核磁共振原理及典型故障维修分析

【摘要】随着科学技术的发展，核磁共振原理在各个领域广泛应用，其中，核磁共振成像技术就是其在医学领域的应用，可以识别水分子中氢原子信号的分布，进一步来推测水分子在人体内的分布，从而进行人体内部结构的探测，核磁共振成像技术还与临床诊断和生理学医学研究等有密切关系，在帕金森氏症、阿尔茨海默氏症、癌症等疾病的诊断方面，都发挥了非常重要的作用。然而核磁共振的原理究竟是什么，它有哪些典型故障，以及正确的维修方案，下文将一一做阐述。

【关键词】核磁共振原理；核磁共振典型故障；核磁共振典型故障维修分析

一、核磁共振原理

核磁共振其实是一种物理现象，主要是静磁场中的原子核在另一交变磁场作用下发生的物理现象。可事实上，并不是是所有原子核都能产生这种现象，原子核能产生核磁共振现象是因为具有核自旋。原子核自旋产生磁矩，当核磁矩处于静止外磁场中时产生进动核和能级分裂。在交变磁场作用下，自旋核会吸收特定频率的电磁波，从较低的能级跃迁到较高能级。这种过程就是核磁共振。

事实上来说，核磁共振其实主要是由原子核的自旋运动引起的，带正电荷的原子核自转时具有磁性，它在磁场的赤道平面因受到力矩作用而发生偏转，核磁矩绕着磁场方向转动，而核“自转”的速度是不变的。一般情况下，原子核都会带有电荷，原子核自旋往往会产生一个磁矩，原子核的自旋与磁矩的方向相同。

二、核磁共振仪器常见典型故障和维修分析

（一）故障一：用仪器扫描图像是，画面一半清楚，一半模糊

以在医院用仪器扫描人体胸部为例，在机器成像图中，分布不均匀，右侧几乎黑的什么都看不到，而左侧一切正常。

那么，这种情况是怎样形成的呢？由于扫描出来的结果是图像不清楚，质量极差，到底是哪儿出了问题，需要对设备进行逐一的排查，把PF所有的测试项目都做一遍，肯定有一项指标是错误的，假设其他一切测试结果都正常，在做Mars测试时，pci-star结果为not ok，那就是这个部分出了问题，就要开始一一排除，一项项把相关的零件都更换一遍，然后重启机器，如果重启之后，设备扫描得到的图像恢复了正常，那么更换的就是发生故障了的零件。

故障维修分析主要思路是逐一测试，逐渐缩小范围，在对设备工作原理熟知的前提下，采用这种办法一定能很快的找出出故障的地方，及时的维修，解决问题。

（二）故障二：扫描出来的图像出现斜条伪影

遇到这种故障，先观察系统有没有错误报警提示，如果没有，重启机器后如果图像还是这种情况，只好先更换不同的线圈，最容易忽略的小细节，就是线圈接口是否都接好，接触不良也容易导致伪影地出现；如果伪影还是存在，就检查旁边的各辅助设备是否有异常，如果静态压力在正常范围内，而且磁体间的温度、湿度都在合理的范围内，那么问题就不在辅助设备上；核磁体所在的房间也有一定的影响，如房间内的灯光正好打在被扫描的物体上，导致了伪影，更换电灯泡在进行扫描，看是否还有重影；或者有其他交流电的存在，也会干扰扫描出来的效果，比如室内有一些干扰物存在，移走后可能扫描就正常了。

（三）故障三：场地配电柜空气开关跳闸，冷头不启动，液氦挥发

关键是冷头不启动，导致液氦挥发，因此检修前首先必须手动启动冷头，这样做的目的是防止液氦挥发。设备一般一定配有稳压柜，而故障也不是天天发生的，所以应该首先检查配电柜是否完好，先观察配电柜的接头，看它有没有出现松动或者观察是否有缺相错相现象出现， 如果都没有发现异常，接下来则调整空气开关漏电保护值是不是很合理，若经检查后发现保护值在合适范围内，就说明这条思路并没有效果，那问题到底是什么呢？这时候需要用万用表，若万用表检测发现漏电量很大，则需仔细观察ICS里的继电器是否正常工作，有可能在吸合瞬间空气开关容易跳开。手动控制后，保护开关不会跳。由此便可可怀疑这条路回路有问题。

（四）故障四：核磁共振机房空调系统故障

核磁共振是很高科技的东西，一般都较为精密，在机房空调系统中亦是如此，而许多小细节极易引起故障，原因是多方面的，比如房子局部不太干燥，或者结构不是很合理，易诱发故障。仔细分析其中的原因，从机房施工就开始了，一般施工分好几个部门，包括屏蔽施工工程队、土建工程队和空调安装队，往往不是一个密切的整体，配合不是很好，都是各扫门前雪，施工建设效果一定不好。在偏南方地区，潮湿现象更为明显，在施工时并没有很好的考量，要是不幸碰上雨季，防潮措施不到位，机器很容易出故障。

机房温度没有合理控制也是一方面的原因，温度高于适合范围是常见的问题，用精确数字来讲，GE的Signa1.5T核磁共振仪，当磁体房温度高于21摄氏度时就会罢工，而温度往往不易察觉，散热不好也容易损坏机器，因此在机房，温度报警器必不可少，当温度稍高，尖锐的报警声就会引起人的注意，避免不必要的损失。而另一面，温度太低也容易出故障，核磁共振仪里有许多半导体材料，这种材料在温度低时，性质稳定，反应迟钝，因此一定要合理控制机房温度。

小结

总之，核磁共振在给人们带来很大方便的同时，也存在一些或大或小的故障，在面對看似复杂的故障问题时，不能慌乱，要仔细的分析故障所在的地方，最主要的方式就是逐渐缩小范围，一点一点的找出故障所在的地方，进行维修处理，让核磁共振技术更好发挥作用。由于个人学识见识有限，文中有不足的地方，敬请见谅。

参考文献

[1]任艳鸿，苏重清，曾宏.核磁共振维修与维护的几点经验[1][J].医疗卫生装备，2006年09期

[2]于清林.核磁共振原理及典型故障维修[J].中国医学装备，2009年02期

[3]赵喜平.磁共振成像系统的原理及其应用[M].北京：科学出版社，2000.

作者简介

丁冠文（1988年9月-）男，齐齐哈尔北京本科齐齐哈尔医学院附属三院设备科助理工程师医疗器械维修工作.