2012.5.22 不 可 第147回 京都磁気共鳴懇話会 転 載 『MRIの安全性』 大阪市立大学医学部附属病院 山﨑 勝 お願い 研究会で紹介したMRI検査に関する安全性の講演内容は 不 可 確実な安全を保障するものではありません． また，講演で紹介した各種インプラント類は，材質，形状な どが異なる場合があります．したがって，MRIにおける安全 載 性に関する運用は，必ず自施設で調査，確認してから行って 転 いただくようお願いたします． 本日の内容 前篇 MRI装置の安全管理に関する実態調査 不 可 主磁場（静磁場）による高磁場環境 載 後篇 転 高周波電波環境（Radio Frequency：RFパルス） 傾斜磁場による（超）高速変動磁場環境 冷媒に関する危険性 不 可 転 載 MRI装置の安全管理に関する実態調査 日本放射線技術学会秋季学術大会神戸大会における 平成22年度学術調査研究班報告． 大阪大学医学部附属病院 土’井 司先生のご厚意による 方 法 不 可 会員が所属する診療施設からMR装置を保有が 予測される2500施設にMRIの安全性に関する 内容のアンケートを発送した． 転 載 アンケートの項目 1．施設規模 2．マグネットへの吸引 3．発熱・神経刺激 4．緊急ブザーの取り扱い 5．騒音 6．クエンチ 7．金属チェック 8．禁忌器具の持込み アンケート結果 不 可 回収アンケート数：1353通（回収率：54%） 有効回答数：1319通 転 載 入院施設なし：29施設 1～100床：102施設 101～300床：570施設 301～500床：392施設 501床以上：226施設 大型磁性体の吸引経験 静磁場 3 Yes No 23 79 n=102 22% 39％ 182 載 101～300床 388 n=570 32% 転 515施設 n=29 10% ～100床 61％ 26 不 可 n=1349 施設 入院なし 301～500床 180 212 n=392 46% 501床～ 122 0 54% 104 n=226 200 400 600 施設 大型磁性体の吸引物質 不 可 n=737 件／1349 載 その他 22% パワーアンクル 5％ 転 静磁場 点滴スタンド 32% 228cases 掃除機 酸素ボンベ 6% 車椅子 20% 7% 147cases ストレッチャ 8% 吸引事故の当事者 静磁場 n=737 件 載 MR担当以外の医師 転 7% 不 可 MR担当以外の介助者 1% 清掃業者や工事関係者 MR担当医師 3% 9% MR担当以外の技師 6% 36% 15% MR担当看護師 MR担当技師 23% 170cases MR担当以外の看護師 スタッフが吸引させた当人の所持品 静磁場 延施設数 n=1349 ボールペン 833 ヘアピン 不 可 458 クリップ 435 はさみ 載 362 名札 172 鍵 転 134 ライター 113 携帯電話 52 その他 152 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 施設 患者が吸引させた軽微な付帯品 静磁場 延施設数 n=2270 ヘアピン 鍵 ライター バレッタ 使い捨てカイロ クリップ かつら コルセット ハンドバック その他 817 不 可 408 334 174 載 155 転 146 71 55 2 108 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 施設 患者に火傷を負わせた経験 RF n=154 施設／1349 1 施設 154 施設 転 88% 載 12% 不 可 クリニック 101～300床 501床< 68施設 34施設 301～500床 51施設 n=154 火傷の原因と発生部位 RF n=149 件／1349 大腿部の内側 39 ケーブルと皮膚接触 38 心電図モニタ 人体とボアの接触 不 可 15 12 身体ﾙｰﾌﾟ 10 刺青 6 ハローベスト 載 5 チューブ･ケーブル類 転 4 金属（指輪など）と皮膚 4 人工関節 3 湿布 2 化粧品 2 その他 9 0 10 20 30 40 50 件 医療用器具による痛みの訴え RF n=101 件 ハローベスト 44 インプラント 人工関節 7 歯科用インプラント 6 創外固定具 載 5 MR耐用ハローベスト 胸骨ワイヤ 5 転 磁石式入歯 不 可 19 4 3 入歯 2 その他 6 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 