磁共振成像設備又稱為磁共振成像儀，常用醫用磁共振成像儀通常由靜磁場、梯度系統、射頻系統、計算機系統及其他輔助設備五部分構成。MR掃描設備根據磁體的形成可分為永磁型（天然磁石構成）、電磁型及超導型三種，根據磁場的強度可分為高場、中場及低場，高場是指1.0T（Tesla，1T=10 000高斯）以上的，低場是指0.3T以下的，其余為中場的。目前高場和低場的使用最為普遍。低場主要用鐵磁性合金做成，而高場磁體則用鈮鈦合金線圈浸在密閉的液氦容器中做成，由于液氦的消耗要定期補充，所以成本和維持費用較高。

MRI的成像系統涵蓋了MR信號采集與數據采集和處理及其圖像顯示兩部分。MRI設備中MR信號采集部分包括靜磁場系統（主磁體）、梯度磁場系統（梯度線圈）、射頻系統（射頻發射器及MR信號接收器）、供電部分，這些部分負責了MR信號產生、檢測和編碼；而其余部件包括了模數轉換器、計算機、磁盤和磁帶機等，則負責數據的處理、圖像重建、顯示和存儲。它的結構可以參考圖1-3-1。其中關鍵為靜磁場系統、梯度磁場系統、射頻系統與計算機圖像的重建系統。

靜磁場系統性能的好壞直接決定了磁場強度、均勻度與穩定性，并影響MRI圖像質量，是磁共振成像系統的關鍵部件。通常用產生靜磁場的磁體類型來表明MRI設備的類型，目前有常導型、超導型與永磁型三種類型的磁體。

線圈由銅、鋁線繞成，磁場強度可以達到0.15～0.3T，均勻度可以滿足MR成像的基本要求，但是耗電量大。

由磁性物質制成的磁磚所構成，質量較重，磁場強度偏低，磁場強度可以達到0.4T，磁場均勻度可滿足基本要求，且使用這種磁體價格相對低廉且無復雜的附加設備。

線圈由鈮鈦合金線繞成，磁場有0.5T、1.0T、1.5T、3.0T等，用液氦冷卻，均勻度很高，但造價較高。由于超導磁體的高場磁共振能提供較強的成像信噪比，能夠反映出BOLD效應造成的磁共振信號微弱變化，所以，通常在精神影像檢查和研究中，應該采用3.0T甚至以上場強的磁共振成像儀。

梯度系統包括產生梯度磁場的梯度線圈和相關的電路。其功能是系統提供線性度滿足要求的，可快速開關的梯度場，對磁共振信號進行空間編碼，決定層面位置和成像層面度；在梯度回波和其他一些快速成像序列中，梯度場的翻轉還起著射頻激發后自旋系統的相位重聚，產生回波信號的作用；在成像系統沒有獨立的均場線圈的場合，梯度線圈可兼用于對磁場的非均勻性校正，因此、梯度系統是MRI設備的核心部件之一。

梯度場系統產生的磁場強度僅有主磁場的數百分之一，為人體磁共振信號空間定位的三維編碼提供了可能。這個系統共有三個線圈，產生 x、 y、 z三個方向的梯度場，并由驅動器在掃描過程中快速改變磁場的方向和強度，形成了任意方向的梯度場，快速完成三維編碼。梯度系統不僅從掃描速度上，也從空間分辨率上限制著整個MRI系統性能的改善。另一方面，它的性能還同掃描脈沖序列中梯度脈沖波形的設計有關，一些復雜序列的實現也取決于梯度。系統對梯度的要求概括起來就是梯度場強、切換率及爬升率和易于控制。特別是對于需要動態采集腦功能影像的磁共振設備，由于磁共振快速圖像信號的采集是依賴于快速切換梯度的平面回波成像序列，對梯度的強度切換率及爬升率都有很高的要求。

在磁共振成像設備中，射頻系統負責實施射頻（radio frequency，RF）激勵并接收和處理射頻信號，即MR信號。射頻系統不僅要根據不同掃描序列的要求編排組合并發射各種翻轉角的射頻脈沖，還要接收成像區域內共振核的磁共振信號。磁共振信號只有微伏（μV）的數量級，因而射頻接收系統的靈敏度、放大倍數、抗干擾能力都要非常高。

射頻系統由射頻發射器與射頻接收器和控制電路等設備組成。射頻發生器通過產生臨床檢查中不同的脈沖序列，來激發人體內共振核MR信號。主要包含射頻振蕩器、發射門、脈沖功率放大器和射頻發射線圈。射頻振蕩器根據拉莫進動關系產生不同中心頻率（磁共振核的種類可包括 ¹H、 ³¹P、 ³He、 ²³Na、 ¹³C等，針對不同核，磁共振射頻系統的中心頻率和射頻線圈是不一樣的）。發射門和脈沖功率放大器負責將工程機發出的射頻信號放大并加載于射頻發射線圈上。射頻發射線圈向人體發射射頻脈沖，使人體產生磁共振。射頻接收器則用來接收MR信號，并進行放大?？刂齐娐穭t提供各種脈沖序列，以便精確控制信號的發送和接收。射頻接收線圈用于接收弛豫時發出的射頻信號。通常接收到的信號強度決定于接收線圈內的有效容積和線圈與人體的距離。為取得更好的信噪比，針對人體的不同部位，設計有不同的專用線圈。

