MRI設(shè)備學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1MRI設(shè)備設(shè)備(shbi)第一頁，共153頁。之一。nMRI設(shè)備(shbi)是評價(jià)醫(yī)院綜合能力的一項(xiàng)重要指標(biāo)，又是醫(yī)院現(xiàn)代化程度和診斷水平的標(biāo)志。第1頁/共153頁第二頁，共153頁。1975年恩斯特（Ernst）研究出相位編碼的成像方法。第2頁/共153頁第三頁，共153頁。MRI設(shè)備具有對軟組織成像好的優(yōu)點(diǎn)。波譜分析(fnx)技術(shù)運(yùn)用到醫(yī)用MRI設(shè)備上，使MRI設(shè)備不僅可獲得解剖學(xué)信息，而且可獲得其他方面的信息，如生理和生化方面的信息。第3頁/共153頁第四頁，共153頁。Felix Bloch 1952, PhysicsEdward M. Purcell 1952, Physic

2、sKurt Wuthrich 2002, ChemistryRichard R. Ernst 1992, ChemistryIsador I. Rabi1944, PhysicsPaul Lauterbur 2003, MedicinePeter Mansfield 2003, Medicine第4頁/共153頁第五頁，共153頁。nn可使MRI設(shè)備用于介入治療,建立智能手術(shù)室，進(jìn)行(jnxng)手術(shù)導(dǎo)航。第5頁/共153頁第六頁，共153頁。第6頁/共153頁第七頁，共153頁。MRI設(shè)備(shbi)的缺點(diǎn)第7頁/共153頁第八頁，共153頁。性能特點(diǎn)MRI設(shè)備CT掃描機(jī)信息載體MRI信號（

3、吸收的射頻能量信息）穿過組織的X線體內(nèi)信息源質(zhì)子密度、T1、T2及液體的流動X線的減弱程度或透射X線的強(qiáng)度采用的電磁波射頻波（無線電波）連續(xù)X線電磁波頻率特定磁場下氫原子核的拉莫爾頻率（小于100MHz）3101031014MHz電磁波波長3m以上（米波段）約1010m(1)使用的磁場靜磁場和梯度磁場的疊加無探測器及方法接收線圈的感應(yīng)電流碘化鈉（NaI）氙（Xe）等體層方向任意方向一般與體軸垂直掃描機(jī)構(gòu)電子機(jī)械或電子數(shù)據(jù)采集方式多方向或單方向投影多方向投影測量值可多參數(shù)成像，不同機(jī)器參數(shù)難比較與X線衰減系數(shù)相對應(yīng)圖像重建方法以二維傅立葉變換成像法為主反投影法、卷積反投影法、迭代法等有無電離輻射

4、僅有射頻輻射，約10-7eV有X線輻射，可能引起的生物效應(yīng)高像素尺寸已達(dá)0.4mm小層面厚度3D成像可達(dá)1mm以下螺旋CT已達(dá)0.5mm層掃描時(shí)間因掃描程序而異(EPI序列已達(dá)5ms)1s左右（超高速CT已達(dá)數(shù)ms）圖像重建時(shí)間0.05ms1s實(shí)時(shí)成像功能已達(dá)到已達(dá)到MRI比比較較第8頁/共153頁第九頁，共153頁。應(yīng)用范圍MRI設(shè)備CT掃描機(jī)備注軟組織對比度高低MRI設(shè)備可行乳腺成像半月板軟骨椎間盤不使用對比劑清晰須用對比劑不清晰脊髓顯示清晰困難白質(zhì)和灰質(zhì)極明顯一般明顯出血可顯示高度明顯鈣化灶不敏感敏感骨皮質(zhì)病變不敏感敏感骨偽影無有心血管不使用對比劑須使用對比劑MRI可無創(chuàng)傷血管造影胎兒及

