第三节 梯度磁场系统(设备)..
磁共振系统：梯度系统及发展趋势
磁共振系统：梯度系统及发展趋势 (上)刘克成 等刘克成先生，博士、MBA ，西门子迈迪特(深圳)磁共振有限公司副总裁；陈历明先生，博士； 高静女士，硕士；秦鹏先生，硕士，市场部产品专家。
关键词: 磁共振 梯度系统一 导言梯度系统是医用磁共振系统中重要的一部分。
按磁共振成像理论，梯度系统的主要功能 就是使主磁场沿特定的方向产生线性变化(如图 1所示)，而达到选层，相位及频率编码的目 的。
此外，主梯度线圈也用来校正主磁场的线性非均匀项，改善主磁场的均匀性。
用数学来描述梯度系统的主要功能：+ (t ) = +[x (t )+ y (t )+ z (t )] B o rG B G x G y G o z衡量梯度系统的最重要的指标是最大梯度强度(G max )和最大梯度切换率(SR)。
最大梯度 强度G max 表征在空间上所能产生的最大变化率，如图 2a 的斜率。
它的大小决定了图像的空 间分辨率及成像速度。
梯度切换率SR 则表征梯度的变化能力。
它的大小决定了图像的时间 分辨率及成像速度。
简单地说，图像的空间分辨率反比于梯度脉冲的面积，即零阶矩。
梯度脉冲的面积是由 梯度强度与时间的积分决定，因而可用下列方程来描述：1 © G t dt+ ( )图像分辨率 而成像的速度或成像的时间分辨率则正比于梯度切换率， 即 成像速度∝SR 由此可见，梯度系统的性能对于 MR 系统以及临床应用来说是极其重要的。
必须注意 梯度系统的配置及性能与主磁场的场强是没有关系的。
理想的梯度系统应具有以下特点：(1)最大梯度强度高；(2)切换时间短，切换率高；(3)线性度好；(4)低功耗；(5)对周围设备产生的涡流尽可能的小。
如图 3 所示，典型的梯度系统由磁共振测量控制系统(根据成像序列的定义产生数字化 的梯度脉冲数据)、梯度小信号单元(提供数模变换和梯度脉冲输出调节等功能)、梯度功率放 大器、滤波器、梯度线圈等组成。
本文将梯度系统中最主要的两个部分，即梯度功率放大器和梯度线圈，进行简单的介绍， 并对梯度系统的今后发展的趋势做一探讨。
mri的梯度磁场系统名词解释
mri的梯度磁场系统名词解释引言：医学磁共振成像（MRI）作为一种非侵入式的影像技术，已经在临床医学领域广泛应用。
MRI通过梯度磁场系统实现图像的空间编码，而梯度磁场系统是MRI成像中至关重要的组成部分。
本文将对MRI的梯度磁场系统进行名词解释，以帮助读者更好地理解MRI技术。
一、MRI的梯度磁场系统简介MRI的梯度磁场系统是指由梯度线圈和梯度功放器组成的一个设备。
该系统通过产生可调节大小的磁场梯度，在人体内部的不同位置形成磁场的强度不同的区域。
这种梯度磁场的变化使得MRI设备能够实现对人体内部的空间编码，从而获得高分辨率和高对比度的图像。
二、梯度线圈梯度线圈是梯度磁场系统的核心部件，它由一系列细长的线圈组成。
梯度线圈的主要作用是在人体内部产生空间变化的磁场。
梯度线圈通常由三对线圈组成，分别称为X、Y和Z梯度线圈。
每对线圈都是相互垂直的，分别产生X、Y和Z轴方向的梯度磁场。
三、梯度功放器梯度功放器是梯度磁场系统的另一个关键组成部分。
它的主要作用是为梯度线圈提供电流驱动，从而产生所需的磁场梯度。
梯度功放器能够根据输入信号的变化快速调节所产生的梯度磁场的大小和方向。
这样，MRI设备可以按照需求在不同的轴方向上改变磁场的强度和分布，实现对图像的空间编码。
四、梯度磁场系统的工作原理梯度磁场系统的工作原理可以简要概括为以下几个步骤：1. 设定梯度磁场参数：使用操作人员控制的界面来设定梯度磁场的参数，包括梯度磁场的大小、方向和持续时间等。
2. 产生梯度磁场：根据设定的参数，梯度功放器会向梯度线圈提供相应的电流信号，从而在人体内部产生所需的梯度磁场。
3. 空间编码：梯度磁场的变化使得原子核的共振频率在不同区域发生微小的差异。
接收线圈会探测并记录这些微小差异。
4. 数据转换：接收线圈将所记录的差异转换成数字信号，然后传输给计算机进行图像重建。
五、梯度磁场系统的应用MRI的梯度磁场系统在医学领域有着广泛的应用。
它可以用于成像人体的各个部位，包括头部、胸部、腹部和四肢等。
mri的基本结构
mri的基本结构MRI的基本结构MRI（Magnetic Resonance Imaging）是一种通过利用核磁共振原理来生成高分辨率图像的医学成像技术。
它能够提供非常详细的人体内部结构图像，对于诊断疾病和研究人体解剖结构具有重要作用。
下面将介绍MRI的基本结构。
1. 主磁体系统MRI的主磁体系统是MRI设备的核心部分，它产生强大的恒定磁场。
主磁体通常采用超导磁体，可以产生高达1.5T或更高的磁场强度。
这个磁场会使人体内的水分子的原子核发生共振现象，从而产生信号。
2. 梯度线圈系统梯度线圈系统是MRI设备中的另一个重要组成部分，它能够在不同的方向上产生不同的磁场梯度。
