劉支源

廣西壯族自治區(qū)柳州市人民醫(yī)院 放射科，廣西 柳州 545006

引言

隨著磁共振技術(shù)的快速發(fā)展，其在臨床診療與科研中發(fā)揮出越來越重要的作用。隨著磁共振裝機量的不斷增多，設(shè)備的潛在風險與圖像質(zhì)量問題也在實際應(yīng)用中逐漸顯露。如何有效降低磁共振檢查的風險，對其圖像質(zhì)量實施有效的控制是當前需要引起普遍重視的問題。做好設(shè)備的計量質(zhì)控工作可以在一定程度上控制醫(yī)療風險，降低事故發(fā)生率，有效提高醫(yī)療質(zhì)量[1]。成功的計量質(zhì)控體系可以讓使用者充分了解設(shè)備的變化、差異和圖像瑕疵的來源，并能輔助維護設(shè)備和管理圖像質(zhì)量[2]。醫(yī)學計量檢測為磁共振圖像質(zhì)量的規(guī)范化管理提供了技術(shù)支持，是保障磁共振各項性能參數(shù)準確可靠的重要手段[3]。所以，開展磁共振設(shè)備的醫(yī)學計量工作，能保證設(shè)備安全良好的運行，為臨床提供質(zhì)量可靠的磁共振診療服務(wù)。確保其在臨床應(yīng)用中的穩(wěn)定性與精確性，對于減少醫(yī)療風險、提高診療質(zhì)量有重要的意義[4]。

因此，我們期望建立計量質(zhì)控體系以便能隨時監(jiān)控磁共振設(shè)備是否處于健康的運行狀態(tài)。通過周期性的檢測積累設(shè)備運行數(shù)據(jù)，建立性能參數(shù)處置界限，以便及時地發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)隱藏的問題，隨即實施計劃性維修或預(yù)防性維護，從而減少設(shè)備因突發(fā)故障而造成緊急停機維修的概率，合理控制運行成本。通過對計量指標進行分析，能客觀評價磁共振圖像質(zhì)量，為臨床應(yīng)用效果的對比及科研提供數(shù)據(jù)支持。本文就醫(yī)學計量檢測在磁共振圖像質(zhì)量管理中的各方面應(yīng)用情況展開評述與討論，展望其發(fā)展前景，使其在磁共振圖像質(zhì)量管理中的應(yīng)用價值得以推廣。

1 磁共振醫(yī)學計量檢測發(fā)展現(xiàn)狀

磁共振醫(yī)學計量檢測在國外常用的規(guī)程有美國放射學院的《ACR模體圖像評價指導手冊》[5]、美國電氣制造商協(xié)會的NEMA2008標準、美國醫(yī)學物理學家協(xié)會的AAPM28號參考指標等。我國現(xiàn)行規(guī)程有原衛(wèi)生部與原國家食品藥品監(jiān)督管理局發(fā)布的WS/T 263-2006《醫(yī)用磁共振成像（MRI）設(shè)備影像質(zhì)量檢測與評價規(guī)范》[6]和YY/T 0482-2010《醫(yī)用成像磁共振設(shè)備主要圖像質(zhì)量參數(shù)的測定》[7]。盡管國內(nèi)磁共振臨床應(yīng)用與科研發(fā)展迅速，但醫(yī)學計量檢測與質(zhì)量控制卻并未普及。目前，磁共振設(shè)備尚未納入醫(yī)學計量強制檢定的器具目錄，相關(guān)計量器具的自主研發(fā)與生產(chǎn)滯后，各級醫(yī)院在磁共振質(zhì)量控制管理方面的投入都不多。盡管存在多種困難，但為保證磁共振設(shè)備能發(fā)揮最佳性能，提升圖像質(zhì)量，我們應(yīng)該增強醫(yī)學計量概念，并逐步開展臨床質(zhì)量控制工作[8]。

