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本節(jié)主要介紹主磁體系統(tǒng)的分類。
前面“磁共振理論”中講解的磁共振現(xiàn)象的過程，即給處于主磁場中的人體組織一個射頻脈沖（RF），并且射頻脈沖的頻率與人體內(nèi)氫質(zhì)子的進(jìn)動頻率相同，RF將能量傳遞給處于低能級的氫質(zhì)子，使處于低能級的氫質(zhì)子獲得能量躍遷到高能級，關(guān)閉射頻脈沖后，高能級氫質(zhì)子再釋放能量恢復(fù)到低能級的過程。
這個過程的實(shí)現(xiàn)需要磁共振成像儀的硬件支持，其中主磁場需要主磁體的支撐，射頻脈沖由射頻系統(tǒng)提供，氫質(zhì)子進(jìn)動頻率的選擇需要梯度系統(tǒng)的作用，MR信號即高能級氫質(zhì)子恢復(fù)到低能級過程中釋放的能量需要接收線圈來采集，但是該信號需要整合一系列的硬件設(shè)施及相關(guān)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換才能產(chǎn)生圖像。
磁共振硬件
磁共振的硬件主要有主磁體、射頻系統(tǒng)、梯度系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等。
本章主要講解主磁體、射頻系統(tǒng)、梯度系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)的知識及其性能的相關(guān)評價(jià)指標(biāo)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不再涉及。
第一節(jié) 主磁體系統(tǒng)
一、主磁體系統(tǒng)種類
主磁場B0是通過主磁體產(chǎn)生的，也就是我們平?？吹降拇殴舱駜x上的帶有大孔的硬件設(shè)備。磁共振設(shè)備的主磁體按磁場產(chǎn)生原理分為三種類型，即永磁體、常導(dǎo)磁體及超導(dǎo)磁體。目前常導(dǎo)磁體由于其穩(wěn)定性太差，基本淘汰，臨床上使用最多的是超導(dǎo)磁體，其次是永磁磁體。
（一）永磁體
永磁體是由永久磁鐵的磁磚拼砌而成，常用的永久磁鐵有鐵氧體或釹鐵等，其優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)和維護(hù)費(fèi)用相對較低，目前比較常用的是0.35T的永磁磁共振，國內(nèi)的永磁場強(qiáng)最高達(dá)到了0.7T以上。永磁體機(jī)器存在很大的缺點(diǎn)，如場強(qiáng)低；磁場穩(wěn)定性和均勻性較差；磁場不能關(guān)閉，一旦有金屬被吸附上去就會影響均勻度，進(jìn)而影響圖像質(zhì)量。
（二）常導(dǎo)磁體
常導(dǎo)磁體，是由鋁或者銅導(dǎo)線按照一定的規(guī)律纏繞成幾組圓筒狀的線圈構(gòu)成，常溫下通電即可產(chǎn)生磁場。大量導(dǎo)線的存在會形成明顯的電阻，大量消耗電能；此外電阻能夠產(chǎn)熱，因此需要大量的循環(huán)水進(jìn)行冷卻，維護(hù)費(fèi)用高。在實(shí)際應(yīng)用中，常導(dǎo)磁體場強(qiáng)較低，基本在0.2-0.4T之間，其磁場均勻性受外界環(huán)境影響較大。
（三）超導(dǎo)磁體
超導(dǎo)磁體系統(tǒng)是利用超導(dǎo)體線材繞制而成，能夠產(chǎn)生強(qiáng)磁場。其中最常用的超導(dǎo)線圈是由表面鍍有鈮鈦合金的銅線組成。超導(dǎo)磁體的組成由內(nèi)到外依次為超導(dǎo)線圈、液態(tài)氦、真空套、液態(tài)氮、真空套以及循環(huán)水（下圖）。最內(nèi)層的線圈在超低溫的液氦環(huán)境中，鈮鈦合金電阻消失，線圈不再消耗電能，發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象。
超導(dǎo)磁體結(jié)構(gòu)圖
a：超導(dǎo)線圈；b：液態(tài)氦；c：真空套；d：液態(tài)氮；e：真空套；f：循環(huán)水。
目前超導(dǎo)磁體在臨床上應(yīng)用廣泛，最常見的是1.5T與3.0T，其優(yōu)點(diǎn)是場強(qiáng)高，磁場的穩(wěn)定性高，均勻度高，受外界溫度影響較小。其缺點(diǎn)主要是制作成本及維護(hù)成本高，需定期補(bǔ)充液氦等。
液氦的揮發(fā)程度是超導(dǎo)磁體的一個重要指標(biāo)。液氦的消耗主要與冷頭有關(guān)，一旦冷頭停止工作，液氦將大量揮發(fā)，當(dāng)液氦水平面低于65%時(shí)，則需要補(bǔ)充液氦，現(xiàn)在很多廠家已經(jīng)研制出了“液氦零消耗”的磁共振儀并被廣泛應(yīng)用于臨床，大大降低了液氦的消耗，延長了液氦的補(bǔ)充周期，可以半年甚至幾年補(bǔ)充一次液氦。
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