劉旺

摘?要： 磁共振醫(yī)療系統是借助高強度磁場超導核磁共振儀進行檢查，還原高度清晰圖像，進行多方面薄層掃描的技術。在強磁場環(huán)境下，一般大于1.5T的超導磁共振醫(yī)療系統涉及到機械結構設計等的內容，為了提升醫(yī)療診療結果的精確度，應從其不同的方面總結機械結構設計的有關經驗，推進醫(yī)療系統強磁環(huán)境下的設計和使用原則，使得文章的參考意見更加具有實用性和推廣性。

關鍵詞： 磁共振;醫(yī)療系統;強磁場環(huán)境;機械結構設計

【中圖分類號】TH774?【文獻標識碼】B?【文章編號】1674-3733（2020）22-0183-01

引言：高效磁場超導核磁共振儀的發(fā)明使得醫(yī)療診療技術上到一個新臺階，尤其擅長對于疑難病癥的高確診率。為了推進我國醫(yī)療系統的長足發(fā)展，應該密切重視磁共振醫(yī)療系統影響下的機械結構設計，以求達到最好的臨床推廣和診斷體驗?，F有的磁共振醫(yī)療系統對于磁體中心的磁場強度等均有清晰的規(guī)范和要求。

1?磁共振機械結構設計研究背景

1.1?磁共振醫(yī)療系統使用的必要性

因為高強度的磁場能夠更便捷的掃描，因此多方位的薄層掃描，能快速確診疑難病癥，由于其幾乎無痛苦，因此收到了廣大病患的好評和歡迎。磁共振醫(yī)療系統對人體無痛苦，無損傷，無副作用，備受臨床和群眾的歡迎。磁共振醫(yī)療系統的精確度極高，核磁共振甚至可以發(fā)現顱內直徑小于三毫米的腫瘤，從而能夠為早期發(fā)現癥狀提供可靠的依據。

1.2?優(yōu)化磁共振機械結構設計的必要性

在超導體磁共振醫(yī)療系統中，磁體中心的磁場強度應為1.5T以上，目前市面上一般使用3T和1.5T兩種的磁體中心，其中包含了臨床上的真實數據，并且可以對這些數據予以明確的判斷，由于磁共振的強度在臨床上已經達到一個較高的水平，遠遠超出地球表面磁場強度，因此不能使用普通的鋼材來設計自動制冷結構，應當從選材起就仔細甄別、合理設計，加速研究磁共振機械空間布置的選擇，并配備合理的加工工藝。

2?磁共振機械結構設計需要考慮的因素

醫(yī)療器械具有一定的特殊性，如磁共振機械等的醫(yī)療器械，在結構設計上要滿足功能的需要，同時還必須要有極高的產品安全性，結構設計要兼顧功能性和安全性兩方面的考慮。通過分析磁共振機械在使用過程中的要點和具體使用環(huán)境的特點，掌握正確的結構設計原則，利用合理的原材料，在保證產品特點的同時，利用結構優(yōu)化保證其合理使用需求得以滿足。

2.1?機械制造的原材料

磁共振機械所處的環(huán)境恰恰是強磁場環(huán)境，這是由于其特殊的使用性能所決定的，因此周邊材料的選擇必須要使用無磁性材料，考慮到強磁環(huán)境之下，材料容易被損耗，磁共振的機械零部件的結構設計一般都使用無磁的不銹鋼、鋁合金、塑料等等。另外，目前比較流行的復合性無磁材料也成為使用者比較青睞的選材，像這些選材連接到一起使用螺絲和螺母等兼顧安全的標準件。磁共振機械的中心區(qū)域為磁體成像區(qū)域，磁共振成像原理具有特殊性，常常需要不斷的變化高頻磁信號，在成像區(qū)附近的零件采用的是玻纖加強的復合型材料，比如說離城鄉(xiāng)區(qū)域最近的床板位置等，使用這種材料能夠更加堅固耐用，減少磁信號的長期破壞影響。

2.2?磁共振機械核心部件的特殊技術

磁共振機械對應磁場附近的高速運動，為了使其更加堅固耐用，可以使用齒輪或軸承承接機械的運用需求。位于磁場附近的材料，同樣應選擇絕緣性好且無磁材料，為了使磁共振機械的使用壽命更長，可采用新工藝研制新的復合型材料，以滿足特殊的高硬度和高彈性需求?？紤]到磁共振機械將受到切割磁力線的作用，自身產生渦流并擁有自身磁場，因此盡量優(yōu)化磁共振機械的中心結構，使其內部零件更加平滑，另外對于比較特殊的機械位置，如導軌的接觸軌，也可以采用略昂貴的鈦合金材料等。如果不能完全找到絕對無磁的材料，還可以考慮把強磁材料接軌嵌入本體之內，減少整個導軌的磁性。

2.3?磁場附近結構材料的新工藝

不銹鋼結構采用不同的制造工藝會產生不同的磁化效果，這對于磁共振機械的制造來說是有特殊意義的，尤其是在焊接的焊縫處或者扳金的折彎處，很有可能因為機械加工的表面不夠平滑或因雜質的進入，使得不銹鋼的無磁性發(fā)生轉變和影響，嚴重時會導致無磁性的反轉。為了保證磁共振機械結構的安全，要盡量減少機械加工和焊接制備工藝，采用連接件固定連接的方式，最大限度的減少結構件的磁性。制造人員在焊接和機器加工完成之后，應該實地測量不銹鋼鐵素體含量，那可以使用熱處理技術進行消磁，但是要注意不同的銷售方法，對于強磁環(huán)境下不銹鋼結構件的影響不同，在核心磁場位置的不銹鋼結構件可能會反復恢復磁性，使用簡單的熱處理方式不一定能達到良好的消磁效果。

2.4?合理規(guī)劃磁共振機械內部空間

對磁共振機械來說，需要實現部件的無磁性能，不僅僅需要考慮原材料因素，更需要考慮原材料和結構之間的結合設計，很多機器的零部件沒有辦法實現完全無磁，那么就可以借助空間位置的調整實現無磁干擾。對于磁共振機械來說比較常見的，沒有辦法完全實現無磁的零部件，有電機和風扇由于其自身已經擁有了很強的導磁性，而且自身也會在工作室產生磁場效應，因此為了不使其干擾成像，可以允許電機安裝的最近位置離磁體中心2.2米以外。針對1.5T磁體來說，磁共振機械內部空間的安排需合理，保證適當的安全距離，如磁共振機械的導軌需要與磁體中心位置保持距離。另外要在日常定期核查磁共振機械各個零部件的穩(wěn)固情況，確保無松動、無故障，從而實現安全使用的最終效果，在日常維修過程中要注意完全關閉，不碰觸內部其他組件。

結論：在正常設計和使用醫(yī)療器械的過程中，要考慮到醫(yī)療器械產品結構設計的外殼材料和核心材料不同，為了達到防護的要求，盡量消磁處理，對于磁共振醫(yī)療器械的原材料選擇應特別把握。目前完全針對磁共振機械設計的研究內容并不多，因此，有必要階段性地、層次的探索磁共振機械的制造訴求，從而采用新技術、新工藝和新的原材料，不斷改善其使用質量。

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