蘭州市第一人民醫(yī)院設(shè)備科 （甘肅 蘭州 730050）

內(nèi)容提要：磁共振成像（MRI）系統(tǒng)是一種廣泛應(yīng)用于臨床的大型醫(yī)療診斷設(shè)備，大、中型醫(yī)院均有配備。MRI系統(tǒng)共有2部分組成，簡單來說就是硬件與軟件，無論哪一部分產(chǎn)生故障，整個系統(tǒng)均無法運(yùn)行。對于核磁共振設(shè)備而言，如果想要讓設(shè)備的超導(dǎo)線圈超導(dǎo)性和梯度線圈都能夠正常運(yùn)行，就必須讓其處于溫度較低的冷卻環(huán)境中，例如近年來應(yīng)用最為廣泛的4K冷頭，可以讓超導(dǎo)線圈的溫度降低至-269.15°C，但是其在降溫過程當(dāng)中也會產(chǎn)出一定量的熱量，需要經(jīng)由一些有效方式導(dǎo)出熱量，所以，冷卻系統(tǒng)是確保整個設(shè)備能夠正常運(yùn)行和使用關(guān)鍵。冷卻系統(tǒng)引發(fā)的故障是磁共振設(shè)備極為常見的一類故障，這類故障會導(dǎo)致磁共振停止掃描，影響到設(shè)備的使用。基于此，本文分析了冷卻系統(tǒng)導(dǎo)致的常見磁共振故障，并對其維修路徑進(jìn)行解析。

磁共振設(shè)備是一種高精尖類的醫(yī)療設(shè)備，其組成包括了磁體、梯度、射頻、計算機(jī)圖像處理及低溫保障冷卻等多個系統(tǒng)，是當(dāng)前臨床診斷廣泛應(yīng)用的一先進(jìn)性、科學(xué)性醫(yī)用數(shù)字化成像設(shè)備，使用時可以通過磁場射頻脈沖，于患者體內(nèi)分布分氫核震動，而且顯示出射頻信號，為疾病診斷提供信息數(shù)據(jù)，而冷卻系統(tǒng)是磁共振至關(guān)重要的組成部分，一旦此系統(tǒng)發(fā)生故障，磁共振則無法繼續(xù)掃描，因此，想要確保磁共振設(shè)備的正使用，就必須要確保冷卻系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

1.磁共振冷卻系統(tǒng)的構(gòu)成與工作原理

1.1 系統(tǒng)構(gòu)成

磁共振冷卻系統(tǒng)一般采用水冷、氦冷以及冷頭三級聯(lián)冷設(shè)計，冷頭的功能是通過氦壓機(jī)輸送液氦，依據(jù)熱力學(xué)第二定律原理，將包裹磁體線圈的冷屏維持在較低溫度，使磁體線圈保持超導(dǎo)特性；水冷系統(tǒng)的主要功能是降低氦冷系統(tǒng)溫度，導(dǎo)出磁體線圈降溫產(chǎn)出的熱量；降低梯度線圈的溫度，導(dǎo)出梯度線圈工作產(chǎn)出的熱量[1]。

1.2 冷卻系統(tǒng)的工作原理

（1）冷頭冷卻主要通過3個閉環(huán)循環(huán)實現(xiàn)，并由熱交換器連接，冷頭、氦壓機(jī)24h持續(xù)工作，從而將磁體線圈冷卻時產(chǎn)出的熱量導(dǎo)出。冷水循環(huán)系統(tǒng)則主利用熱交換器2導(dǎo)出氦循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量，以此冷卻氦壓機(jī)，將液氦揮發(fā)量降低最低。氟利昂循環(huán)系統(tǒng)則是利用熱交換器1，導(dǎo)出冷水循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量，并利用冷凝器導(dǎo)致熱量排至室外，以此實現(xiàn)冷卻水冷系統(tǒng)的目的。（2）實現(xiàn)梯度線圈冷卻同樣需要3個閉環(huán)循環(huán)，并連接熱交換器，才能導(dǎo)出梯度線圈工作產(chǎn)出的熱量；冷水循環(huán)系統(tǒng)經(jīng)由熱交換器3，導(dǎo)出純水循環(huán)系統(tǒng)熱量，冷卻純水系統(tǒng)。氟利昂循環(huán)系統(tǒng)經(jīng)由熱交換器1，導(dǎo)致冷水循環(huán)系統(tǒng)熱量，并利用冷凝器導(dǎo)出熱量排至室外[2]。

