西门子Essenza 800磁共振冷却系统的维护保养

徐明

（南京中医药大学附属盐城市中医院 江苏 南京 224001）

西门子Essenza 800磁共振冷却系统的维护保养

徐明

（南京中医药大学附属盐城市中医院 江苏 南京 224001）

通过简要分析Essenza 800磁共振冷却系统工作原理，探讨冷却系统日常维护保养的方法及要求。

Essenza 800；冷却系统；维护保养

近年来，超导型磁共振成像系统因在成像质量及成像速度上有着永磁型磁共振成像系统无法比拟的优势，日益成为各级医疗机构在磁共振成像系统配置中的首选，但因超导型磁共振成像系统和永磁型磁共振成像系统在磁体结构上的差异，也使得超导型磁共振成像系统对日常的维护保养工作提出了更高的要求。

超导型磁共振成像系统磁体磁场的建立是在超导环境中对超导线圈通以励磁电流从而产生强磁场，该磁场在理想状态下一旦建立，只要维持超导线圈的超低温环境，就长期存在。而要保证超低温环境，就必须借助工作稳定、性能优异的冷却系统。

超导型磁共振成像系统的冷却系统主要由冷头、氦压缩机、水冷机三部分组成。

目前，市场上的4K（－269℃）冷头因可以将磁体蒸发出来的氦气全部液化，从而实现磁体液氦的零消耗，所以其正成为超导型磁共振成像系统冷头配置的主流产品，西门子Essenza 800磁共振成像系统配置的是日本住友重工生产的RDK-408L3型4K冷头。

氦压缩机的作用是给冷头冷却提供低温高压氦气(此氦气是热传导的介质）。工作时，由冷头循环来的热氦气经过氦压缩机降温升压后，回输给冷头冷却用。

水冷机分为初级和次级两级水冷，其中次级水冷是给梯度线圈、射频放大器、梯度放大器等系统降温，初级水冷是给氦压缩机、次级水冷降温。

了解了冷却系统各部件的作用，下面简要分析一下各部件间的工作方式和关系。

Essenza 800的磁体是一个大的真空罐，液氦罐安放在其中，冷头安装在磁体上与氦罐相连（示意图如图1）。因结构传导的原因，外界的热量无法被完全隔绝，部分热量会传导至液氦罐，导致部分液氦汽化为氦气，这部分氦气到达冷头后，遇冷（4K，-269℃）又液化为液氦。氦气液化时向外释放的热量由冷头和氦压缩机相连的管道（图2中的②号管）中的高纯度氦气循环至氦压缩机，在氦压缩机内高温低压氦气和油混合后，氦气的热量传导给油，经过吸附器后，油气分离，降温后的氦气经压缩机加压，转变为高压低温氦气再通过图2中的③号管循环至冷头。氦压缩机因油气混合得到的热量，通过水冷机的初级循环水带至室外机的蒸发器，和外界完成热量交换。

图1

图2 ②低压管，向氦压缩机循环 ③高压管，由氦压缩机向冷头循环

熟悉和了解超导型磁共振成像系统冷却系统的工作方式，那么在日常的维护保养工作中就应做到：

1.每天关注并记录冷头的工作状态。

冷头正常工作时会发出有节律（2Hz）的“噗嗤”声，这个声音就是冷头活塞往复运动时发出的工作音，每天都应辨别声音节律是否变化、活塞往复运动有无异响。如果发现有异常状况，要及时排查故障隐患。

日常工作中经常出现的冷头故障报警主要是停电和氦压缩机保护所引起。

停电造成冷头停止工作，多发生在夏季用电高峰的夜间，此种故障一般手动恢复供电即可（根据经验，保持室温24℃，停电8～10小时，液氦液位降低约为0.3%）。

氦压缩机因过热保护，也会导致冷头停止工作。氦压缩机除了自身故障外，90%的情况都是水冷机的室外机的蒸发器间隙堵塞，从而影响室外机的散热，使得水冷机初级循环水无法有效降温。这种情况用水管冲洗干净室外机的蒸发器就行。为了冲洗方便，建议配备加压水枪头。对于扬尘天气较多的地区，建议冲洗的频次保持在每月1次。

图3 水冷机室外机

2.每天开机记录液氦液位。

液氦是保证超导磁体磁场存在的必要条件。液氦液位的高低直接决定了磁场状态的优劣，因此每天观察记录液氦液位是非常重要的工作。这不仅可以帮助我们及时发现处理磁体存在的故障隐患，确保磁体工作无恙，同时也能帮助我们减少充填液氦的巨大成本支出。目前绝大多数使用4K冷头的超导型磁共振成像系统，理论上可以做到零液氦的消耗，但是我们也要注意气密性部件的密封问题造成的泄露问题，所以液氦液位须每天记录。

3.密切观察水冷机初级和次级循环水的压力。

水冷机循环水在使用一段时间后会有所消耗，我们要密切观察水冷机各压力表的示值，当循环水的压力小于正常工作要求的压力时，要及时加注冷却水。对于初级循环水夏季可以直接加注自来水，冬季要加注防冻液。循环水重新加注后，压力下降过快，就要考虑是否管路被腐蚀，需要及时更换管路。

4.观察氦压缩机的工作时间，适时更换吸附器。

氦压缩机自设备装机完成后，就一刻不停的在工作，氦压缩机中的吸附器是过滤氦气中油雾的重要部件，它的好坏与否关系到冷头的使用寿命，吸附器的主要成分是活性炭，一段时间后就会饱和，要及时更换。Essenza 800配备的住友重工生产的F70氦压缩机吸附器设计使用寿命为3万小时，因此我们要经常关注氦压缩机的工作时间，以此合理安排吸附器的更换时机。氦压缩机工作时间在氦压缩机的面板上有显示（如图4）。

图4

不论超导型磁共振成像系统冷却系统工作原理多么复杂，我们只要时刻关注冷却系统各部件的工作状态，就能及时发现故障隐患，从而在第一时间处理故障，保证设备的正常运转，减少不必要的维修支出。

【参考文章】

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[2]张晔.西门子3.0T磁共振系统日常维护维修实例分析[J].医疗装备，2009，10：59-60.

[3]李晓强.超导磁共振低温制冷系统的原理及维护[J].中国医学装备，2009，6（4）：74-74.

[4]马毅，刘腾，史磊.超导型磁共振冷头的工作原理及维护保养[J].医疗设备信息，21卷6期，2006，6：95-96.

[5]潘国兵，帅海涛.超导型磁共振冷却系统结构及维护分析[J].医疗卫生装备，2012，04期：143-143.

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[7]秦裕杰.浅论磁共振机的保养与维护[J].医疗装备，2013，01期（1）：61-62.

[8]孙伟.MAGNETOMSymphonyATimSystem冷却系统故障分析与预防性维护工作的持续改进[J].医疗装备，2014，第12期：86-87.

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Maintenance of cooling system for SIEMENS Essenza 800

Xu Ming.Yancheng Hospital of Traditional Chinese Medicine Procurement and Supply Center YanchengCity Jiangsu Province 224001,China

Analyzes the working principle of the cooling system of Essenza 800 and discusses the method and requirement of the daily maintenance of the cooling system.

MRI;Cooling system;Maintenance

TP206

A

1009-5624（2016）05-0055-03