武警廣東省總隊醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程科 （廣東 廣州 510507）

內(nèi)容提要：核磁共振（MRI）水冷系統(tǒng)是設(shè)備關(guān)鍵的輔助設(shè)備之一，主要對氦壓機及梯度線圈等進行散熱。維持水冷系統(tǒng)的正常對核磁共振系統(tǒng)至關(guān)重要。醫(yī)院維修流程與原先的相比也發(fā)生了變化，對工程技術(shù)人員提出了更高的要求。本文結(jié)合現(xiàn)行的維修管理制度對MRI幾次水冷系統(tǒng)的緊急維修進行了介紹。

核磁共振設(shè)備是醫(yī)院最重要的影像學(xué)檢查設(shè)備之一，其具有分辨率高、無電離輻射等優(yōu)點。低溫超導(dǎo)型核磁共振是應(yīng)用較多的一類，主要利用處于超導(dǎo)狀態(tài)的磁體產(chǎn)生高磁場。超導(dǎo)磁共振對溫度有較高的要求。磁體穩(wěn)定工作在低溫超導(dǎo)狀態(tài)，磁體線圈浸泡在液氦中，產(chǎn)生的熱需要冷頭工作帶走熱量，維持磁共振穩(wěn)定工作。液氦是一種戰(zhàn)略資源，大部分需要進口且價格昂貴，因此，為了盡可能地減少液氦的揮發(fā)，要求整個系統(tǒng)穩(wěn)定可靠性地運轉(zhuǎn)。

氦壓機帶動液氦循環(huán)對冷頭降溫，通過熱交換對系統(tǒng)散熱，水冷機作為次一級循環(huán)將熱量帶走，最終保證液氦壓縮機和冷頭的正常工作。因此，水冷機是保障核磁共振正常工作的重要環(huán)節(jié)。

隨著當(dāng)前設(shè)備維修管理的變化，醫(yī)療機構(gòu)單位也出現(xiàn)一些新舉措，規(guī)范了設(shè)備維修流程。如：緊急維修流程發(fā)生了變化，有的單位廢除了原先醫(yī)學(xué)工程科（部）口頭報備上級領(lǐng)導(dǎo)后即可以對設(shè)備緊急維修、事后補上維修手續(xù)的做法。其次，規(guī)范設(shè)備維修流程，大型醫(yī)療設(shè)備維修項目需要事先公示與招標(biāo)。需要緊急維修時，由醫(yī)學(xué)工程科及設(shè)備所在科室共同填寫緊急維修報告單，醫(yī)院主管領(lǐng)導(dǎo)或主要班子成員通過論證后，再組織工程師進行維修。這種旨在規(guī)范的維修流程，由于設(shè)備故障的突發(fā)性以及設(shè)備狀態(tài)的不確定性，對醫(yī)學(xué)工程科技術(shù)人員提出了更高的要求。

本文以筆者所在單位的西門子Skyra 3.0T配套的意大利CLIMAVENETA水冷機（型號NECS/B 0252T）為例，通過幾例維修實例，從技術(shù)上和流程上進行探討，供同行們參考交流。

1.磁共振水冷系統(tǒng)的構(gòu)成與系統(tǒng)分析

1.1 冷卻系統(tǒng)的組成

超導(dǎo)核磁共振冷卻系統(tǒng)有室內(nèi)部分及室外部分，室內(nèi)部分包括冷頭、氦壓機、水泵、控制系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)、機柜；室外部分主要包括壓縮機、控制系統(tǒng)、冷凝器、節(jié)流閥、管路等，可將室內(nèi)的由冷頭為源頭所帶出的熱量進一步帶到室外。超導(dǎo)磁體的冷屏連接至冷頭，由冷頭將熱量帶走。氦壓機控制氦循環(huán)，通過水循環(huán)傳到室外。同時，水循環(huán)還對梯度線圈及射頻線圈降溫，對其高效散熱，確保穩(wěn)定工作[1]。磁共振冷卻系統(tǒng)流程如圖1所示。

