核磁共振原理与典型故障分析及维修研究

赵松涛

（大庆龙南医院，黑龙江大庆，163453）

0 前言

在当前的医疗领域，核磁共振是一种常用的医学诊断手段，应用十分普遍，能够帮助医生对患者的病情进行更精准的判断，特别是肿瘤、心脏病及脑血管疾病这些在早期不易被察觉的病症，能够做到及时察觉并确诊。因此，在具体运用核磁共振时，工作人员必须掌握科学的方法，并进行规范的操作。但当前在具体运用核磁共振做分析时，可能会遭遇设备故障，一旦出现仪器故障，轻则会影响到核磁共振诊断的准确性，重则会造成仪器设备的损坏，甚至还会发生安全事故。因此，出于设备安全利用的考虑，加强对仪器设备的检测，及时维修出现的故障做，保证设备的长期性使用就具有十分重要现实意义。

1 核磁共振原理分析

在医院诊疗过程中，要想更好地利用核磁共振辅助医疗检查诊断，避免出现运行故障，作为仪器操作人员，首先必须全面了解核磁共振的原理。

核磁共振主要是由原子核的自旋运动引起的。原子核是带有正电荷的粒子，不能自旋的核没有磁矩，而能自旋的核则带有循环的电流，会产生磁场，形成磁矩（μ）。其计算公式为：μ ＝γP。式中的P 是角动量矩，γ 则是磁旋比，是自旋核的磁矩和角动量矩之间的比值，当自旋核初一磁场中时，除了进行自旋以外，还会围绕着磁场进行运动。而磁共振成像（MRI) 就是利用该原理，将人体置于特殊的磁场当中，然后工作人员利用无线电射频脉冲，激发被检查人体内的氢原子核，引起氢原子核的共振，并吸收脉冲能量。在停止射频脉冲后，人体内的氢原子核会按照特定的频率发出射电信号，同时释放吸收的能量，这些就会被体外的接收器所收录下来，然后经电子计算机进行相应的处理而获得图像。就目前核磁共振具体的利用情况来看，其提供的信息量远远超出“CT”等其他的医学影像成像技术，在疾病的诊断中具有更大的优越性。而且，核磁共振成像是一种磁场成像，在检查的过程中没有任何放射性，对人体没有危害，是一种非常安全的检查手段。

2 核磁共振典型故障及维修策略

当前，在医疗机构运用核磁共振仪器进行具体医疗检查时，偶尔会遇到各种各样的仪器故障，这些故障问题的出现，不仅严重影响到了设备具体利用的效果，同时也威胁到了人员的安全。因此，对核磁共振设备出现的典型故障进行分析，让工作人员了解这些典型故障发生的原因及具体的解决策略，具有十分重要的意义和价值。就目前而言，核磁共振设备常见的典型故障主要包括如下六种。

2.1 网络故障

在医疗机构具体运用核磁共振仪器设备时，经常会遇到网络故障问题，这也是当前核磁共振设备比较典型的一类故障，因此，分析这种故障发生的原因，并探讨有效的解决维修措施具有十分重要的现实意义。就笔者目前掌握的各种资料来分析，当医疗机构中的核磁共振设备发生网络故障时，该设备很大可能会出现死机的现象，无法实现设备的正常运转，而屏幕上也会提出有网络冲突。究其原因，导致设备出现这种情况最大的可能就是该医疗机构内部的网络与核磁共振设备网络主机的IP 地址存在着明显的冲突，从而导致网络故障问题的发生。因此，当发生这一问题时，工作人员应及时调整主机的网络IP 地址，这样就能及时排除故障，确保设备的正常运转了。

