中圖分類號(hào)：R143文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

磁共振成像（MRI）技術(shù)自誕生以來(lái)，憑借其卓越的解剖結(jié)構(gòu)清晰度和軟組織對(duì)比度，已成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診斷中不可或缺的重要工具。近年來(lái)，隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，MRI與其他診斷及治療設(shè)備的集成化趨勢(shì)愈發(fā)顯著，如心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）、單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描（SPECT）、正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描（PET）系統(tǒng)，以及放射治療設(shè)備中的直線加速器（Linac）和質(zhì)子治療加速器等。這種集成化嘗試為醫(yī)學(xué)成像和治療技術(shù)帶來(lái)了革命性的變革，開(kāi)辟了全新的篇章。

眾多研究表明，這些集成設(shè)備通過(guò)融合MRI精確的解剖定位能力與其他設(shè)備的特定功能優(yōu)勢(shì)，能夠提供前所未有的診療模式，極大地提升診斷和治療的精準(zhǔn)性與效率。例如，PET-MR系統(tǒng)結(jié)合了PET的代謝成像和MRI的高分辨率解剖成像，為腫瘤等疾病的早期發(fā)現(xiàn)、定位和治療提供了雙重視角，顯著提高了診斷的準(zhǔn)確性[1-3]。MRI-Linac[4-5]和 MRiPT系統(tǒng)[6-7]則在放射治療過(guò)程中提供實(shí)時(shí)、精確的圖像引導(dǎo)，顯著提高了治療的精準(zhǔn)度和安全性。這些集成技術(shù)的發(fā)展不僅極大地?cái)U(kuò)展了MRI的應(yīng)用范圍，還為個(gè)體化和精準(zhǔn)醫(yī)療提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持，被認(rèn)為是放射診療技術(shù)進(jìn)步的最新里程碑。

然而，這些集成設(shè)備的廣泛應(yīng)用也帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。由于MRI系統(tǒng)對(duì)電磁干擾（EMI）極為敏感，而標(biāo)準(zhǔn)的電子設(shè)備在MRI的強(qiáng)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)中可能會(huì)受到干擾，從而影響MRI圖像的質(zhì)量[8-9]。此外，這些集成設(shè)備既具有MRI的磁特性，又具有對(duì)應(yīng)PET等設(shè)備的輻射特性，使得其屏蔽過(guò)程變得復(fù)雜。屏蔽技術(shù)方面涉及到磁屏蔽和輻射屏蔽，屏蔽的方式則涉及到設(shè)備本身的屏蔽和機(jī)房環(huán)境的屏蔽。

盡管已有研究對(duì)MRI集成設(shè)備的屏蔽技術(shù)進(jìn)行了初步探討，但目前仍存在一些不足之處[10-1] 。例如，對(duì)于屏蔽材料的設(shè)計(jì)與選擇，尚未能充分兼顧磁屏蔽和輻射屏蔽的協(xié)同性，導(dǎo)致在實(shí)際應(yīng)用中可能存在屏蔽效果不理想的情況。此外，對(duì)于患者射頻屏蔽技術(shù)的研究也相對(duì)較少，如何在保護(hù)患者敏感部位的同時(shí)，確保MRI圖像質(zhì)量不受影響，仍是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。因此，本研究旨在深入分析MRI集成設(shè)備自身屏蔽的影響因素，探討其屏蔽技術(shù)的協(xié)同性，并提出優(yōu)化的屏蔽設(shè)計(jì)方案，以期為MRI集成設(shè)備的廣泛應(yīng)用提供更加可靠的理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 MRI集成設(shè)備自身屏蔽的影響因素分析

1.1MRI集成設(shè)備屏蔽的重要性

在現(xiàn)代醫(yī)療實(shí)踐中，將多種電子診療設(shè)備與磁共振成像（MRI）系統(tǒng)集成是一個(gè)充滿挑戰(zhàn)的任務(wù)。MRI系統(tǒng)對(duì)電磁干擾（EMI）極為敏感，而標(biāo)準(zhǔn)的電子設(shè)備在MRI的強(qiáng)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)中可能會(huì)受到干擾，從而影響MRI圖像的質(zhì)量。例如，當(dāng)PET系統(tǒng)與MRI系統(tǒng)集成時(shí)[12]，如果PET設(shè)備的屏蔽措施不到位，可能會(huì)引起射頻線圈接收到雜散信號(hào)，導(dǎo)致MRI圖像質(zhì)量受損，如圖1（左）。相反，一旦同步電纜問(wèn)題得到修復(fù)，圖像質(zhì)量就會(huì)恢復(fù)清晰，如圖1（右）。這表明，電磁干擾對(duì)MRI圖像的影響是顯著的，需要通過(guò)適當(dāng)?shù)钠帘未胧﹣?lái)控制。

