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mri的基本组成
MRI（磁共振成像）是一种非侵入性的医学成像技术，可以用来观察人体内部的结构和功能。
它由以下几个基本组成部分组成，包括主磁场、梯度线圈、射频线圈和计算机系统。
一、主磁场
主磁场是MRI系统的核心组成部分，它产生一个稳定的磁场，使得人体内的原子核（主要是氢核）可以被激发和探测。
主磁场的强度通常以特斯拉（T）为单位，常见的MRI设备主磁场强度为1.5T或
3.0T。
二、梯度线圈
梯度线圈是MRI系统中的另一个重要组成部分，它能够产生可控制的磁场梯度，用于定位和空间编码。
通过改变梯度线圈的电流强度和方向，可以获得不同的图像对比度和空间分辨率。
三、射频线圈
射频线圈是用来发射和接收无线电波信号的装置。
在MRI扫描过程中，射频线圈会向被扫描的区域发射无线电波，激发人体内的原子核共振。
同时，它也会接收被激发的信号，并将其传送到计算机系统进行处理。
四、计算机系统
计算机系统是MRI成像的关键部分，它负责控制整个系统的运行，
接收和处理射频线圈接收到的信号，并将其转化为图像。
计算机系统还可以根据需要对图像进行后处理，如图像重建、滤波和增强等。
通过这些基本组成部分的配合，MRI可以获得高对比度和高分辨率的图像，可以用于检测和诊断多种疾病，如肿瘤、心血管疾病和神经系统疾病等。
MRI的非侵入性和无辐射的特点，使其成为临床医学中常用的影像学技术之一。
总的来说，MRI的基本组成包括主磁场、梯度线圈、射频线圈和计算机系统。
这些组成部分的相互作用，使得MRI成为一种可靠、安全和有效的医学成像技术，为医生提供了重要的诊断和治疗依据，为患者的健康保驾护航。
MRI设备基本组成认知和操作MRI设备由主磁体系统、梯度系统、射频系统、计算机系统等组成，为确保MRI设备的正常运行，还需有磁屏蔽、射频屏蔽、超导及低温等其它辅助设备。
一、主磁体系统主磁体系统（又称静磁场系统），是磁共振成像装置的核心部件，也是磁共振成像系统最重要、制造和运行成本最高的部件。
主磁体的作用是产生一个均匀的、稳定的静态磁场，使处于磁场中的人体内氢原子核被磁化而形成磁化强度矢量，并以拉莫尔频率沿磁场方向进行自旋（进动）。
（一）主磁体的性能指标1．磁场强度2．磁场均匀性3．磁场稳定度4．有效孔径5．磁场的安全性（二）主磁体的种类与特点1．永磁体2．超导磁体（三）匀场主磁场的均匀性是MR的重要指标，无论何种磁体由于受设计和制造工艺限制，在其制造过程中都不可能使整个有效空间内的磁场完全均匀一致。
另外，磁体周围环境中的铁磁性物体（如钢梁等）也会进一步降低磁场的均匀性。
因此，磁体安装完毕后还要在现场对磁场进行物理调整，称为匀场。
静磁场是靠各种匀场补偿线圈和铁磁材料，经多次补偿、测量、修正而逐渐逼近理想均匀磁场。
由于精度要求极高而且校准工作极其繁琐，大多是在计算机辅助下，采取多次测量、多次计算、多次修正才能达到1250pxDSV（球体直径）5ppm的均匀度。
常用的匀场方法有有源匀场和无源匀场两种。
1．有源匀场2．无源匀场二、梯度磁场系统梯度磁场系统是为MR提供满足线性度要求、可快速开关的梯度磁场。
（一）梯度磁场的作用在磁共振成像时，必须要在成像区域内的静磁场上，动态地迭加三个相互正交的线性梯度磁场，如图6-12所示，使受检体在不同位置的磁场值有线性的梯度差异，实现成像体素的选层和空间位置编码的功能。
三个梯度场的任何一个均可用以完成这三项作用之一，但联合使用梯度场可获得任意轴面的图像。
此外，在梯度回波和其他一些快速成像序列中，梯度磁场的翻转还起着射频激发后自旋系统的相位重聚，产生梯度回波信号的作用；在成像系统没有独立的匀场线圈的磁体系统的情况下，梯度线圈可兼用于对磁场的非均匀性校正，因此，梯度系统也是MRI设备的核心系统。
MRI设备的主要物理部件和使用磁体、梯度场线圈和射频线圈是ＭＲ成像设备的重要物理部件。
它们的主要技术性能参数是磁感应强度、磁场均匀度、磁场稳定性、边缘场的空间范围、梯度场的磁感应强度和线性度、射频线圈的灵敏度等。
