MRI 균질성

자기장 균일성이라고도 하는 자기장 균일성(균질성)은 특정 부피 한계 내에서 자기장의 동일성, 즉 단위 면적에 걸쳐 자기력선이 동일한지 여부를 나타냅니다. 여기서 특정 부피는 일반적으로 구형 공간입니다. 자기장 균일도의 단위는 ppm(part permillion), 즉 특정 공간에서 자기장의 최대 자기장 세기와 최소 자기장 세기의 차이를 평균 자기장 세기로 나눈 값에 100만을 곱한 값입니다.

MRI에는 영상 범위 내 영상의 공간 해상도와 신호 대 잡음비를 결정하는 높은 수준의 자기장 균일성이 필요합니다. 자기장의 균일성이 좋지 않으면 이미지가 흐려지고 왜곡됩니다. 자기장의 균일성은 자석 자체의 설계와 외부 환경에 의해 결정됩니다. 자석의 이미징 영역이 클수록 자기장 균일성이 낮아질 수 있습니다. 자기장의 안정성은 시간에 따른 자기장 세기의 드리프트 정도를 측정하는 지표이다. 이미징 시퀀스 기간 동안 자기장 강도의 드리프트는 반복 측정된 에코 신호의 위상에 영향을 미쳐 이미지 왜곡 및 신호 대 잡음비 감소를 초래합니다. 자기장의 안정성은 자석의 종류 및 디자인의 품질과 밀접한 관련이 있습니다.

자기장 균일성 기준의 조항은 측정 공간의 크기와 모양에 관련되며 일반적으로 일정한 직경을 갖는 구형 공간과 자석의 중심을 측정 범위로 사용합니다. 일반적으로 자기장의 균일성을 표현하는 것은 특정 측정 공간의 경우 해당 공간에서의 자기장 세기의 변화폭(ppm 값), 즉 주 자기장의 세기(ppm)의 100만분의 1을 의미한다. 정량적으로 표현하기 위한 편차 단위로 보통 이 편차 단위를 'ppm'이라고 부르는데, 이를 절대값 표현이라고 합니다. 예를 들어, 전체 스캐닝 체크 조리개 실린더 내 자기장의 균일성은 5ppm입니다. 자석 중심과 동심원인 40cm와 50cm의 구 공간에서의 자기장 균일성은 각각 1ppm과 2ppm입니다. 이는 또한 다음과 같이 표현될 수 있습니다: 테스트 중인 시편 영역의 각 입방 센티미터의 입방체 공간에서 자기장의 균일성은 0.01ppm입니다. 규격에 상관없이 측정 구의 크기가 동일하다는 전제 하에, ppm 값이 작을수록 자기장 균일성이 우수함을 나타냅니다.

1.5-tMRI 장치의 경우, 1단위 편차(1ppm)로 표시되는 자기장 세기의 드리프트 변동은 1.5×10-6T이다. 즉, 1.5T 시스템에서 자기장 균일도가 1ppm이라는 것은 1.5T 자기장 세기를 배경으로 주 자기장이 1.5×10-6T(0.0015mT)의 드리프트 변동을 갖는다는 것을 의미한다. 분명히, 서로 다른 자기장 강도를 갖는 MRI 장비에서는 각 편차 단위 또는ppm으로 표시되는 자기장 강도의 변화가 다릅니다. 이러한 관점에서 낮은 자기장 시스템은 자기장 균일성에 대한 요구 사항이 더 낮을 수 있습니다(표 3-1 참조). . 이러한 규정을 통해 사람들은 자석의 성능을 객관적으로 평가하기 위해 균일성 표준을 사용하여 서로 다른 전계 강도를 갖는 시스템 또는 동일한 전계 강도를 갖는 서로 다른 시스템을 쉽게 비교할 수 있습니다.

자기장 균일성을 실제로 측정하기 전에 자석의 중심을 정확하게 결정한 다음 특정 반경의 공간 구에 자기장 강도 측정기(가우스 미터) 프로브를 배치하고 자기장 강도를 측정해야 합니다. 점별로(24 평면법, 12 평면법), 최종적으로 데이터를 처리하여 전체 볼륨 내에서 자기장 균일성을 계산합니다.

자기장의 균일성은 주변 환경에 따라 달라집니다. 자석이 공장 출고 전 일정 기준(공장 보증값)에 도달했더라도, 설치 후에는 자기(자기) 차폐, RF 차폐(도어 및 창문), 도파판 등 환경적 요인의 영향으로 (튜브), 자석과 지지대 사이의 철 구조물, 장식 장식 재료, 조명기구, 환기 파이프, 소방관, 비상 배기 팬, 위층 및 아래층 건물 옆의 이동 장비 (심지어 자동차, 엘리베이터)의 균일성이 변경됩니다. 따라서 균일성이 자기공명영상의 요구사항을 충족하는지 여부는 최종 합격 당시의 실제 측정 결과를 토대로 판단해야 한다. 공장이나 병원에서 자기공명 제조업체의 설치 엔지니어가 수행하는 초전도 코일의 수동 자기장 평준화와 능동 자기장 평준화는 자기장의 균일성을 향상시키는 핵심 조치입니다.

MRI 장비 역시 스캐닝 과정에서 수집된 신호를 공간적으로 위치시키기 위해 주 자기장 B0를 기준으로 연속적이고 증가하는 변화로 경사자장 △B를 중첩해야 합니다. 단일 복셀에 중첩된 그래디언트 필드 △B는 주 자기장 B0에 의해 발생하는 자기장 편차 또는 드리프트 변동보다 커야 한다고 생각할 수 있습니다. 그렇지 않으면 위의 공간 위치 지정 신호가 변경되거나 심지어 소멸되어 아티팩트 및 이미징 품질이 저하됩니다.

주 자기장 B0에 의해 생성된 자기장의 편차 및 드리프트 변동이 클수록 자기장의 균일성이 나빠지고 영상 품질이 낮아지며 지질 압축 시퀀스(B0 사이의 공명 주파수 차이)와 더 직접적인 관련이 있습니다. 인체 내 수분과 지방은 200Hz에 불과하다), 자기공명분광법(MRS) 검사에 성공했다. 따라서 자기장 균일성은 MRI 장비의 성능을 측정하는 주요 지표 중 하나입니다.

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