编号13：第十三章 磁共振成像设备

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1、第十三章磁共振成像设备概念：是利用原子核在磁场内共振产生的信号，经计算机处理显示人体内部解剖结构的一种影像装置叫MRI设备。第一节概述一、磁共振成像的发展简史1.1946年美国哈佛大学的伯塞尔（E·Purcell）和斯坦福大学的布洛赫（F·Bloch）两个小组分别在水与石蜡中独立地发现MR现象（即处在某一静磁场中物质的原子核受到相应频率的电磁波作用时，在它们核能级之间发生共振跃迁现象，1952年为此获诺贝尔奖；2.1967年首次用MRI设备测试活人体；3.1973年美国劳特布尔（Lauterbur）成功获得了第一幅MRI模型的二维影像，1974年曼斯菲德（Mansfields）研

2、制出脉冲梯度法选择成像断层方法。1975年，恩斯特（Ernst）研制出相应编码成像方法；4.1977年爱特斯坦（Edelstein）、赫切逊（Hutchison）研究出自旋扭曲成像法，1978年，达马丁用扬聚焦法获人体头、胸、腹磁共振图像；5.1980年阿勃亭（Aberdeen）小组发表了利用傅里叶变换成像方法，为目前采用的方法；6.1983年MRI设备进入市场，广泛开始运用；二、磁共振成像的特点及临床应用（一）磁共振成像的特点1.多参数成像成像的组织参数有氢核（质子）密度N（H）、纵向弛豫时间T1、横向弛豫时间T2及体向液体的流速V；2.任意截面成像可方便地作横断面、冠状面、矢

3、状面、任意斜位等方位成像；3.高的软组织对比成像，软组织对比度明显高于X线CT；4.高的组织学、分子学特征不仅提供解剖及病理形态变化信息，还提供有关分子水平诊断信息；5.多种特殊成像、血管成像、磁共振电影、水、脂成像、脑功能成像；6.多种伪影因素MRI产生的伪影因素比其它成像设备多,严重影响图像质量，常有化学位移伪影、非自主性运动伪影、自主性伪影、流动伪影、静电伪影、铁磁性金属伪影；7.高的成像速度目前大多MRI成像还不十分快，但高速MRI设备成像速度超过螺旋CT；8.无电离辐射，对人体无明显损害。（二）磁共振成像缺点1.扫描速度慢；2.影像易出现伪影；3.定量诊断困难；4.对钙

4、化灶和骨皮质病灶不敏感；5.禁忌症多;①金属异物含产生金属伪影；②早孕者（三个月内）须慎重对待；③不安静者（恐惧者、婴幼儿、高危病人）由于MRI扫描时间长，无法控制不自主运动及不合作的病人，高危病人由于生命监护仪含铁磁物质，不能接受此项检查；④由于射频线圈的电流所致组织中产生热，故高热或散热功能障碍者不宜作MRI检查；6检查费用高，设备大；（三）磁共振成像的临床应用1.全身MRI，用于全身各处的检查；2.磁共振血管造影MRA①常规MRI利用MR的流动效应显示血管不注入对比剂的血管图像；②注入对比增强血管造影（CE-MRA）；③经静脉注射顺磁性对比剂产生高信号，用于颅内、外血管造影

5、。3.磁共振水成像（MRH）：用于对流速慢或停滞的液体（胆汁、唾液）非常灵敏，用于MR胆胰管造影、MR尿路造像、MR涎腺成像、MR输卵管成像；4.功能磁共振成像（FMRI）：反映脑功能状态的MRI技术；5.介于MRI：在开放式MRI设备观察下，实现病变精确定位及影像引导，动态观察穿刺针的位置，有利于避免损伤大血管，实时手术操作。一、磁共振成像的主要技术参数1.组织参数：质子密度（P），纵向弛豫时间T1、横向弛豫时间T2、化学位移、液体流速和波动；2.设备参数：磁场强度、梯度磁场强度、切换率、线圈特性、测量条件。二、磁共振成像设备的组成MRI设备分类：（1）椐用途分：①临床应用型：

6、主磁体磁场强度在0.5T以下；②临床研究型：磁场强度在1.0T以上。（2）椐主磁场产生的方法分：①永磁型；②常导型；③超导型；④混合型。MRI设备主要组成：磁体系统、谱仪系统、计算机和影像处理器、检查床、控制柜、人机对话的控制台。（一）磁体系统：由主磁体、梯度线圈、匀场线圈和射频线圈组成；功能：产生和发生信号的主体部份。1.主磁体——作用是产生静态磁场它使人体组织内的氢质子在磁场内形成磁矩，并沿磁场方向自旋，常用磁体有永久磁体、常导磁体和超导磁体；2.梯度磁场包括梯度线圈和梯度发生系统梯度线圈是装在磁体内用于产生X、Y、Z三维空间线性变化的梯度磁场的，为三个正交的直流线圈；3.射

7、频磁场包括射频线圈和射频发生系统射频线圈装在主磁体梯度线圈内径和成像体的外径之间，产生的射频场与主磁场垂直，用于产生接收信号；4.匀场磁场——由垫补线圈产生用于提供辅助磁场以补偿磁共振系统中主磁场的不均匀性。（一）谱仪系统——产生磁共振现象并采集磁共振信号1.射频发生系统——产生短而强的脉冲式射频磁场，便于核自旋产生MR现象，包括射频振荡器，脉冲程序控制器，发射线圈等；2.射频接收系统——接收人体产生磁共振信号,经放大处理，供数据采集系统使用。（三）计算机影像重建系统——完成数据