MRI周圍環境及輔助設備維護的探討

呂文標，高 宏，鄭得寧，李建奎，高曉華

MRI周圍環境及輔助設備維護的探討

呂文標，高 宏，鄭得寧，李建奎，高曉華

磁共振成像;周圍環境;輔助設備;維護保養

MRI是隨著計算機技術、電子技術及低溫超導技術迅速發展起來的醫學診斷技術，它既可提供形態學結構信息，也可提供生物化學及代謝信息，在當今醫學診斷技術中占有絕對優勢。磁共振成像系統是由磁體、射頻和計算機及輔助設備所組成，每一組成部分都與最終的成像有著密切關系，為此，對MRI周圍環境及輔助設備的維護與保養，是確保設備正常工作的必備條件。

1 磁體周圍環境因素

磁場的均勻性是MRI圖像質量的重要保證，但是磁體周圍環境的變化卻會影響磁場的均勻程度［1］。導致磁場均勻性和穩定性發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鋼梁等金屬物稱為靜干擾，在MRI場地設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大于1 m，對于標準范圍內的靜干擾，在MRI安裝調試時，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量。

移動或者變化的磁場干擾源稱為動態干擾源，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，如各類醫用推車、機動車輛、起重機，電梯等;另一類是可產生交變磁場的裝置，如變壓器等，動態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弱［2］，常規磁體周圍的變壓器、大功率電纜等與磁體中心距離應大于10 m;二是在設備正常投入使用后，對周圍的動干擾源應當加以限制。當MRI正常掃描時，如電瓶車、活動床、汽車、卡車等動干擾源在MRI限定范圍內通過時，就會對磁場產生影響，當MRI掃描時，磁場受到外界的影響，就會造成圖像質量下降或偽影［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、擔架車應大于8 m;活動床、電瓶車、小汽車應大于12 m;起重機、卡車應大于 15 m［4］。

2 輔助設備的維護與保養

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

2.2 冷卻系統的維護保養

2.2.1 氦壓縮機 24 h保持工作狀態，冷頭與氦壓縮機工作保持一致，氦壓縮機的正常工作壓力為(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，常規工作2年應更換1次［5］;壓力偏低，一般為氦氣不足，有氦氣泄漏的可能，此時，雖然氦壓縮機與冷頭都在工作，機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，給氦壓縮機補加氦氣時，一定要添加純度99.9999%的氦氣。

2.2.2 觀察液氦指數變化 MRI根據冷頭配備的不同，其中一種被稱為液氦零消耗型，另一種則屬于常規消耗型，根據多年的經驗，常規運行狀態下，液氦非零消耗型的液氦指數每下降一個點，正常時間為7 d左右，如果液氦指數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，做好更換冷頭的準備。此外，操作人員，每天上班時，首先在打開機器前，檢查冷頭的工作狀態，如果時常出現冷頭停止工作的情況，必須要求工程技術人員對冷頭及氦壓縮機進行檢修，排除引起冷頭不工作的因素。液氦指數的要求不得低于50，當液氦指數接近50時，應提前通知液氦供應商，及時補加液氦，避免液氦量低于正常值狀態下掃描，引起失超。

2.2.3 冷水機的保養與維護 冷水機工作的正常與否，將直接影響氦壓縮機的運行，繼而會影響到MRI的正常工作［6］，冷水機的主要作用是將氦壓縮機散熱器的熱量帶出，再經過本身的散熱器、風機帶到室外，冷水機是通過水循環和風循環來達到散熱目的，采用雙機組設計，目的是一臺制冷機組出現故障時，機器會自動切換到另一臺制冷機組，確保MRI正常工作。冷水機的維護與保養分為兩部分，一是水循環系統的維護，確保水循環的壓力與流量，依據設計要求，心須設定與氦壓機相匹配的流量與壓力，壓力過高，會增加水循環泵的負荷，壓力和流量過低，則不能將氦壓縮機熱交換器的熱有效帶出，會造成氦壓縮機的溫度升高，氦壓縮機的溫度升高到一定值時，就會出現熱保護停機。如果時常出現氦壓縮機不明原因停機，應查看氦壓縮機故障提示窗口，如提示溫度過高，可停機一定時間后正常起動，可判斷為水循環壓力和流量不足，調節循環水壓力和流量，上述現象可消失。其次是制冷系統的維護與保養，制冷系統由2臺壓縮機、兩組交錯在一起的冷凝器、兩組熱交換器和兩組風機組成，壓縮機通常保持1臺工作，工作一定時間后，會自動切換，2臺風機同時工作，同時停止，對制冷系統的維護保養與普通制冷設備相似，定期清潔冷凝器的灰塵，觀察2臺壓縮機能否正常交替工作，可從壓縮機工作指示燈進行判斷;定期檢測壓縮機高低壓管路內壓力，以判斷壓縮機工作效率;不定期檢查風機傳動帶，當傳動帶出現裂痕時，應及時更換，以保證2臺風機同時工作。

