磁共振岗位职责(精选8篇)由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“磁共振中枢神经”。
第1篇:磁共振主治医师职责
磁共振主治医师职责
1、在科主任领导和主任医师指导下进行工作。
2、着重担负疑难病例的诊断,参加会诊和教学工作。
3、主持每天的集体阅片、审签诊断报告单。
4、指导住院医师做好各项诊断治疗工作,有计划地开展基本功训练。
5、督促下级医师认真贯彻执行各项规章制度和各种检查操作规程,防止事故差错。
第2篇:磁共振主管技师职责
磁共振主管技师职责
1、在科主任领导和主任医师指导下,进行工作。
2、负责本科机器的安装、修配、检查、保养和管理。
3、负责督促本科人员遵守技术操作规程和安全规则。
4、开展技术革新和教学研究,不断开展新技术,提高磁共振成像质量。
5、担任教学工作,指导进修、实习人员的技术操作。
6、参加集体阅片和讲评投照质量。
第3篇:磁共振波谱
磁共振波谱
磁共振波谱(MR spectroscopy,MRS)是目前唯一能无创伤地探测活体组织化学特性的方法。在许多疾病中,代谢改变先于病理形态改变,而MRS对这种代谢改变的潜在敏感性很高,故能提供信息以早期检测病变。磁共振波谱mRS)研究人体细胞代谢的病理生理改变,而常规MRI则是研究人体器官组织大体形态的病理生理改变,但二者的物理学基础都是核共振现象。
一、MRS的原理
磁共振信号的共振频率由两个因素决定①旋磁比r,即原子的内在特性②核所处位置的磁场强度。
核所受的磁场主要由外在主磁场(B。)来诀定,但是核所受的磁场强度也与核外电子云及邻近原子的原子云有关。电子云的作用会屏蔽主磁场的作用,使着核所受的磁场强度小于外加主磁场。这种由于电子云的作用所产生的磁场差别被称为化学位移。因此,对于给定的外磁场,不同核所处的化学环境不一样,从而产生共振频率的微小差别,导致磁共振谱峰的差别,从而识别不同代谢产物及其浓度。
MRS可检测许多重要化合物的浓度,根据这些代谢物含量的多少可以分析组织代谢的改变,1H-MRS可测定 12种脑代谢产物和神经递质的共振峰,N-乙酸门冬氨酸(NAA)、肌酸(Cr)磷酸肌酸(PCr)胆碱(cho)肌醇(MI)谷氨酸胺Gln)谷氨酸盐(Glu)乳酸(Lac)等。生物中,许多生物分子都有31P,这些化合物参与细胞的能量代谢和与生物膜有关的磷脂代谢,31P-MRS被广泛用在对脑组织能量代谢及酸碱平衡的分析上,可以检测磷酸肌酸(PCr人无机磷酸盐(PI)α-ATP、β-ATP、γ—ATP的含量和细胞内的 PH值。
二、MRS的临床应用 1.正常人的脑MRS MR波谱变化可反映神经元生长分化,脑能量代谢和髓鞘分化瓦解过程改变。NAA是哺乳动物神经系统中普遍存在的化合物,几乎所有的NAA均存在于神经对内,目前将NAA作为反映神经元功能的内标物。正常人有很高的NAA/Cr)值,NAA下降提示神经元的缺失和破坏。Cho和 Cr在神经元和神经胶质细胞内均被发现,但细胞研究证明,星形胶质和少突胶质细胞内Cho和Cr含量明显高于神经 元,故Cho和 Cr增加提示有神经胶质增生。由于NAA减少或Cho、Cr增加,导致了 NAA/(Cho+Cr)上值降低,上值常作为反映神经元功能的指标。此外,1H-MAS发现NAA在人出生后一年内增加近两倍,肌酸信号也相应增加,NAA/Cr。及Giu-n/Cr随年龄增长而上升,MI/Cr随年龄的增长而下降,31P-MRS研究也发现,磷酸一脂(PME)的信号相对于其他代谢产物来说随年龄增加衰减,磷酸肌酸则相反,这说明,通过定量分析脑组织代谢产物的MRS,可了解脑组织的发育成熟度,同时也提示我们在观察病理性波谱时,应考虑到年龄相关性变化。2.癫痫的MRS 1H-MAS显示癫痫灶侧近中颞叶内 NAA峰值降低,减少 22% ChO和 Cr分别增加 25%和 15%。NAA的减少说明癫痛灶内神经元的缺失、受损或功能活动异常。Cr和 Cho升高反映胶质细胞的增生,研究倾向于把 NAA/Cho+Cr作为定侧或判定异常的标志。正常人 NAA/ChO+Cr值的低限为 0.72,两侧差值超过 0.05或双侧较正常对照组明显降低均为异常。比值降低说明海马硬化。NAA/Cho+Cr的定侧敏感性为87%,准确率为96%此外1H-MAS还可用于测定与癫痫活动有关的神经递质,r一氨基丁酸(GABA)谷氨酸(Gln)和谷氨酸盐(GLn). 3.脑肿瘤的MRS 1H-MAS是研究脑肿瘤物质和能量代谢的有效方法,有助于脑肿瘤的诊断和鉴别诊断,能提供其组织分级、术后复发和疗效评价等信息。
肿瘤组织的1H-MAS与正常脑组织有显著差异,其中 ChO峰值升高提示膜代谢增加,NAA峰值降低提示神经元受压移位。脑膜瘤、转移瘤的1H-MAS显示NAA信号缺乏,肌酸峰值降低。另外,脑膜瘤的1H-MAS还常见异常丙氨酸信号。转移瘤可见特征性的成对共振峰,系可流动脂质产生。低度恶性胶质瘤肌酸信号峰和正常脑组织大致相同,而其ChO信号峰值成倍增加,肿瘤内还可见小的NAA信号,这与胶质瘤浸润性生长的特点一致,这说明瘤体内仍残留少量神经元。约50%的胶质瘤内可见乳酸信号,高度恶性胶质瘤部分表现为 NAA和 Cr峰值,显著减低甚至完全缺乏,部分表现与低度恶性胶质瘤表现相似,出现这种差别的原因是胶质母细胞瘤结构的不均一性,即实体和坏死成分比例的差异。坏死区,Cho峰值下降而乳酸峰值提高,乳酸水平提高显示预后不良,对制定放疗计划非常重要。
4、脑缺血和脑梗塞的MRS 表现为NAA信号峰值降低,Cho峰值亦降低,这是与脑瘤不同的,但NAA降低的程度明显大于总 Cr和 Cho的降低程度。新生儿缺氧所致的脑缺血损害表现为基底节NAA峰值明显降低,同时可有不同程度的乳酸信号,信号越高提示缺氧越严重。
5.Alzherimer病的 MRS NAA降低可以敏感,精确的反映Alzherimer病(AD)中神经元脱失的情况,研究证明AD患者NAA水平明显下降,MI水平升高,白质内见水平与痴呆的水平及持续时间密切相关,灰质的NAA/MI比率可以鉴别AD与正常脑。6.其它 除了上述临床应用外,MRS在脑代谢性疾病、脑白质脱髓鞘疾病(尤其是对多发性硬化人 颅脑外伤的愈后评价等多个领域都具有肯定的重要价值。比如,非酮性高甘氨酸血症患儿的1H-MAS可见多余甘氨酸信号。Ganavan氏病人可见特异性NAA信号升高。在脱髓鞘病变的急性斑块期,1H-MAS(显示胆碱化合物含 量浓度t,而当病情稳定时,NAA浓度则降低。这些研究结果表明1H-MAS可用来对急性期、慢性期直至病变后期的斑块的临床变化过程进行监测。近年来,许多文献还研究了脱髓鞘病变的特异峰值,从监测、治疗效果角度看,这些资料都是有价值的。
三、小结
目前,MRS作为无创伤性地研究人体器官组织代谢及生化改变,进行化合物定量分析的唯一方法,广泛用于肿瘤、缺血性脑卒中、脑出血、老年性痴呆、新生儿重症监护、脑外伤的预后、脑白质病变、感染性疾病以及艾滋病的临床和基础研究中。目前常用方法为PRESS序列单体素(Single Voxel)1H MRS,其操作方便、省时,但仍存在不足,主要是单体素面积设置不能过大也不能过小,其数据为一维性,不能提供病变区代谢异常的空间分布。其次,必须预先知道病灶部位基础上才能进行正确的体素定位,因此在应用方面受到一定制约。新开发的二维或M维MRS技术弥补了上述不足,简单地说它应用化学位移成像(CSI)一次可进行多体素MRS,可以得到二维或三维数据表,经计算机后处理可得到各代谢物分布图。此图可与常规MRT1或T2图象配准得到良好的背景参照,图象更直观。可以相信随着技术的不断进步,MRS必将在疾病诊治中发挥越来越重要的作用
第4篇:磁共振成像系统
