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正文內(nèi)容

第八章:磁共振成像設備-資料下載頁

2025-01-22 01:47本頁面
  

【正文】 須讓 RF功率放大器的輸出電壓加到線圈的兩端,使使發(fā)射線圈共振于 RF頻率,這樣線圈流過的電流最大,產(chǎn)生的RF磁場也最大。 下圖:線圈與電容的諧振電路。 線圈 L與電容 C2并聯(lián),當滿足共振條件時,即產(chǎn)生諧振,線圈中的電流將是總電流的 Q倍。由于發(fā)射線圈電阻很小, Q值為幾十 ~幾百。 ○ L C2 C1 ? 發(fā)射線圈的類型: ? 圓形線圈;鞍形線圈;螺線管線圈;低頻鳥籠式線圈;高頻鳥籠式線圈。 高頻鳥籠式線圈 ? 發(fā)射通道: ? 具有形成 RF脈沖形狀、對脈沖進行衰減控制、功率放大和監(jiān)視等功能。 ? 頻率合成器: 發(fā)射部分需要一路中頻信號和一路同中頻進行混頻的信號;接收部分需要用到兩路具有90176。 相位差的中頻信號,和用于混頻的一路 RF信號;整個 RF部分的控制還要一個公用的時鐘信號。這些都有頻率合成器來產(chǎn)生。 ? 發(fā)射混頻器 :它通過兩種信號混頻,產(chǎn)生 RF信號,同時通過門控電路形成 RF脈沖波形。 ? 發(fā)射調(diào)制器: 對 RF信號進行幅度調(diào)制。 ? 功率放大器: 將 RF信號由 , 1mW左右,放大到足夠大的功率。 30w 功率分解 600w 600w 功率合成 10kw 放大器 放大器 放大器 發(fā)射控制器: 控制、協(xié)調(diào) ? 接受線圈與接收通道 ? 接受線圈:用于接收人體所產(chǎn)生的 MR信號。 ? 可以和發(fā)射線圈使用同一線圈,也可獨立使用。 ? 線圈越接近人體組織接收的信號越強;線圈越小、噪聲越小。 ? 常用一些專用線圈:頭部線圈,關(guān)節(jié)表面線圈,脊柱相控陣線圈等。 ? 接收通道 ? MR信號的感生電流很小,必須經(jīng)接收通道放大、混頻、濾波、檢波、 A/D轉(zhuǎn)換等一系列處理后才能送到計算機。 接收線圈 前置放大器 混頻器 中頻濾波器 相敏 檢波器 低頻 放大器 A/D 轉(zhuǎn)換器 相敏 檢波器 低頻 放大器 A/D 轉(zhuǎn)換器 ? 前置放大器: 位于開端,要求匹配,尤其要低噪。 ? 混頻器與濾波器 混頻器: 將信號頻譜搬移到中頻上。 濾波器:濾除不必要的頻率組合,濾噪。 ? 相敏檢波器: 從來自中頻濾波電路的中頻信號中檢測出低頻 MR信號。 ? 低頻放大與低通濾波 ? ADC— A/D ? 主計算機系統(tǒng): 由主機、磁盤存儲器、光盤存儲器、控制臺、主圖像顯示器、輔圖像顯示器、網(wǎng)絡適配器以及測量系統(tǒng)的接口部件等組成。 射頻發(fā)射 射頻 線圈 射頻 接收 梯度 形成 梯度放大 與線圈 射頻控制 梯度控制 計算機 重建控制 顯示控制 陣列機 AP 顯示設備 (計算機功能框圖) ? 梯度場控制 ? 每個梯度場都 有一定的形狀 ,并且 X、 Y、 Z三個方向的梯度之間 有嚴格的時序關(guān)系 ,必須用計算機控制。 ? 直接控制: ? 