医用成像器械之磁共振成像设备（二）

随风西阳

来源：【中国医药报】
自由感应衰减
在磁共振成像设备中，接收信号和发射信号用的线圈可以是同一线圈，也可以是方向相互正交的两个线圈。线圈平面与主磁场平行，其工作频率需要尽量接近拉莫尔频率（进动频率）。线圈通过发射射频脉冲对组织进行激励，在停止发射射频脉冲后进行信号接收。
射频脉冲停止后，人体组织出现弛豫过程，当磁化矢量只受主磁场的作用时，质子的进动为自由进动，其方向与主磁场方向一致，所以无法测量。横向磁化矢量向垂直并围绕主磁场的方向旋进，根据电磁感应定律（即法拉第定律），横向磁化矢量的变化能使位于被检体周围的接收线圈产生随时间变化的感应电流，其大小与横向磁化矢量成正比，这个感应电流经放大后即为磁共振信号。由于弛豫过程中横向磁化矢量的变化幅度按指数方式不断衰减，决定了感应电流为随时间周期性不断衰减的振荡电流，且是由自由进动感应产生的，因此该信号形式称为自由感应衰减。
在90°脉冲后，受纵向弛豫时间（T1）和横向弛豫时间（T2）的影响，磁共振信号以指数曲线形式衰减，其幅度随时间指数式衰减的速度就是横向弛豫速率（1/T2）。
空间定位
磁共振信号的三维空间定位是利用施加三个相互垂直的可控的线性梯度磁场实现的。三个梯度场分别为选层梯度场（GS）、频率编码梯度场（Gf）和相位编码梯度场（Gp）。
三个梯度场在使用时是等效的，可以互换，而且可以通过利用其中两个梯度场的线性组合来实现某一定位功能，从而实现磁共振任意截面断层成像。
成像方法
磁共振成像方法指的是将人体组织发出的微弱磁共振信号重建成一幅二维断面图像的方法，主要有点成像法、线成像法、面成像法、体积成像法等。
点成像法
利用该方法可对每个组织体素信号逐一进行测量成像，主要包括敏感点法和场聚焦法。
线成像法
利用该方法一次只能采集一条扫描线数据，主要包括敏感线成像法、线扫描以及多线扫描成像法、化学位移成像法等。
面成像法
利用该方法可同时采集整个断面的数据，主要包括投影重建法、各种平面成像法以及傅里叶变换成像法等。
体积成像法
该方法是在面成像法的基础上发展而来的，不使用选层梯度进行面的选择， 而是通过施加二维的相位编码梯度和一维的频率编码梯度，同时对组织进行整个三维体积的数据采集和成像。
虽然磁共振的成像方法有很多，但通过选择射频脉冲的带宽和形状，使之能激发一个已知的频带，并控制梯度场来选取一个点、一条线、一个层面，甚至选取整个成像体积来获得信号，是各种成像方法的共同点。任何一种成像方法的实现，均与机器的软硬件配置密切相关。
磁共振成像系统
磁共振成像系统按照场强大小可分为高场、中场、低场磁共振成像系统。其中，高场一般是指场强高于1.0T，中场是指场强高于0.5T而低于1.0T，低场一般是指场强低于0.5T。
磁共振成像系统按照磁体类型可分为永磁型、常导型、超导型磁共振成像系统。其中，永磁型磁共振成像系统通常造价低、维护费用低；逸散磁场小，对周围环境影响小；一般只能产生垂直磁场，场强范围为0.15~0.35T；磁场随温度变化漂移严重；磁体需要保持恒温；磁场不能关断；磁体沉重。
常导型磁共振成像系统生产制造较简单，造价低；可产生水平或垂直磁场，磁场均匀度较高，场强范围为0.1~0.4T；重量轻，检修方便；需要配备专门的供电设备和水冷系统。
超导型磁共振成像系统的场强范围为0.3~9T，磁场均匀度高、稳定性好；图像质量好；运行维护费用较高。 （未完待续）
（摘编自《医疗器械专业技术知识》，中国医药科技出版社出版）
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