Контроль качества МРТ

Введение

Магнитно-резонансная томография (МРТ) – это метод медицинской визуализации, который использует Ядерный магнитный резонанс (ЯМР). Принцип МРТ был изобретен в 1970-е годы нобелевскими лауреатами Полом Лаутербуром и Питером Мэнсфилдом. Новый метод был вскоре введен в клиниках, и количество МРТ исследований с тех пор возросло. Среднее количество единиц МРТ на миллион населения стран-членов Организации экономического сотрудничества и развитие (ОЭСР) было 13,3, а в 2011 году, среднее количество обследований МРТ на 1000 население было 55,4 МРТ включает в себя сильные магнитные поля, радиочастоты (RF), поля и градиенты магнитного поля, которые происходят из ядер водорода в воде, жира и других молекул в ткани, благодаря которым и строят трехмерное изображение. Контрастность изображения основывается на типе ткани, ее свойствах, а также установленных параметрах изображения. Следовательно, перестановки различных структурных и функциональных контрастов, извлеченных из ткани многообразие. МРТ является неинвазивным методом и не подвергает пациента ионизирующему воздействию магнитов, для которых характерно быстрое переключение градиентных полей и сложные вычислительные операции. Эти системы интенсивно используются в клиниках. Интенсивность использования влечет за собой то, что данное медицинское оборудование может выходить из строя, либо показывать некорректные данные. Системы МРТ стоят дорого, а время обследования довольно продолжительное (обычно 20-60 минут на пациента), поэтому важно поддерживать работоспособность систем МРТ насколько это возможно. Сложность системы и передовые технологии, влекут за собой то, что для работы систем МРТ требуются высокоспециализированные кадры, а также постоянный контроль качества и работоспособности.

Цели исследования

1. Выявить параметры по которым будет производиться контроль качества МРТ.
2. Выбрать методики, по которым будет производится контроль качества.

Так как магнитно-резонансный томограф является сложной системой, то параметров, по которым будет производится контроль качества очень много. А сам контроль включает в себя сложные и технологические действия, и проводится в случае: установки МРТ, продлении технического паспорта, после замены одного из основных блоков, а также после сервисного обслуживания и ремонта, а также согласно плану 1 раз в 2 года.

Целесообразнее всего выявить следующие параметры для проверки:

1. Контроль параметров магнитной среды.
2. Контроль качества изображения.
3. Обеспечение необходимых условий окружающей среды.
4. Обеспечение бесперебойного питания системы
5. Проверка системы охлаждения (для сверхпроводящих магнитов), для системы питания.

Контроль параметров магнитной среды

Данные параметры производятся в виде проверки на однородность статического поля, уровень индукции постоянного магнитного поля, уровень излучения электронно-вычислительной машины и эффективность экранирования.

Для данной проверки нужен специальный прибор – магнитометр. Магнитометры в свою очередь делятся на эрстедметры, измеряющие напряженность магнитного поля, градиентометры – измеряют градиент магнитного поля, коэрцитиметры – измеряют коэрцитивную силу поля, мю-метры, для измерения магнитной проницаемости. Чаще всего используются так называемые универсальные магнитометры, включающие в себя несколько функций вышеперечисленных приборов.

Контроль обычно производится путем измерения магнитной индукции или напряженности магнитного поля, на постоянных рабочих местах и в рабочей зоне, в местах пребывания пациентов и персонала.

Уровень излучения электронно-вычислительной машины производится путем измерения напряженности электрического поля, плотности магнитного потока, напряженности электростатического поля на рабочих местах.

Эффективность экранирования оценивается при монтаже системы. В специально предназначенное помещение монтируется клетка Фарадея, чаще всего из медных проводников, для обеспечения однородности поля внутри клетки, так как внешние магнитные поля могут повлиять на корректность работы МРТ, измерения проводятся путем использования генератора высокочастотных колебаний, который помещается вне клетки, и оценивается его влияние на магнитное поле созданное внутри клетки.

Контроль качества изображения.

Для контроля качества изображения используют специальные эталонные фантомы, которые позволяют моделировать движение жидкости, тем самым оценивать качество визуализации при использовании различных методик, выявлять, и вовремя устранять неполадки.

Фантомы представляют чаще всего кубическое или цилиндрическое тело, заполненное обычно парафином, позволяет контролировать такие параметры как:

• сигнал/шум;
• однородность изображения;
• пространственное разрешение;
• искажение;
• толщина среза.

Процедура проводится следующим образом, фантом используется

качестве исследуемого объекта, параметры фантома известны заранее, и оцениваются различного рода неточности в сравнении с уже известными параметрами.

Обеспечение параметров окружающей среды

Для корректной работы необходимо также обеспечить помещение, где находится установка следующими параметрами окружающей среды:

• температура 22±4°C;
• влажность воздуха 70%;
• атмосферное давление от 60 до 106 кПа.

Отклонения от нормы данных параметров может вызвать неточности и отклонения в корректной работе МРТ. А также вызвать дискомфорт в работе у персонала и пациента.

Обеспечение бесперебойного питания системы

Осуществляется с помощью источников бесперебойного питания (ИБП), главная задача которых обеспечить подачу постоянного напряжения заданной величины для обеспечения нормальной работы медицинского томографа, а также защитить оборудование от любых вероятных проблем в питающей электросети: пропадания, всплеска, провала напряжения, радиочастотных и электромагнитных помех, нелинейных искажений. Представляет собой аккумулятор, который заряжается от сети, и отдает свою зарядку на установку, в случае отключение сети, поддерживает какое-то время напряжение магнитного поля, чтобы не спускать гелий. Так как заправка гелием очень дорогостоящая, а выход гелия под большим давлением может быть опасен для пациента.

Проверка системы охлаждения сверхпроводящих магнитов.

Для поддержания сверхпроводимости магнита, он постоянно охлаждается жидким гелием при температуре -268,9°C, но гелий при взаимодействии с окружающей средой имеет свойство испарятся, и контроль количества гелия производит с помощью уровнемера. Основной элемент уровнемера – сверхпроводник, который находится непосредственно в колбе с жидким гелием. Его общее сопротивление зависит от того, какая часть проводника погружена в жидкий гелий, а какая часть находится в газообразном гелии.

Таким образом в данной статье представлены все известные методы и методики контроля качества магнитно-резонансного томографа, изучая данные методы и корректируя их можно добиться увеличения производительности и уменьшения количества ошибочных исследований.

1. ГОСТ Р МЭК 60601-2-33-2013 Изделия медицинские электрические. Часть 2-33. Частные требования безопасности с учетом основных функциональных характеристик к медицинскому диагностическому оборудованию, работающему на основе магнитного резонанса.  Москва: Изд-во стандартов, 2014. – 6 с.
2. СанПин 2.2.4.1191-03 Электромагнитные поля в производственных условиях. [Текст]: нормативно-технический материал. – Москва: [б.и.], 2003. – 36 с.
3. Информационно-методическое письмо Управления Роспотребнадзора по г. Москве от 01.08.2007 N 9-05/122-486 "Санитарно-гигиенические требования к магнитно-резонансным томографам и организации работы". [Электронный ресурс]. – Режим доступа: URL: http://www.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc&base=MLAW&n=102275#02753555596381789 (24.12.2019)