L'uniformité du champ magnétique (homogénéité), également connue sous le nom d'uniformité du champ magnétique, fait référence à l'identité du champ magnétique dans une limite de volume spécifique, c'est-à-dire si les lignes de champ magnétique à travers l'unité de surface sont les mêmes. Le volume spécifique ici est généralement un espace sphérique. L'unité d'uniformité du champ magnétique est le ppm (partie par million), c'est-à-dire la différence entre l'intensité de champ maximale et l'intensité de champ minimale du champ magnétique dans un espace spécifique divisée par l'intensité de champ moyenne multipliée par un million.
L'IRM nécessite un degré élevé d'uniformité du champ magnétique, qui détermine la résolution spatiale et le rapport signal/bruit de l'image dans la plage d'imagerie. La mauvaise uniformité du champ magnétique rendra l'image floue et déformée. L'uniformité du champ magnétique est déterminée par la conception de l'aimant lui-même et par l'environnement extérieur. Plus la zone d’imagerie de l’aimant est grande, plus l’uniformité du champ magnétique peut être faible. La stabilité du champ magnétique est un indice permettant de mesurer le degré de dérive de l’intensité du champ magnétique avec le temps. Pendant la période de la séquence d'imagerie, la dérive de l'intensité du champ magnétique affectera la phase du signal d'écho mesuré répété, entraînant une distorsion de l'image et une diminution du rapport signal/bruit. La stabilité du champ magnétique est étroitement liée au type d’aimant et à la qualité de sa conception.
Les dispositions de la norme d'uniformité du champ magnétique sont liées à la taille et à la forme de l'espace de mesure pris et utilisent généralement l'espace sphérique d'un certain diamètre et le centre de l'aimant comme plage de mesure. Habituellement, la représentation de l'uniformité du champ magnétique est, dans le cas d'un certain espace de mesure, la plage de variation de l'intensité du champ magnétique dans l'espace donné (valeur ppm), c'est-à-dire un millionième de l'intensité du champ magnétique principal (ppm). en tant qu'unité d'écart à exprimer quantitativement, cette unité d'écart est généralement appelée ppm, appelée représentation en valeur absolue. Par exemple, l'uniformité du champ magnétique dans l'ensemble du cylindre d'ouverture de contrôle de balayage est de 5 ppm ; L'uniformité du champ magnétique dans l'espace de la sphère de 40 cm et 50 cm concentrique au centre de l'aimant est respectivement de 1 ppm et 2 ppm. Cela peut également être exprimé comme suit : l'uniformité du champ magnétique dans l'espace cubique de chaque centimètre cube dans la zone de l'échantillon testé est de 0,01 ppm. Quelle que soit la norme, en partant du principe que la taille de la sphère de mesure est la même, plus la valeur ppm est petite, meilleure est l'uniformité du champ magnétique.
Dans le cas d'un appareil IRM de 1,5 t, la fluctuation de dérive de l'intensité du champ magnétique représentée par une unité de déviation (1 ppm) est de 1,5 × 10-6T. En d’autres termes, dans un système 1,5T, une uniformité de champ magnétique de 1 ppm signifie que le champ magnétique principal présente une fluctuation de dérive de 1,5×10-6T (0,0015 mT) sur la base de l’intensité du champ magnétique de 1,5T. Évidemment, dans les équipements IRM avec différentes intensités de champ, la variation de l'intensité du champ magnétique représentée par chaque unité de déviation ou ppm est différente, de ce point de vue, les systèmes à faible champ peuvent avoir des exigences moindres en matière d'uniformité du champ magnétique (voir Tableau 3-1). . Avec une telle disposition, les utilisateurs peuvent utiliser la norme d'uniformité pour comparer facilement des systèmes avec différentes intensités de champ, ou différents systèmes avec la même intensité de champ, afin d'évaluer objectivement les performances de l'aimant.
Avant la mesure réelle de l'uniformité du champ magnétique, il est nécessaire de déterminer avec précision le centre de l'aimant, puis de disposer la sonde de l'instrument de mesure de l'intensité du champ (Gauss mètre) sur la sphère spatiale d'un certain rayon et de mesurer son intensité de champ magnétique. point par point (méthode à 24 plans, méthode à 12 plans), et enfin traiter les données pour calculer l'uniformité du champ magnétique dans l'ensemble du volume.
L'uniformité du champ magnétique changera avec l'environnement. Même si un aimant a atteint une certaine norme (valeur garantie en usine) avant de quitter l'usine, cependant, après l'installation, en raison de l'influence de facteurs environnementaux tels que le (auto)blindage magnétique, le blindage RF (portes et fenêtres), la plaque guide d'ondes (tube), structure en acier entre aimants et supports, matériaux de décoration, luminaires, tuyaux de ventilation, tuyaux d'incendie, ventilateurs d'extraction de secours, équipements mobiles (même voitures, ascenseurs) à côté des bâtiments en haut et en bas, son uniformité va changer. Par conséquent, la question de savoir si l'uniformité répond aux exigences de l'imagerie par résonance magnétique doit être basée sur les résultats de mesure réels au moment de l'acceptation finale. Le nivellement du champ passif et le nivellement du champ actif de la bobine supraconductrice effectués par l'ingénieur d'installation du fabricant de résonance magnétique dans l'usine ou l'hôpital sont les mesures clés pour améliorer l'uniformité du champ magnétique.
Afin de localiser spatialement les signaux collectés lors du processus de balayage, l'équipement IRM doit également superposer le champ magnétique gradient △B avec des changements continus et croissants sur la base du champ magnétique principal B0. Il est concevable que le champ de gradient △B superposé à un seul voxel doive être supérieur à la déviation du champ magnétique ou à la fluctuation de dérive provoquée par le champ magnétique principal B0, sinon cela modifierait ou même annihilerait le signal de positionnement spatial ci-dessus, entraînant des artefacts et réduisant la qualité de l’image.
Plus la déviation et la fluctuation de dérive du champ magnétique généré par le champ magnétique principal B0 sont grandes, plus l'uniformité du champ magnétique est mauvaise, plus la qualité de l'image est faible et plus elle est directement liée à la séquence de compression lipidique (la différence de fréquence de résonance entre l'eau et la graisse dans le corps humain ne sont que de 200 Hz) et le succès de l'inspection par spectroscopie par résonance magnétique (MRS). Par conséquent, l’uniformité du champ magnétique est l’un des indicateurs clés pour mesurer les performances des équipements d’IRM.
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Heure de publication : 28 mars 2024
