ARBOR在核磁共振成像儀中的應(yīng)用

　　磁共振(magnetic resonance，MR)現(xiàn)象早在1945年由布洛克領(lǐng)導(dǎo)的斯坦福小組和普塞爾領(lǐng)導(dǎo)的麻省理工學(xué)院小組分別獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)。但直到20世紀(jì)60年代，高磁場(chǎng)、高分辨率和采用傅立葉變換技術(shù)的波譜儀誕生后，磁共振在生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用才有了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。

　　近年來，由于磁共振成像具有高對(duì)比度、高分辨率、無觀察死角、對(duì)人體無副作用等優(yōu)點(diǎn)吸引了大批科研工作者投入研究，使得磁共振成像技術(shù)在以下幾個(gè)方面取得很大進(jìn)展：

　　回波平面成像(echoplannar maging,EPI)，使MR的成像時(shí)間大大縮短，可在100～200ms內(nèi)得到高分辨率的圖像(像素寬度<1.5mm=。分辨率較低的圖像(像素寬度>3mm)只需50ms就可得到。

　　磁共振血管造影(magnetic esonance angiography，MRA)，不需要造影劑即可得到血管造影像，優(yōu)于CT和X線血管造影。還有磁共振的灌注和滲透加權(quán)成像，不僅提供了人體組織器官形態(tài)方面的信息，還提供了功能方面的信息。

　　磁共振成像介入，有良好的組織對(duì)比度，可以精確地區(qū)分病灶的界面、確定目標(biāo);亞毫米級(jí)空間分辨率便于病灶定位和介入引導(dǎo);多層和三維空間成像允許全方位地觀察重要的解剖結(jié)構(gòu);快和超快速的成像序列能夠?qū)ι磉\(yùn)動(dòng)、介入器具和介入引起的變化進(jìn)行近似實(shí)時(shí)的觀察。

　　消除偽影的技術(shù)，如空間預(yù)飽和、梯度磁矩衡消和快速成像等技術(shù)，可有效消除人體的生理運(yùn)動(dòng)如呼吸、血流、腦脊液脈動(dòng)、心臟跳動(dòng)、胃腸蠕動(dòng)等引起的磁共振圖像的偽影。

　　下圖是通用磁共振系統(tǒng)框圖：

　　
圖 通用磁共振系統(tǒng)框圖

　　磁共振成像系統(tǒng)的主磁體用于產(chǎn)生一個(gè)高度均勻、穩(wěn)定的靜磁場(chǎng)，可以是永久、常導(dǎo)和超導(dǎo)等磁體。一般把主磁體做成圓柱形或矩形腔體，里面不僅可以安裝主磁體的線圈，還可以安裝X、Y、Z方向梯度磁場(chǎng)的線圈和全身的射頻發(fā)射線圈以及接收線圈，病人借助于病床進(jìn)入其中。

　　梯度發(fā)生器產(chǎn)生一定開關(guān)形狀的梯度電流，經(jīng)放大后由驅(qū)動(dòng)電路送至梯度線圈產(chǎn)生所需的梯度磁場(chǎng)。

　　射頻發(fā)射器包括頻率合成器、RF形成、放大和功放，產(chǎn)生所需要的射頻脈沖電流送至射頻發(fā)射線圈。

　　接收器由前置、射頻、帶通濾、檢、低頻和A/D轉(zhuǎn)換等儀器組成。接收到的磁共振信號(hào)經(jīng)過放大和處理后變?yōu)?a target="_blank">數(shù)字信號(hào)進(jìn)入計(jì)算機(jī)。

　　計(jì)算機(jī)將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建，并將圖像數(shù)據(jù)送到顯示器進(jìn)行顯示。另外計(jì)算機(jī)還負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)各部分的運(yùn)行進(jìn)行控制，使整個(gè)成像過程各部分的動(dòng)作協(xié)調(diào)一致，并產(chǎn)生所需的高質(zhì)量圖像。

　　由于計(jì)算機(jī)是系統(tǒng)的控制中心，其運(yùn)算能力及穩(wěn)定性顯得尤其重要。ARBOR計(jì)算機(jī)以其功能強(qiáng)大、性能穩(wěn)定、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)而被廣泛應(yīng)用于多款醫(yī)療設(shè)備上，其中EmETXe-i9455已成功應(yīng)用于大型超導(dǎo)磁共振成像系統(tǒng)。

　　為加快磁共振成像技術(shù)的研究與普及應(yīng)用，已有不少開發(fā)商研發(fā)生產(chǎn)了許多便攜超小型磁共振成像儀。ARBOR EmETXe-i9455其體積小、運(yùn)算能力強(qiáng)、低功耗、性能穩(wěn)定已被成功應(yīng)用于超小型磁共振成像儀中，該類設(shè)備主要應(yīng)用于醫(yī)院局部病變檢查及高校教學(xué)或波譜研究等。