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1、会计学1梯线圈梯线圈(xinqun)雅安职业技术学院雅安职业技术学院第一页，共77页。概概 论论n n磁共振包括主磁体系统、磁共振包括主磁体系统、磁共振包括主磁体系统、磁共振包括主磁体系统、梯度磁场系统、射频发梯度磁场系统、射频发梯度磁场系统、射频发梯度磁场系统、射频发射与接收系统、计算机射与接收系统、计算机射与接收系统、计算机射与接收系统、计算机系统、运行保障系统系统、运行保障系统系统、运行保障系统系统、运行保障系统(如磁体的屏蔽、超导如磁体的屏蔽、超导如磁体的屏蔽、超导如磁体的屏蔽、超导(cho do)(cho do)(cho do)(cho do)及低温系统及低温系统及低温系统及低温系统
2、等等等等)第2页/共77页第二页，共77页。第一节第一节第一节第一节 主主主主 磁磁磁磁 体体体体 系系系系 统统统统第3页/共77页第三页，共77页。n n磁体产生静态磁场。磁体产生静态磁场。磁体产生静态磁场。磁体产生静态磁场。n n它的性能直接它的性能直接它的性能直接它的性能直接(zhji)(zhji)(zhji)(zhji)关系到整个系统的关系到整个系统的关系到整个系统的关系到整个系统的信噪比，在一定程度上直接信噪比，在一定程度上直接信噪比，在一定程度上直接信噪比，在一定程度上直接(zhji)(zhji)(zhji)(zhji)决定决定决定决定着图像的质量。着图像的质量。着图像的质量。着
3、图像的质量。第4页/共77页第四页，共77页。n n（一）主磁场强度：低、中、高场的评价（一）主磁场强度：低、中、高场的评价（一）主磁场强度：低、中、高场的评价（一）主磁场强度：低、中、高场的评价n nB B B B大大大大S/NS/NS/NS/N高高高高超导超导超导超导;n n1.5T1.5T1.5T1.5T已普及已普及已普及已普及,3.0T/2005,7.0T,9.4T/,3.0T/2005,7.0T,9.4T/,3.0T/2005,7.0T,9.4T/,3.0T/2005,7.0T,9.4T/芝加哥大学医院芝加哥大学医院芝加哥大学医院芝加哥大学医院;n nB B B B大大大大 人体生物
4、效应人体生物效应人体生物效应人体生物效应?未正式用于临床未正式用于临床未正式用于临床未正式用于临床.n n高场技术高场技术高场技术高场技术(jsh)“(jsh)“(jsh)“(jsh)“下嫁下嫁下嫁下嫁”低场平台。低场平台。低场平台。低场平台。一、主磁体一、主磁体一、主磁体一、主磁体(ct)(ct)(ct)(ct)的性能指标的性能指标的性能指标的性能指标第5页/共77页第五页，共77页。（二）磁场均匀性：要求高，与分辨率有关。（二）磁场均匀性：要求高，与分辨率有关。（二）磁场均匀性：要求高，与分辨率有关。（二）磁场均匀性：要求高，与分辨率有关。非均匀性（主非均匀性（主非均匀性（主非均匀性（主B
5、 B B B编差、漂移）编差、漂移）编差、漂移）编差、漂移）选层梯度选层梯度选层梯度选层梯度B B B B，影响压脂影响压脂影响压脂影响压脂（水（水（水（水/脂差脂差脂差脂差200Hz)200Hz)200Hz)200Hz)及及及及MRSMRSMRSMRS分析。分析。分析。分析。单位：单位：单位：单位：ppmppmppmppm，距孔中心，距孔中心，距孔中心，距孔中心(zhngxn)40cm-1ppm,50cm-(zhngxn)40cm-1ppm,50cm-(zhngxn)40cm-1ppm,50cm-(zhngxn)40cm-1ppm,50cm-2ppm,65cm-5ppm2ppm,65cm-5
6、ppm2ppm,65cm-5ppm2ppm,65cm-5ppm。异地安装后匀场调整地。异地安装后匀场调整地。异地安装后匀场调整地。异地安装后匀场调整地。第6页/共77页第六页，共77页。（三）磁场稳定性：决定图像稳定度，与附近磁场、（三）磁场稳定性：决定图像稳定度，与附近磁场、（三）磁场稳定性：决定图像稳定度，与附近磁场、（三）磁场稳定性：决定图像稳定度，与附近磁场、环境温度、电源波动有关。环境温度、电源波动有关。环境温度、电源波动有关。环境温度、电源波动有关。时间稳定性：时间稳定性：时间稳定性：时间稳定性：5ppm/12h,10ppm/8h5ppm/12h,10ppm/8h5ppm/12h,