成像系统的主要用户功能是数据采集、影像显示和影像分析等。
磁共振成像设备有以下基本组成部分：①产生磁场的磁体和磁体电源；②梯度场线圈和梯度场电源；③射频发射/接收机；④系统控制和数据处理计算机；⑤成像操作和影像分析工作台；⑥活动检查床。
这些部分之间通过控制线和数据线及接口电路联接起来组成完整的设备。
这里着重讨论对磁共振成像和影像质量有决定性作用的物理部件，介绍它们的工作原理、特性和技术指标。
这些物理部件包括产生磁场的磁体、产生梯度场的梯度场线圈、用于射频发射和信号接收的射频线圈。
另外，ＭＲ成像设备必须有为用户提供的软件程序。
用户通过操作系统的终端利用这些程序，根据需要进行影像采集、影像显示和影像分析。
一、磁体1.磁体的性能参数产生磁场的磁体是ＭＲ成像系统的核心。
磁场的主要技术指标是磁感应强度、磁场均匀度、磁场的时间稳定性和边缘场的空间范围等，它们对影像质量有重要影响。
(1)磁场磁感应强度ＭＲＩ所用的磁场磁感应强度从0.02T到4T，范围相当宽。
因为生物组织中含有大量质子，而且，质子的旋磁比大，所以，即使磁感应强度很低的磁场也能实现质子磁共振成像。
但是，磁感应强度越高，组织的磁化程度越大，产生的磁共振信号越强。
在一定范围内，磁感应强度越高，影像的信噪比越大，因信噪比近似与磁感应强度成线性关系。
磁共振频谱分析和化学位移成像要求的频谱分辨率很高，只能用磁感应强度很高的系统进行。
高磁场也有不利因素，主要是在高磁场条件下，射频频率高，人体对射频能量的吸收增加，射频对人体的穿透能力减小，同时因水和脂肪之间不同的化学位移引起的伪影的影响也不可忽略。
磁共振成像用的磁体有永久磁体、常导磁体和超导磁体3种。
目前，大多数ＭＲ成像系统采用超导磁体，磁感应强度低的工作在0.3T，高的工作在2.0T，甚至4.0T或更高。
第一节磁共振成像仪的基本硬件医用MRI仪通常由主磁体、梯度线圈、脉冲线圈、计算机系统及其他辅助设备等五部分构成。
一、主磁体主磁体是MRI仪最基本的构件，是产生磁场的装置。
根据磁场产生的方式可将主磁体分为永磁型和电磁型。
永磁型主磁体实际上就是大块磁铁，磁场持续存在，目前绝大多数低场强开放式MRI仪采用永磁型主磁体。
电磁型主磁体是利用导线绕成的线圈，通电后即产生磁场，根据导线材料不同又可将电磁型主磁体分为常导磁体和超导磁体。
常导磁体的线圈导线采用普通导电性材料，需要持续通电，目前已经逐渐淘汰；超导磁体的线圈导线采用超导材料制成，置于液氦的超低温环境中，导线内的电阻抗几乎消失，一旦通电后在无需继续供电情况下导线内的电流一直存在，并产生稳定的磁场，目前中高场强的MRI仪均采用超导磁体。
主磁体最重要的技术指标包括场强、磁场均匀度及主磁体的长度。
主磁场的场强可采用高斯（Gauss，G）或特斯拉（Tesla，T）来表示，特斯拉是目前磁场强度的法定单位。
距离5安培电流通过的直导线1cm处检测到的磁场强度被定义为1高斯。
特斯拉与高斯的换算关系为：1 T = 10000 G。
在过去的20年中，临床应用型MRI仪主磁体的场强已由0.2 T以下提高到1.5 T以上，1999年以来，3.0 T的超高场强MRI仪通过FDA认证进入临床应用阶段。
目前一般把0.5 T以下的MRI仪称为低场机，0.5 T到1.0 T 之间的称为中场机，1.0 T到2.0之间的称为高场机（1.5 T为代表），大于2.0 T的称为超高场机（3.0 T为代表）。
高场强MRI仪的主要优势表现为：（1）主磁场场强高提高质子的磁化率，增加图像的信噪比；（2）在保证信噪比的前提下，可缩短MRI信号采集时间；（3）增加化学位移使磁共振频谱（magnetic resonance spectroscopy，MRS）对代谢产物的分辨力得到提高；（4）增加化学位移使脂肪饱和技术更加容易实现；（5）磁敏感效应增强，从而增加血氧饱和度依赖（BOLD）效应，使脑功能成像的信号变化更为明显。
磁共振成像设备介绍1. 概述磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)是一种利用磁共振现象对人体或物体进行成像的无创检查技术。