件 神経刺激による検査中止例 dB/dt n=76 件 四肢･末梢のしびれ 12 手術後の体内金属 脊椎への神経刺激 8 刺青 7 アイメイク 載 4 眼球への神経刺激 骨折部 3 3 転 頭部への神経刺激 不 可 10 2 歯科治療後 2 肘 2 その他 23 0 5 10 15 20 25 件 騒音対策と緊急ブザーについて 患者管理 n=1894 件 耳栓 n=1319 件 不 可 821 必要な時だけ持たせる ヘッドホン 800 持たせない 転 243 9% 載 なし その他 200 400 600 74% 常に待たせる 30 0 17% 800 1000 施設 患者管理 n=453 件 心臓ペースメーカ 脳動脈クリップ 不 可 280 79 ステント 7 人工心臓弁 7 転 埋込み型除細動器 載 28 人工内耳 6 神経刺激装置 4 その他 42 0 50 100 150 200 250 300 件 クエンチの発生頻度 窒息 n=183 件 不 可 n=1319 施設 撮影中 158施設 載 転 No 88% Yes 12% 26 157 撮影中以外 クエンチの発生 クエンチ直後はヘリウムは検査室に充満し陽圧になるが， すぐに強制排気が作動し陰圧になる．最近ではヘリウムが 検査室に流れ込まないようになっている装置もある 不 可 転 載 静磁場に関する安全管理 静磁場：人体への影響 物理的効果 不 可 磁性体に及ぼす機械的な力 不注意に持ち込まれた強磁性体への影響 （文房具，掃除機，工具，酸素ボンベなど）， 転 載 医療器具への影響 体内インプラント，その他医療器具 生物学的効果 現行の3.0T以下の診断用MRIで重要な問題となる報告はない． 一方で，「安全」と証明した報告もない． 静磁場に関する安全管理 体外金属に関する安全管理 入室者の所持品 不 可 はさみ，ペン，文房具，電子機器など マグネット室外の金属製品 載 金属ボンベ，ストレッチャー，脚立，大型工具， 清掃用具など 転 体内金属に関する安全管理 体内(外）医療器具，金属インプラントなど （心臓ペースメーカ，脳動脈クリップ，人工関節， ステント類） 転 載 不 可 大型金属の吸着例 車椅子 脚立 酸素ボンベ 米国での酸素ボンベ吸引死亡事故 2001年7月31日 New York Westchester Medical Center 不 可 脳腫瘍の摘出術後の6歳の男児を麻酔を与えてＭＲ検査を行った． 載 このとき室内に何らかの理由で持ち込まれた酸素ボンベがあり， 検査中にＭＲ装置に吸引され，装置内にいた男児の頭部を直撃した． 転 事故発生後24時間以内に保健省に報告 男児は脳挫傷および脳内出血で2日後に死亡． この事故が起こる前に，米国で酸素ボンベのMRI室への 持込みが過去15年間で13万8千件で5例あったと報告されている． 事故状況 麻酔科医 廊下 被害者男児 放射線技師 操作卓 転 載 不 可 MR装置 看護師 酸素ボンベ コンピュタ室 酸素配管 1.スキャン室に酸素配管が未配備 2.MRI検査室近くに酸素ボンベを配置している 3.医師，看護師等の医療スタッフ対する安全教育が不足 4.MRI検査室全体を監視すべき技師が一人もいなくなった． ストレッチャー吸着の例 転 載 不 可 検査終了後，患者を待機室にて，ストレッチャーに移動すべく， 担当技師は着脱式患者テーブルへと患者を引き出していた． その間，スキャン室の扉は開放状態にあり，担当技師はガント リ側に向いていた．そのとき，看護師がマグネット室に一般の ストレッチャーを運び入れていた．ストレッチャーの車輪音 に気付いた担当技師が振り返った時には既にストレッチャーが ガントリに向かって自走し，マグネットに吸着してしまった． 転 載 不 可 事故状況 幸いなことに，怪我人はなく，MR 装置の損傷も軽微 であり，超伝導マグネットの消磁もせずにストレッチャー を4~5人の男性で引き離すことができた． 転 載 不 可 磁性体ワゴンの吸着映像 転 載 不 可 金属ボンベ吸着映像 静磁場の強度とその範囲 転 ボア開口部 載 アクティブシールドマグネット 不 可 Active shield magnetはボア開口部付近で急激な磁 場勾配が働くより強い牽引力 従来型のマグネット H 磁場の大きさとインプラントの素材における吸引の検証 転 載 不 可 Ti合金製人工股関節 1.5T 3T 磁場の大きさとインプラントの素材における吸引の検証 転 載 不 可 ステンレス製人工股関節（SUS304か？） 