7、10ppm/8h5ppm/12h,10ppm/8h。热稳定性：永磁、常导相对差。热稳定性：永磁、常导相对差。热稳定性：永磁、常导相对差。热稳定性：永磁、常导相对差。（四）有效孔径：大于（四）有效孔径：大于（四）有效孔径：大于（四）有效孔径：大于65656565厘米。厘米。厘米。厘米。（五）磁场的逸散度：必须（五）磁场的逸散度：必须（五）磁场的逸散度：必须（五）磁场的逸散度：必须(bx)(bx)(bx)(bx)加以限制。加以限制。加以限制。加以限制。第7页/共77页第七页，共77页。永磁永磁电磁电磁(dinc)常导常导超导超导(cho do)主主主主磁磁磁磁体体体体(c c t t)0.35T
8、0.35T 永磁磁体永磁磁体永磁磁体永磁磁体1.5T 1.5T 超导磁体超导磁体超导磁体超导磁体二、成像用磁体的分类二、成像用磁体的分类第8页/共77页第八页，共77页。n n永磁型：材料、磁场强度及优缺点。永磁型：材料、磁场强度及优缺点。永磁型：材料、磁场强度及优缺点。永磁型：材料、磁场强度及优缺点。n n铝镍钴、铁氧体、稀土钴（中国产量高）。铝镍钴、铁氧体、稀土钴（中国产量高）。铝镍钴、铁氧体、稀土钴（中国产量高）。铝镍钴、铁氧体、稀土钴（中国产量高）。n n保证保证保证保证BBBB孔径小孔径小孔径小孔径小/重量大。重量大。重量大。重量大。0.3T/14T,0.4T/22T0.3T/14T
9、,0.4T/22T0.3T/14T,0.4T/22T0.3T/14T,0.4T/22T。n n缺点：缺点：缺点：缺点：B B B B小，均匀性差，稳定性差。小，均匀性差，稳定性差。小，均匀性差，稳定性差。小，均匀性差，稳定性差。n n优点（经济优点（经济优点（经济优点（经济(jngj)(jngj)(jngj)(jngj)实用型）：开放性，低造价，实用型）：开放性，低造价，实用型）：开放性，低造价，实用型）：开放性，低造价，低运行成本，故障低，杂散小，环境影响小。低运行成本，故障低，杂散小，环境影响小。低运行成本，故障低，杂散小，环境影响小。低运行成本，故障低，杂散小，环境影响小。第9页/共77
10、页第九页，共77页。n n常导型：四线圈结构。常导型：四线圈结构。常导型：四线圈结构。常导型：四线圈结构。n nT=BILT=BILT=BILT=BIL，Q=0.24I2RtQ=0.24I2RtQ=0.24I2RtQ=0.24I2Rt。n n边缘冷却铝边缘冷却铝边缘冷却铝边缘冷却铝/铜，风冷铜，风冷铜，风冷铜，风冷/水冷，水冷，水冷，水冷，0.2T0.2T0.2T0.2T。n n优点：结构简单，重量轻，造价低，可关断磁场，优点：结构简单，重量轻，造价低，可关断磁场，优点：结构简单，重量轻，造价低，可关断磁场，优点：结构简单，重量轻，造价低，可关断磁场，用于水资源、煤资源、风资源丰富地区。用于水
11、资源、煤资源、风资源丰富地区。用于水资源、煤资源、风资源丰富地区。用于水资源、煤资源、风资源丰富地区。n n缺点：水电缺点：水电缺点：水电缺点：水电(shu din)(shu din)(shu din)(shu din)消耗大，逐渐淘汰。消耗大，逐渐淘汰。消耗大，逐渐淘汰。消耗大，逐渐淘汰。第10页/共77页第十页，共77页。n n超导型：超导型：超导型：超导型：0.5T,0.5T,0.5T,0.5T,后专门后专门后专门后专门(zhunmn)(zhunmn)(zhunmn)(zhunmn)讲。讲。讲。讲。n nT=BILT=BILT=BILT=BIL，Q=0.24I2RtQ=0.24I2RtQ
12、=0.24I2RtQ=0.24I2Rt，R=p L/S(R=p L/S(R=p L/S(R=p L/S(常温）常温）常温）常温）n n高高高高B B B B、高稳定性、高均匀性。、高稳定性、高均匀性。、高稳定性、高均匀性。、高稳定性、高均匀性。n n混合型：混合型：混合型：混合型：n n永磁永磁永磁永磁+常导型。常导型。常导型。常导型。第11页/共77页第十一页，共77页。三、磁体三、磁体三、磁体三、磁体(ct(ct)系统的组成系统的组成系统的组成系统的组成第12页/共77页第十二页，共77页。主磁体主磁体主磁体主磁体 +匀场线圈、梯度匀场线圈、梯度匀场线圈、梯度匀场线圈、梯度(t d)(t