2 醫(yī)學計量在磁共振圖像質(zhì)量評價中的意義

醫(yī)學計量通常檢測的參數(shù)也是影響磁共振圖像質(zhì)量的重要因素：信噪比、均勻度、空間分辨率、線性度與偽影等。如果檢測到這些指標有明顯的偏差失準，往往提示磁共振成像系統(tǒng)存在不穩(wěn)定的物理環(huán)節(jié)，應(yīng)進一步追查具體是何種環(huán)境因素影響或硬件性能下降導致。

信噪比是描述磁共振圖像質(zhì)量的重要參數(shù)，關(guān)聯(lián)多種因素，而且關(guān)系錯綜復雜，磁場的強度、射頻系統(tǒng)的性能、線圈、成像參數(shù)、屏蔽效果等因素均會影響信噪比。信噪比下降的查因，排除確定的影響因素如場強與成像參數(shù)等，在不確定因素中可能性較大是射頻線圈、射頻功率放大器等固件的性能下降或故障。

圖像均勻度欠佳通常提示磁場均勻度下降或梯度失準。由于梯度場的線性不佳，極有可能導致圖像的邊沿上產(chǎn)生空間和強度的畸變口[9]。

磁共振的空間分辨率在理論上由視野和梯度場強來決定。視野相同的情況下，梯度場越強，空間分辨率越高；但實際的空間分辨率還取決于主磁場的均勻性，因為磁場的不均勻會導致像素的位置誤差。因此實際設(shè)備上，主磁場的均勻性，決定了可以得到的最高空間分辨率[10]。

磁共振圖像線性度的下降往往提示梯度場線性度下降、靜磁場不夠均勻或信號采集不理想。

磁共振圖像偽影的成因、表現(xiàn)形式都很多。根據(jù)其來源可以劃分為以下幾種情況。

（1）靜磁場不均勻性、局部磁場磁化引起的偽影應(yīng)檢測磁場中心頻率是否發(fā)生偏移。

（2）射頻線圈或射頻功率放大器故障會導致層間干擾、外圍射頻信號泄漏、射頻信號截斷不完全、射頻噪聲干擾、射頻場不均勻等類型偽影。

（3）梯度場非線性扭曲、渦流補償不足、梯度發(fā)生器延遲等都會造成偽影，有時不容易與靜磁場相關(guān)的偽影區(qū)分。

（4）數(shù)據(jù)溢出、卷摺偽影、截斷偽影、部分容積效應(yīng)和化學位移偽影等與數(shù)據(jù)采集和重建相關(guān)。

（5）運動偽影由身體的自主或不自主運動引起。在計量檢測中體模如果靜止時間不夠，內(nèi)部溶液未充分穩(wěn)定通常會出現(xiàn)溶液運動偽影。

偽影通常都有外在的原因或是內(nèi)部固件環(huán)節(jié)性能下降甚至故障的表現(xiàn)。任何偽影都應(yīng)當引起重視，必須記錄在設(shè)備運行臺賬并報告給維修工程師，以便及時協(xié)商處理方案[2]。

3 醫(yī)學計量檢測在磁共振圖像質(zhì)量控制中的價值

磁共振的安全平穩(wěn)運行依賴于規(guī)范的質(zhì)量控制，而質(zhì)量控制的技術(shù)措施則是醫(yī)學計量檢測，兩者有機結(jié)合，為正確診斷和精準治療提供依據(jù)[11]。

3.1 醫(yī)學計量檢測是磁共振圖像質(zhì)量控制的技術(shù)保證

3.1.1 醫(yī)學計量是應(yīng)用常規(guī)磁共振圖像進行正確診斷的依據(jù)與保證

隨著醫(yī)療服務(wù)法制化建設(shè)的推進，臨床診療對磁共振影像數(shù)據(jù)資料的規(guī)范化意識日益加強。通過醫(yī)學計量指標檢測，能確保磁共振檢查結(jié)果數(shù)據(jù)準確，圖像信息真實可靠，從而確保臨床診療的規(guī)范性和法制性。如果缺乏醫(yī)學計量指標檢測與校正，便無法了解磁共振設(shè)備的性能指標是否存在偏差，無法確保圖像的真實性與檢查結(jié)果的可靠性[11]。為了保證接收數(shù)據(jù)的準確可靠，必須定期掃描體模測算其關(guān)鍵性能參數(shù)及指標。若僅憑主觀判斷圖像質(zhì)量或者長期不進行計量指標檢測與調(diào)校，磁共振圖像質(zhì)量就有可能下降，甚至導致誤診。