这些梯度场可以用来定位信号来源的位置，并使得MRI图像具有空间分辨率。
3. 射频线圈系统射频线圈系统用于向人体内部发送无线电波，并接收来自人体的信号。
它包括表面线圈、内置线圈和灵敏线圈等不同类型。
射频线圈的设计和使用对于获得高质量的MRI图像至关重要。
4. 控制系统MRI设备的控制系统负责控制主磁体、梯度线圈和射频线圈的工作，以及对数据进行采集和处理。
控制系统通常由计算机和相关软件组成，可以根据医生的指示进行不同的扫描设置，并实时显示图像。
5. 数据处理和图像重建MRI采集到的数据需要经过一系列的处理和重建才能生成最终的图像。
这个过程包括噪声去除、数据滤波、峰值检测、图像配准和重建等步骤。
数据处理和图像重建的算法和方法对于获得清晰的图像具有重要影响。
6. 图像显示和分析MRI图像可以在计算机屏幕上进行显示和分析。
医生可以通过对图像进行调整和放大来观察人体内部的结构和病变情况。
同时，还可以利用图像处理软件对图像进行测量和分析，以辅助诊断和研究。
总结：MRI的基本结构包括主磁体系统、梯度线圈系统、射频线圈系统、控制系统、数据处理和图像重建、图像显示和分析等部分。
这些组件共同工作，使得MRI能够提供高质量的人体内部结构图像，为医学诊断和研究提供了重要工具。
梯度磁场的作用
梯度磁场的作用
梯度磁场（GEF）是一种有用的物理现象，其特性可用来解释各种自然现象，从宇宙尺度到微观尺度，从物理学、化学到生物学。
它的功能对于改善人类的生活也有重要的意义。
本文将对梯度磁场的作用做出综述。
梯度磁场通过梯度场的两个方面来解释自然现象“视角”和“动力”。
GEF从物理学视角提供了一种基本思维构成一种全新的视角将现实世界中的动力和静态进行有系统的关联。
物理学也有规律性，但它是关于空间和动力的更大体系，即“能量”。
梯度磁场从化学的角度解释了自然现象，即电子轨道结构。
GEF 以解释和推导出电子轨道结构的结构、性质和能量关系，还可以解释由于光学等效力的影响，电子轨道结构的变化。
梯度磁场也可以以生物学角度来解释自然现象。
几乎所有的生物系统都是由各种化学反应和生物进程而产生的。
GEF基本概念可以帮助我们从生物角度理解这些现象：生物的细胞的结构、细胞膜的结构和动力活动，以及细胞表面和细胞环境中的分布和交互作用等。
在现代社会，梯度磁场的作用也可以体现出来。
梯度磁场的概念可以用于提高医学技术，改善医疗服务质量。
梯度磁场也可以用于分析生物医学数据，诊断和治疗疾病。
此外，梯度磁场也可以应用于材料科学，提高新材料的开发，改善工程和建筑设计，改善社会服务水平，并有利于提高高科技的研发水平和提高全球经济水平。
总之，梯度磁场的作用是不可磨灭的。
它可以解释物理学、化学
和生物学中的自然现象，促进科学技术的发展，改善人类的生活环境，进而为全球经济增长做出重要贡献。
GEF为科学研究提供了一种更有效的思维方式，是现代物理学、化学和生物学研究中不可或缺的概念。
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。
第3章磁共振成像系统的组成(1-2)
第3章磁共振成像系统的组成模拟11．哪一个系统不是MRI主要组成部分A. 梯度磁场系统B. 计算机及图像处理系统C. 射频系统D. 主磁体系统E. 电源与空调系统2．磁体的主要性能指标A.磁场强度B.磁场均匀度C.磁场稳定性D.磁体孔径大小E. 以上均是3．目前应用于腹部临床检查最多的MRI扫描仪主磁体的磁场强度是A.0.1TB.0.3TC.1.5TD.3TE.5T30．超导型磁体的电磁线圈的工作温度是A.2.1KB.3.2KC.4KD.4.2KE.8K4.当线圈温度超过多少时,会发生失超A.3.2KB.4.2KC.8KD.10KE.-273°C5.超导型磁体的优点A.成像质量高B.磁场强度高C.磁场稳定而均匀D.几乎不受环境温度的波动影响E. 以上均是6.磁场屏蔽的标准一般为A. 5GsB. 10GsC. 15GsD. 1MTE. 5MT7. 梯度线圈绕在主磁体和匀场补偿线圈内，它由几组线圈组成A.一组B.两组C.三组D.四组E.五组8. 梯度磁场应具备的条件A.功率损耗大B.切换时间长C.所形成的梯度场在成像范围内具有良好的非线形特征D.最低程度涡流效应E. 响应时间要长9. 1.5T MRI设备最高配置的梯度线圈A.场强已达25mT/m，切换率超过120mT/m.sB.场强已达30mT/m，切换率超过100mT/m.sC.场强已达45mT/m，切换率超过150mT/m.sD.场强已达60mT/m，切换率超过200mT/m.sE.场强已达80mT/m，切换率超过200mT/m.s10.射频系统的组成中不包括A.发射器B.功率放大器C.发射和接受线圈D.电源系统E.低噪声放大器11.不是表面线圈的特点A.在成像野内灵敏度不均匀B.越靠近线圈灵敏度越高C.有效成像范围通常比全容积线圈的有效成像范围小D.通常只用于接收信号E.信噪比和分辨力低12.磁体间的观察窗用铜网的目的A.是用于将屏蔽间接地B.是用于射频屏蔽C.是用于美观D.是用于磁屏蔽E.是防止反光便于观察里面的情况13.MRI影像分析软件不包括A.查找硬盘上患者一般资料B.调节灰度（窗宽、窗位）C.影像的注释和标识D.影像的计算与测量E. 影像重建14.MRI计算机系统外部硬件不包括A.存储器B.A/D转换器C.输入设备D.输出设备E.监视器15．不属于磁共振构成部件的是A．磁体系统B．梯度磁场系统C．射频系统D．计算机及图像处理系统E．数字减影系统16．不属于磁体主要性能指标的是A．磁场强度B．均匀度Gd3影像园C。
