MRI周圍環(huán)境及輔助設(shè)備維護(hù)的探討

呂文標(biāo)，高 宏，鄭得寧，李建奎，高曉華

MRI周圍環(huán)境及輔助設(shè)備維護(hù)的探討

呂文標(biāo)，高 宏，鄭得寧，李建奎，高曉華

磁共振成像;周圍環(huán)境;輔助設(shè)備;維護(hù)保養(yǎng)

MRI是隨著計算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)及低溫超導(dǎo)技術(shù)迅速發(fā)展起來的醫(yī)學(xué)診斷技術(shù)，它既可提供形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)信息，也可提供生物化學(xué)及代謝信息，在當(dāng)今醫(yī)學(xué)診斷技術(shù)中占有絕對優(yōu)勢。磁共振成像系統(tǒng)是由磁體、射頻和計算機(jī)及輔助設(shè)備所組成，每一組成部分都與最終的成像有著密切關(guān)系，為此，對MRI周圍環(huán)境及輔助設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)，是確保設(shè)備正常工作的必備條件。

1 磁體周圍環(huán)境因素

磁場的均勻性是MRI圖像質(zhì)量的重要保證，但是磁體周圍環(huán)境的變化卻會影響磁場的均勻程度［1］。導(dǎo)致磁場均勻性和穩(wěn)定性發(fā)生改變的因素被稱為磁場干擾源，分為靜干擾和動干擾，如磁體基座和周圍建筑物內(nèi)鋼梁等金屬物稱為靜干擾，在MRI場地設(shè)計初期有一定的要求，特別是基座建造時，鋼材的用量不能超過15 kg/m2，金屬材料至磁體中心距離應(yīng)大于1 m，對于標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的靜干擾，在MRI安裝調(diào)試時，可通過有源或無源勻場的辦法來克服，從而不會影響到圖像的質(zhì)量。

移動或者變化的磁場干擾源稱為動態(tài)干擾源，其特點是在磁體安裝前無法估計，通常不能克服，常見的動干擾源有二類，一類是移動的鐵磁性物體，如各類醫(yī)用推車、機(jī)動車輛、起重機(jī)，電梯等;另一類是可產(chǎn)生交變磁場的裝置，如變壓器等，動態(tài)干擾源對磁場的影響程度取決于各自的重量、距磁體的距離及交變磁場的強(qiáng)弱［2］，常規(guī)磁體周圍的變壓器、大功率電纜等與磁體中心距離應(yīng)大于10 m;二是在設(shè)備正常投入使用后，對周圍的動干擾源應(yīng)當(dāng)加以限制。當(dāng)MRI正常掃描時，如電瓶車、活動床、汽車、卡車等動干擾源在MRI限定范圍內(nèi)通過時，就會對磁場產(chǎn)生影響，當(dāng)MRI掃描時，磁場受到外界的影響，就會造成圖像質(zhì)量下降或偽影［3］，一般情況下，動干擾源在磁體周圍通過時的安全距離為:輪椅、擔(dān)架車應(yīng)大于8 m;活動床、電瓶車、小汽車應(yīng)大于12 m;起重機(jī)、卡車應(yīng)大于 15 m［4］。

2 輔助設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)

2.1 冷水系統(tǒng)的工作原理 超導(dǎo)MRI通常將液氦作為致冷劑，由于液氦的價格昂貴，易蒸發(fā)，超導(dǎo)MRI的運行成本大大增加，為了減少液氦的蒸發(fā)，超導(dǎo)MRI均采用了磁體冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)包括液氦、液氦冷屏、冷頭、氦壓縮機(jī)和冷水機(jī)組，氦壓縮機(jī)主要通過冷頭來維持磁體的低溫狀態(tài)，氦壓縮機(jī)采用了水冷卻方式，當(dāng)冷水機(jī)組出現(xiàn)故障時，氦壓縮機(jī)溫度升高，磁體溫度隨之升高，此時掃描時，圖像質(zhì)量會受到一定影響。當(dāng)溫度升高至一定值時，冷頭停止工作，機(jī)器報錯，禁止掃描，此時液氦蒸發(fā)率會成倍增加。

2.2 冷卻系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)

