放射醫(yī)學(xué)丨【相關(guān)專業(yè)知識(shí)】MRI設(shè)備：附屬設(shè)備構(gòu)造及其特性

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       附屬設(shè)備構(gòu)造及其特性

       MRI設(shè)備的安裝需要考慮磁場(chǎng)對(duì)環(huán)境的影響及環(huán)境對(duì)MR設(shè)備的影響，為了保障MRI設(shè)備正常工作，必須裝備磁屏蔽、射頻屏蔽、冷水機(jī)組及空調(diào)等外圍設(shè)備。

       (一)磁場(chǎng)與環(huán)境的相互影響

       1.磁場(chǎng)對(duì)環(huán)境的影響 MRI磁體產(chǎn)生的邊緣磁場(chǎng)達(dá)到一定程度時(shí)，就可能干擾周圍環(huán)境中磁敏感性強(qiáng)的設(shè)備，使其不能正常工作。邊緣場(chǎng)對(duì)機(jī)械型的儀器和儀表（如鐘表、照相機(jī)等）、磁記錄裝置（如磁卡、攝像機(jī)及計(jì)算機(jī)磁盤驅(qū)動(dòng)器等）、體內(nèi)植入物（如心臟起搏器，離子泵等）及有電真空器件和光電偶合器件的設(shè)備（如顯示器、示波器、心臟監(jiān)護(hù)儀、DSA和CT等）均有一定的影響，在安裝使用這些醫(yī)療設(shè)備時(shí)應(yīng)該考慮所能允許的最大磁場(chǎng)強(qiáng)度以及距磁體中心的最小距離，這種影響通常在5高斯線內(nèi)區(qū)域非常明顯，而在5高斯線以外區(qū)域逐漸減弱，MRI設(shè)備的5高斯線處應(yīng)設(shè)立醒目的警告標(biāo)志。

       2.環(huán)境對(duì)磁場(chǎng)的影響 MRI設(shè)備主磁場(chǎng)的均勻性是MR圖像質(zhì)量的重要保證。磁體周圍環(huán)境的變化會(huì)影響磁場(chǎng)均勻性和穩(wěn)定性，磁場(chǎng)干擾（源）可分為靜干擾和動(dòng)干擾兩大類。建筑物中的鋼梁、鋼筋等鐵磁性加固物或建筑材料就屬于靜干擾，為了減少靜止干擾，在MRI系統(tǒng)的場(chǎng)所設(shè)計(jì)階段，就要盡量對(duì)建筑物所有墻壁、地面、墻柱及磁體基座等結(jié)構(gòu)中鋼材的用量加以限制。移動(dòng)或者變化的磁場(chǎng)干擾源稱為動(dòng)干擾，動(dòng)干擾有移動(dòng)的鐵磁性物體（如輪椅、小汽車）及可產(chǎn)生交變磁場(chǎng)的裝置（如變壓器等），它們對(duì)磁場(chǎng)的影響程度取決于各自的重量、距磁體的遠(yuǎn)近以及交變磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。

       (二)MR設(shè)備附屬設(shè)備

       1.磁屏蔽 磁屏蔽是用高飽和度的鐵磁性材料或通電線圈來包容特定容積內(nèi)的磁力線，不僅防止外部鐵磁性物質(zhì)對(duì)磁體內(nèi)部磁場(chǎng)均勻性的影響，同時(shí)可以大大削減磁屏蔽外部邊緣磁場(chǎng)的分布。磁屏蔽分為有源屏蔽和無源屏蔽。有源屏蔽是指由一個(gè)線圈或多個(gè)線圈組成的磁屏蔽，這些線圈置于主磁場(chǎng)線圈之外，在屏蔽線圈中通以與主磁體線圈反向的電流，產(chǎn)生反向磁場(chǎng)來抵消主磁場(chǎng)的邊緣磁場(chǎng)，從而達(dá)到屏蔽的目的。如果線圈排列合理或電流控制準(zhǔn)確，屏蔽線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)就有可大大削弱邊緣磁場(chǎng)。無源屏蔽是使用鐵磁性屏蔽體包容主磁場(chǎng)達(dá)到磁屏蔽的目的。無源屏蔽有兩種，一種在磁體間的四周墻壁、地基和天花板等六面體中鑲?cè)?～8mm厚的硅鋼板，構(gòu)成磁屏蔽體，如果邊緣磁場(chǎng)的分布僅在某個(gè)方向超出了規(guī)定的限度，則只在對(duì)應(yīng)方向的墻壁中安裝硅鋼板，形成邊緣磁場(chǎng)的定向屏蔽，另一種是在磁體周圍安裝鐵磁材料屏蔽體。

       2.射頻屏蔽 射頻屏蔽是利用屏蔽體對(duì)電磁波的吸收和反射作用，隔斷外界與MRI設(shè)備之間的電磁場(chǎng)耦合途徑，以阻擋或減弱電磁波的相互干擾。通常多采用導(dǎo)電良好的金屬材料作屏蔽體，如鈾皮、銅皮等，并鑲嵌于磁體室的四壁、天花板及地板內(nèi)，以構(gòu)成一個(gè)完整的、密封的法拉第屏蔽體，觀察窗的玻璃間改用銅絲網(wǎng)屏蔽體，地板內(nèi)的RF屏蔽還需進(jìn)行防潮、防腐和絕緣處理。

       所有連接進(jìn)磁體間的管線如照明電線、RF信號(hào)及各種控制電線等必須通過安裝在射頻屏蔽上的各種濾波器才能進(jìn)入，所有進(jìn)出磁體室的送風(fēng)管、回風(fēng)口、氧氣管及失超管等必須通過相應(yīng)的波導(dǎo)管穿過RF屏蔽體。整個(gè)屏蔽體須通過MR系統(tǒng)接地，嚴(yán)禁單獨(dú)接地，接地電阻小于2Ω，屏蔽體對(duì)地絕緣要求大于1000Ω。射頻屏蔽總的要求是各墻面、開口處對(duì)15～100MHz（1.5T設(shè)備）及15～150MHz范圍內(nèi)平面波衰減大于100dB。

       3.水冷機(jī)組 MRI設(shè)備的冷水機(jī)組是為了確保MRI設(shè)備冷頭及梯度系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)所配置的。MRI設(shè)備的冷頭是通過氦壓縮機(jī)致冷，氦壓縮機(jī)采用水冷卻方式，它的散熱器被冷水管包繞，產(chǎn)生的熱量最終由水冷機(jī)組提供的循環(huán)冷水冷卻；梯度系統(tǒng)中梯度放大器及梯度線圈中產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量也是通過水冷機(jī)組的冷水冷卻。MRI設(shè)備所配置的水冷機(jī)組通常為雙機(jī)組，其功率根據(jù)不同機(jī)型MRI設(shè)備氦壓縮機(jī)及梯度系統(tǒng)的產(chǎn)熱量而定。

       4.空調(diào) MRI設(shè)備對(duì)環(huán)境的要求一般為室溫21℃±3℃、相對(duì)濕度40%～65%。根據(jù)不同MRI設(shè)備產(chǎn)熱量配置相應(yīng)功率的空調(diào)，空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)安裝空氣過濾器，使80%以上、大小為5～10μm的塵粒得以濾除，以保持一定的空氣潔凈度。

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