2.磁共振冷卻系統(tǒng)的常見故障分析

2.1 循環(huán)水不足

在核磁完成裝機(jī)的各項事宜之前，在水循環(huán)管道中存的在未進(jìn)行排空處理的氣泡，導(dǎo)致其持續(xù)運(yùn)行一段時間后，出現(xiàn)循環(huán)水不足的問題，這一問題會導(dǎo)致管道內(nèi)分布的水壓持續(xù)下降低，誘導(dǎo)水循環(huán)系統(tǒng)的水泵停止運(yùn)行。

2.2 灰塵雜物多

水冷機(jī)室外機(jī)組的表面存在堆積大量灰塵雜物的現(xiàn)象，且未安排維護(hù)人員對這些雜物灰塵進(jìn)行有效清理，對水冷機(jī)制冷的效果產(chǎn)生影響，甚至導(dǎo)致冷頭停止運(yùn)行。此外，短暫性的停電，也可能會導(dǎo)致冷頭啟動失敗，無法正常運(yùn)行[3]。

2.3 室內(nèi)溫濕度不當(dāng)導(dǎo)致電路故障

在較短的時間內(nèi)，如果室內(nèi)溫度出現(xiàn)大幅度或大范圍的波動，會在磁體或者是機(jī)柜內(nèi)部的電板上結(jié)出一層凝露，進(jìn)而引發(fā)故障。此外，室內(nèi)的濕度也必須要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，一般維持在35%～80%即可，如果室內(nèi)濕度長時間持在較高的水平，會導(dǎo)致系統(tǒng)部件更快發(fā)生銹蝕，而室內(nèi)濕度如果長時間過低，則容易造成靜電積累，當(dāng)積累到某個程度，且達(dá)到宜放電環(huán)境與條件后，電路就容易被靜電高壓浪涌或者擊穿，引發(fā)重大故障[4]。

2.4 氦氣不足

就冷頭和氦氣機(jī)間的關(guān)系分析，其主要是利用呈密閉狀態(tài)循環(huán)管道內(nèi)部分布的高純度氦氣進(jìn)行熱交換，如果冷頭與氦壓機(jī)循環(huán)的氦氣壓力不足，無法支撐這一運(yùn)行狀態(tài)，就會降低冷頭的制冷效率，增加磁體液氦的損耗量，因此，必須要詳細(xì)觀察與記錄氦氣的壓力值，一旦壓力值到達(dá)16～17bar時，應(yīng)該馬上補(bǔ)充高純度氦氣。

3.冷卻系統(tǒng)導(dǎo)致的常見磁共振故障維修路徑分析

3.1 案例一

設(shè)備型號：佳能atlas-x1.5T磁共振。

故障特點(diǎn)分析：觀察磁共振的運(yùn)行狀態(tài)后發(fā)現(xiàn)，于磁體間，無規(guī)律性2Hz“噗嗤”征象，此提示音主要提示冷頭處于正常運(yùn)行狀態(tài)，無此提示音，表示冷頭運(yùn)行存在異常情況，其可能引發(fā)的不良情況包括：磁體腔內(nèi)分布液氦壓處于持續(xù)上升狀態(tài)，并開始以緩慢的速度消耗制冷機(jī)液氦，甚至可能造成失超問題。