13、d)(t d)(t d)线圈和射频体线线圈和射频体线线圈和射频体线线圈和射频体线圈。圈。圈。圈。与之相连各自电源，即磁体电源、匀场电与之相连各自电源，即磁体电源、匀场电与之相连各自电源，即磁体电源、匀场电与之相连各自电源，即磁体电源、匀场电源及梯度源及梯度源及梯度源及梯度(t d)(t d)(t d)(t d)电源（永磁体不需磁体电源）电源（永磁体不需磁体电源）电源（永磁体不需磁体电源）电源（永磁体不需磁体电源）。第13页/共77页第十三页，共77页。四、主磁体四、主磁体四、主磁体四、主磁体(ct(ct)的匀场措施的匀场措施的匀场措施的匀场措施第14页/共77页第十四页，共77页。第二节第二节
14、第二节第二节 梯梯梯梯 度度度度 场场场场 系系系系 统统统统梯度梯度(t d)(t d)磁场的作用磁场的作用梯度梯度(t d)(t d)磁场的性能指磁场的性能指标标 梯度梯度(t d)(t d)系统的组成系统的组成 梯度梯度(t d)(t d)冷却系统冷却系统 涡流的影响和补偿涡流的影响和补偿 第15页/共77页第十五页，共77页。（序）梯度磁场（序）梯度磁场（序）梯度磁场（序）梯度磁场(cch(cch ng)ng)的作用的作用的作用的作用n n用途：用途：用途：用途：n n是磁共振的核心部件，与扫描速度是磁共振的核心部件，与扫描速度是磁共振的核心部件，与扫描速度是磁共振的核心部件，与扫描速
15、度(sd)(sd)及成像图像分辨率有关。及成像图像分辨率有关。及成像图像分辨率有关。及成像图像分辨率有关。定位定层定位定层:体素的选层体素的选层和空间和空间(kngjin)三三维编码维编码附加在主磁场上附加在主磁场上,使受检使受检体在不同位置产生不同体在不同位置产生不同的共振频率的共振频率.线性、快速开关的线性、快速开关的梯度磁场梯度磁场第16页/共77页第十六页，共77页。一、梯度一、梯度一、梯度一、梯度(t d)(t d)磁场的性能指标磁场的性能指标磁场的性能指标磁场的性能指标n n有效容积：均匀线性容积有效容积：均匀线性容积有效容积：均匀线性容积有效容积：均匀线性容积/鞍形线圈鞍形线圈鞍
16、形线圈鞍形线圈=60%=60%。n n主磁场同心，其容积越大，主磁场同心，其容积越大，主磁场同心，其容积越大，主磁场同心，其容积越大，x,y,zx,y,z方向不失真成像区大。方向不失真成像区大。方向不失真成像区大。方向不失真成像区大。n n梯度场的线性：梯度递增梯度场的线性：梯度递增梯度场的线性：梯度递增梯度场的线性：梯度递增(dzng)(dzng)量相等。量相等。量相等。量相等。n n梯度场越精确，线性越好，影像质量越高。（非线性梯度场越精确，线性越好，影像质量越高。（非线性梯度场越精确，线性越好，影像质量越高。（非线性梯度场越精确，线性越好，影像质量越高。（非线性 2%2%）n n梯度场的
17、强度：强度越高，梯度就大，利于薄层扫描，像梯度场的强度：强度越高，梯度就大，利于薄层扫描，像梯度场的强度：强度越高，梯度就大，利于薄层扫描，像梯度场的强度：强度越高，梯度就大，利于薄层扫描，像素小，空间分辩率高。素小，空间分辩率高。素小，空间分辩率高。素小，空间分辩率高。第17页/共77页第十七页，共77页。n n梯度场的强度：梯度场的强度：梯度场的强度：梯度场的强度：n n梯度场强（梯度场强（梯度场强（梯度场强（mT/mmT/mmT/mmT/m）梯度场两端）梯度场两端）梯度场两端）梯度场两端(lin dun)(lin dun)(lin dun)(lin dun)强度差强度差强度差强度差值值值
18、值/梯度场长度梯度场长度梯度场长度梯度场长度 n n强度越高，梯度就大，利于薄层扫描，像素小，空间强度越高，梯度就大，利于薄层扫描，像素小，空间强度越高，梯度就大，利于薄层扫描，像素小，空间强度越高，梯度就大，利于薄层扫描，像素小，空间分辩率高。分辩率高。分辩率高。分辩率高。n n1.5T-30mT/m1.5T-30mT/m1.5T-30mT/m1.5T-30mT/m第18页/共77页第十八页，共77页。n n梯度场切换率：梯度场切换率：梯度场切换率：梯度场切换率：n n 梯度场的切换率（梯度场的切换率（梯度场的切换率（梯度场的切换率（mT/m/smT/m/s）梯度场预定）梯度场预定）梯度场预
19、定）梯度场预定(ydng)(ydng)强度强度强度强度/t/tn梯度上升时间：梯度上升时间：n 梯形左腰的斜率。斜率大切换率高梯形左腰的斜率。斜率大切换率高,上升时间短，上升时间短，提高提高(t go)扫描速度。扫描速度。1.5T-120mT/(m.s)第19页/共77页第十九页，共77页。梯度系统是由梯度线圈(xinqun)、梯度控制器、数模转换器（DAC）、梯度放大器和梯度冷却系统等部分组成。二、梯度二、梯度(t d)(t d)系统的组成系统的组成第20页/共77页第二十页，共77页。梯度梯度梯度梯度(t d)(t d)场发生系统场发生系统场发生系统场发生系统梯度梯度(t d)(t d)控
