近年来,随着磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)技术的快速发展,其电磁安全性得到了越来越广泛的重视。为此,综合评述了近几年的研究成果,首先介绍了MRI系统产生的静磁场、梯度场和射频场这3种不同性质的电磁场的生物效应及其安全标准,并在此基础上着重介绍了评估MRI系统电磁安全的数值计算方法,分别就人体数值模型和数值计算方法针对准确度和计算效率详细展开了分析和评价。研究结果表明:当MRI产生的3种电磁场超过一定限值时,会引发生物效应,导致受检者的身体出现不适反应;现有人体模型分辨率高,可较准确地反映真实人体组织,但通用模型限制了高场MRI设备优势的发挥,开发个体体素模型是必然发展趋势;现有的用来评估MRI电磁安全的数值计算方法包括有限元法、矩量法和时域有限差分方法,以及准静态近似方法和混合数值计算方法等衍生计算方法,这些方法能较准确地预测人体组织内的电磁场值,但无法兼顾准确度和高计算效率,仍需进一步改善;现有的安全标准尚不完善,未来应补充开放式MRI系统、PET/MRI多模成像技术以及LINAC/MRI介入治疗系统等新型系统的安全标准。该研究结果可以为MRI设计人员提供参考,帮助补充完善现有的MRI安全标准,在保证安全性的条件下提高系统性能研发磁感应强度为10.5T的全身MRI系统。静磁场的生物效应在不同程度上都是与顺磁性和逆磁性相关的。血红蛋白是血液中红细胞的主要成分，数值计算方法-数控滚圆机滚弧机折弯机电动液压滚圆机滚弧机折弯机且是血液流动特性的主要决定因素。血红蛋白具有顺磁特性，血液中的红细胞在强磁场中趋向于沿磁场方向排列，出现一定程度的沉积[8-10]，这种现象又叫静态血磁效应。这种效应是在离体实验中观察到的，本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.wanguanji138.com而在正常循环的血液中，血液的流动可以完全抵消这种效应。当循环系统的主动脉处于静磁场中时，血液的流动会产生感应电压，进而改变心电图的T波幅度（如图1[11]所示），但并没有生物危险[11-12]。人体在静磁场中运动也会产生感应电场和感应电流，当它们达到一定强度时，就会引起神经刺激。当被检者处于磁感应强度大于4.0T的超高磁场中，被检体进入MRI系统或在系统温孔中晃动头部时，会出现坠落感、肌肉抽搐、口中有金属异味等不良感觉[5]。由于人体内不存在铁磁性物质，且人体组织磁导率很小，因此静磁场本身并不会对人体造成伤害。目前已经报道的MRI安全事故多是由动脉夹、心脏起搏器或除颤器、金属支架和其他金属植入物所造成的[13-15]。1.2梯度场的生物效应梯度场是由MRI中梯度系统产生的随空间坐标而线性变化的磁场，主要用于磁共振信号的空间定位。进行MRI扫描时，梯度场处于开关状态，根据成像序列进行不断切换。梯度场的磁感应强度梯度（即梯度强度）、切换率和爬升时间等参数不仅影响MRI成像时间，而且决定了图像的空间分辨率。目前临床全身MRI设备的梯度系统已能够提供最大梯度为80mT/m、最大切换率为200mT/(m·s)的梯度场[16]。典型的梯度场脉冲波形的频率在0~3kHz之间，属于低频电磁场，波长大于100km，远大于人体尺度，其生数值计算方法-数控滚圆机滚弧机折弯机电动液压滚圆机滚弧机折弯机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.wanguanji138.com