医疗诊断与治疗设备作业指导书
医疗诊断与治疗设备作业指导书第1章医疗诊断设备概述 (4)1.1 医疗诊断设备分类与原理 (4)1.1.1 影像诊断设备 (4)1.1.2 检验诊断设备 (4)1.1.3 功能诊断设备 (4)1.1.4 介入诊断设备 (4)1.2 医疗诊断设备的应用领域 (5)1.2.1 器官和组织的形态学检查 (5)1.2.2 生理和生化指标的检测 (5)1.2.3 功能评估 (5)1.2.4 介入性诊断和治疗 (5)1.3 医疗诊断设备的安全与质量控制 (5)1.3.1 设备安全 (5)1.3.2 质量控制 (5)1.3.3 规范操作 (5)1.3.4 患者防护 (5)第2章医疗诊断设备操作流程 (6)2.1 设备开机及自检 (6)2.1.1 保证设备周围环境满足工作要求，避免潮湿、高温等不良因素。
(6)2.1.2 打开设备主电源开关，设备将自动进行自检。
自检过程中，请勿操作设备。
(6)2.1.3 自检完成后，设备将显示自检结果。
如自检通过，可进行下一步操作；如自检未通过，请及时联系维修人员进行维修。
(6)2.2 患者信息录入与检查准备 (6)2.2.1 登录设备操作系统，输入操作员信息。
(6)2.2.2 录入患者基本信息，包括姓名、性别、年龄、病历号等。
(6)2.2.3 根据检查项目，选择相应的检查部位和检查方法。
(6)2.2.4 向患者解释检查过程，取得患者配合。
(6)2.2.5 患者进入检查室，按照要求摆放体位。
(6)2.3 检查过程及图像采集 (6)2.3.1 按照设备操作手册，调整设备参数，保证设备处于最佳工作状态。
(6)2.3.2 指导患者进行呼吸、屏气等动作，以便获取清晰的图像。
(6)2.3.3 开始图像采集，实时观察图像质量，保证图像满足诊断要求。
(6)2.3.4 如需调整患者体位或设备参数，请及时进行，以保证图像质量。
(6)2.4 检查结果输出与存储 (6)2.4.1 检查结束后，对采集到的图像进行初步分析，保证图像无误。
医用放射线设备维修人员(一级)培训大纲概要
《医用放射线设备维修人员（一级）》培训大纲《医用放射线设备维修人员（一级）》的培训分为以下模块：1.心血管造影摄影设备与介入放射设备的工作原理、结构要求及维修技术2. X射线计算机断层扫描装置（CT）及磁共振成像设备（MRI）3. 医用直线加速器和模拟定位机4. 医院影像综合管理系统（PACS）（不考核）、英语》《心血管造影摄影设备与介入放射设备的工作原理、结构要求及维修技术》培训大纲一、基本要求1、了解心血管造影摄影设备及介入放射设备的工作原理。
2、了解心血管造影摄影设备及介入放射设备的结构组成和要求。
3、了解心血管造影摄影设备及介入放射设备的维修技术。
二、培训要求与内容单元1 心血管造影摄影设备的工作原理、基本组成培训要求：了解心血管造影设备的工作原理和特点。
培训内容：1、心血管造影摄影设备的工作原理、基本组成1.1 心血管造影设备的临床意义1.1.1 心血管疾病检查的临床特点1.1.2 心血管疾病检查的临床内容1.1.3 心血管疾病检查的临床要求1.2 心血管造影设备的工作原理1.2.1 心血管造影设备的机组配套1.2.2 心血管造影设备的工作原理1.3 心血管造影检查对设备的要求1.3.1 X射线主机1.3.2 X射线管1.3.3 导管床1.3.4 C形臂1.3.5 伸缩吊架1.3.6 造影剂注射装置1.3.7 遮光器1.3.8 影响增强器——电视系统1.3.9 血管造影减影装置1.3.10 图像与PACS网络单元2 心血管造影设备的机械结构培训要求：了解心血管造影设备的机械结构培训内容：1、心血管造影设备的机械结构1.1 导管床1.1.1 导管床的性能特点1.1.2 导管床的基本结构形式1.1.3 导管床床面结构形式1.1.4 导管床升降机构1.1.5 导管床的故障现象1.2 C形臂1.2.1 C形臂的基本性能要求1.2.2 C形臂的固定形式及优缺点落地式悬吊式1.2.3 C形臂的基本结构落地式底座及C臂升降机构悬吊式吊架C形臂C形臂转动机构影像增强器安装座球管安装座1.2.4 C形臂的故障现象1.3 C形臂与导管床的安装要求1.3.1 机房要求1.3.2 C形臂与导管床安装位置要求单元1.3 伸缩吊架1.3.1 伸缩吊架技术参数1.3.2 伸缩吊架的滑动原理1.3.3 伸缩吊架的平衡原理1.3.4 平衡装置的结构1.4 导管床、C形臂、伸缩吊架的组成要求1.5 典型设备介绍2、实训2.1平衡装置的结构单元3 心血管造影设备的线路特点培训要求：了解心血管造影设备的主机特点。