此外，MRI技術(shù)的核心是利用時(shí)變低頻梯度磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像的空間編碼。然而，這種時(shí)變磁場(chǎng)會(huì)在導(dǎo)電元件中產(chǎn)生渦電流，這些渦電流會(huì)生成與原磁場(chǎng)方向相反的磁場(chǎng)，干擾MRI系統(tǒng)的正常工作，并可能引起圖像失真。因此，為了保持MRI圖像的清晰度和準(zhǔn)確性，對(duì)集成到MRI系統(tǒng)中的各類電子設(shè)備進(jìn)行有效的射頻場(chǎng)屏蔽變得尤為重要。

為了解決這一問(wèn)題，對(duì)MRI系統(tǒng)和集成的電子設(shè)備進(jìn)行射頻屏蔽是至關(guān)重要的，這涉及到對(duì)設(shè)備和MRI掃描儀的射頻發(fā)射和接收系統(tǒng)進(jìn)行精細(xì)調(diào)整，以確保抑制任何可能的電磁干擾。通過(guò)這種方式，可以實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備與MRI系統(tǒng)的無(wú)縫集成，為醫(yī)生提供更全面的診療信息，同時(shí)避免干擾影響診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性。

因此，MRI系統(tǒng)的電磁敏感性要求在集成其他電子設(shè)備時(shí)采取嚴(yán)格的射頻屏蔽措施。這些措施不僅保護(hù)了MRI圖像的質(zhì)量，還確保了醫(yī)療診斷的準(zhǔn)確性和可靠性。通過(guò)精心設(shè)計(jì)和實(shí)施屏蔽策略，可以有效地將各種電子診療設(shè)備與MRI系統(tǒng)集成，為患者提供更優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療服務(wù)。

1. 2 屏蔽材料的設(shè)計(jì)與分析

1. 2. 1 梯度磁場(chǎng)與空間編碼的影響

MRI技術(shù)中，空間編碼的精確性是成像質(zhì)量的基石，這主要依賴于精心控制的線性梯度磁場(chǎng)。這些磁場(chǎng)的精確控制確保了成像過(guò)程中能夠準(zhǔn)確定位并區(qū)分不同組織的信號(hào)，為醫(yī)生提供清晰的診斷圖像。然而，梯度磁場(chǎng)的穩(wěn)定性面臨著挑戰(zhàn)。如文獻(xiàn)[13-15]所述，任何梯度磁場(chǎng)的偏差都可能對(duì)圖像重建過(guò)程產(chǎn)生不利影響，引發(fā)圖像偽影。這些偽影不僅降低了成像質(zhì)量，還可能導(dǎo)致對(duì)病變的診斷誤判，對(duì)患者的治療計(jì)劃產(chǎn)生重大影響。

梯度磁場(chǎng)的偏差主要來(lái)源于兩個(gè)方面：一是外部電磁干擾，包括環(huán)境中的電磁波干擾和設(shè)備操作產(chǎn)生的干擾；二是內(nèi)部渦電流的影響，尤其是在使用高導(dǎo)電性材料作為MRI設(shè)備組成部分時(shí)更為顯著。渦電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與原梯度磁場(chǎng)相互作用，進(jìn)一步扭曲了梯度磁場(chǎng)的分布，增加了成像過(guò)程中的不確定性。

因此，為了減少這些干擾對(duì)MRI成像質(zhì)量的影響，需要對(duì)MRI設(shè)備中的屏蔽材料進(jìn)行精心設(shè)計(jì)和選擇。屏蔽材料的主要目標(biāo)是最小化外部干擾的影響，同時(shí)減少內(nèi)部組件對(duì)梯度磁場(chǎng)產(chǎn)生的干擾，確?？臻g編碼過(guò)程的準(zhǔn)確性和可靠性。

1. 2. 2 屏蔽材料的優(yōu)化設(shè)計(jì)

