像剖面曲线的半高宽。

5.9.2.2使用一个均匀的模型,设置相位编码梯度为零,使用所选择切片相同的梯度作为读数梯度,沿着切片方向和读数梯度一起用90ο和180ο的脉冲序列,由回波引起的傅里叶变换给出一维切片剖面图(如图4),然后把读数梯度强度从频率轴线转换成实际的空间尺寸(如图5)。

5.10 定位和层间距5.10.1 模型要求用5.9.1层厚模型,该模型应具有参考点或校正用定位的外部标记。

5.10.2 试验方法沿着等中心和成像平面的中心所确定的位置进行测量,在不同位置成像时,当已知层间隔的入射面在切片位置与位移成正比关系得各个位置成像时,可根据模型图像中的定位标记和各位置图像的半高宽中心来测量层间距。

5.11 伪影5.11.1 模型要求模型应有一个产生信号的圆柱体,其直径为2cm~5cm,该圆柱体应位于模型的不对称位置,一般在FOV圆周成45 的方向的一个象限中,模型的厚度应大于层厚的两倍,模型应具有方向的标志(如图6)。

5.11.2 试验方法把模型放在磁场等中心位置,其小圆柱体置于FOV的1/4象限中,用多次切片序列的中心切片及多个切片图像来评估接受正交和相位编码的两个误差。

每个叠影映在ROI的中心部位测量信号。

通过计算来评估接收正交和相位编码的误差。

同样,把模型放在切片位置偏离等中心(如5 cm )的地方,通过对磁场等中心相反方向等距离的切片检测图像来评估发射正交误差。

%100⨯=TGE 式中:E ——误差值;G ——叠影图像的ROI 的信号强度值; T ——实际图像的ROI 的信号强度值。

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