磁共振系统组成
MRI基本原理
1000mT
有效梯度场长度 50 cm
梯度场强＝（1010mT-990mT）/ 0.5 M= 40 mT/M
梯度场强
爬升时间
切换率＝梯度场预定强度/爬升时间
（三）射频系统
射频系统的作用是发射射频(RF)脉冲,
使磁化的质子吸收能量产生共振,并接
收质子在弛豫过程中释放的能量而产
生MR信号，其频率在拉莫频率附近。
在励磁以后，电流可以无衰减地循环流动， 产生稳定、均匀、高场强的磁场，且不受室 温影响大。场强最高可达8T，医用一般小于 2T。
由于需液氦，运行维护费用较高。
2、梯度线圈
• 作用：
– 空间定位 – 产生信号 – 其他作用
• 梯度线圈性能的 提高 磁共振成 像速度加快
• 没有梯度磁场的 进步就没有快速、 超快速成像技术
脉冲线圈
• 脉冲线圈的作用 • 如同无线电波的天线
– 激发人体产生共振（广 播电台的发射天线）
– 采集MR信号（收音机 的天线）
•脉冲线圈的分类
•按作用分两类
–激发并采集MRI信号（体线圈）
–仅采集MRI信号，激发采用体线 圈进行（绝大多数表面线圈）
接收线圈与MRI图像SNR密切相关
接收线圈离身体越近，所接收到的信号越强 线圈内体积越小，所接收到的噪声越低
4、射频线圈关闭后发生了什么？
无线电波激发使磁场偏转90度，关闭无线 电波后，磁场又慢慢回到平衡状态（纵向)
•弛豫
•Relaxation
•放松、休息
4、射频线圈关闭后发生了什么？
按与检查部位的关系分
体线圈 表面线圈
第一代为线性极化表面线圈 第二代为圆形极化表面线圈 第三代为圆形极化相控阵线圈 第四代为一体化全景相控阵线圈
磁共振MRI成像原理2
主磁体
一、永磁型磁体 由于永磁型磁体通常有上下两组磁体，磁力线沿上下方向分布，与受检者
的身体长轴相互垂直，因此被称为垂直磁场。
主磁体
一、永磁型磁体 永磁型磁体具有以下优点：
①结构相对简单； ②开放性结构使受检者更为舒适； ③造价相对低廉； ④低耗能；⑤无需使用液氦；⑥维护费用相对较低。 目前低场强磁共振成像仪一般采用永磁型磁体。
①进行MRI信号的空间定位编码； ②产生MR回波，磁共振梯度回波信号是由梯度场切换产生的； ③施加扩散敏感梯度场，用于水分子扩散加权成像； ④进行流动补偿； ⑤进行流动液体的流速相位编码等。
梯度系统
一、磁共振系统的坐标系 梯度磁场的主要作用之一是为磁共振信号进行空间定位，梯度磁场本身也具有方
向性。以主磁场方向为磁共振系统的Z轴方向，当受检者头先进仰卧位时，Z轴平行 于人体长轴，方向指向人体解剖位置的头侧；X轴及Y轴垂直于Z轴，Y轴指向人体解 剖位置的前侧，X轴指向人体解剖位置的左侧。
射频系统
计算机系统及其他辅助设施
计算机系统属于MRI仪的大脑，控制着MRI仪的射频脉冲激发、信号采集、 数据运算和图像显示等功能。磁共振设备的发展，同计算机科学的发展有非常紧 密的联系。计算机硬件处理速度的提高，特别是并行总线和并行CPU处理技术的 发展，使得磁共振设备可以生成更复杂的扫描序列，并可计算步骤更多的后处理 算法（如PROPELLER等）。计算机技术的发展还显著减轻了并行采集及后处理 数据引起的数据负担，使实时高分辨快速成像技术的临床应用成为可能。
资料需要储存到其他设备或媒介上。 5.生理监控仪器。绝大多数危重或特殊的
病例则需要进行生理监控。
END
主磁体
二、电磁型磁体及超导磁体 磁体由导线绕成的线圈和磁介质构成，线圈通电后即可产生磁场。根据导
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，
MRI设备基本组成认知和操作
MRI设备基本组成认知和操作MRI设备由主磁体系统、梯度系统、射频系统、计算机系统等组成，为确保MRI设备的正常运行，还需有磁屏蔽、射频屏蔽、超导及低温等其它辅助设备。
一、主磁体系统主磁体系统（又称静磁场系统），是磁共振成像装置的核心部件，也是磁共振成像系统最重要、制造和运行成本最高的部件。
主磁体的作用是产生一个均匀的、稳定的静态磁场，使处于磁场中的人体内氢原子核被磁化而形成磁化强度矢量，并以拉莫尔频率沿磁场方向进行自旋（进动）。
