医用磁共振成像系统和直线加速器电气配置的案例分析

目前，医用磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)系统和直线加速器设备在肿瘤诊断及治疗中发挥着重要的作用，其机房布局、各安装专业的设置在医院基建项目中显得尤为重要。因不同设备、不同厂商或同一种设备不同型号等对电气系统要求各不相同，需要根据设备资料、用户需求、使用经验等分别配置。为此，从医院基本建设管理人员的角度以磁共振系统、直线加速器设备为案例，探讨其电气相关配置，供同行参考。

1 磁共振系统的电气系统配置

目前，MRI是医学成像领域中较先进的设备，也是能发现患者早期癌变的成像设备之一[1-2]。以华西医院在用的Discovery MR 750W 3.0T磁共振系统(美国GE公司)为例，对其电气系统配置进行分析。

MRI机房所在医技楼由院区内10 kV配电室不同母线段引来的两路电源给本楼的2台变压器供电。由于磁共振设备的特殊性，开机后24 h连续运行待命，属一级负荷，故设备本身由大楼配电房双电源供电，末端自动切换。

为减少对磁共振设备的影响，磁共振主机配电箱和辅助电源配电箱应分开，但均为双电源供电，其配电箱系统如图1、图2所示。

图1 磁共振系统主机配电箱系统示图

图2 磁共振系统辅助配电箱系统示图

主机配电箱容量为110 kVA，分为主机开关和备用开关，因普通电缆无法达到磁屏蔽要求，需由专业磁屏蔽厂商提供主机开关，并与MRI专业磁屏蔽电缆连接。由于MRI漏电保护≤100 mA，而通常配电箱漏电保护为30 mA，故主机柜前端开关应取消漏电保护，否则将引起稳压柜跳闸，使MRI主机断电。机房屏蔽门上方的信号灯电源和紧急停止按钮电源均从主机配电箱取电，其中信号灯电源须连接门机联动装置，当门完全关闭且设备启动时信号灯才亮。辅助配电箱功率为80 kW，包括水冷机组电源、专用空调(恒温恒湿空调)电源、照明和插座等电源，其中专用空调电源应保证足够的余量，按照双系统恒温、恒湿空调的用电量设置，以便后期配置专用空调。照明分为交流照明和直流照明，整流器由专业屏蔽公司根据直流照明灯具电源需求提供。MRI型号不同、功率不同，因此应根据设备需求分别配置主机配电箱和辅助配电箱的容量。

由于设备间和控制室的插座和照明均由大楼普通电源提供，因此控制室应至少预留10个插座。MRI设备机房内部的所有安装、设备间部分安装须由专业磁屏蔽公司完成，而MRI设备本身资料往往和磁屏蔽要求不能完全吻合(如配电箱位置是否合适，插座、照明是否足够等)，在实施过程中，需由专业磁屏蔽公司编制屏蔽工程设计方案，该方案需由建设方、设计院以及MRI设备厂商共同确认后再实施。

2 直线加速器电气系统配置

目前，直线加速器是使用较多的放射治疗设备，既可治疗浅表肿瘤，也可治疗深部肿瘤[2-3]。分析VersaHD型直线加速器(瑞典Elekta公司)，其所在医技楼由院区内10 kV配电室不同母线段引来的两路电源给本楼的2台变压器供电。直线加速器是治疗设备，属一级负荷，由大楼配电房双电源供电，末端手动切换。

直线加速器配电箱也分为主机配电箱和辅助配电箱，其中主机配电箱是一台加速器配一个配电箱，而辅助配电箱可以多台直线加速器合用，主要给直线加速器的水冷机组提供电源[4-6]。该系统如图3、图4所示。

图3 直线加速器主机配电箱系统图

图4 直线加速器辅助配电箱系统图

主机配电箱容量为70 kW，共有2个63A三相开关及多个16 A开关，主要用于设备供电、机房内部和控制室插座、照明及端子排电源。直线加速器主机电源(63 A)连接至稳压柜，稳压柜由加速器厂商提供并完成安装，修建机房时只需预留该主机电源开关至稳压柜的电缆，电缆型号由设备厂商选择。

X射线容积影像(X-ray volume imaging，XVI)系统电源(63 A)、真空泵电源和端子排电源通常在修建机房时由建设方完成安装，其各自位置、内部配置需由设备厂商提供参数。部分设备只需预留2个三相63 A(或100 A)开关即可，其他端子排电源、XVI电源及真空泵电源灯均由设备厂商配置，且2个开关的前端电缆可预留一定容量，如63 A开关配置(4×35+1×16)的前端电缆，便于后期设备的更换[7-9]。

机房防护门上方的信号灯电源和紧急停止按钮电源均从主机配电箱取电，其中信号灯电源须连接门机联动装置，当门完全关闭且设备启动时信号灯才亮；紧急停止按钮可在控制室台面、机房出入口、迷道内及机房内安装多个，可随时就近紧急停止[10-12]。机房内的照明通常分为多组，迷道内一组，机房内两组，包括一组可调光，便于满足治疗过程中对光线的不同需求。

根据日常对直线加速器的使用经验，每个直线加速器机房内需备用1台柜式空调、1台除湿机，以辅助保障机房内部温湿度稳定，应注意预留相应电源和排水管。控制室操作设备较多，需预留足够数量的插座(＞20个)，高度在操作台面以上，便于使用[13-14]。

辅助配电箱主要给水冷机组供电，可多台水冷机组共用同一个电源配电箱，修建机房时需预留辅助配电箱到水冷机组的电缆(5×10)，需预留主机配电箱到水冷机组控制线的孔洞。

3 小结

MRI和直线加速器功能需求复杂，国家对配电系统的要求较高，需要根据设备型号、实际需求等逐项配置，要求建设方、设计院和设备厂商在设计阶段和施工阶段积极配合[15]。在大型医疗设备电气配置的规划设计和施工管理中，应注意其不同的特点，为后期设备安装、调试及运行打下良好基础，同时为患者及医护人员创造良好的医疗环境。