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内窥镜磁共振成象扫描机的结构

发布日期:2013-06-29

  磁共振成象系统,根据功能可分为两大部分:第一,mr信号产生、探侧和编码.其硬件构成包括德国狼牌内窥镜磁体,梯度线圈及供电部分,射频发生器,射频接收器。第二,数检采集,贮存,图象重建。图像的显示和存贮。硬件包括模数转换器,计算机,磁盘,磁带机.

  (一)磁体

  磁体系统由主磁体,梯度线圈和射频线圈构成。

  主磁体:它是用来产生静磁场的磁体,是NMR中体积最大的核心部件,它要求在一个大范围空间内产生均匀度高达10--10-6T的磁场。MRI采用三类磁体:永磁式,高阻式和超导磁体.目前人体成象用的磁场强度一般为0. 02-2T,它是磁共振关键部件.

  (1)永磁式:永磁式磁体要求均匀高,磁场强度大,可达0. 3T.所以加工困难,成本高。永磁的优点:维护费用小,它不象高阻式磁体耗电量那么大,也不象超导式磁体要耗费价格昂贵的致冷液体与磁场中心部分强度相等的空气芯(超导和大部分高阻式),磁体相比,永磁式磁体的磁场发散成度小.对周围环境的影响较小,安装费用小。目前我国深圳安科中美合资公司生产的.ASP-D15核磁共振,成象扫描机MRI就是采用0. 15T永磁磁体. 它的缺点为热稳定性差,整个磁体的温度需保持恒定在1℃范围内,磁场不能关断.稍一疏忽,如果金属物体被磁铁吸住,就很难取下.被吸附的金属物体表面的刮伤,可能损坏磁体的磁场均匀强度。磁场强度不可能做得太高,一般最高在0. 3T左右,因此限制了它的进一步发展。

  (2)常导型(阻抗型):空气芯磁体(又称高阻式磁体)常由几个大线圈(由铜线和铝线) 组成,制造相对比较容易,但耗电量多,0. 2T的常导式磁体通电流约300A,耗电量达60KW以上,需设专门供电和水冷系统,使磁体热能得以发散.与超导式磁体相比,虽然常导式磁体的磁场强度低,对电源要求高,耗电量较大,但常导式磁体比较容易制造,而且价格较为低廉,现在也有厂家生产的常导磁体除保留前述优点外,其耗电量,非常低,如ULF型超低场磁共振成象仪的磁体耗电仅4KW.

  (3)超导式磁体:超导型磁体的磁场,它的结构最为复杂,庞大,附属设备也多,运转维持费也大,需要定期供给液氦.最大优点是磁场强度可达到1. S-2T。它可以用于人体多核信号成象,进行功能性诊断。它的替力在于高磁场下,多核信号的诊断,所以超导磁体是 NM技术的发展方向。

  超导式磁体的线圈由表面镀有妮钦合金的铜线组成,整个磁体浸泡在致冷剂内,紧靠着线圈的是液态氦,外面一层真空套,再外层是液态氦,液氮外面还有一层真空和一层循环水。最内层的线圈在超导温度即绝对温度为4K时,妮钦合金没有电阻,线圈不消耗功率如图2-3.

  (二)梯度磁场

  在主磁体内的X,Y,Z三个方向上分别设有梯.度场线圈,其产生的梯度磁场互相垂直,以获得三维空间信息。梯度线圈的作用,是修改主磁场和获得空间图像的重要手段。

  (三)射频线圈

  它是一组安装在德国狼牌内窥镜主磁体内孔里的常规高频脉冲线圈,它产生的交变磁场与主磁体产生的静电场正交,而发射的脉冲频率也须与主磁场强度相匹配,在磁共振中间可用这一线圈接收物体内传来的MRI信号.