2.2.1 氦壓縮機(jī) 24 h保持工作狀態(tài)，冷頭與氦壓縮機(jī)工作保持一致，氦壓縮機(jī)的正常工作壓力為(22±2)MPa，壓力過高與過低都會影響制冷效果，壓力過高，一般情況是氦氣過濾器不完全堵塞造成，常規(guī)工作2年應(yīng)更換1次［5］;壓力偏低，一般為氦氣不足，有氦氣泄漏的可能，此時，雖然氦壓縮機(jī)與冷頭都在工作，機(jī)器仍會報磁體溫度過高，從操作界面查看，通常磁體溫度高于正常值1倍以上(正常值約50 K)，值得注意一點，給氦壓縮機(jī)補(bǔ)加氦氣時，一定要添加純度99.9999%的氦氣。

2.2.2 觀察液氦指數(shù)變化 MRI根據(jù)冷頭配備的不同，其中一種被稱為液氦零消耗型，另一種則屬于常規(guī)消耗型，根據(jù)多年的經(jīng)驗，常規(guī)運行狀態(tài)下，液氦非零消耗型的液氦指數(shù)每下降一個點，正常時間為7 d左右，如果液氦指數(shù)每下降一個點的時間在逐漸縮短，則說明冷頭的工作效率在下降，做好更換冷頭的準(zhǔn)備。此外，操作人員，每天上班時，首先在打開機(jī)器前，檢查冷頭的工作狀態(tài)，如果時常出現(xiàn)冷頭停止工作的情況，必須要求工程技術(shù)人員對冷頭及氦壓縮機(jī)進(jìn)行檢修，排除引起冷頭不工作的因素。液氦指數(shù)的要求不得低于50，當(dāng)液氦指數(shù)接近50時，應(yīng)提前通知液氦供應(yīng)商，及時補(bǔ)加液氦，避免液氦量低于正常值狀態(tài)下掃描，引起失超。

2.2.3 冷水機(jī)的保養(yǎng)與維護(hù) 冷水機(jī)工作的正常與否，將直接影響氦壓縮機(jī)的運行，繼而會影響到MRI的正常工作［6］，冷水機(jī)的主要作用是將氦壓縮機(jī)散熱器的熱量帶出，再經(jīng)過本身的散熱器、風(fēng)機(jī)帶到室外，冷水機(jī)是通過水循環(huán)和風(fēng)循環(huán)來達(dá)到散熱目的，采用雙機(jī)組設(shè)計，目的是一臺制冷機(jī)組出現(xiàn)故障時，機(jī)器會自動切換到另一臺制冷機(jī)組，確保MRI正常工作。冷水機(jī)的維護(hù)與保養(yǎng)分為兩部分，一是水循環(huán)系統(tǒng)的維護(hù)，確保水循環(huán)的壓力與流量，依據(jù)設(shè)計要求，心須設(shè)定與氦壓機(jī)相匹配的流量與壓力，壓力過高，會增加水循環(huán)泵的負(fù)荷，壓力和流量過低，則不能將氦壓縮機(jī)熱交換器的熱有效帶出，會造成氦壓縮機(jī)的溫度升高，氦壓縮機(jī)的溫度升高到一定值時，就會出現(xiàn)熱保護(hù)停機(jī)。如果時常出現(xiàn)氦壓縮機(jī)不明原因停機(jī)，應(yīng)查看氦壓縮機(jī)故障提示窗口，如提示溫度過高，可停機(jī)一定時間后正常起動，可判斷為水循環(huán)壓力和流量不足，調(diào)節(jié)循環(huán)水壓力和流量，上述現(xiàn)象可消失。其次是制冷系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng)，制冷系統(tǒng)由2臺壓縮機(jī)、兩組交錯在一起的冷凝器、兩組熱交換器和兩組風(fēng)機(jī)組成，壓縮機(jī)通常保持1臺工作，工作一定時間后，會自動切換，2臺風(fēng)機(jī)同時工作，同時停止，對制冷系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)與普通制冷設(shè)備相似，定期清潔冷凝器的灰塵，觀察2臺壓縮機(jī)能否正常交替工作，可從壓縮機(jī)工作指示燈進(jìn)行判斷;定期檢測壓縮機(jī)高低壓管路內(nèi)壓力，以判斷壓縮機(jī)工作效率;不定期檢查風(fēng)機(jī)傳動帶，當(dāng)傳動帶出現(xiàn)裂痕時，應(yīng)及時更換，以保證2臺風(fēng)機(jī)同時工作。

