延长磁共振线圈使用寿命的方法和技巧
杨成才
（1. 福建省肿瘤医院 设备科，福州350012）
【摘 要】目的 在保证线圈正常使用下, 延长其使用寿命。 方法 通过模板设计和应用, 解决引起受损的外界原因; 根据技术手段, 解决硬件故障。 结果 延长线圈使用寿命1倍以上。
【关键字】线圈 使用寿命 模板 硬件故障
Abstract : Objective to ensure the normal use of the coil, increasing its service life. Methods The design and application of templates to solve the damage to the external factors; according to the technical means to solve the damage to the hardware fault . Results Extend the service life of 1 times the coil.
Key word: coil, life, templates, hardware fault
0引言
射频线圈是MRI 系统的一个重要组成部分，所有的磁共振扫描检查都要借助线圈来完成。其功能是发射射频脉冲、接受MRI 信号，是MRI 系统成像的一个重要环节，对于采集图像的分辨率起到至关重要的作用。
日常使用线圈按其结构形态区分，大体可分为刚性线圈（如：头颈联合线圈、头线圈、脊柱线圈等）和柔性线圈（如：表面柔软线圈等）。刚性线圈，由于其结构固定，加上牢固外壳的保护，其故障率低；如果无人为破坏，基本不会损坏。而柔性线圈其设计目的是为了最大限度实现让受检体尽量贴近线圈，来提高信号强度，从而达到提高图像质量。但带来直接问题就是因局部受力（如病人上下床摆位时）容易对线圈造成皱折或局部严重变形，而造成线圈内部的铜带断裂或脱焊，甚至造成某个放大因子模块的损坏。因此在使用此类线圈时，要求工作人员特别爱惜，并做好保护工作，在病人上下床摆位时注意线圈平放，尽量避免人为局部重压或折压。但即使这样，在病人较多的医院，其使用率高，该线圈的使用寿命也基本只能维持在一年半左右。而该线圈的公司报价至少在50万元，这对于医院运行成本无疑是一大开支。因此如何提高线圈利用率，延长其使用寿命，就显得尤其重要。
经长期观察该线圈日常使用状况和其发生故障后原因分析，发现线圈故障很大一部分原因是由于受力不均（外界原因）或因此导致电子配件损坏（硬件故障）造成。要想提高线圈的使用寿命，最好的解决方法就是让线圈尽量少地受到局部压力或皱折，即尽量消除引起受损的外界原因；同时用现有技术手段，花最小代价解决或更换受损零配件，而不是整体更换，即解决硬件故障。
1引起受损的外界原因解决方法
外界原因解决的关键点是解决受力面或点的问题。考虑到磁共振所在环境的强磁性，经多次实验与厂方维修专家探讨，并充分考虑其使用方便，又不能降低线圈的固有性能等因素。最终决定需设计出一个介质模板，来缓冲或分散受力面的力。
介质模板设计：首先是选材，其次是结构和形状设计。
1.1 选材
首先考虑用塑料板，其主要特点选材方便，随处可见。但经多次实验发现：其达不到预期硬度，如根据要求定制一定厚度的塑料，成本较高；同时塑料随季节变化或日照，易出现变形、硬化或断裂。因此不可取。
考虑使用铝合金材料，发现由于其合金成分中存在磁介质，对于扫描中心磁场会造成一定影响，因此排除。
1 / 3
1
后发现有机玻璃是非常理想材料。首先其有较好硬度，大约3-4公分厚，放在柔软线圈上，受到100公斤左右压力，基本不会造成变形，这就很好达到受力面的放大，解决线圈局部受力问题。其次，有机玻璃是一种良好抗磁性材料，因此在磁共振强磁场环境中，不会造成任何磁场扰动或干扰。
1.2 结构和形状设计
由于需保证柔软线圈尽量贴近受检体特点，要求其宽
度不能过大。经实验比较，发现宽度在30公分或以上时，线圈固有柔性将受到影响，也就失去该线圈能尽量贴近受检体的特性，不可取；宽度改为20公分左右，较好，但增加整个线圈的重量大约3公斤左右，不是最佳方案；现将宽度选为
6-8公分，最为适中。并根据线圈结构在有机玻璃板上打孔
（大约打8个直径为3MM 的孔）用于固定，如图一所示。
固定时要注意，将有机玻璃板固定在线圈外沿，用捆扎带绑
定。捆扎带捆绑时需注意，不能拉太紧，固定后使线圈与有
机玻璃间有微小晃动为宜。因为过紧或过松容易造成固定处
线圈的磨损。固定后最后成品，如图二所示。
