MRI周围环境及辅助设备维护的探讨

吕文标，高 宏，郑得宁，李建奎，高晓华

MRI周围环境及辅助设备维护的探讨

吕文标，高 宏，郑得宁，李建奎，高晓华

磁共振成像;周围环境;辅助设备;维护保养

MRI是随着计算机技术、电子技术及低温超导技术迅速发展起来的医学诊断技术，它既可提供形态学结构信息，也可提供生物化学及代谢信息，在当今医学诊断技术中占有绝对优势。磁共振成像系统是由磁体、射频和计算机及辅助设备所组成，每一组成部分都与最终的成像有着密切关系，为此，对MRI周围环境及辅助设备的维护与保养，是确保设备正常工作的必备条件。

1 磁体周围环境因素

磁场的均匀性是MRI图像质量的重要保证，但是磁体周围环境的变化却会影响磁场的均匀程度［1］。导致磁场均匀性和稳定性发生改变的因素被称为磁场干扰源，分为静干扰和动干扰，如磁体基座和周围建筑物内钢梁等金属物称为静干扰，在MRI场地设计初期有一定的要求，特别是基座建造时，钢材的用量不能超过15 kg/m2，金属材料至磁体中心距离应大于1 m，对于标准范围内的静干扰，在MRI安装调试时，可通过有源或无源匀场的办法来克服，从而不会影响到图像的质量。

移动或者变化的磁场干扰源称为动态干扰源，其特点是在磁体安装前无法估计，通常不能克服，常见的动干扰源有二类，一类是移动的铁磁性物体，如各类医用推车、机动车辆、起重机，电梯等;另一类是可产生交变磁场的装置，如变压器等，动态干扰源对磁场的影响程度取决于各自的重量、距磁体的距离及交变磁场的强弱［2］，常规磁体周围的变压器、大功率电缆等与磁体中心距离应大于10 m;二是在设备正常投入使用后，对周围的动干扰源应当加以限制。当MRI正常扫描时，如电瓶车、活动床、汽车、卡车等动干扰源在MRI限定范围内通过时，就会对磁场产生影响，当MRI扫描时，磁场受到外界的影响，就会造成图像质量下降或伪影［3］，一般情况下，动干扰源在磁体周围通过时的安全距离为:轮椅、担架车应大于8 m;活动床、电瓶车、小汽车应大于12 m;起重机、卡车应大于 15 m［4］。

2 辅助设备的维护与保养

2.1 冷水系统的工作原理 超导MRI通常将液氦作为致冷剂，由于液氦的价格昂贵，易蒸发，超导MRI的运行成本大大增加，为了减少液氦的蒸发，超导MRI均采用了磁体冷却系统，冷却系统包括液氦、液氦冷屏、冷头、氦压缩机和冷水机组，氦压缩机主要通过冷头来维持磁体的低温状态，氦压缩机采用了水冷却方式，当冷水机组出现故障时，氦压缩机温度升高，磁体温度随之升高，此时扫描时，图像质量会受到一定影响。当温度升高至一定值时，冷头停止工作，机器报错，禁止扫描，此时液氦蒸发率会成倍增加。

2.2 冷却系统的维护保养

2.2.1 氦压缩机 24 h保持工作状态，冷头与氦压缩机工作保持一致，氦压缩机的正常工作压力为(22±2)MPa，压力过高与过低都会影响制冷效果，压力过高，一般情况是氦气过滤器不完全堵塞造成，常规工作2年应更换1次［5］;压力偏低，一般为氦气不足，有氦气泄漏的可能，此时，虽然氦压缩机与冷头都在工作，机器仍会报磁体温度过高，从操作界面查看，通常磁体温度高于正常值1倍以上(正常值约50 K)，值得注意一点，给氦压缩机补加氦气时，一定要添加纯度99.9999%的氦气。

2.2.2 观察液氦指数变化 MRI根据冷头配备的不同，其中一种被称为液氦零消耗型，另一种则属于常规消耗型，根据多年的经验，常规运行状态下，液氦非零消耗型的液氦指数每下降一个点，正常时间为7 d左右，如果液氦指数每下降一个点的时间在逐渐缩短，则说明冷头的工作效率在下降，做好更换冷头的准备。此外，操作人员，每天上班时，首先在打开机器前，检查冷头的工作状态，如果时常出现冷头停止工作的情况，必须要求工程技术人员对冷头及氦压缩机进行检修，排除引起冷头不工作的因素。液氦指数的要求不得低于50，当液氦指数接近50时，应提前通知液氦供应商，及时补加液氦，避免液氦量低于正常值状态下扫描，引起失超。

2.2.3 冷水机的保养与维护 冷水机工作的正常与否，将直接影响氦压缩机的运行，继而会影响到MRI的正常工作［6］，冷水机的主要作用是将氦压缩机散热器的热量带出，再经过本身的散热器、风机带到室外，冷水机是通过水循环和风循环来达到散热目的，采用双机组设计，目的是一台制冷机组出现故障时，机器会自动切换到另一台制冷机组，确保MRI正常工作。冷水机的维护与保养分为两部分，一是水循环系统的维护，确保水循环的压力与流量，依据设计要求，心须设定与氦压机相匹配的流量与压力，压力过高，会增加水循环泵的负荷，压力和流量过低，则不能将氦压缩机热交换器的热有效带出，会造成氦压缩机的温度升高，氦压缩机的温度升高到一定值时，就会出现热保护停机。如果时常出现氦压缩机不明原因停机，应查看氦压缩机故障提示窗口，如提示温度过高，可停机一定时间后正常起动，可判断为水循环压力和流量不足，调节循环水压力和流量，上述现象可消失。其次是制冷系统的维护与保养，制冷系统由2台压缩机、两组交错在一起的冷凝器、两组热交换器和两组风机组成，压缩机通常保持1台工作，工作一定时间后，会自动切换，2台风机同时工作，同时停止，对制冷系统的维护保养与普通制冷设备相似，定期清洁冷凝器的灰尘，观察2台压缩机能否正常交替工作，可从压缩机工作指示灯进行判断;定期检测压缩机高低压管路内压力，以判断压缩机工作效率;不定期检查风机传动带，当传动带出现裂痕时，应及时更换，以保证2台风机同时工作。

