SAR(4):SAR值监控参数卡
之前的内容介绍了SAR在均匀介质下的计算方法和阈值信息,为了保证受检者的安全,在成像过程中需要对SAR进行监控和实时反馈。西门子医疗磁共振对受检者的SAR值监控提供了三重保护,分别为扫描前的SAR预测,SAR实时在线跟踪以及测量发射和反射的能量,相关的信息将显示在SAR监控对话栏中。本节将SAR监控对话栏的参数进行介绍。
SAR Monitor Operating Mode:SAR监控操作模式
Current Measurement:当前扫描的SAR监控模式,该参数显示的SAR监控模式不能修改,只作为信息的提示。
Next Measurement:下一个扫描序列的SAR监控模式,在该参数中能够进行修改选择,可以选择的监控模式有:正常模式(Normal mode)和一级模式(First Level)。切换了SAR监控模式之后,SAR阈值信息也将进行同步的更新,并在下面的参数中显现出来。在下述情况下不能使用一级模式进行扫描:(1)受检者自身温度调节能力受损;(2)受检者处于药物镇静的状态;(3)检查室的环境温度过高(一级模式下,SAR的阈值在检查室环境温度超过25°后,随着温度的上升而下降)。
在每个SAR监控模式下都有相关的信息,分别包括:Predication预测信息,Status状态信息,Patient受检者信息,Protocol序列信息以及Current当前信息。
Predication:预测,是指在序列扫描开始之前,系统根据扫描序列的参数以及受检者信息对SAR值进行预测,然后以百分比的方式显示相关区域的SAR,以保护受检者的安全。当某一项预测的SAR值超过阈值时,系统将暂停扫描并弹出对话框以提醒操作者更改参数继续扫描或者中断扫描。如下图所示,在当前受检者扫描的这个序列中:
Whole Body全身SAR是当前阈值的2%;
Exposed Body受照区域SAR是当前阈值的2%;
Head头部SAR是当前阈值3.2W/Kg的6%。
Local SAR都为0,由于使用BC进行射频脉冲的发射,所以在这种情形下不进行Local SAR的监控,所以Head Local,Torso Local和Legs Local的SAR都为0%。
B1+rms是有效射频场B1+的均方根值,在具有金属植入物或者放疗定位等的成像时具有重要的意义,具体定义和意义将在后续的文章中进行介绍。
最底部一栏为不同区域对应SAR阈值的信息及当前扫描SAR的大小。
Status:状态,是指当前SAR监控的状态及使用的指导方针。在这个参数条目的参数中,相关信息不能直接修改,其意义是用于提示操作者目前SAR监控的状态,其参数包括:Supervision mode:监控模式;Result of last SAR check:最后一次SAR监测的结果;Selected guideline:选择的指导性文件来源于IEC。
Patient:受检者的信息,在该参数栏中显示当前受检者的信息,包括姓名Name,性别Sex,年龄Age,检查前登记的体重Registered Body Weight,全身SAR计算的体重SAR body weight,受检者的体位Patient direction以及特定能量剂量Specific energy dose。
其中系统会根据受检者信息登记时的信息按照不同的模型算法大致计算出受检者头部、躯干和大腿的质量及半径,再根据射频发射线圈的发射范围,综合成像参数对相关序列的SAR进行初步计算。(具体参照SAR系列文章的第一节)。
SED:Specific energy dose特定能量剂量是射频能量在受检者身体上累积的总量,其单位是J/Kg,而SAR是射频能量在受检者身体上累积的速率,单位是W/Kg。两者的相互关系是:SED=SAR x Scanning time。在目前的磁共振成像设备中增加了SED的监控,究其原因是射频能量在人体内的累积超过一定量后将导致出现受检者出现应激反应和组织受损。
根据IEC 60601-2-33 edition 3的规定,SED具有以下限定:
SED的最大限值是14400J/Kg,即在正常模式下2W/kg的SAR值内扫描两个小时,在一级模式4W/Kg的SAR值内扫描一个小时。设定SED最大限值的原因是有研究证实如此大的能量累积将造成体温升值43°,这对于具有正常体温调节能力的受检者来说都会出现应激反应和组织损伤。SED的警告限值为6000J/Kg,系统将弹出警告对话框以提醒设备操作者,原因是当人体吸收的射频能量超过6000J/Kg时,即在正常模式下2W/kg的SAR值内扫描五十分钟,在一级模式4W/Kg的SAR值内扫描二十五分钟。对于体温调节障碍的受检者可能出现应激反应和组织损伤。所以一般建议停止扫描,如果需要继续进行扫描,则需要密切关注受检者的情况。
所以利用SED的限值,间接限定了一个受检者进行磁共振成像的时间。
Protocol:扫描序列的信息,在该参数栏中包含以下几个有关序列及能量的参数:Program step当前的扫描序列,Sequence序列类型,Run time序列的扫描时间,Time averaged RF power在当前扫描序列下每秒的射频能量。不同类型的扫描序列,能量差异巨大,例如HASTE序列的能量就相对较大。
Current:当前信息,是指在打开SAR监控对话框时过去6分钟内的SAR值信息,该信息有两个特点:(1)过去6分钟内所有序列的平均SAR;(2)基于不同个体的真实SAR。Current与Prediction最大的区别在于current参数栏中的信息是基于受检者及序列的真实反馈,而Prediction参数栏中的参数信息则主要依据以扫描序列的参数及模拟模型预计的SAR值信息。
Current参数栏中的参数不会自动更新,它将根据操作者最后一次点击Current参数栏时的时间往回倒推6分钟内的平均SAR。假如在过去的6分钟内,系统没有进行任何扫描,那么在Current参数栏中的各项参数都显示为0.所以在Current参数栏的底部有一个最后更新时间Time of the last update。
上述内容就是SAR监控对话框内各个参数栏中不同参数的意义。下一节将介绍与SAR相关的序列参数。