医用磁共振成像系统磁感应强度误差的检测结果不确定度分析

　　医用磁共振成像系统磁感应强度的准确可靠直接关系到整个医用磁共振成像系统的安全性能, 因此,磁感应强度的检测显得尤为重要。本文着重介绍磁感应强度的检测, 并对磁感应强度误差的检测结果进行不确定度分析。

　　一、检测方法

　　首先对磁感应强度检测仪的探测器进行消磁清零, 然后将磁感应强度检测仪的探测器置于磁共振的磁场中心位置; 在常用的扫描条件下( 假设为1000mT) 按不同方向进行检测, 记录下各次磁感应强度值, 取其平均值B0作为检测值, 再根据数学模型中的公式计算出误差值。

　　二、数学模型

　　式中: B———磁感应强度标称值;B0———磁感应强度检测值。

　　在 实 验 室 环 境 温 度 下 〔(20±5)℃〕, 由温度带来的误差可忽略。

　　三、方差和传播系数

　　传播系数:

　　C( B) =!( Δ) /!( B) =1

　　C( B0) =!(Δ)/!(B0)=- 1

　　由于标准表和被检表的读数不相关,所以方差为:

　　uc2(Δ)=c2(B)·u2(B)+c2(B0)·u2(B0)

　　四、不确定度分量计算

　　1.重复性

　　测量结果取一次读数, 标准不确定度为:

　　标准表的读数如表 1 所示。

　　由于u(1)/u(B1) <0.1, 因此u(1)可忽略。

　　2.由标准磁感应强度检测仪引入的不确定度

　　标准特斯拉计的扩展不确定度分量u(B1)为 2%×1000mT=20mT特斯拉计检定证书给出k=2, 所以u(B1)=20mT/2=10mT

　　3.标准不确定度分量u(B2)的评定

　　由于标准磁感应强度值是以检测仪经探头对位调整后读出的最大值为准的, 因此, 当特斯拉计在测量1000mT 时, 对位不准引入的扩展不确定度分量u(B

　　2) =1mT, 在此区间内服从均匀分布, 故。

　　由于u(B2) /u(B1)<0.1, 因此u(B2)可忽略。

　　4.标准不确定度u(B3)的评定

　　根据规程规定, 磁场的均匀度为1%×1000=10mT, 符合均匀分布,故

　　五、标准不确定度一览表(见表2)

　　六、合成标准不确定度

　　七、扩展不确定度

　　取包含因子k=2, 则

　　U=2×12=24mT

　　作者单位【黑龙江省计量检定测试院】