理想的屏蔽材料應(yīng)首先確保對(duì)梯度磁場(chǎng)的高透明度，同時(shí)提供卓越的射頻（RF）屏蔽效能。據(jù)文獻(xiàn)[16-17]，在MHz 范圍內(nèi)降低射頻透射率，可以顯著提升屏蔽效果。提高梯度透明度的有效策略包括降低材料在梯度磁場(chǎng)工作頻率（通常為幾千Hz ）的電導(dǎo)率，這可以通過(guò)減少材料的導(dǎo)電性或調(diào)整屏蔽層的厚度實(shí)現(xiàn)。此外，維持低磁化率也至關(guān)重要，因?yàn)楦叽呕士赡芙档挽o態(tài)磁場(chǎng)的均勻性，從而導(dǎo)致成像失真。這種失真與渦電流感應(yīng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)不同，呈現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定的性質(zhì)。所有這些屏蔽參數(shù)對(duì)于需要屏蔽的MRI設(shè)備中的每個(gè)組件都是至關(guān)重要的。理想的屏蔽材料還應(yīng)具有較低的磁性易感性，以防止對(duì)磁共振成像的主磁場(chǎng)產(chǎn)生扭曲，從而確保較低的磁化率和避免MRI主磁場(chǎng)的失真。

在各MRI的集成設(shè)備中，MRI的梯度場(chǎng)的強(qiáng)度一般約為： 100～500mT/m （對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)強(qiáng)度約為 100～300V/m ），其中加速器的射頻場(chǎng)強(qiáng)度在1000～3000V/m 之間，PET探測(cè)器的電場(chǎng)強(qiáng)度通常較低（約為 50～100V/m） ），質(zhì)子束的電場(chǎng)強(qiáng)度通常較低（約為 50～100V/m ）

對(duì)于PET/MRI和SPECT/MRI設(shè)備，屏蔽材料還需要對(duì)幾百 keV 能級(jí)的伽馬光子具有較高的透明度。這可以通過(guò)在PET探測(cè)器與正電子發(fā)射源之間設(shè)置屏蔽結(jié)構(gòu)，并測(cè)量透過(guò)的 γ 光子來(lái)實(shí)現(xiàn)。屏蔽材料的設(shè)計(jì)是為了通過(guò)其高密度和高原子序數(shù)來(lái)有效吸收和散射 γ 射線，從而減少輻射穿透。已有研究通過(guò)槽式屏蔽技術(shù)，通過(guò)引入孔隙減少導(dǎo)電面積，從而降低渦電流強(qiáng)度[18-19]。另一種減少導(dǎo)電面積的方法是采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，例如使用銅網(wǎng)或磷青銅網(wǎng)[20]。然而，這些間隙可能導(dǎo)致射頻泄漏，進(jìn)而降低屏蔽效能。碳纖維由于其卓越的射頻屏蔽性能而備受關(guān)注[21-22]，并預(yù)計(jì)在梯度磁場(chǎng)中的透明度顯著高于銅網(wǎng)[23-25]，同時(shí)保持與銅網(wǎng)相似的低磁化率。

在電子元件的應(yīng)用中，銅質(zhì)屏蔽層因其極低的磁化率而被廣泛采用[26-29]，以避免對(duì)主磁場(chǎng)造成畸變。MRI設(shè)備依賴于快速切換的梯度磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)空間編碼，這些時(shí)變磁場(chǎng)會(huì)在導(dǎo)電元件中誘導(dǎo)產(chǎn)生渦電流。渦電流的強(qiáng)度及其衰減時(shí)間受到元件的電導(dǎo)率和幾何形狀的影響。通過(guò)降低電導(dǎo)率和減小面對(duì)磁場(chǎng)變化方向的面積，可以有效減少渦電流的強(qiáng)度和衰減時(shí)間，從而減少對(duì)MRI成像的干擾。

MRI設(shè)備依賴于快速切換的梯度磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)空間編碼。這些時(shí)變磁場(chǎng)會(huì)在所有垂直于磁場(chǎng)變化方向的導(dǎo)電元件中，如屏蔽層，誘導(dǎo)產(chǎn)生渦電流。這些渦電流沿環(huán)形路徑流動(dòng)，并以多指數(shù)形式衰減[30]。渦電流的強(qiáng)度及其衰減時(shí)間受到元件的電導(dǎo)率和幾何形狀的影響。例如，通過(guò)降低電導(dǎo)率和減小面對(duì)磁場(chǎng)變化方向的面積，可以有效減少渦電流的強(qiáng)度和衰減時(shí)間。電導(dǎo)率是指材料導(dǎo)電性能的一個(gè)量度，電導(dǎo)率越低，渦電流越小。渦電流自身會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與原始梯度磁場(chǎng)變化相反的附加磁場(chǎng)，導(dǎo)致實(shí)際的磁場(chǎng)分布與理論預(yù)期的磁場(chǎng)分布產(chǎn)生偏差。

