【醫學PPT課件】第20章磁共振波譜分析儀器㊣精品文檔值得下載

樣品管垂直地放置在磁場中心，發射線圈的軸線與磁場方向垂直。

發射線圈和接牧線圈的軸線互相垂直，在實際譜儀中是安置在個稱之為探頭的十分緊湊的部件中，這些線圈緊貼地纏繞在插入的樣品管的周圍。

三射頻系統射頻發射系統是用來向樣品傳送激發自旋核所必須的射頻場，它包括射頻振蕩器放大器和發射線圈。

樣品管垂直地放置在磁場中心，發射線圈的軸線與磁場方向垂直。

高分辨核磁共振儀對射頻源的穩定性和均勻性同樣也有很高的要求，般是由稱為“主鐘”的石英晶體振蕩器來產生譜儀所需要的各種頻率，各種頻率都是以“主鐘”頻率為基準。

頻率的穩定性和磁場穩定性是互相關聯的，因此核磁共振儀器都包括場頻穩定系統，它是通過個反饋系統將個參考信號通常用的共振信號保持在共振位置上來實現聯鎖的。

四射頻接收器射頻接收器線圈在試樣管的周圍，并于振蕩器線圈和掃描線圈相垂直，當射頻振蕩器發生的頻率與磁場強度達到前述特定組合時，放置在磁場和射頻線圈中間的試樣就要發生共振而吸收能量，這個能量的吸收情況為射頻接收器所檢出，通過放大后記錄下來。

所以核磁共振波譜儀測量的是共振吸收。

五探頭探頭是種用來使樣品管保持在磁場中固定位置的器件，探頭中不僅包含樣品管，而且包括掃描線圈和接收線圈，以保證測量條件致。

為了避免掃描線圈與接收線圈相互干擾，兩線圈垂直放置并采取措施防止磁場的干擾。

樣品管在探頭內可以自由地旋轉，而使作用在樣品上的磁場均勻化。

專門的變溫探頭，可供在不同溫度下測定之用。

六數據處理及圖像顯示系統磁共振波譜分析儀般采用固定電磁波頻率，然后連續改變外加磁場強度進行掃描，當種原子核的頻率與照射頻率相同時就產生共振，原子核發生躍遷，此時，接收線圈因感應而產生電流，經放大器放大后在記錄儀上描記下來，從而獲得磁共振信號。

為了提高儀器的分辨率，必須注意樣品管的轉速，轉速太低了會出現附加的邊峰，即在強吸收峰的兩旁出現對稱的小峰，稱為旋轉旁帶。

七其他部件電源柜電源包括帶屏蔽的電源變壓器產生主磁體磁場的大功率穩壓穩流直流電源，射頻脈沖電源供給輔助磁場的電源和供給計算機圖像處理系統存儲器多幅照相機的電源等。

樣品臺測量樣品使用和承放容器的臺面都要求用非磁性材料制成。

致冷系統致冷系統分為液氮致冷液氦致冷和水致冷三種。

第二節磁共振波譜分析儀的性能指標與影響因素磁共振波譜分析儀的性能指標磁共振波譜分析儀的性能直接影響圖譜的質量。

如磁場的均勻度穩定度射頻脈沖的強度主磁場的強度表面線圈的信噪比計算化學位移的精確度和采樣矩陣的大小等。

下面介紹幾個主要的性能指標。

磁共振波譜分析儀的性場的穩定性它是保證圖像的致性和可重復性的重要指標。

永磁體自身的衰減很少。

受主磁體周圍鐵磁性物質環境溫度的影響，靜磁場的磁場強度會發生變化磁場漂移。

在之內，般要求磁場漂移小于。

在之內，磁場漂移小于。

磁共振波譜分析儀的性能指標信噪比，是衡量圖像質量的重要指標。

信號是橫向磁化的旋進運動在接收線圈上感應出的電動勢，而噪聲則來源于成像物體橫向磁化的隨機變化和系統固有的電子學噪聲。

磁共振波譜分析儀的性能指標若較低的話，波動的幅度就較大，這就會使得組織或結構的交界部分變得模糊不清，些微小的差別就被掩蓋了，所以提高信噪比也就有助于提高圖像質量。