有机玻璃模板的主要特点：重量轻，总重量仅0.8公斤；
为抗磁性材料，对磁场不造成影响；宽度适中，达到分散受
力面作用，又不影响线圈柔软性。该产品在我院使用近3年，
达到预期效果，有效延长线圈的使用寿命，据前后使用该产品比较，线圈使用寿命将延长60%左右，大大降低地设备运行成本，提高经济效益和社会效益。
2硬件故障解决方法
在硬件故障解决上，就需要提高线圈原理和结构认知，增强维修技术力量，充分发挥现有软、硬件功能作用，来解决遇到线圈电子
部件故障等问题，从而来保证线圈正常使用，
延长其使用寿命。
对于线圈认识，大部分人多因其价值高，
结构较为复杂，望而怯步。其实不管什么电
子产品，其结构多复杂，原理多深奥，归根
到底均由基本电子原器件（如电阻、电容、
电感等）构成。因此，可根据线圈出现故障现象，进行区分性排查维修。
2.1 常见故障现象：在扫描中出现图像不均匀或部分信号低，如图三所示。
2.2 故障分析：根据图像特点，此种现象一般为信号
丢失或信号通道故障造成。
2.3 解决方法
首先排除信号通道问题（可通过其它线圈，扫描水模
方法进行查找、排除。该方法较简单，本文不细谈）。在
排除信号通道问题后，重点在于检测线圈自身故障。方法
一、可打开线圈外壳，仔细检查柔软部分和固定部分之间
是否连接存在虚焊，容易出现虚焊位置如图四所示。
如果有条件，还可将线圈放置在X 线机下进行透视，
查看是否线圈铜带有断裂。方法二，用操作系统自
带检测软件，对线圈的各个信道信噪比进行测试，
测试结果如图表一所示。测试结果出现“FAILED ”
位置来判定故障大置位置，再检测这些位置的连接
2 / 3
处和焊点是否完好。如果完好，故障原因就可能出在各信道的放大因子模块性能降低或失效。为了进一步确认，可将放大因子模块进行对调后，再次进行测试。如果测试结果跟随模块变动而相应变动，则基本就能确认为该放大因子模块故障引
起图像信号局部丢失。进行更换后，问题将解决。（放大因
子模块如图五所示）
通过以上几种方法，对于此类线圈故障，基本有90%
的问题能够得到解决。这将很好延长线圈的使用寿命，并
为医院节约大量维修资金。
3结论
对于大型设备的使用，其日常维护和保养是非常重要
了。因此这就需要我们每个工作人员，在自己各自岗位上，
认真做好本职工作。在保证良好的专业基础知识前提下，进一步学精、学透。如果能结合其他学科，通过一些小小改进和技术改造，可能就会取得异想不到的效果，并能创造出不菲效益。同时注意在维修过程要求胆大心细，根据测试技术参数进行科学解读和细心的观察，要以较小的代价，完成故障的维修，从而提高医院设备的开机率、利用率，保证病人的正常治疗，也将赢得可观的社会效益和经济效益。
[参考文献]
[1] 龚尔璋, 甘平 医用物理学 北京：科学出版社，2001年8月。
[2] 俎栋林 核磁共振成像学 北京：高等教育出版社，2004年1月。
[3] 田捷，包尚联，周明全 医学影像处理与分析 北京：电子工业出版社，2003年9月。
[4] 王秀彬，胡振民 磁共振成像相陈控线圈及并行成像技术 医疗卫生装备 2005，第26卷第6期，19-20。
[5] 余传佩，杨锋，齐飞霞等 无磁、弱磁材料磁性能的测量方法与装置研究 金属功能材料，2008年6月，第15卷第3期，34-38。
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延长磁共振线圈使用寿命的方法和技巧
杨成才
（1. 福建省肿瘤医院 设备科，福州350012）
【摘 要】目的 在保证线圈正常使用下, 延长其使用寿命。 方法 通过模板设计和应用, 解决引起受损的外界原因; 根据技术手段, 解决硬件故障。 结果 延长线圈使用寿命1倍以上。
【关键字】线圈 使用寿命 模板 硬件故障
Abstract : Objective to ensure the normal use of the coil, increasing its service life. Methods The design and application of templates to solve the damage to the external factors; according to the technical means to solve the damage to the hardware fault . Results Extend the service life of 1 times the coil.
