磁共振检查以及体内植入物的安全性

2014-01-11 06:08陈克敏潘自来姚侃敏杨燕敏
中国医学计算机成像杂志 2014年5期
关键词:铁磁性饰物植入物

陈克敏 潘自来 姚侃敏 宋 琦 杨燕敏

磁共振检查自1980年代初期开始应用于临床后,由于其无X线辐射,软组织分辨率高,可直接进行多平面成像,特别是所用检查序列和参数多,信息量大,并可进行相关的功能性检查,使其应用逐年增加,使用范围不断扩大。近年来随着磁共振设备和技术的进展和普及程度的增加,特别是3.0T MR的大量应用,磁共振检查的数量和应用范围将进一步增加,另一方面随着临床治疗的进展,各种新技术不断涌现,特别是支架等体内植入物应用的增多,磁共振检查的安全性已越来越受到关注和重视。

磁场对人体的影响

目前临床上常用的MR设备多为0.2~3T场强,美国FDA的指南认为临床上使用的MR设备在8T及以内,对成人无明显的危险性和不良影响,超过8T场强的人体检查应获相关的伦理通过和有被检查者的知情同意,目前已有一些志愿者在9.4T MR上进行检查的相关报道,也未见明显的不良反应[1]。人体在上述允许的静磁场短期暴露观察中无明显的生物效应损害发生,但目前尚无长期暴露在静磁场中对人体影响的系统报告。由于梯度场的快速切换,将产生导电组织的感应电流,并可刺激神经和肌肉及产生一定的影响。但梯度场和生物组织作用后产生的潜在影响,通常由梯度场频率、磁通量最大密度,平均通量密度,存在谐波频率等诸多因素作用而成,从目前临床应用的梯度场使用情况来看通常对人体无明显的不适合不良作用。从理论上讲,MR的激发射频将施加能量给被检查的人体组织,会使人体组织的温度升高,通常这种温度升高与特异性吸收率(SAR)成正比,而SAR与射频脉冲的频率、类型、带宽、重复时间、线圈类型、组织大小、组织器官形态等诸多因素有关,目前在整体SAR达到6.0w/kg及以下时,对人体的生理调节未见有明显的不良影响。

MR噪声和幽闭恐惧症

MR检查在成像过程中,由于梯度磁场和射频脉冲规律性的开启和关闭,造成梯度线圈的规律性振动而形成噪声,目前使用的0.2~4.0T的MR设备,其噪声范围在82~93dB,一般不会对人体产生有害的影响,但某些病人也可产生短暂性的听力降低,烦躁和不适,通常均可恢复,适当使用耳塞可帮助降低噪声10~30dB,因此在作MR检查时推荐使用耳塞。MR检查时的噪声与检查的层厚、视野、重复时间及回波时间等有关,因此适当选择参数对降低噪声也会有有一定的帮助。MR的噪声还与MR设备的硬件及构造有很大的关系,近年来设备厂商在降噪方面作了很多的努力,新的MR设备其产生的噪声也较前有了明显的降低。

MR检查时病人被置于MR检查设备内狭长的空间中,少数患者会产生恐惧和不适感,个别甚至躺在检查床上被推入检查磁体内时,会因恐惧而不能耐受,出现害怕,心情烦躁,胸闷不适,不能坚持而退出检查,这就是幽闭恐惧症。发生这种情况的相对少见,其原因可以是多方面的,磁体内孔径小而狭长,加上检查时间相对较长,容易引起心理上的不适感,可通过对病人进行疏导,或有人在检查室内进行陪待及进行心理学治疗等手段来进行帮助,会减少这种情况的发生。

体表饰物和纹身

体表饰物包括耳环、项链,特别是一些体表穿孔后佩带的一些宝石类制品和饰物,这些饰物包括铁磁性的、非铁磁性的、非金属材料的饰物,那些带铁磁性或导电的饰物可能会在磁场下引起移位,产生刮伤,产热而引起灼伤,因此那些佩有饰物的患者在做MR检查时应尽可能去除饰物,对那些不能移除的饰物应进行告知,并用纱布和绷带等将饰物固定和将其与皮肤隔开,以防引起伤害。纹身和永久性的美容装饰,包括永久性的眼影等,由于这些纹身和永久性的眼影等会在皮肤内植入一些颜料的粉末,以保存这类图案等,而这些植入的粉末可为铁磁性和非铁磁性的,如是铁磁性的,有可能会引起皮肤的灼伤,应在检查前予以了解和询问,以免发生灼伤及其他意外[2]。

