Типы магнитов |
Преимущества |
Недостатки |
||
|
|
|
|
|
Постоянные |
1) |
низкое энергопотребление |
1) |
ограниченная напряженность поля |
|
2) |
низкие эксплуатационные расходы |
(до 0,3 Т) |
|
|
3) |
малое поле неуверенного приема |
2) |
высокая масса |
|
|
|
3) |
нет возможности управления полем |
Резистивные (электромагниты) |
1) |
низкая стоимость |
1) |
высокое энергопотребление |
|
2) |
низкая масса |
2) |
ограниченная напряженность поля |
|
3) |
возможность управления полем |
(до 0,2 Т) |
|
|
|
|
3) |
большое поле неуверенного приема |
Сверхпроводящие |
1) |
высокая напряженность поля |
1) |
высокая стоимость 2) высокие |
|
2) |
высокая однородность поля |
расходы |
|
|
3) |
низкое энергопотребление |
3) |
техническая сложность |
|
|
|
|
|
Магнитно-резонансные томографы.
Сверхнизкие (напряженность магнитного поля менее 0,1 Тл)
Низкопольные (напряженность магнитного поля 0,02-0,35 Т, 0,1-0,4 Тл)
Среднепольные (напряженность магнитного поля 0,35- 1,0 Т, 0,5 Тл)
Высокопольные (напряженность магнитного поля 1,0 Т и выше – как правило, более 1,5 Т, 1-2 Тл)
Сверхвысокопольные (напряженность магнитного поля свыше 2 Тл)
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.
Такие магниты обычно собирают из отдельных магнитных «кирпичиков» или стержней. Они могут состоять из нескольких кольцевых магнитов. Выбор
исканирование слоя в МРТ с такими магнитами организуется точно так же, как в МРТ с катушечными магнитами. Используют также постоянные электромагниты с вертикальным полем
истальным сердечником с индукцией от 0,1 до 0,6 Тл. При одинаковой индукции ток подмагничивания
ирасходуемая мощность у электромагнита намного меньше, чем у резистивного магнита
Структурная схема МРТ с постоянным магнитом
1– экранирующая камера, 2 – постоянный магнит, 3
– градиентная катушка, 4 – источник питания градиентной катушки, 5 – радиочастотная катушка, 6 – блок фильтрации, 7 – предварительный усилитель, 8 – радиочастотный передатчик,
9 – крейт – электронный блок управления 10 – ПЭВМ
Резистивные магниты
Резистивные магниты – очень большие электромагниты. 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. Они потребляют большое
количество электроэнергии, и в целях ее экономии |
|
их обычно выключают в перерывах между |
Система Airis (с воздушным |
исследованиями. Их, как правило, открытая |
|
конструкция снижает проблему клаустрофобии. |
сердечником) фирмы Hitachi с полем |
|
0.3Т. |
Резистивные магниты представляют собой систему катушек с конечным сопротивлением, по которым протекает постоянный ток. Они могут создать поле с относительно небольшой индукцией до 0,4 Тл и используются в МРТ, дающих изображения только «протонного» типа. Однако для создания даже такой сравнительно небольшой индукции требуются большие ток и мощность. Причем вся подводимая мощность превращается в тепло, которое необходимо отводить. Именно такие томографы представляет собой наиболее сложную систему, состоящую из большого числа узлов различного назначения и размещенную на большой площади. Это связано со сложной энергетической установкой для питания главного магнита и с системой водяного охлаждения.
При индукции основного поля свыше 0,5 Тл применение резистивного магнита технически и экономически становится невозможным.
Структурная схема МРТ с резистивным магнитом
1 – система охлаждения,
2 – экранирующая камера,
3 – резистивный магнит,
4 – источник питания резистивного магнита, 5 – градиентная катушка, 6 – радиочастотная катушка, 7 – блок фильтрации, 8 – источник питания
градиентной катушки, 9 – предварительный усилитель, 10 – радиочастотный передатчик, 11 – крейт, 12 – ПЭВМ
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.
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.