(一)分类 磁共振按照不同的分类方法有不同的分类。按照场强大小分为高场、中场、低场磁共振;高场一般为场强高于1.OT的磁共振;巾场 为场强高于0.ST而低于1.OT的磁共振;低场一般为低于0.ST的磁共振。按照磁体类型一般分为:永磁型磁共振、常寻型磁共振和超导型磁共振。永磁型磁共振维护费用小;逸散磁场小,对周围环境影响小;造价低;安装费用也较少;
一般只能产生垂直磁场;场强范围一般在0.15~0.35T;磁场随温度漂移严重,磁体需要很好的恒温;磁场不能关断,对安装检修带来困难;磁体沉重;且随着场强增大,磁体厚度增大,更加沉重。常导型磁共振生产制造较简单,造价低;可产生水平或垂直磁场;重量轻;检修方便,磁 场均匀度也很高;场强一般在0.1~0.4T;运行耗费较大,通电线圈耗电达60kW以上;还需配用专门的供电设备和水冷系统。超导型磁共振场强范围0.3~9T;磁场均匀性高;稳定性好;图像质量好;运行耗费很 高,制冷剂主要是液氦的费用很高;运输、安装、维护费用也很高。目前主要市场上的磁共振以高场和低场为主,高场一般为超导型,低场一般为永磁型;且低场永磁型磁共振往往做成开放式,有C形式或立柱式;高场超导磁共振往往做成圆形孔腔式或站立式的磁共振。常导磁共振一般也做成圆形孔腔式。还有些公司推出了某些部位如头颅、四肢或关节专用检查的磁共振设备,其形态变化较灵活。一般来讲,低场永磁型以出诊断图像为主要目的,图像质量已经能够满足诊断要求;高 场超寻型主要以功能磁共振为主,图像质量是其基础。
(二)MRI系统结构
磁共振系统的典型结构如图6-10所示,主要包括磁体子系统、梯度场子系统、射频子系 统、数据采集和图像重建子系统、主计算机和图像显示子系统、射频屏蔽与磁屏蔽、MRI软 件等,分述如下。
图6-10 磁共振系统框图
1.磁体子系统用以产生均匀稳定的静磁场Bo的主磁场,是磁共振系统的关键组成部分。其主要参数有:磁场强度、磁场均匀性、磁场稳定性、孔腔大小、逸散磁场等;其中磁场强度越高,信号幅度越高,图像信噪比会越高;磁场均匀性越好,图像分辨率越高。磁体可有 永磁型、常导型、混合型和超导型4种。
2.梯度场子系统是指与梯度磁场有关的一切单元电路,提供给系统线性度满足要求的、可快速开关的梯度场,以便动态地修改主磁场,实现成像体素的空间定位,是MRI系统的核心部件之一。由梯度线圈、梯度控制器、数模转换器、梯度放大器、梯度冷却系统等组 成。其主要参数有有效容积、线性、梯度场强度、梯度变换率和梯度上升时间等;有效容积越大,可成像区域越大;线性越好,图像质量越好;图6-11所示为超导型或常导型磁共振的三个梯度线圈的形状及其组合结构。
图6-11 圆孔腔磁体的梯度线圈组成示意图
3.射频子系统是MRI系统中实施射频激励并接收和处理RF信号的功能单元,不仅要根据扫描序列的要求发射各种翻转角的射频波,还要接收成像区域内氢质子的共振信号。射频子系统包括射频发射单元和信号接收单元:射频发射单元是在时序控制器的作用下,产生各种符合序列要求的射频脉冲的系统;射频接收单元是在时序控制器的作用下,接收人体产生的磁共振信号的系统。
主要参数有射频场均匀性、灵敏度、线圈填充容积等。
4.教据采集和图像重建子系统 信号采集的核心是A/D转换器,转换精度和速度是 重要指标。在MRI系统中,一般用16位的A/D转换器进行MR信号的数字化,经一定的数据接口送往接收缓冲器等待进一步处理,其结构如图6-13所示。射频子系统和数据采集 子系统被合称为谱仪系统。A/D转换所得数据不能直接用来进行图像重建,还需要进行数据处理,即拼接带有控制信息的数据。然后通过专用图像处理计算机进行图像处理。图像 重建的运算主要是快速傅立叶变换,重建速度是MRI系统的重要指标之一。
图6-12中a、b分别为射频发射单元和信号接收单元框图。
图6-13 信号采集子系统框图
5.主计算机和图像显示子系统MRI系统中,计算机的应用非常广泛,各种规模的计 算机、单片机、微处理器构成了MRI系统的控制网络。主计算机介于用户与MRI系统的测量系统之间,其功能主要是控制用户与磁共振子系统之间的通信,并通过运行扫描软件来满足用户的所有应用要求。具体包括:扫描控制、患者数据管理、归档图像、评价图像以及机器 检测等功能。同时,随着医学影像标准化的发展,还必须提供标准的网络通信接口。
6.射频屏蔽与磁屏蔽用于把外界和磁共振扫描系统之间严格屏蔽开来的系统,防止 彼此之间的干扰和危害。磁共振的屏蔽一般都采用铜片或铜板来完成。
7.MR1软件包括系统软件、磁共振操作系统、磁共振图像处理系统;系统软件指主 计算机进行自身管理、维护、控制运行的软件,即计算机操作系统。目前磁共振可使用 Windows 2000、Windows XP、Windows NT、UNIX;磁共振操作系统包括患者信息管理系统、图像管理系统、扫描控制系统、系统维护、报告打印、图片输出等;磁共振图像处理系统指 图像重建软件以及对图像进行一系列后处理,包括柔和、平滑、锐化、滤波、局部放大等处理功能的软件。
(三)磁共振指标及范围 目前进入医院临床使用的磁共振型号很多,但其基本技术参数有以下几个部分:
1.磁体系统(1)磁体类型:一般为永磁型、常导型、超导型;
(2)磁场方向:一般为水平或垂直方向;
(3)场强:目前从0.1~3.OT;
(4)液氦蒸发速率:指超导磁体制冷剂液氦的消耗速率,如0.05L/H,液氦补充间隔24个月;
(5)稳定性:一般
(6)磁场均匀性:一般定义为以磁场中心点为球心多少cm为半径的球体内的磁力线均匀性,比如
(7)逸散磁场(5高斯线):一般定义为5高斯逸散磁场距离,分为轴向和径向,比如 2.5m/4m;(8)磁体形状:一般为开放式(包括C形、立柱式、宽孔腔式)或封闭式(一般为圆柱体孑L腔式);(9)匀场方式:无源(又称祓动匀场,贴小磁片匀场)和有源匀场(又称主动匀场,使用通 电小线圈匀场)。
2.梯度系统
(l)梯度线圈形状:平面型(一般做永磁梯度)、马鞍型、线圈对型;
(2)梯度场强度:即梯度斜率,比如25mT/m;
(3)梯度上升率:即梯度场达到最大强度的快慢,比如65mT/(m.s);
(4)梯度非线性:梯度场的线性好坏,如
3.射频系统
(1)射频功率:射频功率放大器的最大输出功率,一般为5~45kW;(2)射频带宽:射频脉冲的频带宽度,比如500kHz;
(3)信号检测方式:正交检测还是线性检测;
(4)接收线圈:接收线圈的种类和性质,一般有头、体、脊椎、乳房、各种关节、腔内等线 圈,按性质分有表面线圈、容积线圈、正交线圈、相控阵列线圈等;
(5)前置放大器增益:前放的放大倍数,比如20dB;(6)输入/输出阻抗:分为高阻和低阻之分,比如50fl。
4.谱仪图像取样功能
(1)预采样:一般包括自动校正中心频率、自动校正90。射频脉冲、频率锁定、RF自动增 益设定;梯度自动优化等;
(2)图像种类:一般包括Tl、T2、T2’、Pd筹权重像,以及MRA、DWI、ADC、PI、脂肪抑制图像、水抑制图像、水图像以及用BOLD法产生的大脑功能图像等;
(3)扫描视野:指磁共振可以扫描的人体范围,一般为10~50cm;(4)采集矩阵:指磁共振对扫描视野进行采集所划分的矩阵范围,一般为64~256,可为 长方形或矩形;
(5)显示矩阵:指显示磁共振图像的矩阵大小,一般可为256~1280,也可以为长方形;
(6)空间分辨率:指图像可以反映(或分辨)的最小的组织大小,一般从0.2mm到 1.0mm;(7)断面视角:磁共振一般可以获取任意视角断面的图像;
(8)层厚:指磁共振图像的断面厚度,一般为1~20mm;(9)层间距:指数据采集层面之间的间隔,一般大于0,而小于层厚;
(10)序列:指获取磁共振图像所使用的成像序列的配备情况。一般常用的序列有SE、FSE、FISP、FLASH、FLAIR、STIR等,特殊序列有黑水序列、MRA、MRCP、EPI、CINE等;
(11)门控技术:指为了抑制运动伪影而采用的运动控制技术,一般包括心脏门控、心电 门控、呼吸门控、脉搏门控等。
5.计算机系统