3.1.2 醫(yī)學計量為功能磁共振數(shù)據(jù)的精確診斷提供技術(shù)保障

磁共振不僅能掃描人體解剖結(jié)構(gòu)圖，還能對人體組織成分、功能進行分析。近些年出現(xiàn)的功能磁共振成像與分子磁共振成像，如腫瘤組織的波譜分析、彌散張量成像、血氧水平依賴腦功能成像和動脈自旋標記灌注成像等，需要經(jīng)過數(shù)據(jù)定量分析才能準確地進行診斷。但在1.5 T條件下，這些功能參數(shù)的信號變化很微小，通常只有2%～5%，所以對功能成像系統(tǒng)的計量質(zhì)控就顯得格外的重要。能夠影響功能成像的因素主要包括系統(tǒng)的穩(wěn)定性、“鬼影”偽影、信噪比等[2]。通過規(guī)律的計量檢測，可以掌握磁共振設(shè)備的各項性能情況，適時進行預(yù)防性維護，從而保證設(shè)備運行在良好的高性能狀態(tài)[11]。

3.1.3 醫(yī)學計量是磁共振介入治療精確導航的保障

磁共振能與其他設(shè)備聯(lián)合進行介入治療，通過相應(yīng)的適配器可以使磁共振為立體定向放療系統(tǒng)、伽瑪?shù)吨委熛到y(tǒng)等定位。磁共振定位圖像需要進入治療計劃系統(tǒng)進行靶區(qū)的勾畫，制定治療計劃，最終指引伽瑪?shù)痘蚍暖熢O(shè)備進行精準的治療。所以必須通過計量質(zhì)控確保磁共振掃描儀的空間坐標精度能夠達到治療的要求，否則有可能導致治療偏差，甚至造成醫(yī)療事故。

磁共振還能在實時透視狀態(tài)下引導介入性操作，如穿刺活檢、超聲聚焦腫瘤消融等。在每次治療前除了必須完成磁共振引導設(shè)備的常規(guī)項目計量質(zhì)控外，還需要使用仿肌體組織的模體進行測溫精度計量質(zhì)控，確保聚焦點的溫度與磁共振所測溫度一致，從而保障超聲聚焦點的治療溫度準確有效[2]。

3.2 醫(yī)學計量指標貫穿磁共振設(shè)備管理全程

磁共振從新裝機到日常維護、維修直至退役，圖像質(zhì)量管理始終是貫穿磁共振臨床應(yīng)用全程的主線。醫(yī)學計量檢測作為圖像質(zhì)量控制與管理的重要措施，包含了新裝機驗收檢測、日常定期檢測、維修前后的偏差與校正檢測，及達到使用年限申請報廢時的檢測[12]。

3.2.1 醫(yī)學計量指標是新裝磁共振設(shè)備的驗收方法

目前，磁共振設(shè)備裝機量迅速增長，已廣泛應(yīng)用于縣級以上醫(yī)院[13]。醫(yī)學計量指標檢測是驗收新安裝磁共振設(shè)備的有效方法。在購置論證時，使用方對磁共振設(shè)備具體的性能參數(shù)、技術(shù)指標等提出目標要求。 因此在正式投入臨床應(yīng)用前，必須對其進行驗證。除了依據(jù)合同判斷配件齊全、功能完備外，還要通過掃描模體圖像對其進行各項計量檢測，確保其圖像質(zhì)量符合我國行業(yè)規(guī)定與訂購合同約定。不能僅憑直覺判斷，如果不對其相關(guān)參數(shù)的技術(shù)指標檢測，很容易放過產(chǎn)品的缺陷，造成驗收結(jié)果失準，導致后期維護隱患，嚴重時會引起臨床診療失誤。