Key word: coil, life, templates, hardware fault
0引言
射频线圈是MRI 系统的一个重要组成部分，所有的磁共振扫描检查都要借助线圈来完成。其功能是发射射频脉冲、接受MRI 信号，是MRI 系统成像的一个重要环节，对于采集图像的分辨率起到至关重要的作用。
日常使用线圈按其结构形态区分，大体可分为刚性线圈（如：头颈联合线圈、头线圈、脊柱线圈等）和柔性线圈（如：表面柔软线圈等）。刚性线圈，由于其结构固定，加上牢固外壳的保护，其故障率低；如果无人为破坏，基本不会损坏。而柔性线圈其设计目的是为了最大限度实现让受检体尽量贴近线圈，来提高信号强度，从而达到提高图像质量。但带来直接问题就是因局部受力（如病人上下床摆位时）容易对线圈造成皱折或局部严重变形，而造成线圈内部的铜带断裂或脱焊，甚至造成某个放大因子模块的损坏。因此在使用此类线圈时，要求工作人员特别爱惜，并做好保护工作，在病人上下床摆位时注意线圈平放，尽量避免人为局部重压或折压。但即使这样，在病人较多的医院，其使用率高，该线圈的使用寿命也基本只能维持在一年半左右。而该线圈的公司报价至少在50万元，这对于医院运行成本无疑是一大开支。因此如何提高线圈利用率，延长其使用寿命，就显得尤其重要。
经长期观察该线圈日常使用状况和其发生故障后原因分析，发现线圈故障很大一部分原因是由于受力不均（外界原因）或因此导致电子配件损坏（硬件故障）造成。要想提高线圈的使用寿命，最好的解决方法就是让线圈尽量少地受到局部压力或皱折，即尽量消除引起受损的外界原因；同时用现有技术手段，花最小代价解决或更换受损零配件，而不是整体更换，即解决硬件故障。
1引起受损的外界原因解决方法
外界原因解决的关键点是解决受力面或点的问题。考虑到磁共振所在环境的强磁性，经多次实验与厂方维修专家探讨，并充分考虑其使用方便，又不能降低线圈的固有性能等因素。最终决定需设计出一个介质模板，来缓冲或分散受力面的力。
介质模板设计：首先是选材，其次是结构和形状设计。
1.1 选材
首先考虑用塑料板，其主要特点选材方便，随处可见。但经多次实验发现：其达不到预期硬度，如根据要求定制一定厚度的塑料，成本较高；同时塑料随季节变化或日照，易出现变形、硬化或断裂。因此不可取。
考虑使用铝合金材料，发现由于其合金成分中存在磁介质，对于扫描中心磁场会造成一定影响，因此排除。
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后发现有机玻璃是非常理想材料。首先其有较好硬度，大约3-4公分厚，放在柔软线圈上，受到100公斤左右压力，基本不会造成变形，这就很好达到受力面的放大，解决线圈局部受力问题。其次，有机玻璃是一种良好抗磁性材料，因此在磁共振强磁场环境中，不会造成任何磁场扰动或干扰。
1.2 结构和形状设计
由于需保证柔软线圈尽量贴近受检体特点，要求其宽
度不能过大。经实验比较，发现宽度在30公分或以上时，线圈固有柔性将受到影响，也就失去该线圈能尽量贴近受检体的特性，不可取；宽度改为20公分左右，较好，但增加整个线圈的重量大约3公斤左右，不是最佳方案；现将宽度选为
6-8公分，最为适中。并根据线圈结构在有机玻璃板上打孔
（大约打8个直径为3MM 的孔）用于固定，如图一所示。
固定时要注意，将有机玻璃板固定在线圈外沿，用捆扎带绑
定。捆扎带捆绑时需注意，不能拉太紧，固定后使线圈与有
机玻璃间有微小晃动为宜。因为过紧或过松容易造成固定处