(l)计算机性能:包括处理器速度、显示器最高分辨率、内存大小、存储器、外存储介 履等;
(2)网络性能:一般指图像输出设备的DICOM接口;(3)测试与诊断功能:指系统进行自身性能测试、远程诊断等。
6.图像显示、处理和分析
(1)图像显示:指图像显示的各种手段,比如手动、自动,图像灰阶调整、多格式显示、参数显示、文档显示等;
(2)图像处理:主要包括降噪、图像大小缩放、图像旋转、图像边缘增强、图像平滑等功能;
(3)图像分析:距离和角度测定、感兴趣区设定、病灶大小测定以及病灶标识等功能。
第5篇:3磁共振试题
201.f=r/2πBo,f代表:D A.主磁场强度 B.梯度场强度 C.磁旋比 D.进动频率 E.自旋频率
202.同一部位的T1WI,与信噪比低的图像比,信噪比 高的图像:D A.感兴趣内信号弱 B.感兴趣内噪声大 C.清晰度无改变 D.图像更清晰 E.图像更模糊
203.下列影像学方法,哪个可直接显示脊髓:E A.超声 B.PET C.X线平片 D.CT E.MRI
204.肾上腺脑白质营养不良的特点是:A A.病变由后向前发展 B.病变由前向后发展
C.T2加权像病变区白质呈低信号 D.对比增强在病变的周缘区 E.对比增强在病变的中央区
205.脊髓血管母细胞瘤易漏诊的原因:C A.无MRI信号异常 B.肿瘤侵犯范围大 C.肿瘤太小 D.肿瘤浸润 E.肿瘤边界不清
206.对于环枕融合MRI检查不易显示:E A.颈延髓受压 B.颈延髓移位 C.颈延髓变细 D.颈延髓软化 E.颈延髓钙化
207.胸部放疗后造成肿瘤复发假阳性的原因是:D A.肺内钙化
B.局部有坏死 C.胸膜肥厚 D.急性炎症 E.胸腔积液
208.MRI检查心脏的优点是:E A.心内血液和心脏结构之间的良好对比 B.能分辨心肌,心内膜,心包和心包外脂肪 C.动态观察心肌运动 D.无损伤检查十分安全 E.以上全对
209.肝癌合并肝硬变的发病率为:A A.50~90% B.30~50% C.90%以上 D.45% E.30~45%
210.卵巢囊性畸胎瘤与出血性病变的鉴别要点:A A.化学位移伪影 B.牙齿位移伪影 C.头发位移伪影 D.脂肪位移伪影 E.病变的壁
211.选出股骨头无菌坏死的MRI表现分型错误的项目:A A.完全型 B.均匀型 C.不均匀型 D.带状型 E.环状型
212.纵向弛豫是指900射频脉冲结束后,宏观磁化矢量:D A.Mxy由小变大的过程 B.Mxy由大变为零过程 C.Mz由大变小的过程
D.Mz由零逐渐恢复到平衡状态的过程 E.Mxy由零逐渐恢复到平衡状态的过程
213.行冠状位MRI,对层面选择起决定作用的是:E A.特殊的射频脉冲 B.特殊的接收线圈 C.GZ梯度磁场
D.GX梯度磁场 E.GY梯度磁场
214.若于两种组织交界处见到“化学位移”伪影,则这两种组织:B A.水及脂质含量相似 B.水及脂质含量相差很大 C.水含量相似 D.血液含量相似 E.血液含量相差很大
215.上腹部横轴位SE序列质子密度加权像见数个环形高信号覆盖全图像,可能为:A A.呼吸运动伪影 B.血管搏动伪影 C.化学位移伪影 D.卷褶伪影 E.金属异物伪影
216.血管源性水肿主要发生的部位:C A.脑灰质
B.脑灰质、白质 C.脑白质 D.脑室旁 E.脉络丛
217.老年脑下述部位铁沉积过多:A A.黑质、尾状核 B.额叶白质 C.顶叶白质 D.枕叶白质 E.小脑白质
218.动眼神经的功能和解剖特征为:A A.运动性神经
B.动眼神经核位于中脑下丘阶段 C.由中脑背侧出脑
D.海绵窦内侧壁可见该神经 E.由眶下裂入眶
219.垂体瘤卒中亚急性期有下述特点:E A.T1加权像表现为低信号
B.质子密度加权像表现为低信号 C.T2加权像表现为等信号 D.原因为感染 E.原因为出血
220.女,50岁,左顶叶后部有一约4×6cm半球形病灶,为等Tl等T2,近颅骨处基底宽,该病变可能为:D A.星形细胞瘤 B.少突胶质细胞瘤 C.脑血管畸形 D.脑膜瘤 E.脑脓肿
221.脑星形细胞瘤:E A.起源于血管 B.为脑内罕见肿瘤 C.肿瘤有包膜 D.均为良性肿瘤 E.良恶性均有
222.哪项脑血管畸形的描述是错误的:E A.脑血管畸形是蛛网膜下腔出血和脑内出血的重要原因 B.动静脉畸形MRI特征性所见是流空现象 C.动静脉畸形常并发出血
D.较大的动静脉畸形有占位效应
E.动静脉畸形的供血动脉比引流静脉粗
223.显示小儿鼻咽部特点较好的图象:A A.T1WI轴位 B.T2WI矢状位 C.TlWI冠状位 D.T2WI冠状位 E.T2WI轴位
224.硬膜外脓肿的MRI诊断依据是:E A.Tl加权像,感染处硬膜外出现较高信号影 B.矢状位质子密度像,硬膜外出现条状高信号影 C.质子密度及T2WI可显示脓肿壁呈低信号影 D.硬膜囊和脊髓受压移位 E.上述各项全部正确
225.脊髓内不伴有继发脊髓空洞的肿瘤是:E A.室管膜瘤 B.星形细胞瘤 C.转移癌
D.血管母细胞瘤 E.以上全不对
226.心脏正常解剖结构MRI所见是:E A.右心耳呈管状
B.左心耳呈基底宽的三角形 C.右室呈椭圆形,内壁光滑 D.左室呈三角形,内壁粗糙
E.心肌厚度收缩期比舒张期至少增加30%
227.肝海绵状血管瘤MRI特征所见是T2加权像随TE延长肿瘤信号强度递增,T2值多数为:C A.100ms以上 B.90ms以上 C.120ms以上 D.60ms以上 E.180ms以上
228.正常肝脏的MRI信号强度是:A A.TlWI比脾高T2WI比脾低 B.TlWI比脾低T2WI比脾高 C.TlWI比脾高T2WI比脾高 D.TlWI比脾低T2WI比脾低 E.TlWI及T2WI均与脾相等
229.正常肾脏的MRI表现是:C A.T1加权像肾皮质比肌肉信号低 B.T1加权像肾实质比肝脏信号低 C.Tl加权像肾髓质信号低于肾皮质 D.Tl加权像肾皮质信号低于肾髓质 E.常规MRI容易显示正常输尿管
230.下列哪项不能提示恶性嗜铬细胞瘤的诊断:E A.肿瘤大于5cm B.外形不规则
C.T2加权像瘤体呈明显高信号近似CSF D.后腹膜发现淋巴结肿大 E.上述各项全对
231.腹主动脉瘤的诊断标准是:E A.肾动脉以上腹主动脉直径大于4cm B.肾动脉以下腹主动脉直径大于3.5cm C.腹主动脉直径大于病变以上正常腹主 动脉宽径1.3倍
D.腹主动脉直径为6cm E.A、B、C都对
232.子宫的解剖及MRI表现哪项是正确的:C A.子宫内膜正常厚度大于3cm B.子宫内膜T2加权像呈低信号 C.结合带T2加权像呈低信号 D.子宫肌层T1呈高信号 E.以上各项全不正确
233.前列腺增生症的全面正确描述是:E A.前列腺增生结节绝大多数发生在中央叶 B.增生结节T2加权像可为低信号 C.增生结节T2加权像可为高信号 D.增生结节周围可见环形低信号 E.上述各项全都正确
234.选出骨转移癌与实际不相符的项目:G A.TlWI低信号,T2WI高信号 B.增强后中等强化,或明显增强 C.发病率仅次于肺癌,超过肝癌
D.髓内脂肪浸润,脂肪为肿瘤所代替 E.MRI诊断缺乏特异性
235.男20岁,桥脑变粗,TlWI表现为稍低信号,T2WI为高信号,基底动脉被包绕,向前移,第四脑室底后移,该病变可能为:A A.脑干胶质瘤 B.脊索瘤 C.脑膜瘤 D.室管膜瘤 E.髓母细胞瘤
236.脑弓形体病的MR表现:D A.常为单发
B.Tl加权像低信号病变内有点状更低信号 C.T2加权像椭圆形低信号中有点状更低信号 D.T2加权像椭圆形低信号中有点状高信号 E.病灶周围无脑水肿
237.Hahn氏切迹什么时候最明显(椎体):A A.2个月以前的婴儿 B.4个月以前的婴儿 C.6个月以前的婴儿 D.8个月以前的婴儿 E.10个月以前的婴儿
238.视神经胶质瘤多见于:B
A.婴儿 B.儿童 C.少年 D.青年 E.老年
