高寒地區(qū)高場磁共振的安裝設(shè)計

高研 張婷 內(nèi)蒙古林業(yè)總醫(yī)院 （內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 022150）

內(nèi)容提要： 本文介紹根據(jù)本院的地處高寒地區(qū)就高場磁共振設(shè)計安裝經(jīng)驗，為其他醫(yī)院提供寶貴經(jīng)驗。

磁共振是一種技術(shù)先進、應(yīng)用廣泛的大型醫(yī)療設(shè)備，本院引進了美國GE公司的HDX Signa 3.0T磁共振。對設(shè)備進行安裝時，不僅要考慮患者數(shù)量、科室內(nèi)部設(shè)計，經(jīng)濟效益等，還要考慮安裝場地以及四周環(huán)境等因素。根據(jù)本院地處高寒地區(qū)，對設(shè)計安裝高場磁共振的經(jīng)驗，結(jié)合實際情況討論如下。

1.高場磁共振的安裝要求

1.1 環(huán)境要求

MR磁體的強磁場與大型運動金屬物體、鐵磁質(zhì)物、震動、高壓線、變壓器、大型發(fā)電機、CT、超聲等設(shè)備相互影響，應(yīng)遠離高場磁共振。

1.2 房間尺寸要求

磁體間、設(shè)備間、操作間的房間尺寸、門窗尺寸都有具體要求。

1.3 設(shè)備電源要求

設(shè)備系統(tǒng)供電，按照國家供電規(guī)范，采用供電制式為，電壓380V（偏差小于±10%）。頻率50Hz（偏差小于±3Hz）。相間電壓間的最大偏差不小于最小相電壓的2%。

1.4 接地線要求

高場磁共振地線要求有單獨專用的保護接地線，接地電阻為2Ω以下。

1.5 射頻屏蔽要求

只有將磁體間進行射頻屏蔽，以阻止外界射頻源對磁體的干擾，這樣才能得到清晰的圖像。

1.6 失超管要求

在磁體失超的情況下，將噴出的氦氣排到室外。

1.7 溫、濕度要求及散熱量

磁體間、設(shè)備間、操作間的溫度梯度應(yīng)控制在3?C以內(nèi)。因為磁體間不能放置空調(diào)機組，必須單獨控制，設(shè)計安裝時，需安裝上送風(fēng)、上回風(fēng)的風(fēng)道系統(tǒng)。而設(shè)備間設(shè)計安裝時，須安裝下送風(fēng)、上回風(fēng)的風(fēng)道空調(diào)系統(tǒng)。

1.8 電氣環(huán)境要求

確保安裝場地滿足電氣設(shè)備所要求的正常工作環(huán)境，例如：本院地處高寒地區(qū)一定要做好保溫、保濕、防火、防鼠害等措施。

1.9 室外水冷機要求（兩臺）

室外水冷機安裝時，需要放在通風(fēng)良好的空間，溫度-30～43?C，濕度5%～100%。每臺水冷機所釋放的散熱量為16.8kW。室外水冷機安裝地點不能高于氦壓縮機和梯度線圈30m，不能低于氦壓縮機和梯度線圈3m。室外機和室內(nèi)控制器的連線總長度小于30.5m，室外機和氦壓縮機以及梯度線圈水管連接總長度小于60m。

1.10 其他要求

設(shè)備間地面上鋪抗靜電復(fù)合地板等等。

本院地處高寒地區(qū)，夏季溫度平均20?C左右，冬季氣溫最低可達到-47?C，由于這個特殊的地理位置和地理環(huán)境，對高場磁共振的設(shè)計安裝、日常維護保養(yǎng)和使用都有局限性。安裝公司所提出的大部分的場地要求都可以達到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，可是存在兩個問題需要作出改進：①室外水冷機的安裝要求。②設(shè)備間、磁體間、操作間的溫、濕度要求及散熱量的問題。

2.室外水冷機的安裝要求及改進措施

①室外水冷機安裝時，需要放在通風(fēng)良好的空間，溫度-30～43?C，濕度5%～100%，一臺室外水冷機的散熱量為16.8kW。

②室外水冷機安裝位置不能高于氦壓縮機和梯度線圈30m，不能低于氦壓縮機和梯度線圈3m。室外機和室內(nèi)控制器的連線總長度小于30.5m，室外機和氦壓縮機以及梯度線圈水管連接總長度小于60m。

