醫用核磁共振成像系統的風險故障及維護保養分析

時長軍 韓斌麗 李葉芹

醫用核磁共振成像系統（MRI）是當前最為先進的醫用數字信息化成像設備，通過磁場射頻脈沖促使患者體內氫核放聲震動以顯示射頻信號，利用計算機技術成像以患者掃描區域的具體情況，該系統中的高對比成像、多參數成像技術在臨床中具有十分廣泛的應用[1]。MRI是先進的醫用設備，涉及面廣，利用電磁場、電磁波、射頻場等多種物理原理知識，以主磁場、梯度磁場、中心控制器等為主要組成部分[2]。由于該技術具有良好的優越性因此其市場增長速度快，保證設備安全穩定運行是提升臨床診療質量的基本條件，但是在實際應用中，MRI系統占地空間較大，運行復雜，導致其運行存在潛在風險，可能導致診斷結果有較大的誤差，或對患者及操作人員造成不良影響。因此本文以MRI系統原理和運行為切入點，對其風險和故障進行分析，并總結維護保養方法以提升其應用效果。

1 MRI系統運行風險分析

1.1 主磁場風險

主磁場主要由靜電磁場組成，為了適應臨床應用需求其逐漸朝高場強方向不斷進展優化，雖然能夠進一步提升其應用質量，但是高場強可對鐵磁物體產生巨大吸引力，進而造成圖像偽影、扭曲以及運行故障等風險[3]。可對磁場磁體造成一定破壞，若病灶周圍存在磁體，受吸引力影響可能導致偏移，進而引發二次損傷，嚴重時可造成患者傷亡。而扭曲是指磁性物體受磁強場影響向B0方向發生偏轉。若受檢者體內含義金屬植入物，在磁場作用下可能切割患者血管或其他組織，造成患者傷亡[4]。偽影的發生可導致臨床診斷誤診或漏診。

1.2 射頻磁場風險

射頻磁場指的是無線電波頻率、磁場頻率超過100 kHz，其可產生電感效應，電壓較高可能導致導電物質產生電擊反應，不僅會對診斷結果造成不良影響，還可能導致患者產生心理陰影。此外，人體會吸收部分射頻能量并轉為熱量，即射頻沉積效應，該效應產生可增加受檢者對溫度的敏感性，進而受到輻射影響[5]。

1.3 梯度磁場風險

梯度磁場是主磁場上附加的強度較弱的副磁場，可對主磁場強度進行改變，使沿著梯度方向的場強強度存在一定差異，產生多種共振頻率以便于定位。人體內不同組織有著不同的核磁共振，梯度磁場能夠進行空間定位以減小誤差[6]。其轉換迅速，進行平面和自選回波序列時會產生噪聲影響聽覺，嚴重時可導致患者失聰，或產生電流損傷解剖結構。

2 MRI系統故障分析

2.1 電氣系統故障

MRI系統運行需要穩定供電，因此需要獨立供電系統便于隨時檢查電力系統運行。若額定電壓不匹配保險絲可能導致電氣系統短路可能對設備運行造成影響。一般設備機房多使用地線，因此需要定期檢查以保證電阻數值合理。針對“跳閘”情況需要手動將冷頭開啟，避免液氮揮發，檢查電柜避免其松動或破損[7]。當制冷系統中RW5效率過低時肯導致磁體管道結霜，需要對冷頭和壓縮機進行更換。此外機房溫度過低可造成核磁共振半導體無法及時發生反應，需要合理控制機房溫度。機房環境溫濕度、光源及通風條件異常改變可能導致設備硬件變性引發故障，例如冷機、壓縮機故障，壓縮機高壓開關異常、油水管路堵塞等。同時季節改變可導致水溫變化，引發氟利昂低壓最終導致水循環過濾異常等[8]。

