核磁共振系统组成
MRI基本原理
1000mT
有效梯度场长度 50 cm
梯度场强＝（1010mT-990mT）/ 0.5 M= 40 mT/M
梯度场强
爬升时间
切换率＝梯度场预定强度/爬升时间
（三）射频系统
射频系统的作用是发射射频(RF)脉冲,
使磁化的质子吸收能量产生共振,并接
收质子在弛豫过程中释放的能量而产
生MR信号，其频率在拉莫频率附近。
在励磁以后，电流可以无衰减地循环流动， 产生稳定、均匀、高场强的磁场，且不受室 温影响大。场强最高可达8T，医用一般小于 2T。
由于需液氦，运行维护费用较高。
2、梯度线圈
• 作用：
– 空间定位 – 产生信号 – 其他作用
• 梯度线圈性能的 提高 磁共振成 像速度加快
• 没有梯度磁场的 进步就没有快速、 超快速成像技术
脉冲线圈
• 脉冲线圈的作用 • 如同无线电波的天线
– 激发人体产生共振（广 播电台的发射天线）
– 采集MR信号（收音机 的天线）
•脉冲线圈的分类
•按作用分两类
–激发并采集MRI信号（体线圈）
–仅采集MRI信号，激发采用体线 圈进行（绝大多数表面线圈）
接收线圈与MRI图像SNR密切相关
接收线圈离身体越近，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
4、射频线圈关闭后发生了什么？
无线电波激发使磁场偏转90度，关闭无线 电波后，磁场又慢慢回到平衡状态（纵向)
•弛豫
•Relaxation
•放松、休息
4、射频线圈关闭后发生了什么？
按与检查部位的关系分
体线圈 表面线圈
第一代为线性极化表面线圈 第二代为圆形极化表面线圈 第三代为圆形极化相控阵线圈 第四代为一体化全景相控阵线圈
核磁共振仪原理
核磁共振仪原理核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）是一种重要的物质结构分析技术，它通过对样品中原子核的磁共振现象进行研究，能够提供关于样品结构、成分和动力学等信息。
核磁共振仪是实现核磁共振技术的关键设备，它的工作原理对于理解核磁共振技术至关重要。
核磁共振仪的工作原理主要涉及核磁共振现象、磁场、射频场和检测信号等方面。
首先，当样品置于外加静磁场中时，样品中的原子核会受到静磁场的作用，产生能级分裂。
当外加射频场的频率与样品原子核的共振频率相匹配时，样品中的原子核将吸收能量并发生共振现象。
这时，核磁共振仪会对样品施加一个射频脉冲，使得原子核进入共振状态，然后通过检测样品的共振信号来获取样品的相关信息。
核磁共振仪主要由主磁场系统、射频系统、梯度场系统和检测系统组成。
主磁场系统用于产生均匀的静磁场，其强度通常在1.5-3.0特斯拉之间。
射频系统用于产生射频场，其频率与样品的共振频率相匹配。
梯度场系统用于在空间中产生梯度磁场，从而实现空间位置的编码。
检测系统用于接收样品的共振信号，并将其转换为数字信号进行处理和分析。
核磁共振仪的工作原理涉及到多个物理学和工程学的知识，包括原子核磁共振、电磁学、量子力学、信号处理等。
通过合理设计和优化核磁共振仪的各个系统，可以提高核磁共振技术的灵敏度、分辨率和应用范围，从而更好地满足科学研究和工程应用的需求。
总之，核磁共振仪是一种重要的分析仪器，其工作原理涉及到多个方面的知识。
了解核磁共振仪的工作原理对于正确使用和理解核磁共振技术具有重要意义，也有助于进一步推动核磁共振技术在化学、生物、医学等领域的应用和发展。
关于典型的核磁共振系统的故障维修及体会
关于典型的核磁共振系统的故障维修及体会首先，我们需要了解核磁共振系统的基本组成部分。
一个典型的核磁共振系统由主机、磁体、探头、电子学和软件等组成。
在出现故障时，我们需要先从这些基本组成部分入手进行排查。
常见的故障之一是磁体的故障。
磁体是核磁共振系统中最重要的组成部分之一，因为它产生了荷磁共振现象所需的磁场。
如果磁体出现故障，整个系统就无法正常工作。
磁体故障的原因可能是温度变化、充放电问题、电源故障等。
更换磁体是非常困难和昂贵的，所以我们需要十分小心地进行维修和保养。
另一个常见的故障是探头的故障。
探头是检测核磁共振信号的关键部分，一旦出现问题，信号就无法正常采集。
探头常见的故障原因包括线圈断裂、接触不良、信号放大器失效等。
我们需要仔细检查探头的各个部分，找出问题所在并进行相应的维修或更换。
