朗润1.5T 超导磁共振制冷系统的维护保养

丁嘉楠

舟山市中医院 （浙江舟山 316000）

随着医学影像技术的不断发展，超导磁共振由于其磁场更稳定、更均匀以及场强更高的特点，在影像学诊断中发挥着至关重要的作用。超导，是指某些金属导体在温度降到接近绝对零度（-273.15 ℃）时，表现出的零阻值特性。氦作为所有已知物质中沸点最低的物质，其沸点为4.2 K，利用液氦可获得接近绝对零度的低温，为超导线圈建立和保持超导环境。但是作为超导磁共振理想的制冷介质，受制于氦气资源和制氦工艺，当前用于磁共振的液氦资源大多依赖进口，因此液氦价格昂贵。

一个良好的、稳定的制冷系统，不仅是超导环境存在的重要保证，而且能大大减少液氦的挥发，减少磁共振运行成本。更为重要的是，一旦超导状态遭到破坏而引起“失超”[1]，液氦的大量泄漏可能会导致患者严重冻伤以及窒息，这是医疗设备使用过程中不可接受的风险。因此，对超导磁共振制冷系统的日常点检和预防性维护显得意义重大，也是大型医用设备安全使用以及风险管理的要求所在。

通过深入了解朗润1.5T 超导磁共振制冷系统的结构组成和运行原理，结合我院在实际使用过程中遇到的问题和应对策略，探讨关于保障超导磁共振制冷系统正常运行的有效措施，降低“失超”的概率，避免患者的生命健康与医院财产、利益受到不必要的损害。

1 制冷系统的结构组成

超导磁共振的制冷系统一般由氦压缩机、冷头和水冷机组3大件组成。

氦压缩机负责将冷头过来的低压、高温（压力＜0.80 MPa，30 ℃）氦气转变为高压、高温的氦气，再通过水冷式冷凝装置变成高压、低温的氦气，并通过油雾吸附装置滤过氦气中的油气成分，产生高纯度的高压、低温氦气送至冷头。

与F-50H 型氦压缩机配套的RDK-408D2型冷头，实质上是一台GM 型两级循环低温制冷机，在一定温度下产生连续的闭式循环制冷。该冷头二级制冷量为1 W/4.2 K。从功能上讲，来自氦压缩机的高压氦气将被供应到冷头，通过氦气供应接头进入置换器再生器总成，再通过电机到曲轴箱，最后将通过氦气回流接头返回压缩机组。置换器再生器组件中的氦气膨胀，为一级和二级冷站提供冷却条件[2]。

冷头的正常运作是整套制冷系统产生冷量的根本。一旦冷头工作异常，磁体的温度会迅速上升，继而造成液氦压力迅速上升，若超过5 000 Pa将极有可能发生磁体“失超”，从而造成严重的人身伤害和经济损失。

水冷机组采用的是北京阿尔西公司的36 kW 医疗核磁专用制冷机组。水冷机组负责向氦压缩机、梯度放大器、梯度线圈和射频放大器提供一定流量和温度的冷却液，用于上述部件的冷却降温，实现各自的正常运行。水冷机组正常输出温度在18～24 ℃。一旦水冷机组工作异常，致使制冷效果变差，通常会导致磁共振成像出现异常，而且同样会造成液氦压力水平骤升，给超导环境带来挑战。

氦压缩机、冷头和水冷机组相互作用，共同维系超导环境的稳定，为磁共振主机的正常运作提供外部保证。

2 维护保养

我院采用“放射科-设备科-厂家售后”的三级管理模式，对磁共振制冷系统系进行日常维护管理。

2.1 放射科的一级管理

放射科当值技师负责每日的点检登记，如液氦液位和压力值、水冷机组的输出温度和流量等[3]。液氦的液位和压力水平需保持相对恒定，如出现较大的波动，需引起重视，必要时联系设备科或厂家工程师查找原因，提前干预。

温、湿度是影响磁共振设备极为重要的环境因素。由于我院地处长江以南沿海城市，每年6—10月历经梅雨季节和台风天气，持续降水带来的高湿度环境给磁共振机的运行带来了一定挑战。我院曾发生1例因机房湿度过大导致磁体内部“失超”开关动作的“失超”案例。据厂家反馈，该磁共振的磁体存在因湿度过大导致磁体内部“失超”开关动作的概率，因此要相对更为重视对磁共振机房的温湿度管理。

目前，放射科加强了每日的温湿度登记管理，并在设备间配备了工业级除湿机，确保湿度在正常范围内。

2.2 设备科的二级管理

设备科负责磁共振制冷系统的整体巡检，包括查看氦压缩机的进出压力值、水冷机组的进出液温度和冷却液液位，以及加强对水冷机组外机过滤网的清洁。根据水冷外机的安装位置和周边环境状况，需针对性制定外机滤网清洗的周期，通常为每季度1次；遇春季柳絮、粉尘多发天气和夏季特殊高温天气可适当缩短清洗周期，能有效避免水冷机组因外机滤网堵塞引起的工作异常，最大程度保证水冷机组正常运行。

此外，要重视制冷系统各部件的电气安全检查。我院曾发生1例因进线空气开关缺相导致的水冷机停止运作，从而引起整套制冷系统的工作异常，导致磁共振检查被迫中止数小时。但由于当值技师发现及时，设备科第一时间查明原因并更换配件，所以避免了液氦压力水平持续升高而导致磁体“失超”带来的风险。

2.3 厂家售后的三级管理

购买原厂维保服务后，厂家工程师每季度对设备进行维护，设备科监督其完成。设备科应督促维保工程师按照厂家手册及时更换易耗品；对冷头和氦压缩机的工作状况予以认真检查，如听声音判断冷头的工作状态是否正常、氦压缩机的压力示值是否在正常范围等；对水冷机组要查看冷却液供应、冷凝器、制冷剂压力等是否处于正常状态[4]，2台水冷外机是否能正常切换等。

3 总结

超导磁共振的制冷系统全年无休，其3组大件虽各有分工，但有机结合，共同维系着液氦状态和超导环境的稳定。我院装机使用朗润1.5T超导磁共振已超过6年，根据日常点检记录，这套制冷系统正常运行时液氦液面相对稳定，泄漏量较少，但考虑到磁体对湿度要求较高，存在因湿度过大而引起内部“失超”开关动作的可能，因此需要格外加强湿度管理。当制冷系统工作异常时，液氦压力上升速度要远快于恢复水平，如不能及时处置，势必会引起磁体“失超”，这将给医院的正常运行带来一系列的问题和挑战。因此，维护和管理人员应加强对超导磁共振制冷系统的日常点检和预防性维护，确保设备使用安全和医疗质量。