二、MRI设备
MRI的成像系统包括MR信号产生和数据采集与处理及图像显示两部分。MR信号的产生是来自大孔径,具有三维空间编码的MR波谱仪,而数据处理及图像显示部分,则与CT扫描装置相似。
MRI设备包括磁体、梯度线圈、供电部分、射频发射器及MR信号接收器,这些部分负责MR信号产生、探测与编码;模拟转换器、计算机、磁盘与磁带机等,则负责数据处理、图像重建、显示与存储(图1-5-3)。
磁体有常导型、超导型和永磁型三种,直接关系到磁场强度、均匀度和稳定性,并影响MRI的图像质量。因此,非常重要。通常用磁体类型来说明MRI设备的类型。常导型的线圈用铜、铝线绕成,磁场强度最高可达0.15~0.3T*,超导型的线圈用铌-钛合金线绕成,磁场强度一般为0.35~2.0T,用液氦及液氮冷却;永磁型的磁体由用磁性物质制成的磁砖所组成,较重,磁场强度偏低,最高达0.3T。
梯度线圈,修改主磁场,产生梯度磁场。其磁场强度虽只有主磁场的几百分之一。但梯度磁场为人体MR信号提供了空间定位的三维编码的可能,梯度场由X、Y、Z三个梯度磁场线圈组成,并有驱动器以便在扫描过程中快速改变磁场的方向与强度,迅速完成三维编码。
图1-5-3 MRI设备基本结构示意图
射频发射器与MR信号接收器为射频系统,射频发射器是为了产生临床检查目的不同的脉冲序列,以激发人体内氢原子核产生MR信号。射频发射器及射频线圈很象一个短波发射台及发射天线,向人体发射脉冲,人体内氢原子核相当一台收音机接收脉冲。脉冲停止发射后,人体氢原子核变成一个短波发射台,而MR信号接受器则成为一台收音机接收MR信号。脉冲序列发射完全在计算机控制之下。
MRI设备中的数据采集、处理和图像显示,除图像重建由Fourier变换代替了反投影以外,与CT设备非常相似。