除此之外，电子学和软件也是潜在的故障来源。
电子学是对核磁共振信号进行放大、处理和数字化的设备。
故障的原因可能是电子元件损坏、接触不良等。
我们需要具备良好的电子知识和技能来进行排查和维修。
软件问题通常是由于系统版本升级、文件损坏等原因导致，我们需要进行软件重装或修复。
总之，维修核磁共振系统需要全面的专业知识和技能，也需要具备耐心和细心。
在工作中，我们需要重视预防和保养的工作，避免故障的发生。
同时，我们还需要学会团队合作，与同事和客户保持良好的沟通和合作，共同解决故障。
通过不断地实践和经验积累，我们可以逐步提高自己的维修水平，为客户提供更加优质的服务。
关于典型的核磁共振系统的故障维修及体会
关于典型的核磁共振系统的故障维修及体会让我们来了解一下核磁共振系统的基本构成。
核磁共振系统主要由主磁场、梯度磁场、射频系统、控制系统等部分组成。
主磁场是核磁共振系统的核心部件，它能够产生一个强大的恒定磁场，使得人体内的原子核能够处于激发状态，从而产生核磁共振信号。
梯度磁场则能够在空间上产生不同的磁场强度，用来定位人体内部的信号来源。
射频系统则通过不同的频率和幅度的射频脉冲来激发和接收核磁共振信号。
控制系统则是整个核磁共振系统的大脑，负责控制和协调各个部分的工作。
在实际维修工作中，我经常会遇到核磁共振系统的射频系统故障。
射频线圈是射频系统的重要组成部分，它负责发射和接收核磁共振信号。
由于长时间工作和环境因素的影响，射频线圈经常会出现线路断开、接头锈蚀等问题，导致信号传输不畅或者完全无法传输。
对于这类故障，我们通常会先对射频线圈进行外观检查，查看有无明显的受损情况。
然后，我们会通过多米特仪器（Multimeter）等工具对线圈的接头进行测量和测试，找出故障的具体位置。
在确认了故障位置之后，我们会及时更换受损的线圈或者修复线路，以保证射频系统的正常工作。
梯度磁场系统也是核磁共振系统中比较容易出现故障的部分。
梯度线圈是梯度磁场系统的核心部分，它能够在空间上产生不同的磁场强度，从而定位人体内的核磁共振信号。
由于梯度线圈需要承受较大的电流和磁场，因此容易出现线圈断路或者短路的问题。
针对梯度线圈的故障，我们一般会通过示波器和电阻测试仪等工具对线圈进行测量和测试，找出故障的具体位置。
然后，我们会及时更换受损的线圈或者修复线路，以保证梯度磁场系统的正常工作。
在维修过程中，我还发现核磁共振系统的控制系统也是一个比较容易出现故障的部分。
控制系统由一台主机以及多个外围设备组成，它负责控制和协调整个核磁共振系统的工作。
由于长时间工作和环境因素的影响，控制系统经常会出现软件故障或者硬件故障，导致整个系统无法正常工作。
对于这类故障，我们通常会通过检查主机的运行日志和错误代码，找出导致故障的具体原因。
经典MRI磁共振成像原理讲解-2020版本-动画版本
上海XXX磁共振技术有限公司
Magnetic resonance imaging
磁共振成像原理
MRI技术培训
市场部：
这关爱健康，让生命绚丽多彩！
目录
CONTENTS
磁共振成像系统的基本硬件
--主磁体系统 --梯度系统 --射频系统 --计算机系统及谱仪 --其他辅助设备系统
相控阵线圈采集 SNR=26.3
COLORFUL卡勒幅
相控阵线圈
线圈单元(Element) 数据接收通道(Receiver) --4 通道 --8 通道 --16通道 --32通道
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四、计算机系统及谱仪
--射频脉冲激发 --信号采集 --时钟 --数据的运算 --图像显示
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非常重要
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高 能 与 低 能 状 态 氢 质 子 的 进 动
由于在主磁场中氢 质子进动，每个氢 质子均产生纵向和 横向磁化分矢量。
那么人体进入主磁 场后到底处于何种 核磁状态呢？
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处于低能状态的氢质子略多于处于高能状态的氢 质子，因而产生纵向宏观磁化矢量。
