刘立亚,史大鹏
河南省人民医院 a.设备科;b.放射科,河南 郑州 450003
高场磁共振设备安装的一些经验
刘立亚a,史大鹏b
河南省人民医院 a.设备科;b.放射科,河南 郑州 450003
本文总结了高场磁共振设备安装过程中场地选取、机房布局方面的经验及注意事项。
MRI;设备安装;MRI场地;磁体间;操作间
核磁共振检查以其独有的优势为越来越多的人所接受,很多大医院同时拥有多台高场MRI设备,当我们安装设备时,除了考虑就诊量、科室布局、经济及社会效益等之外,设备场地及周边环境等不应被忽视。实际上除新建医院外,身处繁华都市的大医院一般不具备绰绰有余的设备场地。在有限的空间里保证MRI设备运输、安装及后期正常运行并不是件容易的事。根据我院高场MRI安装经验,结合相关资料讨论如下。
MRI设备的磁体都是重量级的,一些公司的3.0T磁体质量超过10t,1.5T的磁体一般超过6t,考虑到设备地面承重及其运输、安装要求,设备放置在楼上或有地下室的层面上对建筑条件要求较高;另外与MRI设备的配套设备(水冷机、空调),室外机组及失超管都需要安放在室外通风开阔处,而且室外机与主机之间的连接管道应尽可能短,否则会影响使用成本及效果。综合以上考虑,MRI设备最好安装在无地下室的地面一层。
MRI机房对周边环境有较高要求。磁共振成像设备接收线圈所感应的磁共振信号是非常微弱的射频信号,大概只有几微伏(μV),因此设备环境中微小的射频干扰对正常成像都是致命的。虽然在机房建设时会由专业的屏蔽公司对扫描室做六面体射频屏蔽,但为了保证高品质的图像质量,必须避开周围环境中较强的射频干扰源。比如变压器、电缆等。医院一般不只一处变压器,MR机房周围尽量避开变压器组,3.0T MR磁体距离1600kVA的变压器要超过15m才安全;距离650kVA的变压器组,则要超过12m。对于电缆线,如电流为250A的电缆,至磁体中心的安全距离要在7m以上;电流为100A的电缆,安全距离在3m以上。因此,总电缆进入机房的位置一定要避开不安全方位。总之,满足最小间距的要求是必须的。详细的数据在选择的机型确定以后,厂家会给出相关数据,不过实际上很少医院是在设备确定后再去考虑选择场地。因此在机房选址时必须首先考虑这些影响因素。
另外,还要考虑一些大型移动金属物体的影响,如电梯、各种汽车及火车等。这些物体若离磁体较近,会以某种程度改变磁场的磁力线分布,从而影响磁场均匀性及稳定性,进而影响扫描图像质量。就移动金属物体距磁体的安全距离,某公司针对3.0T MR出示以下参考标准:① 小于200kg的金属物体≥6.0m×7.0m(距磁场Z轴方向);②小于900 kg的汽车、金属物体≥6.5m×8.0m(距磁场Z轴方向);③ 小于4500 kg卡车、电梯≥ 7.0m×9.5m(距磁场Z轴方向);④ 平板DSA系统≥30.0m;⑤ 火车、有轨电车≥40.0m;⑥ 地铁≥50m。
⑴ 磁体间是重点。以3.0T磁共振为例,其磁体磁力线延伸范围大,磁体纵轴方向磁场强,因此一般是沿机房较长的方向放置,而操作间是在磁体纵轴方向与磁体间相邻的,这是因为操作人员需要在扫描时随时观察病人的情况,故操作间及观察窗要正对着磁体孔洞。设备间因为考虑到磁体与主机柜间的诸多连线,因此要与磁体间相邻。最好的设计是在与磁体纵轴平行的方向与磁体间相邻,如果设备间是在正对磁体孔洞的另一端与磁体间相邻的话,则要相对增加设备到磁体的距离,否则磁场更易对设备间里的设备产生影响,当这种影响达到一定程度时,就会影响设备的正常使用。就在磁场环境内设备所处安全场强,某公司曾出示以下参考标准:① MR机柜所处位置的磁场强度≤5 mT;② 小马达、照相设备、磁数据存储器设备的磁场强度≤3 mT;③ 计算机、硬盘、磁性存储器、示波器的磁场强度≤1 mT;④ 心脏起搏器、黑白监视器、磁存储介质、胰岛素泵的磁场强度≤0.5 mT;⑤ 彩色监视器的磁场强度≤0.15 mT。
⑵ 虽说屏蔽公司会根据场地需求做相应的磁屏蔽,但在磁体间与操作间及设备间这两面墙上很难做到满意效果。其原因一是操作间与磁体间的隔墙设置有观察窗(一般尺寸:1.9m×1.1m)及电缆槽,磁屏蔽一般采用5mm以上厚的硅钢板,磁屏蔽又必须绕过这么大面积的观察窗,因此强磁场的磁力线不可避免地要穿过观察窗到操作间;二是磁体间与设备间隔墙的磁屏蔽也是很不完整的,在这面墙上要开大大小小若干个洞(数目根据厂商及机型不同而异):如传导板洞口、电源滤波器洞口、失超管洞口、空调风道洞口、电缆槽洞口等,这些洞口的尺寸也是相当可观的,磁力线不可避免会从这些洞口延伸。
