磁导航心血管介入系统的磁场安全

胡益斌

南京医科大学第一附属医院 临床医学工程处，江苏 南京 210029

磁导航心血管介入系统的磁场安全

胡益斌

南京医科大学第一附属医院 临床医学工程处，江苏 南京 210029

目的 解决磁导航心血管介入系统磁场辐射的问题。方法 根据磁场分布设立警戒线、标志牌；手术用附属设备与磁体保持一定距离，必须靠近磁体的设备做防磁处理；对一些特殊病人，采取安全防范措施。结果 仪器设备工作正常，病人安全，手术顺利。结论 利用磁导航技术做心血管介入手术时，必须采取安全防范措施，做好磁场安全。

磁导航系统；心血管造影；磁场安全；磁导管

德国SIEMENS公司和美国STEREOTAXIS公司联合推出了一款现代化的心血管介入诊治设备：Artis DFC MN磁导航心血管介入系统，它是目前用介入方法诊治心血管疾病最先进的医疗设备，但是，磁导航系统中有两个半球形永磁体，在一定的区域内存在强磁场。磁场属于电磁辐射，其波长虽然较长但也有一定能量，可导致无屏蔽的仪器设备误动作，能使心电、血压等波形失真，对一些特殊病人，如装有心脏起搏器等电子植入物或器械的病人会产生安全性问题，所以，在用磁导航技术做心血管介入手术时，磁场安全是每一个医护和技术人员必须考虑和注意的问题，本文就磁导航心血管介入系统的基本原理、磁场引起的问题和如何采取安全防范措施进行了全面的探讨。

1 系统结构及原理

1.1 系统结构

磁导航心血管介入系统由数字平板心血管造影系统和磁导航系统组成，数字平板心血管造影系统在结构和功能上与常用的心血管造影系统一样，只是有些部件具有防磁作用，磁导航系统由两个半球形磁体、磁导管推进器、控制装置和计算机等组成。

1.2 工作原理

磁导航心血管介入系统是在数字平板心血管造影系统的基础上，加上了磁导航技术，基本原理是利用磁场来引导导管的行进方向，并通过自动推进器使导管自动快速到达所需要的位置，打破了传统的插管方式。两个半球形磁体是永久性磁铁，当在“导航”位置时，两个磁体分别放置于导管床两侧，在病人胸腔内导管头周围产生大约一直径为15 cm球形区域的磁场范围，磁场强度为0.08 T[1]，用来控制磁导管的行进方向，当两侧的磁体旋转时，在磁场范围内可产生不同强度和方向的磁场力，使得其中的磁导管在不同的扭矩力的作用下，改变尖端的方向。导管的前进或后退由与之配套的自动推进系统完成，导管夹在推进系统的两个齿轮中间，在控制室医生用操纵杆来遥控导管的前进或后退，其前进或后退的距离由计算机控制。最终导管就按照医生通过计算机设定的目标方向或靶点位置行进，整个系统可实现偏转1°及前进或后退1 mm的精确定位[2]，手术结束后，两个磁体旋转90°到“驻留”位置，方便病人的上下。

2 机房磁场分布

磁导航系统的两个半球形永久性磁体，每个磁体的头部位置磁性最强，头部表面的磁场强度为0.7 T，而磁体的尾部做过屏蔽处理，磁性相对较弱。磁体有两个停放位置：驻留位（图1）和导航位（图2），在驻留位时，磁体的头部偏离手术区，这时磁体的尾部及导管床两侧，磁场较弱，低于5G（高斯），即图1中阴影区域，是磁场的安全区域，任何仪器设备均可安全使用，而在导航位时，磁体头部周围是强场区，越靠近磁体表面磁场越强，在两个磁体的作用下，导管床中心（病人胸腔内）的磁场强度有0.08 T，经测试在磁体表面等中心1.8 m以内的区域，即图2中阴影区域，仪器设备及器械都有可能受到磁场的影响。

图1 驻留位

图2 导航位

3 磁场引起的问题

3.1 对医疗仪器的干扰

近年来，塑料机箱、塑料部件或面板广泛应用于医疗电子设备上，于是外界的电磁波很容易穿透外壳或面板，对仪器的正常工作产生干扰[3]。磁导航系统中的两个永磁体，无论在驻留位还是导航位，磁场永远存在，强磁场对一些手术中的辅助医疗仪器会产生严重影响，轻则使仪器有误动作，重则仪器直接瘫痪，给手术带来很大的麻烦。如除颤仪，医生根据病人情况设定好能量值后，按下充电按钮，无法充到预设值，或者充好了电后，按下放电按钮，仪器没有反应放不了电，这些都很有可能直接影响到病人的生命安全，带来严重的后果；监护仪在强磁场的干扰下易出现心电波形失真或引起其他生命体征参数的改变，造成误判；输液泵在强磁场的干扰下有时也会毫无征兆地失灵。

3.2 对器械的影响

手术过程中一些器械是必须品，并且是磁性的，如氧气瓶、药品车、输液架、手术刀片、针头、听诊器、病历夹板、带有电池的物品、金属工具等，这些物品如没有按规定管理好，极易受到强磁场的吸引。输送病人用的推床、推车、轮椅等也容易受到强磁场的吸引，产生安全隐患。