人体组织的MRI信号主要来源于自由水！
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•人体内有无数个氢质子(每毫升水氢质子=3×1022)； •每个氢质子都自旋产生核磁现象； •那么人体不就是一块大磁铁了吗？
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矢量的合成和分解：
COLORFUL卡勒幅
通常情况下人体内氢质子的核磁状态
通常情况下，尽管每个氢质子自旋均产生一个小的磁场， 但都是随机无序排列，磁化矢量相互抵消，人体组织并不 表现出宏观磁化矢量。
核磁共振原理
企业申请报告飞利浦 磁共振成像仪1套型号 Ingenia3.0T MRI 影像设备功能磁共振成像系统大体结构基本上由四个系统组成：即磁体系统、梯度磁场系统、射频系统和计算机系统。
1．磁体系统磁体系统是磁共振成像系统最重要、成本最高的部件，是磁共振系统中最强大的磁场，平时我们评论磁共振设备的大小就是指静磁场的场强数值，单位用特斯拉（Tesla ，简称T ）或高斯（Gauss ）表示，1T=1万高斯。
临床上磁共振成像要求磁场强度在0.05～3T 范围内。
一般将≤0.3T 称为低场，0.3T ～1.0T 称为中场，＞1.0T 称为高场。
磁场强度越高，信噪比越高，图像质量越好。
但磁场强度过高也带来一些不利的因素。
磁 体梯度线圈 射频 线圈 梯度 控制 梯度 驱动 接受 通道 发射 通道 脉冲程序 计算机 显示器 存储器为了获得不同场强的磁体，生产厂商制造出了不同类型的磁体，常见的磁体有永久磁体、常导磁体和超导磁体。
（1）永久磁体永久磁体是由永久磁铁（如铁氧体或铷铁）的磁砖拼砌而成。
它的结构主要有两种，即环型和轭型。
优点是：造价低，场强可以达到0.3T，能产生优质图像，需要功率极小，维护费用低，可装在一个相对小的房间里。
缺点是：磁场强度较低，磁场的均匀度和强度欠稳定，易受外界因素的影响（尤其是温度），不能满足临床波谱研究的需要。
（2）常导磁体常导磁体是根据电流产生磁场的原理设计的。
当电流通过圆形线圈时，在导线的周围会产生磁场。
常导磁体的线圈是由高导电性的金属导线或薄片绕制而成。
它的结构主要由各种线圈组成。
优点是：造价较低，不用时可以停电，在0.2T以下可以获得较好的临床图像。
缺点是：磁场的不稳定性因素主要是受供电电源电压波动的影响，均匀度差。
另外易受环境因素（如温度、线圈绕组的位置或尺寸）的影响.（3）超导磁体荷兰科学家昂尼斯（Kamerlingh Onnes）在1911年首先发现某些物质的电阻在超低温下急剧下降为零的超导性质，电阻的突然消失意味着物质已转变为某种新的状态，这些物质称为超导体。
核磁共振仪使用指南
核磁共振仪使用指南核磁共振( Nuclear Magnetic Resonance, NMR) 技术是一项重要的分析手段，广泛应用于医学、生物化学、化学等领域。
本文为您提供核磁共振仪的使用指南，介绍核磁共振仪的基本原理、操作步骤、注意事项等内容，帮助您正确、高效地使用核磁共振仪。
一、核磁共振仪基本原理核磁共振仪通过测定样品中原子核在外加磁场和射频场作用下的能级差异，获取样品的分子结构和组成信息。
核磁共振仪的主要组成部分包括磁体系统、射频系统、探头系统、控制系统等。
1. 磁体系统：核磁共振仪的核心部分是磁体系统，它产生一个强大的恒定磁场，通常使用超导磁体。
在使用核磁共振仪时，要确保磁体系统的正常运行，避免磁场泄漏和磁场变化。
2. 射频系统：射频系统用于产生与样品频率匹配的射频场，激发样品中的核磁共振信号。
在使用核磁共振仪时，要根据样品的性质和实验需求选择合适的射频参数，如频率、功率等。
3. 探头系统：探头是核磁共振仪中与样品直接接触的部分，它包含送射和接收线圈。
探头的设计和选择对实验结果影响很大，要根据样品性质和实验要求进行选择和调整。
4. 控制系统：核磁共振仪的控制系统负责核磁共振实验的参数设置、数据采集和处理等功能。
在使用核磁共振仪时，要熟悉并掌握控制系统的操作方法，确保实验的准确性和可重复性。
二、核磁共振仪操作步骤1. 准备样品：选择合适的样品，并准备好样品溶液。
在样品制备过程中，要避免任何可能引起污染或改变样品性质的因素。