③室外機重310kg，固定在室外水泥平臺上。水泥平臺建議采用標(biāo)號不小于C20的混凝土，厚度不小于110mm。

因為本院所處特殊地理環(huán)境，若將水冷機置于室外，冬季室外溫度較低一定會造成不能正常工作的后果，若將水冷機置于室內(nèi)，夏季水冷機所產(chǎn)生的熱量不能被及時散發(fā)，也會導(dǎo)致其不能正常工作。基于兩方面因素的考慮，決定將水冷機放置在室內(nèi)，并將室內(nèi)房間進行系統(tǒng)改造。

具體改造方案如下：選定放置房間，必須有一面墻與室外連接，墻面需有窗戶，將水冷機散熱風(fēng)扇一面，放在與墻平行并距離1m的位置，在水冷機散熱風(fēng)扇所對的墻面開一個與其風(fēng)扇大小相當(dāng)、位置高度相同的方形窟窿通向室外。在水冷機散熱風(fēng)扇處與方形窟窿之間做方形密封連接，并且方形的上蓋可拆卸，另外，在密封處與墻面之間做一個垂直插板（保溫插板），可將室內(nèi)與室外隔離。

改造方案說明：方形窟窿的作用是在夏季時將水冷機所散發(fā)的熱量直接排到室外，此時需將窗戶打開，讓氣流循環(huán)，降低室內(nèi)溫度。冬季時將垂直插板插上，將室內(nèi)、室外隔離防止冷空氣直接吹到水冷機冷凝器，并將密封處的上蓋打開，讓散發(fā)的熱量吹到室內(nèi)，同時把窗戶打開一定的角度（需要長期測試觀察，找出規(guī)律），調(diào)節(jié)進入室內(nèi)的冷空氣，讓散發(fā)的熱量與進入室內(nèi)的冷空氣對流，使形成的溫度在水冷機正常工作環(huán)境范圍之內(nèi)。

理論上這樣的改造能夠?qū)崿F(xiàn)，可是實際操作起來是個長期的過程。試運行時工程師要實時監(jiān)測、定時記錄根據(jù)季節(jié)找出規(guī)律。這樣就可以確保水冷機正常工作。

3.設(shè)備間、磁體間、操作間的溫、濕度要求及散熱量

設(shè)備間、磁體間、操作間的溫、濕度要求及散熱量，見表1。

①溫、濕度要求及散熱量：磁體間、設(shè)備間、操作間的溫度梯度應(yīng)控制在3?C以內(nèi)。

②因為磁體間不能放置空調(diào)機組，必須單獨控制，設(shè)計安裝時，需安裝上送風(fēng)、上回風(fēng)的風(fēng)道系統(tǒng)。而設(shè)備間設(shè)計安裝時，須安裝下送風(fēng)、上回風(fēng)的風(fēng)道空調(diào)系統(tǒng)。

根據(jù)設(shè)備所需的要求，本院選定了力博特PEX系列風(fēng)冷型精密空調(diào)機組，型號PEX2040F參數(shù)如下：

制冷容量：總冷量41kW（24?C，50%RH）

雙制冷回路

標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)量：10980m3/h

送風(fēng)方式：下送風(fēng)

供電方式：380V/50Hz/3相

標(biāo)準(zhǔn)35?C全調(diào)速風(fēng)扇冷凝器

滿負(fù)荷電流值：42A

控制精度：±1?C，±1%RH

顯示：240×128圖文顯示中文液晶LCD顯示器

先進的LECS15微電腦控制器，并可存儲100個運行歷史信息

標(biāo)準(zhǔn)加濕量：10kg/hr

加熱器：電子式，加熱功率為9-15-18kW可選

送風(fēng)機外余壓為25～75Pa

風(fēng)冷過濾器效率為20%（符合ASHRAE 52-76標(biāo)準(zhǔn)）

可是它的送風(fēng)方式為下送風(fēng)并不能達到磁體間的要求，所以對其送風(fēng)系統(tǒng)進行如下改造。

將空調(diào)放置在設(shè)備間，從設(shè)備間空調(diào)處底部到磁體間上部用密封的管道進行連接，管道進風(fēng)口出添加一個閥門，可調(diào)節(jié)進風(fēng)量，管道外面用隔溫材料包裹（防止管道內(nèi)的氣溫受設(shè)備間溫度的影響，導(dǎo)致效果降低）。到磁體間上部后，分成四個路，分別放置在磁體間上部的四個角落，可達到室內(nèi)溫度均衡的條件。

綜上所述，通過本院工程師和GE廠家設(shè)計工程師的共同努力，所設(shè)計出的安裝計劃，不僅能夠使高場磁共振得以正常的運行，也為高寒地區(qū)各大醫(yī)院提供安裝高場磁共振寶貴經(jīng)驗。

表1.設(shè)備間、磁體間、操作間的溫、濕度要求及散熱量