239.胸锁关节层面可见几对血管排列气管两侧:B A.2 B.3 C.4 D.5 E.6
240.请选出骨骼肌血管瘤错误的描述:D A.血管组织形成的良性肿瘤
B.分为毛细血管瘤和海绵状血管瘤 C.女性发病为男性2~3倍
D.海绵状血管瘤TlWI低信号,T2WI低信号 E.海绵状血管瘤比毛细血管瘤多见
241.高位颈椎损伤,请选择最佳扫描参数:C A.层厚/距10mm/10mm,连续扫描 B.层厚/距5mm/10mm,间隔扫描 C.层厚1~2mm,连续扫描,骨算法 D.层厚10mm,增距5mm E.层厚1~2mm,增距5~10mm
242.CT诊断脊椎结核的优点(与X线平片比较)下列评述中,哪一个不正确:D A.容易显示轻微的骨质破坏 B.容易显示椎旁脓肿
C.容易显示椎管是否受到累及 D.容易显示轻微的椎间隙狭窄
E.静脉注射造影剂可以显示椎旁脓肿有环形增强
243.下列哪一种方法最适合诊断蛛网膜炎:A A.CT脊髓造影 B.CT平扫 C.CT增强扫描 D.X线平片 E.x线体层摄影
244.较易引起肺癌的尘肺是:B A.矽肺 B.石棉肺
C.煤尘肺 D.铁矽肺 E.有机尘肺
245.诊断心肌缺血、梗塞最敏感的检查方法是:E A.CT B.MRI C.冠状动脉造影 D.超声心动图 E.放射性核素成像
246.下述病症中不易引起胃扩张的疾病是:A A.消化性溃疡 B.幽门部恶性肿瘤 C.麻痹性肠梗阻 D.胃粘膜脱垂 E.胃扭转
247.组成骨组织的是:C A.骨细胞 B.软骨细胞
C.骨细胞、基质纤维和矿物质 D.骨细胞、脂肪细胞 E.基质、纤维
248.听神经痛的主要症状为:D A.头疼呕吐 B.声音嘶哑 C.共济失调 D.耳鸣、耳聋 E.面部感觉减退
249.肺胶原性疾病基本病理变化不包括:E A.肺出血 B.粘液样水肿 C.炎性坏死
D.类纤维蛋白变性 E.成纤维细胞增生
250.常出现“线样征”的小肠疾病是:D A.节段性肠炎 B.淋巴瘤
C.小肠吸收不良 D.肠结核
E.坏死性肠炎
251.磁共振质子群能态跃迁,是指:D A.中等能态跃迁到高能态 B.高能态跃迁到低能态 C.中等能态跃迁到低能态 D.低能态跃迁到高能态 E.低能态跃迁到中等能态
252.Gd—DTPA为:B A.抗磁性 B.顺磁性 C.超顺磁性 D.非离子性 E.过渡金属
253.颅内结核瘤的描述哪项是错误的:E A.结核瘤可单发或多发 B.结核瘤多是圆或椭圆形 C.结核瘤周围可有或无水肿
D.结核瘤中心T2WI可呈低、较低及高信号 E.结核瘤多为囊性,T2WI呈高信号
254.多发硬化的好发部位哪项是错误的:C A.大脑半球主要位于脑室周围及深部白质
B.脑干多见于大脑脚及四脑室底部和中脑导水管 C.脊髓主要见于腰髓 D.视神经
E.也可见于小脑半球
255.变性间盘邻近的椎体部分(终板)信号变化Ⅲ型为:B A.T1WI低信号T2WI高信号 B.TlWI低信号T2WI低信号 C.TlWI高信号T2WI高信号 D.T1WI等信号T2WI等信号 E.T1WI高信号T2WI低信号
256.转移癌不侵犯以下哪个部位:B A.椎体 B.椎间盘 C.后纵韧带 D.前纵韧带 E.脊柱附件
257.脂肪堆积主要发生在什么部位:A A.上纵隔 B.中纵隔 C.前纵隔 D.下纵隔 E.后纵隔
258.胸腺瘤少见于:A A.20岁以前 B.30岁以前 C.40岁以前 D.50岁以前 E.60岁以前
259.最常见的房间隔缺损是:B A.原发孔型缺损 B.继发孔型缺损 C.静脉窦型缺损 D.冠状窦型缺损 E.整个房间隔缺损
260.腹主动脉夹层应特别注意观察:E A.部位
B.范围(大小)C.真腔 D.假腔
E.与肾动脉、腹腔动脉的关系
261.选出尤文氏肉瘤错误的描述:A A.发生率仅次于成骨肉瘤 B.属于骨干的圆细胞肿瘤 C.发生于青少年
D.T1WI为低信号,T2WI为高信号强度 E.肿瘤内带有出血的信号变化
262.选出与MRI信号强度密切相关的细胞:D A.血小板 B.红细胞 C.白细胞 D.脂肪 E.淋巴细胞
263.SE序列相位重聚是指:D A.900脉冲激励时
B.900脉冲激励后 C.1800脉冲激励时 D.使离散相位又一致 E.横向宏观磁化矢量变小
264.TR400/18/FI150为:A A.快速小角度激发准T2WI B.快速小角度激发准T1WI C.稳定进动快速成像准T2WI D.稳定进动快速成像准T1WI E.IR序列T2WI
265.SE序列T1WI,血流表现为低信号,是由于:C A.血流的质子数少 B.血流的Tl长
C.层流引起的去相位 D.TR短 E.TE短
266.颅底部横轴位MR扫描,图像前部出现半环形无信号区,可能为:E A.化学位移伪影 B.卷褶伪影 C.截断伪影 D.搏动伪影 E.金属异物伪影
267.亚急性血肿后期有下述改变:E A.血肿内主要是氧合血红蛋白 B.血肿内主要是去氧血红蛋白 C.红细胞尚未破碎、溶解 D.细胞内形成正铁血红蛋白 E.血肿周缘有含铁血黄素
268.下列影像学方法哪个对人体损伤最小:D A.普通x线 B.CT C.DSA D.MRI E.核医学
269.前连合MR有下述特点:A A.形状像自行车把手 B.TlWI为细条形低信号 C.N(H)WI为条状高信号
D.N(H)WI为条状等信号 E.T2WI为条状高信号
270.脑肿瘤并发的瘤周水肿:B A.由于自由水进入神经元中 B.T2WI最易显示 C.T1wI最易显示 D.CT最易显示
E.Gd—DTPA增强不能区分肿瘤和水肿
271.大脑凸面及大脑镰脑膜瘤有下述特点:A A.MR易于分辨肿瘤与颅骨和大脑镰关系 B.MR不能分辨包绕肿瘤的血管和脑脊液 C.MR不能分辨受挤压的脑白质
D.Gd—DTPA增强扫描见不到脑膜增强 E.见不到局部蛛网膜下腔增宽
272.脑多发性硬化的MR表现是:D A.胼胝体不受累
B.“直角脱髓鞘征”T1加权像显示最敏感
C.“直角脱髓鞘征”质子密度加权像显示最敏感 D.“直角脱髓鞘征”T2加权像显示最敏感 E.静止期斑块可有明显的异常对比增强
273.脂肪瘤典型的MRI信号为:E A.T2WI为低信号T2WI为低信号 B.T2WI为高信号T2WI为高信号 C.T1WI为低信号T2WI为高信号 D.T1WI为高信号T2WI为低信号 E.TlWI为高信号T2WI为中等信号
274.MRI能在同一层上,显示左、右心房及左、右心室四个心腔位置的是:C A.矢状位 B.轴位
C.垂直于室间隔的心脏长轴位 D.垂直于室间隔的心脏短轴位 E.平行于室间隔的心脏长轴位
275.哪项法乐氏四联症的表现是错误的:D A.右室流出道狭窄 B.右室肥厚
C.主动脉右移骑跨在室间隔缺损上 D.室间隔缺损多位于肌部 E.25%病人有右位主动脉
276.下列哪些结构共同出入第一肝门:B A.门静脉,肝静脉,肝动脉 B.门静脉,肝动脉,胆管 C.肝静脉,肝动脉 D.肝静脉
E.肝静脉,门静脉,胆管
277.肝海绵状血管瘤MRI特征所见是T2加权像随TE延长肿瘤信号强度递增,TE值多数为:C A.100ms以上 B.90ms以上 C.120ms以上 D.60ms以上 E.180ms以上
278.当肿块占据肾上腺及肾上极区,下列哪项是判断肾上腺肿瘤的依据:C A.肿瘤大部位于肾轮廓内 B.肾皮髓质交界消失 C.肾皮髓质交界清晰可见 D.肾窦脂肪移位或消失 E.肿瘤小部位于肾轮廓内
279.哪种病变不是Tl及T2加权像均呈高信号:E A.宫颈腺囊肿(纳博特囊肿)B.卵巢粘液性囊肿 C.卵巢囊肿出血 D.巧克力囊肿 E.卵巢浆液性囊肿
280.子宫颈癌的MRI表现是B: A.T2加权像为低信号 B.T2加权像为高信号 C.T2加权像为等信号 D.A+B E.A+B+C
281.正常肩关节SETl加权像:D A.可分辨二头肌腱 B.皮质骨为高信号 C.关节盂缘为高信号 D.透明软骨为较高信号 E.透明软骨为低信号
