磁共振是目前临床上普遍应用的影像检查手段。与X线及CT检查比较,磁共振无电离辐射,被认为是一种安全的影像检查方法。但实际上,磁共振环境中存在着许多潜在风险,可能对受检者、陪同家属、医护人员及其他出现在磁共振场地中的工作人员造成伤害。
1、磁共振为什么会发生事故?
磁共振系统主要由主磁体、梯度系统、射频系统、计算机系统和其他辅助设备等组成。导致磁共振发生安全事故的主要原因通常是磁共振的磁体产生的磁场。
磁共振的主磁体产生的磁场,是让组织在其中产生沿磁场方向的宏观磁化。主磁场是组织发生磁共振的重要物质保证。磁体子系统是磁共振成像设备的关键,其性能直接关系到系统的信噪比,在一定程度上决定着图像的质量。
磁共振无论工作与否,其磁场都是存在的(除非失超或者退磁),即使停电的时候也是如此。当金属物件一旦靠近1.5T磁共振,就将以每小时40英里的速度,以完全不可预测的路径被吸到孔径里。越靠近磁体中心,磁场的吸引力就越大,产生的抛射力也越大。
射频子系统是磁共振系统中实施射频激励并接受MR信号的单元。射频脉冲是一种较强的无线电波,会对外界仪器设备产生电子干扰,而人体组织发出的磁共振信号的幅值只有微伏级,因此射频接收系统灵敏度和放大倍数都必须非常高。考虑到射频场热效应(致热效应),高热患者不宜进行磁共振检查。
还有外媒曾报道过用于冷却磁共振磁体的液氦外泄,导致苹果手机“罢工”的案例。苹果设备内部用的是来自SiTime公司的微电子机械振荡器,它是世界上最小、功耗最低的32kHz振荡器。
虽然微电子机械振荡器已经被苹果手机限于密封腔中工作,但这无法挡住磁共振发生液氦外泄时氦气的入侵。(安卓手机普遍用的是石英计时振荡器。石英计时振荡器不容易受到小分子气体的影响。)
苹果在iPhone说明书中提到过氦气入侵的问题——“当暴露在高浓度化学品中时,如氦气,可能会损害iPhone的功能”。如果用户的设备受到影响后断电关机,通常是可以恢复的。方法有点麻烦——停止充电,通风一个星期。
此外,氦气是惰性气体。如果发生磁共振液氦外泄,患者大量吸入氦气,会造成人体内氧气被氦取代,因而发生缺氧(呼吸反射是受体内过量二氧化碳驱动,而对缺氧并不敏感),严重的甚至会导致死亡。
2、如何避免磁共振事故?
关于磁共振成像安全,2017年发布了一份中国专家共识
1.颅内动脉瘤夹
动脉瘤夹由不同磁敏感性的多种物质构成,形状各异,其中的铁磁物质含量达多少会导致MRI检查时发生危险,目前尚无定论。强铁磁性材料的动脉瘤夹禁止用于MRI检查;非铁磁性或弱铁磁性材料的动脉瘤夹可用于1.5 T(含)以下的MRI检查。
如果不清楚受检者颅内是否有动脉瘤夹,应先进行X线平片检查,或查看近期(术后)的颅脑X线平片、CT图像来判断是否存在动脉瘤夹。
对于有动脉瘤夹但属性不明的患者,应对其风险-获益比进行谨慎评估,告知受检者所有潜在风险,并由患者和(或)监护人签署知情同意书。
2.心脏植入式电子设备
心脏植入式电子设备包括心脏起搏器、ICD、植入式心血管监测仪(CM)和植入式循环记录仪(ILR)等,种类越来越多,也越来越复杂。目前临床上应用的绝大多数心脏植入式电子设备都不能与MRI兼容。
放射科和心血管病专家必须熟悉每个设备的使用条件和限制,意识到每个MRI设备都有其独特性,不存在“通用”的安全性判别标准。不遵循产品说明随意使用设备可能会造成严重不良后果。
3.人工耳蜗
人工耳蜗是一种电子装置。MRI扫描可能会使人工耳蜗磁极发生翻转,需要通过有创手术方法进行复位,建议充分评估MRI检查的风险-获益比后再行扫描。头部扫描时,磁极片翻转的概率低于胸腹部和下肢扫描,可能与胸腹部、下肢扫描时频繁移床以及MRI扫描孔边沿处的磁场梯度较大有关,对植有人工耳蜗的患者行MRI检查时应注意缓慢移床。
人工耳蜗在MRI扫描中虽有产热的风险,但在1.5 T(含)以下的磁场环境中还是比较安全的。
4.骨科植入物
骨科植入物(如钢板、钢针、螺钉以及各种人工关节等)大多呈非铁磁性或少量弱磁性,由于在术中已被牢固地固定在骨骼、韧带或肌腱上,通常不会移动。但植入物可能会引入图像伪影,影响周围组织的观察。另外,也有发生热灼伤的风险。
5.外科和介入器材
各种穿刺活检手术,包括各种MRI引导下的治疗(如引流、射频消融、微波治疗和无水乙醇注射等),所用穿刺定位针、导丝、导管、射频消融和微波治疗等设备均应是非铁磁性的。铁磁性的穿刺针在强磁场下可发生移位和误刺,带有铁磁性的设备可能发生抛射,具有很大的危险性。