2. 样品装填：将样品溶液置于核磁共振仪的样品管中，并尽量保持样品的均匀分布和稳定性。
3. 参数设置：根据实验要求和样品性质，在核磁共振仪的控制系统中进行参数设置，如射频频率、扫描时间等。
4. 数据采集：启动核磁共振仪，开始数据采集。
在数据采集过程中，要仔细观察和记录实验现象，确保数据的准确性和可靠性。
5. 数据处理：使用核磁共振仪的数据处理软件对采集的数据进行处理和分析。
磁共振成像系统原理和功能结构
磁共振基本原理第一章主要讲述电荷、电流、电磁、磁感应方面的基本概念。
这里将介绍余下章节中将提到的大量的词汇。
你可以快速复习这些概念，但是要注意关键定义和一些重要的概念，因为这些概念有可能在考试中出现。
同时也包括一些对向量和复数关系的解释。
如果你有工程师的背景就请略过这些章节，否则请多花些时间研究2D、3D向量，振幅和相位、矢量和复数方面的知识。
矢量在MRI中有极其重要的作用，因此现在多花些时间学习是值得的。
静电学研究的是静止的电荷，在MRI中几乎没有太大意义。
我们以此作为开场白主要是因为电学和磁学之间有密切的关系。
静电学与静磁场非常相似。
最小的电荷存在于质子(正)和电子(负)中，集中在很小的一团或以量子形式存在。
虽然质子比电子重1840倍，但是他们有同样幅度的电荷。
电荷的单位是库仑，是6.24*1018个电子的总和,这是一个非常大的数量。
一道闪电包含10到50个库仑。
一个电子或质子的电荷为±1.6*10-19库仑。
与一个粒子所拥有的分离的电荷不同，电场是连续的。
关键的概念是相同的电荷相互排斥，不同的电荷相互吸引。
同时，你应该知道电场强度与电荷呈线形变化，和电荷的距离的平方成反比。
换句话说，如果总的电荷数增加，电场的强度也会增加，与电荷的距离越远，电场强度越弱。
将相同的电荷拉近，或将不同的电荷分开都需要能量。
当出现这种情况时，粒子就有做功的势能。
就象拉开或压缩一个弹簧一样。
这种做功的势能叫电动力（emf）。
当一个电荷被移动，并做功时，势能可以转化成动能。
每单位电荷的势能称电势能，它是电荷相对于电场的位置的函数（1/d2）。
电荷位于周边，它尽量要处于一个舒服的位置，但这也不是一件容易做到的事。
它不断地运动、做功。
运动的电荷越多，每个电荷做功越多，总功越大。
运动的电荷叫做电流。
电流的测量单位为安培（A）。
第一个电流图描绘的是电池产生直流电（DC）。
电厂里的发电机产生的是变化的电压，也称为交流电（AC）。
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核磁共振系统组成
NMR实验装置
采用调节频率的方法来达到核磁共振。
由线圈向样品发射电磁波，调
制振荡器的作用是使射频电磁波的频率在样品共振频率附近连续变化。
当频率正好与核磁共振频率吻合时，射频振荡器的输出就会出现一个
吸收峰，这可以在示波器上显示出来，同时由频率计即刻读出这时的
共振频率值。
核磁共振谱仪是专门用于观测核磁共振的仪器，主要由
磁铁、探头和谱仪三大部分组成。
磁铁的功用是产生一个恒定的磁场；探头置于磁极之间，用于探测核磁共振信号；谱仪是将共振信号放大
处理并显示和记录下来。
MRI系统的组成
现代临床高场（3.0T）MRI扫描器
磁铁系统
1.静磁场：又称主磁场。
当前临床所用超导磁铁，磁场强度有0.2T
到7.0T（特斯拉），常见的为1.5T和3.0T；动物实验用的小型MRI则有4.7T、7.0T与9.4T等多种主磁场强度。
另有匀磁线圈（shim coil）协
助达到磁场的高均匀度。
2.梯度场(gradient coils)：用来产生并控制磁场中的梯度，以实
现NMR信号的空间编码。
这个系统有三组线圈，产生x、y、z三个方向
的梯度场，线圈组的磁场叠加起来，可得到任意方向的梯度场。
射频系统
1.射频（RF）发生器：产生短而强的射频场，以脉冲方式加到样品上，使样品中的氢核产生NMR现象。
2.射频（RF）接收器：接收NMR信号，放大后进入图像处理系统。
计算机图像重建系统
由射频接收器送来的信号经A/D转换器，把模拟信号转换成数字信号，根据与观察层面各体素的对应关系，经计算机处理，得出层面图像数据，再经D/A转换器，加到图像显示器上，按NMR的大小，用不同的灰度等级显示出欲观察层面的图像。
MRI的基本方法
1.选择梯度场Gz
2.相位编码和频率编码
3.图像重建。