醫(yī)用核磁共振成像系統(tǒng)的風(fēng)險故障及維護(hù)保養(yǎng)分析

時長軍 韓斌麗 李葉芹

醫(yī)用核磁共振成像系統(tǒng)（MRI）是當(dāng)前最為先進(jìn)的醫(yī)用數(shù)字信息化成像設(shè)備，通過磁場射頻脈沖促使患者體內(nèi)氫核放聲震動以顯示射頻信號，利用計算機(jī)技術(shù)成像以患者掃描區(qū)域的具體情況，該系統(tǒng)中的高對比成像、多參數(shù)成像技術(shù)在臨床中具有十分廣泛的應(yīng)用[1]。MRI是先進(jìn)的醫(yī)用設(shè)備，涉及面廣，利用電磁場、電磁波、射頻場等多種物理原理知識，以主磁場、梯度磁場、中心控制器等為主要組成部分[2]。由于該技術(shù)具有良好的優(yōu)越性因此其市場增長速度快，保證設(shè)備安全穩(wěn)定運行是提升臨床診療質(zhì)量的基本條件，但是在實際應(yīng)用中，MRI系統(tǒng)占地空間較大，運行復(fù)雜，導(dǎo)致其運行存在潛在風(fēng)險，可能導(dǎo)致診斷結(jié)果有較大的誤差，或?qū)颊呒安僮魅藛T造成不良影響。因此本文以MRI系統(tǒng)原理和運行為切入點，對其風(fēng)險和故障進(jìn)行分析，并總結(jié)維護(hù)保養(yǎng)方法以提升其應(yīng)用效果。

1 MRI系統(tǒng)運行風(fēng)險分析

1.1 主磁場風(fēng)險

主磁場主要由靜電磁場組成，為了適應(yīng)臨床應(yīng)用需求其逐漸朝高場強方向不斷進(jìn)展優(yōu)化，雖然能夠進(jìn)一步提升其應(yīng)用質(zhì)量，但是高場強可對鐵磁物體產(chǎn)生巨大吸引力，進(jìn)而造成圖像偽影、扭曲以及運行故障等風(fēng)險[3]。可對磁場磁體造成一定破壞，若病灶周圍存在磁體，受吸引力影響可能導(dǎo)致偏移，進(jìn)而引發(fā)二次損傷，嚴(yán)重時可造成患者傷亡。而扭曲是指磁性物體受磁強場影響向B0方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。若受檢者體內(nèi)含義金屬植入物，在磁場作用下可能切割患者血管或其他組織，造成患者傷亡[4]。偽影的發(fā)生可導(dǎo)致臨床診斷誤診或漏診。

1.2 射頻磁場風(fēng)險

射頻磁場指的是無線電波頻率、磁場頻率超過100 kHz，其可產(chǎn)生電感效應(yīng)，電壓較高可能導(dǎo)致導(dǎo)電物質(zhì)產(chǎn)生電擊反應(yīng)，不僅會對診斷結(jié)果造成不良影響，還可能導(dǎo)致患者產(chǎn)生心理陰影。此外，人體會吸收部分射頻能量并轉(zhuǎn)為熱量，即射頻沉積效應(yīng)，該效應(yīng)產(chǎn)生可增加受檢者對溫度的敏感性，進(jìn)而受到輻射影響[5]。

1.3 梯度磁場風(fēng)險

梯度磁場是主磁場上附加的強度較弱的副磁場，可對主磁場強度進(jìn)行改變，使沿著梯度方向的場強強度存在一定差異，產(chǎn)生多種共振頻率以便于定位。人體內(nèi)不同組織有著不同的核磁共振，梯度磁場能夠進(jìn)行空間定位以減小誤差[6]。其轉(zhuǎn)換迅速，進(jìn)行平面和自選回波序列時會產(chǎn)生噪聲影響聽覺，嚴(yán)重時可導(dǎo)致患者失聰，或產(chǎn)生電流損傷解剖結(jié)構(gòu)。

2 MRI系統(tǒng)故障分析

2.1 電氣系統(tǒng)故障

MRI系統(tǒng)運行需要穩(wěn)定供電，因此需要獨立供電系統(tǒng)便于隨時檢查電力系統(tǒng)運行。若額定電壓不匹配保險絲可能導(dǎo)致電氣系統(tǒng)短路可能對設(shè)備運行造成影響。一般設(shè)備機(jī)房多使用地線，因此需要定期檢查以保證電阻數(shù)值合理。針對“跳閘”情況需要手動將冷頭開啟，避免液氮揮發(fā)，檢查電柜避免其松動或破損[7]。當(dāng)制冷系統(tǒng)中RW5效率過低時肯導(dǎo)致磁體管道結(jié)霜，需要對冷頭和壓縮機(jī)進(jìn)行更換。此外機(jī)房溫度過低可造成核磁共振半導(dǎo)體無法及時發(fā)生反應(yīng)，需要合理控制機(jī)房溫度。機(jī)房環(huán)境溫濕度、光源及通風(fēng)條件異常改變可能導(dǎo)致設(shè)備硬件變性引發(fā)故障，例如冷機(jī)、壓縮機(jī)故障，壓縮機(jī)高壓開關(guān)異常、油水管路堵塞等。同時季節(jié)改變可導(dǎo)致水溫變化，引發(fā)氟利昂低壓最終導(dǎo)致水循環(huán)過濾異常等[8]。