圖1.核磁共振冷卻系統(tǒng)工作流程圖

1.2 水冷系統(tǒng)的組成

CLIMAVENETA水冷機是意大利克萊門特公司產(chǎn)的雙機組備份風(fēng)冷水冷系統(tǒng)，其工作原理與流程與家用空調(diào)類似，對水進行冷卻[2]。磁共振系統(tǒng)所產(chǎn)生的熱量通過熱交換器3帶給熱交換器1、2，機組1和機組2由壓縮機、冷凝器、管路等組成2個相互獨立的制冷循環(huán)系統(tǒng)（圖2），熱量經(jīng)過冷凝器與風(fēng)機傳給自然界外部環(huán)境。通常情況下，水冷系統(tǒng)還連有儲水桶使冷卻水可以在系統(tǒng)內(nèi)封閉循環(huán)流動。每個機組都采用了大風(fēng)扇與耐用軸承間歇性地工作，以確保將設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的熱穩(wěn)定可靠地散發(fā)到外部環(huán)境中。

圖2.水冷系統(tǒng)的流程圖

為進一步提高設(shè)備可靠性，水冷系統(tǒng)還設(shè)計有自來水接入口。在緊急情況下，水冷機組停止工作，可以手動切換到自來水冷卻方式，即通過自來水流動帶走熱量，最大可能保護氦壓機。圖3是進出水管路及自來水管路的實際照片（處于緊急狀態(tài)）。當(dāng)水冷機組處于停止工作的緊急狀況下，依靠自來水的流動帶走熱量。圖3所示，中間的2條較粗的磁共振系統(tǒng)進水管A1與出水管A2的開關(guān)切換到關(guān)閉狀態(tài)（與水管走向成90?位置），最左側(cè)的自來水進水開關(guān)及右側(cè)的自來水排水管已打開，同時關(guān)閉水泵。

圖3.自來水流動冷卻方式（緊急方式）

1.3 水冷系統(tǒng)需要具備的特點

為滿足核磁共振高可靠性的工作要求，水冷系統(tǒng)需要具備以下特點[3]：①雙備份的制冷系統(tǒng)，當(dāng)其中一個機組系統(tǒng)出現(xiàn)問題可以自動地切換到另一機組。②雙水泵工作，通常情況下用一備一。③對溫度的自動控制，即通過監(jiān)測進水溫度、回水溫度自動調(diào)節(jié)機組停啟，實現(xiàn)溫度的自動控制。④儲水箱設(shè)有液位開關(guān)，對儲水量進行控制。⑤控制系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地反映目前機組運行狀況，并通過LED代碼或LCD顯示。⑥水冷系統(tǒng)具備較高的可靠性，鑒于室外機需要全天室外運轉(zhuǎn)，經(jīng)受風(fēng)吹日曬雨淋及各種天氣環(huán)境變化，要求電路部分能防水；冷凝器牢固不易損壞、易清理；風(fēng)扇高效、軸承耐用等[4]。

2.水冷系統(tǒng)維修案例

2.1 案例1

2.1.1 故障描述

由于樓上失火，消防隊在滅火時直接拉掉電閘，并噴灑了大量的水，導(dǎo)致整個科室停水停電約48h以上?？剖遗c工程技術(shù)人員心急如焚，原因一方面主要設(shè)備被直接關(guān)機（未按程序關(guān)機），另一方面停電時間過長，液氦會存在揮發(fā)。來電來水后即出現(xiàn)高溫報警。氦壓機處于保護狀態(tài)，水冷機無法開啟，回水溫度顯示高達40?。

2.1.2 故障分析與處理

首先叮囑使用科室不要再試圖開機。先處理水冷機。將水冷機手動切換到自來水冷卻方式，利用自來水流動帶走熱量（如圖3示）。此時水溫仍然處于約18?左右，仍無法開機。拆開室外機機殼側(cè)板，按ALARM鍵顯示A006，提示壓縮機停止工作，水溫過高。再按翻頁鍵，還有A212故障代碼，提示壓縮機機組2壓力高需要手動復(fù)位。由于處于疫情期間，廠家工程師不上門，只能電話進行溝通遠(yuǎn)程指導(dǎo)操作。重啟設(shè)備后，嘗試按2號壓縮機上的復(fù)位鍵，2號水冷機延時啟動后很快又停止?？紤]處于南方冬季，水溫不可能到40?，將這些情況通過手機視頻發(fā)給廠家，本著先易后難的原則，先嘗試更換溫度傳感器（該設(shè)備的進水口與出水口都有溫度傳感器），先將出水溫度傳感器更換后再重新啟動，設(shè)備工作正常。

