GE HDxt 1.5T磁共振梯度线圈更换

钱德军唐从森

GE HDxt 1.5T磁共振梯度线圈更换

钱德军①唐从森①

梯度系统是磁共振最重要的硬件之一，是由梯度线圈、梯度放大器、数模转换器、梯度控制器以及梯度冷却装置等构成。梯度线圈是整个梯度系统的核心，每一扫描序列中梯度信号通过梯度控制器传递给梯度放大器后产生特殊波形的脉冲电流信号给梯度线圈，从而生成扫描序列所需的梯度磁场。因梯度线圈电流较大，处于常导工作状态，所以需专用的冷却装置进行冷却。

梯度线圈由X轴、Y轴、Z轴3个线圈构成。梯度线圈是特殊绕制的线圈，通电后线圈头侧部分产生的磁场与主磁场方向一致，因此磁场相互叠加，而线圈足侧部分产生的磁场与主磁场方向相反或相同，因此磁场相互叠加，梯度线圈的中心磁场强度保持不变。其主要功能：进行MRI信号的空间定位编码；产生MR回波(梯度回波)；施加扩散加权梯度场；进行流动补偿；进行流动液体的流速相位编码。梯度线圈的主要性能指标包括梯度场强和切换率，决定磁共振扫描的快慢[1]。

1 故障案例

1.1 故障现象及判断

机器停止扫描报“The X axis current distorsion”错误。初步判断为X轴梯度放大线圈故障，关闭系统切断PDU电源后约10 min，将X轴放大器与Y轴放大器对调(GE磁共振X、Y、Z三个放大器模块相同可以互换)，互换时应注意将GP3与相应放大器模块的连接线一并同时对应互换。互换后重新开机，扫描机器仍然报“The X axis current distorsion”，表明原X轴梯度放大器正常。关机进一步检查，用万用表欧姆档分别测量梯度柜X、Y、Z三梯度放大器输出端电阻，发现X输出端电阻为兆欧极，而Y、Z为导通状态。分析为兆欧极电阻为放大器的输出端内阻，断开一根X梯度线，进一步测量为开路，确认为X方向梯度线圈断裂。

1.2 梯度线圈的更换

GE磁共振梯度线圈位置位于磁体和RF线圈之间(如图1所示)，其外层用环氧树脂密封，质量约为1000 kg。出厂时各部位已安装好，呈整体结构。现场更换时因超导磁体已“注入”电流立磁，需用专业无磁工具方能更换梯度线圈。

图1 磁共振横截面示意图

(1)损坏件拆除。拆除梯度线圈分为两步：扫描床体磁体内部分、磁体前后部分部件拆除；RF体线圈与梯度线圈的拆除。①主要拆除磁体后侧架子(REAR PEDESTAL，REAR PEDESTAL)与机身连接上方的扫描床体和下方RF发射与接受线。同时需拆除通风管与磁体内照明光纤，最后小心移开REAR PEDESTA；②使用GE公司拆装梯度线圈的专业工具，先拆除RF体线圈两侧的DD线和头体RF发射连接线，并从扫描洞内移开体线圈，将损坏线圈移至专用运输车上[2]。

(2)新配件安装。与拆卸过程相反：①安装好新的梯度线圈子，安装RF体线圈与床体；②安装好REAR PEDESTAL部分，按照安装手册仔细连接好电路。在拆除与安装过程中一定要使用无磁工具操作，切忌使用“铁质”工具，特别是靠近磁体操作时尤为注意，确保人员与设备的安全。

2 系统调试

(1)梯度场在强切换时会在扫描区产生微小的交变磁场，从而在人体内产生涡流效应。因此更换后梯度线圈必须做“Eddy Current Calibration”以重新校正涡流效应补偿参数。

(2)梯度磁场另一个功能是为主磁场提供匀场功能。更换新的梯度线圈后，其空间位置和原梯度线圈必然有一些细小的变化，所以新的梯度线圈必须运行系统“High Order Shim”给予重新匀场。

(3)因新的梯度线圈不可能与原线圈子安装位置完全重合，故扫描区坐标也需重新校正[3-4]。

3 小结

(1)梯度线圈开路可参照的维修经验和实用理论较少，但梯度线圈作为磁共振中的核心部件，出现类似故障的概率很低，且更换价格昂贵。作为医学工程技术人员在日常的维护保养中一定要注意梯度线圈冷却系统是否工作正常，冷却液是否有突然下降现象[5]。

(2)梯度线圈是用环氧树脂密封绝缘并固定，线圈内交变电流使其主磁场中受洛伦兹力的作用，从而产生机械振动，较大幅度的振动有可能导致线圈断裂，这一机械振动也是磁共振扫噪音的振源。梯度线圈表面无法观察内部线圈环绕结构，有条件可以用工业X光探伤机，寻找内部线圈断裂位置，剖开环氧树脂焊接后重新密封，则有可能修理好损坏的梯度线圈，为医院节约维修费用。

[1]杨正汉,冯逢,王宵英.磁共振成像技术指南[M].北京:人民军医出版社,2007:7-10.

[2]柯勇强.GE Signa Excite 1.5T双梯度核磁共振两例故障分析[J].医疗装备,2008,21(10):62.

[3]石明国.医学影像设备学[M].北京:高等教育出版社,2006:377-392.

[4]孙世介,胡丽春,李维真.GE SIGNA 0.5T磁共振数据采集故障和处理三例[J].放射学实践,2002,17(5):411.

[5]赵喜平.磁共振成像[M].北京:科学出版社,2004: 123-307.

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2014.11.049

1672-8270(2014)11-0131-02

R197.39

B

钱德军,男,(1974- ),硕士，高级工程师。江苏省建湖县人民医院医学工程部，从事医疗设备的维护与管理工作。

2014-03-03

①江苏省建湖县人民医院医学工程部 江苏 建湖 224700