梯度系统是磁共振(MRI)设备中的核心组件,主要负责产生和控制梯度磁场,以实现空间编码和信号读出。根据功能划分,梯度系统可分为以下主要部分:
梯度电源
为梯度线圈提供稳定的直流电源,确保系统正常工作。
梯度放大器
负责将输入的直流电转换为高频交流电,并放大至所需电流水平,驱动梯度线圈。
梯度线圈
由X、Y、Z三个方向的线圈组成,安装在主磁体内。通过施加电流产生线性变化的梯度磁场,实现空间编码和回波信号生成。
梯度控制器
负责调节梯度信号的频率、幅度和切换速率,以匹配不同的成像需求(如层厚、分辨率等)。
数模转换器(ADC)
将模拟的梯度信号转换为数字信号,便于计算机系统处理和存储。
梯度冷却装置
通过冷却液或气体循环,降低梯度线圈在高频工作时的温度,防止过热损坏。
补充说明
梯度磁场强度与成像分辨率直接相关:磁场强度越高,成像层面越薄,但需注意梯度切换率对噪音的影响。
梯度系统工作时会产生噪音,主要与磁场强度和切换速率相关:高强度、高频率的梯度切换会导致更明显的涡电流和噪音。
以上各部分协同工作,确保MRI设备能够高效、精准地获取人体内部结构信息。
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