1.3 患者射頻屏蔽

在磁共振成像（MRI）檢查中，患者射頻屏蔽技術(shù)的發(fā)展為保護(hù)患者敏感部位提供了新的解決方案。這項(xiàng)技術(shù)通過(guò)使用調(diào)諧的拾取線圈，能夠直接測(cè)量射頻場(chǎng)功率，并在屏蔽區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)高達(dá)35 分貝（dB）的功率衰減[31]。這一顯著的衰減效果得到了金屬線溫度測(cè)量結(jié)果的進(jìn)一步證實(shí)，這些測(cè)量顯示，在MRI掃描過(guò)程中，屏蔽表面的溫度并未出現(xiàn)明顯升高，從而證明了射頻屏蔽在臨床MRI應(yīng)用中的有效性和潛在價(jià)值。

盡管如此，也必須注意到，在屏蔽的外圍邊緣區(qū)域，射頻功率出現(xiàn)了可測(cè)的增加。這一現(xiàn)象提示我們，屏蔽效果可能因不同的掃描設(shè)備而異，因此，對(duì)這一現(xiàn)象的監(jiān)控和調(diào)整是必要的。為了確保射瀕引起的加熱問(wèn)題得到有效控制，屏蔽體設(shè)計(jì)中的金屬線條需要被精細(xì)地包裹在屏蔽體內(nèi)部。這樣的設(shè)計(jì)能夠充分利用屏蔽體的射頻衰減功能，最大程度地減少射頻泄露和相關(guān)的熱效應(yīng)。

射頻屏蔽技術(shù)的實(shí)施，不僅提升了MRI掃描的安全性，還優(yōu)化了圖像質(zhì)量。它有效防止了射頻干擾導(dǎo)致的圖像失真，確保了診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。通過(guò)這種方式，射頻屏蔽技術(shù)為MRI檢查提供了一個(gè)更加安全、高效的環(huán)境，同時(shí)也為患者帶來(lái)了更加舒適的檢查體驗(yàn)。

2 MRI集成診療設(shè)備機(jī)房的電磁屏蔽設(shè)計(jì)

MRI基于人體組成原子在磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生的共振現(xiàn)象，并釋放出電磁波信號(hào)，這些信號(hào)被設(shè)備捕捉并經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后轉(zhuǎn)化為可視化圖像。為了確保MRI設(shè)備不受外部電磁干擾，同時(shí)避免對(duì)外界設(shè)備產(chǎn)生干擾，MRI集成診療設(shè)備機(jī)房需要進(jìn)行精密的電磁屏蔽。屏蔽設(shè)計(jì)旨在阻擋外部電磁波的侵入并限制機(jī)房?jī)?nèi)電磁波的外泄，通常通過(guò)使用導(dǎo)電或?qū)Т挪牧习鼙Ｗo(hù)區(qū)域來(lái)實(shí)現(xiàn)[10] 。

屏蔽設(shè)計(jì)需要綜合考慮屏蔽效能、材料的機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕性等因素。屏蔽材料的選擇基于其相對(duì)電導(dǎo)率、相對(duì)磁導(dǎo)率、吸收損耗和反射損耗等特性。常用的主要屏蔽材料包括銅、鋁和鋼材[18，20]。在屏蔽較薄層或較低頻率時(shí)，銅或鋁是合適的選擇；在屏蔽較厚層或較高頻率時(shí)，則推薦使用鋼材。

在近場(chǎng)防護(hù)中，由于主要涉及電場(chǎng)分量，所以近場(chǎng)屏蔽主要依賴材料的電導(dǎo)率來(lái)抑制電場(chǎng)分量，因此銅在這類應(yīng)用中更為適用（具有最優(yōu)的相對(duì)電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率）。遠(yuǎn)場(chǎng)屏蔽中，磁場(chǎng)分量的影響增大，此時(shí)磁導(dǎo)率成為關(guān)鍵，薄鋼板成為一個(gè)可行的選擇，其中普通碳素結(jié)構(gòu)鋼用于非關(guān)鍵部位的屏蔽，而硅鋼板則因其高導(dǎo)磁率和低矯頑力等特性，適用于對(duì)屏蔽要求較高的場(chǎng)合。