（一）主磁体的性能指标1．磁场强度2．磁场均匀性3．磁场稳定度4．有效孔径5．磁场的安全性（二）主磁体的种类与特点1．永磁体2．超导磁体（三）匀场主磁场的均匀性是MR的重要指标，无论何种磁体由于受设计和制造工艺限制，在其制造过程中都不可能使整个有效空间内的磁场完全均匀一致。
另外，磁体周围环境中的铁磁性物体（如钢梁等）也会进一步降低磁场的均匀性。
因此，磁体安装完毕后还要在现场对磁场进行物理调整，称为匀场。
静磁场是靠各种匀场补偿线圈和铁磁材料，经多次补偿、测量、修正而逐渐逼近理想均匀磁场。
由于精度要求极高而且校准工作极其繁琐，大多是在计算机辅助下，采取多次测量、多次计算、多次修正才能达到1250pxDSV（球体直径）5ppm的均匀度。
常用的匀场方法有有源匀场和无源匀场两种。
1．有源匀场2．无源匀场二、梯度磁场系统梯度磁场系统是为MR提供满足线性度要求、可快速开关的梯度磁场。
（一）梯度磁场的作用在磁共振成像时，必须要在成像区域内的静磁场上，动态地迭加三个相互正交的线性梯度磁场，如图6-12所示，使受检体在不同位置的磁场值有线性的梯度差异，实现成像体素的选层和空间位置编码的功能。
三个梯度场的任何一个均可用以完成这三项作用之一，但联合使用梯度场可获得任意轴面的图像。
此外，在梯度回波和其他一些快速成像序列中，梯度磁场的翻转还起着射频激发后自旋系统的相位重聚，产生梯度回波信号的作用；在成像系统没有独立的匀场线圈的磁体系统的情况下，梯度线圈可兼用于对磁场的非均匀性校正，因此，梯度系统也是MRI设备的核心系统。
经典MRI磁共振成像原理讲解-2020版本-动画版本
上海XXX磁共振技术有限公司
Magnetic resonance imaging
磁共振成像原理
MRI技术培训
市场部：
这关爱健康，让生命绚丽多彩！
目录
CONTENTS
磁共振成像系统的基本硬件
--主磁体系统 --梯度系统 --射频系统 --计算机系统及谱仪 --其他辅助设备系统
相控阵线圈采集 SNR=26.3
COLORFUL卡勒幅
相控阵线圈
线圈单元(Element) 数据接收通道(Receiver) --4 通道 --8 通道 --16通道 --32通道
COLORFUL卡勒幅
四、计算机系统及谱仪
--射频脉冲激发 --信号采集 --时钟 --数据的运算 --图像显示
COLORFUL卡勒幅
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非常重要
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高 能 与 低 能 状 态 氢 质 子 的 进 动
由于在主磁场中氢 质子进动，每个氢 质子均产生纵向和 横向磁化分矢量。
那么人体进入主磁 场后到底处于何种 核磁状态呢？
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处于低能状态的氢质子略多于处于高能状态的氢 质子，因而产生纵向宏观磁化矢量。
人体组织的MRI信号主要来源于自由水！
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•人体内有无数个氢质子(每毫升水氢质子=3×1022)； •每个氢质子都自旋产生核磁现象； •那么人体不就是一块大磁铁了吗？
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矢量的合成和分解：
COLORFUL卡勒幅
通常情况下人体内氢质子的核磁状态
通常情况下，尽管每个氢质子自旋均产生一个小的磁场， 但都是随机无序排列，磁化矢量相互抵消，人体组织并不 表现出宏观磁化矢量。
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。
核磁共振原理
企业申请报告飞利浦 磁共振成像仪1套型号 Ingenia3.0T MRI 影像设备功能磁共振成像系统大体结构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。
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。