2.2 運行故障

設(shè)備安裝錯誤可能導(dǎo)致運行故障，例如移動床無法進(jìn)出，無法掃描頭部等，需要對床位運行系統(tǒng)進(jìn)行檢查。MRI系統(tǒng)啟動或重啟時出現(xiàn)掃描面無反應(yīng)情況，可能原因為計算機(jī)關(guān)閉異常所致，需要對計算機(jī)連接、射頻放射運行情況進(jìn)行檢查，重新連接計算機(jī)后將備份軟件對原文件進(jìn)行覆蓋，并重啟設(shè)備。若發(fā)生掃描面正常運行是圖像無法重建或突然消失，可能與磁盤受損有關(guān)[9]。射頻和梯度系統(tǒng)運行時可能因為系統(tǒng)結(jié)合空間內(nèi)梯度發(fā)生相位編碼成像所致。掃描是有報錯提示可能與射頻放大器發(fā)射管受損有關(guān)。掃描時第一序列無異常，第二序列無法獲取圖像可能與SC掃描柜中三塊板受損有關(guān)。

2.3 圖像故障

信號采集過程包括圖像采集、圖像重建以及圖像后處理等步驟，采集系統(tǒng)中含有放大器、連接線、濾波板等設(shè)備，采集圖像時可能發(fā)生異常。存儲掃描數(shù)據(jù)量過大可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫滿載，無法存儲新數(shù)據(jù)，可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。每臺MRI系統(tǒng)設(shè)備的運行均只需進(jìn)行鼠標(biāo)動作，因此進(jìn)行故障排除分析時需要逐漸縮小排除范圍，尤其是進(jìn)行掃描時可能發(fā)生圖像部分清楚、部分模糊等故障，此時可開展PF測試和Mars測試[10]。圖像中有斜條偽影時可重啟設(shè)備，若重啟后故障未解決，可對線圈接口進(jìn)行檢查避免因接觸不良導(dǎo)致偽影。同時可檢查輔助設(shè)備靜態(tài)壓、磁體間溫濕度等是否有異常情況，還可以對設(shè)備機(jī)房內(nèi)是否有對磁體產(chǎn)生不良干擾的物體。若接收信號偏低導(dǎo)致無法檢測時可以檢查頻率信號強度是否正常，受檢者體位是否合理。

3 MRI系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)

3.1 維持運行環(huán)境

機(jī)房內(nèi)應(yīng)避免放置大型、鐵磁性較強的變壓器等物體，避免圖像質(zhì)量下降。關(guān)好屏蔽門避免外界射頻對磁體空間產(chǎn)生干擾。保證機(jī)房良好通風(fēng)，避免掃描床微震動以免圖像質(zhì)量下降。機(jī)房內(nèi)溫度應(yīng)維持在21℃～25℃，避免過高或過低的溫度影響中頻率不均勻或系統(tǒng)無法控制[11]。工作人員需要每日定時檢測機(jī)房溫度，保證空調(diào)正常運行，定期對過濾網(wǎng)進(jìn)行更換避免灰塵堵塞。

3.2 冷卻系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)

日常工作中避免觸碰磁體罐真空閥，利用輔助設(shè)備和冷頭對傳熱進(jìn)行抑制，定時檢查液氦并及時補充，保證磁體線圈處于超導(dǎo)狀態(tài)。同時水冷機(jī)組中需要注入適量蒸餾水以避免結(jié)垢，以防水流緩慢影響散熱造成壓縮機(jī)損壞。過濾氦氣中的油霧時使用活性炭，長期使用可導(dǎo)致活性炭吸附能力下降，油霧會在冷頭污染管中凍結(jié)導(dǎo)致活塞磨損，需要定期更換吸附器。維持冷機(jī)溫度在19℃～21℃，超過該區(qū)間應(yīng)調(diào)整水箱水位和更換過濾器[12]。日常工作中應(yīng)記錄溫度，對管路水壓間檢查以保持設(shè)備運行穩(wěn)定。

3.3 磁場系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)

線圈磁共振信號十分重要，因此不可疊放，保證輕拿輕放擺放線圈，針對電纜、插頭避免擠壓或踩踏，避免其使用時發(fā)生接觸不良或信噪比下降等情況，操作線圈時需要小心水平方向拔插。部分線圈屬于分體式形式，需要圈口連接兩部分線圈，連接時應(yīng)使用酒精紗布對插頭進(jìn)行清潔避免連接協(xié)調(diào)失敗。防塵凈化是維持設(shè)備良好散熱的關(guān)鍵，需要定期檢查散熱系統(tǒng)的運行，清潔過濾網(wǎng)上的灰塵。本文針對MRI系統(tǒng)的原理以及各個組成部分的風(fēng)險、故障原因進(jìn)行了分析，同時總結(jié)了多種維護(hù)保養(yǎng)設(shè)備的方法，使操作人員能夠快速明確故障原因并采取措施解決故障，增強操作人員的風(fēng)險識別能力和意識，加強設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)，日常工作中做好預(yù)防檢查和保護(hù)干預(yù)，盡量規(guī)避運行故障，提升MRI系統(tǒng)工作效率和運行效率。