1.5T 3T 磁場の大きさとインプラントの素材における吸引の検証 転 載 不 可 Co合金製（Cr, Mo, W)人工股関節 1.5T 3T 金属吸引（未遂）事故の原因 MRスタッフ以外の病院関係者の磁場に対する知識不足 （医師，看護師，清掃者など） 載 不 可 磁場強度の認識不足 低磁場装置と高磁場装置の吸引力の認識不足 （他院，以前はベッド，点滴スタンド，車椅子も入れていた） 転 MRスタッフがスキャン室扉を開けて，一瞬目を離したとき． （酸素吸入の準備，MR専用ベッド，車椅子に乗り換え時） どんな状況でも磁性体金属を持ち込ませなくするには？ MR室及びMR前室には磁性体を絶対置かない ・MR室及びMR前室の備品を全て非磁性にする． 不 可 載 非磁性酸素流量計 非磁性吸引器 転 非磁性救急カート お勧めしません 非磁性点滴台 非磁性車椅子 非磁性ストレッチャー 非磁性酸素ボンべ むやみに扉を開放しない 周囲の安全確認ができない限り扉を開放しない 転 載 不 可 MRIスタッフ 無人開放は超NG 開放した扉に 背中を向けない 不 可 専用ストレッチャーでマグネット室から退室するまで B C D 転 載 A A:周囲を監視でき，安全確保ができるまで遮蔽扉を開けないこと B：退室直前まで扉は開けない ． C:MRIスタッフは，周囲が見渡せる位置に立つ． D:退室後，直ちに施錠する！ 金属吸引事故安全対策案 転 載 不 可 安全教育レベルに応じた区域別 入室許可制度の導入（案） Reference:ACR Guidance Document for Safe MR Practices:2007 American Journal of Roentogenology:188, June 2007 教育レベルに対応したMRI検査室の構築 病院廊下 Zone1 Zone1 患者更衣室 不 可 待機室 転 入室制限 載 Zone 2 Zone 2 MRI受付 不 可 転 載 体内金属に関する安全管理 体内金属（インプラント）の安全管理 不 可 体内金属（医療機器）の多くは検査時に取り外すことは， 不可能な場合が多く，安全確保が体外金属より難しい． MRI検査で問題となる事例 載 1.体内埋め込み装置の電気的誤動作・故障 転 2.磁性体金属の牽引・脱落 3.（非）磁性金属のRF発熱 万が一問題が発生すれば軽傷から 死亡事故につながる可能性がある． 体内に留置される代表的な医療器具，装置 脳動脈クリップ，塞栓コイル 圧可変式バルブシャント 神経刺激装置 頭頚部 歯科用インプラント 人工内耳，磁性義眼 不 可 整形外科 腹部外科，脈管系 転 載 人工関節，髄内釘 プレート，創外固定具 コイル，カテーテル 人工血管，静脈フィルター ステント，クリップ，クランプ 胸部外科，循環器 植込み型除細動器（ICD) ペースメーカ，人工弁 ステント，胸骨ワイヤ クリップ，クランプ類 婦人科 避妊リング その他 補聴器，化粧類，コンタクトレンズ， 刺青，衣類の装飾品など，事故など で他体内に残存している金属 材質，安全性未確認 脳動脈瘤クリップ 転 載 心臓ペースペーカ 不 可 代表的な原則禁忌のインプラント類 神経刺激装置 磁性アタッチメント義眼 不 可 代表的な原則禁忌のインプラント類 補聴器 金属支持体付き絆創膏 転 載 人工内耳 スワンガンツカテーテル カラーコンタクト 不 可 手元に置いておきたい資料 載 技術学会誌 Vol 59 , No12 2003 無料PDFダウンロード可 転 MRI Safety MRI 安全性 の考え方 MRI Safety インターネットで最新情報が分かる 技術学会誌 Vol 64 , No12 2008 http//www.mrisafety.com/ 無料PDFダウンロード可 海外(米国）の報告では F.G. Shellockのsafetyホームページ上で紹介されている. 2000以上種のインプラントと器具について，リスクを 以下のように分類し紹介している. 転 載 不 可 Safe （安全） Unsafe1 （危険：吸引，振動，移動等） Unsafe2 （危険：誘導電流，ＲＦ加熱等） Conditional 1（弱磁性の人工心臓弁，輪状形成術リング等，条件付） Conditional 2（弱磁性のコイル，フィルター，ステント等，条件付） Conditional 3（RF加熱の報告ある金属製貼り薬等，条件付） Conditional 4（ハローベスト頚椎固定具磁性体，条件付） Conditional 5 （製造メーカーの確認，条件付） Conditional 6 （ASTM製造番号確認，条件付） Conditional 7 （ガントリー及びRF照射外の使用，条件付） 心臓ペースメーカ，ICDへの影響 不 可 Shellockの安全性試験では20種のペースメーカ,ICDで安全と報告 されたものは無い．