2.3 空調機組的維護與保養 MRI系統一般要求室溫在(21±3)℃，相對濕度50% ～65%［5］，對于空調系統的維護與保養分為夏季和冬季。

2.3.1 空調系統的夏季保養 空調系統在夏季主要是制冷，包括室外機和室內機，在安裝室外機時，一定要求機組周圍要開闊，絕對禁止為了防雨、雪將機組外圍封閉起來［7］;此外，由于北方氣候特點，室外機冬天一般不工作，閑置5～6個月，室外機散熱器部分會沉積許多沙土，將會影響散熱，夏季到來之前，要對室外機進行除塵，清理室外機周圍物品，保持機組周圍開闊，如果室外機空間過小，積灰過多，當室外溫度達到30℃以上時，空調機時常會出現高壓報警，停止工作，需人為復位后方可工作，其原因就是室外機由于散熱不良引起。室內機的保養主要是過濾網，當過濾網出現堵塞現象時，會造成室內風循環下降，蒸發器得不到充分的熱交換，繼而引起壓縮機負荷增加，常會出現高壓報警而自動停機。室內機應準備兩套以上過濾網，同時要進行定期更換，對過濾網使用過久，通氣效果差的，應及時購置或定置新過濾網;其次是確保2臺空調機組的工作狀態一致性，由于兩組空調溫度設定不一致，會出現一臺機組制熱，另一組在制冷，因此，在設定溫度值時，應觀察相互間的溫度誤差，如有誤差，在設定溫度時，按照誤差值的多少，應當進行補償，保持兩臺機組工作在同一模式。

2.3.2 空調系統的冬季保養 冬天溫度達到一定低溫時，室外機不工作，維持機房內的溫度主要靠空調機組的加熱系統，冬季保養主要是室內機，一是要保持過濾網的清潔和通風效果;其次是機組在制熱時，功率比較大，對于供電部件要進行定期檢查，如供加熱器的交流接觸器，由于是連續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，應定期更換。氣溫低于零下20℃時，要保證兩臺機組同時工作，并做到每日檢查室溫，如果兩臺機組同時出現故障，不及時排除，室溫降至0℃以下，會造成水路系統管路凍裂，此類故障在本地區的醫院發生過多起，維修成本也十分高，給醫院造成不必要地損失，因此，工程技術人員與操作人員應共同關注機器的工作情況，并安排專人負責，定期檢查，發現問題應及時處理，確保設備運行正常。

3 討 論

3.1 排除影響MRI的環境因素 為了確保MRI運行正常并獲得高質量圖像，在MRI機房建造時，工程技術人員對場地及周圍環境要進行詳細勘察，提出方案和具體要求，對于無法確定的部分數據可以請教生產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，遠離大型機械設備，降低噪聲;以保證圖像質量。對于動態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通過，以避免和排除影響MRI的各類環境因素。

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

3.3 設備維護 MRI及相關輔助設備的常規維護，需要工程技術人員與設備操作人員相互協調、共同負責來完成，工程科與影像科應當指定專人負責，定期對設備進行檢修和保養，對易損配件可以定期更換，對于未買保修的設備，一年內應請廠家工程師進行一次全面保養，排除個別參數超范圍的因素;在一年當中氣溫最低與最高時段，工程人員可以實行每日巡檢，對于輔助設備可以增加一些報警裝置，如溫度、壓力、設備運轉等，并將報警裝置串接在操作間，有利于及時發現設備異常工作情況，便于及時處理;北方寒冷地區設備間可以增加一臺10 kW電加熱裝置，以作備用，當室外溫度低于－20℃時，空調機組出現故障時，可起用電加熱裝置。

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

［1］何洪林，趙育新，吳昌爽，等.醫用磁共振設備機房的設計布局及屏蔽效能檢測［J］.醫療衛生裝備，2012，33(5):88 －91.

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

［3］陳懷亮，袁 芳，劉 毅.MR機房選址與環境安全問題的探討［J］.安徽醫學，2010，31(10):1240 －1244

［4］趙海濤.醫學磁共振原理及設備［M］.西安:第四軍醫大學，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.季節變換對醫療設備故障率的影響［J］.醫療衛生裝備，2011，32(9):129 －131.

R821.15

呂文標，男，1964年出生。本科學歷，副主任技師。主要從事醫學工程工作。

830091 烏魯木齊，武警新疆總隊醫院

(2012－07－15收稿 2012－10－07修回)

(責任編輯 岳建華)