在磁共振成像中，影像的因素很多，主要有磁場強度線圈的選擇體素容積翻轉角重復時間回波時間重復測量次數等。

磁共振波譜分析儀的性能指標空間分辨力空間分辨力反映的是磁共振波普分析儀器設備系統在定的對比度下對微小物體的分辨能力。

高的空間分辨力容易檢測出微小的物體，在診斷時不易漏掉微小病變。

磁共振波譜分析儀的性能指標空間分辨力取決于體素的大小，體素越小分辨力也就越高，而體素的大小又取決于斷層厚度，視野和成像矩陣的選擇。

空間分辨力還與相位編碼和頻率編碼時所用的梯度磁場的梯度幅度有關，梯度幅度越高，空間分辨力越好。

但保持不變，提高相位編碼的步數，空間分辨力提高，但下降了。

二磁共振波譜分析儀的影響因素用監測體內組織的化學成分是臨床診斷的重要課題，影響的主要因素有儀器的靈敏度定位技術分辨率和磁共振信號的頻率。

提高靈敏度最簡捷的途徑是增加磁場強度，提高定位技術要減少渦流，提高分辨率需要采用表面線圈并不斷改進其技術提高信噪比，減少相位編碼交換點，并提供最佳信號定位，更清晰地顯示圖譜。

二磁共振波譜分析儀的影響因素磁共振信號的頻率主要取決于兩個方面個是旋磁比，這是原子核的固有屬性另個是共振原子核所處位置的磁場強度，影響磁場強度的因素有外加磁場的磁場強度和該原子核周圍的電子和鄰近原子核周圍電子的作用，這些電子與外磁場相互作用，改變原子核周圍的局部磁場強度，這種現象稱為化學位移。

二磁共振波譜分析儀的影響因素因此，樣本中每種化學組分的不同原子核都將以略有差異的頻率發生共振，從而產生不同的磁共振信號。

化學位移所產生的磁共振頻率差異非常小，所以磁共振波譜分析儀要求外磁場必須很強且十分均勻，外磁場在均勻性上有點微小改變，都將使化學位移引起的微小信號無法辨認。

二磁共振波譜分析儀的影響因素外磁場樣品磁場的均勻性，會影響磁共振信號是由系列較狹窄的波峰組成，波峰的位置反映原子核的種類，波峰的高度反映受檢原子核的數量。

第三節磁共振波譜分析儀的工作環境磁共振波譜分析儀的安裝要求由于磁場的均勻度穩定度射頻脈沖的強度主磁場的強度表面線圈的信噪比計算化學位移的精確度和采樣矩陣的大小等，會直接影響磁共振波譜分析儀磁共振信號和圖譜的質量，所以，對儀器的安裝環境要求較高。

磁共振波譜分析儀的安裝要求磁場屏蔽?磁共振波譜分析儀的磁場對附近的電子及電磁設備產生不良影響，對帶有心臟起搏器及神經刺激器的患者造成危險，所以必須對磁共振波譜分析儀加以屏蔽，對磁體及磁場加以保護。

另外，較大的鐵磁性物體如汽車鋼瓶等從附近經過，也會影響磁體的均勻性，造成圖譜質量下降。

磁屏蔽設施多以廉價的鐵制造，近年來也采用超導線圈以抵消磁體遠處的磁場。

磁共振波譜分析儀的安裝要求穩壓電源?電源電壓的波動不得超過?頻率變化不得超過，電源的功率視機型而定。

磁共振波譜分析儀的安裝要求恒定的溫度和濕度?溫度和濕度會影響磁場的穩定度，加空調和排氣設備是必要的。

計算機室的溫度般要求在左右。

超導型機產生液氮和液氦蒸發氣體，因此，對此類機還要求有良好的通風排氣設備。

二磁共振波譜分析儀的安全操作注意事項射頻的能量注意線圈及線纜不要直接接觸人體，要用隨機配的隔離墊隔開，以免灼傷患者。

二磁共振波譜分析儀的安全操作注意事項磁體失超時的安全如遇失超，失超是超導磁體內電磁能迅速轉化為熱能的種現象。

應立刻將患者撤離磁體間，以免超低溫氦氣凍傷，甚至窒息。

并請立即聯系廠家。

二磁共振波譜分析儀的安全操作注意事項鐵磁性物質的安全問題嚴禁攜帶任何鐵磁性的物質進入磁體間，如持針器鑷子聽診器剪刀擔架吸塵器輪椅及氧氣瓶等否則將會對患者和設備造成不可估量的傷害和破壞，甚至危及患者和醫生的生命安全。

銀行卡以及其他帶磁性卡也不能帶入磁體間以免造成不必要的麻煩。

二磁共振波譜分析儀的安全操作注意事項噪音的應對機器工作期間如需要進入磁體間需要佩戴防噪音耳機。

帶有心臟起搏器和人工植入物的患者嚴禁進入磁體間。

第二十章磁共振波譜分析儀器本章學習要求掌握磁共振波譜儀器的性能參數基本原理和常用類型熟悉常用磁共振波譜儀器的臨床應用維護調試與使用方法了解磁共振波譜儀器的常見故障及其排除方法。