20、控制器制器数模转换器数模转换器梯度梯度(t d)(t d)放大器放大器将操作人员将操作人员将操作人员将操作人员输入的指令输入的指令输入的指令输入的指令变成变成变成变成1616位的位的位的位的数字信号数字信号数字信号数字信号将数字信将数字信将数字信将数字信号转换成号转换成号转换成号转换成模拟电压模拟电压模拟电压模拟电压控制信号控制信号控制信号控制信号将模拟电压将模拟电压将模拟电压将模拟电压信号放大到信号放大到信号放大到信号放大到足以推动梯足以推动梯足以推动梯足以推动梯度线圈工作度线圈工作度线圈工作度线圈工作产生磁场产生磁场产生磁场产生磁场梯度线圈梯度线圈ABC第21页/共77页第二十一页，共77
21、页。A A A A、全数字化梯度、全数字化梯度、全数字化梯度、全数字化梯度(t d)(t d)(t d)(t d)控制器控制器控制器控制器梯度控制梯度控制梯度控制梯度控制(kngzh)(kngzh)(kngzh)(kngzh)器（器（器（器（GCUGCUGCUGCU）的任务是：按系统主控单元的）的任务是：按系统主控单元的）的任务是：按系统主控单元的）的任务是：按系统主控单元的指令，发出全数字化的控制指令，发出全数字化的控制指令，发出全数字化的控制指令，发出全数字化的控制(kngzh)(kngzh)(kngzh)(kngzh)信号。信号。信号。信号。第22页/共77页第二十二页，共77页。B B
22、 B B、梯度、梯度、梯度、梯度(t d)(t d)(t d)(t d)放大器放大器放大器放大器uu生产要求（同普电产品）：功率大、开关时间短、输生产要求（同普电产品）：功率大、开关时间短、输生产要求（同普电产品）：功率大、开关时间短、输生产要求（同普电产品）：功率大、开关时间短、输出电流出电流出电流出电流(dinli)(dinli)(dinli)(dinli)精确、可持续工作时间长、散热系统精确、可持续工作时间长、散热系统精确、可持续工作时间长、散热系统精确、可持续工作时间长、散热系统优良可靠。优良可靠。优良可靠。优良可靠。uu工作方式：三套工作方式：三套工作方式：三套工作方式：三套 梯度放
23、大器经功放后分别供给梯度放大器经功放后分别供给梯度放大器经功放后分别供给梯度放大器经功放后分别供给X X X X、Y Y Y Y、Z Z Z Z向梯度线圈的电流向梯度线圈的电流向梯度线圈的电流向梯度线圈的电流(dinli)(dinli)(dinli)(dinli)，产生，产生，产生，产生X X X X、Y Y Y Y、Z Z Z Z向梯度磁向梯度磁向梯度磁向梯度磁场。场。场。场。uu噪声。噪声。噪声。噪声。第23页/共77页第二十三页，共77页。C C、梯度、梯度、梯度、梯度(t d)(t d)线圈线圈线圈线圈 X、Y、Z向向三组三组(sn z)线圈互线圈互成成90度，即度，即为正交。为正交。
24、第24页/共77页第二十四页，共77页。Z Z Z Z向梯度线圈向梯度线圈向梯度线圈向梯度线圈(xinqun)(xinqun)(xinqun)(xinqun)：两线圈两线圈两线圈两线圈(xinqun)(xinqun)(xinqun)(xinqun)的间距与直径的间距与直径的间距与直径的间距与直径/半径的关系：半径的关系：半径的关系：半径的关系：线圈线圈线圈线圈(xinqun)(xinqun)(xinqun)(xinqun)间距为线圈间距为线圈间距为线圈间距为线圈(xinqun)(xinqun)(xinqun)(xinqun)半半半半径的径的径的径的 倍。倍。倍。倍。或者线圈或者线圈或者线圈或者
25、线圈(xinqun)(xinqun)(xinqun)(xinqun)直径约为两线圈直径约为两线圈直径约为两线圈直径约为两线圈(xinqun)(xinqun)(xinqun)(xinqun)间距的间距的间距的间距的1.151.151.151.15倍。倍。倍。倍。第25页/共77页第二十五页，共77页。n nX X X X向及向及向及向及Y Y Y Y 向梯度向梯度向梯度向梯度(t d)(t d)(t d)(t d)线圈线圈线圈线圈n n 其排列方式有直线系统和鞍形线圈。其排列方式有直线系统和鞍形线圈。其排列方式有直线系统和鞍形线圈。其排列方式有直线系统和鞍形线圈。第26页/共77页第二十六页，共