《医学影像设备学》医学类课程标准
《医学影像设备学》课程标准课程编号：18020011课程学时：40节学分：3学分一、课程性质、目的和要求医学影像设备学简要介绍了学影像设备的发展历程和分类，使学生对该领域的历史和现状有概括的了解。
并分章节分别介绍了诊断用 x线机、数字x线摄影、CT、磁共振、核医学等成像设备的基本结构、功能和应用特点，为学习相关课程和将来从事临床实践谁备必要的基础知识，并使学生能熟悉各种仪器设备的结构和一般维修方法。
二、本课程的基本内容课时分配表第一章医学影像设备学概论 4课时第一节医学影像设备发展历程（1）课时（一）教学目的与要求了解医学影像设备发展历程及分类（二）教学的重点与难点医学影像设备发展历程（三）课时安排：1学时（四）主要内容l、常规 X线设备及 X线 X机的发展2、现代医学影像设备体系的建立3、我国医学影像设备发展简况第二节医学影像设备分类（2）课时（一）教学目的与要求了解医学影像设备的分类（二）教学的重点与难点医学影像设备的分类（三）课时安排：2学时（四）主要内容1、医学影像诊断设备：X线成像；磁共振成像、B声成像；核医学成像；热成像；光学成像2、医学影像治疗设备：介人放射学系统，立体定向放射外科学系统第三节图像存储、传输系统和远程放射学系统（1）课时（一）教学目的与要求了解图像存储、传输系统和远程放射学系统的发展和应用（二）教学的重点与难点图像存储、传输系统和远程放射学系统的发展和应用（三）课时安排：1学时（四）主要内容1、图像存储、传输系统：图像输人装置；图像数据库；数据通信网络；显示工作站2、远程放射学系统：低速、窄带；中速远程；宽带高速第二章诊断用X线机 8课时第一节概述（1）课时（一）教学目的与要求了解诊断用X线机的发展史及分类（二）教学的重点与难点诊断用X线机的发展史及分类（三）课时安排：1学时（四）主要内容诊断用X线机发展史与现状；诊断用X线机的组成第二节诊断用x线机各论（2）课时（一）教学目的与要求熟悉各类诊断X线机的基本结构（二）教学的重点与难点各类诊断X线机的基本结构（三）课时安排：2学时（四）主要内容l、透视用X线机：影像增强及电视系统；诊视床；遮线器2、普通摄影用X线机：X线管头支持装置；摄影床；滤线器3、消化道造影用X线机：有暗盒式；无暗盒式4、胸部摄影用X线机：胸片架；荧光缩影装置5、心血管造影用X线机：高压注射器，导管和心血管造影专用X线管头支架；X 线电影及录像6、其他诊断用X线机第三节诊断用X线管与高压发生装置（1）课时（一）教学目的与要求1、掌握x线管的基本结构及其规格。
梯度磁场系统 ppt课件
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二、梯度系统
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１、构成
梯度磁场是电流通过一定形状结构的线圈产生的。梯度磁场是脉冲式的， 需较大的电流和功率，因此，梯度磁场系统是指与梯度磁场有关的一切 电路单元. 包括： （1）梯度电源 （2）梯度控制器 （3）梯度放大器 （4）梯度线圈 （5）梯度冷却等
任意斜面的层面定位需要两个以上梯度的共同作用，它们的协同由梯 度控制器和扫描软件来完成。三个梯度的时序与所使用的成像方法和 扫描序列有关。
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3、梯度场的波形
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随着时间的推移，梯度场成比例地上升或下降，且只有在扫描周期
才出现。
梯度到达预定值后，需持续一段时间才开始下降． △Ｂmax为梯度场 的预定值，t0和t1分别为梯度开始上升和 到达预定值的时间，t2和t3 分别为梯度关闭和恢复至零值的时间。
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（2）梯度场强:是指单位长度内磁场强度的差别，通常用每米长度内磁 场强度差别的毫特斯拉量来表示。
有效梯度场两端的磁场强度差值除以梯度场施加方向上有效梯度场 的范围(长度)即表示梯度场强，即:
梯度场强(mT/m)= 梯度场两端的磁场强度差值/梯度场的长度（如： 40mT/m）