2.3 空調(diào)機(jī)組的維護(hù)與保養(yǎng) MRI系統(tǒng)一般要求室溫在(21±3)℃，相對濕度50% ～65%［5］，對于空調(diào)系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng)分為夏季和冬季。

2.3.1 空調(diào)系統(tǒng)的夏季保養(yǎng) 空調(diào)系統(tǒng)在夏季主要是制冷，包括室外機(jī)和室內(nèi)機(jī)，在安裝室外機(jī)時，一定要求機(jī)組周圍要開闊，絕對禁止為了防雨、雪將機(jī)組外圍封閉起來［7］;此外，由于北方氣候特點，室外機(jī)冬天一般不工作，閑置5～6個月，室外機(jī)散熱器部分會沉積許多沙土，將會影響散熱，夏季到來之前，要對室外機(jī)進(jìn)行除塵，清理室外機(jī)周圍物品，保持機(jī)組周圍開闊，如果室外機(jī)空間過小，積灰過多，當(dāng)室外溫度達(dá)到30℃以上時，空調(diào)機(jī)時常會出現(xiàn)高壓報警，停止工作，需人為復(fù)位后方可工作，其原因就是室外機(jī)由于散熱不良引起。室內(nèi)機(jī)的保養(yǎng)主要是過濾網(wǎng)，當(dāng)過濾網(wǎng)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象時，會造成室內(nèi)風(fēng)循環(huán)下降，蒸發(fā)器得不到充分的熱交換，繼而引起壓縮機(jī)負(fù)荷增加，常會出現(xiàn)高壓報警而自動停機(jī)。室內(nèi)機(jī)應(yīng)準(zhǔn)備兩套以上過濾網(wǎng)，同時要進(jìn)行定期更換，對過濾網(wǎng)使用過久，通氣效果差的，應(yīng)及時購置或定置新過濾網(wǎng);其次是確保2臺空調(diào)機(jī)組的工作狀態(tài)一致性，由于兩組空調(diào)溫度設(shè)定不一致，會出現(xiàn)一臺機(jī)組制熱，另一組在制冷，因此，在設(shè)定溫度值時，應(yīng)觀察相互間的溫度誤差，如有誤差，在設(shè)定溫度時，按照誤差值的多少，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行補(bǔ)償，保持兩臺機(jī)組工作在同一模式。

2.3.2 空調(diào)系統(tǒng)的冬季保養(yǎng) 冬天溫度達(dá)到一定低溫時，室外機(jī)不工作，維持機(jī)房內(nèi)的溫度主要靠空調(diào)機(jī)組的加熱系統(tǒng)，冬季保養(yǎng)主要是室內(nèi)機(jī)，一是要保持過濾網(wǎng)的清潔和通風(fēng)效果;其次是機(jī)組在制熱時，功率比較大，對于供電部件要進(jìn)行定期檢查，如供加熱器的交流接觸器，由于是連續(xù)幾個月不間斷的工作，加之灰塵較多，會造成交流接觸器損壞，應(yīng)定期更換。氣溫低于零下20℃時，要保證兩臺機(jī)組同時工作，并做到每日檢查室溫，如果兩臺機(jī)組同時出現(xiàn)故障，不及時排除，室溫降至0℃以下，會造成水路系統(tǒng)管路凍裂，此類故障在本地區(qū)的醫(yī)院發(fā)生過多起，維修成本也十分高，給醫(yī)院造成不必要地?fù)p失，因此，工程技術(shù)人員與操作人員應(yīng)共同關(guān)注機(jī)器的工作情況，并安排專人負(fù)責(zé)，定期檢查，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時處理，確保設(shè)備運行正常。