這部分設備的作用與X射線CT中的計算機圖像重建部分相似。首先接收射頻接收器送來的信號，經模數轉換器（A/D Converter）把模擬信號轉變成數字信號，然后送入計算機中存儲然后進行累加運算。經過累加運算后的MR信號采用二維傅里葉變換進行處理，得到具有相位和頻率特征的MR信號。然后根據觀測層面各體素的空間對應關系，經計算機運算與處理，得出了層面圖像數據，就完成數字圖像的重建工作。最后經過D/A轉換，添加到圖像顯示器。按照信號的大小用不同的灰度等級顯示出所想觀測的層面圖像。

直觀的以人體內部結構成像為主的磁共振不能滿足精神影像的需求。進行精神影像檢查除了上述所說的磁共振成像必需部件以外，還需要能夠進行腦功能磁共振成像的額外設備。功能磁共振技術基于不同的生理學原理可分為任務態fMRI和靜息態fMRI，其中任務態fMRI需要在成像時通過某種刺激裝置給受試者呈現設計好的刺激任務，進而得到受試者對該刺激的腦激活圖。這就要求除處理基本的成像設備與脈沖序列外，還要有能夠提供刺激的裝置。另外，刺激呈現還要具有較高的時間分辨率，并且要和功能圖像采集實現精確的時間同步，所以也需要有與磁共振成像進行時間同步的接口，甚至人機互動的接口。引發人腦功能活動主要是通過對人的感官系統進行刺激來進行，可實現的五種基本感官包括視覺、聽覺、嗅覺、味覺和皮膚觸覺，都可以通過相應裝置施加特定刺激作用。在精神影像的檢查和研究中，因為在人類受到的外界神經刺激中視覺刺激占了絕大部分，進入大腦的信息70%以上是通過視覺系統接收的，視覺系統的刺激可以通過文字、圖片、動畫傳達給人具體、直觀、豐富的信息，作為探索大腦的記憶、思維、情感等高級功能，也是針對性誘發精神障礙狀態下大腦特異響應活動的手段，因此通常精神影像所采用的主要是視覺刺激這一模式。

精神影像磁共振所使用的視覺刺激裝置常見的有反射式和直視式兩種。反射式刺激裝置的實現通常利用磁共振兼容的投影儀，將計算機產生的視覺刺激內容，也就是圖片或視頻顯示在磁體腔前面或后面的投幕布上，或者直接顯示在磁共振兼容的LCD顯示屏上，幕布或顯示屏上的畫面通過固定在頭部線圈上的棱鏡或平面鏡將其反射到受試者的視野中。這種方案構造比價簡便，實現成本相對較低，所以被fMRI設備供應商應用廣泛。但是，由于頭線圈放置反射鏡的空間區域較小，受試者容易受到干擾，實驗時間較長時，受試者容易走神，視線偏離屏幕，降低實驗的可靠性。同時，這種方式由于畫面難于實現左右眼分視，所以無法實現3D的視覺呈現效果。直視式視覺刺激裝置使用光纖傳像束傳導視覺刺激的畫面。光纖傳像束由玻璃纖維或塑料制成，通過特殊的投射裝置將畫面實像投射到光纖傳像束的輸入端，通過特制的無磁直角目鏡對另一端進行觀察，可以使受試者直接通過貼近眼睛的鏡筒觀看畫面。由于目鏡鏡筒對周圍視野的遮蔽，避免了其他無關刺激的干擾，提高了實驗可靠性。但是此方案結構復雜，技術難度較大，成本較高。此外，為了提高任務態fMRI實驗的可靠性，獲得除影像外更多的信息，可以采用磁共振兼容的眼動系統。眼動系統利用紅外照明在眼球虹膜上形成的反射斑和瞳孔的位置，可以實時地監視受試者眼睛的視線，一方面獲得跟精神障礙有關的眼動行為的信息，另一方面也可監視受試者對視覺刺激接受的情況。

目前，配合磁共振的商用視覺刺激裝置產品很多，國內外都有供應商，實驗室和醫院可獨立于磁共振設備采購后安裝配合磁共振使用。除了反射式視覺刺激儀，過去基本由國外高端fMRI設備供應商提供的直視式磁共振兼容視覺刺激儀在國內已經研制成功，部分指標達到國際先進水平。