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图16-12 为梯度场强示意图，条状虚线表示均匀的主磁场，斜线 表示线性梯度场;两条线相交处为梯度场中点，该点梯度场强为零， 不引起主磁场强度发生变化，虚线下方的斜线部分表示反向梯度 场，造成主磁场强度呈线性降低;虚线上方的斜线部分为正向梯度 场，造成主磁场强度呈线性增高。
Gx、Gy和Gz分别由互相垂直的三组梯度线圈产生，其中每个线圈 的工作特性和激励电路完全相同。
医学影像设备学复习资料
医学影像设备学复习资料1、磁场均匀性P141指在特定容积（常取一个球形空间）限度内磁场的同一性，即穿过单位面积的磁力线是否相同。
2、磁场的稳定性P141磁场稳定度是指单位时间磁场的变化率，短期稳定度要在几个ppm/h之内，长期稳定度要在10ppm/h之内；磁场稳定性分为时间稳定性和热稳定性。
3、磁场有效孔径141指梯度线圈、匀场线圈、射频体线圈、衬垫、内护板、隔音腔和外壳等部件均在磁体检查孔道内安装完毕后，所剩余柱形空间的有效内径。
4、梯度磁场强度P150又称磁场梯度，表征梯度磁场系统产生的磁场随空间的变化率，单位为mT/m（毫特[斯拉]/米）。
5、梯度场线性P151是衡量梯度磁场平衡性的指标。
线性越好，表明梯度磁场越精确，图像的质量就越好。
梯度磁场的非线性一般不能超过2%。
6、梯度切换率P150（ppt）指单位时间及单位长度内的梯度磁场强度变化量，常用每秒每米长度内梯度磁场变化的毫特斯拉量（mT/m/s）来表示。
7、梯度上升时间（百度）梯度上升时间是指梯度场达到某一预定值所需的时间。
梯度上升性能的提高，可开发更快速的成像序列。
8、有效容积P151又称均匀容积。
指鞍形线圈所包容的、其梯度磁场能够满足一定线性要求的空间区域。
9、说明磁共振成像系统的组成，并简述各部分起什么作用？主要由主磁体、梯度系统、射频系统、计算机系统和其他辅助设备等组成。
P139①主磁体：产生一个高度均匀、稳定的静磁场，使处于该磁场中的人体内氢原子核被磁化而形成磁化强度矢量。
P140②梯度系统：为系统提供线性度满足要求的、可快速开关的梯度磁场，以提供MR信号的空间位置信息，实现成像体素的空间定位。
p147③射频系统：MR设备通过RF线圈发射电磁波对人体组织进行激发，人体组织驰豫过程中发出的MR信号再通过接收线圈检测。
P151④计算机系统将采集到的数据进行图像重建，并将图像数据送到显示器进行显示；同时负责对整个系统各部分的运行进行控制，使整个成像过程各部分的动作协调一致，产生高质量图像。
磁共振成像设备
二、低温技术
3. 冷头、氦压缩机和冷水系统三者关系
三、超导环境的建立与失超保护
（一）超导环境的建立 MR 磁体超导环境的建立通常需要下述步骤： 1. 真空绝热层 最后用涡轮分子泵抽至约 0.001Pa。即:真空度大约为99.999 999%。 2. 磁体预冷 用致冷剂将液氮、液氦容器内的温 度分别降至其工作温度的过程。 3. 超导环境的建立 当容器内温度已初步降至 4.2K，再在磁体液氦容器中灌注液氦。 （二）励磁 在磁体电源的控制下逐渐给超导线圈施加电流， 从而建立预定磁场的过程。
二、主磁体的种类与特点
（1）永磁体的优点：结构简单价格低，目前场强可 达到0.7T，消耗功率极小，维护费用低，杂散磁场小。 （2）永磁体的缺点： 磁场强度较低，不能满足快速 扫描和临床磁共振波谱研究的需要。永久磁体的磁 场稳定性和均匀性也较差。 3.永磁体的恒温控制 多数永磁体的温度系数为负值， 磁场强度与温度成反比。因此，要将磁体置于恒温 室内并设一对控制磁场漂移的线圈，则磁场强度很 易保持稳定。
选择其他断面（如矢状面或冠状面），只要让 梯度磁场随x或y作线性变化，即在x或y方向加上 线性梯度磁场即可。
二、MRI的基本结构
分类：根据主磁场的产生方法，可分为永磁型、
常导(阻抗)型、混合型和超导型等四种；根据
其用途分为介入型和通用型两大类。
基本结构：它包括主磁体系统、梯度磁场系统、
性物质。
一、使用注意事项
3. 金属异物 体内有金属异物的病人，不宜进行
MR检查。
4. 监护、抢救设备 一般的监护抢救设备无法在
MRI设备详细介绍
mri设备详细介绍mri, 设备MRI设备MRI设备是利用生物体的磁性核（主要是氢核）在磁场中所表现出的MR特性来进行成像的设备。
随着超导技术、磁体技术、电子技术、计算机技术和材料科学的进步，MRI设备得到飞速的发展。
MRI设备已成为最先进、最昂贵的现代化诊断设备之一。
MRI设备既是评价医院综合能力的一项重要指标，又是医院现代化程度和诊断水平的标志。
我国现有600多台MRI设备正在运行，并以每年几十台的速度增长（含临床应用型和临床研究型）。
本章将以临床应用型永磁开放式MRI设备为例，系统地介绍MRI设备的构成和工作原理。
第一节概述一、发展简史MR现象于1946年第一次由布洛赫（F.Bloch）领导的斯坦福大学研究小组和伯塞尔（E.Purcell）领导的哈佛大学研究小组分别在水与石蜡中独立地观察到。
因此，布洛赫和伯塞尔共同获得了1952年的诺贝尔物理学奖。
