磁共振安全(一)

1、磁共振安全（一）香 港 大 學(xué) 深 圳 醫(yī) 院 影 像 科 侯 嚴(yán) 振磁共振安全 近年來，高場(chǎng)磁共振、超高場(chǎng)磁共振檢查系統(tǒng)在各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)越來越普及，磁共振檢查的安全性越來越多地受到更為廣泛的關(guān)注。 磁共振成像（MRI）檢查系統(tǒng)特有的靜磁場(chǎng)、梯度磁場(chǎng)、射頻脈沖等形成了磁共振檢查特有的安全問題。如果在工作中處理不當(dāng)，常常導(dǎo)致設(shè)備、儀器損壞，甚至給患者或工作人員造成傷害。最潛在的危險(xiǎn)之處是，磁共振安全事故發(fā)生常常與未經(jīng)培訓(xùn)的人員有關(guān)，如臨床醫(yī)護(hù)人員，消防員，清潔人員，警察以及病人家屬等。國內(nèi)外現(xiàn)狀u 2001年，美國放射學(xué)院（ACR）成立藍(lán)絲帶磁共振安全委員會(huì)u 2001年，委員會(huì)檢討磁共振安全事件

2、并發(fā)布新的磁共振檢查安全指南u 2002年，正式出版磁共振安全指南u 2004年，回顧更新u 2007年始，三年回顧更新一次u 2015年，香港醫(yī)管局根據(jù)ACR及出版文獻(xiàn)制定了最新版的磁共振安全指南u 目前，國內(nèi)尚沒有官方的磁共振安全指南正式文件。安全信息一般來自為應(yīng)用工程師的培訓(xùn)和上級(jí)醫(yī)生的指導(dǎo)。u 磁共振安全日益引起放射科和醫(yī)院的重視磁共振安全包含很多方面：包含很多方面：1 1、強(qiáng)磁場(chǎng)、強(qiáng)磁場(chǎng)2 2、射頻及梯度、射頻及梯度3 3、增強(qiáng)劑、增強(qiáng)劑4 4、噪聲、噪聲5 5、懷孕、懷孕6 6、液氦等、液氦等磁共振安全磁共振機(jī)房磁共振機(jī)房u 機(jī)房設(shè)計(jì)機(jī)房設(shè)計(jì)u 磁共振分區(qū)磁共振分區(qū)u 0.5mt0

3、.5mt線線磁共振機(jī)房- -機(jī)房設(shè)計(jì)磁體間大門磁共振機(jī)房- -機(jī)房設(shè)計(jì)病人進(jìn)出門磁共振機(jī)房- -機(jī)房設(shè)計(jì)磁體間大門和技師控制室不在一個(gè)位置準(zhǔn)備區(qū)和走廊之間的門禁磁體間大門技師在控制臺(tái)看不到磁體間門口的情況磁共振機(jī)房- -機(jī)房設(shè)計(jì)磁共振機(jī)房目前存在的問題：1. 盲區(qū)：技師不能看到磁體間門口的情況2. 磁體間屏蔽門松動(dòng)，因?yàn)榇朋w間壓力大于外面，使屏蔽門很容易自動(dòng)打開。3. 候診門經(jīng)常處于打開狀態(tài)，病人容易出入準(zhǔn)備區(qū)磁共振機(jī)房- -機(jī)房設(shè)計(jì)就設(shè)計(jì)存在的問題，我們目前的解決方案：1.保持此門常閉狀態(tài)2.使用安全掛鏈，擺位時(shí) 和關(guān)閉磁體間大門后。3.后續(xù)會(huì)有健康助理在準(zhǔn)備區(qū) 內(nèi)幫助照看在準(zhǔn)備區(qū)候診的 病