282.在一张横轴位MRI,区分左右方向质子群位置的是:D A.特殊的射频脉冲 B.特殊的接收线圈 C.GZ梯度磁场 D.GX梯度磁场 E.GY梯度磁场
283.间质性脑水肿的特点是:A A.脑室压力增高所引起 B.细胞肿胀 C.血脑屏障破坏
D.SET2WI脑白质高信号 E.SET2WI脑灰白质高信号
284.男,10岁有性早熟的临床表现,松果体区及鞍上见直 径约1.5~2.5cm病灶,为等T1等T2,注射Gd—DTPA后病灶明显强化该病变可能为:C A.脑脓肿 B.脑转移瘤 C.生殖细胞瘤 D.脑血管畸形 E.脑膜瘤
285.哪项脑血管畸形的描述是错误的:E A.AVM的MRI特征性所见是流空现象、供血动脉及引流静脉 B.AVM畸形血管与扫描平面平行时呈细管状垂直时呈圆形 C.海绵状血管瘤流空现象不明显但出血及出血后改变显而易见 D.海绵状血管瘤由许多薄壁血窦状腔隙组成E.静脉血管瘤常位于脑表面皮层下,MRI呈流空管样结构
286.下列哪项对鉴别左心房粘液瘤与血栓作用不大:B A.附着部位 B.信号强度 C.形状、边缘
D.随心动周期不同相位形态位置变化 E.上述各项均作用不大
287.男30岁,在肾上腺区可见一直径3cm的肿物,外缘光滑T1加权像呈低信号,T2加权像信号强度类似脑脊液,注射Gd—DTPA后不均匀增强,诊断为:C A.肾上腺瘤 B.肾上腺囊肿 C.嗜铬细胞瘤 D.神经母细胞瘤 E.肾上腺转移瘤
288.脑脓肿的下列表现哪种是错误的:A A.脓肿壁往往脑室侧较厚,颅骨侧较薄 B.脓肿壁内缘一般无附壁结节
C.脓肿往往呈圆或椭圆形,呈环形增强 D.有的脓肿只有壁增强扫描才显示出脓腔 E.脓腔内可有气体,脓肿壁可有出血
289.选出MRI不如CT的项目:D A.检查无痛苦
B.可显示眶内软组织结构 C.黑色素瘤定性 D.少量新鲜出血
E.可显示视神经、眼外肌
290.T2加权像病变比肝脏信号低的疾病是:D A.肝细胞癌 B.肝细胞腺瘤 C.肝海绵状血管瘤 D.肝硬变再生结节 E.肝转移瘤
291.男性28岁,腹痛呕吐,CT示胰腺弥漫增大,结构不清,胰周有较多渗液,部分包裹,局部可见气泡影,准确诊断应是:D A.急性水肿性胰腺炎 B.急性坏死性胰腺炎
C.急性胰腺炎,假囊肿形成 D.急性胰腺炎,脓肿形成 E.急性胰腺炎,伴有出血
292.脾梗塞在CT上表现为边缘清楚的低密度影,下列描述哪一个是正确的:D A.常为圆形或椭圆形,位于脾实质中心 B.常为圆形或椭圆形,紧贴脾包膜 C.常为三角形或梭形,尖端指向包膜 D.常为三角形或梭形,尖端指向脾门 E.以上都不对
293.下列哪一项不是胰腺癌的改变:D A.局部实质肿块 B.肿块远端腺体萎缩 C.胰周脂肪消失 D.胰管不规则钙化 E.胰周血管受侵包裹
294.骨质破坏的基本X线表现是:E
A.骨密度减低 B.骨小梁模糊 C.骨小梁变细 D.骨结构紊乱 E.骨结构消失
295.视神经孔在眶斜位摄影投影在眼眶:C A.内上象限 B.内下象限 C.外上象限 D.外下象限 E.眼眶中心
296.肺结核的确诊方法是:D A.胸片 B.体层 C.CT D.痰培养 E.动态观察
297.口服钡剂通过小肠到达回盲部时间过缓的诊断标准是:D A.>3小时 B.>4小时 C.>5小时 D.>6小时 E.>7小时
298.肾门向肾内延续于一个较大的腔称为:B A.肾大盏 B.肾盂 C.肾蒂 D.肾门 E.肾窦
299.右下肺门的主要构成为:E A.右下肺动脉及下肺静脉 B.右下肺动脉及上下肺静脉
C.右下肺静脉及动脉(除后回归支外)D.右下肺静脉及相应支气管、淋巴结 E.右下肺动脉
300.一年轻患者,原诊断先心病、高位室间隔缺损,肺动脉高压,近出现憋、喘、紫绀。应考虑下述何种病症:A A.Eisenmanger氏综合征
B.Ebstein畸形
C.Lutembachers综合征 D.Fallot四联症 E.以上都不是
第6篇:铁磁共振试验
铁磁共振实验
邱正明
一.基本原理
铁磁共振实验是了解铁原子中电子的磁共振现象。基本原理:
自旋不为零的粒子,如电子和质子,具有自旋磁矩。如果我们把这样的粒子放入稳恒的外磁场中,粒子的磁矩就会和外磁场相互作用使粒子的能级产生分裂,分裂后两能级间的能量差为:
EhB0(1)
其中:γ为旋磁比,h为约化普朗可常数,B0为稳恒外磁场。
如果此时再在稳恒外磁场的垂直方向加上一个交变电磁场,该电磁场的能量为:
h(2)
其中:ν为交变电磁场的频率。
当该能量等于粒子分裂后两能级间的能量差时,即:
hhBo(3)2πν=γB0(4)
低能极上的粒子就要吸收交变电磁场的能量产生跃迁,即所谓的磁共振。
二.实验设备
图一
a.样品为铁氧体,提供实验用的铁原子。b.电磁铁,提供外磁场,使铁原子能级分裂。c.微波,提供能量,使低能级电子跃迁到高能级。d.波导,单方向传导微波,使其通过样品。e.波长表,测量微波的波长。
f.谐振腔,其谐振频率与微波的频率相等,进入的微波与其谐振,样品即放在波峰处,该处的微波磁场与外磁场垂直。
g.固体微波信号源,产生9GHZ左右的微波信号。h.隔离器,使微波只能单方向传播。i.衰减器,控制微波能量的大小。
j.输出端,含有微波检波二极管,其输出电流与输入的微波功率成正比。k.直流磁场电压源,给电磁铁提供励磁电流,改变输出电压的大小即可改变磁场的大小。
l.微安表,指示检波电流的大小。
m.微波电源,为固体微波信号源提供电源。
三.实验原理
铁磁共振实际上是铁原子的电子自旋顺磁共振,在相同的外磁场中电子能级裂距约为核磁能级裂距的1840倍。所以能级间跃迁所需的能量要比核磁共振需要的能量hν大的多,因此我们用微波(约ν=9GHZ)来提供电子跃迁所需的能量。在实验中微波的频率ν是固定的,其在谐振腔中样品处的能量hν也是固定的。要产生磁共振电子能级间的能量差hB必须等于该值,我们改变励磁电流值,使外磁场磁感应强度B变化,因而使电子能级间的能量差hB随之改变,当其接近于微波能量值h时,电子就要吸收微波磁场的能量,产生铁磁共振,表现为检波二极管的输出电流减小,电流最小值对应的外磁场Br为谐振时的磁感应强度值,此时等式hhBr成立,Br由实验所测得的共振吸收曲线(图三)求得,ν由波长表测出,γ即可求出。
为什么说波导输出电流最小值对应的磁场强度B为磁共振时的磁场强度值Br?由图二
图二
检波二极管输出的电流正比与其输入微波功率,改变外磁场B实际上改变粒子两能级间的能量差hB,当它不等于粒子处微波能量h时,粒子不吸收微波能量,微波可完全越过粒子到达二极管,使其输出一个较大的电流。继续调节B,当粒子两能级间的能量差hB等于粒子处微波能量h时,粒子吸收微波能量使输出电流减小,其最小值对应的外磁场Br即为磁共振时的磁场强度值。
为什么共振曲线有宽度?可从粒子能级有宽度解释,见书中说明。《大学物理实验第三册》第131页。
铁 磁 共 振 实 验 要 求 和 实 验 指 导
1. 用波长表测微波频率ν。
a. 打开三厘米固态信号发生器电源预热半小时。b. 将微波谐振腔的信号输出端接入微安表。
c. 调节波导上的衰减器,使微安表有一定的读数(一般50μA)。d. 调节波长表使微安表读数达最小值,读取波长表的刻度值,由刻度值和频率对照表求得微波频率。
e. 波长表调离谐振点,使微安表读数回到原来近似值。2. 用非逐点调谐法测出I---B曲线:(用多晶样品)
a.将谐振腔有样品的部分放入磁场中心位置。
b.将线圈的“磁场”接线端接入磁共振实验仪的“磁场”端。
c.调节磁共振实验仪“磁场”旋钮改变励磁电流的大小(0—最大,约2.5A),每改变一次,记下一组励磁电流(A)和波导输出电流(μA)的值,测一条曲线。查表将励磁电流值(A)转换为对应的磁感应强度B(mT)。(中间点可用插值法估算)。测量过程中不要改变衰减量和波长表。d.反过来调节励磁电流由高到低(最大—0),测出另一条曲线。e.在同一坐标纸上画出两条I(μA)---B(mT)曲线,由两条曲线分别求B及g因子。最后求出B及g因子平均值。(2Br,γ=g/),,查教材后《物理学常量表》。
