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文/ 張曄 無錫市人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程處

醫(yī)院磁共振場地技術(shù)要求復(fù)雜，新建場地要做好充分準(zhǔn)備，全面規(guī)劃，才能避免返工修改或受到制約留下隱患和遺憾。在既有建筑上的選址，將更加困難，既要滿足場地要求，又要考慮既成事實的條件。包括考慮設(shè)備的自重，設(shè)備的運輸路線，以及周圍設(shè)備對磁共振磁體的影響及磁體對其周圍設(shè)備的影響等因素。

目前各磁共振設(shè)備制造廠家針對磁共振（超導(dǎo)）設(shè)備的安裝場地選址工作，都要求其專業(yè)的場地工程師進行現(xiàn)場環(huán)境的踏勘、測試和評價。

環(huán)境評價中最為復(fù)雜的是磁環(huán)境的評價。隨著超導(dǎo)技術(shù)和磁共振技術(shù)的不斷發(fā)展，目前投入臨床使用的人體成像MR設(shè)備的場強已達到3.0T，甚至超高場強 7T， 9.4T。磁場環(huán)境對人員安全和周圍設(shè)備使用的影響,以及對處于磁場影響范圍中的鐵磁性物質(zhì)、移動金屬(汽車、電梯等)、電力設(shè)施(高壓變壓器、動力電纜 等)仍存在影響,而這些物質(zhì)對磁共振成像設(shè)備的使用的影響仍是需要重點考慮和面對的問題。不同廠家、不同型號的磁共振成像設(shè)備對其磁體周圍磁環(huán)境的要求不盡相同,我們將要安裝的3.0TMR的磁體對其周圍磁環(huán)境的具體要求如下：

除磁環(huán)境外，射頻環(huán)境是另外一個保證MR正常使用和工作的重要因素。通過射頻防護措施能得到“無外來射頻污染”的磁體間內(nèi)部“干凈”的射頻環(huán)境，以保證磁共振成像設(shè)備在成像過程中發(fā)射和接收的射頻脈沖不會被外來的、空間中廣泛存在的射頻信號所干擾和覆蓋。以此保證信號純凈，保障圖像信息不受干擾。目前效果好、成本低的防護措施是配備射頻屏蔽。因此射頻環(huán)境的選擇，實際上是考慮該備選場地是否適于制作和安裝射頻屏蔽設(shè)施。

震動會影響MR的圖像質(zhì)量，MR場地要盡量選擇遠離震動源的場所。對 MR 場地產(chǎn)生影響的震動可分為穩(wěn)態(tài)震動和瞬態(tài)震動兩種。

MR系統(tǒng)中最重的部件就是磁體，其重量根據(jù) MR 的類型（場強從 0 .1T 到 3.0T， 磁體為永磁、常導(dǎo)或超導(dǎo))不同，一般從5噸到25噸不等，本次我們要安裝的磁體重量為14噸。 因此安裝場址母體建筑樓板和框架的承重，以及磁體運輸通道和路徑的承重是否能夠達到建筑安全要求和MR制造廠家的要求，是MR安裝場地選址工作的重要環(huán)境評價因素之一。

雖然不同MR制造商對各種型號磁共振場地的空間尺寸、平面布置等要求有差異，但其基本原則相近。以本次安裝的磁共振成像設(shè)備為例，MR安裝場地布局的基本原則為：操作間（也稱觀察室、控制室)首選正面面對磁體，以方便磁共振醫(yī)師和技師通過觀察窗直接觀察病人在磁體間里接受磁共振掃描檢查的狀況。設(shè)備間緊靠磁體室的一側(cè)，即可選擇在磁體間的側(cè)面，也可選擇在磁體間的后部，側(cè)面最佳。但是要注意將設(shè)備間中的電子機柜與磁體中心之間保持一定的安全距離，原則是盡量保持在(0.5-1)高斯線之外?？照{(diào)間可以和設(shè)備間同室，但是最好放置在不同的分割區(qū)域中，不要混放，分割區(qū)域之間的地面設(shè)計攔水壩，空調(diào)區(qū)域有下水道，可以排泄機房專用空調(diào)、制冷系統(tǒng)水循環(huán)管路產(chǎn)生或泄漏的水。影像后處理工作站、診斷報告室、預(yù)約登記室、防火控制室、以及病人更衣室和候診室等功能區(qū)間可以按實際場地條件配置，以各自空間獨立的規(guī)劃設(shè)計為最佳選擇。當(dāng)操作間不能和磁體間相鄰或無法有效地通過屏蔽窗直接觀察病人時，需要增加視頻監(jiān)控設(shè)備。布局順序如下：

