核磁共振(MRI)环境中职业电磁场暴露:暴露评估方法的基本方面和回顾

文摘   科学   2024-05-03 23:56   四川  

原标题:Occupational exposure to electromagnetic fields in magnetic resonance environment: basic aspects and review of exposure assessment approaches

发布时间:2018年。AI速读,谬误自辩。

一、简介

MRI=Magnetic Resonance Imaging,通常称之为磁共振成像核磁共振成像。因为有一核字,被较多人误认为核辐射。此核实际是指人体中的氢原子核。

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种非侵入性的医学成像技术,它利用强磁场、无线电波和计算机技术来生成身体内部结构的详细图像,它不是核辐射。以下是MRI成像技术的基本工作原理:

  1. 静态磁场:MRI扫描仪内部有一个强大的磁铁,它产生一个静态磁场(Static Magnetic Field,SMF)。这个磁场的强度远高于地球的自然磁场,可以使人体中的氢原子核(质子)排列成特定的方向。

  2. 射频脉冲:当患者躺在MRI扫描仪中时,扫描仪会发送无线电波(射频,Radiofrequency,RF)脉冲。这些RF脉冲与静态磁场中的氢原子核相互作用,导致氢原子核吸收能量并偏离其原始的排列方向。

  3. 梯度磁场:MRI扫描仪还使用梯度磁场(Gradient Magnetic Fields,GMF),这些磁场可以快速切换,以空间上精确地定位氢原子核发出的信号。梯度磁场的变化产生不同的空间编码,允许MRI区分身体内不同部位的信号。

  4. 信号检测:当RF脉冲停止后,氢原子核开始释放它们吸收的能量,这个过程称为弛豫(Relaxation)。氢原子核释放的能量以无线电波的形式被MRI扫描仪的接收线圈检测到。

  5. 图像重建:接收到的信号根据其时间特性和空间位置被计算机处理和转换,生成横截面图像。MRI使用不同的弛豫时间(T1、T2和质子密度)来生成不同类型的图像,每种类型都可以突出显示身体的不同特征。

  6. 多层面成像:通过改变GMF的参数,可以获得身体不同层面的图像,从而对特定区域进行详细的检查。

  7. 增强成像:在某些情况下,为了提高图像的对比度,可能会使用对比剂,通常是含钆的小分子,它们可以改善某些组织(如血管或肿瘤)的可视化。

MRI成像技术的优势在于它能够提供高分辨率的软组织图像,且没有使用辐射。这使得MRI成为诊断各种疾病(如脑部损伤、肿瘤、关节问题和心脏病)的强大工具。然而,MRI也有一些局限性,比如对金属敏感、成本较高、检查时间较长,以及对某些患有心脏起搏器或其他金属植入物的患者不适用。

二、文献主要内容

摘要 (Abstract)

  • 综述的目的是为MRI环境中职业暴露于电磁场(EMF)的主要方面提供全面的知识。

  • 强调了MRI设备产生的电磁场(EMF)在图像获取期间的作用,以及这些场对健康可能造成的风险。

  • 讨论了MRI环境中职业暴露的不同场景,包括静态磁场、运动感应的时变磁场、梯度磁场和射频场。

  • 强调了暴露评估方法的标准化缺失,以及需要更好地定义基于数据收集和数值模型的暴露评估方法。

1. 引言 (Introduction)

  • 介绍了MRI作为医疗研究和诊断成像中最灵活的工具之一,以及MRI设备在全球的广泛使用。

  • 讨论了MRI技术的历史和发展,以及MRI设备产生的电磁场(EMF)。

2. 基础知识 (Basic aspects)

  • 描述了MRI系统中的电磁场类型,包括静态磁场(SMF)、梯度磁场(GMF)和射频(RF)脉冲磁场。

  • 讨论了MRI工作人员可能在临床程序中、维护和清洁活动时暴露于这些场。

3. 职业暴露评估 (Occupational exposure assessment)

  • 讨论了职业暴露评估的三种主要方法:直接测量MRI室中的未扰动磁场、个人监测活动和数值方法。

  • 强调了不同评估策略之间结果难以直接比较的问题。

4. 讨论和结论 (Discussion and conclusion)

  • 指出了MRI环境中电磁场暴露评估的挑战,包括缺乏标准化程序和技术。

  • 建议需要更好地定义数据收集和数值模型,以更全面地表征暴露模式,并识别决定暴露变异性的因素。


三、文件中提到的仪器和方法:

  1. Isoflux线图:由MRI扫描仪制造商提供,用于确定静态磁场(SMF)的空间分布。

  2. 商业设备:用于直接测量SMF、梯度磁场(GMF)、射频(RF)和运动感应场。例如:

  • Holaday HI-3550监测器

  • Bell 4048高斯计

  • Metrolab THM1176-HF

  • 个人剂量计:如三轴霍尔效应传感器,用于个人监测,可以固定在口袋或胸部的弹性带上。

  • 观察性研究:通过视频分析、日记或自我管理的问卷来收集工作活动信息。

  • (完)

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