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。
磁 体梯度线圈 射频 线圈 梯度 控制 梯度 驱动 接受 通道 发射 通道 脉冲程序 计算机 显示器 存储器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。
（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。
（2）常导磁体常导磁体是根据电流产生磁场的原理设计的。
当电流通过圆形线圈时，在导线的周围会产生磁场。
常导磁体的线圈是由高导电性的金属导线或薄片绕制而成。
它的结构主要由各种线圈组成。
优点是：造价较低，不用时可以停电，在0.2T以下可以获得较好的临床图像。
缺点是：磁场的不稳定性因素主要是受供电电源电压波动的影响，均匀度差。
另外易受环境因素（如温度、线圈绕组的位置或尺寸）的影响.（3）超导磁体荷兰科学家昂尼斯（Kamerlingh Onnes）在1911年首先发现某些物质的电阻在超低温下急剧下降为零的超导性质，电阻的突然消失意味着物质已转变为某种新的状态，这些物质称为超导体。
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。
mri-basic
x
y
interference of two frequencies
z
time
26
Physics of MR
MR Basic
2. 当梯度系统切换的时候，When the gradient is switched 当梯度系统切换的时候， off, the precessional rates become equal again
Physics of MR
6
MR Basic
什么是磁…共振 什么是磁 共振…? 共振
在人体内包含有数以十 亿记的氢原子
氢原子中的质子不断旋转
电子
N
S
质子
“磁矩” 磁矩” 磁矩
1个氢原子 个氢原子
Physics of MR 7
MR Basic
在磁场中的氢原子磁矩方向
在通常的环境下 在磁场中
平行的
磁矩方向
射频线圈
Physics of MR
18
MR Basic
在射频脉冲关闭了以后… 在射频脉冲关闭了以后…
1. 失去了“in phase”的状态（T2:旋转 旋转 弛域） 失去了“ 的状态（ 旋转 旋转-旋转 弛域） 的状态
in phase 核子运动状态 从顶部观看 时间 在横向平面产生的电流 … out of phase
frequency
Physics of MR
30
MR Basic
review
Gradient fields are needed to change the spatial variation of the magnetic field. With the gradient field:
– The resonance frequencies will vary according to the intensity of the magnetic field – Transverse magnetization will be “out of phase”
MRI磁共振成像设备
梯度线圈系统
评估梯度系统的可靠性四个方面
最大梯度强度 上升时间或切换率 工作周期 涡流补偿技术
梯度强度的测量单位为mT/m或G/cm 较高的梯度强度可以在不改变其它测量参数
的情况下，选择薄层或较小的视场 梯度磁场场强越高，可选择层面越薄，分辨
率越高
36
梯度线圈系统
梯度磁场系统性能直接关系到成像质量
梯度线圈系统
33
梯度线圈系统
34
五、对梯度系统的要求
良好线性特性 梯度场的线性范围至少大于成像 视野
响应时间短 梯度场从零上升到所需稳定值的时 间称为梯度场的响应时间。
功率损耗小 梯度场线圈建立梯度场需要很大驱 动电流
最低程度的涡流效应 涡流指梯度场从零上升和 从稳定值下降过程中在临近梯度线圈的 金属结 构中感应的电流
主计算机可以选择或修改扫描参数， 执行图像显示、摄片、存取光盘及后 处理等功能
56
生理监控
57
谢谢!
