孙润祥,金涛
连云港市第一人民医院 (江苏连云港 222000)
磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)设备是基于MR 现象的大型医学影像设备。MR 的基本原理是当处于磁场中的物质受到射频(radio frequency,RF)电磁波的激励时,如果RF 电磁波频率与磁场强度的关系满足拉莫尔方程,则组成物质的一些原子核会发生共振,即发射MR信号。磁共振设备主要由主磁体、梯度系统、射频系统、冷却系统、计算机系统和其他辅助设备组成。
目前,MRI 在临床上的应用越来越广泛,高分辨率、高能化核磁已成为发展趋势[1]。医院对于磁共振设备如果未能做到定期的维护保养,导致某些部件出现故障,就需投入较多资金用于维修[2]。因此,相关部门必须要重视设备的日常维护,降低故障风险,为医院节省资金的同时,也为临床医师的诊断提供精确的图像支持。
在磁共振设备的各类常见故障中,冷却系统故障占据了较高比例。冷却系统一般包括冷头、氦压缩机和水冷机组。冷头与氦压缩机通过柔性压力管相连,充满高浓度液氦。经过氦压缩机压缩的高压液氦在冷头膨胀带走热量,吸入高压低温氦气与释放低压高温氦气,并与水冷机组完成热交换。通过不间断的工作,冷却系统可为磁体冷头提供低温液氦,为磁体降温。从运行原理的角度来讲,空调制冷系统与磁共振设备的水冷机组具有明显的近似性[3]。在冷却液氦的过程中,低温水可以被用作冷却介质。
冷却系统的日常维护如下:首先是氦压缩机,要定期查看并记录氦压缩机的压力,以及液氦的挥发情况,若氦压缩机和冷头的循环氦气压力不足,会造成冷头制冷效率下降,磁体液氦损耗增加,因此需及时充注液氦,目前常用的有10K 和4K 冷头,其中10K 冷头15天消耗1%左右的液氦,需注意观察,4K 冷头由于温度更低,正常情况下是零液氦消耗的;其次是冷头,由于受到持续运行的影响,冷头会频繁出现故障[4],情况严重时可能造成整个磁共振设备停机,甚至造成磁体失超,产生巨大的经济损失,还会威胁到患者以及操作人员的安全,因此,检修技术人员需经常查看冷头,听运行声音是否有异常,工作3年以上的冷头,其工作效率会明显降低;第三是传感器,在湿度较高的环境下,传感器会受到侵蚀,如果传感器受潮失准,会发生温度、湿度等传感器失灵、误报警,然后反馈到主控制柜,控制柜发出指令,导致设备故障;此外还有水冷机,机房温度控制在18~24 ℃,湿度控制在40%~70%,水冷机分别为氦压缩机、梯度线圈、射频线圈冷却,水冷机的正常运行对磁共振设备的正常运行非常重要,因此,检修技术人员对于水冷机开展常规性的维护十分必要,需定期观察水冷机的进水温度和出水温度,定期巡视和清理水冷机精密空调室外机组,10 d 左右查看1次室外机组的过滤网、散热器是否有堵塞,一旦发现室外机组的过滤网出现灰尘、杨絮堵塞时,需采用刷子及时清理并用高压水枪冲洗,否则会导致室外机组因散热不良而停机,从而引起高温报警甚至造成冷头停机。
主磁体是磁共振设备中成本最高的部件,其作用是产生一个均匀的静磁场。磁场的均匀性与检查图像的质量密切相关,因此,对于主磁体磁场均匀度的维护尤为关键,应避免出现干扰磁场均匀性的因素。患者在进行磁共振检查前,技师需向患者说明情况,严禁携带具有铁磁性质的物品进入检查室,如手机、钥匙、磁卡、硬币、皮带、人工关节、心脏起搏器等,并严禁轮椅靠近,这些物品不仅会影响图像的质量,还会对患者造成伤害,严重时可危及生命。在条件允许的情况下,医院可安装金属探测门。此外,如果高压注射器电源盒出现在磁体间,也可能会对图像造成干扰,我院GE 1.5T 磁共振设备在装机初期图像有伪影,怀疑是高压注射器电源干扰造成,后将高压注射器电源盒改在设备间,并为进入磁体间的电线包裹上铜膜,图像干扰现象得到明显改善。
磁共振设备包含复杂的内部线路连接以及安全稳定的电源输入线路,保证磁共振设备为单独线路供电,并确定接入的配电柜为双回路,在主电路停电时可及时调用备用电路,保证氦压缩机及水冷系统尽快恢复运行。同时,可在输入端配置稳压电源装置,确保电源的稳定性,帮助设备电源模块安全稳定运行。电源分配系统还包括网络过滤、过温保护和报警盒的连接等。因此,MRI 机房必须保证连续稳定的24 h电力供应[5]。
计算机系统作为磁共振设备的指令和控制中心,不仅具有数据采集、处理、存储、恢复及多幅显示等功能,而且可选择观察野、建立RF 脉冲波形和时序图、打开和关闭磁场、控制接收和收集数据以及提供磁共振设备单元的状态诊断数据。检修技术人员日常应注意对计算机系统软件的备份,当系统崩溃无法开机时,可重新安装系统,我院GE 1.5T MR360系统未升级前极为不稳定,医院非正常断电造成设备突然停机,导致计算机系统崩溃无法开机,重新安装系统才可开机,严重影响设备的使用,在条件允许的情况下可为计算机系统配备一套不间断电源。此外,检修技术人员应及时备份更新的检查序列,当重新安装系统时应还原检查序列。日常工作时,检修技术人员需保持硬盘容量在80%以上,以降低设备故障率,并及时删除过滤处理图像,拷贝原始图像,避免磁盘内空间过满[6]。同时,检修技术人员需掌握DICOM 节点的配置,如Worklist、pacs、printer、图像处理工作站的配置等。
目前,磁共振设备用于患者的检查中已十分成熟,并提供了较高的诊断参考价值。磁共振设备常见的典型故障主要包含冷却系统、磁体、供电系统、计算机控制系统以及其他部件故障,检修技术人员需确保磁共振设备的优良性能,且日常维护非常重要,应将日常维护措施贯穿于磁共振设备的各个运行阶段;同时,医院应引进业务素养较高的设备维护技术人员,注重运用信息化手段来消除磁共振设备的隐患,从而保证磁共振设备达到最佳的运行状态。