图三
3. 用示波器观察共振波形
a.将微波谐振腔的信号输出端接入磁共振实验仪的“检波输入”端。b.将线圈的“扫场”接线端接入试验仪的“扫场”端。c.按下实验仪的“扫描/检波”按钮。d.按下示波器的“X-Y” 按钮。
e.调节磁场电流达共振点(极小值)处,观察示波器的波形。
第7篇:磁共振原理图
磁共振原理图
射频线圈用于发射射频脉冲和接收MR信号。射频线圈根据结构和用途可分为以下几种类型。
1、QD正交线圈 可用于发射和接收。正交线圈的两个线圈正交放置,彼此独立不会引起相互干扰,可同时获取图像信号,使信息量增加,图像质量提高,扫描视野加大。如头线圈、体线圈、膝关节线圈等。
2、表面线圈 只用于接收MR信号,需配相应的发射线圈使用,如体线圈。表面线圈可以近距离放置于受检部位,局部信号增强,但扫描视野较小。如颈椎线圈、胸椎线圈、TMJ线圈等。
3、特殊用途线圈 用于磁共振频谱测定的特定元素频谱线圈和全脊柱检查的相控阵线圈等。
核磁共振仪的基本结构 ★
核磁共振仪的示意图如图所示:
仪器的核心部分为探头,置于磁铁的两极之间。测试的样品放在此处。
磁体提供一定强度的磁场,使核磁矩发生空间量子化。永久磁铁和电磁铁的磁场强度的上限约为2.5T(即100MHz)。要想提高场强,必须使用低温超导磁体,低温是通过液氮来维持。
仪器的主要部件是三组线圈:
R为照射线圈,提供一定频率的电磁波;Helmholtz线圈为扫场线圈,其通直流电所产生的附加磁场用以调节磁场的强度;D为接收线圈,与放大器和记录系统相连。这三组线圈互相垂直,互不干扰。若所提供的照射频率和磁场强度满足某种原子核的共振条件时,则该核发生能级跃迁,核磁矩方向改变,在接收线圈D中产生感应电流(不共振时无感应电流)。感应电流被放大、记录,即得核磁共振信号。
第8篇:磁共振调研报告
关于磁共振成像设备的调研报告
磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)设备是通过被成像物体在静磁场、梯度场和射频场共同作用下产生的电磁脉冲的共振发射和共振接收采集数据、通过图像重建实现对被成像物体可视化的高新技术产品,是20世纪多学科发展和交叉的结晶。从20世纪80年代初第一台磁共振扫描仪问世至今,全世界都有MRI设备应用于医学影像诊断、医学基础研究,甚至应用于医学治疗(MRI介入治疗)等,MRI设备已成为世界上使用最为成功的医疗装备之一。近年来,受益于高科技特别是计算机技术的飞速发展,随着各种硬件和高级临床应用软件层出不穷的创新,磁共振扫描的技术和临床应用都呈现加速发展的态势,各国在该领域的研发投入也快速增长,近年已形成年产值达千亿美元的市场。目前,该领域的研究和产业化仍在高速发展,应用领域不断拓展。当前,多源发射技术代表了最新最尖端的射频发射技术,是高场磁共振的发展方向,其本质如同CT经历了单排到双排、多排一般,磁共振的发射源也完成了单源到多源的进程。MRI设备的构造
MRI设备包括磁体、射频系统、梯度系统、以及控制系统和冷却系统等,这些部分负责MR信号产生、探测与编码。模数转换部分、计算机部分等负责数据处理、图像重建、显示与存储。主磁体用以提供强大的静磁场,保持高度均匀的磁场强度。磁体部分的重要指标是场强、时间稳定性和磁场均匀度。目前临床上所用的场强为1.5T。磁体的类型分为永磁、常导和超导三类:永磁材料经外部激励电源一次充磁后,去掉激励电源仍长期保持磁性,场强易保持稳定,但磁体较重,场强较低,目前限制在0.5T以下;常导磁场强度也较低,耗电比较大,一般要通电数小时后,磁场才能达到稳定状态;超导是目前用的比较多的,高场强(>0.5T)都用超导磁体,静场均匀度和稳定性好,但为了维持超导状态,必须要将超导线圈浸人液氮,使用过程也要定时补充液氦,运行费用较高,但由于磁体冷却系统的改进以及液氦价格的下跌,运行费用也在下降。射频系统负责发射、放大、接受。射频小信号单元,射频放大器,发射线圈,接收线圈(又叫表面线圈,是MRI检查时置于受检部位或器官表面的较小的射频线圈)与信号接收后处理单元组成了射频系统。射频系统是为了激发人体内氢原子核产生MR信号并接受。MRI的射频线圈已发展到第四代。第一代是线性极化表面线圈;第二代是圆形极化表面线圈;第三代是圆形极化相控阵线圈,提高了灵敏度,显著增加了图像的信噪比;1997年再进一步推出第四代相控阵线圈,称为一体化全景相控阵线圈。梯度系统是对因为射频而产生的共振信号做空间编码(定位)。它用于产生在主磁场中瞬时的有方向的磁场,该磁场沿一定方向其强度会呈线性梯度变化,其磁场强度为主磁场的几百分之一,对人体放射的MR信号提供了选层和空间定位的三维编码。梯度场由x、y、z三个梯度磁场线圈组成,并有驱动器以便在扫描过程中快速改变磁场的方向与强度,迅速完成三维编码。梯度系统最重要指标是梯度强度和梯度切换率。前者代表磁场随空间的变化,后者反映磁场随时间的变化率,梯度线圈对快速和超快速成像至关重要。磁共振成像技术及设备的现状
磁共振成像技术经历了漫长的发展过程。1946年美国科学家Felix Blocch等发现物质磁共振现象,1972年美国科学家Raymond Damadian申请磁共振扫描用于人体思路的专利,1974年英国科学家研制成功组织内磁共振光谱仪.1986年第一台磁共振扫描仪研制成功,1987年实现心脏循环磁共振实时成像,1993年用于研究与测量人类大脑的磁共振功能成像仪(functional Magnetic Resonance Imaging,fMRI)[2]问世,1999年移动式MRI扫描仪投入商业生产。此后,磁共振成像技术蓬勃发展,已成为临床不可或缺的影像设备,目前几乎被用于人体各部位的检查,是医院的核心装备之一。2.1 国外的现状
美国、德国、荷兰、日本等把MRI设备的研发和军工产品的研发结合起来,作为军工力量和具有高回报率的民用市场产品的结合点组成了庞大的研发群体。经过世界范围内的重组后,现在MRI技术主要掌握在GE,Siemens和Philips等公司,并把MRI设备的研发和市场占有率作为竞争的一个重要技术指标,不仅生产超导MRI设备,而且还生产永磁MRI设备。由于中国是永磁体材料钕铁硼的主要生产国。加上劳动力相对便宜,这些大公司通过把生产线移到中国或者收购国内生产永磁MRI产品的公司进入中国的MRI制造业市场。跨国公司把永磁产品的基地移到中国已成趋势,但是研发的重点仍然在这些公司的源头国家,使得原本处于优势地位的GE,Siemens和Philips等公司的优势更加明显。现在东芝、日立和岛津等日本公司尚处于二流水平。
2001年以来,美国等西方国家把发展高场作为努力方向,美国FDA批准在临床使用3T和4T MRI设备.形成了采购和使用3T MRI设备的高潮。GE,Siemens和Philips公司相继推出了正式的3T产品,Philips的3T MRI设备后来居上并处于相对领先地位。作为研究设备,美国一些大学的研究所(中心)先后推出了7T和8T的超高场MRI设备,并开始投入研究工作,成为这个行业发展中的亮点。但这些设备太复杂,高场应该体现的优势还没有充分显现出来,进一步追求更高场的努力受到某种程度的抑止。
同时,小型、开放式的技术得到很大发展,各种专用或特殊用途的MRI设备正在不断投入市场,部件的性能在提高,带动整机指标不断提高。这些专用设备在市场的应用大大减低了系统及其应用的成本,进一步推动了MRI技术的普及。2.2 国内的现状
国内最早开始研发MRI设备的是安科公司,实际采用的主要是Analogic公司的全套技术,通过开发永磁体,形成第一代产品和一定的生长能力,但二次开发和持续开发都不成功。
