设备管理_磁共振成像仪的基本结构与安全教材

磁共振成像仪的基本结构与安全 MRI基本原理 难以理解 非常重要 非常重要 学习MRI前应该掌握的知识 电学磁学量子力学高等数学 初中数学初中物理加减乘除平方开方 一 MRI扫描仪的基本硬件构成 一般的MRI仪由以下几部分组成主磁体梯度系统脉冲系统计算机系统其他辅助设备 1 主磁体 分类磁场强度磁场均匀度 MRI按磁场产生方式分类 永磁 电磁 常导 超导 主磁体 0 35T永磁磁体 1 5T超导磁体 按磁体的外形可分为开放式磁体封闭式磁体特殊外形磁体 OpenMark3000 MR按主磁场的场强分类MRI图像信噪比与主磁场场强成正比低场 小于0 5T中场 0 5T 1 0T高场 1 0T 2 0T 1 0T 1 5T 2 0T 超高场强 大于2 0T 3 0T 4 7T 7T 高斯 gauss G Gauss 1777 1855 1高斯为距离5安培电流的直导线1厘米处检测到的磁场强度 德国著名数学家 于1832年首次测量了地球的磁场 5安培 1厘米 1高斯 地球的磁场强度分布图 特斯拉 Tesla T NikolaTesla 1857 1943 奥地利电器工程师 物理学家 旋转磁场原理及其应用的先驱者之一 1T 10000G 主磁场的均匀度MRI要求磁场高度均匀 空间定位需要频谱分析 各种代谢物之间的共振频率相差极小 脂肪抑制 脂肪和水分子中的氢质子共振频率很接近 2 梯度系统 作用 空间定位产生信号其他作用梯度线圈性能的提高 磁共振成像速度加快没有梯度磁场的进步就没有快速 超快速成像技术 梯度 梯度磁场 梯度磁场的产生 Z轴方向梯度磁场的产生 3 脉冲线圈 脉冲线圈的作用如同无线电波的天线激发人体产生共振 广播电台的发射天线 采集MR信号 收音机的天线 脉冲线圈的分类按作用分两类激发并采集MRI信号 体线圈 仅采集MRI信号 激发采用体线圈进行 绝大多数表面线圈 按与检查部位的关系分体线圈表面线圈第一代为线性极化表面线圈第二代为圆形极化表面线圈第三代为圆形极化相控阵线圈第四代为一体化全景相控阵线圈 接收线圈与MRI图像SNR密切相关接收线圈离身体越近 所接收到的信号越强线圈内体积越小 所接收到的噪声越低 3D FFEMatrix512 512FOV2 5cm 利用2 3cm显微线圈采集的指纹MR图像 4 计算机系统及谱仪 数据的运算控制扫描显示图像 5 其他辅助设备 空调检查台激光照相机液氦及水冷却系统自动洗片机等 MRI的安全性和禁忌症 安全 认识MR对患者的损伤 认识MR技师可采用哪些方法减轻对患者的损伤 目的 Safeexamination Safety 对患者的损伤听力损伤金属面部和眼部起搏器内部损伤 听力 Safety 金属 Safety 面部和眼部 Safety 起搏器 Safety 内部损伤 Safety 不要将金属带进扫描间 安全 MR技师在允许任何人 不仅仅是患者 进入扫描间前都要筛查严防任何禁忌发生的可能性 安全 YOU 磁共振成像的安全性 铁磁性投射物体内植入物梯度场噪声孕妇的MRI检查不良心理反应及其预防 常见铁磁性投射物 典型的铁磁性投射物含有铁的成分 但镍和钴等元素也具有较强的铁磁性 非铁磁性物品虽然不产生投射效应 却能形成金属伪影而干扰图像 