[其他]核磁共振斷層分析儀

在審

• 申請號: 101985000001661
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85101661B
• 公開（公告）日: 1988-11-30
• 發明（設計）人: 孔茲·迪特馬
• 申請（專利權）人: 菲利浦光燈制造公司
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 葉凱東

本發明是關于一種磁共振斷層分析的儀器，包括有三個線圈組，以產生一個與穩定均勻主磁場方向平行的磁場，此磁場是空間位置的函數，呈線性變化。此外，還有至少一個附加線圈組，它產生一個也與均勻磁場方向平行，但隨空間位置呈線性變化的磁場。這些線圈組得到的總是一個滿足下述要求的電流，即使這些線圈組產生的磁場與穩定磁場疊加，產生所預期的磁通密度隨時間和空間的變化。因而可借助附加線圈組來降低渦流或其它誤差造成的影響。

本發明是關于磁共振（MR）斷層分析的儀器，它包括一個產生均勻穩定磁場的裝置，三個通有隨時間變化的電流的線圈組，它們用來產生與穩定磁場方向平行，并在三個垂直的方向上呈線性變化的磁場;還包括一個能產生一個與穩定磁場方向垂直的射頻電磁場的射頻線圈。由于在這個均勻穩定的磁場上疊加了一個附加磁場，從而使得合成后的磁場的磁通密度以確定的方式隨空間和時間而變化。

已知有一種磁共振斷層分析儀，例如專利DE-OS 2849355所提出的，為了清楚起見，在圖1中給出了一個部分剖斷圖，此核磁共振儀包括一個產生強均勻穩定磁場的裝置，該磁場沿XYZ座標系中的Z方向，它由四個同軸環形線圈1組成，線圈的中心軸指向Z方向，線圈內的磁場在一個相當大的區段內（即在檢查區）是均勻的，其磁通密度在0.1到2T之間，較高的磁通密度通常必須用超導線圈得到。被檢查的病人4被送入檢查區的病人臺2上，病人臺上有一個可沿Z方向移動的板面3。

核磁共振斷層分析儀還包括三個線圈組，這些線圈組產生方向沿2軸，而強度在X、Y、Z三個方向上隨空間位置不同呈線性變化的磁場。在文獻中通常把這些線圈稱為“梯度線圈”。這個產生方向沿Z軸，并呈線性降低的磁場的線圈組至少由兩個相同的線圈G_Z組成，兩G_Z線圈沿Z方向與線圈組1對稱、間隔地排列，當電流以相反方向流過這些線圈時，在上述線圈G_Z之間產生一個沿Z方向的磁場，其強度是Z方向上空間位置的函數，呈線性變化。

還有一個線圈組，用來產生另一個也沿著Z方向，但在X方向上隨空間位置而變化的磁場，此線圈組由四個同樣的線圈G_X組成。這四個近似矩形的線圈安裝在一園柱的柱面位置上，此園柱的中心線與Y軸平行并通過環1的中心，也即檢查區的中心。同樣大小的電流流過這四個線圈G_X，電流的方向是這樣的：在相鄰線圈的Y方向上彼此相對的部分，流過相同方向的電流。

線圈組G_y，產生在Z方向上的磁場，并且在Y方向上呈線性變化，是位置的函數，它的結構和線圈組G_X相同，不過互相旋轉了90°。這就是說此線圈組也有四個矩形線圈G_y它們排列在一個園柱面上，此圓柱的中心軸與X軸平行，并通過檢查區的中心。線圈組G_x和G_y所產生的磁場在Z方向的對稱軸上磁通密度為O。

最后，還有一個射頻線圈5，它在檢查區產生一個均勻射頻磁場，此磁場的頻率相當于在檢查區內繞Z軸核自旋的進動運動的進動頻率（Larmor頻率）。

在利用這種核磁共振斷層分析儀的一般方法中，核自旋都在檢驗物的檢查部位中被激發，為此，當核自旋被射頻線圈5激發時，梯度線圈G_z受一個電流激勵，這樣，由線圈組1和G_z產生的磁場從一個線圈G_z到另一個G_z之間呈線性變化。結果，在檢查部位內就激起核自旋，它的進動（Larmor）頻率對應于射頻場的頻率（已知Larmor頻率與磁場強度成正比）。然后，線圈G_x和G_y被激勵，致使被檢查部位內的磁場分別在X方向或Y方向上發生變化（通常是隨時間連續變化，或隨時間作相位變化）。結果，激發后在線圈5中感生的信號的相位與幅度都受到了影響，這樣，就可以再現被激發部位中核自旋的分布。

再現的質量受以下的因素影響：梯度場隨空間的變化不能精確地滿足預期的變化規律，比如，它不能精確地作為空間位置的函數而線性地變化。此外，這個與預期變化規律的偏差是與時間有關的。這種現象是由于渦流引起的，渦流產生于梯度線圈中電流接通時，它產生的磁場由于其空間相關性而會偏離線圈磁場的變化規律。