妊娠妇女和胎儿

近年来随着MRI检查应用的增多,其他已被用于妊娠时的胎儿评估,胎盘检测及胎儿异常的检查,关于妊娠妇女的检查安全性问题,至今尚未有大案例的临床研究资料报道,但现有的临床和实验室资料表明,妊娠妇女做MRI检查,没有发现有明显的不良影响,包括是否会引起畸形、生长发育延迟及听力损害等,对于参与MRI检查的工作人员,包括技师、医师、护师及其他相关医务人员,在妊娠期间参与MRI检查工作,现有的调查资料显示,和正常人群相比,并不增加各种危险性和显示有明显的不良影响,包括流产、早产及胎儿发育延迟等。目前大家的共识是妊娠妇女做MRI检查应有其临床检查需要的指证,并考虑到胚胎对外界环境的敏感性,3个月以内的胎儿不应做MRI检查。

关于飞弹事件的预防

磁共振室内由于存有强大的静磁场,应严密预防铁磁性工具和医疗设备等的进入,否则铁磁性物体和磁体的撞击将产生严重的后果,如装修机房的工具,带有铁磁性的推车、氧气罐等,笔者曾遇到装修机房的铁锤靠近磁体引起对磁体撞击和医用小推车进入MR检查室撞击MR机引起MR机损害的事件,幸好无人员在MR机上,不然造成人员的损伤,其后果则更为严重。另外,病人进入MR机房进行检查前一定去除衣服上所有的铁磁性物质和佩带的首饰等,曾有病人存留在衣服内的硬币未取出,带入MR机房,引起硬币被磁体吸引而飞出,这些都会引起对人体和机器的损害。因此在MR机房和周围应有清楚的标识,禁止铁磁性物质的带入,病人进入MR检查室前一定要详细询问相关情况和去除带的铁磁性物件和饰物等。

MR对比剂和副作用

做MR检查时,在某些场合,为了更好地明确病变性质,常需做增强检查,目前用于MR的对比剂主要有钆剂、锰剂和铁剂等,最常用的为钆剂。MR对比剂一般为大分子络合物结构。MR对比剂的不良反应与CT碘对比剂相比,通常要少很多,文献报道其发生率约为0.07%~2.4%,大多为轻微反应,如注射部位的发冷、轻度恶心、头痛、热感,或在注射部位的疼痛等,属于过敏反应的发生率,不同文献的报道约为0.004%~0.7%,皮疹、荨麻疹等最为常见。严重的过敏反应的发生率约为0.001%~0.01%,根据2000万例MRI对比剂的应用统计,有55例发生过敏性休克,但迄今为止,文献报道认为与MRI对比剂有相关的致死病例仅为1例。因此MR对比剂的使用还是相当安全的,但MR对比剂的使用仍需签署知情同意书,应详细了解可能会发生的不良反应,特别是要做好应急预案,对可能发生的不良反应和过敏进行及时的干预、抢救[3]。

肾源性系统性纤维化(NSF)是肾功能障碍病人发生皮损伴多器官受累的系统性疾病。一旦发生,目前尚无有效的治疗方法。目前的资料表明,肾源性系统性纤维化与使用含钆的磁共振对比剂有关,是一钆对比剂的不良反应,但这类疾病通常只发生在终末期肾病病人,使用了钆对比剂后。正常人群使用钆对比剂尚无发生肾源性系统性纤维化的报道,因此对于患有严重肾功能不良疾患的病人在做MRI检查时应避免使用钆剂。

心脏起搏器、除颤器和电子耳蜗

磁场对心脏起搏器和埋入式除颤器会有较大的影响,主要是其某些元器件存有铁磁性,除了电磁干扰外,磁场可能会引起起搏器元件的损害,起搏器和插入电极的移位,其设定程序的改变和不可控,诱发导联电极和产生异常电流,引起室颤和局部灼伤等,这些均可给病人带来很大的风险,因此置有心脏起搏器的病人和埋入式心脏除颤器的病人应严禁进入MRI机房,以防出现意外。近年来也有关于新型起搏器的报道,相对于过去的起搏器,由于其弱磁性,其在1.5T以下的磁共振机进行检查时可无明显的危险性。因此对这类病人是否可做MRI检查,应查阅其起搏器型号并咨询生产厂商是否可做MRI检查[4]。电子耳蜗一般均有铁磁性的复合物作为外置磁体,并在患者头颅内植入射频线圈。因此,MRI的磁体其磁场可对电子耳蜗的正常工作产生干扰,并会损害电子耳蜗内的元器件,也可能会引起电子耳蜗产热,产生热损害,因此植入电子耳蜗的病人应严禁进入MRI检查室,以防止电子耳蜗的损坏和患者发生组织损伤。

人工心脏瓣膜大多没有铁磁性,但检查前也应查看置入瓣膜型号和说明书,由于磁场可能引起的扭曲力相对于心脏搏动的血流冲击要小的多,一般认为置入心脏瓣膜后,可做MR检查。

