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当然还是1.5T了
目前在临床上使用的核磁共振按场强可分为以下几个层次:0.5T(场强单位)以下的为低场,1.0T的为中场,1.5T的为高场。
医用MRI仪通常由主磁体、梯度线圈、脉冲线圈、计算机系统及其他辅助设备等五部分构成。
一、主磁体
主磁体是MRI仪最基本的构件,是产生磁场的装置。根据磁场产生的方式可将主磁体分为永磁型和电磁型。永磁型主磁体实际上就是大块磁铁,磁场持续存在,目前绝大多数低场强开放式MRI仪采用永磁型主磁体。超导磁体的线圈导线采用超导材料制成,置于液氦的超低温环境中,导线内的电阻抗几乎消失,一旦通电后在无需继续供电情况下导线内的电流一直存在,并产生稳定的磁场,目前中高场强的MRI仪均采用超导磁体。主磁体最重要的技术指标包括场强、磁场均匀度及主磁体的长度。
主磁场的场强可采用特斯拉(Tesla,T)来表示,特斯拉是目前磁场强度的法定单位。在过去的20年中,临床应用型MRI仪主磁体的场强已由0.2 T以下提高到1.5 T以上,1999年以来,3.0 T的超高场强MRI仪通过FDA认证进入临床应用阶段。
高场强MRI仪的主要优势表现为:
(1)主磁场场强高提高质子的磁化率,增加图像的信噪比;
(2)在保证信噪比的前提下,可缩短MRI信号采集时间;
(3)增加化学位移使磁共振频谱(magnetic resonance spectroscopy,MRS)对代谢产物的分辨力得到提高;
(4)增加化学位移使脂肪饱和技术更加容易实现;
(5)磁敏感效应增强,从而增加血氧饱和度依赖(BOLD)效应,使脑功能成像的信号变化更为明显。
当然MRI仪场强增高也带来以下问题:
(1)设备生产成本增加,价格提高。
(2)噪音增加,虽然采用静音技术降低噪音,但是进一步增加了成本。
(3)因为射频特殊吸收率(specific absorption ratio,SAR)与主磁场场强的平方成正比,高场强下射频脉冲的能量在人体内累积明显增大,SAR值问题在3.0 T的超高场强机上表现得尤为突出。
(4)各种伪影增加,运动伪影、化学位移伪影及磁化率伪影等在3.0 T超高场机上更为明显。由于上述问题的存在,3.0 T的MRI仪在临床应用还有一定限制,尽管其在中枢神经系统具有优势,但是在体部应用还不太成熟,因此,目前以1.5 T的高场机最为成熟和实用。
为保证主磁场均匀度,以往MRI仪多采用2m以上的长磁体,近几年伴随磁体技术的进步,各厂家都推出磁体长度为1.4m~1.7m的高场强(1.5T)短磁体,使病人更为舒适,尤其适用于幽闭恐惧症的患者。
随介入MR的发展,开放式MRI仪也取得很大进步,其场强已从原来的0.2T左右上升到0.5T以上,目前开放式MRI仪的最高场强已达1.0T。图像质量明显提高,扫描速度更快,已经几乎可以做到实时成像,使MR“**”成为现实。开放式MR扫描仪与DSA的一体化设备使介入放射学迈进一个崭新时代。
二、梯度线圈
梯度线圈是MRI仪最重要的硬件之一,主要作用有:
(1)进行MRI信号的空间定位编码;
(2)产生MR回波(梯度回波);
(3)施加扩散加权梯度场;
(4)进行流动补偿;
(5)进行流动液体的流速相位编码。梯度线圈由X、Y、Z轴三个线圈构成(在MR成像技术中,把主磁场方向定义为Z轴方向,与Z轴方向垂直的平面为XY平面)。梯度线圈是特殊绕制的线圈,以Z轴线圈为例,通电后线圈头侧部分产生的磁场与主磁场方向一致,因此磁场相互叠加,而线圈足侧部分产生的磁场与主磁场方向相反,因此磁场相减,从而形成沿着主磁场长轴(或称人体长轴),头侧高足侧低的梯度场,梯度线圈的中心磁场强度保持不变。X、Y轴梯度场的产生机理与Z轴方向相同,只是方向不同而已。梯度线圈的主要性能指标包括梯度场强和切换率(slew rate)。
切换率越高表明梯度磁场变化越快,也即梯度线圈通电后梯度磁场达到预设值所需要时间(爬升时间)越短。
切换率=梯度场预定强度/t
现代新型1.5T MRI仪的常规梯度线圈场强已达25mT/m以上,切换率达120mT/m.s以上。1.5T MRI仪最高配置的梯度线圈场强已达60mT/m,切换率超过200 mT/m.s。
需要指出的是由于梯度磁场的剧烈变化会对人体造成一定的影响,特别是引起周围神经**,因此梯度磁场场强和切换率不是越高越好,是有一定限制的。
三、脉冲线圈
脉冲线圈也是MRI仪的关键部件