3.2.2 醫(yī)學計量檢測是磁共振設(shè)備日常質(zhì)控的標桿

在日常運行中，必須依照行業(yè)標準與規(guī)范進行周期性的圖像計量檢測與校準。如果工作條件許可，磁共振設(shè)備每日都應(yīng)進行模體掃描，確定圖像關(guān)鍵參數(shù)的計量指標符合要求，才可用于檢查患者。若圖像計量指標偏差超過正常波動范圍，需要分析原因并采取相應(yīng)措施，處置后檢測達標方可用于臨床檢查。磁共振設(shè)備在更換配件或者故障修復后，也需對其進行相關(guān)參數(shù)的計量檢測，確定圖像各參數(shù)指標合格后才能投入使用。

3.2.3 醫(yī)學計量檢測是磁共振設(shè)備報廢與否的標尺

磁共振設(shè)備在到達設(shè)計的使用年限后，應(yīng)對其性能參數(shù)、技術(shù)指標等進行全面的計量檢測。如果圖像指標狀態(tài)良好且穩(wěn)定，射頻功率、中心頻率等基礎(chǔ)物理指標計量檢測達標，可通過加大預(yù)防性維護與檢測的頻率繼續(xù)使用。對于圖像質(zhì)量關(guān)鍵計量指標或設(shè)備基礎(chǔ)物理指標偏差較大而無法修復的，應(yīng)當申請報廢。

4 醫(yī)學計量指標在磁共振圖像質(zhì)量管理中的展望

4.1 逐步建立磁共振設(shè)備計量指標的處置參考基線

處置參考基線通常描述的是磁共振設(shè)備運行于高性能狀態(tài)時各項性能參數(shù)計量指標值的范圍。設(shè)備在高性能運行的期間，經(jīng)過多次計量檢測建立設(shè)備常態(tài)各性能指標運行基線，然后根據(jù)各指標波動范圍區(qū)間決定其檢測指標的質(zhì)量控制處置參考基線[5]。為磁共振設(shè)備各物理參數(shù)與性能指標建立合適的處置參考基線，對計量指標檢測非常必要。檢測如果發(fā)現(xiàn)性能參數(shù)計量指標與處置參考值相差較大，就要進一步分析原因并及時處置。一旦圖像質(zhì)量下降至臨床做出負面反饋時才發(fā)現(xiàn)問題，那么此前極有可能已經(jīng)影響影像診斷的準確性，甚至會造成診斷錯漏，而基于處置參考基線的質(zhì)量控制能有效降低這種風險[8]。

因生產(chǎn)廠家、設(shè)備等級、應(yīng)用范圍等區(qū)別，磁共振設(shè)備的性能參數(shù)計量指標差別較大，其良好狀態(tài)的性能指標也不盡相同。處置參考基線的下限適用于不同性能磁共振設(shè)備的最低要求。而高性能的磁共振設(shè)備，為保證其高端功能運行狀態(tài)良好，需建立更為嚴苛的性能指標處置界限[13]。因此質(zhì)量控制首先要對磁共振設(shè)備建立個性化的處置參考基線，并且在更換或維修影響圖像信號的零部件后，必須重新測定相關(guān)性能指標的處置參考基線。

4.2 逐步建立周期性檢測和預(yù)防性維護制度

通過計量檢測所獲取的磁共振設(shè)備參數(shù)指標僅能代表其在所檢時間點的性能狀態(tài)，而在此時間點之后，形成圖像的任何環(huán)節(jié)受環(huán)境影響產(chǎn)生變化，都有可能造成圖像質(zhì)量下降，質(zhì)控隱患隨時存在。對磁共振設(shè)備實施預(yù)防性檢測，能增加發(fā)現(xiàn)質(zhì)控隱患的概率。有效的計量檢測并不會消除設(shè)備本身的問題，而是在尚未造成嚴重后果時得以發(fā)現(xiàn)問題[14]，讓使用者可以合理安排時間處置而不是被迫停機緊急搶修，避免了因設(shè)備故障所造成的不良影響。技術(shù)員在使用設(shè)備過程中，要培養(yǎng)敏銳的觀察力，能及時發(fā)現(xiàn)圖像質(zhì)量下降或設(shè)備異常狀態(tài)，并按維護制度做相應(yīng)的機動檢測和調(diào)整，是提高圖像質(zhì)量行之有效的方法[8]。使日常維護與定期維護有機結(jié)合，形成規(guī)范化作業(yè)，逐步建立和完善周期性計量檢測與預(yù)防性維護制度，有助于明確某些隱性故障，避免造成嚴重后果[12]。由于磁共振設(shè)備集成化程度高，各生產(chǎn)廠家技術(shù)不兼容，因此強化保養(yǎng)，做好預(yù)防性維護，在一定程度上能減少設(shè)備應(yīng)急維修的概率。定期的計量指標檢測與規(guī)范的日常維護保養(yǎng)，不僅能保障磁共振圖像質(zhì)量穩(wěn)定可靠，而且能延長設(shè)備的使用壽命。