鑒于MRI設(shè)備產(chǎn)生的電磁波頻率范圍廣泛，屏蔽設(shè)計(jì)還需考慮材料對(duì)不同頻率電磁波的屏蔽能力，以及屏蔽材料的厚度和電磁波的人射角等因素。在高頻或需要更厚屏蔽層的應(yīng)用中，鋼材，尤其是硅鋼，由于其高相對(duì)磁導(dǎo)率 μ （可達(dá)數(shù)千至數(shù)萬(wàn)），成為更佳選擇。硅鋼的高磁導(dǎo)率有助于降低磁場(chǎng)的穿透，特別適合用于屏蔽MRI集成診療設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)強(qiáng)烈的靜態(tài)磁場(chǎng)和射頻場(chǎng)。此外，硅鋼還可以減少渦流產(chǎn)生的內(nèi)部損耗，降低磁滯損失和渦流損失，對(duì)于維持屏蔽材料的低溫度和高效能至關(guān)重要

總體而言，MRI集成診療設(shè)備機(jī)房的電磁屏蔽設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性工程，需基于對(duì)電磁理論的深入理解和對(duì)屏蔽材料性能的精確評(píng)估進(jìn)行。通過(guò)對(duì)材料電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、損耗參數(shù)的詳細(xì)分析，并考慮實(shí)際應(yīng)用中的具體需求和限制，可以設(shè)計(jì)出高效且經(jīng)濟(jì)的屏蔽解決方案。

3放射診療設(shè)備的屏蔽原理和常用材料

放射診療設(shè)備的輻射防護(hù)依賴于一系列高效的屏蔽措施，以保護(hù)操作人員和患者免受輻射的影響。屏蔽的基本原理在于屏蔽材料對(duì)射線的吸收和散射作用，這些作用導(dǎo)致輻射強(qiáng)度的衰減，從而顯著降低輻射穿透的可能性。主要的屏蔽材料包括鉛、混凝土、鎢和鉛玻璃，這些材料針對(duì)不同能量的輻射提供有效的防護(hù)。它們利用高密度特性來(lái)阻擋或吸收輻射，有效減少輻射的傳播，

放射診療設(shè)備的輻射防護(hù)是通過(guò)一系列高效的屏蔽措施來(lái)保護(hù)操作人員和患者免受輻射的影響。屏蔽的原理基于屏蔽材料對(duì)射線的吸收、散射、衰減和隔離，從而阻止輻射穿透。主要屏蔽材料包括鉛、混凝土、鎢和鉛玻璃，每種材料都針對(duì)特定類型的輻射提供有效的防護(hù)。這些材料通過(guò)其高密度阻擋或吸收輻射，有效減少輻射的傳播[32-35] 。

此外，輻射防護(hù)領(lǐng)域正在研究和開(kāi)發(fā)一些新型屏蔽材料以優(yōu)化輻射屏蔽性能[36-37]。例如，輕質(zhì)的聚合物基復(fù)合材料和金屬氧化物納米材料，旨在通過(guò)提高屏蔽效率，同時(shí)減輕結(jié)構(gòu)重量，提升操作效率[24]。此外，仿生學(xué)設(shè)計(jì)和智能化技術(shù)的應(yīng)用正逐步實(shí)現(xiàn)屏蔽結(jié)構(gòu)的優(yōu)化[38-39]，通過(guò)模仿自然界生物的結(jié)構(gòu)來(lái)提高材料的強(qiáng)度和韌性。環(huán)保型屏蔽材料的研究也在進(jìn)行中，以減少傳統(tǒng)屏蔽材料可能對(duì)環(huán)境造成的負(fù)面影響[40] 。

4 總結(jié)與展望

MRI技術(shù)與SPECT、PET等成像技術(shù)的集成，以及與放療設(shè)備如線性加速器（Linac）和質(zhì)子治療加速器的結(jié)合，已逐漸成為臨床實(shí)踐中的重要工具。這些集成設(shè)備，如SPECT-MRI、PET-MRI和MRiPT，不僅融合了各自技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，還實(shí)現(xiàn)了技術(shù)間的互補(bǔ)，為疾病的診斷和治療提供了更全面和精確的手段。隨著這些集成技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，對(duì)屏蔽技術(shù)的要求也日益增高，不僅需要處理磁場(chǎng)的屏蔽，還需涵蓋輻射防護(hù)，尤其是在涉及高能粒子治療的技術(shù)如MRiPT中，對(duì)屏蔽材料和設(shè)計(jì)的要求更為復(fù)雜和嚴(yán)格。