26、77页。新进展：双线圈新进展：双线圈新进展：双线圈新进展：双线圈(xinqun)(xinqun)设计设计设计设计n n短线圈短线圈短线圈短线圈(xinqun)(xinqun)：精细扫描模式。：精细扫描模式。：精细扫描模式。：精细扫描模式。n n长线圈长线圈长线圈长线圈(xinqun)(xinqun)：全身扫描模式。：全身扫描模式。：全身扫描模式。：全身扫描模式。第27页/共77页第二十七页，共77页。小结：小结：小结：小结：X X X X、Y Y Y Y、Z Z Z Z三组功放三组功放三组功放三组功放 推动推动推动推动 X X X X、Y Y Y Y、Z Z Z Z三个方向正交的直流线圈（梯度
27、线圈）三个方向正交的直流线圈（梯度线圈）三个方向正交的直流线圈（梯度线圈）三个方向正交的直流线圈（梯度线圈）产生产生产生产生 X X X X、Y Y Y Y、Z Z Z Z三向梯度磁场，共同三向梯度磁场，共同三向梯度磁场，共同三向梯度磁场，共同(gngtng)(gngtng)(gngtng)(gngtng)确定检确定检确定检确定检查部位的空间位置。查部位的空间位置。查部位的空间位置。查部位的空间位置。第28页/共77页第二十八页，共77页。三、梯度三、梯度三、梯度三、梯度(t d)(t d)冷却系统冷却系统冷却系统冷却系统n n n n 常用常用(chn yn)冷却冷却方式：水冷、风冷。方式：
28、水冷、风冷。n n 第29页/共77页第二十九页，共77页。涡流的危害涡流的危害(wihi)：1.梯度场波形畸变。梯度场波形畸变。2.增加增加制冷剂的消耗。制冷剂的消耗。采取措施：采取措施：1.加加RC网络。网络。2.加抵偿线圈。加抵偿线圈。3.采用高阻材料。采用高阻材料。四、涡流四、涡流(wli)的影响和的影响和补偿补偿第30页/共77页第三十页，共77页。第三节第三节第三节第三节 射频发射射频发射射频发射射频发射(fsh)(fsh)(fsh)(fsh)与接收系与接收系与接收系与接收系统统统统一、射频脉冲一、射频脉冲 二、射频线圈二、射频线圈 三、射频脉冲发生系统三、射频脉冲发生系统四、射频
29、信号四、射频信号(xnho)(xnho)接收系统接收系统 第31页/共77页第三十一页，共77页。射频（射频（RFRF）场系统）场系统在在MRIMRI设备中功能设备中功能(gngnng):(gngnng):射频激励射频激励 +接收和处理接收和处理MRMR信信号号第32页/共77页第三十二页，共77页。一、射频一、射频一、射频一、射频(sh pn)(sh pn)脉冲脉冲脉冲脉冲n n定义：射频线圈通电后发出的脉冲电磁波。（见下图）定义：射频线圈通电后发出的脉冲电磁波。（见下图）定义：射频线圈通电后发出的脉冲电磁波。（见下图）定义：射频线圈通电后发出的脉冲电磁波。（见下图）n n常用常用常用常用(
30、chn yn)(chn yn)(chn yn)(chn yn)两种：两种：两种：两种：n n 硬脉冲：强而窄的脉冲，常用硬脉冲：强而窄的脉冲，常用硬脉冲：强而窄的脉冲，常用硬脉冲：强而窄的脉冲，常用(chn yn)(chn yn)(chn yn)(chn yn)于非选于非选于非选于非选择性的激励。择性的激励。择性的激励。择性的激励。n n 软脉冲：弱而宽的脉冲，常用软脉冲：弱而宽的脉冲，常用软脉冲：弱而宽的脉冲，常用软脉冲：弱而宽的脉冲，常用(chn yn)(chn yn)(chn yn)(chn yn)于选择于选择于选择于选择性的激励。性的激励。性的激励。性的激励。n n电子技术知识：脉冲越
31、宽，覆盖的频率范围越窄，其选择电子技术知识：脉冲越宽，覆盖的频率范围越窄，其选择电子技术知识：脉冲越宽，覆盖的频率范围越窄，其选择电子技术知识：脉冲越宽，覆盖的频率范围越窄，其选择性就越好；脉冲越窄，覆盖的频率范围越宽，脉冲的选择性就越好；脉冲越窄，覆盖的频率范围越宽，脉冲的选择性就越好；脉冲越窄，覆盖的频率范围越宽，脉冲的选择性就越好；脉冲越窄，覆盖的频率范围越宽，脉冲的选择性就越差。性就越差。性就越差。性就越差。n n病人病人病人病人 非选择性非选择性非选择性非选择性/选择性选择性选择性选择性 操作人员输入指令操作人员输入指令操作人员输入指令操作人员输入指令 计算机计算机计算机计算机 射频
