МРТ — типы магнитов.
МРТ сканеры очень разнообразны. Это — подобно походу в супермаркет: вы теряетесь в выборе. Вы можете выбрать постоянный, резистивный, сверхпроводящий магнит, откры- того или сквозного типа, с гелием или без него, с низкой или высокой напряженностью поля. На чем же остановиться? Выбор магнита главным образом зависит от того, для чего вы собираетесь его использовать и сколько денег в вашем распоряжении. Высокопольные магниты обеспечивают лучшее качество изображения, ускоренное сканирование и более широкий диапазон применения, но они дороже по сравнению с низкопольными магнитами.
Типы магнитов
Постоянные магниты
Постоянный магнит состоит из материала, который намагничен таким образом, что магнитное поле не ослабевает (подобно магниту для заметок, который вы приклеиваете на холодильник). Напряженность поля обычно очень низкая и колеблется между 0.064T ~ 0.3T (единица напряженности магнитного поля – Тесла. 1 Тесла = 10000 Гаусс). Постоянные магниты имеют обычно открытую конструкцию, более удобную для пациента.На Рисунке 1 представлен томограф Access фирмы Toshiba с полем 0.064 Т. Access был первым в мире МРТ сканером открытого типа.
Плюсы
- Низкое энергопотребление
- Низкие эксплуатационные расходы
- Маленькое поле неуверенного приема
- Без криогена
Минусы.
- Ограниченная напряженность поля (<0.3T)
- Очень тяжелый
- Нет быстрого охлаждения
- Нет аварийного снижения магнитного поля
Резистивные магниты
Резистивные магниты – очень большие электромагниты, подобные тем, которые используются на автомобильных свалках для переноса корпусов. Магнитное поле порождается током, который течет по обмоткам проводов. Резистивные магниты существуют в двух вариантах: с воздушным и со стальным сердечниками.
Напряженность поля может достигать 0.3 Т. Эти магниты выделяют много тепла, что требует водяного охлаждения. К тому же они потребляют большое количество электроэнергии, и в целях ее экономии их обычно выключают в перерывах между исследованиями. Их, как правило, открытая конструкция снижает проблему клаустрофобии. Рисунок 2 демонстрирует систему Airis (с воздушным сердечником) фирмы Hitachi с полем 0.3Т.
ПЛЮСЫ
- Низкая стоимость
- Легкий вес
- Может быть отключен
МИНУСЫ
- Высокое энергопотребление
- Ограниченная напряженность поля (<0.2T)
- Требуется водяное охлаждение
- Большое поле неуверенного приема
Сверхпроводящие магниты.
В настоящее время наиболее широко используются сверхпроводящие магниты. Магнитное поле порождается током, который течет по обмоткам проводов. Провод окружен хладагентом, таким как жидкий гелий, для уменьшения электрического сопротивления.При температуре 4 Кельвина (-269° C) электрический провод “теряет” электрическое сопротивление. Однажды возбужденный в сверхпроводящем кольце ток позволяет поддерживать магнитное поле. Сверхпроводимость используется в системах с очень высокой напряженностью поля до 12 Т. Наиболее часто в клинической практике применяются системы с напряженностью поля до 1.5 Т. Большинство сверхпроводящих магнитов – магниты сквозного типа.
На Рисунке 3 представлена структура сверхпроводящего магнита. Вакуумный слой, окружающий кольцо, действует как термоизоляционная защита. Эта защита предотвращает слишком быстрое выкипание гелия. Другим преимуществом сверхпроводящих магнитов является высокая однородность магнитного поля.Рисунок 4 показывает несколько примеров магнитов сквозного типа разных производителей.
ПЛЮСЫ
Высокая напряженность поля
Высокая однородность поля
Низкое энергопотребление
Высокое отношение сигнал/шумБыстрое сканирование
МИНУСЫ
Высокая стоимость
Высокие расходы на криогенное обеспечение
Акустический шум
Артефакты движения
Техническая сложность
ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Материал взят из книги МРТ ФИЗИКА — Блинк Эверт — перевод Екатерина Макарова