しかし，米国では条件付きで，MRIが可能な ペースメーカが認可されている．（日本は，未認可） （5Gラインは，ペースメーカへの影響を考慮して決定されている． 載 Cardiac Pacemakers Conditional 5 and ICDs 20 2 100.0% 10.0% Unsafe1 Unsafe2 13 65.0% 5 25.0% 転 磁場による影響が誤動作の原因となるものは13種， 誘導電流や発熱の危険性があるものが5種であった． 現在，心臓ペースメーカ，ICDは絶対禁忌 ＊日本でも 薬事承認が取れたので，日本で販売される日もそう遠くない． 転 載 不 可 ペースメーカへの影響 脳動脈瘤クリップへの影響 Safe 160 89.9% Unsafe1 18 10.1% Unsafe2 0 0.0% 載 Aneurysm Clips 178 100.0% 不 可 Ｓｈｅｌｌｏｃｋらの報告では178種類の動脈瘤クリップの 安全性試験を行っている． 0.15Tまで対応確認 1.39Tまで対応確認 1.5Tまで対応確認 1.89Tまで対応確認 3.0Tまで対応確認 転 Aneurysm Clips (Safe List) 1 1 85 5 68 安全とは言われているが，3.0T まで確認できているのは68種類 クリップの種類は要確認 転 載 不 可 強磁性体脳動脈瘤クリップでの死亡例 クリップが磁場で吸引され クモ膜下出血が発生 神経刺激装置（深部脳刺激装置）への影響 脳の一部が機能不全を起こしている患者の脳に適切な 電気的または磁気的刺激を継続的に送りこむことによって， 症状の改善を図る治療法．（心臓ペースメーカと同様の機能） 不 可 問題となる影響 リードスイッチの破損 転 載 ICのプログラム破壊 電磁界干渉による誤動作 本体やリード線の発熱 神経刺激装置は絶対禁忌 圧可変式バルブシャントへの影響 転 載 不 可 水頭症治療において磁気を用いてバルブの調節を 行い，脳脊髄液の流量を調節するシャントのこと． 圧可変式バルブ バルブ：ステンレス製 圧可変式バルブシャントへの影響 不 可 可変バルブが，磁性体にもかかわらず MRI対応であることが多い． （ただし，対応磁場については要確認） 転 載 MRI検査後は，バルブの位置が変わっていないか 検査直後に頭部X線検査が必要． 調整前 調整後 載 マグネット式義眼 不 可 マグネット式義眼，眼窩内異物への影響 転 磁場で，磁石が眼窩内で 移動し，周囲を損傷させる 可能性がある． 眼窩内異物 金属片が眼球内で移動すれば， 眼球を損傷，視力低下，失明 させる可能性がある． マグネット式義眼，眼窩内異物はMRI禁忌 人工内耳への影響 転 載 不 可 磁石 体内部 受信系 装着例 体外部 送信系 人工内耳への影響 不 可 基本的にMRI禁忌であることが多い． MRI対応品も販売されているが条件がある． ･1.5Tまでは，体内磁石が動かないようにベルト 転 載 で固定すれば検査可能． ･3T以上は，検査前に磁石を取り出せば， 検査可能．（人工内耳メーカ，コクレア社より） 検査前に，対応品であるか調査が必要であり，前処置も必要． 検査部位が，磁石付近であれば，磁石の除去が必要 になるのでは？ 人工股関節 転 載 不 可 （非）磁性金属(整形外科領域）への影響 ハロベスト 腕用髄内釘 脊椎固定ロッド インプラントの素材は，ステンレス，Ti合金，Co_Cr 合金（エルジロイ），Ti_Ni合金（ナイチノール）である． （非）磁性金属整形外科領域への影響 不 可 ほとんどのインプラントにおいて条件付きで，検 査可能であるが材質の確認，適用磁場強度など を確認することが大事である． （MR Safetyでは，調査したインプラントの大半が条件付きで 検査が可能としている） 転 載 Conditional 1（弱磁性の人工心臓弁，輪状形成術リング等，条件付） Conditional 5 （製造メーカーの確認，条件付） Conditional 6 （ASTM製造番号確認，条件付） 磁場の吸引に問題が無くても，発熱の危険性 はある．