4、人，以防他們貿(mào)然進(jìn)入 磁體間。磁共振機(jī)房- -分區(qū)區(qū)域I： 這個(gè)區(qū)域包括所有普通人可以自由進(jìn)出的區(qū)域。這一區(qū)域沒有磁 場(chǎng)干擾，可允許經(jīng)過患者，醫(yī)護(hù)人員和MR員工。區(qū)域II：是普通區(qū)域、區(qū)域I和嚴(yán)格控制區(qū)域III和IV之間的交界。通常情況， 在區(qū)域II內(nèi)接待患者，但患者不能在區(qū)域II自由活動(dòng)，須有磁 共振工作人員的監(jiān)督。有關(guān)MR篩查詢問、了解患者病史等都在 此區(qū)域。區(qū)域III: 如果未經(jīng)篩查的非MR工作人員或鐵磁物體、設(shè)備進(jìn)入此區(qū)域， 設(shè)備或個(gè)人會(huì)和MR磁場(chǎng)下的特定環(huán)境產(chǎn)生相互作用，可導(dǎo)致嚴(yán) 重傷害甚至死亡。所有區(qū)域III的進(jìn)出須嚴(yán)格限制，須在MR工作 人員的監(jiān)督下進(jìn)入此區(qū)域。公眾需經(jīng)過嚴(yán)格的生

5、理篩查方可進(jìn)入。區(qū)域IV：本區(qū)域相當(dāng)于MRI掃描磁體間，這意味著，本區(qū)域只有磁共振 掃描者不受限制進(jìn)入。所有磁共振設(shè)備的必須在磁共振室工作 人員監(jiān)督下進(jìn)入IV區(qū)域。磁共振機(jī)房- -分區(qū)磁體間大門磁共振機(jī)房5高斯線 美國食品和藥品監(jiān)督管理局（FDA）安全準(zhǔn)則明確規(guī)定“帶心臟起搏器等體內(nèi)電子植入物的患者不得進(jìn)入5高斯線（05mT）內(nèi)的磁場(chǎng)。因?yàn)檫@類裝置內(nèi)含許多金屬元器件，當(dāng)體內(nèi)植入此類裝置的患者進(jìn)行MRI檢查時(shí),人體被置于強(qiáng)大的外加靜態(tài)磁場(chǎng)和變化著的梯度磁場(chǎng)中，在MRI的強(qiáng)磁場(chǎng)及磁扭矩的作用下,磁場(chǎng)與心臟起搏器或除顫器的鐵磁性元器件之間的相互作用,可使體內(nèi)植入裝置產(chǎn)生移位、功能紊亂及局部升溫等現(xiàn)象

6、,輕者造成植入裝置失靈，重者造成患者局部灼傷、心率失常甚至心臟驟停閉。磁共振機(jī)房5高斯線磁共振機(jī)房5高斯線磁共振安全靜磁場(chǎng)效應(yīng)靜磁場(chǎng)效應(yīng)投射效應(yīng)生物效應(yīng)靜磁場(chǎng)效應(yīng)-投射效應(yīng) 投射效應(yīng)指在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下鐵磁性物體從磁體以外的地方以一定速度投向磁體的現(xiàn)象。對(duì)美國100臺(tái)MRI系統(tǒng)安全性調(diào)查顯示，有20的設(shè)備曾發(fā)生過投射物事故，所造成的損害或損失嚴(yán)重程度不一。靜磁場(chǎng)效應(yīng)-投射效應(yīng)u 磁共振磁場(chǎng)非常強(qiáng)大且永不消失u 據(jù)磁體越近，磁力越強(qiáng)u 越接近磁體，磁場(chǎng)迅速增強(qiáng)，不是等速，類似加速度。u 傷害人體，使設(shè)備損壞。靜磁場(chǎng)效應(yīng)-投射效應(yīng)反磁性金屬：和主磁場(chǎng)輕微反向 金、銀 銅、鋅 水銀順磁性金屬：輕微被主磁

7、場(chǎng)吸引 銥、錳 鈦、釓 鉑鐵磁性金屬：被主磁場(chǎng)吸引 鐵、鈷、鎳 一些合金靜磁場(chǎng)效應(yīng)-投射效應(yīng) 怎樣避免投射效應(yīng)：u 強(qiáng)化進(jìn)出磁共振室人員的安全意識(shí)u 在磁體室入口處安裝可調(diào)閾值的金屬探測(cè)器， 可以有效避免投射事故的發(fā)生。靜磁場(chǎng)效應(yīng)-投射效應(yīng)避免投射效應(yīng)的流程：1、嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)化的詢問2、嚴(yán)格禁止沒有經(jīng)過篩選的病人及其他人員停留在控制2區(qū)3、使用金屬探測(cè)器或金屬探測(cè)門ACR推薦詢問表格：靜磁場(chǎng)效應(yīng)-投射效應(yīng)ACR推薦詢問表格：靜磁場(chǎng)效應(yīng)-投射效應(yīng)靜磁場(chǎng)效應(yīng)投射效應(yīng)生物效應(yīng)靜磁場(chǎng)效應(yīng)-生物效應(yīng)生物效應(yīng)：u 溫度效應(yīng)u 磁體動(dòng)力學(xué)效應(yīng)u 中樞神經(jīng)系統(tǒng)效應(yīng)靜磁場(chǎng)效應(yīng)-生物效應(yīng)u溫度效應(yīng) 指靜磁場(chǎng)對(duì)哺乳動(dòng)物

