ARBOR 模塊計算機在核磁共振成像系統(tǒng)中的應(yīng)用
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磁共振（magnetic resonance，MR）現(xiàn)象早在1945年由布洛克領(lǐng)導(dǎo)的斯坦福小組和普塞爾領(lǐng)導(dǎo)的麻省理工學(xué)院小組分別獨立地發(fā)現(xiàn)。但直到20世紀(jì)60年代，高磁場、高分辨率和采用傅立葉變換技術(shù)的波譜儀誕生后，磁共振在生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用才有了實質(zhì)性的進(jìn)展。
近年來，由于磁共振成像具有高對比度、高分辨率、無觀察死角、對人體無副作用等優(yōu)點吸引了大批科研工作者投入研究，使得磁共振成像技術(shù)在以下幾個方面取得很大進(jìn)展：
1.回波平面成像（echoplannar maging,EPI），使MR的成像時間大大縮短，可在100～200ms內(nèi)得到高分辨率的圖像（像素寬度＜1.5mm＝。分辨率較低的圖像（像素寬度＞3mm）只需50ms就可得到。
2.磁共振血管造影（magnetic esonance angiography，MRA），不需要造影劑即可得到血管造影像，優(yōu)于CT和X線血管造影。還有磁共振的灌注和滲透加權(quán)成像，不僅提供了人體組織器官形態(tài)方面的信息，還提供了功能方面的信息。
3.磁共振成像介入，有良好的組織對比度，可以精確地區(qū)分病灶的界面、確定目標(biāo)；亞毫米級空間分辨率便于病灶定位和介入引導(dǎo)；多層和三維空間成像允許全方位地觀察重要的解剖結(jié)構(gòu)；快和超快速的成像序列能夠?qū)ι磉\動、介入器具和介入引起的變化進(jìn)行近似實時的觀察。
4.消除偽影的技術(shù)，如空間預(yù)飽和、梯度磁矩衡消和快速成像等技術(shù)，可有效消除人體的生理運動如呼吸、血流、腦脊液脈動、心臟跳動、胃腸蠕動等引起的磁共振圖像的偽影。
下圖是通用磁共振系統(tǒng)框圖： |
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磁共振成像系統(tǒng)的主磁體用于產(chǎn)生一個高度均勻、穩(wěn)定的靜磁場，可以是永久、常導(dǎo)和超導(dǎo)等磁體。一般把主磁體做成圓柱形或矩形腔體，里面不僅可以安裝主磁體的線圈，還可以安裝X、Y、Z方向梯度磁場的線圈和全身的射頻發(fā)射線圈以及接收線圈，病人借助于病床進(jìn)入其中。
梯度發(fā)生器產(chǎn)生一定開關(guān)形狀的梯度電流，經(jīng)放大后由驅(qū)動電路送至梯度線圈產(chǎn)生所需的梯度磁場。
射頻發(fā)射器包括頻率合成器、RF形成、放大和功放，產(chǎn)生所需要的射頻脈沖電流送至射頻發(fā)射線圈。
接收器由前置、射頻、帶通濾、檢、低頻和A/D轉(zhuǎn)換等儀器組成。接收到的磁共振信號經(jīng)過放大和處理后變?yōu)閿?shù)字信號進(jìn)入計算機。
計算機將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建，并將圖像數(shù)據(jù)送到顯示器進(jìn)行顯示。另外計算機還負(fù)責(zé)對整個系統(tǒng)各部分的運行進(jìn)行控制，使整個成像過程各部分的動作協(xié)調(diào)一致，并產(chǎn)生所需的高質(zhì)量圖像。 |
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由于計算機是系統(tǒng)的控制中心，其運算能力及穩(wěn)定性顯得尤其重要。ARBOR計算機以其功能強大、性能穩(wěn)定、環(huán)境適應(yīng)能力強而被廣泛應(yīng)用于多款醫(yī)療設(shè)備上，其中EmETXe-i9455已成功應(yīng)用于大型超導(dǎo)磁共振成像系統(tǒng)。
為加快磁共振成像技術(shù)的研究與普及應(yīng)用，已有不少開發(fā)商研發(fā)生產(chǎn)了許多便攜超小型磁共振成像儀。ARBOR EmETXe-i9455其體積小、運算能力強、低功耗、性能穩(wěn)定已被成功應(yīng)用于超小型磁共振成像儀中，該類設(shè)備主要應(yīng)用于醫(yī)院局部病變檢查及高校教學(xué)或波譜研究等。 |
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