不同成像技術(shù)與放療設(shè)備結(jié)合的屏蔽設(shè)計(jì)及防護(hù)措施存在顯著差異。MRI系統(tǒng)主要考慮磁屏蔽，防止電磁干擾；而MRI與Linac或質(zhì)子治療加速器集成的系統(tǒng)，需同時(shí)兼顧磁屏蔽和輻射屏蔽，使用鉛、混凝土、鎢等材料，屏蔽厚度和效能更高，如單純的MRI通常使用的銅、鋁等材料的屏蔽厚度僅為 5mm ，屏蔽效能為 30～40dB ;而MRI-Linac的屏蔽效能 40～60dB 。防護(hù)措施方面，患者在接受治療時(shí)應(yīng)佩戴防護(hù)用品，醫(yī)護(hù)人員需穿戴防護(hù)裝備并進(jìn)行劑量監(jiān)測(cè)，環(huán)境上要合理規(guī)劃?rùn)C(jī)房布局并設(shè)置警示標(biāo)志和監(jiān)測(cè)設(shè)備。

本文主要圍繞MRI集成設(shè)備中的自身屏蔽分析，介紹了MRI和所要集成設(shè)備的可能的相互影響，隨后分別介紹了MRI和所集成設(shè)備的屏蔽要求和設(shè)計(jì)等，單獨(dú)的 MRI只需要通過(guò)銅和鋁等屏蔽材料進(jìn)行磁屏蔽，而MRI集成的診療設(shè)備，就需要銅、混凝土、鉛（玻璃）及鎢等屏蔽材料，不僅要進(jìn)行磁屏蔽而且還要進(jìn)行輻射屏蔽。這種集成后的設(shè)備并不是磁屏蔽加輻射屏蔽這種簡(jiǎn)單的“ ¹⁺ 1\"模式，既要考慮到設(shè)備自身屏蔽，又要注重環(huán)境屏蔽。

未來(lái)，隨著MRI集成技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，對(duì)屏蔽技術(shù)的要求將更為苛刻，需要在不顯著增加成本的同時(shí)，有效實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)和輻射的屏蔽，并確保這些技術(shù)的協(xié)調(diào)處理，既不影響磁場(chǎng)屏蔽的效果，也不降低輻射防護(hù)的效能。這將依賴于屏蔽材料和設(shè)計(jì)方面的持續(xù)創(chuàng)新和技術(shù)突破。期待材料科學(xué)的進(jìn)步帶來(lái)新型屏蔽材料，這些材料不僅應(yīng)具有高電導(dǎo)率，適用于磁場(chǎng)屏蔽，同時(shí)也能有效用于輻射防護(hù)，尤其是在處理復(fù)合場(chǎng)輻射時(shí)。

隨著新型MRI集成設(shè)備的推出，相應(yīng)的國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也需要及時(shí)更新和完善，以確保這些技術(shù)的安全性和有效性。標(biāo)準(zhǔn)的制定應(yīng)充分考慮到新材料、新技術(shù)的特性，以及在臨床應(yīng)用中可能遇到的挑戰(zhàn)。

綜上所述，MRI及其集成技術(shù)的未來(lái)發(fā)展充滿機(jī)遇與挑戰(zhàn)。通過(guò)跨學(xué)科合作，特別是在材料科學(xué)、電磁學(xué)和醫(yī)學(xué)物理學(xué)等領(lǐng)域的進(jìn)展，將為MRI集成技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用提供強(qiáng)大支撐，最終實(shí)現(xiàn)更高效、更安全的診療方法，惠及更廣泛的患者群體。

參考文獻(xiàn)：

[1]Bogdanovic B，SolariEL，Vilagran Asiares A，etal.PET/Mrtechnology：advancementand chalenges[J].Seminars in Nuclear Medicine，2022，52（3）：340-355.

[2] Zaidi H，Del Guera A.An outlook on future design of hybrid PET/MRI systems[J]. Medical Physics，2011，38（10）： 5667-5689.

[3] Vandenberghe S，Marsden P K. PET-MRI：A review of chalenges and solutions in the development of integrated multimodality imaging[J]. Physics in Medicineamp;Biology，2015，60（4）：115-154.

[4] Rammohan N，RandallJW，Yadav P.Historyof technological advancements towards MR-Linac：The futureof imageguided radiotherapy[J]. Journal of Clinical Medicine，2022，11（16）： 4730.

