核磁共振的原理其实很简单。它利用原子核在磁场中的行为来应用于图像。我们先来说说最重要的事情。磁共振成像(MRI)的基础是原子核在磁场中的进动。例如,氢原子核在人体组织中围绕磁场线进动。当这些进动的原子核被射频脉冲激发时,它们会释放能量。这种能量可以被检测并转换成图像。
还有一点,射频脉冲的持续时间非常重要。在我们去年做的项目中,射频脉冲的持续时间约为毫秒。这个计时非常精确,因为如果脉冲太短,可能无法完全激发原子核;如果放置时间太长,就会浪费能量。
一开始我以为只要磁场强,视觉效果就会好,但后来发现事实并非如此。虽然磁场强度很重要,但射频脉冲的频率和强度也必须合适,否则就会出现所谓的“伪影”并影响图像质量。等等,还有一件事。控制射频脉冲的功率也很重要。功率太低,信号就会太弱;如果功率太高,可能对人体有害。
最后,一个容易陷入的陷阱是磁场的不均匀性。用术语来说,它被称为雪崩效应。事实上,前面的一个小延迟就会导致后面的一切崩溃。很多人没有注意到这一点,但这确实是一个陷阱。我认为值得尝试的是在设计和优化核磁共振系统时要特别注意控制磁场的均匀性。