5、孕婦檢查可進(jìn)行（慎用）一般不進(jìn)行MRI可展示胎兒的結(jié)構(gòu)水的顯示極明顯明顯MRI可水?dāng)U散灌注成像生化及代謝測定能不能需MRI設(shè)備一體化系統(tǒng)功能成像能不能高磁場強(qiáng)度系統(tǒng)化學(xué)位移成像能不能需MRI設(shè)備一體化系統(tǒng)對比劑類型順磁性物質(zhì)碘劑第9頁/共153頁第十頁，共153頁。質(zhì)子密度（）、縱向(zn xin)馳豫時(shí)間（T1）、橫向馳豫時(shí)間（T2）、決定圖像信號的密度組織參數(shù)有：第10頁/共153頁第十一頁，共153頁。第11頁/共153頁第十二頁，共153頁。第12頁/共153頁第十三頁，共153頁。第13頁/共153頁第十四頁，共153頁。第14頁/共153頁第十五頁，共153頁。一步發(fā)展，將來可能出

6、現(xiàn)高溫(gown)超導(dǎo)磁體第15頁/共153頁第十六頁，共153頁。T1值與磁場強(qiáng)度(cchng qingd)的關(guān)系發(fā)展趨勢 第16頁/共153頁第十七頁，共153頁。圖像質(zhì)量下降。n磁場強(qiáng)度大小對T2圖像質(zhì)量影響不大.第17頁/共153頁第十八頁，共153頁。n時(shí)間。n梯度磁場影響MRI設(shè)備的成像時(shí)間，也決定圖像的最高空間分辨力。雙梯度系統(tǒng)、組合表面系統(tǒng)和非線性梯度系統(tǒng)的出現(xiàn)，使MRI設(shè)備(shbi)梯度線圈的形式多樣化。雙梯度系統(tǒng)是在主梯度線圈中附加一套較小的梯度線圈，它僅覆蓋在感興趣的部位，切換率可達(dá)到150T/ms，所獲得的MRI設(shè)備(shbi)圖像的層厚更薄、空間分辨力更大。第18頁

7、/共153頁第十九頁，共153頁。第19頁/共153頁第二十頁，共153頁。發(fā)展趨勢 第20頁/共153頁第二十一頁，共153頁。第21頁/共153頁第二十二頁，共153頁。源(zyun)融合，獲得全面、準(zhǔn)確的診斷結(jié)果。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢 第22頁/共153頁第二十三頁，共153頁。n永磁型；n常導(dǎo)型。第23頁/共153頁第二十四頁，共153頁。第24頁/共153頁第二十五頁，共153頁。CW NMR 40MHz(1960)第25頁/共153頁第二十六頁，共153頁。第26頁/共153頁第二十七頁，共153頁。第27頁/共153頁第二十八頁，共153頁。第28頁/共153頁第二十九頁，共15

8、3頁。第29頁/共153頁第三十頁，共153頁。磁體磁體(ct(ct) )子系子系統(tǒng)統(tǒng)梯度梯度(t (t d) d)子系子系統(tǒng)統(tǒng)射頻子系統(tǒng)射頻子系統(tǒng)計(jì)算機(jī)子系統(tǒng)計(jì)算機(jī)子系統(tǒng)MRIMRI第30頁/共153頁第三十一頁，共153頁。第31頁/共153頁第三十二頁，共153頁。第32頁/共153頁第三十三頁，共153頁。第33頁/共153頁第三十四頁，共153頁。Panorama 0.23T第34頁/共153頁第三十五頁，共153頁。第35頁/共153頁第三十六頁，共153頁。第36頁/共153頁第三十七頁，共153頁。掃描床（patient table）。第37頁/共153頁第三十八頁，共153頁

9、。圖像處理器。第38頁/共153頁第三十九頁，共153頁。第39頁/共153頁第四十頁，共153頁。第40頁/共153頁第四十一頁，共153頁。RF 線圈線圈RF 線圈線圈RF 發(fā)射發(fā)射RF 接收接收計(jì)算機(jī)梯度線圈梯度線圈梯度線圈梯度線圈X-梯度梯度Y-梯度梯度Z-梯度梯度掃描床RF shield磁體磁體(ct)(ct)磁體磁體(ct)(ct)cooling第41頁/共153頁第四十二頁，共153頁。第42頁/共153頁第四十三頁，共153頁。大，成本亦相應(yīng)增高。永磁體產(chǎn)生的靜磁場方向?yàn)榇怪狈较颉５?3頁/共153頁第四十四頁，共153頁。第44頁/共153頁第四十五頁，共153頁。第45頁/

