La uniformidad del campo magnético (homogeneidad), 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 del campo magnético a través de la unidad de área son las mismas. El volumen específico aquí suele ser un espacio esférico. La unidad de uniformidad del campo magnético es ppm (parte por millón), es decir, la diferencia entre la intensidad de campo máxima y la intensidad de campo mínima del campo magnético en un espacio específico dividida por la intensidad de campo promedio 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 imagen. La escasa uniformidad del campo magnético hará que la imagen sea borrosa y distorsionada. La uniformidad del campo magnético está determinada por el diseño del propio imán y el entorno externo. Cuanto mayor sea el área de imagen 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 imágenes, la deriva de la intensidad del campo magnético afectará la fase de la señal de eco medida repetida, lo que resultará en una 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 del estándar de uniformidad del campo magnético están relacionadas 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 rango de medición. Normalmente, la representación de la uniformidad del campo magnético es, en el caso de un determinado 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 unidad de desviación para expresar cuantitativamente, generalmente esta unidad de desviación se llama ppm, que se llama representación de valor absoluto. Por ejemplo, la uniformidad del campo magnético dentro de todo el cilindro de apertura del cheque 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 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, mejor será la uniformidad del campo magnético.
En el caso de un dispositivo de resonancia magnética de 1,5 tM, la fluctuación de deriva de la intensidad del campo magnético representada por una unidad de desviación (1 ppm) es 1,5 × 10-6T. 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) según el fondo de la intensidad del campo magnético de 1,5 T. Obviamente, en equipos de resonancia magnética 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 menores requisitos de uniformidad del campo magnético (ver Tabla 3-1). . Con tal 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, con el fin de evaluar objetivamente el rendimiento del imán.
Antes de realizar 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 de Gauss) en la esfera espacial de un radio determinado y medir la intensidad de su campo magnético. punto por punto (método de 24 planos, método de 12 planos) y finalmente procese los datos para calcular la uniformidad del campo magnético en 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 fábrica, sin embargo, después de la instalación, debido a la influencia de factores ambientales como el (auto)protector magnético, el blindaje de RF (puertas y ventanas), la placa de guía de ondas (tubo), estructura de acero entre imanes y soportes, materiales de decoración, accesorios de iluminación, tuberías de ventilación, tuberías contra incendios, extractores de emergencia, 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 las imágenes por resonancia magnética debe basarse en los resultados reales de la medición 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 instalador del fabricante de resonancia magnética en la fábrica o en el hospital son las medidas clave para mejorar la uniformidad del campo magnético.
Para localizar espacialmente las señales recopiladas en el proceso de escaneo, el equipo de resonancia magnética también necesita superponer el campo magnético gradiente △B con cambios continuos y crecientes sobre la base del campo magnético principal B0. Es concebible que el campo de gradiente △B superpuesto a un solo vóxel deba ser mayor que la desviación del campo magnético o la fluctuación de deriva causada por el campo magnético principal B0; de lo contrario, cambiará o incluso aniquilará la señal de posicionamiento espacial anterior, lo que resultará en artefactos y reduciendo la calidad de la imagen.
Cuanto mayor sea la desviación y la fluctuación de deriva 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 más directamente relacionada con la secuencia de compresión de lípidos (la diferencia de frecuencia de resonancia entre el agua y la grasa en el cuerpo humano es de sólo 200 Hz) y el éxito de la inspección por espectroscopía de resonancia magnética (MRS). Por tanto, la uniformidad del campo magnético es uno de los indicadores clave para medir el rendimiento de los equipos de resonancia magnética.
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Hora de publicación: 28 de marzo de 2024
