磁共振梯度磁场系统简介

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                    <section><section powered-by="gulangu"><section><p><img src="image/20201019/7379b38dbe9c0944cb735d1f43298e74_1.gif" /></p></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p>梯度磁场系统的作用</p></section><p><img src="image/20201019/d7c7cdcb23e06cbd5454f36132a9d268_2.png" /></p> <section></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 梯度磁场系统是利用梯度线圈产生相对主磁场来说较微弱的在空间位置上变化的磁场，并叠加在主磁场上。其功能是对MRI信号进行空间编码，以确定成像层面的位置和厚度。</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 梯度磁场系统，提供成像所需梯度场，包括梯度线圈和梯度放大器等梯度调控系统。系统在三个方向上安装相应的梯度线圈。磁场梯度线圈G在空间定位，回波形成以及多种对比度形成上都起到关键作用。</p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p>梯度磁场系统的工作原理</p></section><p><img src="image/20201019/d7c7cdcb23e06cbd5454f36132a9d268_2.png" /></p> <section></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 通过磁共振硬件组件中磁体和射频线圈的作用，可以使M<span>0<span>发生偏转并能够被测量。但是测得的M<span>0<span>是成像范围内所以组织M<span>0</span>信号的合量。由于均匀磁场中，该信号不包含空间信息，我们并不了解空间某一具体体素内M<span>0</span>的大小。梯度线圈解决了这个问题。</span></span></span></span></p><p><span><span><span><span>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 梯度线圈产生的磁场时MRI信号空间定位的基础，从工程技术角度，在磁体内成像的区域将空间方向定位。梯度磁场的方向始终与磁场方向相同，而其磁场强度则分别沿着X、Y和Z三个方向做线性的变化。</span></span></span></span></p><p><span><span><span><span>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 坐标轴的Z轴可以定义为顺着主磁场磁力线的方向，X轴为左肩到右肩方向，Y轴为鼻尖方向，坐标轴的原点定义在匀场区的中心。</span></span></span></span></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><p><img src="image/20201019/73f6854f5379bdfcbad4d916ccf23e95_4.png" /></p></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;原子核产生磁共振现象的主要条件就是原子核自旋的频率和射频的频率一致。而原子核的自旋频率具有磁场强度依赖性。因此，在保持射频的频率不变的情况下，可以通过在空间设置随空间位置而变化的磁场强度来达到磁共振成像空间定位的目的。</p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><p><img src="image/20201019/ea759db3ed02a455e586af7c04847f54_5.jpg" /></p></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 梯度线圈产生的磁场在各体素内a到f方向存在一定的线性梯度G。即G是一样的，B线性变化。这样，处于平面内相同行的各个体素局部磁场情况不同，比如体素a所处的磁场环境Ba与体素b所处的磁场环境B<span>b</span>，B<span>a</span>＞B<span>b</span>=B<span>a</span>-G（f-a），而相同列的体素所处的外在磁场情况就完成相同，比如体素a与体素g内的梯度磁场完全相同，b与h体素内的梯度磁场情况完全相同。</p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><p><img src="image/20201019/5e81cd59caaf40270dc77b126f3d841c_6.jpg" /></p></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;按照图中的序列设计所示，RF与层面选择方向的G<span>z</span>同时启动，之后可检测MRI信号。由于核磁矩进动频率的磁场依赖性，施加额外的梯度场可以控制在层面选择方向上每个层面内的核磁矩进动频率。如果施加的RF的频率被局限在一定的频率范围内，就只能激发层面选择方向上的某一层面内的核磁子，达到MRI成像过程中层面选择激发的目的。</p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><p><img src="image/20201019/9dd85af10966a711931b0625eb45d13c_7.jpg" /></p></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;获得层面内读出方向定位信息的序列：在前述的层面激发后，于读出方向上施加一个梯度场，并同时检测读出MRI信号。因为被激发的层面S<span>1</span>再次经历梯度场G<span>x</span>，因此，在X方向上的不同列的核磁矩的进动频率又会彼此不同，比如图中的A列与B列。这样采集到的MRI信号实际上是多种频率成分的混合。因为不同的频率成分的信号强度分别代表了在X方向上的不同列体素的MRI信号，所以通过傅里叶变换后就可以得到激发层面内不同列体素的信息。</p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><section powered-by="gulangu"><section><section><p>欢</p></section></section></section></section><section><section powered-by="gulangu"><section><section><p>迎</p></section></section></section></section><section><section powered-by="gulangu"><section><section><p>关</p></section></section></section></section><section><section powered-by="gulangu"><section><section><p>注</p></section></section></section></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><p><br  /></p></section></section></section><section powered-by="gulangu"><section><section><section powered-by="gulangu"><section><p><img src="image/20201019/d531d346033633cf8d619ce01740f58a_8.jpg" /></p></section></section></section><section><section powered-by="gulangu"><section><section></section></section></section></section><section><section powered-by="gulangu"><section><section><p>关注我们</p><p>一起涨姿势！</p></section></section></section></section></section></section></section>