[5] Chin S，Ecles CL，McWiliamA，et al.Magnetic resonance-guided radiation therapy：A reviewJ].Journalof Medical Imaging and Radiation Oncology，2020，64（1） ：163-177.

[6] RaaymakersB W，Raaijmakers A JE，Lagendijk JJW.Feasibilityof MRI guided proton therapy：Magnetic field dose effects[J]. Physics in Medicine and Biology，2008，53（20） ： 5615-5622.

[7] Oborn B M，DowdellS，Metcalfe P E，et al.Future of medical physics：Real-time MRI-guided proton therapy[J]. Medical Physics，2017，44（8） ： e77-e90.

[8] PENG Bj，Walton JH，Cherry SR，etal.Studiesof the interactionsof an MRI system with the shielding in acombined PET/MRI scanner[J]. Physics in Medicineamp;Biology，2010，55（1）：265-280.

[9] BIAN Wanyu，LI Panfeng，ZHENG Mengyao，etal.Areviewof electromagnetic elimination methods for Low-Field portable MRI scanner[C]//2024 5th International Conference on Machine Learning and ComputerApplication （ICMLCA）：IEEE，2024：614-618.

[10] IshiyamaA，Hondoh M，Ishida N，etal.Optimal design of MRI magnets with magnetic shielding[J].IEEE Transactions on Magnetics，1989，25（2） ： 1885-1888.

[11] YANG R，ZHENG J，WANG Y，et al. An absorbing radio frequencyshield to reduce RF heating induced by deep brain stimulator during 1.5-T MRI[J]. IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility，2019，61（6）：1726-1732.

[12] Gross-Weege N，DeyT，Gebhardt P，etal.Characterization methods for comprehensiveevaluationsof shielding materials used in an MRI[J].Medical Physics，2018，45（4）：1415-1424.

[13] Ahn CB，Cho ZH.Analysisof theeddy-current induced artifactsand the temporalcompensation in nuclear magnetic resonance imaging[J]. IEEE Transactions on Medical Imaging，1991，10（1） ： 47-52.

[14]JezzardP，BarnettAS，PierpaoliC.Characterizationofandcorrectionforeddycurentarifacts inechoplanardifusion

[15] Wilm BJ，Barmet C，Pavan M，etal.Higher order reconstruction for MRI in the presence of spatiotemporal field perturbations[J]. Magnetic Resonance in Medicine，2011，65（6）：1690-1701.

[16] Truhn D，Kiessling F，Schulz V. Optimized RF shielding techniques for simultaneous PET/Mr[J].Medical Physics， 2011，38（7） ：3995-4000.

[17] Fahy S. Electromagnetic screening by metals[J]. American Journal of Physics，1988，56（11）： 989-992.

[18] Berneking A，Trinchero R，HAY，etal.Designand characterizationof agradient-transparent RFcopper shield for PET detector modules in hybrid MR-PET imaging[J].IEEE Transactions on Nuclear Science，2017，64（5）：118-1127.

[19]KANGJ，ChoiY，HONG KJ，etal.Characterizationof cross-compatibilityof small animal insertable PETand MRI [C]//Nuclear Science Symposium Conference Record（NSS/MIC）. IEEE， 2009： 3816-3821.

[20]Judenhofer MS，WehrlHF，Newport DF，etal.Simultaneous PET-MRI：Anew approach for functional and morphological imaging[J]. Nature Medicine，2008，14（4）：459-465.

[21]LeeBJ，Watkins R D，CHANGCm，et al.Low eddy current RF shielding enclosure designs for 3T Mr applications[J]. Magnetic Resonance in Medicine，2018，79（3）：1745-1752.

[22]Kith JM，JandaNB，KingJA，etal.Shielding effectivenessdensitytheoryforcarbonfiber/nylon6，6composites[J]. Polymer Composites，2005，26（5） ：671-678.

[23] Heiser JA，King JA，Konell JP，et al. Shielding effectivenessofcarbon-filed nylon 6，6[J].Polymer Composites， 2004，25（4） ： 407-416.

[24]Duppenbecker P M，WehnerJ，Renz W，et al. Gradient transparent RFhousing for simultaneous PET/MRIusing carbon fiber composites[C]/2012 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference Record（NSS/MIC）： IEEE，2012： 3478-3480.

[25]PENG Boj，WU Yibao，Cherr SR，et al.New shielding configurations fora simultaneousPET/MRI scannerat 7T[J]. Journal of Magnetic Resonance（San Diego，Calif. ：1997），2014，239：50-56.