當(dāng)需要增添MR的醫(yī)院或醫(yī)療機構(gòu)沒有足夠大的、磁環(huán)境“干凈”的場地，或?qū)Υ怒h(huán)境的評價結(jié)果不能達到MR使用要求時，可以通過壓縮強磁場范圍平衡和調(diào)節(jié)周圍的磁場環(huán)境。常規(guī)使用的壓縮磁場范圍的辦法為制作和安裝磁屏蔽，即利用如硅鋼、純鐵、鈹鏌合金等高磁通的特種材料改變靜磁場的布局和強度，將強磁場分布壓縮到適當(dāng)范圍的同時，又能保證不影響磁共振本身工作磁場的均勻性、穩(wěn)定性和安全性。本次設(shè)計就要求使用磁屏蔽將5高斯線壓縮在檢查室范圍內(nèi)。

所有的MR安裝場地均需要配備射頻屏蔽。屏蔽質(zhì)量的好壞，以及各種輔助設(shè)備和線路進入屏蔽室的濾波效果，衡量著射頻屏蔽制作的技術(shù)水平和工藝，并直接影響磁共振成像設(shè)備的成像結(jié)果 。

材料多以紫銅板為主，因為紫銅板的導(dǎo)電率高，磁通率低，在磁共振 20MH z -100M H z的工作頻段非常適宜，同時，紫銅板具有易于加工，不易氧化等特點，使之成為磁共振成像設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中制作磁屏蔽的首選材料 。

屏蔽殼體的制作工藝不盡相同。傳統(tǒng)的屏蔽室制作大多使用焊接式，隨著工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工藝流程的推廣應(yīng)用，屏蔽室制作現(xiàn)場的工作量逐漸減少，屏蔽材料及其組件的加工逐漸向工廠生產(chǎn)線轉(zhuǎn)移，即由工廠生產(chǎn)拼板式屏蔽組件，現(xiàn)場僅進行安裝操作。射頻屏蔽室的制作還包括屏蔽門、屏蔽觀察窗、波導(dǎo)板、波導(dǎo)孔、屏蔽室內(nèi)照明設(shè)施等。

屏蔽門的制作最關(guān)鍵的是屏蔽門的材料選擇及其制作工藝。大多數(shù)屏蔽門使用簧片技術(shù)，即通過使用彈性良好的簧片保證門體和屏蔽體良好的電連接?；善膹椥院湍湍バ跃统蔀槠帘问倚芎褪褂脡勖?、維護成本的關(guān)鍵。據(jù)以往經(jīng)驗，簧片隨著使用時間及頻率的增加，最終都會不同程度斷裂或脫落，后期維護效果很難理想。隨著原材料技術(shù)的不斷進步，目前國外已大量使用導(dǎo)電氣囊和簧片相結(jié)合的技術(shù)，在門開啟時，氣囊收縮，門和門框分離，門關(guān)閉時，氣囊充氣，將簧片鼓出并壓緊。這種技術(shù)大大減少或避免了簧片和門框的摩擦，既增加了門的使用壽命，又使門的開閉變的輕松省力，對簧片材料的彈性和耐磨性要求也大大降低。