32、控制单元射频控制单元射频控制单元射频控制单元 硬脉冲硬脉冲硬脉冲硬脉冲/软脉冲软脉冲软脉冲软脉冲第33页/共77页第三十三页，共77页。n n静磁化强度静磁化强度静磁化强度静磁化强度M0M0M0M0受射频场（受射频场（受射频场（受射频场（B1B1B1B1）作用偏离平衡位置）作用偏离平衡位置）作用偏离平衡位置）作用偏离平衡位置角（翻转角（翻转角（翻转角（翻转角）：角）：角）：角）：n n通常情况下调节脉宽通常情况下调节脉宽通常情况下调节脉宽通常情况下调节脉宽来选择来选择来选择来选择RFRFRFRF脉冲，调节脉冲，调节脉冲，调节脉冲，调节B1B1B1B1大小来控制翻大小来控制翻大小来控制翻大小来控
33、制翻转角。转角。转角。转角。n n使其偏转使其偏转使其偏转使其偏转角的脉冲称为角的脉冲称为角的脉冲称为角的脉冲称为脉冲。如脉冲。如脉冲。如脉冲。如90909090和和和和180180180180脉冲。脉冲。脉冲。脉冲。n nRFRFRFRF脉冲的宽度和幅度脉冲的宽度和幅度脉冲的宽度和幅度脉冲的宽度和幅度(fd)(fd)(fd)(fd)由计算机和射频控制单元实施控由计算机和射频控制单元实施控由计算机和射频控制单元实施控由计算机和射频控制单元实施控制。制。制。制。第34页/共77页第三十四页，共77页。上上第35页/共77页第三十五页，共77页。二、射频二、射频二、射频二、射频(sh pn)(sh
34、 pn)线线线线圈圈圈圈第36页/共77页第三十六页，共77页。（一）射频（一）射频（一）射频（一）射频(sh pn)(sh pn)线圈的功能线圈的功能线圈的功能线圈的功能n n基本功能：基本功能：基本功能：基本功能：n n 1.1.1.1.发射发射发射发射RFRFRFRF脉冲脉冲脉冲脉冲(michng)(michng)(michng)(michng)。n n 2.2.2.2.接收接收接收接收MRMRMRMR信号。信号。信号。信号。n n分别实施发射和接收时，分别实施发射和接收时，分别实施发射和接收时，分别实施发射和接收时，需进行快速切换。需进行快速切换。需进行快速切换。需进行快速切换。第37
35、页/共77页第三十七页，共77页。（二）射频线圈（二）射频线圈（二）射频线圈（二）射频线圈(xinqun)(xinqun)的主要技术参数的主要技术参数的主要技术参数的主要技术参数n n信噪比：（信噪比：（信噪比：（信噪比：（SNRSNR，高），高），高），高）n n灵敏度：（适中，高灵敏度：（适中，高灵敏度：（适中，高灵敏度：（适中，高/SNR/SNR低）低）低）低）n n均匀度：（好，形状：螺旋管均匀度：（好，形状：螺旋管均匀度：（好，形状：螺旋管均匀度：（好，形状：螺旋管/柱形柱形柱形柱形/表面线圈）表面线圈）表面线圈）表面线圈）n n品质因数：（品质因数：（品质因数：（品质因数：（Q=Q
36、=谐振电路谐振电路谐振电路谐振电路(dinl)(dinl)特性阻抗特性阻抗特性阻抗特性阻抗/回路电阻回路电阻回路电阻回路电阻R R，即即即即Q=/RQ=/R。Q=Q=储能与耗能。选用储能与耗能。选用储能与耗能。选用储能与耗能。选用QQ大的线圈）大的线圈）大的线圈）大的线圈）第38页/共77页第三十八页，共77页。n n填充因数：填充因数：填充因数：填充因数：n n （=被检体积被检体积被检体积被检体积Vs/Vs/线圈容积线圈容积线圈容积线圈容积VcVc。与。与。与。与SNRSNR成正比，成正比，成正比，成正比，提高提高提高提高 可提高可提高可提高可提高SNRSNR）n n有效范围有效范围有效范
37、围有效范围(fnwi)(fnwi)：n n （接收线圈可检测到（接收线圈可检测到（接收线圈可检测到（接收线圈可检测到RFRF信号的空间范围信号的空间范围信号的空间范围信号的空间范围(fnwi)(fnwi)。取决于线圈形状。有效范围取决于线圈形状。有效范围取决于线圈形状。有效范围取决于线圈形状。有效范围(fnwi)(fnwi)越大，越大，越大，越大，SNRSNR越越越越低。低。低。低。）第39页/共77页第三十九页，共77页。（三）射频线圈（三）射频线圈（三）射频线圈（三）射频线圈(xinqun)(xinqun)的种类的种类的种类的种类1.1.1.1.按功能分：发射、接收、两用。按功能分：发射、