4.3 技術(shù)人員建立計量與質(zhì)控觀念

目前，國內(nèi)很多醫(yī)院對磁共振計量認識不足，操作員缺乏相關(guān)知識導致磁共振檢查圖像質(zhì)量不穩(wěn)定，影響醫(yī)學計量的權(quán)威性和嚴肅性[11]。在缺少臨床醫(yī)學工程師崗位配置的情況下，作為磁共振高年資的醫(yī)師、技師要擔當起質(zhì)控職責，逐步制定標準化方案，規(guī)范化培訓質(zhì)控人員梯隊[14]。科室要重視醫(yī)學計量與質(zhì)控，從而獲得醫(yī)院的支持。作為磁共振操作員，也要建立醫(yī)學計量觀念，將其應(yīng)用于實際質(zhì)控工作，確保磁共振設(shè)備始終處于良好的工作狀態(tài)。

4.4 磁共振介入的推廣給計量質(zhì)控帶來新的挑戰(zhàn)

磁共振介入性操作的圖像質(zhì)量標準尚未完全確定，目前參考常規(guī)質(zhì)控規(guī)范。然而評價磁共振介入術(shù)中監(jiān)控的圖像質(zhì)量往往難以采用常規(guī)標準。這主要是由于術(shù)中監(jiān)控不僅需要組織解剖結(jié)構(gòu)圖，通常還需要其他特征圖，例如腫瘤熱消融過程中磁共振用于監(jiān)控人體組織溫度分布情況。而溫度分布圖很難以常規(guī)磁共振圖像質(zhì)量標準來評價[15]。目前磁共振測溫質(zhì)控通常以電子溫度計為檢測核心，通過獨立的電子溫度計測值與磁共振測量溫度值相比較，計量偏差控制在±5℃范圍內(nèi)[16]。這些質(zhì)控方法與精度要求實際上與計量檢測仍有距離，存在一定的提升空間。因此未來需要開發(fā)專用的測試模體，才能全面檢測磁共振介入性操作相關(guān)的功能與定量指標的計量精度，方能確保磁共振介入性治療的精準與高效。

5 總結(jié)

綜上所述，通過開展醫(yī)學計量檢測，建立和完善磁共振圖像質(zhì)量管理體系，確保磁共振設(shè)備運行狀態(tài)良好，是長期的任務(wù)。不僅需要得到政策的支持，還要經(jīng)過人才培養(yǎng)、團隊建設(shè)、技術(shù)更新，才能逐步建立并完善適合各自單位情況的計量質(zhì)控規(guī)范。最終達到提高磁共振圖像質(zhì)量、保障磁共振檢查安全的目的。目前的常規(guī)計量檢測工作，相對日常磁共振檢查來說還是略顯繁瑣耗時。有部分廠家新設(shè)計的機型自帶質(zhì)控測量程序可以使計量檢測智能化[17]。對于舊機型，有學者開始研究自動測量技術(shù)，將會使計量檢測自動化[18-19]。還有學者嘗試運用無線局域網(wǎng)管理全院質(zhì)控，將會推進計量質(zhì)控的網(wǎng)絡(luò)化[20]。相信在大家的不懈努力下，推動技術(shù)持續(xù)進步，磁共振計量質(zhì)控會變得簡便易用并得到廣泛普及。