我院磁体间机房长7.4m,宽7m,屏蔽及室内装修完工后净长6.9m,达到了厂商要求的尺寸(长≥6.5m、宽≥4m)。但设备间是在正对磁体孔洞的另一端与磁体间相邻。尽管分别在与操作间及设备间的隔墙做有5mm硅钢板的磁屏蔽,可是经技术部门的检测,其结果是:在操作间观察窗处可测到1~1.2mT的磁场,另外在设备间靠射频滤波器口处可测到1.3~1.4 mT的磁场。操作间观察窗处的磁场强度高于一般彩色显示器的安全范围(彩色监视器≤0.15 mT),这将影响显示器的寿命。设备间里测到的磁场强度会对某些敏感的设备部件产生影响,比如射频功放柜,因此射频功放柜的位置必须避开此处。应该指出,厂商是按最理想的布局设计给出场地要求中的各参数,但在实际工作中,医院或厂商为了尽快装机,有时会在场地细节上采取迁就态度,殊不知MR各设备之间为一整体系统,彼此间会相互影响,不注意彼此间位置、距离的关系,将有可能带来不应有的损失。
对于3.0T的MR磁体来说,如果设备间在磁体孔洞的一端时,笔者建议磁体间的尺寸(装修前): 长≥8.5m、宽≥5.5m、高≥4m会相对安全。操作间的尺寸也不宜太小,因为操作间除了主操作台外,另外还要放置后处理工作站、病人监视器、高压注射器操作面板,有的医院相机也放置在操作间,而这些监视器及显示器对磁场比较敏感,因此最好离观察窗有一定距离。这里建议操作间的尺寸≥4m×5m为好。设备间除了放置主机柜之外,还会有其他的附属设备,比如配电柜、中央空调、稳压柜、水冷设备等,考虑到这么多设备的散热及维护空间,设备间不能太拥挤,建议尺寸≥4m×6m,如果考虑安装UPS的话则≥6m×6m为好。对1.5T的MR机房,设备间及操作间尺寸可参照3.0T设计,磁体间尺寸可小于3.0T机房要求,重点可从磁体安放及方便操作及上下病人角度考虑。
[1]赵喜平.磁共振成像系统的场所设计[M].北京:科学出版社,2004:1070-1081.
[2]周恒瑾,等.磁共振成像设备的基础设施建设[J].医疗设备信息,2007,(6):48-51.
[3]邵伟新,等.现代医疗设备与环境条件[J].中国医学装备,2005,(7):30.
[4]吴汉曦,王国宏.磁共振装置在安装中应注意的问题[J].医疗设备信息,2007,(11):56-57.
[5]蔡饶兴.医疗设备与医疗建筑关系的探讨[J].中国医院建筑与装备,2010,(5):77-80.
[6]曾锋.医疗磁共振设备机房选址与设计分析[J].中国医院建筑与装备,2008,(5):21-26.
[7]王进喜,岳芸,王鹏程,等.磁共振设备安装调试过程中的不常见故障与对策[J].中国医学物理学杂志,2008,(5):62-64.
[8]黄邻彬.3.0T超导磁共振安装探讨[J].医疗卫生装备,2008,(11):108.
[9]胡家灯.核磁共振成像扫描装置的机房设计[J].医疗装备,2000,(4):19-20.
[10]杨建明,唐明,黄凡衡,等.谈如何做好MRI设备安装[J].影像诊断与介入放射学,2000,(1):64.
Some Experience about Installing the High Field MRI
LIU Li-yaa, SHI Da-pengb
a. Equipment Department; b. Radiology Department, Henan Provincial People's Hospital, Zhengzhou Henan 450003,China
R197.39;R814.42
C
10.3969/j.issn.1674-1633.2011.01.027
1674-1633(2011)01-0080-02
2010-07-05
2010-10-05
作者邮箱:lly2534@126.com
Abstract:This paper summarizes the experience and key points of location selection and machine room layout about MRI installation.
Key words:MRI; equipment installation; MRI location; magnet room; operation room