38、接收、两用。按功能分：发射、接收、两用。按功能分：发射、接收、两用。2.2.2.2.按适用范围分：按适用范围分：按适用范围分：按适用范围分：全容积全容积全容积全容积(rngj)(rngj)(rngj)(rngj)线圈：包容检查部位，用于大体积、线圈：包容检查部位，用于大体积、线圈：包容检查部位，用于大体积、线圈：包容检查部位，用于大体积、大范围检查。大范围检查。大范围检查。大范围检查。表面线圈：与检查部位外形一致，覆盖其上。表面线圈：与检查部位外形一致，覆盖其上。表面线圈：与检查部位外形一致，覆盖其上。表面线圈：与检查部位外形一致，覆盖其上。用于浅表组织与器官检查。用于浅表组织与器官检查。用于
39、浅表组织与器官检查。用于浅表组织与器官检查。部分容积部分容积部分容积部分容积(rngj)(rngj)(rngj)(rngj)线圈：上二者的综合。线圈：上二者的综合。线圈：上二者的综合。线圈：上二者的综合。体腔内线圈：置入体腔内检查。体腔内线圈：置入体腔内检查。体腔内线圈：置入体腔内检查。体腔内线圈：置入体腔内检查。相控阵线圈相控阵线圈相控阵线圈相控阵线圈:电子控制工作个数电子控制工作个数电子控制工作个数电子控制工作个数,动态分配有效空间动态分配有效空间动态分配有效空间动态分配有效空间.第40页/共77页第四十页，共77页。3.3.3.3.按极化按极化按极化按极化(j hu)(j hu)(j h
40、u)(j hu)方式分：线极化方式分：线极化方式分：线极化方式分：线极化(j hu)(j hu)(j hu)(j hu)和园极化和园极化和园极化和园极化(j hu)(j hu)(j hu)(j hu)线线线线圈。圈。圈。圈。4.4.4.4.按绕组形式分：按绕组形式分：按绕组形式分：按绕组形式分：亥姆霍兹线圈、螺线管形、四线结构线圈（鞍形和交叉椭圆亥姆霍兹线圈、螺线管形、四线结构线圈（鞍形和交叉椭圆亥姆霍兹线圈、螺线管形、四线结构线圈（鞍形和交叉椭圆亥姆霍兹线圈、螺线管形、四线结构线圈（鞍形和交叉椭圆形）、相控阵线圈、管状谐振线圈、鸟笼式线圈。形）、相控阵线圈、管状谐振线圈、鸟笼式线圈。形）、相
41、控阵线圈、管状谐振线圈、鸟笼式线圈。形）、相控阵线圈、管状谐振线圈、鸟笼式线圈。螺线管形和鞍形是主要形式。螺线管形和鞍形是主要形式。螺线管形和鞍形是主要形式。螺线管形和鞍形是主要形式。螺线管形线圈要用于横向磁场磁体，鞍形线圈主要用于纵向螺线管形线圈要用于横向磁场磁体，鞍形线圈主要用于纵向螺线管形线圈要用于横向磁场磁体，鞍形线圈主要用于纵向螺线管形线圈要用于横向磁场磁体，鞍形线圈主要用于纵向磁场磁体。磁场磁体。磁场磁体。磁场磁体。第41页/共77页第四十一页，共77页。（四）对射频（四）对射频（四）对射频（四）对射频(sh pn)(sh pn)线圈的要求线圈的要求线圈的要求线圈的要求n n线圈的
42、调谐：线圈的调谐：线圈的调谐：线圈的调谐：n n 线圈产生的电磁波频率与氢质子的共振频率不一致线圈产生的电磁波频率与氢质子的共振频率不一致线圈产生的电磁波频率与氢质子的共振频率不一致线圈产生的电磁波频率与氢质子的共振频率不一致时叫失谐。时叫失谐。时叫失谐。时叫失谐。n n 产生失谐的原因：一是人体进入线圈后会改变线圈产生失谐的原因：一是人体进入线圈后会改变线圈产生失谐的原因：一是人体进入线圈后会改变线圈产生失谐的原因：一是人体进入线圈后会改变线圈的频率，二是线圈置入主的频率，二是线圈置入主的频率，二是线圈置入主的频率，二是线圈置入主(r zh)(r zh)(r zh)(r zh)磁体后会改变线
43、圈的频磁体后会改变线圈的频磁体后会改变线圈的频磁体后会改变线圈的频率。率。率。率。n n 每次成像前都要调谐，方法：自动和手动两种。每次成像前都要调谐，方法：自动和手动两种。每次成像前都要调谐，方法：自动和手动两种。每次成像前都要调谐，方法：自动和手动两种。n n线圈系统的耦合线圈系统的耦合线圈系统的耦合线圈系统的耦合:如下如下如下如下.第42页/共77页第四十二页，共77页。n n耦合耦合耦合耦合:发射脉冲的体线圈频率发射脉冲的体线圈频率发射脉冲的体线圈频率发射脉冲的体线圈频率=接收信号的表面线圈频率接收信号的表面线圈频率接收信号的表面线圈频率接收信号的表面线圈频率 ，感应电流大烧毁线圈及病
44、人承受能量过大。，感应电流大烧毁线圈及病人承受能量过大。，感应电流大烧毁线圈及病人承受能量过大。，感应电流大烧毁线圈及病人承受能量过大。n n去耦方法：去耦方法：去耦方法：去耦方法：n n 1.1.1.1.静态去耦：改变表面线圈的形状静态去耦：改变表面线圈的形状静态去耦：改变表面线圈的形状静态去耦：改变表面线圈的形状(xngzhun)(xngzhun)(xngzhun)(xngzhun)使二者使二者使二者使二者频率互相垂直即可。频率互相垂直即可。频率互相垂直即可。频率互相垂直即可。n n 2.2.2.2.动态去耦：设计电子开关使体线圈与表面线圈分时动态去耦：设计电子开关使体线圈与表面线圈分时动
