ГОСТ Р МЭК 60601 -2-33— 2009
в такой степени, что потребуется оценка безопасности ОБОРУДОВАНИЯ по этим параметрам. Предписания
настоящего стандарта основываются на современных научных данных и нуждаются в постоянном пересмотре по
мере появления новых фактов.
Диагностические МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНЫЕ ОБСЛЕДОВАНИЯ обычно завершаются в течение часа, по
этому в настоящем стандарте рассматриваются последствия воздействий, продолжающихся примерно около
часа, причем особое внимание уделяется острым неблагоприятным реакциям.
51.102 ЗАЩИТА ОТ НИЗКОЧАСТОТНОГО ПЕРЕМЕННОГО ПОЛЯ. СОЗДАВАЕМОГО ГРАДИЕНТНОЙ
СИСТЕМОЙ
1) Изменяющиеся во времени магнитные поля индуцируют электрические поля £ и вихревые токи в
соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея. Переключение катушек градиента вМР-ОБОРУ-
ДОВАНИИ создает переменное магнитное поле {d&’dt или В) так. что тело ПАЦИЕНТА подвержено воздей
ствию созданного электрического поля. Это поле может затронуть легковозбудимую ткань с порогами, которые
зависят от частоты. При частотах выше 10 кГц требуются более высокие поля для эффекта [84]. Электрическое
поле в свою очередь вызывает электрический ток. и это вызовет нагревание согласно закону Ома. На практике
эффекты нагревания от ВЫХОДА ГРАДИЕНТА не рассматриваются.
В случае однородного переменного магнитного поля и цилиндрического тела с однородной проводимос
тью и параллельными осями к магнитному полю В электрическое поле £ направлено вдоль витков перпенди
кулярно к В. Поэтому его значение пропорционально радиусу витка. Как следствие, уровни
беспокойства зависят от размера, системы градиента и проводимости среды. Возбуждение ткани
происходит более легко, когда переменное попе градиента создается в больших градиентных системах.
2) Проблемы безопасности
Первое, что доставляет беспокойство при ВЫХОДЕ ГРАДИЕНТА. — сердечная фибрилляция и стимуляция
периферийных нервов. Сердечная фибрилляция является самым серьезным осложнением, потому что быстро
создаются опасные для жизни условия. Возбуждение нервов рассматривается, потому что при сильной стимуля
ции могут возникнуть невыносимые болезненные ощущения. Эти явления беспокойства происходят на вышепо-
роговых уровнях сердечного возбуждения (СС) и периферийного возбуждения нерва (ПВН). Во вторых, вопрос
нагревания ПАЦИЕНТА. Хотя нагревание, вызванное электрическими токами мало, оно добавляется к нагрева
нию. вызванному РЧ воздействием МР-ОБОРУДОВАНИЯ, и взаимосвязано с обьединенным эффектом двух
нагревающих источников.
3) Модели возбуждения
Теоретический пространственный расширенный нелинейный узел (SENN), модель нерва Реилпи [85J.
предсказывает, что пороговые условия для возбуждения нерва могут быть хорошо описаны силой £ локаль ного
электрического поля в конечной точке нерва, параллельного его направлению, и продолжительностью стимула
При большой продолжительности стимула пороговая область асимптотически достигает ее
самого низкого уровня £mln. и при короткой продолжительности стимула порог пропорционален произведению
^ *«•
Ет\пи
Реилли предложил, что пороговая функция f, может быть выражена как экспонента
Етн = Ет^_ехр(-<аПс)-<вв-5)
Исходя из модели, минимальное значение порога для людей £тп для сердечного возбуждения и ПВН
для монополярных прямоугольных электрических стимулов, как оценивают, составляет 6,2 В/м. Эксперимен
тальные значения для постоянной времени 1С располагаются приблизительно между 0.12 и 0.8 мс для ПВН.
Для сердечного возбуждения этот диапазон от 1до 8 мс. и Реилли предлагает 3 мс в качестве представительного
значения.
В отличие от экспоненциального выражения уравнения (ВВ.5). было предложено более точное описание
экспериментальных данных [86]. [87]. Эта альтернативная функция показывает порог, имеющий гиперболичес
кую зависимость от продолжительности стимула
£гн = реобаза (1 +хронакси/ („).(ВВ.6)
В этом уравнении «реобаза» есть нижний предел частоты порогового стимула и «хронакси» — характер
ное время реакции нервов. Как в уравнении (ВВ.5). ts— продолжительность стимуляции. Уравнение приме
няется для униполярных прямоугольных стимулов. Как обсуждено ранее, недавние эксперименты устанавливают,
что ПВН областей градиента точно характеризуется уравнением (ВВ.6) при использовании ихронакси» 360
мс [89]. [90]. [91].
Шифер [88] указал, что по сравнению с экспоненциальным уравнением (ВВ.5) гиперболическому выраже
нию уравнения (ВВ.6) также лучше удовлетворяют теоретические значения порога модели SENN Реилли. Таким
образом, уравнение (ВВ.6) используется здесь для описания пределов для периферийного возбуждения
нерва.
4) Физиологические пределы для сердечного и периферийного возбуждения нерва и нагревание
Реилли [85] сравнил разнообразные исследования электрического возбуждения у животных. Он заме
тил. что сердечные пороги распределены перпендикулярно с большой допей чувствительности с коэффициен-
47