随后，人们利用MRI技术进行了多领域的应用。
MRI设备早期集中在物理和化学方面，用来确定化学成分、分子结构和反应过程。
1967年，第一次用MRI设备测试人体活体。
1971年，达马丁（Damadian）发现了MRI的一个重要参数—T1。
肿瘤组织的T1值远大于相应正常组织的T1值。
此结果预示着MRI设备在医学诊断中的广阔应用前景。
1973年，受CT图像重建的启示，纽约州立大学的劳特布尔（Lauterbur）在《Nature》杂志上发表了MRI设备空间定位方法（均匀静磁场上迭加梯度磁场）。
利用MRI模型（两个并排在一起的充水试管）的四个一维投影，成功的获得了第一幅MRI模型的二维图像。
1974年，曼斯菲尔德（Mansfield）研究出脉冲梯度法选择成像断层的方法。
1975年，恩斯特（Ernst）研究出相位编码的成像方法。
1977年，爱特斯坦（Edelstein）、赫切逊（Hutchison）等研究出自旋扭曲（Spin Warp）成像法。
1977年，达马丁完成了首例动物活体肿瘤检测成像，并获得首张人体活体MRI设备图像。
梯度磁场测量实验技术使用攻略
梯度磁场测量实验技术使用攻略梯度磁场测量是一种非常重要的实验技术，它可以用于研究磁场的变化情况及其对材料性质的影响。
本文将为大家介绍梯度磁场测量的原理、实验步骤以及常见应用等内容，希望对大家有所帮助。
一、梯度磁场测量的原理梯度磁场是指在空间中磁感应强度发生变化的情况，它可以用磁场梯度来描述。
梯度磁场测量技术利用了磁感应强度变化的特点，通过测量磁场的梯度来获取相关的信息。
在实际应用中，常常使用梯度磁场探测器来测量梯度磁场。
这种探测器通常由一对磁敏材料制成，材料的磁化特性会受到梯度磁场的影响。
通过测量磁敏材料的输出信号，可以间接地获取梯度磁场的信息。
二、梯度磁场测量的实验步骤1. 准备实验设备和材料：包括梯度磁场探测器、磁场发生器、数据采集系统等。
确保各项设备正常工作。
2. 设定实验测量范围：根据实际需求，确定磁感应强度的测量范围，设置磁场发生器的参数。
3. 安装探测器：将梯度磁场探测器固定在需要测量的区域上，确保探测器与磁场发生器之间的距离适当。
4. 进行基准校准：在没有梯度磁场的情况下，记录下梯度磁场探测器的输出信号，作为基准值。
5. 施加磁场：通过磁场发生器施加磁场，使梯度磁场探测器受到磁场的影响。
同时，记录下梯度磁场探测器的输出信号。
6. 数据采集与分析：使用数据采集系统将实验数据采集下来，并进行相应的分析处理。
可以通过计算梯度磁场的变化率来获得更详细的信息。
7. 结果展示与评估：根据实验数据分析结果，展示实验结果并对其进行评估。
可以与理论预期进行对比，评估实验数据的准确性和可靠性。
三、梯度磁场测量的应用1. 材料磁性研究：梯度磁场测量可以用于研究不同材料的磁性特性，了解材料的磁化机制和性能。
2. 医学影像学：梯度磁场测量在医学影像学中有广泛应用，如核磁共振成像（MRI）技术。
通过测量梯度磁场，可以获取人体内部的详细图像信息。
3. 地质勘探：梯度磁场测量在地质勘探领域也有很多应用。
通过测量地表的梯度磁场，可以了解地下矿产资源的分布情况。
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
医学影像学设备考试整理 (2)
1.常规扫描方式的缺点:(1)、需要较长的扫描时间。
(2)、成像中会产生遗漏人体某些组织的情况。
(3)、不能准确地重建三维图像和多方位图像。
(4)、使用造影剂扫描时，在造影剂的有效时间里，只扫描了有限的几个层面。
2.螺旋扫描的六个优点(1)．螺旋CT的连续扫描，使扫描范围在24～30s内达到24～30cm，可满足绝大部分不同部位的CT检查。
多数患者可在一次屏气中完成扫描，避免了漏扫和重扫。
(2)．由于避免了呼吸运动引起的扫描遗漏以及它具有在选定位置及间隔上进行回顾性重建的能力，所以提高了病灶检出率。
(3)．螺旋CT的连续扫描使扫描时间缩短，不但有益于危重患者的检查，而且在增强扫描时可使几乎全部扫描都在增强高峰期完成，不但能获得最佳增强效果，还可减少造影剂用量。
(4)．螺旋CT提高了病灶密度测量的准确性，由于可在z轴任何部位进行图像重建，因而保证了任何病灶均可以在其中心进行图像重建，减少了部分容积效应的影响。
(5)．任何部分均可进行多断面或三维图像重建，而且由于螺旋CT扫描时避免了病变部位的移动，因而重建图像质量好。
(6)．扫描时间短，使病人更容易接受或耐受CT检查，这对危重病人及只能短时间保持功能极限位的快速诊断更有意义。
3.螺旋扫描的五个缺点(1)诊视床运动产生的伪影(2)螺旋扫描影像噪声较传统CT标准扫描影像噪声高。
(3)螺旋CT图像处理时间较长及需要大容量的存贮能力。
(4)仍然受到最大扫描容积的限制，目前一次屏气可完成大多数一个部位扫描，更大范围可通过两次或多次屏气扫描完成。