58
接收带宽、功率、线圈类型
4。计算机：
字长、位数、图像重建速度以及总线结构
9
磁体系统
主磁场磁体系统类型
永磁体
电磁体
常导磁体 超导磁体
磁感应强度0.04～4特斯拉 B=0H 0是真空磁导率 H是磁场强度
10
一、永磁体
1、原理(铁磁性物质组成 (Fe3O4)
磁体系统
11
磁体系统
射频系统 发射和接收 频率合成器、RF成形部分、 发射器、预放、功率放大器、 发射线圈、接收线圈及低噪 声信号放大器
43
射频系统
接收系统 接收线圈、低噪声前放、RF放大、 带通滤波器、检波器、低通滤波器、 低频放大器和A/D部分
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）。
永磁MRI概述
永磁MRI概述◇ 系统原理◇ 系统适用范围◇ 系统的适应症和禁忌症◇ 系统命名方式、型号及执行标准◇ 系统的分类◇ 系统的组成◇ 基本参数和性能◇ 系统工作条件及使用期限◇ 系统的运行模式A.1 系统原理磁共振成像技术是利用磁共振现象，即在外加磁场的作用下，人体内的氢核磁矩将较多的顺着外加磁场方向有序排列。
氢核磁矩除了自旋外，还会围绕着外加磁场方向做拉莫尔进动，运动的角频率ω与外加磁场强度B0的关系符合拉莫尔关系，即ω=γB0(γ为拉莫尔常数）。
这时通过一个极化线圈与磁场垂直的方向发射电磁波。
当电磁波频率与原子核运动频率一致时，原子核就会吸收电磁波，总磁化矢量倾倒。
而电磁波撤销后，其磁化矢量会逐渐恢复到原来的状态并发射与激励频率相同的射频信号，在线圈中便能接收到电磁波。
在磁场中叠加X、Y、Z三个方向的梯度磁场，并对整个磁场空间进行频率编码和相位编码。
这样接收到的电磁波就会包含三维空间的位置特征。
接收到的电磁信号经电子装置放大处理，转换成数字信号，经过工控机处理重建成人体断层图像，供医生作分析诊断。
A.2 系统适用范围永磁MRI磁共振成像系统(以下简称系统)用于临床MRI图像诊断。
A.3 系统的适应症和禁忌症系统可以获得人体的三维解剖方面的断层成像图样，为医院的临床诊断和医学研究提供信息，主要应用于神经系统、胸腹部脏器、骨骼、肌肉结构解剖等领域。
用于临床MRI图像诊断。
系统的适应症: 头颈、腹部、脊柱、骨关节部位病变的临床常规影像诊断。
系统的禁忌症：1、带心电起搏器者。
2、带胰岛泵者。
3、体内存有铁磁性金属止血夹者。
4、带金属、磁性血管支架者。
5、病情危急不宜作检查者。
6、妊娠三个月以内的早孕患者。
7、带人工心脏瓣膜者。
8、脑内或体内大血管周围有弹片等铁磁性异物者。
9、其它不适宜做磁共振检查者。
有以上禁忌症的患者严禁做磁共振检查，否则可能有危险。
A.4 系统命名方式、型号及产品技术要求1、命名方式XXX磁共振成像系统产品型号2、型号与命名产品名称：磁共振成像系统。
MRI技术——磁体与系统
MRI技术——磁体与系统3.1引言磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）技术是利用人体内原子核在磁场内与外加射频磁场发生共振，而产生影像的成像技术。
MRI是随着计算机技术的飞速发展以及在X线CT的临床应用基础上发展起来的一种新型医学数字成像技术。
由于它既能显示形态学结构，又能显示原子核水平上的生化信息，还能显示某些器官的功能状况，以及无辐射等诸多优点，已越来越广泛地应用于临床各系统的检查诊疗中。
随着MRI技术的不断改进，其功能日趋完善，应用范围不断拓宽，是当今医学影像学领域发展最快、最具潜力的一种成像技术。
磁共振成像设备（简称为“MRI设备”）在我国卫生部被列为乙类大型医用影像设备，医院需要特别申请配置许可证。
MRI设备在临床上的应用日益广泛，在各系统疾病的诊断中扮演着越来越重要的角色，对于疾病的诊断有不可替代的作用。
该设备的配置集中体现着医院临床诊疗、以及科研工作的水平。
磁共振成像设备（简称MRI设备）主要由以下四部分构成：磁体系统、梯度磁场系统、射频系统、计算机及图像处理等系统组成，各系统间相互连接，由计算机控制、协调。
对于超导MRI设备，低温保障冷却系统也是其重要组成部分。
