影响磁共振的几个外部因素

2014-04-11夏红林

实验技术与管理 2014年7期

夏琼，夏红林

(1.南方医科大学南方医院医学影像系,广东广州 510515；2.南方医科大学南方医院设备科，广东广州 510515)

随着科学技术的进步，磁共振设备得到飞速发展，各种新技术得到广泛应用，磁共振成像设备已成为医院最先进、最昂贵的诊断设备之一。医院花费数千万元购买磁共振设备，目的是为了提高医学教研的水平，给医院带来良好的社会效益和经济效益；同时，更希望购买的设备性能稳定、故障率低、图像质量高。然而，由于磁共振成像设备的特殊性，在实际应用中经常出现各种图像质量问题及故障，并且这些图像质量问题及故障大多数是由外部因素引起的。因此，我们不仅要关注磁共振成像设备设备本身的质量，而且要关注对磁共振成像设备有影响的外部因素。

1 周边环境因素

磁共振成像设备的图像质量取决于磁场的均匀性和稳定性[1]，我们把导致磁场均匀性和稳定性发生改变的一切因素统称为磁场干扰，分为静干扰和动干扰两大类。建筑物中如地面加固的钢筋、结构梁等属于静干扰，一般可通过有源或无源匀场的办法加以克服。在磁共振成像设备安装场所设计阶段，要尽量对建筑物所有墙壁、地面、墙柱及磁体基座等结构中钢材的用量加以限制，一般每平方米钢筋的质量不能超过15 kg[2]。

与静干扰相对应，将移动、变化的磁场干扰源叫做动干扰。常见的动干扰有两类，一类是移动的铁磁物体，如汽车、电梯等，另一类是可产生交变磁场的装置，如变压器等。它们对磁场的影响程度取决于各自的重量、距磁体的远近以及交变磁场的强弱。动干扰的特点是随机性的，很难补偿，因而更加有害。在实际工作中，一段时间图像出现伪影，临床医生不满意，让工程师去查找原因，却得不到结果。过一段时间，图像伪影又不存在，这种伪影往往是动干扰引起的。

因此，在安装磁共振之前，应认真考察和选择安装场地，尽量选择磁环境良好的场所，避免干扰源对磁共振成像设备的影响。

2 射频屏蔽

磁共振成像的射频系统由射频脉冲发射系统和射频信号接收系统组成。发射系统的发射功率高达数千瓦，工作时产生的射频脉冲波处于电磁波谱的米波段，极易干扰邻近的无线电设备。另外，射频线圈接收的共振信号为纳瓦级，很容易受干扰而淹没。因此，为了防止外部环境和磁共振设备之间的相互干扰，扫描室需安装有效的射频屏蔽。射频屏蔽一般采用磁通率低、导电率高、易于加工、不易氧化的紫铜板为主材料，组装成六面屏蔽体。所有连接进入扫描室的管线如氧气管、失超管、风管进回风口、直流照明、控制电线等必须通过安装在射频屏蔽上的各种滤波器才能进入[3]。射频屏蔽施工完成后，必须邀请国家认可的第三方测试单位按照国家标准对屏蔽工程进行检测，特别是门、观察窗、波导管和滤波器周围要重点进行测试，总的要求是各接口处对15～100 MHz范围内信号的衰减不低于90 dB[2]。在磁共振成像设备安装之前，这些指标需要得到第三方测试单位的确认，如果不符合要求，就要对屏蔽进行改进。否则，射频屏蔽不佳，极易产生图像伪影。

3 冷水机

磁共振成像设备的冷水机一是用于冷却梯度线圈及梯度放大器[4]。磁共振在扫描时，梯度线圈及梯度放大器将产生大量的热量，需及时散热。当冷水机出现故障时，梯度系统温度升高，图像出现伪影，当温度升高至一定值时,机器报错,禁止扫描。二是用于磁体冷却系统。超导磁共振通常将液氦作为制冷剂,由于液氦易蒸发，为了减少液氦的蒸发,超导磁共振均采用磁体冷却系统。冷却系统包括冷头、液氦、氦压缩机、液氦冷屏和冷水机组,氦压缩机主要通过冷头来维持磁体的低温状态,氦压缩机采用水冷却方式,当冷水机组出现故障时,氦压缩机会因为温度升高报警而停止运行，冷头也停止工作,机器报错,禁止扫描。此时冷屏温度逐渐上升，辐射漏热增多，液氦蒸发率会成倍增加。如果恰遇液氦处于较低水平，不及时进行处理，甚至会导致磁体“失超”。

4 精密空调

磁共振成像设备对工作环境要求高，要求室温为(21±3)℃，相对湿度50%～ 65%[5]。过高或过低的温度、湿度将导致设备不能正常工作，温度过高，系统报警，停止扫描。湿度过低，会产生静电。湿度过高，引起设备短路，出现故障。常规做法是购置一套恒温恒湿精密空调，此空调放置在设备室内，既供设备室使用，同时也供扫描室使用。空调进风必须通过送风波导进入扫描室，要注意保持空调系统进风和回风的平衡。某医院由于空调系统的故障，导致磁体内部体线圈有大量的冷凝水凝结，不得不更换体线圈等大批零配件，停机达20多天，损失惨重。