(5)需要病人很好地屏气配合，若病人不能较长时间屏气，则检查效果不好。
4.螺旋CT概念:CT螺旋扫描是指对整个容积进行快速连续扫描。
5.螺旋扫描的技术基础：滑环技术。
6.滑环技术是由滑环和碳刷构成的。
7.滑环技术是用一个多圈滑环和一个碳刷代替电缆8.低压滑环优点:(1)、对绝缘要求不高,安全、稳定、可靠，工艺要求和制作成本相对较低，所以被大多数CT厂家所采用。
梯度磁场总结
梯度磁场总结简介梯度磁场是物理学中的一个重要概念，它在多个领域中起到关键作用。
本文将对梯度磁场进行总结，并探讨其在不同领域中的应用。
什么是梯度磁场梯度磁场是指空间中磁场强度随位置变化的快慢的描述。
在物理学中，磁场通常用矢量表示，包括磁感应强度和磁场方向。
而梯度则表示一个量在空间中的变化程度。
因此，梯度磁场指的是磁场强度随位置变化的快慢程度。
当磁场强度在空间中的变化越快，梯度磁场就越大；反之，当磁场强度的变化较慢时，梯度磁场较小。
梯度磁场在物理学中有着重要的应用，尤其在磁共振成像（MRI）技术中发挥着关键作用。
梯度磁场的应用磁共振成像中的梯度磁场磁共振成像（MRI）是一种利用核磁共振现象来观察人体或物体内部结构的非侵入性医学诊断技术。
在MRI中，梯度磁场用于定位和空间编码。
通过调整梯度磁场的大小和方向，可以实现对不同位置的信号编码。
具体来说，MRI中使用了三个互相垂直的线圈来生成梯度磁场。
这些梯度磁场的变化可以使得不同位置的原子核产生不同的共振频率，并在接收机中得到相应的信号。
通过对这些信号进行处理，可以重建出人体或物体内部的结构图像。
颗粒物理学中的梯度磁场梯度磁场在颗粒物理学中也有着重要的应用。
颗粒物理学研究的是微观粒子（如原子、分子、离子等）的性质和行为。
在研究中，梯度磁场可以用来控制和操纵微观粒子的运动。
通过施加梯度磁场，可以在微观尺度上产生力，从而对微粒进行定向运动或聚集。
这种技术在颗粒物理学研究中被广泛应用，例如在纳米颗粒自组装、微流控和生物分析等方面。
地球物理学中的梯度磁场梯度磁场在地球物理学中也有其重要作用。
地球物理学研究地球的物理特性和结构，包括地球的磁场和磁性物质的分布。
梯度磁场可以用来探测地下的磁性物质分布和地下结构。
通过测量地面上的磁场变化，可以推断出地下磁性物质的分布情况。
梯度磁场的变化信息可以提供有关地下沉积物、岩石和矿石等地质特征的重要线索。
这种技术在勘探矿产、地震活动监测和地质灾害预测等方面具有广泛的应用。
磁共振成像设备(MRI) MRI设备之基本构造 梯度场与射频场
计算机系统
（三）图像显示 图像重建结束后，得到的是表示图像各点不同亮度的一组数据，这些图像数据立即被
送入主计算机系统的海量存储器或硬盘中，并以图像的形式输出才能让人眼看到。最成 熟、最受欢迎的显示方法是电子视频显示系统，目前比较流行的是液晶显示器。图像的 显示不仅限于当前的病人，在会诊或进行回顾性研究时还需要调出以往病人的图像。
• 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，
必要时格式化硬盘
• 梯度放大器/射频放大器
• 环境要求与计算机同 • 定期清洗或更换梯度放大器和射频放大器的通风过滤网，检查风扇运作情况
设备的保养维护
体，它因不使用电流源而得名。 房屋屏蔽 定向屏蔽 铁轭屏蔽
辅助设备部分
• 射频屏蔽意义
• 防止射频干扰，需对工作频率附近的干扰信号进行屏蔽
• 屏蔽方式
• 安装滤波器，连接在电流导线的屏蔽罩之间 • 用黄铜钉和紫铜钉将铝板钉在木框上来完成
• 射频屏蔽注意事项
• 使用薄铜板焊接成为整体，门缝隙也需要加屏蔽，观察窗的屏蔽采用铜网， 为了取得好的屏蔽效果可采用双层屏蔽铜网增加密度（即增加铜网的目）
计算机系统
（一）主计算机系统 1、功能 是控制操作者与磁共振设备各系统之间的通信，
并通过扫描软件来满足所期望的应用要求。 2、组成 由主机、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） 、图像硬拷贝输出设备、网络适配器以及测量系统的接口部 件等组成。
3、主计算机系统中运行的软件系统 系统软件 应用软件
设备的质量保证
磁共振教学实践(3篇)
第1篇摘要：磁共振成像（MRI）作为一种非侵入性的医学影像技术，在现代医学诊断中具有重要作用。
本文从磁共振成像的基本原理、设备组成、临床应用等方面，结合教学实践，探讨磁共振教学的方法与策略。
关键词：磁共振成像；教学实践；医学影像；临床应用一、引言随着医学影像技术的不断发展，磁共振成像（MRI）作为一种非侵入性的医学影像技术，在临床诊断中具有重要作用。
为了提高医学影像专业学生的实践能力，本文结合教学实践，探讨磁共振教学的方法与策略。
二、磁共振成像基本原理磁共振成像（MRI）是一种基于核磁共振原理的医学影像技术。
