磁共振成像设备-1

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1、第六章磁共振成像设备医学影像设备学Contents概述主磁体系统梯度磁场系统射频场系统计算机图像重建与控制系统第一节概述一、磁共振成像的发展简史磁共振成像（MagneticResonanceImaging,MRI）是随着计算机网络技术、电子技术、低温超导技术、系统科学技术、磁体制造技术及图像处理技术迅速发展起来的医学诊断技术，它既可提供形态学结构信息，又可提供生物化学及代谢信息，在当今医学诊断技术中占有绝对优势。磁共振成像的发展简史1946年，发现磁共振现象。（Bloch水比Purcell石蜡,晚半个月）,1952年获诺贝尔物理学奖;1967年,约

2、翰斯等成功检测出动物体内分布的氢、磷和氮的MR信号。1970年Damadian发现正常组织与肿瘤组织的MR信号明显不同,并于1971年在杂志上发表文章。1972年Lauterbur指出用MR信号可重建成像，提出MR空间编码技术。1977年7月3日Damadian与他的实验小组用经历了7年时间设计制造出的第一台全身磁共振成像系统。1978年5月8日英国诺丁汉大学和阿伯丁大学的物理学家取得人体头部磁共振成像1973年至1977年是磁共振波谱技术与成像理论相结合的时期，这期间产生了多种成像方法和理论，并进行了一系列人体成像的基础医学研究和

3、技术准备工作。80年代MR成像进入临床应用。1930s，爱西多.艾沙克.拉比（IsidorIsaacRabi）应用锂电子束通过磁场，然后用无线电波轰击该电子束从而发展了分子束磁共振，1940s，各自独立证实了被称为“浓缩物体中核磁共振｛NMR｝的现象”，1952年获诺贝尔物理学奖“以表彰他们对于核磁精密测量新方法的发展及有关的发现”尼克拉斯.布劳姆伯格、罗伯特.庞德和爱德华.迈尔斯.珀塞尔发展了磁驰豫作用的偶-偶极理论，这揭示了在生物体内产生对比的机制，从而使对比剂的合理设计成为可能。引导磁共振成像发展的大事件1950s，欧文.汉姆发现了用于核磁共振

4、测量的自旋回波现象1960s，理查德.R.恩斯特和威斯顿.A.爱德森证明了脉冲NMR信号的傅立叶分析法能提供比连续电波NMR方法有所提高的敏感度和灵活度。引导磁共振成像发展的大事件1970s爱伦.M.科马克和哥德弗雷.N.享斯菲氽德应用了从投射到重建的方法——此几乎是目前每个复杂成像系统的基础，促进了CT扫描仪的发展。保罗.C.劳特布尔将梯度概念想结合，进而获得了第一幅MRI图像。彼得.曼斯菲尔德应用磁场梯度获得了樟脑分层的1D投射，平面回波成像概念提供了从单次激发中获得完整的2D图像。首创了层面选择激发技术，和同事们一起公开发表了人体的首个MRI图

5、像。1980s库尔特.维特里希发现了在血红蛋白中选取的氨基酸信号的脱氧化效应，随后建立了测定蛋白质和其它大分子的方法。引导磁共振成像发展的大事件1.多参数成像，可提供组织脏器的解剖结构及丰富的生理、生化信息2.可进行任意方位断面成像3.软组织分辨力高4.多种特殊成像:MRCP、MRU、MRA5.无电离辐射的安全检查6.与CT相比，磁共振检查无骨性伪影。二、磁共振成像的特点1.MRI各种参数的解剖学结构图像用以区别不同器官可利用被检组织的物理和生物化学特性作组织特性评价通过流动效应来评价血流和脑脊液的流动2.MRS利用化学位移对应的频谱分析揭示组织内生

6、理、生化情况，是一种活体生化分析方法。3.介入磁共振实现精确定位及图像引导，达到某种诊断和治疗目的。三、磁共振成像的临床应用及局限性1.扫描时间较长、费用较高2.MR信号易受多种因素的影响3.对钙化灶不敏感4.禁忌症多金属异物、早孕者(三个月内)、不安静者（恐惧者、婴儿、高危病人）、高温潮湿环境下、高热或散热功能障碍者。磁共振成像的局限性四、磁共振成像设备的组成磁共振成像系统的分类根据成像的范围来看，它可分为实验用MRI、局部(头、乳腺等)MRI和全身MRI等三种。根据主磁场的产生方法来分类，可有永磁型、常导(阻抗)型、杂交型和超导型等四种。根据其用

7、途分为介入型和通用型两大类。无论哪一种MRI系统，都可以看作信号(包括产生、探测和编码)和图像(包括数据采集、图像重建和显示)两大功能模块的有机组合。磁体、梯度系统、射频系统、计算机和图像重建系统是任何MRI系统不可缺少的部分。实用的成像系统要复杂得多。例如，为了加快图像的处理速度，系统中一般都有专用的图像处理单元；为了实施特殊成像(如心脏门控)，一般还有对有关生理信号进行处理的单元。图像的硬拷贝输出设备(如激光相机)等也是必需的。MRI系统之所以庞大的另一个原因，就是除了成像所需的设备外，还要有许多附属设备与之相配套。常用的这类设备有：磁屏蔽体、射

8、频屏蔽体、冷水机组、不间断电源、空调以及超导磁体的低温保障设施等。磁共振成像系统的组成第二节主磁体系统作用：