第三节梯度磁场系统(设备)..
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
COLORFUL卡勒幅
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
COLORFUL卡勒幅
COLORFUL卡勒幅
非常重要
COLORFUL卡勒幅
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？
COLORFUL卡勒幅
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！
COLORFUL卡勒幅
•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？
COLORFUL卡勒幅
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。
MRI系统的生物效应和安全性
（三）射频脉冲的生物效应： 睾丸、眼等对升温非常敏感，是最容 易受RF脉冲损伤的部分。 睾丸、眼行高SAR﹙特殊吸收率﹚的 MRI检查或长时间检查时应慎重。
二、MRI系统的安全性： （一）生物磁效应； （二）磁场物理效应： 1.绝对禁忌： （1）心脏起搏器； （2）铁磁性或电子镫骨植入物； （3）用于中枢神经系统的止血夹。
4.从磁体孔中移走所有不需要的导电 材料； 5.在病人与传导材料之间放置隔热和 ／或电绝缘体，以使磁体孔中的电导 体不与病人直接接触； 6.不要使导联或电缆通过金属假体区；
7.如病人报告感到热或烫时，立即中 止检查。
（四）制冷剂： 在检查室应安装氧气监测报警仪作为 安全监测装置。
MRI系统的生物效应和安全性
医学影像学教研室 刘国浩
一、 MRI系统的生物效应： （一）静磁场的生物效应： 1.温度效应： 静磁场对人的体温不产生影响。 2.磁流体动力学效应； 3.中枢神经系统效应。
（二）梯度磁场的生物效应: 1.梯度场及其感应电流: 在标准成像技术中，体内感应电流的 频率为20～100Hz。 2.梯度场的心血管效应; 3.梯度场的神经系统效应。 磁致光幻视。
谢
谢！
9.对不能合作的被检查者及患儿要给 予镇静剂，待人睡后进行检查； 10.对育龄妇女要了解是否妊娠，妊娠 三个月内者应延期或停止检查； 11.对需做增强MRI被检查者，应向家 属及被检查者解释所用对比剂的目的、 意义及反应。
主要参考文献
《中华影像医学—总论卷》 总主编：吴恩惠 人民卫生出版社 《医学影像技术学》 主编：余建明 科学出版社
（五）妊娠 1.目前尚无证据表明MRI对胎儿有害； 2.基于安全的考虑，在妊娠三个月内 应避免MRI检查。
MRI-成像基本原理
大脑中A高密度征
豆状核边缘模糊 岛带消失征
局部脑实质密度减低
尾状核头豆状核 岛带边界模糊、
局部脑肿胀
急性缺血性脑卒中
急性缺血性脑卒中进行早期溶栓治疗，尽快 开通闭塞血管，可抢救缺血半暗带，获得较 好疗效。 急性缺血性脑卒中CT早期征象阳性率低。 由于不同个体的循环和代谢储备能力不同， 相同时间窗内，患者缺血半暗带千差万别。 单纯依靠缺血时间窗来间接推测是否存在缺 血半暗带，有严重的局限性。
MRI与CT比较
1、无骨性伪影，后颅凹显示好， 2、可进行冠、矢及斜位扫描，充分显示病变； 3、利用血管流动效应，进行血管成像； 4、利用血红蛋白变化的规律，了解并判断出 血时相； 5、成像因素多，对病变的敏感性增加，有利 发现微小病变，并在定性诊断中发挥更好的作 用。
卒中的类型
与时间无关 –
磁共振图像的基本参数
– – – –
6、重建野 图像大小 7、矩阵 矩阵构成图 8、激励次数 像清晰度 9、扫描层数 NEX构成清晰 10、扫描时间
各系统MRI临床应用及图像展示
内容提要
颅脑图像； 五官图像； 胸部图像； 腹部图像； 盆腔图像； 脊柱图像； 骨关节和软组织图像； 水成像图像。
脓肿
表皮样囊肿等
22:00
正常 脑卒中首选影像检查方法 – 区别出血和缺血性卒中的最好方法
急性缺血性脑卒中CT早期征象
( ＜24小时,50～60%正常) – 脑动脉高密度征:CT值77～89Hu（ 42～53Hu ）
– 局部脑肿胀征 – 脑实质密度减低征
或反平行于外
磁场两个方向 上排列。
图 4: 在外磁场中质子 并不是静止地平行或
医学影像科室结构布局教学提纲
绕，无杂乱感 机房墙边走行， 捆扎，控制分
但建造机房时 顶面加盖，多用 路位置
要一并做出 于接线较多机型。 留有活动件
地槽的三种形 优点：施工简单 的导线，过长
式：封闭式、 缺点：杂乱、不 导线置于隐蔽
敞开式、地板 安全、有时需要 处
下走线
接线
