MRI設備：梯度系統(tǒng)構造及其特性（組成及工作原理）

       “MRI設備：梯度系統(tǒng)構造及其特性（組成及工作原理）”為了幫助大家了解，小編整理如下：

       梯度系統(tǒng)由梯度線圈、梯度控制器（GCU）、數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）、梯度功率放大器（GPA）和梯度冷卻系統(tǒng)等部分組成。

       1.梯度線圈 

       MRI設備需要三個互相正交（X、Y、Z方向）的梯度磁場進行空間編碼，這三個梯度場分別由X、Y、Z三個方向的梯度線圈提供，產(chǎn)生Z向梯度場的線圈是一對（幾對）半徑相同的環(huán)形線圈，每對線圈中對應的兩個線圈中通以大小相同方向相反的電流，可產(chǎn)生均勻的線性梯度場，X向和Y向梯度線圈分別用成對的鞍形線圈，對稱線圈中流過大小相同方向相反的電流，增加線圈對數(shù)可提高梯度磁場線性度。

       2.梯度控制器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器 

       梯度控制器按系統(tǒng)主控單元的指令，發(fā)出全數(shù)字化的控制信號，該控制信號包含有梯度電流大小的代碼，由數(shù)模轉(zhuǎn)換器接收后，立即轉(zhuǎn)換成相應的模擬電壓控制信號，產(chǎn)生梯度放大器輸出的梯度電流。

       3.梯度放大器 

       梯度放大器是工作在開關狀態(tài)的電流放大器，為了使三個梯度線圈的工作互不影響，安裝三個相同的電流驅(qū)動放大器，在各自梯度控制單元控制下，分別輸出系統(tǒng)所需的梯度電流。梯度場快速變化所產(chǎn)生的力使梯度線圈發(fā)生機械振動，其聲音在掃描過程中清晰可聞。

       4.梯度冷卻系統(tǒng) 

       梯度系統(tǒng)是大功率系統(tǒng)，梯度線圈的電流往往超出100A，電流將在線圈中產(chǎn)生大量的焦耳熱，梯度線圈封裝固定在絕緣材料中，沒有依賴環(huán)境自然散熱和風冷散熱的客觀條件。常用的冷卻方式是水冷，將梯度線圈經(jīng)絕緣處理后浸于封閉的蒸餾水中散熱，水再由冷水交換機將熱量帶出。

       5.渦流及渦流補償 

       變化的磁場在其周圍的導體內(nèi)會產(chǎn)生感應電流，這種電流的流線在導體內(nèi)自行閉合，稱渦電流，簡稱渦流。渦流的強度與磁場的變化率成正比，其影響程度與這些導體部件的幾何配置和它們與梯度線圈的距離有關。渦流可引起MR影像偽影，并能引起MR頻譜基線偽影和頻譜失真。由于梯度電流的快速切換，使渦流急劇增大，大大影響梯度場的變化，使梯度波形嚴重畸變。為了克服渦流造成的負面影響，在梯度電流輸出單元中加入RC渦流補償電路，預先對梯度電流進行補償；還可以在梯度線圈與磁體之間增加一個用于屏蔽梯度磁場的輔助梯度線圈，從而避免了渦流的形成；另外可以使用特殊的磁體結構，用高電阻材料來制造磁體，以阻斷渦流通路，從而使渦流減小。

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