2.2 運行故障

設備安裝錯誤可能導致運行故障，例如移動床無法進出，無法掃描頭部等，需要對床位運行系統進行檢查。MRI系統啟動或重啟時出現掃描面無反應情況，可能原因為計算機關閉異常所致，需要對計算機連接、射頻放射運行情況進行檢查，重新連接計算機后將備份軟件對原文件進行覆蓋，并重啟設備。若發生掃描面正常運行是圖像無法重建或突然消失，可能與磁盤受損有關[9]。射頻和梯度系統運行時可能因為系統結合空間內梯度發生相位編碼成像所致。掃描是有報錯提示可能與射頻放大器發射管受損有關。掃描時第一序列無異常，第二序列無法獲取圖像可能與SC掃描柜中三塊板受損有關。

2.3 圖像故障

信號采集過程包括圖像采集、圖像重建以及圖像后處理等步驟，采集系統中含有放大器、連接線、濾波板等設備，采集圖像時可能發生異常。存儲掃描數據量過大可能導致數據庫滿載，無法存儲新數據，可能導致數據丟失。每臺MRI系統設備的運行均只需進行鼠標動作，因此進行故障排除分析時需要逐漸縮小排除范圍，尤其是進行掃描時可能發生圖像部分清楚、部分模糊等故障，此時可開展PF測試和Mars測試[10]。圖像中有斜條偽影時可重啟設備，若重啟后故障未解決，可對線圈接口進行檢查避免因接觸不良導致偽影。同時可檢查輔助設備靜態壓、磁體間溫濕度等是否有異常情況，還可以對設備機房內是否有對磁體產生不良干擾的物體。若接收信號偏低導致無法檢測時可以檢查頻率信號強度是否正常，受檢者體位是否合理。

3 MRI系統維護保養

3.1 維持運行環境

機房內應避免放置大型、鐵磁性較強的變壓器等物體，避免圖像質量下降。關好屏蔽門避免外界射頻對磁體空間產生干擾。保證機房良好通風，避免掃描床微震動以免圖像質量下降。機房內溫度應維持在21℃～25℃，避免過高或過低的溫度影響中頻率不均勻或系統無法控制[11]。工作人員需要每日定時檢測機房溫度，保證空調正常運行，定期對過濾網進行更換避免灰塵堵塞。

3.2 冷卻系統維護保養

日常工作中避免觸碰磁體罐真空閥，利用輔助設備和冷頭對傳熱進行抑制，定時檢查液氦并及時補充，保證磁體線圈處于超導狀態。同時水冷機組中需要注入適量蒸餾水以避免結垢，以防水流緩慢影響散熱造成壓縮機損壞。過濾氦氣中的油霧時使用活性炭，長期使用可導致活性炭吸附能力下降，油霧會在冷頭污染管中凍結導致活塞磨損，需要定期更換吸附器。維持冷機溫度在19℃～21℃，超過該區間應調整水箱水位和更換過濾器[12]。日常工作中應記錄溫度，對管路水壓間檢查以保持設備運行穩定。

3.3 磁場系統維護保養

線圈磁共振信號十分重要，因此不可疊放，保證輕拿輕放擺放線圈，針對電纜、插頭避免擠壓或踩踏，避免其使用時發生接觸不良或信噪比下降等情況，操作線圈時需要小心水平方向拔插。部分線圈屬于分體式形式，需要圈口連接兩部分線圈，連接時應使用酒精紗布對插頭進行清潔避免連接協調失敗。防塵凈化是維持設備良好散熱的關鍵，需要定期檢查散熱系統的運行，清潔過濾網上的灰塵。本文針對MRI系統的原理以及各個組成部分的風險、故障原因進行了分析，同時總結了多種維護保養設備的方法，使操作人員能夠快速明確故障原因并采取措施解決故障，增強操作人員的風險識別能力和意識，加強設備維護保養，日常工作中做好預防檢查和保護干預，盡量規避運行故障，提升MRI系統工作效率和運行效率。