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此文未经作者允许，不得进行任何转载！ 磁共振现象定义或者过程，即给处于主磁场中的人体组织一个射频脉冲，这个射频脉冲的频率与质子的进动频率相同，RF的能量将传递给处于低能级的质子，处于低能级的质子获得能量后将跃迁到高能级，高能级质子再释放能量的过程。 这个过程的实现需要磁共振成像仪的硬件支持，其中主磁场需要主磁体的支撑，射频脉冲由射频系统发射提供，质子进动频率的选择需要梯度系统的作用，MR信号即高能级质子释放的能量需要接收线圈来采集，但是其信号需要整合一系列的硬件设施及相关数据的转换才能产生图像。 本章主要讲解主磁体、射频系统、梯度系统及冷却系统的知识及其性能的相关评价指标，计算机系统不再涉及。 第一节 主磁体 主磁场B0就是通过主磁体产生的，也就是咱们平常看到的MR仪上的有大孔的硬件设备。MR设备中采用的主磁体按原理分为三种类型，即永久磁体、常导磁体及超导磁体。目前常导磁体由于其稳定性太差，基本淘汰，临床上使用最多的是超导磁体，其次是永磁。此外主磁体的性能评价指标主要是主磁场强度、均匀度及其稳定性。 一.主磁场强度 咱们平常所说的0.7T，1.5T或3.0T就是主磁体的磁场强度。其中低场机＜0.5T；0.5T＜中场机＜1.0T;1.0T＜高场机＜2.0T；超高场机＞2.0T。磁场强度的法定单位是特斯拉（Tesla，T），也可采用高斯（Gauss，G）来表示。1T=10000G。主磁场强度越高，扫描时间就相对缩短，但是也会带来很多不利影响，最典型的就是射频特殊吸收效率（specific absorption ratio，SAR），其与主磁场场强的平方成正比。 目前各大医院最常用的就是1.5T与3.0T的超导MR仪，其中1.5T相对于3.0T扫描时间相对较长，但是某些运动伪影不明显，如吞咽，在做颈椎扫描时，3.0T上的运动伪影较重，增强扫描时更加突出。国内场强最高的是7T，该设备其中一台安装于浙江大学华家池校区，其全名为“MAGNATOM 7T超高场磁共振仪”，是科学界公认的顶级神经学及脑认知研究设备，重约40吨，虽然笨重，但是其具有高分辨力、高灵敏度和快速成像的特点，能够获得高清晰度全脑的结构和功能三维成像，分辨力可以达到0.5mm以内，是普通MR仪的5倍。，主要用于研究人脑和猴脑在正常和疾病状况下的组织结构、功能定位及网络、生理和代谢过程、以及精神性疾病的神经学过程的高分辨力研究。 二.主磁场的均匀度 任何磁体都不可能使磁场完全均匀一致，上节的“180°聚焦脉冲剔除的磁场不均匀”就是涉及的主磁场的均匀度问题，目前所有机器的磁场都是相对均匀而不是绝对均匀。 主磁场在一定范围内磁感线并非是直线，越靠近中心均匀定越好，越靠近周边，磁感线都出现了弯曲，其磁场相对于中心更加不均匀，因此主磁场的均匀性只是相对均匀，并不是绝对均匀的，但是随着场强的增高，均匀度会相应的提高。 主磁场的均匀度是以主磁场场强的百万分之几（part per million，ppm）数值作为磁场强度偏离的单位。 实际工作中，通常采用频率选择饱和法进行脂肪抑制，会出现偏离磁场中心部位的压脂效果并不理想，就是因为偏离磁场中心的时候磁场均匀度并不好，脂肪饱和预脉冲的中心频率就与脂质子的进动频率不同，进而影响脂肪抑制效果。 三.主磁场的稳定性 实际生活中，咱们常用的手机，用的时间长了往往会因为垃圾过多或者电器件的损耗等出现卡机，死机等现象，这就是手机的稳定性并不好，而MR仪的主磁场也存在这个稳定性的问题。 目前常用的MRI仪基本都是超导的，还有一部分是永磁型机器。为保持磁场的强度和均匀度不随时间和环境的变化而出现大的波动，一般的磁体间内会有一个温度计和湿度计，便于随时观察磁体间的环境（热稳定性），保持环境适合MR仪的运行。其次是安装有液氦的压力和含量监测仪，能够实时观察液氦含量来间接反映主磁场的强度变化（时间稳定性），超导的MRI仪的时间稳定性一般要求是24h≤0.3ppm。 四.液氦消耗 超导磁体的一个重要指标就是液氦的挥发程度。液氦的消耗主要与冷头有关，一旦冷头停止，液氦将大量挥发，当液氦水平面低于60%时，则需要补充液氦，现在很多厂家已经研究制作出了液氦零消耗的MR机器并被广泛应用于临床，其实本质并不是不消耗液氦，只是相对而言液氦基本不消耗，半年甚至几年才补充一次液氦。 今天主要讲解的是主磁体及其相关评价指标，大家需要掌握。 |
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