骨科植入物

骨科植入物目前已广泛应用于骨关节损伤和相关的骨科矫形手术,如植入钢板、钢针(图1,2)、螺钉、各种人工关节等,这些植入物大多为非铁磁性的,或部分有少量弱磁性,且由于在术中已被牢固地固定在骨骼和韧带、肌腱上,通常不会引起移动,所以是安全的,但植入物部位在做MRI检查时可产生伪影[5],会影响植入物周围组织的观察。当然对植入人工关节的病人,其做头颅MRI检查,图像质量是不会受影响的。某些骨科手术时作固定用的金属板和金属线,由于可存有导电性,也有也有一些关于部分产生热感的报道。

图1 跟骨骨折内固定OSag T2 fs FSE。

图2 脊柱内固定OSag T1 FSE。

植入支架、弹簧圈、滤器、动脉夹及人造血管等

目前在心血管疾病的治疗中,血管内支架的应用已相当普及,另外用于血管内栓塞和封堵的弹簧圈,预防血栓的滤器等也很常用,这类体内植入物的植入者能否做MRI检查,是否在做MRI检查时会引起支架的移位,扭曲变形及造成血管的破裂等已越来越受到大家的关注,由于目前用于支架等制作的多为钛合金和其他合成材料,为非铁磁性和微弱磁性,因此目前认为这类支架等植入物置入人体后可以进行MRI检查,一般推荐在支架等植入6周后做MRI检查更为安全,这时支架等植入物与血管等已有更好的吻合,不论是裸支架还是药物支架,目前认为在3.0T MR或以下场强的MR机上进行检查是安全的[6]。动脉瘤夹和血管止血夹大多为合金制作,具有弱磁性,目前认为置入颈动脉夹等在做MR时是安全的,也有少数可存有磁性,在强磁场中有可能引起变形和移位,应在检查前明确动脉瘤夹的型号和可否做MR检查[7]。

外科和介入所用器材

临床各种穿刺活检应用的增多,包括各种磁共振导向下的相关治疗(图3),如引流、射频、微波、无水酒精注射等治疗,所用穿刺定位针、导丝、导管和所用的射频、微波设备均应是非铁磁性的,不然在强磁场下带铁磁性的穿刺针可发生移位和误伤,导丝也可移位,带有铁磁性的辅助设备可引起撞击,具有很大的危险性,因此在磁共振检查室内进行磁共振导向下的各种手术,其各种器材和设施应保证无铁磁性。目前已有专门用于磁共振导向下进行介入手术的各类穿刺针、活检针、导管、导丝及相应的监护设备[8]。另外在磁共振下植入放射性粒子也需相应的非铁磁性器材,由于放射粒子的壳为钛合金的,其植入后作MRI检查是安全的。

图3 脑脊液引流管OAx T2 FLair。

输液泵和留置导管

因静脉输液,药物灌注和化疗等需要而植入的输液泵和留置导管等的日趋增多,这类病人在手术后能否进行磁共振检查已受到大家的关注。输液泵通常植入于胸部皮下,由导管、储液囊和隔膜等组成,组成材料有合金、硅橡胶和塑料等。通常为非铁磁性和弱磁性,在体内外测试,其在磁场下无发生变形,扭曲等现象,因此植入输液泵和输液导管后被认为是可以进行MRI检查的。带有胰岛素泵的病人在进入MR检查室时应移除胰岛素泵,在MR的状态下,磁场可引起胰岛素泵的损害。

牙科植入物

存有牙科植入物的病人前来做磁共振检查很常见。许多牙科植入物如种植牙,固定的假牙,烤瓷牙等,因这些植入物含有各种金属和合金,有些含有铁磁性,但由于种植牙等已牢固地固定在牙槽骨上和黏合在相应的连接物上,具有很高的强度,通常在3.0T或以下场强的MR设备下,不会出现移动和变形,但在牙科植入物的部位检查时可能会出现一些伪影[9],因此戴有活动假牙的病人在进行MR检查时应去除假牙。

宫内节育器、乳腺植入物及其他

宫内节育器可为非金属材料制造,如塑料等,也可为非金属和金属的结合物,铜是节育环常用的金属材料(图4)。目前的体内、体外测试均没有发现宫内节育器在3.0T及以下MRI检查时存有明显的不良反应,但宫内节育器可产生一些伪影,因此会影响周围组织的图像质量。乳腺整形手术和隆胸所用的植入物大多为非铁磁性物质,所以这些病人在做MR检查时是安全的,但少数作整形用的构件可带有金属,应予以注意。磁性眼内植入物,留置气管插管和气门塞等,均有可能在强磁场中发生移位和功能损害,因此这类病人不宜进行MR检查。

图4 宫内金属节育环OSag T2 fs FSE。

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