徐明

（南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬鹽城市中醫(yī)院 江蘇 南京 224001）

西門子Essenza 800磁共振冷卻系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)

徐明

（南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬鹽城市中醫(yī)院 江蘇 南京 224001）

通過簡要分析Essenza 800磁共振冷卻系統(tǒng)工作原理，探討冷卻系統(tǒng)日常維護(hù)保養(yǎng)的方法及要求。

Essenza 800；冷卻系統(tǒng)；維護(hù)保養(yǎng)

近年來，超導(dǎo)型磁共振成像系統(tǒng)因在成像質(zhì)量及成像速度上有著永磁型磁共振成像系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)勢，日益成為各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)在磁共振成像系統(tǒng)配置中的首選，但因超導(dǎo)型磁共振成像系統(tǒng)和永磁型磁共振成像系統(tǒng)在磁體結(jié)構(gòu)上的差異，也使得超導(dǎo)型磁共振成像系統(tǒng)對(duì)日常的維護(hù)保養(yǎng)工作提出了更高的要求。

超導(dǎo)型磁共振成像系統(tǒng)磁體磁場的建立是在超導(dǎo)環(huán)境中對(duì)超導(dǎo)線圈通以勵(lì)磁電流從而產(chǎn)生強(qiáng)磁場，該磁場在理想狀態(tài)下一旦建立，只要維持超導(dǎo)線圈的超低溫環(huán)境，就長期存在。而要保證超低溫環(huán)境，就必須借助工作穩(wěn)定、性能優(yōu)異的冷卻系統(tǒng)。

超導(dǎo)型磁共振成像系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)主要由冷頭、氦壓縮機(jī)、水冷機(jī)三部分組成。

目前，市場上的4K（－269℃）冷頭因可以將磁體蒸發(fā)出來的氦氣全部液化，從而實(shí)現(xiàn)磁體液氦的零消耗，所以其正成為超導(dǎo)型磁共振成像系統(tǒng)冷頭配置的主流產(chǎn)品，西門子Essenza 800磁共振成像系統(tǒng)配置的是日本住友重工生產(chǎn)的RDK-408L3型4K冷頭。

氦壓縮機(jī)的作用是給冷頭冷卻提供低溫高壓氦氣(此氦氣是熱傳導(dǎo)的介質(zhì)）。工作時(shí)，由冷頭循環(huán)來的熱氦氣經(jīng)過氦壓縮機(jī)降溫升壓后，回輸給冷頭冷卻用。

水冷機(jī)分為初級(jí)和次級(jí)兩級(jí)水冷，其中次級(jí)水冷是給梯度線圈、射頻放大器、梯度放大器等系統(tǒng)降溫，初級(jí)水冷是給氦壓縮機(jī)、次級(jí)水冷降溫。

了解了冷卻系統(tǒng)各部件的作用，下面簡要分析一下各部件間的工作方式和關(guān)系。

Essenza 800的磁體是一個(gè)大的真空罐，液氦罐安放在其中，冷頭安裝在磁體上與氦罐相連（示意圖如圖1）。因結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)的原因，外界的熱量無法被完全隔絕，部分熱量會(huì)傳導(dǎo)至液氦罐，導(dǎo)致部分液氦汽化為氦氣，這部分氦氣到達(dá)冷頭后，遇冷（4K，-269℃）又液化為液氦。氦氣液化時(shí)向外釋放的熱量由冷頭和氦壓縮機(jī)相連的管道（圖2中的②號(hào)管）中的高純度氦氣循環(huán)至氦壓縮機(jī)，在氦壓縮機(jī)內(nèi)高溫低壓氦氣和油混合后，氦氣的熱量傳導(dǎo)給油，經(jīng)過吸附器后，油氣分離，降溫后的氦氣經(jīng)壓縮機(jī)加壓，轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏旱蜏睾庠偻ㄟ^圖2中的③號(hào)管循環(huán)至冷頭。氦壓縮機(jī)因油氣混合得到的熱量，通過水冷機(jī)的初級(jí)循環(huán)水帶至室外機(jī)的蒸發(fā)器，和外界完成熱量交換。

圖1

圖2 ②低壓管，向氦壓縮機(jī)循環(huán) ③高壓管，由氦壓縮機(jī)向冷頭循環(huán)

熟悉和了解超導(dǎo)型磁共振成像系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)的工作方式，那么在日常的維護(hù)保養(yǎng)工作中就應(yīng)做到：

1.每天關(guān)注并記錄冷頭的工作狀態(tài)。

冷頭正常工作時(shí)會(huì)發(fā)出有節(jié)律（2Hz）的“噗嗤”聲，這個(gè)聲音就是冷頭活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)出的工作音，每天都應(yīng)辨別聲音節(jié)律是否變化、活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)有無異響。如果發(fā)現(xiàn)有異常狀況，要及時(shí)排查故障隱患。

日常工作中經(jīng)常出現(xiàn)的冷頭故障報(bào)警主要是停電和氦壓縮機(jī)保護(hù)所引起。

停電造成冷頭停止工作，多發(fā)生在夏季用電高峰的夜間，此種故障一般手動(dòng)恢復(fù)供電即可（根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，保持室溫24℃，停電8～10小時(shí)，液氦液位降低約為0.3%）。