接收线圈离检查部位越近,所接收到的信号越强,线圈内体积越小,所接收到的噪声越低,因而各产家开发了多种适用于各检查部位的专用表面线圈,如心脏线圈、肩关节线圈、直肠内线圈、脊柱线圈等。
四、计算机系统
计算机系统属于MRI仪的大脑,控制着MRI仪的脉冲激发、信号采集、数据运算和图像显示等功能。
五、其他辅助设备
除了上述重要硬件设备外,MRI仪还需要一些辅助设施方能完成病人的MRI检查,例如:检查床、液氦及水**系统、空调、胶片处理系统等。
国内知名的医疗器械生产厂家有:深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司、东软医疗系统有限公司、山东新华医疗器械股份有限公司、江苏鱼跃医疗设备股份有限公司、威高集团有限公司、北京普朗新技术有限公司。 1、深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 迈瑞——中国领先的高科技医疗设备研发制造厂商,同时也是全球医疗设备的创新领导者之一。 自1991年成立以来,迈瑞公司始终致力于临床医疗设备的研发和制造,产品涵盖生命信息与支持、临床检验及试剂、数字超声、放射影像四大领域,将性能与价格完美平衡的医疗电子产品带到世界每一角落。时至今日,迈瑞公司在全球范围内的销售已扩展至190多个国家和地区。 迈瑞公司总部位于中国深圳,同时在深圳、北京、南京、美国西雅图、新泽西、瑞典斯德哥尔摩设立有研发中心,在中国31个主要城市设立了分公司,在美国、加拿大、英国、荷兰、德国、法国、意大利、俄罗斯、土耳其、印度、印尼、墨西哥、巴西、西班牙、埃及、哥伦比亚设立了海外子公司,在世界各地形成强大的分销和服务网络。截至2010年12月,全球员工超过6,200人。 2006年9月迈瑞公司作为中国首家医疗设备企业在美国纽交所成功上市;同年10月,获科技部批准正式挂牌成立“国家医用诊断仪器工程技术研究中心”。2008年5月完成对美国Datascope监护业务的收购,成为全球生命信息监护领域的第三大品牌。担纲引领民族医疗设备发展之重任,迈瑞公司正朝着成为守护人类健康的核心力量的宏伟愿景跨越发展。 2、东软医疗系统有限公司 东软医疗系统有限公司(以下简称“东软医疗”)成立于1998年,总部位于沈阳,是中国大型医疗设备领导者。成功研制具有中国自主知识产权的CT、磁共振、数字X线机、彩超、实验室自动化、放射治疗设备以及核医学成像设备等系列产品,提供基于影像云平台覆盖放射影像、常规检查、放疗与核医学三大领域的全面医疗解决方案。 3、山东新华医疗器械股份有限公司 山东新华医疗器械股份有限公司始终坚持拼搏诚信的齐鲁文化、以用户为中心的现代企业文化为企业核心价值观,用目标鼓舞士气,用发展凝聚人心,用创新提升素质,用文化打造实力,坚定不移地走健康产业之路,坚定不移地走技术创新之路,坚定不移地走资本运作之路,拥有医疗器械及装备、制药装备、医疗服务三大业务板块。 4、江苏鱼跃医疗设备股份有限公司 鱼跃医疗,中国A股上市公司。自1998年创立以来,鱼跃矢志于投身生命健康事业,将专业的健康管理理念与先进的产品方案带入万千家庭,打造了由家庭医疗、临床医疗、互联网医疗组成的大健康生态圈,组建一个全面覆盖医疗器械的专业化服务平台。 5、威高集团有限公司 威高集团有限公司始建于1988年,以一次性医疗器械和药业为主业,大力发展房地产业,壮大旅游餐饮服务业,稳健发展金融业,实行多业并举,联动发展。下辖医用制品、血液净化、骨科、生物科技、药业、心内耗材、医疗商业、房地产、金融等9个产业集团、50多个子公司。 医疗器械和药品主要有输注耗材、输血器材、心内耗材、留置针及各种异型针、血液净化设备及耗材、骨科材料、手术设备及附件、创伤护理、手术机器人、微创器械及设备、ICU产品及附件、大容量注射液及其它药品。 6、北京普朗新技术有限公司 京普朗新技术有限公司,普朗医疗是一家集产品研发、生产、销售、服务为一体的综合性医疗器械公司,员工共计数千人。 普朗医疗在北京、南京、广州、成都、南昌等多个省市拥有十八家子公司,产品覆盖检验诊断设备、呼吸**设备、家用设备产品、生物医疗领域以及检验试剂领域在内的医疗行业全产品线,所有在售产品均已通过ISO9001质量体系认证,部分产品已通过CE认证。各主要产品在国内外技术展会中斩获大奖,赢得业内赞誉。
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