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ARBOR模块计算机在核磁共振成像系统中的应用

日期：2010-10-29 10:18:26 点击：
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磁共振（magnetic resonance，MR）现象早在1945年由布洛克领导的斯坦福小组和普塞尔领导的麻省理工学院小组分别独立地发现。但直到20世纪60年代，高磁场、高分辨率和采用傅立叶变换技术的波谱仪诞生后，磁共振在生物学领域的应用才有了实质性的进展。

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近年来，由于磁共振成像具有高对比度、高分辨率、无观察死角、对人体无副作用等优点吸引了大批科研工作者投入研究，使得磁共振成像技术在以下几个方面取得很大进展：

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1.回波平面成像（echoplannar maging,EPI），使MR的成像时间大大缩短，可在100～200ms内得到高分辨率的图像（像素宽度＜1.5mm＝。分辨率较低的图像（像素宽度＞3mm）只需50ms就可得到。

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2.磁共振血管造影（magnetic esonance angiography，MRA），不需要造影剂即可得到血管造影像，优于CT和X线血管造影。还有磁共振的灌注和渗透加权成像，不仅提供了人体组织器官形态方面的信息，还提供了功能方面的信息。

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3.磁共振成像介入，有良好的组织对比度，可以精确地区分病灶的界面、确定目标；亚毫米级空间分辨率便于病灶定位和介入引导；多层和三维空间成像允许全方位地观察重要的解剖结构；快和超快速的成像序列能够对生理运动、介入器具和介入引起的变化进行近似实时的观察。

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4.消除伪影的技术，如空间预饱和、梯度磁矩衡消和快速成像等技术，可有效消除人体的生理运动如呼吸、血流、脑脊液脉动、心脏跳动、胃肠蠕动等引起的磁共振图像的伪影。

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下图是通用磁共振系统框图：

磁共振成像系统的主磁体用于产生一个高度均匀、稳定的静磁场，可以是永久、常导和超导等磁体。一般把主磁体做成圆柱形或矩形腔体，里面不仅可以安装主磁体的线圈，还可以安装X、Y、Z方向梯度磁场的线圈和全身的射频发射线圈以及接收线圈，病人借助于病床进入其中。

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梯度发生器产生一定开关形状的梯度电流，经放大后由驱动电路送至梯度线圈产生所需的梯度磁场。

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射频发射器包括频率合成器、RF形成、放大和功放，产生所需要的射频脉冲电流送至射频发射线圈。

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接收器由前置、射频、带通滤、检、低频和A/D转换等仪器组成。接收到的磁共振信号经过放大和处理后变为数字信号进入计算机。

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计算机将采集到的数据进行图像重建，并将图像数据送到显示器进行显示。另外计算机还负责对整个系统各部分的运行进行控制，使整个成像过程各部分的动作协调一致，并产生所需的高质量图像。

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由于计算机是系统的控制中心，其运算能力及稳定性显得尤其重要。ARBOR计算机以其功能强大、性能稳定、环境适应能力强而被广泛应用于多款医疗设备上，其中EmETXe-i9455已成功应用于大型超导磁共振成像系统。

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为加快磁共振成像技术的研究与普及应用，已有不少开发商研发生产了许多便携超小型磁共振成像仪。ARBOR EmETXe-i9455其体积小、运算能力强、低功耗、性能稳定已被成功应用于超小型磁共振成像仪中，该类设备主要应用于医院局部病变检查及高校教学或波谱研究等。

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