医用成像器械之磁共振成像设备（三）

        目前，市場上主要的磁共振成像系統以高場和低場為主，高場一般為超導型磁共振成像系統，低場一般為永磁型磁共振成像系統。其中，永磁型磁共振成像系統往往做成開放式，有C形式或立柱式；超導型磁共振成像系統往往做成圓形孔腔式或站立式。常導型磁共振成像系統一般也做成圓形孔腔式。還有些公司推出了針對某些部位，如頭顱、四肢或關節專用檢查的磁共振成像系統，其形態變化較靈活。

        磁共振成像系統主要包括磁體子系統、梯度場子系統、射頻子系統、數據采集和圖像重建子系統、主計算機和圖像顯示子系統、射頻屏蔽與磁屏蔽、軟件等。

        磁體子系統

        是指用以產生均勻穩定的靜磁場的主磁場，是磁共振成像系統的關鍵組成部分，其主要參數包括磁場強度、磁場均勻性、磁場穩定性、孔腔大小、逸散磁場等。其中，磁場強度越高，信號幅度越高，圖像信噪比會越高；磁場均勻性越好，圖像分辨率越高。磁體分為永磁型、常導型、混合型和超導型四種。

        梯度場子系統

        是指與梯度磁場有關的一切單元電路，提供給系統線性度滿足要求的、可快速開關的梯度場，以便動態修改主磁場，實現成像體素的空間定位，是磁共振成像系統的核心部件之一。梯度場子系統由梯度線圈、梯度控制器、數模轉換器、梯度放大器、梯度冷卻系統等組成，其主要參數有有效容積、線性度、梯度場強度、梯度變換率和梯度上升時間等。有效容積越大，可成像區域越大；線性越好，圖像質量越好。

        射頻子系統

        是磁共振成像系統中實施射頻激勵并接收和處理射頻信號的功能單元，不僅要根據掃描序列的要求發射各種翻轉角的射頻波，還要接收成像區域內氫質子的共振信號。射頻子系統包括射頻發射單元和信號接收單元。其中，射頻發射單元是在時序控制器的作用下，產生各種符合序列要求的射頻脈沖的系統；射頻接收單元是在時序控制器的作用下，接收人體產生的磁共振信號的系統。

        數據采集和圖像重建子系統

        信號采集的核心是依靠模數轉換器，轉換精度和速度是重要指標。在磁共振成像系統中，一般用16位的模數轉換器進行信號的數字化，再經一定的數據接口送往接收緩沖器等待進一步處理。射頻子系統和數據采集子系統被合稱為譜儀系統。模數轉換器轉換所得數據不能直接用來進行圖像重建，還需要進行數據處理，即拼接帶有控制信息的數據，然后通過專用圖像處理計算機進行圖像處理。圖像重建的運算主要是快速傅里葉變換，重建速度是磁共振成像系統的重要指標之一。

        主計算機和圖像顯示子系統

        在磁共振成像系統中，計算機的應用非常廣泛，各種規模的計算機、單片機、微處理器構成了磁共振成像系統的控制網絡。主計算機介于用戶與磁共振成像系統的測量系統之間，其功能主要是控制用戶與磁共振子系統之間的通信，并通過運行掃描軟件來滿足用戶的所有應用要求。具體包括掃描控制、患者數據管理、歸檔圖像、評價圖像以及機器檢測等功能。同時，隨著醫學影像標準化的發展，還必須提供標準的網絡通訊接口。

        射頻屏蔽與磁屏蔽

        用以把外界和磁共振掃描系統之間嚴格屏蔽開來的系統，防止彼此之間的干擾和危害。磁共振成像系統的屏蔽一般采用銅片或銅板來完成。

        軟件

        包括系統軟件、磁共振操作系統、磁共振圖像處理系統。系統軟件指主計算機進行自身管理、維護、控制運行的軟件，即計算機操作系統；磁共振操作系統包括患者信息管理系統、圖像管理系統、掃描控制系統、系統維護、報告打印、圖片輸出等；磁共振圖像處理系統指圖像重建軟件以及對圖像進行一序列后處理，包括柔和、平滑、銳化、濾波、局部放大等處理功能的軟件。

（未完待續）

（摘自中國醫藥報）