中国现在已有数个具一定实力的永磁生产公司,但其原始开发能力较差,进一步升级换代遇到了困难。目前国内声称可提供磁共振成像设备的厂家已超过10家,国内厂家提供的磁共振成像设备占国内现有设备总数的25%~35%,但销售额只占10%以下,产品主要集中在低端。
在磁共振成像设备研发的原材料方面,国内有丰富的磁性材料资源,成为国际永磁型磁体的材料基地,近年这些材料性能质量提高很快,价格下降幅度也很大,推动了永磁型MRI设备在中国的发展。超导材料方面,国内稀土资源极其丰富。已能生产合乎要求的超导棒材,并为国外超导线材生产厂家供货。但国内目前尚难供应质量合格的超导线材,磁体设计技术、电磁场设计技术、低温超导工艺等与发达国家有一定差距。
国外主流厂家磁共振成像设备的核心部件谱仪都依靠自己生产.安科公司等国内企业也在开发具有自主知识产权的谱仪,但产品性能竞争力还比较低。从降低系统成本考虑,国内一些厂家在进行射频功放和梯度放大器的开发.但尚不能与专用设备商竞争。
国内缺乏从物理原理、关键技术研究到磁共振成像技术、工程、工艺的一条龙研究梯队,缺乏比较全面的综合科学和技术骨干,优秀人才少,高级人才培养十分薄弱.从事磁共振成像研究的机构太少,与国外的差距还比较大。
在中国,MRI设备基本上已在地区一级医院普及。今后若干年MRI设备将很快在发达地区的县、大城市的社区普及,在其他地区也会很快普及到县级医院,其目前的需求量大约在200~300台/年。中国每年从国外购买的高档医疗设备中,MRI设备占有重要份额,已成为世界上MRI设备增长速度最快的市场。
从应用上看,除了少数超高场设备外,国内能够紧跟上世界MRI设备潮流,在临床使用上并不落后,但是研究型设备太少。从学科上看,国内基本没有具有原始创新性的MRI产品,部件级的研发也没有系统地开展。从临床上看.MRI设备的功能尚没有很好地开发,需要组织工程技术人员、医生一起开发设备功能,使设备处于更好的工作状态。目前,MRI设备的质量保证工作实际上由外国公司承担.这是跨国公司通过供应包括零部件配置费在内的服务,也是他们从中国市场获得超额利润的另一个渠道。中国应重视设备质量控制和治疗保证工作[3]。磁共振成像设备的发展
磁共振硬件技术的发展主要体现在高性能磁体、双梯度系统、多通道相控阵线圈以及并行采集技术等,提高了图像信噪比,缩短了扫描时间。3.1 磁体的发展
磁体的发展体现为超高场、短磁体、开放性以及低损耗等方面。临床应用上磁共振系统的静磁场强度在0.2T到3T之间,低场开放永磁和高场管状超导的磁体并存,已经有0.7T的开放磁共振,更高磁场强度的磁体也在不断的开发,已经有4T甚至7T的磁共振用于科研,主要用于脑功能的研究。近年来更高磁体的磁共振设备也在不断的研究之中。追求理想的信噪比和快速的扫描速度一直是人们多年来不懈的追求目标,众所周知,磁场强度越高,信噪比越高,扫描时间越短。由于高场磁共振在信噪比、分辨率、扫描时间上占有优势,1.5T磁共振对组织和病变的显示、对微细结构和微小病变的显示检出率优于中低场磁共振,同时缩短了患者的检查时间,另外还可以开展波谱、功能成像的研究,已经成为当前市场的主流。然而人们并未满足于1.5T所带来成熟丰富的临床应用经验,开始对3T磁共振有很大的兴趣。全身超高场磁共振在临床应用和科学研究中具有一系列的优点,如信噪比更高,功能与分子成像的结果更可靠,更有利于心脏和冠状动脉成像等。现在的第三代3T磁共振已经解决了超高场磁共振面临的许多挑战和局限,例如双梯度线圈的采用使梯度系统的性能大大提高,新的磁体技术实现全身检查所必需的大而有效的扫描视野,真空降噪技术等的应用有效解决了噪声问题,磁体的自屏蔽技术使3T磁体对场地的要求只相当于九十年代初期的1.5T磁体,脉冲序列的优化有效地控制了射频能量的吸收(SAR),同时多通道相控阵线圈以及并行采集技术的成熟应用克服了3T大量数据的接收、传输、及处理的瓶颈问题,目前3T超高场磁共振已经成为成熟的临床和科研的高级双重平台,是未来磁共振市场最快的增长点。在超高场磁共振不断发展成熟之际,低场的开放永磁型磁体也在迅速发展,它有许多高场所无法取代的优点,如不需要消耗液氦,运转费用低廉;噪声小,化学位移伪影小,射频能量的吸收也少;克服了幽闭恐惧症,便于儿童和重症患者的监护以及介入的开展。为了在开放的同时追求更高的信噪比、更快的成像速度,一方面提高永磁体场强和梯度、射频等的硬件指标,另一方面,高场的许多脉冲序列被移植到低场中,许多高场的功能也可以在开放型低场磁共振中得以实现。随着硬件软件配置全面升级,现在的低场永磁磁共振与传统的低场磁共振相比,图像质量有了较大提升,其性能和临床诊断移植了除波谱和脑功能成像外的所有高场磁共振的功能。开放磁共振自上世纪九十年代推出后,取得了良好的市场效果,特别在我国偏远地区及中小医院依然具有广阔的市场。
由于人们对介入磁共振成像和运动医学中动态研究兴趣的增加,为各种成像目的专门设计的磁共振成像系统不断的出现,如车载可移动的磁共振系统便于体检,还有乳腺专用机、心脏专用机、四肢关节专用机以及介入治疗专用机等,用于手术导航的磁共振已经面世。随着人性化设计理念的深入人心,开放系统还将继续强劲发展,现在甚至已经出现1.0T超导全开放磁体系统。
一种被称为Inside-out的磁共振技术被研发出来,与传统磁共振把被成像人体置于磁体内部不同,该技术将在磁体外实现成像,实际上是一种微探针成像技术,把微型磁体加上微型RF线圈,然后将其置于血管内实现成像。由于是近距离成像,因此灵敏度大大提高,空间分辨率可达0,1mm,能获得高分辨的血管壁MR图像,还可以用于对前列腺癌的检测和病程分期,或检测直肠癌、肺癌以及外周血管病变。超导磁体的性能不仅体现在磁场强度的提高上,而且还包括磁场屏蔽、匀场技术、液氦消耗成本的降低、制冷剂检测等方面,总体来说,磁体性能的提高以尽量少的液氦消耗、尽可能低的杂散磁场、容易安装维护为标志。磁体的制造者不断改进设计,随着基础匀场和动态线性、动态高阶匀场技术的 断发展和成熟,在保证磁场均匀度的同时,超导的管状磁体可以做得更短、更开放、更人性化。在磁屏蔽上,有源屏蔽已经普遍使用,使杂散磁场更小,高场磁共振对场地的要求降低,现在的3T只需要过去1.5 T所要求的面积。液氦消耗随着磁体制造工艺的改进已经降到很低,如有的超导磁体采用r使磁体高稳定运行的“4K冷头”,再辅以高效的保温设计,正常情况下可以做到三年加一次液氦。另外,人们已经发现了临界温度在100K的超导材料,如果将这些高温超导材料用于超导磁体的制造,那么M R磁体将告别液氦冷却时代,改用液氮即可,费用也就随之大大降低。另外各厂家在磁体的安全性能方面采取了许多措施,如使用实时磁体动态监测技术,对磁体的运行过程的各种数据如温度、压力、液氦面等进行采集,便于及时了解磁体的状况,一旦出现异常会及时报警,使发生失超的可能性降至最低,大大提高了超导磁体运行的可靠性和安全性。3.2 梯度系统的发展
梯度系统向高性能的双梯度方向发展。梯度强度、梯度切换率和爬升时间是梯度系统重要的性能指标,它决定了最小层厚、最短的回波时间以及重复时间等,不仅影响成像时间,而且决定图像的空间分辨率。梯度系统的发展主要朝着高线性与快速响应的方向发展,以适应快速扫描序列中梯度脉冲快速上升和翻转的需要,目前已达到30~40m T/m,有的甚至达60m T/m;梯度切换率达到200m T/m/s或更高。为了追求尽可能快的扫描速度,各公司都不断提高梯度场的强度和梯度切换率。由于梯度场的快速开关会对人体造成刺激,包括快速切换产生洛伦茨力带来的强大噪声,以及人体感应电流对神经末梢的电刺激等,因此它的发展有个极限,必须在受检者的生理忍受的安全极限之内,线圈越短,临床检查的安全范围越大,也就是说对于较短的梯度线圈,可以实现较高的梯度性能。于是出现了双梯度系统。所谓双梯度,就是在主梯度线圈内增设一个较短的梯度线圈,可以根据需要分别工作,对于头部和心脏等对扫描速度要求较高的检查,用短磁体实现高性能;对于体部扫描等扫描范围较大的部位,特别是肥胖病人,则用大的梯度线圈,这样可以实现各自的功能。双梯度技术的采用,在实现最佳成像性能的同时大大提高了病人的流通量,革新的技术优化了每一次扫描的时间,信噪比,分辨率和图像质量。使用者能在两种梯度模式间自由切换(精细扫描和全身扫描),进而提高空间分辨率、信噪比和扫描覆盖范围。不仅可以进一步提高梯度系统的性能,而且有效地减少了梯度场对人体的刺激,特别适合于头部及心脏的功能性检查。双梯度系统的出现使磁共振系统的性能出现突破性进展,进入了双梯度时代。
