医用磁共振成像设备安全管理研究

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医用磁共振成像原理很复杂，简单归纳为磁共振成像(MRI)设备是利用射频电磁波(RF)对置于磁场中含有自旋不为零的氢原子核的物质进行激励，发生核磁共振(NMR)，用感应线圈采集共振信号，经处理，按一定数学方法，建立数字图像的系统。与其他医用设备相比，医用磁共振成像设备有着自身的结构特点，因此其安全管理也要从设备的构成原理出发，根据结构特点来制定出科学合理的安全管理方案。

1静磁场系统的安全管理

静磁场系统中的磁体是医用磁共振成像设备的主体，它能够让人体内的氢原子排列整齐产生纵向磁化矢量，为产生共振提供必要的条件。因此，为了能够确保最后的呈现足够的清晰，磁体的磁场强度必须达到一定的强度。目前医用磁共振成像设备的磁体主要采用的是开放式结构，其射频发射线圈由螺旋管型改进为平面型，并且在考虑到射频磁场均匀性和发射效率的基础上，采用了正交射频发射线圈。在医用NMR设备的实际操作中，首先要做的就是对磁体系统进行磁场均匀度调整，用高斯计测出有效视野内各点的磁场强度，以便对其非均匀性进行调整。磁场均匀度在MRI中要求很高，磁场不均匀会产生信号丢失以及空间畸变，图像质量就会降低。现代医用NMR设备引入超导磁体线圈来调节检查腔内达到均匀磁场。结合以上特点，特提出了如下安全管理措施。首先，对于静磁场系统出现的在强磁场作用下，铁磁性物体以一定的速度投向磁体的问题，即抛射物效应。这种情况下静磁场的磁体很容易受到损坏，从而导致磁体所产生的主磁场会延伸到磁体的外界。所以必须绝对禁止患者和操作者身上具有铁磁性物体，不然就会在磁场的作用下出现位移或者倾倒，使患者身体受到损害。冷却剂泄漏。超导型MRI设备一般用液氦和液氮作冷却剂，当发生失超或容器破裂时，可能造成冷却剂泄漏。正常情况下泄漏的冷却剂有专用管道排出，但也有可能发生意外而进入检查室，其危险性有：超低温冷却剂引起人员冻伤；液氦和液氮的直接伤害。液氦本身具有毒性，液氮虽然无毒但是可引起局部空间氧气含量降低而造成人员窒息。对此两类问题我们可以根据医用NMR设备的相关参数标准时刻观察设备的实际运行参数，如物体质量参数、物体磁导率参数、磁场的强度参数等来判断是否会产生投射效应，确保能够第一时间发现问题，停止设备运转并根据参数对比找出问题原因。其次，由于接受线圈收集到射频噪声、磁场强度不均匀、屏蔽不好等因素导致的最终成像出现伪影现象。对于这一问题可以根据原有的扫描数据进行甄别，最为根本的方法是检查线圈的接口是否完好。如果在线圈接口完好的情况下出现伪影，那么就需要更换不同的线圈。如果在更换线圈之后伪影现象仍旧存在，就需要对医用NMR设备及其运行环境进行整体性检查，如辅助设备是否有异常，磁体间的温度、湿度等是否达标，干扰物的存在等。

2梯度磁场系统的安全管理

梯度磁场是医用核磁共振成像设备的重要组成部分，其运行状况的好坏与否和图像质量有着最为直接的影响。从理论上来说，梯度磁场系统其实是静磁场系统的一个子系统，两者都是磁场系统，但是由于磁场强度以及稳定性要求的不同，使得梯度磁场系统成为独立于静磁场系统的磁共振成像设备构件。一般情况下，梯度磁场系统的磁场强度并不是稳定不变的，而是会随着空间的变化而变化，人体组织的不同会对磁场有着细微的影响，这也是医用核磁共振成像设备能够准确得到人体组织图像的关键所在。从这一特性出发，梯度磁场系统的安全管理措施如下：梯度磁场系统最容易出现的问题就是最终的成像一半清楚，一半模糊，对于此问题需要对医用磁共振成像设备进行逐一的排查，把PF所有的测试项目都做一遍，其中肯定有一项测试指标和标准指标有着明显的区别。例如在其他测试指标完全正常的情况下，如果在做Mars测试的时候，pci-star测试的结果为notok的时候，那么就说明这个部分出现了问题。在确定问题方向之后，把相关的零件更换一遍，然后重启机器。主要思路是通过逐一测试来缩小范围，这种维护方法虽然较为麻烦，但是如果能够熟悉医用NMR设备的系统结构和工作原理的话，也是能够迅速地找到故障地方，从而及时有效地解决问题。

3射频场系统的安全管理

射频场系统是医用磁共振成像设备的最基本组成部分，其包括发射和接受两个部分。其中发射部分主要包括发射接收接口板、合成板、发射板等部件，接收部分主要包括头线圈、体线圈和膝关节线圈等部件。在实际操作中，由于该系统的电路部件较多，大功率触点多，而且切换频繁，触点容易损坏，因此出现故障的概率也较高。射频场系统出现故障一般表现在每个新患者的射频校正失败，常提示没有射频信号。对此问题可以首先用频谱仪检查线圈是否调谱，中心频率是否存在偏离现象，中心频率的增益如何。一般来说，医用磁共振成像设备在经过一段时间的使用之后，射频场系统的电容电感值都会发生一定的改变，从而对中心频率造成一定的影响，导致发射接收效率降低。其次使用频谱仪顺着发射通道检查各部件的衰减情况，正常情况下从频谱仪发出的信号经过射频系统的各个部件之后，其信号衰减应当保持在0.6dB左右，如果超过了这一数值，那么就要检查各个接头是否连接紧密。在接头连接紧密的情况下如果信号衰减数值仍旧过大，那就需要对系统进行分步检查来找到故障点。通过以上两种办法一般来说能够有效解决大多数射频场系统的常见故障问题。保管好射频线圈是一个非常重要环节，通常可按功能分类保管和按适用范围分类保管，方便维护和使用。

作者:蒋国祥 单位:云南省文山州人民医院

参考文献：

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