（材質に無関係） Filters, Coils, Stents, Grafts への影響 444 100% Unsafe Safe 1 1 Conditional 2 210 9 0.23％ 47% 2% Conditional 8 128 78 14 29％ 18％ 3％ 137 *左記の表は条件付きで検査可能も含む． 302 5 444 転 1.5Tまで対応確認 3.0Tまで対応確認 4.7Tまで対応確認 合計 Conditional 6 載 Coil,Stent,Filter etc Conditional 5 不 可 Filters, Coils, Stents Conditional 2（弱磁性のコイル，フィルター，ステント等，条件付） Conditional 5 （製造メーカーの確認，条件付） Conditional 6 （ASTM製造番号確認，条件付） 不 可 Filters, Coils, Stents類への影響 載 下大静脈フィルター 各種ステント 転 MRI検査には下記の確認が必要 塞栓用コイル 器具の添付文書を参考にする． 設置後，組織に固着する6~8週まで 待つ必要がある． Risk&Benefitを考慮してMRIを決定． MR装置の磁場強度も考慮に入れる． 不 可 歯科インプラントへの影響 Brace wire-band 転 載 Keeper Keeper Magnet Magnet Implant Castable alloy(Crown) Magnet Implantに関しては，強力な 磁場に暴露されると自身の磁力が 変化する可能性がある． 外せないインプランに関しては，熱傷， 不快感を引き起こす可能性がある． 導電性ワイヤ入りカテーテルなどへの影響 導電性ワイヤ 転 載 不 可 Swan-Ganz熱希釈カテーテル カテーテルの一部が過熱して溶ける可能性あり！！ （カテの一部が過電流により溶けた報告がある．） 導電性ワイヤは抜去の必要がある． ワイヤ入りカテーテルなどは絶対禁忌 心臓人工弁（機械式）への影響 Safe 208 119 100 % 57% Conditional 1 1.5Tまで確認 8.0Tまで確認 29 19 20 14% 9% 10% 人工弁には，機械式と生体式の2種ある． 問題となるのは，機械式の方である． 載 3.0Tまで確認 Conditional 6 転 2.35Tまで確認 Conditional 5 不 可 Heart Valve Conditional 1（弱磁性の人工心臓弁，輪状形成術リング等，条件付） Conditional 5 （製造メーカーの確認，条件付） Conditional 6 （ASTM製造番号確認，条件付） 機械式弁の構造 名称 １ ハウジング （弁座） 原材料名 パイロライトカーボン ※１ コバルト，クローム合金 ３ 弁葉 パイロライトカーボン（１２％ 炭化ほう素添加）※２ ４ 縫合輪 ポリエスレル（ダクロン） 機械式弁 生体弁 転 載 不 可 ２ 強化リング 金属弁を有する 機械弁は弱磁性の 製品もあるが，弁にかかる磁化トルク が心拍動にかかる力に比べて小さい． ただし，超高磁場（3T以上）のMRI装置 の場合添付文書や本書などを参考に して適応の確認が必要． 体内に医療器具装置，金属が入っている 場合の検査対応方法 YES MRI絶対禁忌 不 可 NO 安全性不明 転 OK 載 製品名,材質 などの確認 安全性確認 検査中止 確認作業 添付文書やShellockのReport 【RISK or Benefit】 検査施行 検査施行 または中止 条件付きインプラントへの対応 被検者にインプラントの危険性（安全性）について 説明する．（検査担当医と相談した上で） 不 可 被検者に検査中に何か違和感を感じたら無理せず，すぐ に呼び出すように説明する．検査中に，何度か声をかける． 安全性に関する参考書，資料などを検査室に置いておく． 転 載 前の検査では大丈夫だった．他院で大丈夫でしたは ほとんどあてにならない．（客観的事実が大事） MRIで問題となる事例をすべてクリアしている金属 インプラントは，ほとんどない． （静磁場，RF照射，傾斜磁場から受ける影響： 牽引，逸脱，発熱，故障，誤作動など常に念頭におく．） 不 可 転 載 RFパルス（高周波電波）の安全管理 MRIの安全規格 RFパルスに関する安全ガイドライン JIS Z4951による安全規格 載 不 可 全身，身体部分，頭部および局所について，その部分に 吸収される1kgあたりの高周波電力」と定義されており， 10秒間および6分間の平均SARによって制限を行なっ ている． 