因事態(tài)緊急、維修人員承受較大壓力。停機久液氦揮發(fā)，意味著巨大的損失與浪費，廠家工程師又不能親臨現(xiàn)場，醫(yī)學(xué)工程科技術(shù)人員憑借自身的判斷能力與工程師溝通，及時向領(lǐng)導(dǎo)匯報溫度傳感器價格，此配件價格處于本部門可以決定的范圍，在得到領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)可后，設(shè)備所在的科室立刻填好維修申請單，完成維修流程申請。一番努力后液氦還是有6%的揮發(fā)。

2.2 案例2

2.2.1 故障描述

夏季天氣炎熱或檢查患者多，水冷系統(tǒng)制冷效果不佳。有時水溫能夠達到設(shè)定的12℃，但散熱風(fēng)扇始終工作，查看報錯故障與上例相似，顯示的也是A006故障。

2.2.2 故障分析與處理

以上問題反映出水冷系統(tǒng)不穩(wěn)定。觀察到風(fēng)扇始終在運轉(zhuǎn)，測量供電3相電壓正常，其他測試未見報錯，說明問題在控制部分。于是將水冷系統(tǒng)切換到緊急狀態(tài)，聯(lián)系廠家嘗試更換一塊控制板，重新設(shè)定溫度及壓力上下限值，復(fù)位重啟后設(shè)備工作正常。

由于該控制板需要3萬多元，已超出醫(yī)學(xué)工程科的權(quán)限，考慮到面臨設(shè)備停機、液氦揮發(fā)的風(fēng)險，告知設(shè)備所在科室申請緊急維修，同時與廠家協(xié)商，能否將控制板留下試用一段時間以確認(rèn)故障？經(jīng)廠家同意后，先裝上控制板使用，盡可能減少對診療工作的影響、減少風(fēng)險，同時抓緊完善流程。

3.水冷系統(tǒng)的維護

由于水冷機處于24h工作狀態(tài)并工作在露天環(huán)境，風(fēng)吹雨淋日曬工作狀況惡劣，容易發(fā)生故障[5,6]。以下幾點需要注意：①及時清理室外機灰塵雜物。室外機是開放式工作的，風(fēng)扇上盡管有保護罩，但風(fēng)扇不轉(zhuǎn)時很容易落入樹枝樹葉等雜物，冷卻器翅片易吸附灰塵和雜物，需要定期查看清理，否則散熱效率會受到較大影響，導(dǎo)致水溫過高報警、增大工作電流甚至損壞風(fēng)機、軸承或控制器。②經(jīng)常檢查水壓、流量。由于使用自來水中難免有雜質(zhì)、水垢，因此需要觀察浮子流量計、管路、三通閥等狀況，及時清潔管路、補充水分、排出氣體。③及時查看室外機、室內(nèi)機、氦壓機的報錯代碼，進行分析預(yù)測，有故障傾向需及時處理。④及時觀察壓縮機工作狀態(tài)，觀察是否存在長時間工作不停的現(xiàn)象；壓縮機管道是否有漏油等情況。如有需要及時聯(lián)系廠家進一步檢查，及時補充制冷劑。

4.小結(jié)

由于水冷系統(tǒng)是核磁共振重要的輔助系統(tǒng)，一旦出故障會造成設(shè)備直接停機，不僅影響醫(yī)療診療工作，而且會造成液氦揮發(fā)損失。設(shè)備故障時醫(yī)院要求技術(shù)人員盡快修復(fù)，而醫(yī)院現(xiàn)行設(shè)備維修管理制度發(fā)生了變化，又要求按流程進行維修，以備今后審計檢查。作為醫(yī)學(xué)工程科技術(shù)人員，不僅要具備設(shè)備維護的素質(zhì)，而且還要有及時止損的責(zé)任心和擔(dān)當(dāng)，對醫(yī)療設(shè)備具有前瞻性質(zhì)量管理，保障設(shè)備正常運行，為醫(yī)院減少不必要的損失。