Nam châm vĩnh cửu cho MRI & NMR

Nam châm vĩnh cửu cho MRI & NMR

Thành phần lớn và quan trọng của MRI & NMR là nam châm.Đơn vị xác định loại nam châm này được gọi là Tesla.Một đơn vị đo lường phổ biến khác được áp dụng cho nam châm là Gauss (1 Tesla = 10000 Gauss).Hiện tại, các nam châm được sử dụng để chụp cộng hưởng từ nằm trong khoảng từ 0,5 Tesla đến 2,0 Tesla, nghĩa là từ 5000 đến 20000 Gauss.


Chi tiết sản phẩm

Thẻ sản phẩm

MRI là gì?

MRI là một công nghệ hình ảnh không xâm lấn tạo ra hình ảnh giải phẫu chi tiết ba chiều.Nó thường được sử dụng để phát hiện bệnh, chẩn đoán và theo dõi điều trị.Nó dựa trên công nghệ tinh vi giúp kích thích và phát hiện sự thay đổi hướng trục quay của các proton được tìm thấy trong nước tạo nên các mô sống.

chụp cộng hưởng từ

MRI hoạt động như thế nào?

MRI sử dụng các nam châm cực mạnh tạo ra từ trường mạnh buộc các proton trong cơ thể thẳng hàng với từ trường đó.Khi một dòng điện tần số vô tuyến sau đó được chạy qua bệnh nhân, các proton được kích thích và quay ra khỏi trạng thái cân bằng, căng thẳng trước lực hút của từ trường.Khi tắt trường tần số vô tuyến, các cảm biến MRI có thể phát hiện năng lượng được giải phóng khi các proton sắp xếp lại với từ trường.Thời gian để các proton sắp xếp lại với từ trường, cũng như lượng năng lượng được giải phóng, thay đổi tùy thuộc vào môi trường và bản chất hóa học của các phân tử.Các bác sĩ có thể cho biết sự khác biệt giữa các loại mô khác nhau dựa trên các đặc tính từ tính này.

Để có được hình ảnh MRI, bệnh nhân được đặt bên trong một nam châm lớn và phải giữ yên trong quá trình chụp ảnh để không làm mờ hình ảnh.Các chất tương phản (thường chứa nguyên tố Gadolinium) có thể được tiêm tĩnh mạch cho bệnh nhân trước hoặc trong khi chụp cộng hưởng từ để tăng tốc độ các proton sắp xếp lại với từ trường.Các proton sắp xếp lại càng nhanh, hình ảnh càng sáng.

MRI sử dụng những loại nam châm nào?

Hệ thống MRI sử dụng ba loại nam châm cơ bản:

- Nam châm có điện trở gồm nhiều cuộn dây quấn quanh một hình trụ có dòng điện chạy qua.Điều này tạo ra một từ trường.Khi ngắt điện, từ trường chết.Những nam châm này có chi phí chế tạo thấp hơn so với nam châm siêu dẫn (xem bên dưới), nhưng cần một lượng điện rất lớn để hoạt động do điện trở tự nhiên của dây dẫn.Điện có thể trở nên đắt đỏ khi cần nam châm công suất cao hơn.

-Một nam châm vĩnh cửu chỉ là -- vĩnh cửu.Từ trường luôn ở đó và luôn ở mức tối đa.Do đó, không tốn kém gì để duy trì lĩnh vực này.Một nhược điểm lớn là những nam châm này cực kỳ nặng: đôi khi rất nhiều tấn.Một số trường mạnh sẽ cần nam châm nặng đến mức khó chế tạo chúng.

-Nam châm siêu dẫn cho đến nay được sử dụng phổ biến nhất trong MRI.Nam châm siêu dẫn có phần giống với nam châm điện trở - cuộn dây có dòng điện chạy qua tạo ra từ trường.Sự khác biệt quan trọng là trong một nam châm siêu dẫn, dây liên tục được ngâm trong helium lỏng (ở nhiệt độ lạnh 452,4 độ dưới 0).Mức độ lạnh gần như không thể tưởng tượng này làm giảm điện trở của dây xuống 0, giảm đáng kể nhu cầu điện năng cho hệ thống và giúp hệ thống vận hành tiết kiệm hơn nhiều.

Các loại nam châm

Thiết kế của MRI về cơ bản được xác định bởi loại và định dạng của nam châm chính, tức là MRI dạng đóng, dạng đường hầm hoặc dạng MRI mở.

Nam châm được sử dụng phổ biến nhất là nam châm điện siêu dẫn.Chúng bao gồm một cuộn dây đã được làm siêu dẫn bằng cách làm mát bằng chất lỏng helium.Chúng tạo ra từ trường mạnh, đồng nhất, nhưng đắt tiền và cần được bảo trì thường xuyên (cụ thể là nạp đầy bình helium).

Trong trường hợp mất tính siêu dẫn, năng lượng điện bị tiêu tán dưới dạng nhiệt.Quá trình gia nhiệt này gây ra sự sôi nhanh chóng của Helium lỏng, chất này được chuyển thành một thể tích khí Helium rất lớn (làm nguội).Để ngăn ngừa bỏng nhiệt và ngạt thở, nam châm siêu dẫn có các hệ thống an toàn: ống thoát khí, theo dõi tỷ lệ oxy và nhiệt độ bên trong phòng MRI, cửa mở ra ngoài (quá áp bên trong phòng).

Nam châm siêu dẫn hoạt động liên tục.Để hạn chế các ràng buộc khi lắp đặt nam châm, thiết bị có một hệ thống che chắn thụ động (bằng kim loại) hoặc chủ động (cuộn dây siêu dẫn bên ngoài có trường đối lập với cuộn dây bên trong) để giảm cường độ trường đi lạc.

ct

MRI trường thấp cũng sử dụng:

-Nam châm điện trở, rẻ hơn và dễ bảo trì hơn so với nam châm siêu dẫn.Chúng kém mạnh mẽ hơn nhiều, sử dụng nhiều năng lượng hơn và cần có hệ thống làm mát.

- Nam châm vĩnh cửu, các dạng khác nhau, cấu tạo từ các thành phần kim loại sắt từ.Mặc dù chúng có ưu điểm là rẻ tiền và dễ bảo trì, nhưng chúng rất nặng và cường độ yếu.

Để có được từ trường đồng nhất nhất, nam châm phải được tinh chỉnh (“làm mờ”), một cách thụ động, sử dụng các miếng kim loại có thể di chuyển được hoặc chủ động, sử dụng các cuộn dây điện từ nhỏ phân bố bên trong nam châm.

Đặc điểm của nam châm chính

Các đặc điểm chính của nam châm là:

-Loại (nam châm điện siêu dẫn hoặc điện trở, nam châm vĩnh cửu)
-Cường độ trường sinh ra, đo bằng Tesla (T).Trong thực hành lâm sàng hiện tại, giá trị này thay đổi từ 0,2 đến 3,0 T. Trong nghiên cứu, nam châm có cường độ từ 7 T hoặc thậm chí 11 T trở lên được sử dụng.
-Đồng nhất


  • Trước:
  • Tiếp theo:

  • ứng dụng chính

    Nhà sản xuất nam châm vĩnh cửu và cụm từ tính