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磁共振成像仪结构简介

 

    作者:石常清    时间:2023-04-04   出处:影像科   编辑:YSS   点击次数:7737

磁共振检查目前是我科主要的检查手段,应用最多,成像较复杂。今天给大家简单介绍磁共振成像仪的构成,以便大家更好的认识磁共振系统。医用全身磁共振成像仪可粗略分为五大部分:主磁体系统、梯度系统、射频系统、计算机系统以及其他辅助系统。由于内容过多,篇幅受限,本次简单介绍射频系统部分。

     射频系统:我们先来看一下射频系统的发射链路——

我们检查技师操作扫描计算机发出扫描指令,指令发给谱仪系统,在由谱仪子系统之一(射频脉冲发生器)产生所需要的射频脉冲波形,经过射频功率放大器(RFPA),实现可控的功率放大,同时接收脉冲序列发射器(谱仪子系统之一)的门控信号,经过放大后的射频脉冲通过射频开关切换后,经过调谐匹配网络(射频信号控制处理器(RFCS)、发射线圈控制器(BCCS))传输到射频发射线圈上,最终发射线圈将特有的射频脉冲发射给检查者。

检查者接收到射频脉冲信号,体内质子发生共振,产生磁共振信号。这个时候就需要接收线圈,接收这个信号。

我们来看一下射频系统的接收链路——检查者产生磁共振信号,接收线圈感应到磁共振信号后,经过调谐匹配网络(射频信号控制处理器RFCS)传输给谱仪系统(经过谱仪系统的各个子系统--前置放大器、混频器、滤波器等等进行处理,最终输出信号)。

我们从图片来认识射频系统的部分构成

1、发射线圈:发射线圈作为射频发射链路最后一环,与我们检查者离的比较近,一般装在在磁体孔内,为中间空心的圆柱桶,检查者躺在检查床上,发射线圈在成像区域内产生与主磁场方向垂直的均匀磁场,对样品组织进行激励,样品组织(检查部位)在发射线圈中心(如果不在线圈中心,会导致产生/接收到的射频信号弱,最终影响图像质量)。

(发射线圈)

2、接收线圈:接收线圈作为射频接收链路的第一环,负责感应磁化矢量切割产生微弱的磁共振信号。我们在进行不同部位或功能检查时,需要更换特定的接收线圈。

3、其他部件:其他部件分布于磁体间,设备间机柜之中。

上面我们认识了射频信号产生的流程,那么发射给我们人体的射频脉冲信号,是否对我们人体有害呢?下面我们来具体看一下。

通过磁共振成像原理,我们知道,要使得磁场环境下人体氢质子能够吸收能量,需要发射的射频脉冲信号与磁场条件下氢质子的进动频率(拉莫尔频率)一致,氢质子才能吸收这个能量,产生磁共振信号。

所以:氢质子动进动频率=需要发射动射频脉冲强度

氢质子的进动频率:ω=γB(γ:旋磁比,氢质子约为γ=42.58MHz/T;B:主磁场强度)。

我科有1.5T、3.0T磁共振,那么在1.5T主磁场条件下,氢质子进动频率为:42.58MHz/T*1.5T=63.87MHz;在3.0主磁场条件下,质子进动频率为:42.58MHz/T*3T=127.74MHz。

最后我们可以知道在1.5T和3T主磁场条件下,我们需要发射射频脉冲动频率是63.87MHz,127.74MHz。

我们来看一下电磁波谱图:

通过上图我们可以看到,我们发射射频脉冲频率在电视广播这个频率范围内,属于非电离辐射。也正是由于这个原因,我们在安装磁共振装置的时候,需要对机房做严格对屏蔽,以防止我们射频脉冲信号受到干扰。

磁共振机房内进行严格信号屏蔽

本次简单介绍了磁共振系统中的射频系统部分,内容并不复杂。在磁共振系统中涉及的内容太多,我们临床应用也不用过多掌握一些技术细节。这些内容是我以往累积的工作经验以及结合部分资料整理而来,欢迎批评指正。


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