關(guān)于醫(yī)用磁共振成像系統(tǒng)（MRI）磁場強度建標(biāo)

董浩

石河子質(zhì)量與計量檢測所 新疆石河子 832000

醫(yī)用磁共振成像系統(tǒng)因其不會對人體產(chǎn)生任何放射性損害作用，可多層面、多方位成像，通過二維及三維當(dāng)時呈現(xiàn)人體的解剖結(jié)構(gòu)及病變信息，逐漸在臨床上獲得廣泛應(yīng)用[1-2]。主磁體是MRI設(shè)備的重要組成部分，直接決定了MRI設(shè)備的工作效率及圖像質(zhì)量[3]。主磁場強度由主磁場決定，是指MRI設(shè)備的靜磁場強度，對化學(xué)偽影、運動、對比度及信噪比具有較大的影響，進(jìn)而對圖像質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，是MRI設(shè)備的重要參數(shù)指標(biāo)之一。

1 簡介

（1）測量依據(jù)：《醫(yī)用磁共振成像系統(tǒng)（MRI）檢定規(guī)程》。

（2）測量標(biāo)準(zhǔn)：THM1176 磁場強度檢測儀。

（3）測量環(huán)境：磁體溫度（20±2）℃；濕度（40%-60%）RH；檢定時需避免攜帶金屬物體進(jìn)入核磁室。

（4）測量對象：磁場強度＜1.0T：型號 Oper-0.35，編號1094，醫(yī)用核磁共振，磁場強度相對誤差：±5.0%；磁場強度＞1.0T：型號TY10GE 1.5T，磁共振ZX21，磁場強度相對誤差：±2.0%。

（5）測量過程：采取直接測量法，將磁場強度測試儀放置于測試專用架上，并將其置于被檢醫(yī)用磁共振的主磁場中心位置，記錄磁場強度檢測儀標(biāo)準(zhǔn)裝置上的讀數(shù)，重復(fù)測量三次，取其平均值作為測量結(jié)果。

2 測量模型

2.1 測量模型

2.2 方差及靈敏系數(shù)

3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評定

標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量由A類不確定度分量和B類不確定度分量所組成 , 分別由被檢醫(yī)用磁共振成像系統(tǒng)測量重復(fù)性和磁場強度檢測儀準(zhǔn)確度引入。

（1）被檢醫(yī)用磁共振成像系統(tǒng)測量重復(fù)性所引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量需要根據(jù)不同的磁場強度分別進(jìn)行討論。

①當(dāng)磁場強度＜1.0T時：根據(jù)A類不確定度評估方法，選用一臺Oper-0.35醫(yī)用核磁共振，在重復(fù)性測量條件下用 THM1176磁場強度檢測儀對其磁場強度測量10次。單次測量實驗相對標(biāo)準(zhǔn)差如下：

在實際工作中，對磁場強度重復(fù)測量三次，取其算術(shù)平均值作為測量結(jié)果，則由測量重復(fù)性引入的相對不確定度分量如下：

（2）當(dāng)磁場強度＞1.0T 時：根據(jù)A類不確定度評估方法，選用一臺TY10GE 1.5T，磁共振ZX21，在重復(fù)性測量條件下用THM1176磁場強度檢測儀對其磁場強度測量 10 次。單次測量實驗相對標(biāo)準(zhǔn)差如下：

在實際工S=作中，對磁場強度重復(fù)測量三次，取其算術(shù)平均值作為測量結(jié)果，則由測量重復(fù)性引入的相對不確定度分量如下：

3.2 磁場強度檢測儀準(zhǔn)確度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(T0)

根據(jù)B類方法評定，規(guī)程要求磁場強度檢測儀特斯拉計測量磁場精度應(yīng)不小于0.1 mT，并經(jīng)校準(zhǔn)確認(rèn)后滿足其要求，按均勻分布，取包含因子，及半寬a=0.1mT，由此得到：

當(dāng)磁場強度＜1.0T 時，由磁場強度檢測儀準(zhǔn)確度所引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量如下：

當(dāng)磁場強度＞1.0T 時，由磁場強度檢測儀準(zhǔn)確度所引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量如下：

4 相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

由于各輸入量彼此相互獨立不相關(guān)，所以相對合成不確定度可按下面公式得到

4.1 當(dāng)磁場強度＜1.0T時

4.2 當(dāng)磁場強度＞1.0T時

5 相對擴展不確定度評定

取包含因子k=2，則相對擴展不確定度為

5.1 當(dāng)磁場強度＜1.0T時

5.2 當(dāng)磁場強度＞1.0T時

6 測量結(jié)果的不確定度報告與表示

醫(yī)用磁共振成像系統(tǒng)的主磁場強度示值誤差的測量不確定度高低段分別表示為：

6.1 當(dāng)磁場強度＜1.0T時

6.2 當(dāng)磁場強度＞1.0T時

7 結(jié)語

通過對醫(yī)用磁共振成像系統(tǒng)主磁場強度示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定結(jié)果表明，磁場強度在低段和高段時的不確定度均不超過被檢定的醫(yī)用磁共振成像系統(tǒng)的最大允許誤差的絕對值MPEV的1/3，其符合性評定滿足建標(biāo)要求，可開展相關(guān)檢定工作。另一方面從不確定度的來源分析可知，由測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量很大，而磁場強度測試儀準(zhǔn)確度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度則很小。因此，一旦出現(xiàn)評定結(jié)果不滿足最大允許誤差的絕對值MPEV的1/3時，則需通過嚴(yán)格控制重復(fù)性條件來減小由被測量重復(fù)性所引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量，從而得出滿意的測量不確定度。