它能够提供高对比度、高分辨率的图像，对于诊断疾病和观察生理过程具有重要价值。
磁共振成像设备是实现MRI检查的关键设备，下面将对其进行详细介绍。
2. 磁共振成像设备的组成磁共振成像设备主要由以下几个部分组成：2.1. 主磁体主磁体是磁共振成像设备的核心部件之一，它产生强大的静态磁场，用于对采集的信号进行定向和扩散。
主磁体通常采用超导磁体或永磁体。
超导磁体利用超导材料在极低温下产生极强的磁场，能够提供更稳定和均匀的磁场质量。
永磁体则是通过特殊磁材制造的，相对于超导磁体具有较低的成本和更小的体积。
2.2. 梯度线圈梯度线圈用于在磁共振成像过程中产生梯度磁场，通过改变梯度磁场的方向和强度，可以对磁共振信号进行空间编码，从而实现对物体内部结构的定位和分辨。
2.3. RF线圈RF线圈是用于向被检体中输入射频信号以及接收磁共振信号的设备。
它是磁共振成像设备的重要组成部分，能够产生高频的交变电磁场，激发被检体内部的磁共振信号。
2.4. 接收器接收器用于接收从被检体中采集到的磁共振信号，并将其转换为电信号进一步处理。
接收器通常包括信号放大器、滤波器、模数转换器等。
2.5. 控制与处理系统控制与处理系统负责操纵磁共振成像设备的各部分，并对采集到的信号进行处理和重建。
它通常由计算机和相应的软件组成，能够实现图像采集、重建和显示。
3. 磁共振成像设备的工作原理磁共振成像设备的工作原理是基于核磁共振现象。
当被检体置于强磁场中时，其中的原子核会受到磁场的影响，处于不同的能级。
通过向被检体中输入射频脉冲，可以使原子核从低能级跃迁至高能级。
当射频脉冲结束后，原子核会返回到低能级，并释放出能量。
这些能量以磁共振信号的形式被接收器采集，并由控制与处理系统转化为图像。
4. 磁共振成像设备的应用磁共振成像设备广泛应用于医学领域，主要用于以下方面：4.1. 诊断疾病磁共振成像设备能够提供高对比度和高分辨率的图像，可用于检测和诊断各种疾病，如脑卒中、肿瘤、心血管病等。
放射医学技术医学影像设备知识磁共振MR成像设备一、MRI设备的分类和发展（一）MRI设备的分类1．按磁体类型分类可分为永磁型MRI设备、常导型MRI 设备、超导型MRI设备、以及混合型MRI设备。
2．按磁体产生静磁场的磁场强度大小分类可分为低场（0.1～0.5T）MRI设备、中场（0.6～1T）MRI设备、高场（1.5～2T）MRI设备、以及超高场（3T及以上）MRI设备。
（二）MRI设备的发展主磁体的发展趋势是低磁场强度的开放和高磁场强度的性能改善。
低磁场强度永磁开放型MRI设备的磁场强度已达0.4T，其结构为单柱型或双柱非对称型。
开放式MRI设备的优点是可消除病人的幽闭恐惧症。
超导型MRI设备的磁场强度已由传统的1.5T 发展到3～4T，并有发展到7～8T的趋势。
超导型MRI设备的液氦消耗量已大幅度下降。
随着材料科学的进一步发展，将来可能出现高温超导磁体。
二、MRI设备的构成及其功能MRI设备由磁体系统、梯度系统、射频系统、信号采集和图像重建系统、主控计算机系统及辅助保障系统构成。
（一）磁体系统磁体的基本功能是为MRI设备提供满足特定要求的静磁场。
磁体系统除了磁体之外，还包括匀场线圈、梯度线圈及射频发射和接收体线圈（又称为内置体线圈）等组件。
1．永磁型磁体永磁型磁体的磁性材料主要有铝镍钴、铁氧体和稀土钴三种类型。
其磁体一般由多块永磁材料堆积或拼接而成，磁铁块的排布既要满足构成一定成像空间的要求，又要使其磁场均匀性尽可能高。
永磁体的磁场强度一般不超过0.45T。
永磁型磁体对温度变化非常敏感，这使其磁场稳定性变差。
因此，需要恒温恒湿空调系统将磁体间内的温度或磁体本身的温度变化严格控制在±1℃之内。
永磁型MRI设备以其优异的开放性能、低造价、低运行成本、整机故障率低、磁场发散少、对周围环境影响小、检查舒适等特点，应用于磁共振介入治疗和磁共振导引的介入手术中。
2．常导型磁体常导型磁体是用线圈中的恒定电流来产生MRI设备中的静磁场，其磁场强度与导体中的电流强度、导线形状和磁介质性质有关。