45、态去耦：设计电子开关使体线圈与表面线圈分时动态去耦：设计电子开关使体线圈与表面线圈分时工作。工作。工作。工作。线圈线圈线圈线圈(xinqun)(xinqun)系统的耦合系统的耦合系统的耦合系统的耦合第43页/共77页第四十三页，共77页。（五）常见的射频（五）常见的射频（五）常见的射频（五）常见的射频(sh pn)(sh pn)线圈线圈线圈线圈n n螺线管线圈：单匝和多匝线圈。螺线管线圈：单匝和多匝线圈。螺线管线圈：单匝和多匝线圈。螺线管线圈：单匝和多匝线圈。n n四线结构线圈：四线线圈和鞍形线圈。四线结构线圈：四线线圈和鞍形线圈。四线结构线圈：四线线圈和鞍形线圈。四线结构线圈：四线线圈和鞍形
46、线圈。n n笼式线圈：低频笼式线圈：低频笼式线圈：低频笼式线圈：低频(dpn)(dpn)笼式和高频笼式。笼式和高频笼式。笼式和高频笼式。笼式和高频笼式。第44页/共77页第四十四页，共77页。螺旋螺旋(luxun)管管状状马鞍形马鞍形第45页/共77页第四十五页，共77页。第46页/共77页第四十六页，共77页。表面线圈表面线圈表面线圈表面线圈(xinqun)(xinqun)(xinqun)(xinqun)：只用于接收，提高信噪比只用于接收，提高信噪比只用于接收，提高信噪比只用于接收，提高信噪比25252525倍。倍。倍。倍。第47页/共77页第四十七页，共77页。三、射频三、射频三、射频三、
47、射频(sh pn)(sh pn)脉冲发射系统脉冲发射系统脉冲发射系统脉冲发射系统(电子技术知识电子技术知识电子技术知识电子技术知识)n nRFRF振荡器（脉冲源）振荡器（脉冲源）振荡器（脉冲源）振荡器（脉冲源）n n频率频率频率频率(pnl(pnl)合成器：产生各种频率合成器：产生各种频率合成器：产生各种频率合成器：产生各种频率(pnl(pnl)的脉冲。的脉冲。的脉冲。的脉冲。n nRFRF波形调制器：产生所需波形。波形调制器：产生所需波形。波形调制器：产生所需波形。波形调制器：产生所需波形。n n脉冲功率放大器脉冲功率放大器脉冲功率放大器脉冲功率放大器n n阻抗匹配网络阻抗匹配网络阻抗匹配网
48、络阻抗匹配网络第48页/共77页第四十八页，共77页。第49页/共77页第四十九页，共77页。四、射频信号接收系统四、射频信号接收系统四、射频信号接收系统四、射频信号接收系统(xtng)(xtng)(xtng)(xtng)(电子技术知识电子技术知识电子技术知识电子技术知识)n n前置放大器前置放大器前置放大器前置放大器:1 :1 :1 :1 以下信号以下信号以下信号以下信号 1V 1V 1V 1Vn n接收控制接收控制接收控制接收控制(kngzh)(kngzh)(kngzh)(kngzh)门门门门n n混频器混频器混频器混频器n n相敏检波器相敏检波器相敏检波器相敏检波器n n低频放大器与低通
49、滤波器低频放大器与低通滤波器低频放大器与低通滤波器低频放大器与低通滤波器 10V 10V 10V 10V第50页/共77页第五十页，共77页。第51页/共77页第五十一页，共77页。第四节第四节第四节第四节计计计计 算算算算 机机机机 系系系系 统统统统第52页/共77页第五十二页，共77页。一、主计算机系统一、主计算机系统一、主计算机系统一、主计算机系统n n功能：控制操作技术人员与磁共振各系统之间的功能：控制操作技术人员与磁共振各系统之间的功能：控制操作技术人员与磁共振各系统之间的功能：控制操作技术人员与磁共振各系统之间的通信，并通过运行扫描软件来满足操作者的所有通信，并通过运行扫描软件来
50、满足操作者的所有通信，并通过运行扫描软件来满足操作者的所有通信，并通过运行扫描软件来满足操作者的所有应用要求。应用要求。应用要求。应用要求。n n组成组成组成组成(z(z chn chn)：主机、磁盘存储、光盘存储控：主机、磁盘存储、光盘存储控：主机、磁盘存储、光盘存储控：主机、磁盘存储、光盘存储控制台、主图像显示器、辅图像显示器、输出设备、制台、主图像显示器、辅图像显示器、输出设备、制台、主图像显示器、辅图像显示器、输出设备、制台、主图像显示器、辅图像显示器、输出设备、网络适配器及接口部件等。网络适配器及接口部件等。网络适配器及接口部件等。网络适配器及接口部件等。第53页/共77页第五十三页