転 比吸収率（Specific Absorption Rate:SAR） 生体に対する高周波電磁場の熱的影響は，吸収された 高周波電力に比例するため，生体が単位時間に吸収す る電力を単位質量あたりの電力量（W/kg）として定義さ れる．これを比吸収率（熱吸収比）という． Specific Absorption Rate (SAR)について RFは電磁波なので“2つの顔”を持つ． 載 不 可 MRでは画像を得る目的でRFを利用（磁気的成分）． しかし，大部分は， 渦電流のジュール熱（電気的成分） として生体に吸収される． 転 電気伝導性が均一な球体モデルのSAR SAR∝σ* ｒ2 *Bo2 *α2 *D σ：電気伝導度，ｒ：球の半径，Bo：静磁場強度 α：Flip Angle，D：Duty cycle 操作モードごとのSAR上限値 ＊SAR（W / Kg） 平均化時間 6分間の平均値 身体部分 SAR 全身 照射を受け る身体部分 通常 2 2～10 第一次水準管理 4 第二次水準管理 ＞4 載 転 身体領域 操作モード 頭部SAR 不 可 全身SAR 4～10 a) b) ＞(4～10) b) 頭部 局所SAR 頭部 体幹部 四肢 3.2 10 10 20 3.2 10 10 20 ＞3.2 ＞10 ＞10 ＞20 a) 身体一部SAR ＝ 10[W/kg] ―（8[W/kg] ×照射質量／体重） b) 身体一部SAR ＝ 10[W/kg] ―（8[W/kg] ×照射質量／体重） ただし，室温24℃以下，相対湿度60%以下であること ただし，撮像時間中任意の10秒間における出力が，規定値の３倍を超えてはならない． 高周波磁場による温度上昇の上限値 深部温度の上昇 不 可 操作モード 患者局所部位の限界値 頭部 胴体 四肢 通常操作 転 第一次水準管理操作 載 0.5℃ 第二次水準管理操作 1℃ ＞1℃ 38℃ 39℃ 40℃ 38℃ 39℃ 40℃ ＞38℃ ＞39℃ ＞40℃ MRI検査における発熱，火傷の報告 RFパルスに関する安全規格 SAR値の制限（RF出力の制限） 不 可 全身および局所の体温上昇の制限 載 本来ならば，大きな発熱や火傷は発生しないはず． 転 しかし，検査中における火傷の報告は後を絶たない． なぜ安全規格内で検査しているにもかかわらず 火傷が発生するのだろうか． RFパルスの影響 人体の（局所）温度上昇の原因 不 可 高SARの撮像における発熱の影響 載 金属性導電体による影響 転 人体で形成される電気回路による影響 送信コイルによる発熱（人体とガントリ内壁との接触） 高SARにおける撮像の影響 検査中，検査終了後に被検者から下記の内容を 訴えられたことはありませんか？ 不 可 「熱かった」，「暖かかった」，「熱くて汗をかいた」 高SARで撮像すると火傷の恐れはないのか？ 載 診療用MRI装置の規制値内の検査においては， 転 「熱い」と感じることはあり得るが火傷が生じたり， 人体に障害を及ぼす可能性は極めて低い． ただし，体温調節に異常がある被検者，発熱性，発汗障害 を持つ被検者には，体温の上昇に注意しなければならない． 金属導電体による影響 心電図ケーブル，RFコイルケーブル，など電気伝導 ケーブル類は撮像中に直接皮膚に触れて，電気回路 不 可 が形成されると火傷が生じる可能性が高い． 金属インプラントや装具類（ハロベスト，イリザロフなど）， 載 刺青，衣類の刺繍などは，RF照射によりそれ自体が 転 発熱する可能性がある． SARが規制値範囲内でも火傷や痛みの原因になる 転 載 不 可 金属導電体の一例 金属導線による発熱のシステム ケーブルと人体が触れていて，ループが 形成されていると電気回路が形成され かなり危険である． （条件によっては共振回路になる） 不 可 RF 転 載 皮膚接触面が抵抗を持つ 誘導電流による温度上昇 発熱が生じる ケーブル RF 形成されたループ 火傷が起きる箇所 金属インプラントが発熱した例 不 可 【事例紹介】 63才男性 既往歴 1996年 左人工股関節置換術施行 1997年 右人工股関節置換術施行 転 載 右下垂足を認め腰椎MRI検査を行う． 検査途中で激痛のため検査中止． 