要有一定的 负重能力，空 间大，线路外 套有一定直径 的管套（使用 于吊架式X线 机）
察为原则 • 门与墙体之间要有重叠，不要留有间隙，防止X线向外扩
散。
第二节 X线设备的布局
一、 X线机的布局
（四）X线机在机房中位置的设计：反复斟酌、周密 计划，力求达到最佳
1.位置适当布局合理：操作方便、充分利用、整齐 美观原则： （1）以检查床为中心布置其它机件的位置 （2）便于病人的检查 （3）X线投照方向应有利于维护 （4）操作、维修方便：往返次数、紧密程度 （5）有利于合理布线：长度、交叉、信号干扰等
0.2mT
40’
XY
40’
0.05mT
理想曲线
60’
Z 磁场强度为0.5T的MRI系统杂散磁场分布情况
第三节 磁共振设备的布局
一、磁场对外界环境的影响
核磁共振屏蔽室 应用领域：
MRI型屏蔽室适用于永磁和超导核磁共振设备的射 频屏蔽、核磁共振扫描成像仪(MRI)，防止外界电磁场 干扰MRI正常工作以及和MRI产生的磁场泄漏至外场干 扰其它设备正常工作的场所。 根据用户需要，可设计磁场屏蔽和射频屏蔽双重功能的 屏蔽室。
第二节 X线设备的布局
一、 X线机的布局
2.机件定位准备 “变距” 部件和“定距” 部件 • “变距”部件包括如高压发生器油箱、控制台和
某些辅助装置（监视器） • “定距” 部件如天地轨、悬吊装置、诊视床等
MRI技术——磁体与系统
MRI技术——磁体与系统3.1引言磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）技术是利用人体内原子核在磁场内与外加射频磁场发生共振，而产生影像的成像技术。
MRI是随着计算机技术的飞速发展以及在X线CT的临床应用基础上发展起来的一种新型医学数字成像技术。
由于它既能显示形态学结构，又能显示原子核水平上的生化信息，还能显示某些器官的功能状况，以及无辐射等诸多优点，已越来越广泛地应用于临床各系统的检查诊疗中。
随着MRI技术的不断改进，其功能日趋完善，应用范围不断拓宽，是当今医学影像学领域发展最快、最具潜力的一种成像技术。
磁共振成像设备（简称为“MRI设备”）在我国卫生部被列为乙类大型医用影像设备，医院需要特别申请配置许可证。
MRI设备在临床上的应用日益广泛，在各系统疾病的诊断中扮演着越来越重要的角色，对于疾病的诊断有不可替代的作用。
该设备的配置集中体现着医院临床诊疗、以及科研工作的水平。
磁共振成像设备（简称MRI设备）主要由以下四部分构成：磁体系统、梯度磁场系统、射频系统、计算机及图像处理等系统组成，各系统间相互连接，由计算机控制、协调。
对于超导MRI设备，低温保障冷却系统也是其重要组成部分。
实际的磁共振成像系统为了加快图像处理速度，一般都配备专用的图像处理阵列单元；为了实施特殊成像（如心脏门控、脑功能研究等），还要有对生理信号（心电、脉搏、（无创、有创）血压、血氧饱和度、氧分压、二氧化碳分压等）进行采集、处理、分析的单元。
为了实现实时脑功能成像，需要配置特殊的高性能计算机柜，射频脉冲实时跟踪，试验刺激的产生、传输（可通过波导孔）及控制，数据的全自动后处理系统等。
图像的硬拷贝输出设备（如激光相机）、软拷贝输出设备（如CD±R/RW、DVD±R/RW、MOD等光盘驱动器）也是必备的。
3.2磁体系统磁体系统是MRI设备产生成像所必需的静磁场（static magnetic field）的关键部件。
梯度磁力计分类-概述说明以及解释
梯度磁力计分类-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在梯度磁力计分类中，梯度磁力计是一种能够测量磁场变化率的仪器。
它通过测量磁场在空间内的梯度大小来确定物体的位置和形状。
梯度磁力计具有广泛的应用领域，包括医学影像学、地质勘探、无线通信等领域。
本文将就梯度磁力计的原理、应用及未来发展进行探讨，以期为读者提供深入了解和掌握该技术的信息。
1.2文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构部分将会介绍本文的框架和内容安排。
首先会对整篇文章的主要内容进行概述，接着详细介绍各个章节的主题和内容，以及它们之间的逻辑关系。
最后会说明本文的目的和意义，以帮助读者更好地理解和把握文章的主旨。
通过清晰的结构安排，读者可以更好地理解文章的主旨和内容，从而更有效地获取知识和信息。
1.3 目的本文的主要目的是介绍梯度磁力计的分类方法，以便更好地理解与应用这一技术。
通过对不同类型的梯度磁力计进行分类，可以更清晰地了解其特点、优缺点以及适用场景，从而为相关领域的研究和应用提供参考指导。
同时，通过对梯度磁力计分类的探讨，也可以促进梯度磁力计技术的发展与创新，推动其在各个领域的应用与推广。
