授课内容第十三章 脉冲序列及其应用 第十四章 MRI检查方法和对比剂 第十五章 MRI检查的特点和伪影补偿技术 第十六章 MRI系统的生物效应和安全性 第十七章 MRI检查技术的临床应用第十六章 MRI系统的生物效应和安全性第一节、MRI系统的生物效应一、静磁场的生物效应二、梯度磁场的生物效应三、RF的生物效应一、静磁场的生物效应静磁场的生物效应主要取决于磁场梯度美国FDA--成像最高场强限定：2.0T以内 英国NRPB--成像最高场强限定：2.5T以内静磁场的生物效应包括：温度效应动力学效应中枢神经系统效应1、温度效应：静磁场对哺乳动物体温的影响很多研究结果差异很大，富兰克等用荧光温度 计的研究比较科学其结果：静磁场对人的体温不产生影响一、静磁场的生物效应一、静磁场的生物效应2、磁流体动力学效应：由磁场中的血流以及其它流动液体产生的生物效应在静磁场中可造成： 1）红细胞沉积速度加快（由于氧离血红蛋白的顺磁性）2）心电图发生改变（T波幅度增高）3）感应出生物电位没有生物学危险，心脏病人予以关注一、静磁场的生物效应3、中枢神经系统效应：静磁场有可能对神经电荷载体或传导过程产生影响两种研究结果： 1）静磁场对中枢神经系统的功能和结构有显著影响 2）静磁场对中枢神经系统的功能和结构没有显著影响 目前公认：静磁场（2.0T以下）对中枢神经系统没有不良影响一般来说： 急性、短期暴露2.0T以下静磁场中不产生明显的生物学影响4.0T以上会出现眩晕、恶心、头痛、口中异味二、梯度磁场的生物效应1、梯度场及其感应电流：梯度场是一种时变磁场---根据法拉第定律—变化的磁场在导 体中感应出电流（人体组织作为导体同样可以感应出电流）*靠近机体外周的组织----电流密度大 *越接近身体中心的组织--电流密度小 *脂肪、骨等低电导的组织—改变感应电流方向 *组织的电导性能好-------感应电流大梯度场感应出的电流是生物效应的主要来源二、梯度磁场的生物效应1、梯度场及其感应电流： 感应电流是梯度场高速切换产生的，大小与以下因素有关：切换率最大磁通强度（梯度场强度）平均磁通强度谐波频率波形参数脉冲极性体内电流分布组织细胞膜的电特性和敏感性（导电性）脉冲序列不同—感应电流大小不同—生物效应也不同 标准的成像序列：梯度场10-50ms/次，感应电流频率20-200HZ二、梯度磁场的生物效应2、梯度场的心血管效应：强电流对心血管系统的作用： 直接刺激血管和心肌纤维等电敏感细胞，使其发生 去极化过程，引起心率不齐，心室或心房纤颤。
实验表明： 17μA以上的电流通过心脏时，就会发生心房纤颤二、梯度磁场的生物效应3、梯度场的神经系统效应：主要表现：视觉磁致光幻视磁致光幻视：在梯度场的作用下，眼前出现闪光感或色环现象这种现象认为是电刺激视网膜感光细胞后形成的视觉紊乱，是梯度场最敏感的生理反应之一光幻视与梯度场变化率和静磁场强度有关系常规MRI检查（1.5T以下）时不出现光幻视EPI序列容易出现光幻视三、射频脉冲的生物效应*人体（生物电阻的导体）能够将电磁波照射的能量转化为热*MRI扫描时RF脉冲的功率全部或大部份被人体吸收*射频脉冲的生物效应—体温的变化*特定吸收率SAR—定量说明RF场中组织吸收能量的情况概念：单位重量生物组织中RF功率的吸收量单位：W/Kg三、射频脉冲的生物效应特定吸收率SAR的大小与下列因素有关：共振频率（静磁场的强度） RF脉冲类型 TR和脉宽 线圈效率 成像组织的容积 组织类型的电导率（脂肪、骨髓等低；脑、血液、肝、脑脊液等高 ） 解剖结构三、射频脉冲的生物效应SAR体模容积电导率大—体模容积增加---SAR值增加 电导率小—体模容积增加---SAR值不增加• 安全要求主要考虑：• 磁场力学作用、• 梯度场变化引起的神经刺激、• 射频脉冲导致的发热、 • 体内金属物体影响、• 超导状态的猝熄、• 梯度场的噪音及孕妇检查等问题。
MRI检查的安全要求第二节 MRI系统的安全性MRI检查的安全要求（一）、磁场效应目前研究：磁场对有机体不产生任何有害作用（二）、磁场物理效应1、 顺磁性物质2、 抗磁性物质3、 铁磁性物质 – 强烈磁场A、体外铁磁性物质在磁场中的作用—— 投射和导弹效应B、体内铁磁性物质在磁场中的作用—— 移动、扭曲、消磁微弱磁性—不会造成安全问题（三）、MRI中的热效应★局部发热造成病人灼伤的原因 —— 导体间形成传导环★避免灼伤的措施：1、2、3、4、5、6、7★RF脉冲正常产热：<1℃MRI检查的安全要求（四）、制冷剂 种类：液氮、液氦 失超后的措施（五）、妊娠 妊娠三个月内避免MRI检查MRI检查的安全要求（六）、心理效应幽闭恐惧症：减轻焦虑的方法：（七）、其他安全问题严禁将铁磁性物品带入检查室二 、安全要求MRI检查的安全要求1 、宣传MRI的安全性 2、 检查室外明显处有注意事项物品 3、被检查者及家属要填写病人安全检查登记表 4 、了解病人体内是否有金属异物或假体 5 、严禁携带铁磁性物质进入检查室 6、严禁与检查无关人员进入检查室 7、帮助病人尽量减少恐惧 8、对不配合的患者要给予镇静剂，待入睡后方可进行检查 9、妊娠妇女的检查（妊娠三个月内避免MRI检查） 10、对增强患者应解释到位（目的、意义及反应）。