痛みの部位は左大腿部中央で痛み は5分程度は持続 使用インプラント 左股関節 セントララインシステム（ステムはコバルト・クロム合金） 右股関節 トリロジー（全てチタン合金） 広島市総合リハビリテーションセンター 村中 博幸先生からのご厚意による 人体で形成されるループの影響 転 載 不 可 人体ループによる発熱のメカニズム 人体は導電体であり，磁場内では交流回路の一部である． ループに RFが照射されると誘導起電力・電流が生じる． ループ内で電気抵抗が高い接触点で熱が発生する． 事例：両下肢内側で形成されたループ 載 不 可 Ｖ 転 両ふくらはぎ内側に起きた熱傷 両大腿部内側に起きた熱傷 症例1） Knopp MV, et al :Unusual burns of lower extremities caused by a closed Conducting Loop in a patient at MR imaging. Radiology. 1996；200：572-575 症例2） 奥田 智子･他: 日磁医誌，24(2), 88-91, (2004) 送信コイルによる発熱メカニズム • 送信用コイル：Body coil（Birdcage coil） – 中心軸がゼロ電位となる交流電界を発生 OV 載 電界 転 Virtual Ground 不 可 – 中心軸から離れるほど電界の振幅が大きくなる． ボア付近の熱傷が多発 電界 事例3：上肢のループとガントリ内壁の接触 13才男性・身長163cm・体重43Kg :転落による股関節損傷のため股関節の精査 不 可 目的 載 被検者の状態：半袖のワンピースの検査着を着用，腕組 をしてガントリ内壁に上腕を接触． 転 （他院のMRI検査で火傷を負う） 症例3） 山﨑 勝･他: MRI検査におけるRF照射における 温度上昇の検討．ループファントムjを用いた局所温度 上昇の測定．日放技学誌，61(8), 1125-1132, (2005) 事例 :ガントリ内壁と上肢のループと点接触 載 不 可 図中の赤枠内は， 火傷の箇所を示す． 転 開始約10分後，熱感を訴える．検査は続行． 約30分後，我慢できずブザーで訴え，一時中断． 検査終了後（45分ぐらい），指頭大の水泡が生じる． 不 可 転 載 MR検査において被検者を火傷から守るには ケーブルでループを作らない． ケーブルを直接皮膚に接触させない． 転 載 コイルケーブルがループを形成 コイルケーブルが皮膚に接触 不 可 電気伝導ケーブルなどの取り扱いを理解する ECGケーブルがループを形成 コイルケーブルが皮膚に接触 ECGケーブルが互いに交差させない コイルケーブルを皮膚に接触させない 不 可 被検者自身でループを形成しない 転 載 上肢を体幹部やガントリ内壁と直接接触させない工夫をする 両下肢を密着させない工夫をする 8 MRI検査専用検査着の着用（案） 転 載 不 可 半袖ワンピースの検査着では，人体ルー プの形成や各種電気伝導ケーブル類の 接触を防ぐための措置が毎回大変であ る．図に示したような長袖長ズボンに，火 傷が起こり易い箇所に，パッドなどを付け た検査着があれば，火傷の発生率を下 げることが可能と考えられる． 不 可 転 載 高速変動磁場（傾斜磁場）の安全管理 高速変動磁場（傾斜磁場）の影響 変動傾斜磁場 （超）高速に傾斜磁場が変動することにより 不 可 温度上昇，神経刺激，騒音が発生する． 磁場の時間変化率（dB/dt） 転 神経刺激 載 単位を[T/sec]で表した磁束密度の変化率 心細動：すぐに生命を脅かす状態となるため最も重要な課題 末梢神経刺激（PNS）：絶えられない痛み 筋弛緩に伴う不快感 どちらも閾値が存在し，それを超えると発生 dB/dtによる末梢神経刺激(PNS) 傾斜磁場は磁場中心から離れたところで強くなるので，末梢 不 可 神経が刺激される場所は，撮影領域から離れた部位となる． 撮影領域 転 載 B 下腿部 胸部，心臓，首など dB/dtによる神経刺激（理論的刺激モデル） 不 可 矩形波電気刺激によるヒトの心臓及び末梢神経刺激の 閾値 ETHは，理論的刺激モデルから ETH=Emin / [1-exp(-ts/τc)] 載 で与えられる． ここで，Emin=6.2 V/mは提唱値．tsはパルスの有効刺激時間 また τcは，末梢神経で 0.12～0.8 ms ， 心臓で 1～8 msとされる． 転 仮に，ts=1ms，τc(末梢神経）=0.5ms，τc(心臓）=3msとした場合， ETH(末梢神経）= 7.2 V/m ETH(心臓） = 21.8 V/m となり， 約3倍心臓のほうが閾値が高くなる． 心臓刺激は末梢神経刺激に比べ非常に大きな電界強度が必要 騒音の原因 傾斜磁場のスイッチングによって傾斜磁場コイルの 変形・振動がおこることで騒音が発生する． 