2.2 床的进出故障

在医疗机构核磁共振设备具体应用的过程中，还会经常遇到床的进出故障问题，这也是一种比较普遍的故障问题。根据笔者的调查，床的进出故障问题，主要有四种表现形式：第一，床在进出时会产生较大的噪音；第二，床无法正常进出，即床无法进入到舱位；第三，床进入后对人体进行的扫描不全面，这种扫描不全面是指在具体扫描的过程中，可以正常扫描到患者的膝关节以及腰椎等部位，但无法扫描到患者的头部区域；第四，在扫描时出现IMAGE故障，即在扫描的过程中不能显示图像，重启后问题仍然存在。针对第一种故障问题，最大的可能性就是床的位置设置过高，即床位比正常值要高出一部分，因此导致在进出时，床位因为存在着高低运动而导致噪声的出现。针对这一问题，工作人员可以通过机械调整的方式，或者是手动调整的方法，将床的位置降下来，处于正常值的范围内即可；针对床不能正常进出的故障，最大的可能就是引导床进行水平运动的皮带部位出现一定的破损，湖综合室出现皮带脱落的问题，共组哟人牙UN 可进行细致的检查，如果皮带脱落，将其重新上紧即可，如果是皮带破损导致的床无法正常进出，将破损的皮带进行更换即可解决故障问题；针对扫描不完全的故障问题，工作人员需要细致检查头线圈是否出现问题，如果是头线圈出现故障，可进行零部件的更换。如果更换零部件后依然存在故障问题，工作人员需要细致检查PLAG4，如果发现其中一脚PINPLIODE的电压没有变化（-2-30v），可以通过交换X1 和X2，确定哪一部位出现了故障问题，然后对出现故障的位置进行更换处理，即可解决故障问题；针对IMAGE 在扫描时不能显示图像的故障问题，如果重启后问题仍然存在，工作人员需要要重新安装IMAGE。

2.3 扫描图像画面的信噪比较差

在当前医疗机构核磁共振成像中，还存在着图像信噪比较差的故障。在实际生活中，图像的信噪比时衡量该图像质量好坏重要的指标，用来表示解压缩的客观保真度准则。当前部分医疗机构的核磁共振扫描图像，在机器成像图中，有时候会分布不均匀，其中一侧几乎黑得什么都看不到，而另一侧的画面则一切正常。针对这一故障问题，检验维修工作人员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，一项一项把相关的零部件进行替换，然后重启机器，如果重启后仍然如此，则应继续替换。如果重启后设备扫描的图像恢复了正常，则说明故障零件已经被排除了。

在实际维修工作中，针对这一故障问题，检验维修工作人员主要的思路就是逐一进行测试，逐渐缩小故障发生的范围，但运用这一方法，需要检验维修人员扎实掌握设备工作的原理，这样才能在最短的时间内找出发生故障的位置，及时进行维修，从而解决故障问题。

2.4 扫描出来的图像出现斜条伪影

障还包括扫描出来的图像存在着斜条伪影的故障。一旦在实际运用中遇到这种故障问题，工作人员首先应观察系统是否给出错误报警提示，如果没有给出这样的提示，且对设备进行重启后，仍然存在着这种现象，应让检验维修人员进行不同线圈的更换，并细致检查线圈的接口位置是否完全接好，这也是在更换线圈时最容易忽略的小细节，而这一最容易忽略的小细节也是导致斜条伪影出现的主要原因之一。如果更换线圈，并确保线圈接口就是线圈接口完全接好，检验维修人员应细致检查旁边的各个辅助设备是否存有异常的状态，比如静态压力是否在正常的范围之内？磁体间的温度和湿度是否在合理的范围之内，如果均没有问题，则说明故障发生点不在辅助设备上。这时候，检查维修人员应细致检查核磁体所在房间的环境，例如灯光是否正好打在被扫描的物体上，从而导致伪影故障的出现，然后进行电灯泡的更换，然后继续进行扫描操作，看其是否还存在重影故障。此外，检验维修人员还应细致检查屋内是否存在着其他交流电的存在，如果发现存在着其他的干扰物，应及时移走，这样也能保证扫描图像的正常。

2.5 水冷机组故障问题

在医疗机构核磁共振设备具体的利用中，还经常会遇到水冷机组的故障问题。一般来说，遇到水冷机组的故障问题主要表现为两种情况：第一种情况是在春夏季节交换时，随着温度的升高，导致水温也随之升高，而当水温超过20℃时，水冷机组压缩机中的氟利昂低压会出现偏低的情况，即使增加氟利昂，但水温仍然较高；第二种情况是压缩机高压保护开关出现故障问题。在机组出现故障时，工作人员即使重新启动机组，但压缩机高压部门仍呈现不断上升的情况，而且保护开关会在遇到压力时自动断开。针对第一种情况，导致其出现的根本原因在于水循环的水量不够，通过检查水箱，工作人员就会发现其中存有大量的冰，所以，要想解决这一故障问题，需要对相关的设备进行拆卸和清洗处理。针对第二种情况，导致故障发生最大的原因可能是压缩机高压部分的风机没有正常工作。因此，工作人员需要细心对高压部分压缩机线路的连接进行检查，如果线路没有问题，则应该及时更换风机，这样就能有效解决故障问题。

