医用核磁共振成像系统的风险故障及维护保养分析

时长军 韩斌丽 李叶芹

医用核磁共振成像系统（MRI）是当前最为先进的医用数字信息化成像设备，通过磁场射频脉冲促使患者体内氢核放声震动以显示射频信号，利用计算机技术成像以患者扫描区域的具体情况，该系统中的高对比成像、多参数成像技术在临床中具有十分广泛的应用[1]。MRI是先进的医用设备，涉及面广，利用电磁场、电磁波、射频场等多种物理原理知识，以主磁场、梯度磁场、中心控制器等为主要组成部分[2]。由于该技术具有良好的优越性因此其市场增长速度快，保证设备安全稳定运行是提升临床诊疗质量的基本条件，但是在实际应用中，MRI系统占地空间较大，运行复杂，导致其运行存在潜在风险，可能导致诊断结果有较大的误差，或对患者及操作人员造成不良影响。因此本文以MRI系统原理和运行为切入点，对其风险和故障进行分析，并总结维护保养方法以提升其应用效果。

1 MRI系统运行风险分析

1.1 主磁场风险

主磁场主要由静电磁场组成，为了适应临床应用需求其逐渐朝高场强方向不断进展优化，虽然能够进一步提升其应用质量，但是高场强可对铁磁物体产生巨大吸引力，进而造成图像伪影、扭曲以及运行故障等风险[3]。可对磁场磁体造成一定破坏，若病灶周围存在磁体，受吸引力影响可能导致偏移，进而引发二次损伤，严重时可造成患者伤亡。而扭曲是指磁性物体受磁强场影响向B0方向发生偏转。若受检者体内含义金属植入物，在磁场作用下可能切割患者血管或其他组织，造成患者伤亡[4]。伪影的发生可导致临床诊断误诊或漏诊。

1.2 射频磁场风险

射频磁场指的是无线电波频率、磁场频率超过100 kHz，其可产生电感效应，电压较高可能导致导电物质产生电击反应，不仅会对诊断结果造成不良影响，还可能导致患者产生心理阴影。此外，人体会吸收部分射频能量并转为热量，即射频沉积效应，该效应产生可增加受检者对温度的敏感性，进而受到辐射影响[5]。

1.3 梯度磁场风险

梯度磁场是主磁场上附加的强度较弱的副磁场，可对主磁场强度进行改变，使沿着梯度方向的场强强度存在一定差异，产生多种共振频率以便于定位。人体内不同组织有着不同的核磁共振，梯度磁场能够进行空间定位以减小误差[6]。其转换迅速，进行平面和自选回波序列时会产生噪声影响听觉，严重时可导致患者失聪，或产生电流损伤解剖结构。

2 MRI系统故障分析

2.1 电气系统故障

MRI系统运行需要稳定供电，因此需要独立供电系统便于随时检查电力系统运行。若额定电压不匹配保险丝可能导致电气系统短路可能对设备运行造成影响。一般设备机房多使用地线，因此需要定期检查以保证电阻数值合理。针对“跳闸”情况需要手动将冷头开启，避免液氮挥发，检查电柜避免其松动或破损[7]。当制冷系统中RW5效率过低时肯导致磁体管道结霜，需要对冷头和压缩机进行更换。此外机房温度过低可造成核磁共振半导体无法及时发生反应，需要合理控制机房温度。机房环境温湿度、光源及通风条件异常改变可能导致设备硬件变性引发故障，例如冷机、压缩机故障，压缩机高压开关异常、油水管路堵塞等。同时季节改变可导致水温变化，引发氟利昂低压最终导致水循环过滤异常等[8]。

2.2 运行故障

设备安装错误可能导致运行故障，例如移动床无法进出，无法扫描头部等，需要对床位运行系统进行检查。MRI系统启动或重启时出现扫描面无反应情况，可能原因为计算机关闭异常所致，需要对计算机连接、射频放射运行情况进行检查，重新连接计算机后将备份软件对原文件进行覆盖，并重启设备。若发生扫描面正常运行是图像无法重建或突然消失，可能与磁盘受损有关[9]。射频和梯度系统运行时可能因为系统结合空间内梯度发生相位编码成像所致。扫描是有报错提示可能与射频放大器发射管受损有关。扫描时第一序列无异常，第二序列无法获取图像可能与SC扫描柜中三块板受损有关。

2.3 图像故障

信号采集过程包括图像采集、图像重建以及图像后处理等步骤，采集系统中含有放大器、连接线、滤波板等设备，采集图像时可能发生异常。存储扫描数据量过大可能导致数据库满载，无法存储新数据，可能导致数据丢失。每台MRI系统设备的运行均只需进行鼠标动作，因此进行故障排除分析时需要逐渐缩小排除范围，尤其是进行扫描时可能发生图像部分清楚、部分模糊等故障，此时可开展PF测试和Mars测试[10]。图像中有斜条伪影时可重启设备，若重启后故障未解决，可对线圈接口进行检查避免因接触不良导致伪影。同时可检查辅助设备静态压、磁体间温湿度等是否有异常情况，还可以对设备机房内是否有对磁体产生不良干扰的物体。若接收信号偏低导致无法检测时可以检查频率信号强度是否正常，受检者体位是否合理。

3 MRI系统维护保养

3.1 维持运行环境

机房内应避免放置大型、铁磁性较强的变压器等物体，避免图像质量下降。关好屏蔽门避免外界射频对磁体空间产生干扰。保证机房良好通风，避免扫描床微震动以免图像质量下降。机房内温度应维持在21℃～25℃，避免过高或过低的温度影响中频率不均匀或系统无法控制[11]。工作人员需要每日定时检测机房温度，保证空调正常运行，定期对过滤网进行更换避免灰尘堵塞。

3.2 冷却系统维护保养

日常工作中避免触碰磁体罐真空阀，利用辅助设备和冷头对传热进行抑制，定时检查液氦并及时补充，保证磁体线圈处于超导状态。同时水冷机组中需要注入适量蒸馏水以避免结垢，以防水流缓慢影响散热造成压缩机损坏。过滤氦气中的油雾时使用活性炭，长期使用可导致活性炭吸附能力下降，油雾会在冷头污染管中冻结导致活塞磨损，需要定期更换吸附器。维持冷机温度在19℃～21℃，超过该区间应调整水箱水位和更换过滤器[12]。日常工作中应记录温度，对管路水压间检查以保持设备运行稳定。

3.3 磁场系统维护保养

线圈磁共振信号十分重要，因此不可叠放，保证轻拿轻放摆放线圈，针对电缆、插头避免挤压或踩踏，避免其使用时发生接触不良或信噪比下降等情况，操作线圈时需要小心水平方向拔插。部分线圈属于分体式形式，需要圈口连接两部分线圈，连接时应使用酒精纱布对插头进行清洁避免连接协调失败。防尘净化是维持设备良好散热的关键，需要定期检查散热系统的运行，清洁过滤网上的灰尘。本文针对MRI系统的原理以及各个组成部分的风险、故障原因进行了分析，同时总结了多种维护保养设备的方法，使操作人员能够快速明确故障原因并采取措施解决故障，增强操作人员的风险识别能力和意识，加强设备维护保养，日常工作中做好预防检查和保护干预，尽量规避运行故障，提升MRI系统工作效率和运行效率。