文档介绍：磁共振成像技术
第1页，本讲稿共21页
磁共振的现状
磁共振成像技术（核磁共振，MRI）是与CT几乎同步发展起来的医学成像技术。MRI作为最先进的影像检查技术之一，在许多方面有其独到的优势，尤其是近年来高场磁共振超快速成像与功梯度控制器、数模转换器（DAC)、梯度放大器、梯度冷却系统等部分组成。是电流通过一定形状的结构线圈产生的。它是脉冲式的，需要一定的电路组成，组成电路框图如下图所示：
反馈
控制部分
预驱动
功率驱动
高压控制
高压开关
线圈
→
→
→
→
↑
↑
第8页，本讲稿共21页
梯度线圈
梯度线圈是MRI仪最重要的硬件之一。梯度线圈的主要性能指标包括梯度场强和切换率
主要作用有：
（1）进行MRI信号的空间定位编码；
（2）产生MR回波（梯度回波）；
（3）施加扩散加权梯度场；
（4）进行流动补偿；
（5）进行流动液体的流速相位编码。
第9页，本讲稿共21页
梯度场强
梯度场强是指单位长度内磁场强度的差别，通常用每米长度内磁场强度差别的毫特斯拉-梯度场；
有效梯度场两端的磁场强度差值除以梯度场施加方向上有效梯度场的范围（长度）即表示梯度场强，即：
梯度场强（mT/M）＝梯度场两端的磁场强度差值/梯度场的长度
切换率（slew rate）是指单位时间及单位长度内的梯度磁场强度变化量，常用每秒每米长度内磁场强度变化的毫特斯拉量（mT/）来表示，切换率越高表明梯度磁场变化越快，也即梯度线圈通电后梯度磁场达到预设值所需要时间（爬升时间）越短
切换率＝梯度场预定强度/t（梯度场增高到预定值所需的时间）
梯度场强示意图
梯度场切换率示意图
第10页，本讲稿共21页
涡流
由于梯度线圈周围存在导体。当梯度电流导通或切断时，变化的磁场在周围导体中感应出感生电流，此感生电流在金属体内环形流动，成为涡流。
涡流产生的热量成为涡流损耗。
涡流的强度与磁场变化率成正比。
涡流会消弱梯度场强（涡流也会产生变化磁场，其方向与梯度线圈所产生的磁场相反）
因此涡流补偿可以通过RC电路使梯度脉冲电流产生畸变；也可以利用有缘梯度磁场屏蔽即安放第二组梯度线圈，与原梯度线圈同轴，但电流方向相反，电流同时通断。
第11页，本讲稿共21页
第12页，本讲稿共21页
射频系统
脉冲线圈有发射线圈和接收线圈之分。
发射线圈发射射频脉冲（无线电波）激发人体内的质子发生共振，就如同电台的发射天线；
接收线圈接收人体内发出的MR信号（也是一种无线电波），就如同收音机的天线。
有的线圈可同时作为发射线圈和接受线圈，。大部分表面线圈只能作为接受线圈，而由体线圈来承担发射线圈的功能。
第13页，本讲稿共21页
发射线圈
发射线圈所发射的射频脉冲的能量与其强度和持续时间有关。
现代新型的发射线圈由高功率射频放大器供能，所发射的射频脉冲强度增大，因而所需要的持续时间缩短，加快了MRI的采集速度
第14页，本讲稿共21页
接收线圈
接收线圈离检查部位越近，所接收到的信号越强，线圈内体积越小，所接收到的噪声越低，因而各产家开发了多种适用于各检查部位的专用表面线圈，如心脏线圈、肩关节线圈、直肠内线圈、脊柱线圈等。
第15页，本讲稿共21页
计算机系统
射频发射
射频线圈
射频接收
梯度形成
梯度放大与线圈
梯度控制
计算机
重建控制
显示控制
射频控制
阵列机AP
显示设备
→
→
→
↕
↕
↕
↕
↕
↑
↑
↑
↑
↓
计算机系统功能框图
第16页，本讲稿共21页
计算机系统
→
CPU
缓存器
→
→
D/A
梯度驱动
直接控制
梯度磁场的控制：
→
→
梯度存储器
缓存器
D/A
↑
CPU
↓
→
计算机
间接控制
第17页，本讲稿共21页
射频脉冲的控制：
RF地址计数器
计算机
数据寄存器
RF存储器
RF数据锁存储器
RF DAC
RF脉冲控制部分原理框图
计算机系统
第18页，本讲稿共21页
磁共振成像技术在以下几个方面取得很大进展：

（echoplannar maging,EPI），使MR的成像时间大大缩短，可在100～200ms内得到高分辨率的图像（像素宽度＜＝。分辨率较低的图像（像素宽度＞3mm）只需50ms就可得到。
　（magnetic esonance angiogra