屏蔽觀察窗制作的技術(shù)難點主要是如何解決屏蔽效能和屏蔽窗清晰度之間的矛盾?？赏ㄟ^選用不同目數(shù)，不同絲徑的金屬絲網(wǎng)，同時調(diào)整絲網(wǎng)網(wǎng)格角度和兩層絲網(wǎng)之間的距離的方法，獲得較佳的清晰度和最佳的屏蔽效能。

通常采用電源濾波器將交流弱電配電經(jīng)過濾波后再輸入屏蔽室內(nèi)供照明和弱電設(shè)備使用。在超高磁場強度磁共振機房設(shè)計施工中，一般將經(jīng)過整流濾波的低壓直流電配送輸入磁體間屏蔽室內(nèi)供照明使用。

1.5T磁共振成像設(shè)備的射頻屏蔽要求10MHz -100MHz平面波衰減大于100dB，屏蔽殼體絕緣大于1000歐姆 。

高場MR設(shè)備掃描時所產(chǎn)生的噪聲在聽力范圍內(nèi)有較高的強度。例如3.0T 磁共振的噪聲指數(shù)平均102分貝，峰值115分貝。這對患者在磁體間接受MR檢查會產(chǎn)生較大影響，增加恐懼感，不利于患者的情緒穩(wěn)定，同時也會對醫(yī)生的工作造成干擾。因此如何降低噪音是MR基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要解決的重要問題之一。在磁共振成像原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計不做改變的情況下，是難以根除的。因此，從基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的角度，降低噪音主要是減弱聲波，使其在墻壁、天花板、地面形成多次反射，以及降低聲波穿過裝飾和建筑結(jié)構(gòu)后剩余的強度。減弱聲波的反射主要通過裝修材料的選擇和特殊工藝實現(xiàn)。

磁共振基礎(chǔ)設(shè)施各個房間的功能不同，對溫濕度的要求也各不相同。采用不同類型的空調(diào)分別控制，是達到各房間最佳溫、濕度效果的解決辦法之一。操作間可以使用普通空調(diào)制冷設(shè)備。設(shè)備間放置系統(tǒng)電子機柜等設(shè)備,人員極少進入，而設(shè)備工作時會大量散熱，環(huán)境清潔度要求高，通常采用封閉的以制冷為主的空氣循環(huán)、調(diào)控溫濕度的機房專用空調(diào)系統(tǒng)。磁體間要求較為復(fù)雜，采用壓縮機穩(wěn)定、控溫精密的恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)，通過風(fēng)道、波導(dǎo)，進入磁體間內(nèi)調(diào)節(jié)溫濕度是最佳的選擇。上述所有房間的溫度梯度 (例如從磁體底部到頂部)應(yīng)嚴格控制在 3℃以內(nèi)。溫度變化率應(yīng)嚴格控制在3℃/h以內(nèi)。濕度變化率應(yīng)嚴格控制在5 %/h 以內(nèi)。

目前所有超導(dǎo)磁共振都是用液氦作為超低溫介質(zhì)，液氦平時有揮發(fā)，需要通過耐壓的管道排出室外，稱為失超管。各廠家規(guī)定的失超管尺寸各有不同，如果超長，或彎頭過多，還要增大其口徑。此外，在磁體室內(nèi)，還需要設(shè)置緊急強排風(fēng)裝置，在磁體失超時急用。失超時液氦會迅速揮發(fā)變成氦氣，1 升液氦變成氦氣體積會膨脹8倍，按一般的超導(dǎo)磁體1500升計算，如果不增加強排風(fēng)設(shè)備，氦氣會很快充滿磁體室，如果有人在內(nèi)，就會造成窒息的危險。而較大的壓力也會使內(nèi)開的屏蔽門難以開啟，人員逃生困難，同時會造成設(shè)施的損壞。緊急強排風(fēng)裝置排風(fēng)量應(yīng)大于34?/min 。