涡流是梯度系统设计中令人头痛的问题,它严重影响磁场的均匀度,导致图像的伪影;而且涡流导致磁体发热,增加了液氦的消耗。人们采取各种方法降低涡流,如采用特殊磁体结构,或用高阻材料来制造磁体,从而减少涡流。噪声问题近年也已引起各厂家重视,梯度线圈工作时在主磁场作用下产生洛伦兹力,会使线圈在梯度场切换期间剧烈振荡,发出很大噪声。现代临床成像要求常规地运用超快速的成像序列如DW-EPI、FR FSE等,这些都依赖于很高的梯度场强度和梯度切换率。高性能梯度带来更大噪声,有的达到一百多分贝,高技术序列正是影响病人安全的噪声的根源,这不仅会造成病人的不适和恐惧,而且对听力造成损害。静音技术正是平衡考虑到这些高端应用和病人的安全性与舒适性,其核心主要包括以下几个方面。一是真空腔,噪声通过空气的振动而传播的,真空是隔绝声音传导的最有效措施,把梯度线圈置于封闭的真空腔内,以阻断噪声的传播途径,因此大大减少了传递到病人的噪声水平;还有的采用有源噪声控制技术,即采集目标区域的噪声进行分析,在此基础上生成一个方向相反强度相等的声音信号,使之与原噪声相互抵消;有的通过改进脉冲序列达到降低噪声的目的。另外,有的公司采用降阻尼材料的特殊设计应用使噪声阻尼材料整合在发射接收的射频系统中,进一步提高降低噪声的效果。3.3 射频系统的发展
射频系统朝多通道相阵线圈、并行采集技术及数字信号处理的方向发展。磁共振射频系统由射频线圈、发射接收系统、射频功放等组成,线圈是磁共振系统信号采集的设备,其灵敏度直接关系到图像的好坏。它的发展已经从线极化到圆极化,从单通道到多通道相控阵甚至全景一体化线圈,从硬到软,从体外到腔内。这几年来,在磁共振设备中,射频线圈得到飞速发展,比如肢体血管成像多通道线圈,带有光刺激的脑功能成像线圈,心脏相控阵线圈,前列腺线圈,经鼻插入的食管线圈以及经导管插入的血管内线圈等。有的公司推出“靶线圈”技术,针对不同部位的生理特点而专门设计线圈,这是射频线圈发展的方向。
相控阵线圈技术的研制最早用来使表面线圈在保持线圈固有信噪比的同时使获得的图像信号强度一致,在它的基础上研制的并行采集技术是当前磁共振发展技术的一个热点,是磁共振梯度编码形式的有利补充。众所周知,成像速度由梯度系统的性能决定,然而梯度系统硬件不可能无限制的提高,受到噪声、周围神经刺激阈值、以及制造成本、制造工艺的限制,当它的发展几乎到达一个极限时,多线圈并行采集技术出现并在临床检查中的成功应用。并行采集技术利用与接收线圈敏感特性相关的空间信息,通过增加笛卡尔傅立叶成像K空间中采样线的间距,减少相位编码采样步数,保持K空间大小不变,使扫描时间在保持成像空间分辨率的情况下得到减少。常见的有SENSE、SMASH,ASSET,iPAT等等,并行采集技术是在对成像空间分辨率及信噪比影响不大的前提下,缩短扫描时间,从而降低腹部扫描时屏气的时间,提高时间分辨率,缩短回波间隔,减少图像模糊及扭曲。在扫描时间不变的情况下,它可以提高成像的空间分辨率或增加扫描层数,这在对比增强磁共振血管成像的扫描中特别重要,可以在造影剂团注后首过时得到更高分辨率的图像。在实际的临床应用中它的应用十分广泛,特别在腹部成像、心脏成像、脑功能成像、弥散加权成像等要求快速扫描的序列取得良好的效果。对于超高场(3T及以上)磁共振系统,多线圈并行采集技术的应用不仅仅使得成像时间缩短,更重要的是它使成像所需的射频脉冲的数量减少,减少病人对射频能量的吸收(特别在腹部扫描),解决了超高场磁共振在SARS限制上所面临的难题。随着多通道线圈的进一步开发和完善,以及软件算法方面的不断改进提高,相信并行采集技术也将得到进一步的完善,其临床应用将越来越广泛。另外,射频系统的发射接收已经实现了全数字化和多通道,在过去几年里,由于梯度系统的性能大大提高,梯度线圈的切换极快,同时磁场强度不断提高,超高场磁共振的逐步推广,导致对信号数字化处理的速度要求更高。当前,多源发射技术代表了最新最尖端的射频发射技术,是高场磁共振的发展方向,其本质如同CT经历了单排到双排、多排一般,磁共振的发射源也完成了单源到多源的进程[4]。先进的数字信号处理(DSP)方法允许采用一种新的方法处理时域的编码数据,硬件上随着模数转换速度的提高,数字信号处理方法使得磁共振信号以更高的频率采集,具有更好的保真性。磁共振系统不仅实现了全数字化发射和信号接收,而且多路射频接收信号同时接收和传输,高密度“靶向性”线圈和特定的脉冲序列,加上高性能的高速成像链,避免了成像过程中的瓶颈效应,实现了最佳的信噪比、分辨率和采集速度。中国磁共振成像技术及设备发展的策略[5]
MRI设备的科技含量高、临床应用广、前景好、需求大,中国应积极开展MRI设备和技术的研究及开发,瞄准世界领先水平,以自主创新为主,逐步形成企业发挥主体作用、产学研相结合的自主创新模式。中国发展MRI设备须遵循如下策 略:
(1)政府居主导地位,发挥导向作用
MRI设备是高技术、高投入、高产出领域,政府应引导、促进企业的自主创新:① 在国家科学技术医疗器械领域的总体规划和长期发展目标中,体现MRI发展方向和核心技术,为企业等发展产业技术发挥导向作用;② 制定产业政策,为企业自主创新技术适时给予支援和资助;③ 对国内市场采取适当的保护措施.为企业技术创新和产品竞争力的提高创造有利条件。(2)注重产学研结合,提升综合优势
从世界范围看,发达国家研发MRI设备的主力在企业。由于国内企业目前处在发展阶段,尚没有企业具备这种能力,所以建立大学或研究所与企业联合研发模式,是中国发展MRI产业的好办法。国内的研发机构和企业成本相对较低,具有价格和服务方面的优势,应加快我国MRI产业的发展,向用户提供经济、实用的MRI设备,积极参与MRI领域的国际竞争。(3)选择重点技术攻关
根据MRI设备及其关键技术的研发及产品情况,充分利用中国的优势,选择重点技术攻关。在选择重点技术攻关时,应遵循以下原则:
1)以抢占永磁高端主流产品世界先进水平为目标。国内已能生产一般的永磁系统,国家设立的研发项目必须超过现有产品的所有性能指标。投放资金重点培育有发展潜力的高水平群体。
2)在特殊用途的MRI设备研发方面有所突破。重点关注介入治疗或手术导航的MRI设备、颈动脉血管成像专用设备等。目前发展和实现在非均匀场MRI成像理论方面已取得一定成果,一旦研发成功,将可达到世界领先水平。结论
磁共振技术尽管已经比较成熟,但是它日新月异的发展令人振奋,并且耳目一新,它已经成为最广泛的诊断工具。目前磁共振技术快速发展所面临的主要问题是受过专门训练并对磁共振有一定研究的技术员和放射科医生的缺乏,由于磁共振是一门多学科融合并且迅速发展的新兴学科,新的临床应用层出不穷,大量的序列开发、功能的实现需要医生、技术员和工程人员的共同努力,才能将磁共振所固有的功能潜力完全发挥。随着科学技术的发展,科学技术人员和临床医生的共同努力,磁共振的明天会更美好。其中多源磁共振自2009年上半年面世以来已经在国内市场占据显著地位,这种目前最先进的基于个体差异的多源射频管理技术具有传统磁共振所无法比拟的优势,被认为是代表了今后高场磁共振乃至超高场磁共振的发展方向。相信未来它仍然富有极大的生命力,得到持续的快速的发展。
参考文献
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