8、體溫的影響，它是MRI技術(shù)早期最受關(guān)注的生物效應(yīng)之一。1989年，富蘭克(GSFrance)等人采用熒光溫度計(jì)證實(shí)在15T磁場(chǎng)中至少在20min內(nèi)人體的深、淺體溫均無明顯變化。 靜磁場(chǎng)對(duì)人體的體溫不產(chǎn)生影響。靜磁場(chǎng)效應(yīng)-生物效應(yīng)u磁體動(dòng)力學(xué)效應(yīng) 由于磁場(chǎng)和紅細(xì)胞的相互作用，使血液粘度增加，紅細(xì)胞沉積速度加快，血流分層，產(chǎn)生類似電容的生物電位，添加到心電圖信號(hào)中，引起心電圖發(fā)生改變。靜磁場(chǎng)效應(yīng)-生物效應(yīng)u磁體動(dòng)力學(xué)效應(yīng)靜磁場(chǎng)效應(yīng)-生物效應(yīng)u磁體動(dòng)力學(xué)效應(yīng) 磁體進(jìn)入后，心電圖發(fā)生了明顯的改變，主要表現(xiàn)為心電圖描記的基線出現(xiàn)波動(dòng)，P 波改變，ST 段出現(xiàn)多形態(tài)的改變，如壓低、抬高，出現(xiàn)多組小切跡。

9、在進(jìn)行 T1、T2 加權(quán)相掃描時(shí)，在前基礎(chǔ)上，影響進(jìn)一步加大，高頻干擾波出現(xiàn)，以致個(gè)別患者 ECG 無法識(shí)別 QRS 波。 在進(jìn)行 DTI掃描時(shí)， 心電圖表現(xiàn)無序， 大多患者出現(xiàn)了類似室顫、房撲的波形，無法正確識(shí)別 P 波、QRS 波。靜磁場(chǎng)效應(yīng)-生物效應(yīng)u中樞神經(jīng)系統(tǒng)效應(yīng)目前對(duì)于該現(xiàn)象主要從以下兩個(gè)角度闡釋：一是磁場(chǎng)可能對(duì)神經(jīng)電荷載體或傳導(dǎo)過程產(chǎn)生影響；二是從磁流體動(dòng)力學(xué)機(jī)制考慮，磁場(chǎng)改變了腦血流量(cerebral blood flow，CBF)，從而引起了中樞神經(jīng)系統(tǒng)的效應(yīng)。靜磁場(chǎng)效應(yīng)-生物效應(yīng)u中樞神經(jīng)系統(tǒng)效應(yīng) 眩暈、惡心、幻視、金屬味靜磁場(chǎng)效應(yīng)-生物效應(yīng)u中樞神經(jīng)系統(tǒng)效應(yīng) 減少靜磁場(chǎng)

10、效應(yīng)的一些措施(1) MRA和灌注成像時(shí)，通過使用高壓注射器，避免護(hù) 理人員暴露在強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)。(2) 通過遠(yuǎn)程監(jiān)視，對(duì)部分麻醉病人在操作間進(jìn)行監(jiān)視。(3) 對(duì)部分病人，CT或DSA檢查取代MRI，盡量避免MRI 介入手術(shù)。(4) MRI機(jī)器附近移動(dòng)速度應(yīng)小于lms(正常步行速度為 152 ms)，避免出現(xiàn)短暫的生物效應(yīng)，如金屬 味等。朝向機(jī)器方向移動(dòng)速度嚴(yán)格控制在正常步 行速度的15以下。磁共振安全 梯度場(chǎng)效應(yīng)磁共振安全梯度場(chǎng)效應(yīng)：u 噪聲噪聲u 周圍神經(jīng)刺激效應(yīng)周圍神經(jīng)刺激效應(yīng)梯度場(chǎng)效應(yīng)-噪聲噪聲來源： 一般情況下，梯度線圈位于主磁場(chǎng)內(nèi)，由于線圈中通有電流，根據(jù)Fleming左手定律，線圈中的