載 不 可 この現象は，静磁場強度が高く，傾斜磁場強度が大きく， スイッチングが高速であるほど顕著に現れ音が大きくな る． 転 大きなところでは，飛行場の音や，地下鉄の音に相当． 騒音対策が，各社MRI装置開発における重要ポイント． 騒音のレベルについて 音圧レベル [dB] 音圧の大きさを，基準値 との比の常用対数に 載 よって表現した量である． 不 可 転 国際的に容認されている音圧レベルの上限値は140dBである．（z4951:2004） MR検査における騒音防止効果について 耳栓 32dB減 イヤーマフ 25dB減 載 不 可 転 57dB減 不 可 転 載 冷媒に関する危険性 Quenching現象について（超伝導装置のみ） Quenchingとは 何らかの原因で超伝導が消失し，発生した熱 不 可 により液体Heが爆発的に気化する現象． 載 Heについて 転 超低温：－270℃（液体時） 使用量：約2000ℓ 気化時：液体の約700倍以上の体積に膨張 空気よりかなり軽い He:0.138 空気＝1.0 例えば0℃1気圧の水1[cm3]が気化すると, 体積は1240倍に膨張し1.24[L]になる. Quenchingが起きたときの対処 酸欠や凍傷の恐れがあり 現象：白煙が発生，大きな唸りのような音がする 不 可 酸素濃度計の警報が鳴る（酸欠時） （Heは空気より軽ため，高い位置から酸素濃度が低下する） 載 周囲に氷結が生じる．（超低温－269℃） 転 クエンチ時の救出作業 直ちに検査中断 低い位置を保つようにして救出作業を行う スタッフと患者さん，近くの人も含めて退避 メーカの許可があるまで検査室周囲に近づかない ■酸欠の怖さ（酸素濃度と人間の反応） 21％…通常，空気中の酸素濃度 不 可 18％…安全の限界＝連続換気が必要 16％…呼吸・脈拍の増加，頭痛，吐き気 載 12％…めまい，吐き気， 筋力低下＝墜落につながる 転 10％…顔面蒼白，意識不明，嘔吐＝気管閉塞で窒息死 8％…失神昏倒，7～8分以内 に死亡 6％…瞬時に昏倒，呼吸停止，けいれん＝6分で死亡 液体ヘリウムに対する安全性 転 載 不 可 ヘリウムガス自体は無害ですが（低温時を除けば），無色,無臭なため，気づかない内に 酸素濃度を低下させて，窒息状態を招く恐れがあります（窒素ガスも同様です）． ヘリウム，窒素等の冷媒（れいばい）を扱う時は，換気を行い，酸素濃度を監視している O2モニターに注意を払って下さい． O2モニターが作動した場合はすぐに退室して下さい アメリカで発生したGE社員の酸欠死事故 （窒素ガス漏れによる）の記事の一部です 液体ヘリウムに対する安全性 冷媒注入作業中量は火気厳禁！！ 不 可 蒸発して減ってしまたヘリウムを補充する，Refill（リフィル）と呼ばれる作業があります この作業中に，Magnetの排気管から液体が落ちてきますが，これは水ではありません 冷えて液化した空気であり，液体酸素を1/4含んでいます． 転 載 液体酸素は非常に反応性が高い（ものを燃やしやすい）物質です．このため，Refillを 行なっている時は，いかなる火気,油気も厳禁です MR装置は他の機器と比べると，駆動部が少なく x線も使用しない為，なんとなく安全そうなイメージが 有りますが，実際には様々な危険が存在します 装置のインスタレーションや点検を行なう時には， 常に危険を意識するようにして下さい まとめ MRI検査に関する安全性について，基本的な 事項を述べた． 不 可 吸引事故,火傷,神経刺激,禁忌の器具の持込み, クエンチが予想以上に発生していた． 載 発生頻度は病床数が多くなるほど高くなった． 転 ・関わるスタッフ数の増加 ・時間外使用時の管理体制 ・高磁場装置の導入 ・運用に関わるスタッフへの教育不足 誰もが事故をおこさないために 不 可 装置を扱う初任者の方は， 操作方法や撮像方法を学ぶ前に， まず安全管理から始めましょう． 転 載 既に経験をお持ちの方は 今回の講演を参考に自施設の検査環境 を再確認してはいかがでしょうか． 本講演が，MRIユーザにとって，お役に立つこと ができれば幸いである． 謝辞 転 載 不 可 本講演において貴重な資料をご提供していただいた， 広島市総合リハビリテーションセンター ，村中 博幸先生, 大阪大学医学部附属病院 土’井 司先生に深謝いたし ます． 載 転 不 可
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