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MRI基础知识 -- MR性能参数基本含义

我们要学会看指标,更应该知道指标参数背后的含义,以及这些指标到底对临床扫描有什么用,也就是说适合自己的才是最重要的。

下面我们就找一个设备的参数指标,看看里面的重要性能指标到底是什么意思。

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Operating field strength:顾名思义主磁场强度,这是一台3.0T的设备

Magnet Weight with cryogens:含液氦重量,这是实际使用的重量,因此磁体间设计的时候房间承重要以此指标为准,千万不能按照裸磁体进行设计

Long-term stability:主磁体磁场稳定度,指标中用了<0.1ppm per hour来描述。超导磁体由于自身超导线圈中流动着电流,理论上虽然是稳定的,但实际上会随着时间的推移中心频率产生一定的漂移,这里的ppm指的是part per million也就是百万分之一,用在主磁体上假设磁体中心频率是128Mhz,那么也就意味着24小时周期内,每小时中心频率漂移不超过12.8Hz。

Cryogen refill period与He Boil-off rate指的是同一件事,也就是液氦挥发量,这里Zero Boil-Off指的是液氦零消耗,也就意味着磁体使用的4K冷头,冷头正常工作情况下液氦不会挥发。

Fringe field:指的是磁场分布,这里主要用在场地设计阶段关注,一般要求5高斯线必须被收在可控范围内,如果超出了需要硅钢板主动磁屏蔽。

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Patient Bore:磁体洞,这里主要看到70cm,指的是磁体洞采用70cm大孔径

Patient Aperture:74的magnet flare和中心70孔径的区别主要是因为磁体一般使用喇叭孔,也就是前方开孔稍微大一些,但实际扫描时候的孔径是70cm。

Patient comfort module:病人支持系统,里面介绍了可以头先进或者脚先进(Head or feet first imaging),2路病人医生对讲系统(2-way in bore intercom system),可调节磁体孔径灯(Adjustable in bore lighting system),可调节病人通风系统(Ventilation system)。基本上这里的配置几大家做的都差不多。

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     这一页是重要的磁体均匀度指标,首先要明确下面的小字(Measured on the magnet, after passive shimming)数值是被动匀场之后的结果,关于什么是主动匀场什么是被动匀场参见老王前面的文章。

磁体均匀度的指标一般都使用等效球体(DSV)的概念,也就是以磁体中心为球体中心用不同直径的球体内部的均匀度来表征磁体的均匀度,这里球体最大使用了50x50cm,也就是说虽然磁体孔径是70cm,但实际上可用的均匀部分大约就在这个50×50的球体内,当然这也跟梯度线圈的物理结构和实现原理相关,老王会在后续给大家讲解。

等效球体的均匀度同样使用了ppm来衡量,Graranteed表示指标范围,这是匀场时候的范围,小于此数字说明匀场合格,Typical表示典型数值,这是给出一个典型的数值,只有参考意义。这里以50×50球体为例,指标范围<4ppm,也就是说在此球体内部主磁场的拉莫尔进动频率最大误差为512Hz(假设磁体中心频率为128Mhz),典型数值2.5ppm,也就是给出来的符合要求的一个典型值。

同时我们可以与另一款设备的均匀度指标来对比分析:

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     可以看出这款设备同样使用了70cm孔径,50cm DSV的指标是小于3.0ppm,典型数值2.4ppm,纸面指标性能参数高于第一款设备,同时还能看到这台设备将最大的DSV定在了55x55x50cm的椭球体,但是并没有给出指标范围,而是给了典型数值4.3ppm。按照以往匀场的过程分析,老王猜测这是由于55x55x50球体边缘数值是通过计算得来的,而不是实际测试得到,同时指标中并没有直接说明此数值是否经过了主动匀场,具体匀场均匀度测试的算法老王有机会在后续的文章中讲解。

     MR技术博大精深,本篇文章介绍了MR设备磁体方面的几个基本指标,虽然参数看起来比较简单,但实际上包含了很多技术细节知识。MR设备的性能参数非常多,老王会继续给大家介绍相关的性能参数以及他们的含义,敬请期待。

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文章名称:《MRI基础知识 -- MR性能参数基本含义》
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