核磁共振

核磁共振应用：核磁共振成像（MRI）检查已经成为一种常见的影像检查方式，核磁共振成像作为一种新型的影像检查技术，不会对人体健康有影响，但六类人群不适宜进行核磁共振检查：即使安装心脏起搏器的人、有或疑有眼球内金属异物的人、动脉瘤银夹结扎术的人、体内金属异物存留或金属假体的人、有生命危险的危重病人、幽闭恐惧症患者等。不能把监护仪器、抢救器材等带进核磁共振检查室。另外，怀孕不到3个月的孕妇，最好也不要做核磁共振检查。

发现病变

核磁共振成像是一种利用核磁共振原理的最新医学影像新技术，对脑、甲状腺、肝、胆、脾、肾、胰、肾上腺、子宫、卵巢、前列腺等实质器官以及心脏和大血管有绝佳的诊断功能。与其他辅助检查手段相比，核磁共振具有成像参数多、扫描速度快、组织分辨率高和图像更清晰等优点，可帮助医生“看见”不易察觉的早期病变，目前已经成为肿瘤、心脏病及脑血管疾病早期筛查的利器。

据了解，由于金属会对外加磁场产生干扰，患者进行核磁共振检查前，必须把身体上的金属物全部拿掉。不能佩戴如手表、金属项链、假牙、金属纽扣、金属避孕环等磁性物品进行核磁共振检查。此外，戴心脏起搏器，体内有顺磁性金属植入物，如金属夹、支架、钢板和螺钉等，都不能进行磁共振成像检查。进行上腹部（如肝、胰、肾、肾上腺等）磁共振检查时必须空腹，但检查前可饮足量水，有利于胃与肝、脾的界限更清晰。

发现肿瘤

核磁共振对颅脑、脊髓等疾病是目前最有效的影像诊断方法，不仅可以早期发现肿瘤、脑梗塞、脑出血、脑脓肿、脑囊虫症及先天性脑血管畸形，还能确定脑积水的种类及原因等。而针对危害中国女性生命健康的第一大妇科疾患—乳腺癌，通过核磁共振精准筛查，可以帮助发现乳腺癌早期病灶；而针对“高血压、高血脂、高血糖”等三高人群，可以通过对头部及心脏等部位的核磁检查，在身体健康尚未发出红灯警讯前，早期发现心脏病、脑梗等高风险疾病隐患。此外，核磁共振还可进行腹部及盆腔的检查，如肝脏、胆囊、胰腺、子宫等均可进行检查，腹部大血管及四肢血管成像可以明确诊断真性、假性动脉瘤，夹层动脉瘤及四肢血管的各种病变。核磁共振对各类关节组织病变诊断非常精细，对骨髓、骨的无菌性坏死十分敏感。

据了解，北京大学深圳医院医学影像科是深圳市医学重点专科，广东省临床医学影像学重点专科。该院医学影像科目前拥有世界上先进的3台磁共振（MR）扫描仪，分别是1台3.0T磁共振扫描仪、2台1.5T磁共振扫描仪。针对超声定位不准的局限，该科目前采用前列腺虚拟活检术，对前列腺癌早期诊断和鉴别。

核磁共振的发展史

连续波核磁共振波谱仪 CW-NMR

如今使用的核磁共振仪有连续波（continal wave，CW)及脉冲傅里叶（PFT）变换两种形式。连续波核磁共 振仪主要由磁铁、射频发射器、检测器、放大器及记录仪等组成。磁铁用来产生磁 场，主要有三种：永久磁铁，电磁铁[磁感应强度可高达24000 Gs(2.4 T)]，超导磁铁[磁感应强度可高达190000 Gs(19 T)]。

核磁共振波谱仪的分辨率多用频率表示（也称“兆数”）其定义是在仪器磁场下激发氢原子所需的电磁波频率。如一台磁场强度为9.4T的超导核磁中，氢原子的激发频率为400MHz，则该仪器为“400兆”的仪器。频率高的仪器，分辨率好，灵敏度高，图谱简单易于分析。磁铁上 备有扫描线圈，用它来保证磁铁产生的磁场均匀，并能在一个较窄的范围内连续精确变化。射频 发射器用来产生固定频率的电磁辐射波检测器和放大器用来检测和放大共振信号。记录仪将 共振信号绘制成共振图谱。

