影響磁共振的幾個(gè)外部因素

夏 瓊，夏紅林

(1.南方醫(yī)科大學(xué) 南方醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像系,廣東 廣州 510515；2.南方醫(yī)科大學(xué) 南方醫(yī)院設(shè)備科，廣東 廣州 510515)

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，磁共振設(shè)備得到飛速發(fā)展，各種新技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，磁共振成像設(shè)備已成為醫(yī)院最先進(jìn)、最昂貴的診斷設(shè)備之一。醫(yī)院花費(fèi)數(shù)千萬元購買磁共振設(shè)備，目的是為了提高醫(yī)學(xué)教研的水平，給醫(yī)院帶來良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)，更希望購買的設(shè)備性能穩(wěn)定、故障率低、圖像質(zhì)量高。然而，由于磁共振成像設(shè)備的特殊性，在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)各種圖像質(zhì)量問題及故障，并且這些圖像質(zhì)量問題及故障大多數(shù)是由外部因素引起的。因此，我們不僅要關(guān)注磁共振成像設(shè)備設(shè)備本身的質(zhì)量，而且要關(guān)注對(duì)磁共振成像設(shè)備有影響的外部因素。

1 周邊環(huán)境因素

磁共振成像設(shè)備的圖像質(zhì)量取決于磁場(chǎng)的均勻性和穩(wěn)定性[1]，我們把導(dǎo)致磁場(chǎng)均勻性和穩(wěn)定性發(fā)生改變的一切因素統(tǒng)稱為磁場(chǎng)干擾，分為靜干擾和動(dòng)干擾兩大類。建筑物中如地面加固的鋼筋、結(jié)構(gòu)梁等屬于靜干擾，一般可通過有源或無源勻場(chǎng)的辦法加以克服。在磁共振成像設(shè)備安裝場(chǎng)所設(shè)計(jì)階段，要盡量對(duì)建筑物所有墻壁、地面、墻柱及磁體基座等結(jié)構(gòu)中鋼材的用量加以限制，一般每平方米鋼筋的質(zhì)量不能超過15 kg[2]。

與靜干擾相對(duì)應(yīng)，將移動(dòng)、變化的磁場(chǎng)干擾源叫做動(dòng)干擾。常見的動(dòng)干擾有兩類，一類是移動(dòng)的鐵磁物體，如汽車、電梯等，另一類是可產(chǎn)生交變磁場(chǎng)的裝置，如變壓器等。它們對(duì)磁場(chǎng)的影響程度取決于各自的重量、距磁體的遠(yuǎn)近以及交變磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。動(dòng)干擾的特點(diǎn)是隨機(jī)性的，很難補(bǔ)償，因而更加有害。在實(shí)際工作中，一段時(shí)間圖像出現(xiàn)偽影，臨床醫(yī)生不滿意，讓工程師去查找原因，卻得不到結(jié)果。過一段時(shí)間，圖像偽影又不存在，這種偽影往往是動(dòng)干擾引起的。

因此，在安裝磁共振之前，應(yīng)認(rèn)真考察和選擇安裝場(chǎng)地，盡量選擇磁環(huán)境良好的場(chǎng)所，避免干擾源對(duì)磁共振成像設(shè)備的影響。