线圈的磨损。固定后最后成品，如图二所示。
有机玻璃模板的主要特点：重量轻，总重量仅0.8公斤；
为抗磁性材料，对磁场不造成影响；宽度适中，达到分散受
力面作用，又不影响线圈柔软性。该产品在我院使用近3年，
达到预期效果，有效延长线圈的使用寿命，据前后使用该产品比较，线圈使用寿命将延长60%左右，大大降低地设备运行成本，提高经济效益和社会效益。
2硬件故障解决方法
在硬件故障解决上，就需要提高线圈原理和结构认知，增强维修技术力量，充分发挥现有软、硬件功能作用，来解决遇到线圈电子
部件故障等问题，从而来保证线圈正常使用，
延长其使用寿命。
对于线圈认识，大部分人多因其价值高，
结构较为复杂，望而怯步。其实不管什么电
子产品，其结构多复杂，原理多深奥，归根
到底均由基本电子原器件（如电阻、电容、
电感等）构成。因此，可根据线圈出现故障现象，进行区分性排查维修。
2.1 常见故障现象：在扫描中出现图像不均匀或部分信号低，如图三所示。
2.2 故障分析：根据图像特点，此种现象一般为信号
丢失或信号通道故障造成。
2.3 解决方法
首先排除信号通道问题（可通过其它线圈，扫描水模
方法进行查找、排除。该方法较简单，本文不细谈）。在
排除信号通道问题后，重点在于检测线圈自身故障。方法
一、可打开线圈外壳，仔细检查柔软部分和固定部分之间
是否连接存在虚焊，容易出现虚焊位置如图四所示。
如果有条件，还可将线圈放置在X 线机下进行透视，
查看是否线圈铜带有断裂。方法二，用操作系统自
带检测软件，对线圈的各个信道信噪比进行测试，
测试结果如图表一所示。测试结果出现“FAILED ”
位置来判定故障大置位置，再检测这些位置的连接
2 / 3
处和焊点是否完好。如果完好，故障原因就可能出在各信道的放大因子模块性能降低或失效。为了进一步确认，可将放大因子模块进行对调后，再次进行测试。如果测试结果跟随模块变动而相应变动，则基本就能确认为该放大因子模块故障引
起图像信号局部丢失。进行更换后，问题将解决。（放大因
子模块如图五所示）
通过以上几种方法，对于此类线圈故障，基本有90%
的问题能够得到解决。这将很好延长线圈的使用寿命，并
为医院节约大量维修资金。
3结论
对于大型设备的使用，其日常维护和保养是非常重要
了。因此这就需要我们每个工作人员，在自己各自岗位上，
认真做好本职工作。在保证良好的专业基础知识前提下，进一步学精、学透。如果能结合其他学科，通过一些小小改进和技术改造，可能就会取得异想不到的效果，并能创造出不菲效益。同时注意在维修过程要求胆大心细，根据测试技术参数进行科学解读和细心的观察，要以较小的代价，完成故障的维修，从而提高医院设备的开机率、利用率，保证病人的正常治疗，也将赢得可观的社会效益和经济效益。
[参考文献]
[1] 龚尔璋, 甘平 医用物理学 北京：科学出版社，2001年8月。
[2] 俎栋林 核磁共振成像学 北京：高等教育出版社，2004年1月。
[3] 田捷，包尚联，周明全 医学影像处理与分析 北京：电子工业出版社，2003年9月。
[4] 王秀彬，胡振民 磁共振成像相陈控线圈及并行成像技术 医疗卫生装备 2005，第26卷第6期，19-20。
[5] 余传佩，杨锋，齐飞霞等 无磁、弱磁材料磁性能的测量方法与装置研究 金属功能材料，2008年6月，第15卷第3期，34-38。
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