实际的磁共振成像系统为了加快图像处理速度，一般都配备专用的图像处理阵列单元；为了实施特殊成像（如心脏门控、脑功能研究等），还要有对生理信号（心电、脉搏、（无创、有创）血压、血氧饱和度、氧分压、二氧化碳分压等）进行采集、处理、分析的单元。
为了实现实时脑功能成像，需要配置特殊的高性能计算机柜，射频脉冲实时跟踪，试验刺激的产生、传输（可通过波导孔）及控制，数据的全自动后处理系统等。
图像的硬拷贝输出设备（如激光相机）、软拷贝输出设备（如CD±R/RW、DVD±R/RW、MOD等光盘驱动器）也是必备的。
3.2磁体系统磁体系统是MRI设备产生成像所必需的静磁场（static magnetic field）的关键部件。
核磁共振主机射频系统硬件参数配置
二、射频系统发射线圈发射射频脉冲，激发人体内质子吸收射频能量产生共振。
接收线圈接收人体内发出的MR信号。
从射频通道数来说，基本都是8/16/242.1 射频系统本身2.1.1 射频功率放大器高功率射频放大器供能，使射频脉冲强度增大，所需要的持续时间缩短，加快MRI采集速度。
2.1.2 射频发生器2.2 射频失谐识别系统2.2.1 失谐电源2.2.2 线圈自动识别系统2.3 射频接收线圈与MR图像信噪比密切相关，接收线圈离检查部位越近，接收到的信号越强；线圈内体积越小，接收到的噪声越低；全身各个部位，分别用那些线圈去扫？1，头线圈2，头颈联合线圈3，颈部线圈4，颈胸腰全脊柱一体化线圈5，大柔性体线圈6，通用软性线圈（大柔小柔）7，乳腺线圈8，腕关节线圈9，肩关节线圈10，膝关节线圈11，脚踝关节线圈12，心脏专用线圈13，9英寸环形线圈2.3.1 正交体线圈（发射+接收）1，发射线圈，在磁体内体线圈2，接收线圈，1、头2、颈3、胸椎4、腰椎5、上腹部6、盆腔/双髋7、下肢血管8、膝关节9、踝关节10、肩关节11、肘关节12、腕关节11、乳腺12、心脏13、全脊柱2.4 软硬线圈及一体化线圈1，江苏省人民医院、南京总医院陈冠军老师所做的科学研究。
该研究是利用同一款磁共振，同一厂家的硬线圈及软线圈同时扫描同一个部位，得到图像后测量得信噪比、均匀度、几何失真度等方面硬线圈明显优于软线圈。
文中最后建议，在磁共振检查中，应优先选择硬线圈。
在实际成像过程中，比如膝关节，硬线圈成像效果相对是最好。
2.5 配置参数2.5.1 射频放大功率2.5.2 独立射频接受通道（非并行采集通道）2.5.3 接收线圈接口数量同时连接多个线圈2.5.4 线圈通道数1，通道数并不是越多越好，不同部位对于通道数的需求是不一样的。
2，线圈数的三个影响因素。
核磁共振主机磁体系统硬件参数配置
一、磁体系统产生强大，均匀的，稳定的静磁场，用于组织的磁化。
1.1、1.5超导磁体1，通电螺线管感生的磁场强度，与螺线管的匝数，通过的电流大小成正比。
根据焦耳定律，电流通过导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体电阻成正比。
如果用普通导体来产生磁场，所消耗的能量将十分巨大。
而超导现象中的零电阻效应，正好解决了线圈发热的问题。
在超导体中的大电流，能够长久运行，而不会转变成热量。
为了实现超导环境，就必须达到超低温。
目前的超导磁共振都是使用液氦来实现的，是目前超导的基础。
2，低温超导金属NbTi（铌钛）合金优良的超导电性和加工性能，其Tc 为9.3K，其使用已占低温超导合金的95%左右。
NbTi 合金可用多芯复合加工法加工成以铜（或铝）为基体的多芯复合NbTi/Cu（铌-钛与铜）超导线材（其Tc为4.2K，即-268.80C），可用于制造MRI 设备的超导磁体。
3，超导磁体首要由超导螺线管线圈（略称超导线圈）、高真空超低温杜瓦容器、和附属器件构成。
1.2、状态监控系统磁体线圈温度、应力、液氦液位、真空度、流量、杜瓦容器压力等参数值的变化。
1.3、紧急处置装置标记: 见场地要求1.4、氦气排放系统标记: 见场地要求1，失超管汇集了磁体的所有气体挥发管口，从磁体上端直通磁体间建筑外大气中。
平时，掉超管的作用就是排除废气。
一旦失超，磁体杜瓦容器中液氦挥发的全部氦气（每一升液氦可气化为1.25m3氦气）将从管中喷出。