CW-NMR价格低廉，温度，易操作，但是灵敏度差。因此需要样品量大，且只能测定如1H/19F/31P之类天然丰度很高的核，对诸如13C之类低丰度的核则无法测定。

PFT-NMR

20世纪70年代中期出现了脉冲傅里叶核磁共振仪，它的出现使13C核磁共振的研究得以迅速开展。

脉冲变换傅里叶核磁共振波谱仪（pulse Fourier transform-NMR）与连续波仪器不同，它增设了脉冲程序控制器和数据采集处理系统，利用一个强而短（1~50μs）的脉冲将所有待测核同时激发，在脉冲终止时及时打开接收系统，采集自由感应衰减信号（FID），待被激发的核通过弛豫过程返回平衡态时再进行下一个脉冲的激发。得到的FID信号是时域函数，是若干频率的信号的叠加,在计算机中经过傅里叶变换转变为频域函数才能被人们识别。PFT-NMR在测试时常进行多次采样，而后将所得的总FID信号进行傅里叶变换，以提高灵敏度和信噪比（进行n次累加，信噪比提高n^0.5倍）。

PFT-NMR灵敏度很高，可以用于低丰度核，测试时间短（扫一次一到几秒），还可以测定核的弛豫时间，使得利用核磁共振测定反应动态成为现实。

1946年两位美国科学家布洛赫和珀塞尔发现，将具有奇数个核子（包括质子和中子）的原子核置于磁场中，再施加以特定频率的射频场，就会发生原子核吸收射频能量的现象，这就是人们最初对核磁共振现象的认识。为此他们两人获得了1952年度诺贝尔物理学奖。

1974年科学家罗伯洛赫尔和他的同事们在荷兰的中心实验室开始了最初的核磁共振研究，并得到了著名的核磁共振图像：“诺丁汉的橙子”。

随着研究队伍的壮大，该实验室在1978年组建了团队开展“质子项目”的研究，并拥有了当时世界上最强大的一台长达1米的0.15T磁体。

1980年12月3号，他们得到了第一幅人类头部核磁共振图像。

后来，在优化了序列设计后，他们又获得了体部图像，放放射科医生也第一次看到了可分辨的器官。

1981年，实验室又成功获取世界上第一张二维傅里叶变换后的图像。

1983年末，美苏核危机愈演愈烈。在这历史背景下，美国放射学会推荐将核磁共振（NMR）改为磁共振（MR）以缓解公众特别是患者对核医学的担心，磁共振成像的术语也沿用至今。

与用于鉴定分子结构的核磁共振谱技术不同，核磁共振成像技术改编的是外加磁场的强度，而非射频场的频率。核磁共振成像仪在垂直于主磁场方向会提供两个相互垂直的梯度磁场，这样在人体内磁场的分布就会随着空间位置的变化而变化，每一个位置都会有一个强度不同、方向不同的磁场，这样，位于人体不同部位的氢原子就会对不同的射频场信号产生反应，通过记录这一反应，并加以计算处理，可以获得水分子在空间中分布的信息，从而获得人体内部结构的图像。

核磁共振成像技术还可以与X射线断层成像技术（CT）结合为临床诊断和生理学、医学研究提供重要数据。

核磁共振成像技术是一种非介入探测技术，相对于X-射线透视技术和放射造影技术，MRI对人体没有辐射影响，相对于超声探测技术，核磁共振成像更加清晰，能够显示更多细节，此外相对于其他成像技术，核磁共振成像不仅仅能够显示有形的实体病变，而且还能够对脑、心、肝等功能性反应进行精确的判定。在帕金森氏症、阿尔茨海默氏症、癌症等疾病的诊断方面，MRI技术都发挥了非常重要的作用。

1、日常维护与保养

1.1做好检查前的宣传和检查工作

金属进入磁体腔会破坏磁场的均匀性，导致扫描失败或图像发生严重伪影。因此，要做好检查前的宣传和检查工作，严禁患者及家属携带各种金属物进入扫描现场。

1.2经常查看工作状态

经常查看不间断电源工作状态、报警控制盒指示状态以及机柜内的重要指示灯。若遇异常红灯报警，要及时查找原因，及时排除。

1.3定期做好清洁工作

对机柜内的空气过滤器、各种线圈、患者床及操作台等多个场所要定期清洁，患者床的运动机构要定期润滑。

1.4遇到故障及时处理

磁共振设备的时效性非常强，遇到故障要及时处理，如不能处理应及时与专业工工程师联系，以得到快速、准确的判断和处理。

2、硬件的维护与保养

众所周知，灰尘是电子设备的大敌，细小的灰尘会通过各种渠道进入设备内部。由于设备本身带电，生成的磁场会吸引尘附着于电路板遮盖电子元件。一旦灰尘各界到一定程度，就有可能引起短路而损坏元器件，或者由于元器件散热不好而造成工作不稳定。

