MRI系统的质量保证体系 磁屏蔽、射频屏蔽、冷水系统、空调系统、电源系统等外围设备构成了MRI系统的保障体系， 磁场与环境的相互影响：

Presentation on theme: "MRI系统的质量保证体系 磁屏蔽、射频屏蔽、冷水系统、空调系统、电源系统等外围设备构成了MRI系统的保障体系， 磁场与环境的相互影响："— Presentation transcript:

1 MRI系统的质量保证体系 磁屏蔽、射频屏蔽、冷水系统、空调系统、电源系统等外围设备构成了MRI系统的保障体系， 磁场与环境的相互影响：
磁体所产生的磁场，向空间各个方向散布，称为杂散磁场(stray fleld或fringe field)。它的强弱与空间位置有关。常用等高斯线图来形象地表示杂散磁场的上述分布。

2

3 MRI磁场对环境的影响 当杂散磁场的场强达到一定程度时，可能干扰周围环境中磁敏感性强的设备，影响正常工作。这种影响通常在5高斯线内区域非常明显。 杂散磁场对部分医疗设备的影响

4 环境对磁场的影响 磁体周围环境的变化会影响磁场的均匀程度，磁场干扰(源)分为静干扰和动干扰两大类。 静干扰：
建筑物中的钢梁、钢筋等铁磁性加固物属于静干扰。这类干扰对磁场的影响一般可通过有源或无源匀场的办法加以克服。

5 动干扰 移动或变化的磁场干扰源。其特点是在MRI安装前无法估计。动干扰有两类： 移动的铁磁性物体，如轮椅、小汽车等
可产生交变磁场的装置，如变压器等。 对磁场的影响程度取决于各自的重量、距磁体的远近以及交变磁场的强弱。计算结果证明可允许最大交变磁场干扰为0.001高斯。

6 MRI系统的部分磁场干扰源 干扰源 至磁体中心的最小距离(m) 地板内的钢筋网(15kg/m2) >1 钢梁、支持物、混凝支柱
>5 轮椅、担架 >8 大功率电缆、变压器 >10 活动床、电瓶车、小汽车 >12 起重机、卡车 >15 铁路、地铁、电车 >30

7 磁屏蔽 为了尽量将5高斯线所围区域限于磁体室内，可增加磁体室的面积和高度，但一般并不可行。目前广泛采用磁屏蔽来达目的。
　　为了尽量将5高斯线所围区域限于磁体室内，可增加磁体室的面积和高度，但一般并不可行。目前广泛采用磁屏蔽来达目的。 磁屏蔽的概念(magnetic screen或magnetic shield) 用高饱和度的铁磁性材料来包容特定容积内的磁力线。 防止外部铁磁性物质对磁体内部磁场均匀性的影响 削减磁屏蔽外部杂散磁场的分布。

8 磁屏蔽 用并联磁路法。将磁导率大的软磁材料罩壳放在外磁场中，
则罩壳壁与空腔中的空气就可以看作并联磁路。由于空气的磁导率接近于1，而罩壳的磁导率在几千以上，使得空腔的磁阻比罩壳壁的磁阻大得多。外磁场的绝大部分磁感应通量将从空腔两侧的罩壳壁内“通过”，“进入”空腔内部的磁通量是很少的。这就达到了磁屏蔽的目的。

9 磁屏蔽的分类 可分为有源和无源两种： 　　有源屏蔽(active shield)是由一个线圈或线圈系统组成的磁屏蔽。与工作线圈(内线圈)相比，屏蔽线圈可称为外线圈。这种磁体的内线圈中通以正向电流，以产生所需的工作磁场；外线圈中通以反向电流，以产生反向的磁场来抵消工作磁场的杂散磁场，达到屏蔽的目的。

10 磁屏蔽的分类 无源屏蔽(Passive shield)使用的是铁磁性屏蔽体，即上面所说的软磁材料罩壳。无源磁屏蔽可分为下述3种：
(1) 房屋屏蔽：在磁体室上下及四周墙体镶入4—8M厚的钢板，构成封闭的磁屏蔽间。用材多(十吨左右)，价格昂贵。 (2) 定向屏蔽：若杂散磁场的分布仅在某个方向超出了规定的限度(如5高斯)，可在该方向的墙壁中安装屏蔽物，形成定向屏蔽。此法适用于MRI室和CT室共用一建筑物的情形。 (3) 自屏蔽(self—shelding)：是指仅在磁体周围安装铁磁材料屏蔽体的屏蔽方法。效果较好，体积大而重。

11 磁屏蔽的分类 全身MRI系统磁体的自屏蔽可以有板式、圆柱式、立柱式及圆顶罩式等多种结构形式．使主磁场的均匀性少受影响．

12 射频屏蔽 发射器的功率高达数千瓦，产生RF脉冲处于电磁波谱的米波段，极易干扰邻近的无线电设备(如调频无线电广播)；
线圈接收到的共振信号功率为纳瓦级，易受干扰。 常见的RF屏蔽用铜板或不锈钢板制做，镶嵌于磁体室的四周，构成密封的射屏蔽体。所有屏蔽件均不能采用铁磁材料制做。

13 冷水系统 液氦价格昂贵，使超导MRI运行费用增加。 磁体制造采用高性能的保温材料和保温技术 磁体冷却系统减少液氦的蒸发。
磁体冷却系统通常由磁体中的液氮及液氦冷屏、冷头、氯压缩机(冷头压缩机)和冷水机系统组成。

14 冷屏 冷屏是磁体的组成部分之一。作用是直接减少辐射传热。 超导磁体中通常设置两个冷屏，即80和20K冷屏(也有仅一个冷屏的磁体)．
磁体的低温容器顶部还装有一个二级膨胀的冷头(致冷机)，它提供冷氦气来维持冷屏的温度。氦压缩机和冷水机组都是与此配套的设备。

15 冷屏 　　由冷头循环而来的热氦气被压缩后其温度骤然升高．此高温高压氦气在热交换器中与压缩机油交换热量，使得温度迅速下降，成为低温氦气。低温氦气经油水分离器滤除其中的油滴，方送冷头致冷用。 氦压缩机采用水冷却方式。它的散热器被冷水管包绕，产生的热量最终由循环冷水所带走，而这里的冷水正是由系统中的冷水机提供的。 冷水机一旦出现故障，冷头就不能致冷．这时冷屏温度逐渐上升，辐射漏热增多，液氦蒸发率将成倍升高。 冷水机有能自动切换的双机组产品。

16 氦气回收系统 氦气为稀有气体，高纯度氦气(99.99％以上)只能从天然气中经多次提纯得到；
　　氦气为稀有气体，高纯度氦气(99.99％以上)只能从天然气中经多次提纯得到； 液氦的生产、贮存、运输以及氦气的回收都需要专门技术．对于超导MRI系统的用户来说，有必要建立配套的氦气回收装置．

17 氦气回收系统 　　将收集的氦气压入钢瓶送液氦厂家提纯液化。气袋是具有一定容量的橡皮囊，其入口与磁体的氦气出口相连接，用于收集从磁体低温容器中蒸发的氦气；它的出口通向回收氦气压缩机。各种阀门是为了气体流向控制、安全保障和状态指示而设。此外还有油水分离器和过压报警装置等。

18 其他保障系统 为了MRI能安全运行，系统还必须包括空调系统、UPS、安全系统（金属探测器、消防、断电报警系统、氧气监测系统）