磁共振的复杂在于其参数的众多,每一个参数都会影响到图像质量。在众多参数中有些参数是与操作者无关的,如组织的固有参数、系统相关参数等;有些参数与操作者有关的,可修改的参数,如带宽、矩阵等。

今天主要介绍与系统相关的几个基本参数。

主磁铁有效孔径及长度

主磁铁是MRI的基础,理想的是主磁磁体短而大。磁铁越短,孔径越大,被检者的舒适度会越好,但保持磁场均匀性的难度会越大。

有效孔径是所有部件及外壳安装完毕后的孔径,目前主流的MRI有效孔径在70cm左右,磁铁长度在1.2m左右。

主磁场强度

这里的主磁场就是常被别人问道的“你们用的磁共振是多大的”的磁场强度。根据主磁场的强度可以分为以下机型:

低场

中场

高场

超高场

<0.5T

0.5~1.0T

1.0~2.0T

>2.0T

1T=G

如上图的产品参数中表明的场强大小为3.0T。

目前主流的是1.5T和3.0T。主磁场的强度越高,相同时间内获得图像的信噪比越好,图像的分辨率也可做得越好,但高磁场会使T1对比下降;更容易产生相应的伪影,如磁敏感伪影、介电伪影等,所以3.0T的机器做的图像未必就比1.5T的机器更好。

主磁场均匀性

单位面积内通过磁力线数目的一致性。通常以一定容积内的ppm值来表示,ppm越小代表磁场的均匀性越好。

如10cmDSV(≤0.01ppm)

上图为一采购对磁场均匀性的要求

MRI在安装完成后会做主动匀场和被动匀场。在临床扫描中如孔径内有金属异物会引起磁场的不均匀导致图像的抑脂不均和编码错误等。

主磁场稳定性

主磁场强度和均匀性的变化。

热稳定性

时间稳定性

随温度的变化

随时间的变化

超导磁共振的稳定性几乎不随温度的变化而变化,但其内部线圈的电流会随时间的变化而产生一定的漂移。如果使用的为3.0TMRI,中心频率为MHz,指标中说明为<0.1ppm/hour,则表示每小时中心频率偏移不超过12.8Hz。在临床扫描中可能会遇到被检者身上、床体及磁铁孔壁均没有金属异物,但图像还是有抑脂不均、图像变形情况,这极有可能是中心频率出现了漂移,此时重启或校正中心频率后基本可恢复;如还是不能恢复则需检测磁场的均匀性后做匀场。MRI系统应定期做相应参数的检测,对设备进行维护、保养。

梯度场强及梯度切换率

梯度系统作为MRI的引擎,其性能直接影响MRI的成像速度及一些高级功能。梯度系统的作用:

1.MRI成像的空间定位。2.产生梯度回波。3.MRI功能成像。4.MRI流速编码。5.改善图像质量。

梯度场强:单位长度内磁场强度的差别,通常以mT/m表示。在射频带宽一定的情况下,梯度场强越大,可扫描的层厚则越薄,同样FOV可以做的越小。

梯度切换率:单位时间内及单位长度内梯度场强的变化量,常以mT/(m.ms)表示。梯度切换率越大,则说明梯度爬升越快,则成像速度越快。

提高梯度场强及梯度切换率可使系统的TE及TR做得很短,从而提高MRI成像速度。但在临床扫描中几乎不可能达到产品参数中标出数值。

虽然上述的几个参数在临床扫描中很少接触到,但我们有必要对其有基本的认识,了解每个参数对于图像有何影响。

附录:

1.1G(Gauss)为距离5A电流通过的直导线1CM处的磁场强度。

2.1G到底有多大?地球赤道附近的磁场强度大约为0.3G,南北极处的磁场强度大约为0.7G。

3.单纯ppm在不同的场强的偏离值是不同的,如在1.0T场强下1ppm偏离值为1.0*10-6T,在1.5T场强下1ppm偏离值为1.5*10-6T。

4.DSV:diameterofsphericalvolume,以磁体中心为球体中心的球体容积的直径。

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