希望通过本文的阐述，读者能够对梯度磁力计有一个更全面的了解，为相关研究和实践提供有益的启示。
2.正文2.1 什么是梯度磁力计梯度磁力计是一种用于测量磁场梯度的仪器，主要用于磁共振成像（MRI）中。
它通过测量不同位置的磁场强度差异来生成图像，从而获得目标物体的结构和组织信息。
梯度磁力计通常由一对线圈构成，每个线圈产生不同方向的磁场梯度。
当这些梯度线圈被激活时，磁场在空间中呈现出不同的梯度，这样就可以定位目标物体及获取其相应的磁共振信号。
这些信号随后经过复杂的处理和分析，最终转化为高质量的MRI图像。
梯度磁力计在医学诊断、生物医学研究和神经科学等领域发挥着重要作用。
它的高分辨率、非侵入性和无辐射等特点使其成为现代医学影像学中不可或缺的重要工具。
通过梯度磁力计技术，医生可以更准确地诊断疾病，研究人类身体结构和功能，促进医疗领域的发展。
磁共振成像原理简析
磁共振成像原理简析磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）是一种常用的医学成像技术，通过利用核磁共振现象来获得人体或其他物体的影像。
本文将简要分析磁共振成像的原理。
一、核磁共振现象核磁共振现象是基于原子核的物理性质而产生的。
原子核具有一个自旋，类似于地球的自转，其自旋状态可分为两种：自旋向上（顺时针旋转）和自旋向下（逆时针旋转）。
在没有外部磁场的情况下，自旋的向上和向下的数量大致相等，即存在一个平衡状态。
二、磁共振成像设备MRI设备主要由主磁场、梯度磁场和射频脉冲组成。
1. 主磁场：主磁场是MRI系统中最重要的部分，它由强大的电磁铁产生，能够对人体进行强烈的磁场作用。
主磁场的强度通常以特斯拉（Tesla，T）为单位，常见的主磁场强度为1.5T或3.0T。
2. 梯度磁场：梯度磁场是指在不同方向上磁场的强度不同，通过改变梯度磁场的强度和方向，可以定位和编码磁共振信号。
3. 射频脉冲：射频脉冲用于激发核磁共振信号，它是通过改变磁场的方向和强度来实现的。
三、成像过程1. 设置磁场：当患者躺入磁共振设备中时，首先需要设置主磁场。
主磁场的方向通常是从头到脚方向，使得患者的身体处于一个较强的磁场中。
2. 激发核磁共振信号：通过发送射频脉冲来激发患者体内的核磁共振信号。
射频脉冲的频率与磁场的强度有关，激发出的信号将在患者体内产生。
3. 接收信号：激发的核磁共振信号将被接收，接收信号的强度与不同组织中的水含量有关。
信号的接收是通过局部梯度磁场的变化来实现的。
4. 数据处理和成像：接收到的信号经过复杂的数据处理和计算，最终转化为图像。
医生可以根据所得图像来了解患者体内的结构、病变及异常。
四、磁共振成像的优缺点磁共振成像具有许多优点，如无辐射、对人体无损伤、能够清晰显示软组织等。
但同时也存在一些缺点，如设备昂贵、成像时间较长、对患者合作度要求较高等。
五、应用领域磁共振成像在医学领域有广泛的应用，可以用于诊断和评估多种疾病，如脑卒中、肿瘤、关节损伤等。
第六章_医学磁共振成像(MRI)设备与应用
《医学影像实用技术教程》
单击此处编辑母版标题样式 （4）图像显示
图像重建结束后，得到的是表示图像各点
不同亮度的一组数据，这些图像数据立即被送
入主计算机系统的海量存储器或硬盘中，并以
图像的形式输出才能让人眼看到。最成熟、最
受欢迎的显示方法是电子视频显示系统，目前 比较流行的是液晶显示器。图像的显示不仅限 于当前的病人，在会诊或进行回顾性研究时还 需要调出以往病人的图像。
病检查和诊断中的应用价值与选择原则 ；
3. 了解主要的MRI新技术进展与应用 。
China Medical University Computer Center 2007.8
2
《医学影像实用技术教程》
单击此处编辑母标题样式 本章目录：
6.1 MRI成像系统简介 6.2 MRI检查的临床应用
6.3 MRI成像检查的优缺点
China Medical University Computer Center 2007.8
12
《医学影像实用技术教程》
3．射频系统
单击此处编辑母版标题样式
射频脉冲磁场简称射频脉冲（radio frequency，RF）是
一种以正弦波震荡的射频电波。磁共振系统中应用的频率较低， 相当于调频广播FM波段，根据静磁场的强度不同其RF频率也 不同。 射频系统作用：用来发射射频磁场，激发样品的磁化强度产 生磁共振，同时，接收样品磁共振发射出来的信号，通过一系 列的处理，得到数字化原始数据，送给计算机进行图像重建。 它是由发射射频磁场部分和接收射频信号部分组成。
7
《医学影像实用技术教程》
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。