目前已有专门用于MRI引导下介入手术的各类穿刺针、活检针、导管、导丝及相应的监护设备。另外,在MRI引导下植入放射性粒子也需相应的非铁磁性器材,放射粒子的壳为钛合金材料,植入后行MRI检查是安全的。
6.输液泵和留置导管
输液泵通常植入于胸部皮下,由穿刺座和静脉导管系统组成,材料主要有合金、硅橡胶和塑料等,呈非铁磁性和弱磁性,因此进行MRI检查是安全的。带有胰岛素泵的患者在进入MRI检查室时应移除胰岛素泵,因为强磁场可能会破坏胰岛素泵功能。
7.牙科植入物
许多牙科植入物(如种植牙、固定的假牙和烤瓷牙等)含有金属和合金,有些甚至呈现铁磁性。由于种植牙已牢固地固定在牙槽骨上或黏合在相应的连接物上,具有很高的强度,通常在3.0 T(含)以下场强的MRI设备中不会发生移动和变形,但在牙科植入物所在的部位可能会出现一些伪影。
8.宫内节育器及乳腺植入物
金属宫内节育器一般由铜制成。目前尚未发现宫内节育器在3.0 T(含)以下MRI检查中引起明显不良反应,但可能产生伪影。
乳腺整形手术和隆胸所用的植入物大多为非铁磁性物质,这些患者行MRI检查是安全的,但少数整形用的配件可能带有金属,应予以注意。
9.冠脉与外周血管支架
几乎所有市面上的冠状动脉支架产品在MRI时都是安全的,可在3.0 T(含)以下的MR设备上进行检查。2007年前的外周动脉支架可能存在弱磁性,但通常认为在手术6周后也可以行MRI检查。
10.人工心脏瓣膜和瓣膜成形环
市面上几乎所有的人工心脏瓣膜和瓣膜成形环都是MRI安全的,手术后任意时间都可在3.0 T(含)以下的MR扫描仪中进行检查。但由于不同厂家产品的差异性,还是应在MRI检查前对材料进行确认。
11.眼内植入物
磁性眼内植入物,有可能在强磁场中发生移位,这类患者不宜进行MRI检查。
此外,考虑到射频场热效应,还需注意如下问题:
在MRI检查前,要将受检者体外所有不必要的导电材料移除;如果受检者衣服内含有不可拆卸的导电材料,建议为其更换特定的检查服。
只要皮肤表面的金属钉或缝线不是铁磁性的,而且也不在射频辐射区域内或附近,受检者就可以进行MRI检查。
如果成像区域覆盖了大面积或深色的纹身(包括纹眼线),为了减少热量累积,建议在MRI扫描过程中敷上冰袋降温;同时告知受检者,MRI扫描可能会使48 h之内的纹身图案变得模糊。
一些药物贴片中含有金属,为避免MRI扫描时贴片过热发生危险,一般可将冰袋置于金属贴片上进行冷敷;然而,这样做有时会影响药物传送速率以及吸收效果。
3、盘点近两年5起磁共振事故
1.磁共振设备操作中突然起火
2023年8月,据外媒报道,日本某医院一台磁共振设备在使用过程中突然起火。在通过系统机盖的缝隙看到了该设备内部着火后,影像技师按下了紧急运行开关,从而切断了磁共振设备的电源,扑灭了火,并致电消防部门。该事件并没有导致火势蔓延或人员伤亡。据调查,此次磁共振起火是由于设备电缆线路的磨损而发生的。该磁共振厂商主动召回涉事系列磁共振。
2.磁共振“开枪射击”患者
2023年2月,巴西圣保罗一名律师因陪同母亲在医院做磁共振检查时,腰间佩戴枪支进入了磁共振检查室,当时枪内还有多颗子弹并且已经上膛。结果,他的手枪被磁共振强大磁场吸起来,重重敲击在磁共振仪上,并意外“开枪射击”了他。三周后,伤者因抢救无效不幸去世。
3.戴金镯子做磁共振被烫一圈泡
山东德州女子称戴金手镯做核磁共振,手腕被烫出一圈泡。这位女子表示,手镯自己是按千足金克重买的,做磁共振前问过医生,医生说没事,所以才没有将手镯取下来,在检查之前,机器也没有发出报警。她做的是加强核磁,有一个频率像拖拉机声音,这时镯子变热,导致自己被烫伤。
4.护士被移动磁共振车吸住
2022年2月,在瑞典桑德比医院的一辆移动磁共振车上,一位患者躺在检查床上准备接受磁共振扫查。在进入磁共振移动车之前,护士对患者进行了严格的检查,并要求除去身上戴的珠宝、手表等禁忌物品。当患者开始接受检查时,该名护士却因身穿有金属成分的背心被磁共振“吸住”,随时都有窒息的危险。最后两名保安将背心割开后才将护士解救出来。
5.磁共振吸入氧气瓶夺走患者生命
据韩国《朝鲜日报》2021年10月18日报道,当地时间14日下午,在韩国庆尚南道金海市综合医院接受核磁共振成像检查的患者A某(60岁),被突然飞入磁共振检查仪器的金属氧气瓶夹住而不幸去世。据警方调查,这是磁共振成像设备在工作中产生了强大的磁场,使放在一旁的氧气瓶突然被吸了进去。