X-CTX线电子计算机断层摄影术上课讲义.ppt

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1、X-CTX线电子计算机断层摄影术MRI磁场对环境的影响当杂散磁场的场强达到一定程度时，可能干扰周围环境中磁敏感性强的设备，影响正常工作。这种影响通常在5高斯线内区域非常明显。杂散磁场对部分医疗设备的影响环境对磁场的影响磁体周围环境的变化会影响磁场的均匀程度，磁场干扰(源)分为静干扰和动干扰两大类。静干扰：建筑物中的钢梁、钢筋等铁磁性加固物属于静干扰。这类干扰对磁场的影响一般可通过有源或无源匀场的办法加以克服。动干扰移动或变化的磁场干扰源。其特点是在MRI安装前无法估计。动干扰有两类：移动的铁磁性物体，如

2、轮椅、小汽车等可产生交变磁场的装置，如变压器等。对磁场的影响程度取决于各自的重量、距磁体的远近以及交变磁场的强弱。计算结果证明可允许最大交变磁场干扰为0.001高斯。MRI系统的部分磁场干扰源干扰源至磁体中心的最小距离(m)地板内的钢筋网(15kg/m2)>1钢梁、支持物、混凝支柱>5轮椅、担架>8大功率电缆、变压器>10活动床、电瓶车、小汽车>12起重机、卡车>15铁路、地铁、电车>30磁屏蔽为了尽量将5高斯线所围区域限于磁体室内，可增加磁体室的面积和高度，但一般并不可行。目前广泛采用磁屏蔽来达目的。

3、磁屏蔽的概念(magneticscreen或magneticshield)用高饱和度的铁磁性材料来包容特定容积内的磁力线。防止外部铁磁性物质对磁体内部磁场均匀性的影响削减磁屏蔽外部杂散磁场的分布。磁屏蔽则罩壳壁与空腔中的空气就可以看作并联磁路。由于空气的磁导率接近于1，而罩壳的磁导率在几千以上，使得空腔的磁阻比罩壳壁的磁阻大得多。外磁场的绝大部分磁感应通量将从空腔两侧的罩壳壁内“通过”，“进入”空腔内部的磁通量是很少的。这就达到了磁屏蔽的目的。用并联磁路法。将磁导率大的软磁材料罩壳放在外磁场中，磁屏蔽的

4、分类可分为有源和无源两种：有源屏蔽(activeshield)是由一个线圈或线圈系统组成的磁屏蔽。与工作线圈(内线圈)相比，屏蔽线圈可称为外线圈。这种磁体的内线圈中通以正向电流，以产生所需的工作磁场；外线圈中通以反向电流，以产生反向的磁场来抵消工作磁场的杂散磁场，达到屏蔽的目的。磁屏蔽的分类无源屏蔽(Passiveshield)使用的是铁磁性屏蔽体，即上面所说的软磁材料罩壳。无源磁屏蔽可分为下述3种：(1)房屋屏蔽：在磁体室上下及四周墙体镶入4—8M厚的钢板，构成封闭的磁屏蔽间。用材多(十吨左右)，价格

5、昂贵。(2)定向屏蔽：若杂散磁场的分布仅在某个方向超出了规定的限度(如5高斯)，可在该方向的墙壁中安装屏蔽物，形成定向屏蔽。此法适用于MRI室和CT室共用一建筑物的情形。(3)自屏蔽(self—shelding)：是指仅在磁体周围安装铁磁材料屏蔽体的屏蔽方法。效果较好，体积大而重。磁屏蔽的分类全身MRI系统磁体的自屏蔽可以有板式、圆柱式、立柱式及圆顶罩式等多种结构形式．使主磁场的均匀性少受影响．射频屏蔽发射器的功率高达数千瓦，产生RF脉冲处于电磁波谱的米波段，极易干扰邻近的无线电设备(如调频无线电广播)

6、；线圈接收到的共振信号功率为纳瓦级，易受干扰。常见的RF屏蔽用铜板或不锈钢板制做，镶嵌于磁体室的四周，构成密封的射屏蔽体。所有屏蔽件均不能采用铁磁材料制做。冷水系统液氦价格昂贵，使超导MRI运行费用增加。磁体制造采用高性能的保温材料和保温技术磁体冷却系统减少液氦的蒸发。磁体冷却系统通常由磁体中的液氮及液氦冷屏、冷头、氯压缩机(冷头压缩机)和冷水机系统组成。冷屏超导磁体中通常设置两个冷屏，即80和20K冷屏(也有仅一个冷屏的磁体)．磁体的低温容器顶部还装有一个二级膨胀的冷头(致冷机)，它提供冷氦气来维持冷

7、屏的温度。氦压缩机和冷水机组都是与此配套的设备。冷屏是磁体的组成部分之一。作用是直接减少辐射传热。冷屏由冷头循环而来的热氦气被压缩后其温度骤然升高．此高温高压氦气在热交换器中与压缩机油交换热量，使得温度迅速下降，成为低温氦气。低温氦气经油水分离器滤除其中的油滴，方送冷头致冷用。氦压缩机采用水冷却方式。它的散热器被冷水管包绕，产生的热量最终由循环冷水所带走，而这里的冷水正是由系统中的冷水机提供的。冷水机一旦出现故障，冷头就不能致冷．这时冷屏温度逐渐上升，辐射漏热增多，液氦蒸发率将成倍升高。冷水机有能自动切

8、换的双机组产品。氦气回收系统氦气为稀有气体，高纯度氦气(99.99％以上)只能从天然气中经多次提纯得到；液氦的生产、贮存、运输以及氦气的回收都需要专门技术．对于超导MRI系统的用户来说，有必要建立配套的氦气回收装置．氦气回收系统将收集的氦气压入钢瓶送液氦厂家提纯液化。气袋是具有一定容量的橡皮囊，其入口与磁体的氦气出口相连接，用于收集从磁体低温容器中蒸发的氦气；它的出口通向回收氦气压缩机。各种阀门是为了气体流向控制、安全保障和状态指示而设。此