3.3 对手术病人的影响

有些病人之前做过其他手术或治疗，体内或体外放置了一些器械，如心脏起搏器等，可能会受到强磁场的影响而引起工作失常。其他金属类器械，如阴茎植入物，耳蜗植入物，某些乳房填充物（含金属部件）、假牙、假肢等都有可能受到强磁场的影响。

4 磁场安全的措施

4.1 对医疗仪器的防磁处理

在磁导航系统的机房中，因为磁场永远存在，所以应根据磁场分布设立警戒线、标志牌，放置手术用附属仪器时，应与磁体保持一定距离，放置在磁体表面等中心1.8 m以外的区域，避免在强磁场的范围内。对必须靠近磁体的仪器要做防磁处理，如除颤仪，可以自制一个磁屏蔽体，屏蔽原理是利用屏蔽体的高导磁率、低磁阻特性对磁通所起的磁分路作用，从而削弱屏蔽体内部的磁场[4]。所用主材为硅钢片，先用不锈钢材料制作一个盖板可活动的长方体支架，在里面铺上硅钢片，除颤仪尽量放在屏蔽体的中心位置，注意缝隙，通风孔等要顺着磁场方向分布。考虑到除颤仪等仪器的可移动性，可将磁屏蔽体放置在不锈钢推车上。

4.2 对手术用器械的安全管理

磁导航心血管介入系统的导管室必须有严格的安全管理制度，操作人员时刻要记住磁场永远存在，距离越近、物体越大、质量越重，磁力越强，应当事先明确铁磁性和非铁磁性的抢救工具及器械，将这些物品，显著标明是磁性的或非磁性的，铁磁器械或物品放置在安全区域，或者将其固定于特定区域，一些与手术关系不大的物品不要带入机房（如手机、非数字手表、磁卡，打火机、电筒、钢笔、钥匙、发夹、小刀、金属工具等）。物品不小心被吸住了，应戴上工作手套或其他防护品再想法去取，避免受伤，同时要考虑物品取下后滑脱并再度被吸住可能造成的危险。磁体外壳的磁场强度不均一，方向难以预测，不要移除玻璃纤维外壳，以免造成更大的麻烦，不能解决时要及时联系维修人员。CRT显示器的抢救设备不能进入机房，避免CRT显示器受磁场的影响而损坏，必须用具有防磁性能的LCD显示器抢救设备。

4.3 做好病人的磁场安全

病人进入磁导航心血管介入系统操作室之前，检查轮椅或推床，确定是否是铁磁性的，同时看是否有磁性氧气钢瓶，输液架或其他类似潜在危险物品。将磁体复位于驻留位以方便病人上下，手术前对病人要做充分的了解，如病人装有动脉瘤夹，要确认名称，类型，型号及材质，确保该材质是非磁性的，装有心脏起搏器或ICD的病人，要

3 结论

本实用新型血压计在使用时跟普通血压计的使用方法完全一致[6-7]，先由橡胶球向袖带内的气囊充气，气体再由气囊进入水银壶内，水银在气体的压力下不断进入玻璃管内，水银壶内的水银液面就不断下降，塞子也随之下降，当塞子下降至水银壶的底部时，因为塞子的形状与水银壶的底部形状相符，所以塞子就会封堵住水银壶下部与玻璃管连接的小孔，这样就算橡胶球继续充气，气体也不会继续进入玻璃管内，因此可以达到防止过量充气而使水银溢出玻璃管的缺陷[7]。本新型血压计具有结构简单、安全可靠，实用方便等特点。

[1] 任广军.计量检定中水银血压计的正确使用及保养[J].科技信息,2011,(8):394.

[2] 岳树勋.消灭血压计的隐患[J].中华护理杂志,1984,(5):313-314.

[3] 周凯泉,宿富.自动充放气血压计[J].临床麻醉学杂志,1987,(2):122.

[4] 王丽华.台式血压计常见故障维修和使用[J].医疗装备,2011,(9):79-80.

[5] 韩溦,倪雪飞.正确处理水银柱式血压计常见问题及检修方法[J].计量与测试技术2011,(8):58,60.

[6] 任冲.水银血压计汞柱分节、冒泡的简易修复并兼顾环保的经验[J].医疗装备,2000,(5):30.

[7] 冯黎建.台式血压计上盖防脱位装置[J].中国医疗设备,2011,(12):110-112.

Magnetic Field Safety of Magnetic Navigation Assisted Cardiovascular Interventional System

HU Yi-bin
Clinical Medical Engineering Department,the First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University, Nanjing Jiangsu 210029, China

TH789

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2012.07.036

1674-1633(2012)07-0113-02

2012-02-15

作者邮箱：yinbin_hu@sohu.com

Abstract: Objective To solve the problem of magnetic radiation in magnetic navigation assisted cardiovascular interventional system. Methods Cordons and denoters were set up according to magnetic fi eld distribution. Accessory equipment in surgery were kept a certain distance away from the magnet,and the equipment that has to be close to magnet was shielded from the magnet. For some special patients, safety precautions were adopted. Results The equipment works normally, patients are safe and the operations are successful. Conclusion When the magnetic navigation technology is used to do a cardiovascular interventional surgery, safety precautions must be adopted for magnetic fi eld security.

Key words: magnetic navigation system; angiocardiography; magnetic fi eld safety; magnetic catheter