10、共153頁第四十六頁，共153頁。第46頁/共153頁第四十七頁，共153頁。第47頁/共153頁第四十八頁，共153頁。常常體體Panorama 0.23T第48頁/共153頁第四十九頁，共153頁。第49頁/共153頁第五十頁，共153頁。第50頁/共153頁第五十一頁，共153頁。t)第51頁/共153頁第五十二頁，共153頁。第52頁/共153頁第五十三頁，共153頁。第53頁/共153頁第五十四頁，共153頁。第54頁/共153頁第五十五頁，共153頁。度（Gs）；B0為磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值與最小值的差（Gs）。600601010BBBBBminmax第55頁/共153頁第五十六頁，共1

11、53頁。300mm350mm或350mm400mm。測量空間越大，磁場均勻度越差。同樣，磁場均勻度測量范圍越小，磁場均勻度越好。第56頁/共153頁第五十七頁，共153頁。第57頁/共153頁第五十八頁，共153頁。第58頁/共153頁第五十九頁，共153頁。增加主磁體(ct)的有效范圍比提高磁場強(qiáng)度更難。第59頁/共153頁第六十頁，共153頁。了永磁材料溫度系數(shù)大的缺點(diǎn)，對掃描室室內(nèi)溫度的要求變得較寬（244）。第60頁/共153頁第六十一頁，共153頁。70。第61頁/共153頁第六十二頁，共153頁。剩余磁剩余磁化化強(qiáng)度強(qiáng)度（GsGs）矯頑力矯頑力磁能積磁能積溫度系數(shù)溫度系數(shù)（%/%/

12、）比重比重g/cmg/cm3 3釹鐵硼釹鐵硼12500125008000800014000140002525757510106 6-0.12-0.127.47.4釤釤- -鈷鈷稀土稀土112001120069006900313110106 6-0.03-0.038.48.4鐵氧體鐵氧體440044003000300046004600-0.18-0.185.05.0鋁鎳鈷鋁鎳鈷1200120070007000-0.02-0.020.020.027.37.3第62頁/共153頁第六十三頁，共153頁。Fe3O4第63頁/共153頁第六十四頁，共153頁。第64頁/共153頁第六十五頁，共153頁。

13、第65頁/共153頁第六十六頁，共153頁。B為磁場強(qiáng)度；u0為真空中主磁體的導(dǎo)磁率；V為磁場的容積。n主磁體磁場均勻度越差，幾何變形越大. 第66頁/共153頁第六十七頁，共153頁。均勻度完全破壞均勻度完全破壞磁場均勻度下降磁場均勻度下降磁體周邊冷卻磁體周邊冷卻B0正常狀況下正常狀況下第67頁/共153頁第六十八頁，共153頁。到1/h?？墒怪鞔朋w溫度很快達(dá)到預(yù)置(y zh)溫度（29）。從29到32.5必須用恒溫控制器緩慢加熱，以使主磁體溫度均勻。第68頁/共153頁第六十九頁，共153頁。第69頁/共153頁第七十頁，共153頁。n要使整個(gè)磁場強(qiáng)度達(dá)到穩(wěn)定值，要使整個(gè)磁場強(qiáng)度達(dá)到穩(wěn)定值

14、，主磁體恒溫加熱至少在主磁體恒溫加熱至少在60小時(shí)以小時(shí)以上，才能消除因溫度變化而引起上，才能消除因溫度變化而引起的磁場波動。的磁場波動。第70頁/共153頁第七十一頁，共153頁。第71頁/共153頁第七十二頁，共153頁。第72頁/共153頁第七十三頁，共153頁。第73頁/共153頁第七十四頁，共153頁。第74頁/共153頁第七十五頁，共153頁。第75頁/共153頁第七十六頁，共153頁。第76頁/共153頁第七十七頁，共153頁。B0B0超導(dǎo)磁體(cho do c t)系統(tǒng)第77頁/共153頁第七十八頁，共153頁。第78頁/共153頁第七十九頁，共153頁。第79頁/共153頁第

15、八十頁，共153頁。第80頁/共153頁第八十一頁，共153頁。第81頁/共153頁第八十二頁，共153頁。第82頁/共153頁第八十三頁，共153頁。第83頁/共153頁第八十四頁，共153頁。第84頁/共153頁第八十五頁，共153頁。sN第85頁/共153頁第八十六頁，共153頁。第86頁/共153頁第八十七頁，共153頁。第87頁/共153頁第八十八頁，共153頁。第88頁/共153頁第八十九頁，共153頁。第89頁/共153頁第九十頁，共153頁。第90頁/共153頁第九十一頁，共153頁。第91頁/共153頁第九十二頁，共153頁。第92頁/共153頁第九十三頁，共153頁。（15