3 討 論

3.1 排除影響MRI的環(huán)境因素 為了確保MRI運行正常并獲得高質(zhì)量圖像，在MRI機(jī)房建造時，工程技術(shù)人員對場地及周圍環(huán)境要進(jìn)行詳細(xì)勘察，提出方案和具體要求，對于無法確定的部分?jǐn)?shù)據(jù)可以請教生產(chǎn)MRI知名廠家的場地工程師，排除MRI周圍靜干擾源因素，保證磁體與大功率變壓器、電纜及地面下供水、供暖金屬管路等靜干擾源的有效距離，遠(yuǎn)離大型機(jī)械設(shè)備，降低噪聲;以保證圖像質(zhì)量。對于動態(tài)干擾源可采用提示牌或其他措施，提示或限制動干擾源在限定范圍內(nèi)通過，以避免和排除影響MRI的各類環(huán)境因素。

3.2 機(jī)房屏蔽 機(jī)房屏蔽是MRI正常工作的必備條件，機(jī)房屏蔽不好，易受到電磁波等環(huán)境因素的干擾，因此，在機(jī)房屏蔽建造前期，對市場要進(jìn)行較全面的考察，選擇所用材質(zhì)好并有經(jīng)驗的公司實施，建成后一定邀請相關(guān)部門進(jìn)行檢測驗收，并達(dá)到產(chǎn)品使用要求。

3.3 設(shè)備維護(hù) MRI及相關(guān)輔助設(shè)備的常規(guī)維護(hù)，需要工程技術(shù)人員與設(shè)備操作人員相互協(xié)調(diào)、共同負(fù)責(zé)來完成，工程科與影像科應(yīng)當(dāng)指定專人負(fù)責(zé)，定期對設(shè)備進(jìn)行檢修和保養(yǎng)，對易損配件可以定期更換，對于未買保修的設(shè)備，一年內(nèi)應(yīng)請廠家工程師進(jìn)行一次全面保養(yǎng)，排除個別參數(shù)超范圍的因素;在一年當(dāng)中氣溫最低與最高時段，工程人員可以實行每日巡檢，對于輔助設(shè)備可以增加一些報警裝置，如溫度、壓力、設(shè)備運轉(zhuǎn)等，并將報警裝置串接在操作間，有利于及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常工作情況，便于及時處理;北方寒冷地區(qū)設(shè)備間可以增加一臺10 kW電加熱裝置，以作備用，當(dāng)室外溫度低于－20℃時，空調(diào)機(jī)組出現(xiàn)故障時，可起用電加熱裝置。

綜上所述，只有排除影響MRI的各類因素，保證整套設(shè)備在不同季節(jié)均保持良好運行狀態(tài)，方可確保臨床檢查的順利進(jìn)行，并獲得高質(zhì)量的圖像，為臨床提供可靠依據(jù)。

［1］何洪林，趙育新，吳昌爽，等.醫(yī)用磁共振設(shè)備機(jī)房的設(shè)計布局及屏蔽效能檢測［J］.醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2012，33(5):88 －91.

［2］倪 萍，陳自謙.臨床工程師在MRI質(zhì)量保證和控制中的職能探討［J］.醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2008，29(6):99 －101.

［3］陳懷亮，袁 芳，劉 毅.MR機(jī)房選址與環(huán)境安全問題的探討［J］.安徽醫(yī)學(xué)，2010，31(10):1240 －1244

［4］趙海濤.醫(yī)學(xué)磁共振原理及設(shè)備［M］.西安:第四軍醫(yī)大學(xué)，2001.183 －185.

［5］Iglehart J.K.Health Insurers and Medical－ Imaging Policy［J］.N Engl J Med March 5，2009，360:1030 －1037.

［6］Nicholas J.Ferris，Helen Kavnoudias，Christy Thiel，et al.The 2007 Australian MRI Safety Survey［J］.AJR，May 2007，188:1388－1394.

［7］張昆峰，王忠明，耿西亮.季節(jié)變換對醫(yī)療設(shè)備故障率的影響［J］.醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2011，32(9):129 －131.

R821.15

呂文標(biāo)，男，1964年出生。本科學(xué)歷，副主任技師。主要從事醫(yī)學(xué)工程工作。

830091 烏魯木齊，武警新疆總隊醫(yī)院

(2012－07－15收稿 2012－10－07修回)

(責(zé)任編輯 岳建華)