其基本原理如下：1. 磁共振现象：当物质置于强磁场中，其内部氢原子核会发生磁共振现象。
此时，氢原子核会吸收射频脉冲的能量，从低能级跃迁到高能级。
2. 梯度磁场：在磁场中，氢原子核的纵向磁化强度会沿着磁场方向排列。
通过施加梯度磁场，可以使氢原子核的横向磁化强度发生相位差，从而实现成像。
3. 射频脉冲：射频脉冲是激发氢原子核发生磁共振的关键因素。
通过调整射频脉冲的频率、幅度和持续时间，可以实现不同组织结构的成像。
4. 信号采集：氢原子核在射频脉冲的作用下，从高能级跃迁到低能级，释放出能量。
这些能量被接收线圈采集，经过信号处理，最终形成图像。
三、磁共振设备组成磁共振成像设备主要由以下部分组成：1. 磁体：磁体是MRI设备的核心部分，产生强磁场，使氢原子核发生磁共振。
2. 射频系统：射频系统产生射频脉冲，激发氢原子核发生磁共振。
3. 梯度系统：梯度系统产生梯度磁场，使氢原子核的相位差发生改变。
4. 接收线圈：接收线圈采集氢原子核释放的能量，形成信号。
5. 信号处理系统：信号处理系统对采集到的信号进行处理，形成图像。
6. 图像显示与存储系统：图像显示与存储系统将处理后的图像显示在屏幕上，并存储在计算机系统中。
四、磁共振教学实践1. 理论教学：首先，对磁共振成像的基本原理、设备组成、临床应用等方面进行理论教学，使学生掌握磁共振成像的基本知识。
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• 上式中,Ｇｍ是最小梯度场磁感应强度，Δ Ｂ是磁 场在成像层面视野内与中心正常值的最大偏移， Ｎ是影像的像素数，Ｄ是视野ＦＯＶ的直径。
三 梯度系统
• • • • • • • 1 梯度线圈 2.梯度线圈产生磁场 单位为T/m; 梯度线圈产生磁力线与主磁场同向或反向; 3.梯度线圈的噪声 不断变化的梯度电流使梯度线圈产生振动。 梯度脉冲的声音由梯度场变化的速率或梯度电流决 定，di/dt。 • 4.涡流 • 涡流补偿
– 利用RC元件使电流脉冲预畸变 – 预先补偿梯度的驱动电流 – 有源梯度屏蔽
第三节 梯度磁场系统
主任技师 王振军
一、空间编码
• 空间定位的过程包括三个步骤（以二维成像 为例）： • 选层 相位编码 频率编码 • 梯度磁场的作用是：改变自旋的进动频率或 相位，通过对自旋的进动频率和相位的识别 可对信号进行空间位置的编码，即进行层面 选择、相位编码和频率编码。 • 梯度反转，RF激发后自旋系统的相位重聚。
劳特布尔和曼斯菲尔德
• 主要贡献，是成功地将磁共振技术应用到医学成像 领域70年代初期，他们发表了关于物质内部结构成 像技术的重要发现! 这一成果奠定了磁共振技术发 展成为实用的医学成像方法的基础! • 劳特布尔发现了磁共振应用的另一种可能性，即通 过在磁场中加入（ 磁力） 梯度而创造二维图像， 而当时用其他方式建立的图像是不可视的1973 年， 劳特布尔描述了他怎样把梯度磁体添加到主磁体中， 然后能看到沉浸在重水中的装有普通水试管的交叉 截面。 除此之外没有其他成像技术可以在普通水 与重水之间区分图像!
频率编码
• 频率编码梯度场的作用是对信号进行一个 方向的空间定位（如体部图像的x方向或水 平方向）。 • 频率编码梯度场一端的自旋处于低频，另 一端处于高频。接通频率梯度场采集回波， 因此频率编码梯度场又叫读数梯度场或采 样梯度场。 • 在频率编码梯度场应用期间，沿频率编码 轴方向不同空间位置自旋的相位关系继续 变化，采集的回波外围边缘的相位重聚程 度与中心的比起来小。
二、梯度系统组成
• 在磁共振成像（ＭＲＩ）中，梯度磁 场发生单元的基本功能为实现成像体 素的空间定位． • 它主要由梯度波形发生器、梯度放大 器和梯度线圈组成。
• 梯度波形发生器产生磁共振成像空间编码 所需的梯度波形，经过梯度放大器放大后， 通入梯度线圈，产生实验所需的梯度磁场。
梯度场磁感应强度 • 实现空间编码要求成像空间每一特定位置由 该点的总磁场磁感应强度唯一确定，线性梯 度场的最低梯度必须大于主磁场的非均匀性。 否则，磁场的非均匀性将严重影响空间编码， 在２ＤＦＴ成像中引起影像的几何失真，在 投影重建成像中不仅引起几何失真，还导致 空间分辨率降低。确定梯度场梯度大小的原 则是：将任一像素位置上由磁场的非均匀性 引起的影像模糊限制在这个像素范围内。这 要求梯度强度Ｇｍ满足如下关系：
相位编码 • 先使用选层梯度场，然后相位编码，最后频率编 码即采集数据。 • 相位编码梯度场的作用是改变不同频率回波信号 的相位，使质子轻微散相（梯度脉冲使主磁场B0 有一个很小的改变量，从而使信号散相）。信号 散相程度与相位编码梯度场方向的坐标位置成正 比。相位编码梯度场越大，散相效应越明显。 • 为了在相位编码方向得到满意的空间分辨力，需 要使用多个幅度不同的相位编码梯度场。每个相 位编码步与下一个相位编码步的变化只是相位编 码梯度强度的改变，每个相位编码步对应不同程 度的相位偏移。