氦壓縮機(jī)因過熱保護(hù)，也會(huì)導(dǎo)致冷頭停止工作。氦壓縮機(jī)除了自身故障外，90%的情況都是水冷機(jī)的室外機(jī)的蒸發(fā)器間隙堵塞，從而影響室外機(jī)的散熱，使得水冷機(jī)初級(jí)循環(huán)水無法有效降溫。這種情況用水管沖洗干凈室外機(jī)的蒸發(fā)器就行。為了沖洗方便，建議配備加壓水槍頭。對(duì)于揚(yáng)塵天氣較多的地區(qū)，建議沖洗的頻次保持在每月1次。

圖3 水冷機(jī)室外機(jī)

2.每天開機(jī)記錄液氦液位。

液氦是保證超導(dǎo)磁體磁場存在的必要條件。液氦液位的高低直接決定了磁場狀態(tài)的優(yōu)劣，因此每天觀察記錄液氦液位是非常重要的工作。這不僅可以幫助我們及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理磁體存在的故障隱患，確保磁體工作無恙，同時(shí)也能幫助我們減少充填液氦的巨大成本支出。目前絕大多數(shù)使用4K冷頭的超導(dǎo)型磁共振成像系統(tǒng)，理論上可以做到零液氦的消耗，但是我們也要注意氣密性部件的密封問題造成的泄露問題，所以液氦液位須每天記錄。

3.密切觀察水冷機(jī)初級(jí)和次級(jí)循環(huán)水的壓力。

水冷機(jī)循環(huán)水在使用一段時(shí)間后會(huì)有所消耗，我們要密切觀察水冷機(jī)各壓力表的示值，當(dāng)循環(huán)水的壓力小于正常工作要求的壓力時(shí)，要及時(shí)加注冷卻水。對(duì)于初級(jí)循環(huán)水夏季可以直接加注自來水，冬季要加注防凍液。循環(huán)水重新加注后，壓力下降過快，就要考慮是否管路被腐蝕，需要及時(shí)更換管路。

4.觀察氦壓縮機(jī)的工作時(shí)間，適時(shí)更換吸附器。

氦壓縮機(jī)自設(shè)備裝機(jī)完成后，就一刻不停的在工作，氦壓縮機(jī)中的吸附器是過濾氦氣中油霧的重要部件，它的好壞與否關(guān)系到冷頭的使用壽命，吸附器的主要成分是活性炭，一段時(shí)間后就會(huì)飽和，要及時(shí)更換。Essenza 800配備的住友重工生產(chǎn)的F70氦壓縮機(jī)吸附器設(shè)計(jì)使用壽命為3萬小時(shí)，因此我們要經(jīng)常關(guān)注氦壓縮機(jī)的工作時(shí)間，以此合理安排吸附器的更換時(shí)機(jī)。氦壓縮機(jī)工作時(shí)間在氦壓縮機(jī)的面板上有顯示（如圖4）。

圖4

不論超導(dǎo)型磁共振成像系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)工作原理多么復(fù)雜，我們只要時(shí)刻關(guān)注冷卻系統(tǒng)各部件的工作狀態(tài)，就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患，從而在第一時(shí)間處理故障，保證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，減少不必要的維修支出。

【參考文章】

[1]王輝林，黃昌永，馬彪，徐衛(wèi)鋒.超導(dǎo)核磁共振水冷系統(tǒng)的工作原理及維護(hù)保養(yǎng)[J].中國醫(yī)療設(shè)備，2012，27卷01期：97-98.

[2]張曄.西門子3.0T磁共振系統(tǒng)日常維護(hù)維修實(shí)例分析[J].醫(yī)療裝備，2009，10：59-60.

[3]李曉強(qiáng).超導(dǎo)磁共振低溫制冷系統(tǒng)的原理及維護(hù)[J].中國醫(yī)學(xué)裝備，2009，6（4）：74-74.

[4]馬毅，劉騰，史磊.超導(dǎo)型磁共振冷頭的工作原理及維護(hù)保養(yǎng)[J].醫(yī)療設(shè)備信息，21卷6期，2006，6：95-96.

[5]潘國兵，帥海濤.超導(dǎo)型磁共振冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及維護(hù)分析[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2012，04期：143-143.

[6]劉毅，陳懷亮.超導(dǎo)磁共振維護(hù)與保養(yǎng)體會(huì)[J].醫(yī)療裝備，2003，07期：37-39.

[7]秦裕杰.淺論磁共振機(jī)的保養(yǎng)與維護(hù)[J].醫(yī)療裝備，2013，01期（1）：61-62.

[8]孫偉.MAGNETOMSymphonyATimSystem冷卻系統(tǒng)故障分析與預(yù)防性維護(hù)工作的持續(xù)改進(jìn)[J].醫(yī)療裝備，2014，第12期：86-87.

[9]萬華軍，黃政權(quán).SiemensSymphonyMRI維護(hù)及故障排除[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2008，第2期（2）：116-116.

Maintenance of cooling system for SIEMENS Essenza 800

Xu Ming.Yancheng Hospital of Traditional Chinese Medicine Procurement and Supply Center YanchengCity Jiangsu Province 224001,China

Analyzes the working principle of the cooling system of Essenza 800 and discusses the method and requirement of the daily maintenance of the cooling system.

MRI;Cooling system;Maintenance

TP206

A

1009-5624（2016）05-0055-03