11、金屬絲受洛倫茲力的作用。當(dāng)電流急劇變化時(shí)，金屬絲受力也相應(yīng)變化，從而產(chǎn)生劇烈的震動(dòng)，這就是梯度場(chǎng)切換產(chǎn)生的噪聲源。梯度場(chǎng)效應(yīng)-噪聲噪聲大?。簎 同一系統(tǒng)，要求梯度場(chǎng)做快速切換的掃描程序如EPI產(chǎn)生的噪聲比其他掃描要大。u 不同系統(tǒng)，梯度場(chǎng)越強(qiáng)，切換性能越好，噪聲越大。u 層厚越薄，fov越小，TR及TE越短，噪聲越大梯度場(chǎng)效應(yīng)-噪聲噪聲：磁共振發(fā)出的噪聲峰值大于磁共振發(fā)出的噪聲峰值大于 140 140 分貝分貝。噪聲噪聲有效值（有效值（ rmsrms） 大于大于 99 99 分貝時(shí)應(yīng)佩戴聽分貝時(shí)應(yīng)佩戴聽力力保護(hù)保護(hù)裝置裝置。噪聲影響：噪聲影響：u 暫時(shí)性聽力下降暫時(shí)性聽力下降u 永久性聽力傷害

12、永久性聽力傷害u 恐懼恐懼性心理加重性心理加重u 醫(yī)患交流障礙醫(yī)患交流障礙梯度場(chǎng)效應(yīng)-噪聲噪聲防護(hù)：u 預(yù)先告知患者預(yù)先告知患者u 主動(dòng)降噪控制：主動(dòng)降噪控制： 核心思想：類似于降噪耳機(jī)，引入一個(gè)與噪 聲線圈電流相反的額外的線圈，用來抵消 梯度線圈的振動(dòng)。 u 被動(dòng)降噪控制：被動(dòng)降噪控制： 靜音技術(shù)：真空或阻音材料靜音技術(shù)：真空或阻音材料 耳塞和耳機(jī)：耳塞可降低耳塞和耳機(jī)：耳塞可降低2529db2529db，耳，耳機(jī)機(jī) 可減少可減少3138db3138db。 梯度場(chǎng)效應(yīng)-周圍神經(jīng)刺激效應(yīng)周圍神經(jīng)刺激效應(yīng)的原理： 人體是導(dǎo)體，當(dāng)導(dǎo)體處于變化的磁場(chǎng)中人體是導(dǎo)體，當(dāng)導(dǎo)體處于變化的磁場(chǎng)中時(shí)，根據(jù)時(shí)，根據(jù)法拉法拉第感應(yīng)定律，就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。第感應(yīng)定律，就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。該電流作用于周圍神經(jīng)，就會(huì)產(chǎn)生神經(jīng)刺激癥該電流作用于周圍神經(jīng)，就會(huì)產(chǎn)生神經(jīng)刺激癥狀。狀。 梯度場(chǎng)效應(yīng)-周圍神經(jīng)刺激效應(yīng)周圍神經(jīng)刺激效應(yīng)的現(xiàn)象：u 機(jī)體收縮或抽搐，肢體發(fā)麻或蟲爬感機(jī)體收縮或抽搐，肢體發(fā)麻或蟲爬感u 心室顫動(dòng)或心律不齊心室顫動(dòng)或心律不齊u 光幻視，即眼前出現(xiàn)閃光感或色環(huán)光幻視，即眼前出現(xiàn)閃光感或色環(huán) 梯度場(chǎng)效應(yīng)-周圍神經(jīng)刺激效應(yīng)周圍神經(jīng)刺激效應(yīng)的預(yù)防：u告知患者在 MRI 檢查過程中可能發(fā)生周圍神經(jīng)刺激并向患者描述可能出現(xiàn)的癥狀。u