[26]WeisslerB，GebhardtP，DueppenbeckerPM，etal.Adigital precinicalPET/MRIinsertand initialresults[J].IEEE Transactions on Medical Imaging，2015，34（11） ： 2258-2270.

[27]WeisslerB，Gebhardt P，Lerche C W，et al.Mr compatibilityaspectsof asiliconphotomultiplier-based PET/RF insert with integrated digitisation[J].Physics in Medicine and Biology，2014，59（17）：5119-5139.

[28] Weissler B. Digital PET/MRI for preclinical applications[D].PhD thesis，Dissertation，RWTH Aachen，2016.

[29] Yoon HS，Ko GB，Kwon SI，etal.Initial results of simultaneous PET/MRI experiments with an MRI-compatible silicon photomultiplier PET scanner[J].Journal of Nuclear Medicine ：Oficial Publication，Societyof Nuclear Medicine，2012， 53（4） ： 608-614.

[30] Hamamura M J，HA S，Roeck W W，et al. Development of an MR-compatible SPECT system（MRSPECT）for simultaneous data acquisition[J]. Physics in Medicine and Biology，2010，55（6） ： 1563-1575.

[31]JehensonP，Westphal M，SchuffN.Analyticalmethod forthecompensationof eddy-current efects inducedbypulsed magnetic field gradients in NMR systems[J]. Journal of Magnetic Resonance （1969），1990，90（2）： 264-278.

[32]Favazza C P，King D M，Edmonson H A，etal.Use of aradio frequency shield during 1.5and 3.O Tesla magnetic resonance imaging：experimental evaluation[J]. Medical Devices （Auckland，N.Z.），2014，7： 363-370.

[33]Chang，Qiru，GUO Shaoyun，ZHANG X L，et al.Radiation shielding polymer composites：Ray-interaction mechanism， structural design，manufacture and biomedical applications[J].Materialsamp;Design，2023，233（9）：112253.

[34]CHENZhenping，ZHANG Zhenyu，XIE Jinsen，etal.Multi-objectiveoptimization strategies forradiationshielding design with genetic algorithm[J]. Computer Physics Communications，2021，260：107267.

[35]Okafor，EmekaC，OkonkwoUC，etal.Trendsinreinforcedcomposite designforionizingradiationshielding applications：a review[J]. Journal of Materials Science，2021，56：11631-11655.

[36]More C V，Alsayed Z，Badawi M S，et al.Polymeric composite materials for radiation shielding：A review[J]. Environmental Chemistry Letters，2021，19（3）：2057-2090.

[37]Bijanu A，AryaR，Agrawal V，etal.Metal-polymercomposites forradiationprotection;Areview[J].JournalofPolymer Research，2021，28（10）：392.

[38] YANG K，CHEN H，HAN Z，et al.Bio-inspired multifunctional high-performance electromagnetic shieldingcoatings resistant to extreme space environments[J]. The Innovation Materials，2023，1（1）：100010.

[39]Jinia AJ，Clarke SD，MoranJM，etal.Intellgent radition：Areview of machine learningappications innuclearand radiological sciences[J]. Annals of Nuclear Energy，2024，201（15）：110444.

[40]Demir E，Candan Z，YANN，et al.Green material forradiationshielding：An Overview[M]//Emerging Nanomaterials： Opportunities and challenges in forestry sectors. Springer，Cham，2022：299-336.

Abstract：Magnetic Resonance Imaging （MRI） is a pivotal technology in modern medical diagnostics，renowned for its high resolution and excellent contrast of soft tissues.In recent years，the integration of MRI technology with other diagnostic and therapeutic devices，such as Positron Emission Tomography（PET），Single Photon Emission Computed Tomography（SPECT），Electrocardiography（ECG），Electroencephalography（EEG）， and radiation therapy equipment like linear accelerators and proton therapy accelerators，has significantly enhanced the precision and eficiency of diagnostics and treatments.This paper discusses the shielding design andrequirements for these integrated technologies，including technical aspects of magnetic and radiation shielding，as wellas methodological approaches for boththe equipment’s own shielding and the shielding of he room environment.This paper also introduces the shielding requirements and influencing factors for the integrated equipment itself，and also proposes that the shielding technology for integrated equipment is not a simple “ 1+1 ” model of magnetic shielding plus radiation shielding，but rather some certain synergistic effect involved.

Key words： integrated technologies;MRI; shield design;diagnostic devices