Die Gleichmäßigkeit (Homogenität) des Magnetfelds, auch Gleichmäßigkeit des Magnetfelds genannt, bezieht sich auf die Identität des Magnetfelds innerhalb einer bestimmten Volumengrenze, d. h. darauf, ob die Magnetfeldlinien über die Flächeneinheit gleich sind. Das spezifische Volumen ist hier meist ein kugelförmiger Raum. Die Einheit der Magnetfeldgleichmäßigkeit ist ppm (part per million), also die Differenz zwischen der maximalen Feldstärke und der minimalen Feldstärke des Magnetfelds in einem bestimmten Raum geteilt durch die durchschnittliche Feldstärke multipliziert mit einer Million.
Die MRT erfordert ein hohes Maß an Gleichmäßigkeit des Magnetfelds, das die räumliche Auflösung und das Signal-Rausch-Verhältnis des Bildes im Bildgebungsbereich bestimmt. Die schlechte Gleichmäßigkeit des Magnetfelds führt dazu, dass das Bild unscharf und verzerrt wird. Die Gleichmäßigkeit des Magnetfelds wird durch das Design des Magneten selbst und die äußere Umgebung bestimmt. Je größer die Abbildungsfläche des Magneten ist, desto geringer ist die Gleichmäßigkeit des Magnetfeldes erreichbar. Die Stabilität des Magnetfelds ist ein Index zur Messung des Ausmaßes der zeitlichen Drift der Magnetfeldintensität. Während der Bildgebungssequenz wirkt sich die Drift der Magnetfeldintensität auf die Phase des wiederholt gemessenen Echosignals aus, was zu einer Bildverzerrung und einer Verringerung des Signal-Rausch-Verhältnisses führt. Die Stabilität des Magnetfeldes hängt eng mit der Art des Magneten und der Qualität des Designs zusammen.
Die Bestimmungen der Norm zur Gleichmäßigkeit des Magnetfelds beziehen sich auf die Größe und Form des Messraums und verwenden im Allgemeinen den Kugelraum mit einem bestimmten Durchmesser und die Mitte des Magneten als Messbereich. Normalerweise ist die Darstellung der Gleichmäßigkeit des Magnetfelds im Fall eines bestimmten Messraums der Änderungsbereich der Magnetfeldstärke in dem gegebenen Raum (ppm-Wert), also ein Millionstel der Hauptmagnetfeldstärke (ppm). Als Abweichungseinheit zur quantitativen Darstellung wird diese Abweichungseinheit normalerweise als ppm bezeichnet, was als Absolutwertdarstellung bezeichnet wird. Beispielsweise beträgt die Gleichmäßigkeit des Magnetfelds innerhalb des gesamten Scan-Aperturzylinders 5 ppm; Die Gleichmäßigkeit des Magnetfelds im Kugelraum von 40 cm und 50 cm konzentrisch zum Magnetzentrum beträgt 1 ppm bzw. 2 ppm. Es kann auch ausgedrückt werden als: Die Gleichmäßigkeit des Magnetfelds im Würfelraum jedes Kubikzentimeters in der zu prüfenden Probenfläche beträgt 0,01 ppm. Unabhängig vom Standard gilt unter der Voraussetzung, dass die Messkugelgröße gleich ist: Je kleiner der ppm-Wert, desto besser ist die Gleichmäßigkeit des Magnetfelds.
