第三節(jié)+梯度磁場系統(tǒng)(設(shè)備)

1、第三節(jié) 梯度磁場系統(tǒng)主任技師王振軍一、空間編碼一、空間編碼 空間定位的過程包括三個步驟（以二維成像為例）： 選層 相位編碼 頻率編碼 梯度磁場的作用是：改變自旋的進(jìn)動頻率或相位，通過對自旋的進(jìn)動頻率和相位的識別可對信號進(jìn)行空間位置的編碼，即進(jìn)行層面選擇、相位編碼和頻率編碼。 梯度反轉(zhuǎn)，RF激發(fā)后自旋系統(tǒng)的相位重聚。選層選層 選擇成像層面需要同時使用選層梯度場選層梯度場和選擇性選擇性RF脈沖脈沖。層厚指RF激發(fā)帶寬，與選擇的梯度場強(qiáng)度成反比。 對于橫斷面成像，梯度場Gz用于選層，梯度場Gx、Gy關(guān)閉。 層面與磁體等中心的偏移由中心頻率的改變量決定。 90脈沖和180脈沖，不同位置的選層RF脈沖的

2、中心激發(fā)頻率不同，從而激發(fā)不同位置的自旋。 頻率編碼頻率編碼 頻率編碼梯度場的作用是對信號進(jìn)行一個方向的空間定位（如體部圖像的x方向或水平方向）。 頻率編碼梯度場一端的自旋處于低頻，另一端處于高頻。接通頻率梯度場采集回波，因此頻率編碼梯度場又叫讀數(shù)梯度場或采樣梯度場。 在頻率編碼梯度場應(yīng)用期間，沿頻率編碼軸方向不同空間位置自旋的相位關(guān)系繼續(xù)變化，采集的回波外圍邊緣的相位重聚程度與中心的比起來小。相位編碼相位編碼 先使用選層梯度場，然后相位編碼，最后頻率編碼即采集數(shù)據(jù)。 相位編碼梯度場的作用是改變不同頻率回波信號的相位，使質(zhì)子輕微散相（梯度脈沖使主磁場B0有一個很小的改變量，從而使信號散相）。信

3、號散相程度與相位編碼梯度場方向的坐標(biāo)位置成正比。相位編碼梯度場越大，散相效應(yīng)越明顯。 為了在相位編碼方向得到滿意的空間分辨力，需要使用多個幅度不同的相位編碼梯度場。每個相位編碼步與下一個相位編碼步的變化只是相位編碼梯度強(qiáng)度的改變，每個相位編碼步對應(yīng)不同程度的相位偏移。勞特布爾和曼斯菲爾德 主要貢獻(xiàn)，是成功地將磁共振技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域70年代初期，他們發(fā)表了關(guān)于物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)成像技術(shù)的重要發(fā)現(xiàn)! 這一成果奠定了磁共振技術(shù)發(fā)展成為實用的醫(yī)學(xué)成像方法的基礎(chǔ)! 勞特布爾發(fā)現(xiàn)了磁共振應(yīng)用的另一種可能性，即通過在磁場中加入（ 磁力） 梯度而創(chuàng)造二維圖像，而當(dāng)時用其他方式建立的圖像是不可視的1973 年，

4、勞特布爾描述了他怎樣把梯度磁體添加到主磁體中，然后能看到沉浸在重水中的裝有普通水試管的交叉截面。 除此之外沒有其他成像技術(shù)可以在普通水與重水之間區(qū)分圖像!二、梯度系統(tǒng)組成 在磁共振成像（）中，梯度磁場發(fā)生單元的基本功能為實現(xiàn)成像體素的空間定位 它主要由梯度波形發(fā)生器、梯度放大器和梯度線圈組成。 梯度波形發(fā)生器產(chǎn)生磁共振成像空間編碼所需的梯度波形，經(jīng)過梯度放大器放大后，通入梯度線圈，產(chǎn)生實驗所需的梯度磁場。梯度場磁感應(yīng)強(qiáng)度 實現(xiàn)空間編碼要求成像空間每一特定位置由該點(diǎn)的總磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度唯一確定，線性梯度場的最低梯度必須大于主磁場的非均勻性。否則，磁場的非均勻性將嚴(yán)重影響空間編碼，在成像中引起影像的幾何失真，在投影重建成像中不僅引起幾何失真，還導(dǎo)致空間分辨率降低。確定梯度場梯度大小的原則是：將任一像素位置上由磁場的非均勻性引起的影像模糊限制在這個像素范圍內(nèi)。這要求梯度強(qiáng)度滿足如下關(guān)系： 上式中,是最小梯度場磁感應(yīng)強(qiáng)度，是磁場在成像層面視野內(nèi)與中心正常值的最大偏移，是影像的像素數(shù)，是視野的直徑。三 梯度系統(tǒng) 1 梯度線圈 2.梯度線圈產(chǎn)生磁場 單位為T/m; 梯度線圈產(chǎn)生磁力線與主磁場同向或反向; 3.梯度線圈的噪聲 不斷變化的梯度電流使梯度線圈產(chǎn)生振動。