故障原因與排除措施：依據(jù)此故障特征，分析導(dǎo)致故障的原因可能是：冷水機(jī)發(fā)生故障，氦壓縮機(jī)發(fā)生故障或者是冷頭本身發(fā)生故障，為了確定冷頭本身是否存在問題，維修人員可將壓縮機(jī)上方裝設(shè)的主電源開關(guān)打開，然后關(guān)閉開關(guān)進(jìn)行驅(qū)動，如果開關(guān)由冷頭打開驅(qū)動，表示冷頭運(yùn)行狀態(tài)正常，則排除冷頭本身的故障因素[5]。檢查氦氣壓縮機(jī)，包括溫度傳感器、保險絲、輸入三相電源380V等，若無異常，則可初步排除氦壓縮機(jī)的故障問題，可重新開啟氦壓縮機(jī)，觀察壓縮機(jī)是否處于運(yùn)行狀態(tài)，經(jīng)檢測Supply壓力顯示為2.1Mpa，Return壓力顯示為0.5MPa，運(yùn)行一段時間后，出現(xiàn)停止問題，此外，Over temperature指標(biāo)燈亮起，觸摸壓縮機(jī)進(jìn)水管，發(fā)現(xiàn)溫度偏高，證實水溫傳感器無異常，表明故障可能來自于冷水機(jī)，故全面檢查冷水機(jī)，發(fā)現(xiàn)冷水機(jī)的壓縮機(jī)裝置出現(xiàn)高壓報警，經(jīng)過詳細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)冷水機(jī)的冷凝器翅片較臟，從而導(dǎo)致散熱不良，故徹底清洗冷凝器，排除故障，之后啟動系統(tǒng)，顯示冷頭恢復(fù)正常運(yùn)行。

3.2 案例二

設(shè)備型號：GE HDxt 1.5T磁共振。

故障特點(diǎn)分析：水冷機(jī)發(fā)出報警，經(jīng)仔細(xì)觀察，管路壓力顯示下降低狀態(tài)，表明氟利昂不足。

故障原因與排除措施：對設(shè)備維修保養(yǎng)手冊進(jìn)行詳細(xì)查閱，氟利昂檢查時間為1個月前，檢查時未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，沿管路采用肥皂水進(jìn)行仔細(xì)涂抹，檢查出微小的砂眼存在，馬上聯(lián)系廠商售后，經(jīng)過雙方共同確認(rèn)，存在漏點(diǎn)1個，故選擇釋放一定量的制冷劑，進(jìn)行雙面點(diǎn)焊，一定要確保點(diǎn)焊密閉性，將空氣排除后，補(bǔ)充10～15g的制冷劑，對高低壓力進(jìn)行調(diào)整，嘗試開機(jī)，再次對點(diǎn)焊密閉性進(jìn)行確認(rèn)，若風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)以及啟停聲音全部恢復(fù)至正常狀，表示故障已經(jīng)排除。

3.3 案例三

設(shè)備型號：西門子Avanto 1.5T磁共振。

故障特點(diǎn)分析：水循環(huán)系統(tǒng)因缺水造成水泵停止運(yùn)行。

故障原因與排除措施：因水循環(huán)不足，導(dǎo)致設(shè)備提示報警，應(yīng)該各個關(guān)聯(lián)部分進(jìn)行全面排查，如果發(fā)現(xiàn)水質(zhì)比較差，在三級過濾網(wǎng)當(dāng)中，排于首位的濾芯已顯示為黑褐色，二級濾芯也出現(xiàn)明顯的褐色變化，同判定為堵塞故障，需要關(guān)機(jī)，之后將水全部排空，對濾芯進(jìn)行更換后，再重新給水，重新啟動的動作完成后，如果仍存在循環(huán)水不足提示，則將排氣閥打開，直到有水流出，再進(jìn)行關(guān)機(jī)處理，繼續(xù)上水動作，最終將故障排除[6]。

4.結(jié)束語

冷卻系統(tǒng)是磁共振設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵，在設(shè)備運(yùn)行過程中工作人員必須詳細(xì)記錄各項關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如核磁水循環(huán)系統(tǒng)的進(jìn)、出壓力值參數(shù)、液氦含量、氦壓機(jī)的壓力值以及設(shè)備內(nèi)的磁體溫濕度等，對發(fā)生的各類故障與報警時信息進(jìn)行詳細(xì)的記錄，同時記錄故障發(fā)生前后的征象、特點(diǎn)等，為維修人員的故障排除提供更多的信息依據(jù)，以便及時找到故障，排除故障，確保設(shè)備正常運(yùn)行與使用。