中文科技期刊数据库(引文版)工程技术117解析一种测量磁共振成像设备磁场均匀性的方法李燕飞河北建筑工程学院,河北张家口075032摘要:随着磁共振成像(MagneticResonanceImaging,MRI)的发展和普及,一些评价磁共振设备质量的参数被制造商及医院等相关机构关注,其中,磁场均匀性是影响MRI设备的重要参数之一。文章对MRI设备磁场均匀性的几种常用测试方法进行简介,对一种现在MRI设备制造商多采用的检测方法容积平方根法(即VRMS法)进行重点解释,并从数学物理原理进行推导,最后介绍实际测试中及匀场时对于不同类型MRI该方法的测试布局。关键词:磁共振设备;磁场均匀性;容积平方根法中图分类号:TH-39磁场均匀性是评估磁共振成像(MagneticResonanceImaging,MRI)质量的一项关键参数。在MRI诊断成像时,磁场均匀性直接关系到图像质量,若其素质较差则会在临床诊断中产生一定程度的几何畸变与各种伪影。在超高速成像和光谱成像时则要求MRI具有更高水平的磁场均匀性。本文对MRI设备磁场均匀性的几种常用测试方法进行简介,其中对容积平方根法(即VRMS法)进行重点解释,并从数学物理原理进行推导,最后介绍实际测试中及匀场时对于不同类型MRI该方法的测试布局。1MRI设备磁场均匀性的几种常用测试方法MRI的磁场均匀性通常以主磁场的百万分之几数值(ppm)作为磁场强度偏离的单位,用一定直径球体容积(DiameterofSphericalVolume,DSV)范围内的百万分之几来表示,1ppm的变化等于10-6T的变化。YY/T0482-2004中介绍了磁场均匀性的实验方法[1]。一种是通过选择磁体中心位置处球体模型上的磁场强度最大值与最小值的差与磁场强度平均值的比值来计算磁场球体的均匀性,通常该方法也叫做测量峰峰值磁场均匀性(pk-pk),通过比较同一孔径内场强相差最大两点来衡量磁场均匀性,定义见公式(1)。H=B(r⃗)max−B(r⃗)minB(r⃗)mean公式(1)美国放射学会(ACR)在质量控制手册中介绍了半高宽法(FWHM)和相位差法(∆φ)[2]。半高宽法通过测量磁体中心位置处球体模型上自由感应衰减信号(FID)经傅里叶变换后的频谱峰值的半高宽(FWHM)。利用公式(2)得到FWHM从Hz到ppm的转换。FWHM(ppm)=FWHM(Hz)γ⋅B0(T)公式(2)其中,γ为氢原子的磁选比,约为42.5MHz/T。对于相位差法则利用梯度回波序列获取两次回波时间差,如公式(3)。公式(3)其中,γ为氢原子的磁选比,δφ为相位差,∆TE为两次回波时间的差值(TE1和TE2)。该方法操作简单但局限于特定平面的...