La uniformidad (homogeneidad) del campo magnético, también conocida como uniformidad del campo magnético, se refiere a la identidad del campo magnético dentro de un límite de volumen específico; es decir, si las líneas de campo magnético a lo largo de la unidad de área son iguales. El volumen específico en este caso suele ser un espacio esférico. La unidad de uniformidad del campo magnético es ppm (partes por millón), es decir, la diferencia entre la intensidad máxima y mínima del campo magnético en un espacio específico dividida por la intensidad media del campo multiplicada por un millón.
La resonancia magnética requiere un alto grado de uniformidad del campo magnético, lo que determina la resolución espacial y la relación señal-ruido de la imagen en el rango de captura. Una uniformidad deficiente del campo magnético provocará imágenes borrosas y distorsionadas. La uniformidad del campo magnético está determinada por el diseño del propio imán y el entorno externo. Cuanto mayor sea el área de captura de imágenes del imán, menor será la uniformidad del campo magnético que se puede lograr. La estabilidad del campo magnético es un índice para medir el grado de deriva de la intensidad del campo magnético con el tiempo. Durante el período de la secuencia de captura de imágenes, la deriva de la intensidad del campo magnético afectará la fase de la señal de eco medida repetidamente, lo que resultará en distorsión de la imagen y una disminución de la relación señal-ruido. La estabilidad del campo magnético está estrechamente relacionada con el tipo de imán y la calidad del diseño.
Las disposiciones de la norma de uniformidad del campo magnético se relacionan con el tamaño y la forma del espacio de medición tomado, y generalmente utilizan el espacio esférico con un cierto diámetro y el centro del imán como el rango de medición. Por lo general, la representación de la uniformidad del campo magnético es en el caso de un cierto espacio de medición, el rango de cambio de la intensidad del campo magnético en el espacio dado (valor ppm), es decir, una millonésima parte de la intensidad del campo magnético principal (ppm) como una unidad de desviación para expresar cuantitativamente, por lo general esta unidad de desviación se llama ppm, que se llama representación en valor absoluto. Por ejemplo, la uniformidad del campo magnético dentro de todo el cilindro de apertura de verificación de escaneo es de 5 ppm; la uniformidad del campo magnético en el espacio esférico de 40 cm y 50 cm concéntricos con el centro del imán es de 1 ppm y 2 ppm, respectivamente. También se puede expresar como: la uniformidad del campo magnético en el espacio cúbico de cada centímetro cúbico en el área de la muestra bajo prueba es de 0,01 ppm. Independientemente del estándar, bajo la premisa de que el tamaño de la esfera de medición es el mismo, cuanto menor sea el valor de ppm indica mejor será la uniformidad del campo magnético.
En el caso de un dispositivo de MRI de 1,5 t, la fluctuación de deriva de la intensidad del campo magnético representada por una unidad de desviación (1 ppm) es de 1,5 × 10-6 T. En otras palabras, en un sistema de 1,5 T, una uniformidad del campo magnético de 1 ppm significa que el campo magnético principal tiene una fluctuación de deriva de 1,5 × 10-6 T (0,0015 mT) basada en el fondo de la intensidad del campo magnético de 1,5 T. Obviamente, en equipos de MRI con diferentes intensidades de campo, la variación de la intensidad del campo magnético representada por cada unidad de desviación o ppm es diferente; desde este punto de vista, los sistemas de campo bajo pueden tener requisitos más bajos para la uniformidad del campo magnético (véase la Tabla 3-1). Con esta disposición, las personas pueden usar el estándar de uniformidad para comparar fácilmente sistemas con diferentes intensidades de campo, o diferentes sistemas con la misma intensidad de campo, para evaluar objetivamente el rendimiento del imán.
Antes de la medición real de la uniformidad del campo magnético, es necesario determinar con precisión el centro del imán y luego colocar la sonda del instrumento de medición de intensidad de campo (medidor Gauss) en la esfera espacial de un radio determinado y medir su intensidad de campo magnético punto por punto (método de 24 planos, método de 12 planos) y, finalmente, procesar los datos para calcular la uniformidad del campo magnético dentro de todo el volumen.
La uniformidad del campo magnético cambiará con el entorno circundante. Incluso si un imán ha alcanzado un cierto estándar (valor garantizado de fábrica) antes de salir de la fábrica, sin embargo, después de la instalación, debido a la influencia de factores ambientales como el (auto) blindaje magnético, el blindaje de RF (puertas y ventanas), la placa de guía de ondas (tubo), la estructura de acero entre los imanes y los soportes, los materiales de decoración, los accesorios de iluminación, las tuberías de ventilación, las tuberías contra incendios, los extractores de aire de emergencia, los equipos móviles (incluso automóviles, ascensores) junto a los edificios de arriba y de abajo, su uniformidad cambiará. Por lo tanto, si la uniformidad cumple con los requisitos de la resonancia magnética debe basarse en los resultados de las mediciones reales en el momento de la aceptación final. La nivelación del campo pasivo y la nivelación del campo activo de la bobina superconductora realizada por el ingeniero de instalación del fabricante de resonancia magnética en la fábrica u hospital son las medidas clave para mejorar la uniformidad del campo magnético.
Para localizar espacialmente las señales recopiladas durante el escaneo, el equipo de resonancia magnética también debe superponer el campo magnético de gradiente △B con cambios continuos y crecientes en función del campo magnético principal B0. Es posible que el campo de gradiente △B superpuesto a un vóxel sea mayor que la desviación o fluctuación del campo magnético causada por el campo magnético principal B0; de lo contrario, alterará o incluso anulará la señal de posicionamiento espacial anterior, lo que generará artefactos y reducirá la calidad de la imagen.
Cuanto mayor sea la desviación y la fluctuación del campo magnético generado por el campo magnético principal B0, peor será la uniformidad del campo magnético, menor será la calidad de la imagen y estará más directamente relacionada con la secuencia de compresión lipídica (la diferencia de frecuencia de resonancia entre el agua y la grasa en el cuerpo humano es de tan solo 200 Hz) y el éxito de la inspección por espectroscopia de resonancia magnética (ERM). Por lo tanto, la uniformidad del campo magnético es uno de los indicadores clave para medir el rendimiento de los equipos de resonancia magnética (RM).
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Hora de publicación: 28 de marzo de 2024
