2) магнит, градиентные и радиочастотные катушки (+)
3) световые детекторы
4) коллиматоры рентгеновских лучей
К основным узлам любого магнитно-резонансного томографа относятся главный магнит, градиентная система и радиочастотные катушки. Главный магнит формирует постоянное статическое поле B0, в котором магнитные моменты ядер водорода ориентируются преимущественно вдоль силовых линий поля. Радиочастотный импульс изменяет это состояние, а последующая релаксация протонов сопровождается возникновением регистрируемого электромагнитного сигнала.
Градиентные катушки создают быстро изменяющиеся линейные изменения магнитного поля по трём пространственным направлениям. Благодаря этому выполняются выбор среза, кодирование частоты и фазы, то есть определяется пространственная локализация сигнала; кроме того, градиенты используются при диффузионно-взвешенной и функциональной МРТ. Радиочастотные катушки могут передавать возбуждающий импульс, принимать ответный сигнал или выполнять обе функции одновременно. Соотношение сигналов релаксации T1, T2 и других параметров формирует контраст изображения.
Рентгеновская трубка, детекторы и коллиматоры относятся к аппаратуре рентгенографии и компьютерной томографии, где изображение создаётся за счёт ослабления ионизирующего излучения. В МРТ ионизирующее излучение не используется: регистрируется радиочастотный сигнал, возникающий от возбуждённых ядер в магнитном поле. Поэтому правильным является сочетание магнита, градиентных и радиочастотных катушек.
| Компонент или система | Основная функция | Связь с формированием изображения | Типичные особенности и ограничения |
|---|---|---|---|
| Главный магнит | Создание постоянного однородного магнитного поля B0 | Обеспечивает ориентацию протонов и определяет рабочую магнитную индукцию | Может быть сверхпроводящим, постоянным или резистивным; неоднородность поля ухудшает качество изображения |
| Градиентные катушки | Изменение магнитного поля по координатам X, Y и Z | Обеспечивают выбор среза и пространственное кодирование сигнала | Высокая скорость переключения необходима для диффузионных и быстрых импульсных последовательностей; сопровождается акустическим шумом |
| Передающая радиочастотная катушка | Генерация радиочастотного импульса на резонансной частоте протонов | Возбуждает ядерную намагниченность и переводит систему в состояние, пригодное для регистрации релаксации | Должна обеспечивать однородное радиочастотное поле в исследуемой области |
| Приёмная радиочастотная катушка | Регистрация индуцированного МР-сигнала | Определяет чувствительность, отношение сигнал/шум и локальное качество изображения | Поверхностные и многоканальные катушки повышают чувствительность и позволяют выполнять параллельное сканирование |
| Компьютерная система управления и реконструкции | Синхронизация импульсов, обработка сигнала и построение изображений | Преобразует зарегистрированные данные в изображения различных взвешенностей | Параметры последовательности определяют контраст, разрешение, длительность исследования и наличие артефактов |
| Рентгеновская трубка и детекторная система | Генерация и регистрация рентгеновского излучения | Формируют рентгеновское или КТ-изображение, но не участвуют в получении МР-сигнала | Не являются компонентами МР-томографа; характерны для методов с ионизирующим излучением |
Конструкция МР-томографа определяет доступные импульсные последовательности, пространственное разрешение и чувствительность к патологическим изменениям. Перед исследованием необходимо учитывать наличие ферромагнитных предметов, имплантов и устройств, совместимость которых с МРТ подтверждена производителем. Отсутствие ионизирующего излучения не отменяет требований магнитной безопасности и контроля радиочастотного нагрева. Контрастные препараты на основе гадолиния являются дополнительным средством визуализации и не относятся к обязательным конструктивным компонентам томографа.