16、V、1500mA）控制的。第93頁/共153頁第九十四頁，共153頁。RF發(fā)射時(shí)，二極管D導(dǎo)通；在接收MRI設(shè)備信號時(shí)，二極管D截止。線圈產(chǎn)生RF磁場的效率和均勻(jnyn)性，有4組發(fā)射線圈，兩兩正交形成正交線圈，每組發(fā)射線圈的功率為1.25kW。4組發(fā)射線圈分別安裝在上、下磁極的下方緊靠梯度線圈處。第94頁/共153頁第九十五頁，共153頁。第95頁/共153頁第九十六頁，共153頁。第96頁/共153頁第九十七頁，共153頁。發(fā)射(fsh)線圈第97頁/共153頁第九十八頁，共153頁。種類種類接收線圈名稱接收線圈名稱掃描部位掃描部位螺旋管型螺旋管型正交型正交型相控型相控型頸部頸部/ /

17、關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)/ /顳合關(guān)節(jié)顳合關(guān)節(jié)/ /體部體部/ /頭部頭部/ /體部體部/ /膝關(guān)膝關(guān)節(jié)節(jié)/ /頭部頭部/ /頸部頸部/ /體部體部/ /胸胸腰部腰部膝、肩、腕膝、肩、腕頭、腹、膝頭、腹、膝頭、頸、體頭、頸、體第98頁/共153頁第九十九頁，共153頁。第99頁/共153頁第一百頁，共153頁。第100頁/共153頁第一百零一頁，共153頁。映輸入交流信號的幅值，又能反映它同參考電壓之間的相位差。第101頁/共153頁第一百零二頁，共153頁。第102頁/共153頁第一百零三頁，共153頁。第103頁/共153頁第一百零四頁，共153頁?？蛇M(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，不需偏置和補(bǔ)償調(diào)整。第104頁/共15

18、3頁第一百零五頁，共153頁。相移適配器和接收信號線，相移適配器也受程序控制。0.36MHz的信號又轉(zhuǎn)換為0.14MHz，送到ADC電路 。第105頁/共153頁第一百零六頁，共153頁。第106頁/共153頁第一百零七頁，共153頁。第107頁/共153頁第一百零八頁，共153頁。第108頁/共153頁第一百零九頁，共153頁。接收線圈的偏置電流。n合成(hchng)電路能輸出幾百kHZ幾MHZ的信號。第109頁/共153頁第一百一十頁，共153頁。第110頁/共153頁第一百一十一頁，共153頁。第111頁/共153頁第一百一十二頁，共153頁。第112頁/共153頁第一百一十三頁，共15

19、3頁。第113頁/共153頁第一百一十四頁，共153頁。第114頁/共153頁第一百一十五頁，共153頁。第115頁/共153頁第一百一十六頁，共153頁。第116頁/共153頁第一百一十七頁，共153頁。第117頁/共153頁第一百一十八頁，共153頁。第118頁/共153頁第一百一十九頁，共153頁。梯度磁場電源、RF發(fā)射裝置與接收裝置以及測量數(shù)據(jù)的存儲(cn ch)緩沖板中。n（6）圖像重建：重建后的圖像送到工作站。n（7）存儲(cn ch)、顯示：第119頁/共153頁第一百二十頁，共153頁。第120頁/共153頁第一百二十一頁，共153頁。第121頁/共153頁第一百二十二頁，共153頁。n。n5監(jiān)視器 。第122頁/共153頁第一百二十三頁，共153頁。第123頁/共153頁第一百二十四頁，共153頁。第124頁/共153頁第一百二十五頁，共153頁。第125頁/共153頁第一百二十六頁，共153頁。第126頁/共153頁第一百二十七頁，共153頁。第127頁/共153頁第一百二十八頁，共153頁。第128頁/共153頁第一百二十九頁，共153頁。第129頁/共153頁第一百三十頁，共153頁。第130頁/共153頁第一百三十一頁，共153頁。在快速傅立葉變換中可立即得出數(shù)值