2.3 空调机组的维护与保养 MRI系统一般要求室温在(21±3)℃，相对湿度50% ～65%［5］，对于空调系统的维护与保养分为夏季和冬季。

2.3.1 空调系统的夏季保养 空调系统在夏季主要是制冷，包括室外机和室内机，在安装室外机时，一定要求机组周围要开阔，绝对禁止为了防雨、雪将机组外围封闭起来［7］;此外，由于北方气候特点，室外机冬天一般不工作，闲置5～6个月，室外机散热器部分会沉积许多沙土，将会影响散热，夏季到来之前，要对室外机进行除尘，清理室外机周围物品，保持机组周围开阔，如果室外机空间过小，积灰过多，当室外温度达到30℃以上时，空调机时常会出现高压报警，停止工作，需人为复位后方可工作，其原因就是室外机由于散热不良引起。室内机的保养主要是过滤网，当过滤网出现堵塞现象时，会造成室内风循环下降，蒸发器得不到充分的热交换，继而引起压缩机负荷增加，常会出现高压报警而自动停机。室内机应准备两套以上过滤网，同时要进行定期更换，对过滤网使用过久，通气效果差的，应及时购置或定置新过滤网;其次是确保2台空调机组的工作状态一致性，由于两组空调温度设定不一致，会出现一台机组制热，另一组在制冷，因此，在设定温度值时，应观察相互间的温度误差，如有误差，在设定温度时，按照误差值的多少，应当进行补偿，保持两台机组工作在同一模式。

2.3.2 空调系统的冬季保养 冬天温度达到一定低温时，室外机不工作，维持机房内的温度主要靠空调机组的加热系统，冬季保养主要是室内机，一是要保持过滤网的清洁和通风效果;其次是机组在制热时，功率比较大，对于供电部件要进行定期检查，如供加热器的交流接触器，由于是连续几个月不间断的工作，加之灰尘较多，会造成交流接触器损坏，应定期更换。气温低于零下20℃时，要保证两台机组同时工作，并做到每日检查室温，如果两台机组同时出现故障，不及时排除，室温降至0℃以下，会造成水路系统管路冻裂，此类故障在本地区的医院发生过多起，维修成本也十分高，给医院造成不必要地损失，因此，工程技术人员与操作人员应共同关注机器的工作情况，并安排专人负责，定期检查，发现问题应及时处理，确保设备运行正常。

3 讨 论

3.1 排除影响MRI的环境因素 为了确保MRI运行正常并获得高质量图像，在MRI机房建造时，工程技术人员对场地及周围环境要进行详细勘察，提出方案和具体要求，对于无法确定的部分数据可以请教生产MRI知名厂家的场地工程师，排除MRI周围静干扰源因素，保证磁体与大功率变压器、电缆及地面下供水、供暖金属管路等静干扰源的有效距离，远离大型机械设备，降低噪声;以保证图像质量。对于动态干扰源可采用提示牌或其他措施，提示或限制动干扰源在限定范围内通过，以避免和排除影响MRI的各类环境因素。

3.2 机房屏蔽 机房屏蔽是MRI正常工作的必备条件，机房屏蔽不好，易受到电磁波等环境因素的干扰，因此，在机房屏蔽建造前期，对市场要进行较全面的考察，选择所用材质好并有经验的公司实施，建成后一定邀请相关部门进行检测验收，并达到产品使用要求。

3.3 设备维护 MRI及相关辅助设备的常规维护，需要工程技术人员与设备操作人员相互协调、共同负责来完成，工程科与影像科应当指定专人负责，定期对设备进行检修和保养，对易损配件可以定期更换，对于未买保修的设备，一年内应请厂家工程师进行一次全面保养，排除个别参数超范围的因素;在一年当中气温最低与最高时段，工程人员可以实行每日巡检，对于辅助设备可以增加一些报警装置，如温度、压力、设备运转等，并将报警装置串接在操作间，有利于及时发现设备异常工作情况，便于及时处理;北方寒冷地区设备间可以增加一台10 kW电加热装置，以作备用，当室外温度低于－20℃时，空调机组出现故障时，可起用电加热装置。

综上所述，只有排除影响MRI的各类因素，保证整套设备在不同季节均保持良好运行状态，方可确保临床检查的顺利进行，并获得高质量的图像，为临床提供可靠依据。

［1］何洪林，赵育新，吴昌爽，等.医用磁共振设备机房的设计布局及屏蔽效能检测［J］.医疗卫生装备，2012，33(5):88 －91.

［2］倪 萍，陈自谦.临床工程师在MRI质量保证和控制中的职能探讨［J］.医疗卫生装备，2008，29(6):99 －101.

［3］陈怀亮，袁 芳，刘 毅.MR机房选址与环境安全问题的探讨［J］.安徽医学，2010，31(10):1240 －1244

［4］赵海涛.医学磁共振原理及设备［M］.西安:第四军医大学，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］张昆峰，王忠明，耿西亮.季节变换对医疗设备故障率的影响［J］.医疗卫生装备，2011，32(9):129 －131.

R821.15

吕文标，男，1964年出生。本科学历，副主任技师。主要从事医学工程工作。

830091 乌鲁木齐，武警新疆总队医院

(2012－07－15收稿 2012－10－07修回)

(责任编辑 岳建华)