如果掉超管预设尺寸不足、铺设路径不合理、欠亨畅、甚至堵塞，磁体因内部压力快速增高而被损坏的可能性将增大。
1.5、磁体外壳1.6、4K冷头,零液氦消耗技术1，绝对温度0K=-273℃，液氦沸点为-268.785 ℃；2，4K冷头+磁体：液氦温度4.2K=-268.8 ℃，可保证液氦不挥发；3，氦气最主要的来源不是空气，而是天然气。
原来氦气在干燥空气中含量极微，平均只有百万分之五，天然气中最高则可含7.5%的氦，是空气的一万五千倍。
一--磁共振成像原理及结构
（三〕电磁感应现象
•电流通过金属导线可以产生磁场 •金属导线切割磁力线产生电流 •变化磁场强度在金属导线（线圈〕内可 以产生感应电压和感应电流
（四〕射频脉冲
电场和磁场随时间而变化称为电磁辐射。 射频（RF〕脉冲是一种无线电波，也是电磁波 的一种，它的主要作用是扰乱沿外加磁场方向 进动的质子的进动。只有RF脉冲与自旋质子的 进动频率相同时，才能向质子传递能量。
四、磁共振图像
磁共振脑功能成像
四、磁共振图像
冠状位心脏MR图像
四、磁共振图像
心脏MR图像
四、磁共振图像
下肢血管造影MRA 三维重建图像
四、磁共振图像
椎、基底动脉MRA三维重建图像
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。
发
RF
功 率
射
放
器
大 器
发 射 线 圈
人 MR 接
体
收
组
线
织
圈
接 收 器
射频（RF）线圈
Ø 射频线圈的敏感容积越小，则信噪比越高； Ø 线圈与人体检查部位的距离越近，则信号越强，信 噪比越高。
这两者直接决定着图像的质量，所以需根据人体 各个部位的不同形状、大小，制成不同尺寸和类型的 线圈，以取得最佳图像质量。
此过程中，横向磁化矢量逐步抵消而变小直至为零。 实际中把横向磁化矢量衰减至其最大值的37%的时间 定义为横向弛豫时间，简称T2 。
T2与人体组织的固有小磁场有关,如大分子比小分 子快,结合水比游离水快。
（六〕核磁共振弛豫
（六〕核磁共振弛豫
（六〕核磁共振弛豫
小结： 这 种 组 织 间 弛 豫 时 间 上 的 差 别 ， 是 MRI 的 成
磁共振成像仪的基本硬件介绍
磁共振成像仪的基本硬件介绍医用MRI仪通常由主磁体、梯度线圈、射频线圈、计算机系统及其他辅助设备等五部分构成。
主磁体主磁体是MRI仪最基本的构件，是产生磁场的装置。
根据磁场产生的方式可将主磁体分为永磁型和电磁型。
永磁型主磁体实际上就是大块磁铁，磁场持续存在，目前绝大多数低场强开放式MRI仪采用永磁型主磁体。
电磁型主磁体是利用导线绕成的线圈，通电后即产生磁场，根据导线材料不同又可将电磁型主磁体分为常导磁体和超导磁体。
常导磁体的线圈导线采用普通导电性材料，需要持续通电，目前已经逐渐淘汰；超导磁体的线圈导线采用超导材料制成，置于液氦的超低温环境中，导线内的电阻抗几乎消失，一旦通电后在无需继续供电情况下导线内的电流一直存在，并产生稳定的磁场。
目前中高场强的MRI仪均采用超导磁体。
主磁体最重要的技术指标包括场强、梯度切换率、磁场均匀度及主磁体的长度。
主磁场的场强可采用高斯（Gauss，G）或特斯拉（Tesla，T）来表示，特斯拉是目前磁场强度的法定单位。
距离5安培电流通过的直导线25px处检测到的磁场强度被定义为1高斯。
特斯拉与高斯的换算关系为：1 T = 10,000G。
在过去的30年中，临床应用型MRI仪场强已由0.2 T以下提高到3.0 T以上，目前一般把0.5 T以下的MRI仪称为低场机，1.5 T到3.0T之间的称为高场机。
高场强MRI仪的主要优势表现为：（1）主磁场场强高提高质子的磁化率，增加图像的信噪比；（2）在保证信噪比的前提下，可缩短MRI信号采集时间；（3）增加化学位移使磁共振频谱（magnetic resonance spectroscopy，MRS）对代谢产物的分辨力得到提高；（4）增加化学位移使脂肪饱和技术更加容易实现；（5）磁敏感效应增强，从而增加血氧饱和度依赖（BOLD）效应，使脑功能成像的信号变化更为明显。
当然MRI仪场强增高也带来以下问题：（1）设备生产成本增加，价格提高。