間接控制: CPU 緩存器 D/A 梯度驅(qū)動 梯度存儲器 緩存器 D/A CPU 計算機 梯度驅(qū)動 解放了 CPU ? 射頻脈沖的控制 ? 根據(jù)成像方法的需要, MRI以一定的時間間隔,產(chǎn)生一定形狀的 RF脈沖波。包括: RF脈沖波形成、相位控制、脈沖開關(guān)等。(還包括 RF接收 的衰減及濾波控制) 計算機 RF地址 計數(shù)器 數(shù)據(jù)寄存器 RF存儲器 RF數(shù)據(jù)鎖存儲器 DAC ? 圖像重建 ? IOP 輸入輸出口 ? AP 快速數(shù)據(jù)處理機 CPU 采集部分 IOP地址版 IOP數(shù)據(jù) AP 海量 存儲 器 錯誤 檢校 板 MRI總線 圖像重建部分結(jié)構(gòu)框圖 ? 圖像顯示 幀存 1 幀存 2 視頻輸出 處理器 圖像 顯示器 字符 數(shù)字版 時鐘與 控制 操作員 終端 幀存接口 總線接口 圖像顯示部分框圖 ? 一、等高斯線 磁場與環(huán)境的相互影響: 磁體所產(chǎn)生的磁場,向空間各個方向散布,稱為雜散磁場。它的強弱與空間位置有關(guān)。常用等高斯線圖來形象地表示雜散磁場的上述分布。 ? 當雜散磁場的場強達到一定程度時,可能干擾周圍環(huán)境中磁敏感性強的設備,影響正常工作。這種影響通常在 5 高斯線內(nèi)區(qū)域非常明顯。 雜散磁場對部分醫(yī)療設備的影響 距磁體中心的最小距離 (M) T T設備種類最大磁場強度( mT) X,y 向 Z 向 X,y 向 Z 向小電機、鐘表、照相機、信用卡、磁盤等數(shù)據(jù)載體3 5 電視系統(tǒng)、圖像顯示終端、計算機磁盤驅(qū)動器1 5 7 9心臟起搏器 8 9 11. 5X 線成像設備, g 照相機、CT 10. 5 13. 5 15. 5 19. 5磁共振成像系統(tǒng)的部分磁場干擾源 干擾源 至磁體中心的最小距離 ( m) 地板內(nèi)的鋼筋網(wǎng)( 15 公斤/ m 2) > 1 鋼梁、支持物、混凝支柱 > 5 輪椅、擔架 > 8 大功率電纜、變壓器 > 10 活動床、電瓶車、小汽車 > 12 起重機、卡車 > 15 鐵路、地鐵、電車 > 30 磁屏蔽的分類 可分為有源和無源兩種: 有源屏蔽 (活躍的盾)是由一個線圈或線圈系統(tǒng)組成的磁屏蔽。與工作線圈 (內(nèi)線圈)相比,屏蔽線圈可稱為外線圈。這種磁體的內(nèi)線圈中通以正向電流,以產(chǎn)生所需的工作磁場; 外線圈中通以反向電流,以產(chǎn)生反向的磁場來抵消工作磁場的雜散磁場,達到屏蔽的目的。 無源屏蔽 (消極的盾)使用的是鐵磁性屏蔽體,即上面所說的軟磁材料罩殼。無源磁屏蔽可分為下述 3 種: ( 1) 房屋屏蔽:在磁體室上下及四周墻體鑲?cè)? 厚鋼板,構(gòu)成封閉的磁屏蔽間。用材多 (十噸左右),價格昂貴。 ( 2) 定向屏蔽:若雜散磁場的分布僅在某個方向超出了規(guī)定的限度 (如 5 高斯),可在該方向的墻壁中安裝屏蔽物,形成定向屏蔽。此法適用于磁共振成像室和 CT 室共用一建筑物的情形。 ( 3) 自屏蔽 (自我 shelding 的):是指僅在磁體周圍安裝鐵磁材料屏蔽體的屏蔽方法。效果較好,體積大而重。
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