2 射頻屏蔽

磁共振成像的射頻系統(tǒng)由射頻脈沖發(fā)射系統(tǒng)和射頻信號(hào)接收系統(tǒng)組成。發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)射功率高達(dá)數(shù)千瓦，工作時(shí)產(chǎn)生的射頻脈沖波處于電磁波譜的米波段，極易干擾鄰近的無線電設(shè)備。另外，射頻線圈接收的共振信號(hào)為納瓦級(jí)，很容易受干擾而淹沒。因此，為了防止外部環(huán)境和磁共振設(shè)備之間的相互干擾，掃描室需安裝有效的射頻屏蔽。射頻屏蔽一般采用磁通率低、導(dǎo)電率高、易于加工、不易氧化的紫銅板為主材料，組裝成六面屏蔽體。所有連接進(jìn)入掃描室的管線如氧氣管、失超管、風(fēng)管進(jìn)回風(fēng)口、直流照明、控制電線等必須通過安裝在射頻屏蔽上的各種濾波器才能進(jìn)入[3]。射頻屏蔽施工完成后，必須邀請(qǐng)國家認(rèn)可的第三方測(cè)試單位按照國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)屏蔽工程進(jìn)行檢測(cè)，特別是門、觀察窗、波導(dǎo)管和濾波器周圍要重點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，總的要求是各接口處對(duì)15～100 MHz范圍內(nèi)信號(hào)的衰減不低于90 dB[2]。在磁共振成像設(shè)備安裝之前，這些指標(biāo)需要得到第三方測(cè)試單位的確認(rèn)，如果不符合要求，就要對(duì)屏蔽進(jìn)行改進(jìn)。否則，射頻屏蔽不佳，極易產(chǎn)生圖像偽影。

3 冷水機(jī)

磁共振成像設(shè)備的冷水機(jī)一是用于冷卻梯度線圈及梯度放大器[4]。磁共振在掃描時(shí)，梯度線圈及梯度放大器將產(chǎn)生大量的熱量，需及時(shí)散熱。當(dāng)冷水機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，梯度系統(tǒng)溫度升高，圖像出現(xiàn)偽影，當(dāng)溫度升高至一定值時(shí),機(jī)器報(bào)錯(cuò),禁止掃描。二是用于磁體冷卻系統(tǒng)。超導(dǎo)磁共振通常將液氦作為制冷劑,由于液氦易蒸發(fā)，為了減少液氦的蒸發(fā),超導(dǎo)磁共振均采用磁體冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)包括冷頭、液氦、氦壓縮機(jī)、液氦冷屏和冷水機(jī)組,氦壓縮機(jī)主要通過冷頭來維持磁體的低溫狀態(tài),氦壓縮機(jī)采用水冷卻方式,當(dāng)冷水機(jī)組出現(xiàn)故障時(shí),氦壓縮機(jī)會(huì)因?yàn)闇囟壬邎?bào)警而停止運(yùn)行，冷頭也停止工作,機(jī)器報(bào)錯(cuò),禁止掃描。此時(shí)冷屏溫度逐漸上升，輻射漏熱增多，液氦蒸發(fā)率會(huì)成倍增加。如果恰遇液氦處于較低水平，不及時(shí)進(jìn)行處理，甚至?xí)?dǎo)致磁體“失超”。

4 精密空調(diào)

磁共振成像設(shè)備對(duì)工作環(huán)境要求高，要求室溫為(21±3)℃，相對(duì)濕度50%～ 65%[5]。過高或過低的溫度、濕度將導(dǎo)致設(shè)備不能正常工作，溫度過高，系統(tǒng)報(bào)警，停止掃描。濕度過低，會(huì)產(chǎn)生靜電。濕度過高，引起設(shè)備短路，出現(xiàn)故障。常規(guī)做法是購置一套恒溫恒濕精密空調(diào)，此空調(diào)放置在設(shè)備室內(nèi)，既供設(shè)備室使用，同時(shí)也供掃描室使用。空調(diào)進(jìn)風(fēng)必須通過送風(fēng)波導(dǎo)進(jìn)入掃描室，要注意保持空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)的平衡。某醫(yī)院由于空調(diào)系統(tǒng)的故障，導(dǎo)致磁體內(nèi)部體線圈有大量的冷凝水凝結(jié)，不得不更換體線圈等大批零配件，停機(jī)達(dá)20多天，損失慘重。

5 結(jié)束語

綜上所述，外部因素會(huì)影響磁共振成像設(shè)備性能的發(fā)揮，會(huì)影響圖像的質(zhì)量，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的故障。因此，只有排除影響磁共振成像的各類因素，方可確保有效發(fā)揮磁共振成像設(shè)備性能，降低設(shè)備的故障率，獲得高質(zhì)量的圖像,更好地為醫(yī)教研服務(wù)。

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