2.6 核磁共振机房空调系统故障

核磁共振设备是一种科技含量极高的仪器，十分精密，对于温湿度的要求都极为严格，如果机房空调系统在温湿度调节方面存在着问题，就会导致核磁共振设备出现不必要的故障。例如：GE 的Signa1.5T 核磁共振仪，当磁体房内的温度高于21℃时，该设备就会出现罢工的现象，而房间内的温度变化往往不易被察觉，一旦温度过高，散热不好，核磁共振设备就容易出现运行故障。此外，温度过低也容易导致核磁共振设备中的半导体材料出现问题。因为核磁共振设备中有较大一部分半导体材料在低温时，性能不稳定，反应会逐渐迟钝。因此，在机房中必须配备温度报警器，当温度超出正常范围值时，就可以通过发出尖锐的报警声，以引起工作人员的注意，及时调整温度，有效避免不必要损失的出现。而湿度问题也是影响核磁共振设备正常运行的重要因素，特别是我国的南方地区，潮湿现象十分明显，如果在施工时没有进行合理的设计，在梅雨季节时，就可鞥因为机房防潮措施不合理，或者不到位，从而导致机器出现运行故障。

3 加强核磁共振设备维护保养的策略分析

3.1 实行“三定”管理制度

要想加强核磁共振设备的维护保养，相关医疗机构首先应实行“三定”管理制度。所谓的“三定”管理制度，就是对MRI设备实行“定机”、“定人”和“定岗”的管理制度，即对于医院MRI 设备的使用，设置专门的操作人员，而且是必须通过专业的考核，拥有该设备操作资格证的人员才能进行实际的操作。

3.2 加强机房设备的管理

针对医疗机构的MRI 系统，在用电设置方面，应使用专线专用的变压器，同时配置稳压电源与不间断电源，并且还要时刻关注使用配电机箱上各种指示灯工作的状况以及报警装置，定时检查射频、谱仪以及梯度部分电源箱的电流接头是否出现松动的现象，并细致检查线路板卡口是否因为长时间开机运行或关机以及受到温度和湿度的影响而出现松动的现象。只有切实加强机房设备的管理，才能确保MRI 系统的正常、稳定运行。

3.3 保持MRI 运行环境的稳定

在医疗机构完成MRI 设备的安装和调试工作后，在机房周围15m 的范围内，不能做出任何一丁点儿的改变，否则都会直接影响到机房中磁场的均匀度。因此，相关医疗机构在完成安装和调试工作后，在核磁机房的周围不能进件新建停车场等具有较强铁磁性建筑环境，也不能在其周围15m 范围内增设输电线以及高频变压器等能够产生大功率电磁辐射的设备，从而保证MRI 运行环境的稳定。

3.4 制定完善的设备使用与维修保养制度

在相关医疗机构中，为了降低MRI 设备运行的成本，提高设备工作的效率，还必须制定完善的适用于维修保养制度，以提升核磁共振成像仪运行及管理的水平。此外，相关医疗机构还要积极借助现代信息技术手段，建设医院内部的信息交流平台，以加强核磁共振设备使用人员、保养人员及维修人员之间信息的交流反馈，同时将维修和保养的记录实现信息共享，从而提升设备维修保养的效率，确保设备的正常、稳定运行。

3.5 加强对维修保养人员的培训

在医疗机构中，要想加强核磁共振设备维修保养的质量，还必须加强对维修保养人员进行必要的培训教育，促使保养在经过教育培训后，能够掌握设备保养的技术，能够在实际工作中能够根据相关工作条例，规范地对设备进行保养。而对于维修人员，则可以通过教育培训，让他们了解涉笔可能遇到的各种故障问题及维修的方法。通过这样加强教育培训的方式，提升相关维修保养工作人员的综合素质，从而确保核磁共振设备的正常、稳定运行，有效避免故障问题的发生。