主要學習內容磁共振波譜儀器的工作原理磁共振波譜儀器的基本結構磁共振波譜儀器的性能參數磁共振波譜儀器的使用維護常見故障及排除磁共振波譜儀器的應用概述核磁共振發現年諾貝爾物理學獎年磁共振譜分析年頭部投入臨床年全身研制成功年諾貝爾物理學獎年年諾貝爾物理學獎年諾貝爾物理學獎布洛赫斯坦福大學珀塞爾坎伯利基哈佛大學年諾貝爾化學獎恩斯特瑞士物理化學家年諾貝爾醫學或生理學獎獲得者美國科學家保羅勞特伯英國科學家彼德曼斯菲爾德第節磁共振波譜分析儀的工作原理與基本結構磁共振波譜分析儀的工作原理原子核由質子和中子組成，質子帶正電荷，中子不帶電，因此原子核帶正電荷，電荷數等于質子數。

大多數原子核都圍著個自身軸作旋轉運動，因此，其本身所帶正電荷就會形成環形電流，從而產生種核磁矩。

而具有核磁矩的原子核可以在定磁場作用下受到激發，激發后原子核的能量發生變化，并發出核磁共振信號。

第節磁共振波譜分析儀的工作原理與基本結構當以電磁波照射置于磁場中的這種原子核，則會發生種頻率能量的吸收，吸收后原子核能量發生變化，并發出核磁共振信號，這就是核磁共振現象。

而且化學環境的不同會導致核磁共振頻率的變化。

在正常組織中，代謝物在物質中以特定的濃度存在，當組織發生病變時，代謝物濃度會發生改變，核磁共振方法就是通過測量這些變化來確定物質結構的，核磁共振波譜儀在這基礎上，利用核磁共振的原理進行工作。

二磁共振波譜分析儀的基本結構磁共振波譜分析儀的結構較復雜，但基本設備均由兩部分組成，部分是磁共振信號的發生與采集部分，主要包括磁體射頻振蕩器掃描發生器另部分包括射頻接收器以及數據處理及圖象顯示。

組成原理射頻發生器掃描發生器記錄器磁體探測器磁體梯度系統射頻系統射頻線圈發射線圈和接收線圈射頻發射放大器射頻接收放大器射頻屏蔽基本結構射頻線圈乳腺線圈基本結構體部線圈射頻線圈基本結構射頻線圈肩關節線圈基本結構射頻線圈膝關節線圈基本結構射頻線圈頭部線圈基本結構計算機系統模數轉換器陣列處理機用戶計算機患者管理測量系統的組織和控制測量數據的采集和處理顯示原始數據，圖像數據及結果圖像后處理圖像存取等。

基本結構輔助部分檢查床承載患者操作控制臺操縱檢査影像處理拍攝照片磁屏蔽基本結構磁體磁共振波譜分析儀所用的磁體主要有種常導型磁體超導型磁體和永磁體。

常導型磁體常導型磁體又稱阻抗型磁體，是由電流產生磁場，導線由鋁或銅制成，線圈分為幾組，繞成圓桶狀，為了得到強大的磁場強度，需要線圈繞制較多的匝數。

但匝數增多，電阻則隨之增大，儀器工作時也會使產熱增多，磁體本身也會產生大量的熱。

磁體超導型磁體超導型磁體的導線由超導材料制成，產生靜磁場線圈的導線是用特制超導材料多股鈮鈦合金制成。

要求這種合金導線的粗細均勻繞制整齊中間無接頭。

這種導線在溫度低于溫度值時，導線電阻極小，呈現出“超導”，可允許通過非常高的電流而耗散功率極小。

該型機可以做得磁場強度很大，磁場均勻穩定。

可以進行磁共振成像，也可進行磁共振波譜分析等。

圖像譜圖質量較高。

但該類型機的磁體結構最復雜，且為了保持超導狀態，導線必須浸泡在液氦中，因此需要昂貴的冷卻劑，尤其是液氦，使日常維護費用增高。

磁體永磁性磁體永磁型磁體是由許多塊鐵磁性材料組合而成，只有安裝得恰當合適，才能保證磁場的均勻度。

近年來，種用于磁共振波譜分析儀的開放型永磁體模塊，它涉及種開放型的永磁體模塊，以解決現有磁共振波譜分析儀器采用的超導磁體存在的體積和重量較大維護成本較高的問題。