设备学：主磁体

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1、第二节主磁体王振军M=·B0·N/T—常数B0—磁场强度N—单位体积样体质子数（组织质子密度）T—绝对温度磁体系统的性能指标主磁场强度磁场均匀性磁场稳定性符合需要的有效孔径主磁场强度场强的发展：0.02~0.04T—0.1~0.2T—0.35~0.6T—1.0~1.5T—3T(全身机)—4.7T（头颅机）高场机优越性：⑴脑功能成像。（2）冠脉形态，功能。（3）MRS，多体化学位移正比于磁场强度，高场的化学位移伪影更严重。场强越高“趋肤”效应越严重，导致图像中出现阴影。场强高，RF功率越大，对人体安全影响大。场强增高，杂散磁场大，5高斯

2、边界更远。3T磁共振系统与1.5T在物理基础上的不同磁场的均匀度磁共振成像需要均匀度很高的磁场。非均匀磁场引起一个体素内质子共振频率范围加宽。在成像区域范围内的磁场均匀度是决定影像的空间分辨率和信噪比的基本因素。磁场均匀度还决定系统最小可用的梯度场强度。均匀性降低会造成信号丢失和几何畸变。磁场均匀度由磁体本身的设计和具体的外部环境决定。磁场均匀度与磁体类型有关。一般要求磁体的成像区域越大，所能达到的磁场均匀度越低。兼有化学位移频谱分析和成像功能的ＭＲ系统，要求能鉴别不同原子位置上极小的频率偏移，即能够分辨非常靠近的空间谱线，需要的磁场均

3、匀度更高。磁场均匀度的定义成像范围内两点之间磁感应强度的最大偏差ΔＢ与标称磁感应强度Ｂ０之比，一般要求为百万分之几。根据拉莫尔方程，磁场均匀度也可等价地用两点之间的最大频率差Δｆ与中心频率ｆ０之比定义。例如，如果1.0T的磁场在40ｃｍ直径球体范围内测量的最高和最低频率分别为42.580426兆赫和42.579824兆赫，那么，该磁场的均匀度为：602Ｈｚ/42.58ＭＨｚ≈14×10－6＝14／1000000(14ppm)。磁场稳定性磁场稳定性是衡量磁场磁感应强度随时间而漂移的程度的指标。在成像序列周期内磁感应强度的漂移对重复测量的回波

4、信号的相位有影响，并引起影像失真和信噪比降低。磁场稳定性与磁体类型和设计质量有关。需要磁体电源的常导磁体，磁场稳定性取决于电源的稳定性。永久磁体的稳定性主要受环境温度变化的影响，因为温度变化会引起磁体几何参数的改变。超导磁体不存在上述问题。1.0T的超导磁体的稳定性在0.1ppm/h以上。时间稳定性：磁场随时间变化的程度。主要由于磁体电源或匀场电源的波动引起。热稳定性：磁场值随温度变化而漂移。主要周围环境温度的变化引起。磁体的有效孔径对于MRI系统，磁体的有效孔径是能够容纳人体为宜，一般内径必需大于65厘米，孔径过小容易使病人产生忧闭恐惧

5、感，然而增大孔径在一定程度比提高磁场强度更难。需要强调的是，磁体的有效孔径是指梯度线圈、匀场线圈、RF线圈和内护板等全部安装后的有效内径。永磁磁体类型永磁磁体特点二、常导磁体三、超导磁体磁体系统概述超导磁铁磁体电源失超开关磁体控制报警磁体冷却通讯接口磁体结构一次冷却液氦二次冷却冷头失超管真空线圈匀场超导磁体电源二次冷却永磁磁体永磁磁体温度控制装置温度控制装置屏蔽间磁体进展3.0T,4.7T,7T,8T,9.4T,11.7T,17.6TorHigherNecessary？SN7T＝1.6×SN4T(brainimages)在高场颅脑MRI中

6、获得更高的对血流信号和氧气利用度的灵敏性高场MRS能够更加精确地探测低浓度含量的分子并能精确定位分子“栖息聚积”的环境