Im Fall eines 1,5-t-MRT-Geräts beträgt die Driftschwankung der Magnetfeldstärke, dargestellt durch eine Abweichungseinheit (1 ppm), 1,5×10-6T. Mit anderen Worten: In einem 1,5-T-System bedeutet eine Magnetfeldgleichmäßigkeit von 1 ppm, dass das Hauptmagnetfeld eine Driftschwankung von 1,5 × 10-6 T (0,0015 mT) aufweist, basierend auf dem Hintergrund der 1,5-T-Magnetfeldstärke. Offensichtlich ist bei MRT-Geräten mit unterschiedlichen Feldstärken die Variation der Magnetfeldintensität, die durch jede Abweichungseinheit oder ppm dargestellt wird, unterschiedlich. Unter diesem Gesichtspunkt können Niederfeldsysteme geringere Anforderungen an die Gleichmäßigkeit des Magnetfelds stellen (siehe Tabelle 3-1). . Mit einer solchen Bestimmung können Menschen den Einheitlichkeitsstandard verwenden, um Systeme mit unterschiedlichen Feldstärken oder verschiedene Systeme mit derselben Feldstärke einfach zu vergleichen und so die Leistung des Magneten objektiv zu bewerten.
Vor der eigentlichen Messung der Gleichmäßigkeit des Magnetfelds ist es notwendig, die Mitte des Magneten genau zu bestimmen, dann die Sonde des Feldintensitätsmessgeräts (Gaußmeter) auf der Raumkugel mit einem bestimmten Radius anzuordnen und ihre Magnetfeldstärke zu messen Punkt für Punkt (24-Ebenen-Methode, 12-Ebenen-Methode) und verarbeiten Sie schließlich die Daten, um die Gleichmäßigkeit des Magnetfelds innerhalb des gesamten Volumens zu berechnen.
Die Gleichmäßigkeit des Magnetfelds ändert sich mit der Umgebung. Selbst wenn ein Magnet vor Verlassen des Werks einen bestimmten Standard (werkseitig garantierter Wert) erreicht hat, kann dies nach der Installation aufgrund des Einflusses von Umgebungsfaktoren wie magnetischer (Selbst-)Abschirmung, HF-Abschirmung (Türen und Fenster) und Wellenleiterplatte der Fall sein (Rohr), Stahlkonstruktion zwischen Magneten und Trägern, Dekorationsmaterialien, Beleuchtungskörper, Lüftungsrohre, Feuerrohre, Notabluftventilatoren, mobile Geräte (sogar Autos, Aufzüge) neben Gebäuden im Ober- und Untergeschoss, ihre Einheitlichkeit wird sich ändern. Ob die Gleichmäßigkeit den Anforderungen der Magnetresonanztomographie entspricht, sollte daher auf den tatsächlichen Messergebnissen zum Zeitpunkt der Endabnahme basieren. Die passive Feldnivellierung und die aktive Feldnivellierung der supraleitenden Spule durch den Installationstechniker des Magnetresonanzherstellers in der Fabrik oder im Krankenhaus sind die Schlüsselmaßnahmen zur Verbesserung der Gleichmäßigkeit des Magnetfelds.
Um die gesammelten Signale im Scanprozess räumlich zu lokalisieren, muss das MRT-Gerät außerdem das Gradientenmagnetfeld △B mit kontinuierlichen und zunehmenden Änderungen auf der Grundlage des Hauptmagnetfelds B0 überlagern. Es ist denkbar, dass das einem einzelnen Voxel überlagerte Gradientenfeld △B größer sein muss als die durch das Hauptmagnetfeld B0 verursachte Magnetfeldabweichung oder Driftschwankung, da es sonst das obige räumliche Positionierungssignal verändert oder sogar vernichtet, was zu Artefakten usw. führt die Bildqualität verringern.
Je größer die Abweichung und Driftschwankung des vom Hauptmagnetfeld B0 erzeugten Magnetfelds ist, desto schlechter ist die Gleichmäßigkeit des Magnetfelds, desto geringer ist die Bildqualität und desto direkter hängt es mit der Lipidkompressionssequenz zusammen (der Resonanzfrequenzunterschied zwischen Wasser und Fett im menschlichen Körper beträgt nur 200 Hz) und der Erfolg der Magnetresonanzspektroskopie (MRS)-Untersuchung. Daher ist die Gleichmäßigkeit des Magnetfelds einer der Schlüsselindikatoren zur Messung der Leistung von MRT-Geräten.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 28. März 2024