2.1恒温恒湿机的维护

恒温恒湿机的主要功能是给设备间和磁体间提供合适的温度和湿度，同时过滤环境中的灰尘。如果过滤网被灰尘堵塞，会造成恒温恒湿机工作效率下降，严重时会造成压缩机低压报警而停止工作。因此，要定期更换滤网，一般1~2个月更换1次。

2.2电源、射频、系统柜的维护

电源、射频、系统柜的后盖上都有很多金属滤网，对进入设备内部的空气起一定净化作用。要定期清洁金属滤网，每1~2个月更换1次。对设计进风口的灰尘可在停机后用细毛刷清洁或用大功率吸尘器吸除。

2.3冷头压缩机、水冷机组的维护

冷头压缩机是磁体内液氦降温的重要部件，水冷机组则是压缩机冷却工作的保障。一般情况下水冷机组有2台，1台工作，1台备用。每月要用蒸馏水更换箱内存水，每次换水时切换工作机组，使2台机器都能劳逸结合，以保证正常运行。

3、软件维护

磁共振仪的软件比较庞大，在运行过程中难免出现各种错误和死机现象，如果系统出现报警或错误信息时，首先应用系统的自诊断程序（系统报告）以确定错误发生的原因和部位。通常情况下，可以通过系统初始化或重新启动系统便可使系统恢复正常。如果不能启动，联系厂家工程师进行软件重装以恢复系统。

另外，还应请有资质的专业单位定期进行QA测试，以确保扫描及图像的各项指标均能达标。

总之，磁共振仪的维护和保养与日常管理、使用息息相关，只有平时加强对机器的维护和保养才能防患于未然。磁共振仪技师平时要勤于观察，善于发现问题，要刻苦钻研业务知识，不断提高专业技能，对待工作认真负责，在系统出现问题时能从容应对，避免不必要的损失，增加设备的开机率。

1、日常维护与保养

1.1做好检查前的宣传和检查工作

金属进入磁体腔会破坏磁场的均匀性，导致扫描失败或图像发生严重伪影。因此，要做好检查前的宣传和检查工作，严禁患者及家属携带各种金属物进入扫描现场。

1.2经常查看工作状态

故障一

故障现象

开机提示hostc001 oro:nsp Error:2240308 Gradient amplifier fault 4.AMP No. 数码管反复显示FLT PSU PSHV不能进入扫描状态。

检修

根据故障提示，梯度放大器至少有一块有故障；根据数码管提示，高压电源有故障。据操作人员反映，机器在工作时突然断电，等电压恢复正常后就发生了此故障，因此重点检查PSU板和三块AMP板。经过检查，X板和Y板各损坏了一只电压驱动集成块板一只快恢复二极管U860击穿，一只16Ω/25w的水泥电阻断路。更换上述元件后，开机自检，数码管显示121R，尝试预扫描一切恢复正常。

分析

综合以上问题分析，故障原因很可能是电路中混入了高压脉冲，击穿了高压电源中的二极管和梯度放大器中的功率调节集成块，又因二极管的击穿使直流电压变成了交流电压，继而损坏高压接地电容，由于电容的短路，造成电流猛增而烧坏16Ω的限流电阻。

故障二

故障现象

水冷机停止工作．操作指示器屏幕显示：F3

故障检查及分析

水冷机系统有4个温度传感器，分别是： ST1：回水温度传感器，ST2：出水温度传感器，ST3：冷凝器温度传感器，ST4：环境温度传感器；根据经验，F与ST 对应，4个温度传感器的电阻值也应相等，F3应对应于冷凝器温度传感器发生故障，由于发现机房温度不对时，水冷机停止工作已较长～段时间，管路中循环液都与环境温度一致，断开来电的三相开关，用万用表进行测量，确实冷凝器温度传感器的电阻值与其他三个不等，损坏。

故障排除

为了水冷机能及时运行，迅速在当地购买同一阻值的热电藕)将损坏的冷凝器温度传感器换掉，包好，合上来电的三相开关，开机 水冷机运行正常，故障排除。