外科手术器械 氧气瓶 医疗仪器 担架 轮椅等 小刀 金属拉链 钮扣 指甲刀 钢笔 钥匙 硬币 手表 打火机 手机 助听器等 MRI室应建立一整套安全防范措施 磁共振成像的安全性 铁磁性投射物体内植入物梯度场噪声孕妇的MRI检查不良心理反应及其预防 体内植入物 MRI受检者体内的各种铁磁性物体会在磁力和磁扭矩的作用下发生移位或倾斜MRI的射频电磁波有可能使植入体内的某些电子设备失灵 体内植入物 通过各种渠道置入体内并长期驻留体内的异物 弹片 铁砂 假牙 动脉夹 人工股骨头 起搏器 人工心脏瓣膜 电子耳蜗 药物泵 避孕环等是最常见的体内植入物 非铁磁性植入物患者可接受MRI检查 但会产生严重的金属伪影 铁磁性植入物患者一般来说不宜接受MRI检查 研究表明 大约1 3的体内植入物将在静磁场中发生偏倚或移位 但不见得把所有铁磁性植入物都看作MRI禁忌症 体内植入物的安全性 MRI对铁磁性体内植入物的影响主要表现在以下几个方面 位置变化 功能紊乱 局部升温 强磁场可使脑动脉瘤治疗中放置的动脉夹移动甚至脱落 静磁场和RF场都可能干扰人工心脏起搏器使其失效或停搏 金属异物的预检查 眼内的金属异物被拉出时容易造成伤害 已经有眼内金属异物致盲的报告 体内可能存留诸如弹片 金属屑 铁砂等金属碎片患者的危险性决定于它们在体内的位置 透视或拍片是对金属异物进行预检查的一种既敏感又廉价的方法 在X线片上可发现小到0 1mm的金属异物 磁共振成像的安全性 铁磁性投射物体内植入物梯度场噪声孕妇的MRI检查不良心理反应及其预防 梯度场噪声 MRI装置的音频噪声可分为静态及动态两种 静态噪声是由于磁体冷却系统即冷头的工作而引起的噪声 一般比较小 动态噪声即梯度场噪声 指扫描过程中由梯度场的不断开启或关闭而形成的 由于的主磁场的存在 梯度线圈工作时将产生很强的洛仑兹力 使线圈载体在梯度场转换期间发生剧烈振荡 从而产生扫描时的特殊噪声 梯度场噪声 系统的静磁场越高 梯度上升速度越快或梯度脉冲的频率越高 它发出的噪声就会越大 1 0 2 0T时 梯度场达到25mT m时 噪声可高达110dB 心理伤害是可诱发癫痫和幽闭恐惧症 生理伤害是暂时性听力下降或永久性听力损害 磁共振成像的安全性 铁磁性投射物体内植入物梯度场噪声孕妇的MRI检查不良心理反应及其预防 孕妇的MRI检查 MRI是否有致畸作用一直是一个有争议的话题 建议 在妊娠的头3个月谨慎应用 MRI检查 孕期的工作人员对MRI电磁场的接触也应受到限制 一般来说 活动范围要尽量在1mT线 10高斯线 以外 以避免接受MRI产生的小剂量慢性辐射 磁共振成像的安全性 铁磁性投射物体内植入物梯度场噪声孕妇的MRI检查不良心理反应及其预防 不良心理反应及其预防 MRI检查中 由于磁体孔洞比较狭小 加之梯度场噪声的干扰 患者可能出现焦虑 恐慌或情绪低落等心理反应 甚至诱发幽闭恐惧症 需要采取以下措施来降低其发生率 事先向患者讲解MRI检查的特殊性 如磁体孔洞的大小及梯度场的噪声水平等 允许被检者的亲属或朋友进入磁体室陪同 不良心理反应及其预防 改变体位 仰卧位改为俯卧位 头先进改为脚先进 提供MRI兼容耳机并播放音乐 在磁体孔洞内设置镜片或反光镜 分散病人注意力 扫描中同病人保持对讲等某种类型的通讯联系 禁忌