方曉燕 安徽省六安市第二人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)裝備部 （安徽 六安 237008）

內(nèi)容提要： 飛利浦1.5T磁共振配置的水冷機(jī)系統(tǒng)是其最關(guān)鍵的附屬裝置之一，水冷機(jī)系統(tǒng)類(lèi)似于傳統(tǒng)空調(diào)的工作方式，通過(guò)產(chǎn)生冷凍水流，以建立制冷劑的循環(huán)，包括對(duì)梯度線(xiàn)圈進(jìn)行制冷，以及對(duì)液氦壓縮機(jī)進(jìn)行制冷。保證水冷機(jī)設(shè)備的正常運(yùn)行，對(duì)磁共振診療技術(shù)工作至關(guān)重要。針對(duì)水冷機(jī)系統(tǒng)發(fā)生的問(wèn)題及時(shí)調(diào)查原因、分析并解決，以便于在醫(yī)院的維護(hù)保養(yǎng)過(guò)程中制定更有效的預(yù)防性檢查和維護(hù)流程。

磁共振系統(tǒng)作為一項(xiàng)先進(jìn)的醫(yī)學(xué)影像學(xué)檢查手段，能給醫(yī)生提供重要的診斷信息，同時(shí)也給醫(yī)院帶來(lái)較好的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。由于磁共振屬于高精設(shè)備，其結(jié)構(gòu)組成多，系統(tǒng)龐大精密，影響設(shè)備安全運(yùn)行的因素也有很多，水冷系統(tǒng)即為其中的重要因素之一。當(dāng)前醫(yī)院使用的磁共振系統(tǒng)其超導(dǎo)磁體制冷劑均為液氦，液氦價(jià)格昂貴且損耗和穩(wěn)定性主要受到達(dá)氦容器的熱量影響。為確保實(shí)現(xiàn)核磁共振的超導(dǎo)能力，同時(shí)最大可能地減少液氦的揮發(fā)，需要一套可靠穩(wěn)定的冷卻系統(tǒng)24h不停運(yùn)轉(zhuǎn)[1,2]。為了達(dá)到以上目的，日常必須做好對(duì)水冷系統(tǒng)的保養(yǎng)和維護(hù)工作。2013年5月，本院采購(gòu)一臺(tái)飛利浦Achieva1.5T核磁共振，在運(yùn)行9年期間，水冷機(jī)系統(tǒng)的故障率較高，下面結(jié)合水冷系統(tǒng)出現(xiàn)的故障對(duì)其原理、故障維修以及日常維護(hù)進(jìn)行分析，以期為以后的工作提供有價(jià)值的參考。

1.飛利浦1.5T核磁設(shè)備概況

飛利浦公司推出的新一代Achieva1.5T高磁場(chǎng)高分辨率磁共振機(jī)，在2012年前后是臨床上較為先進(jìn)的磁共振設(shè)備。設(shè)備屬于無(wú)痛無(wú)創(chuàng)傷性的檢查。其重建速度可以達(dá)到1300幀/s，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的實(shí)時(shí)成像，從而能更好地區(qū)分人體正常組織與病變組織，顯示病變特征，提高了診斷的準(zhǔn)精性。實(shí)時(shí)最大強(qiáng)度投影、多平面重組和三維表面重建，多種功能組合對(duì)人體各個(gè)部位進(jìn)行多序列的掃描檢查時(shí)可顯示任意方位的圖像，不僅能顯示人體的病理解剖學(xué)改變，還能一定程度上反映出生理生化的異常?？梢暂S位、矢狀位、冠狀位及任意角度平面直接成像，對(duì)軟組織成像分辨率更高，也可在不使用對(duì)比劑的情況下顯示血管、胰膽管、輸尿管等組織器官，特別是對(duì)腦、脊髓、骨關(guān)節(jié)軟組織和體部臟器的檢查有獨(dú)到之處，優(yōu)勢(shì)明顯。磁共振系統(tǒng)滿(mǎn)足不斷發(fā)展影像中心的需要，提供了最新版的自動(dòng)化軟件，增加了新的模塊化工作空間環(huán)境，提高了操作的有效性和工作流程。這款設(shè)備有多種節(jié)能模式，可以明顯降低能量消耗，達(dá)到50%的節(jié)能[3]。

2.建立磁場(chǎng)

MRI的磁場(chǎng)是在超導(dǎo)環(huán)境中建立，電流通過(guò)線(xiàn)圈而形成強(qiáng)大的磁場(chǎng)。在實(shí)驗(yàn)條件下，磁場(chǎng)一經(jīng)建立，如果一直維持線(xiàn)圈的超低溫工作環(huán)境，強(qiáng)磁場(chǎng)就會(huì)永久存在。超導(dǎo)線(xiàn)圈主要是由鈦、鈮與銅等金屬組成的多絲復(fù)合線(xiàn)組成，其工作溫度為-268.8 C。為了能穩(wěn)定運(yùn)行，還需要設(shè)置超導(dǎo)環(huán)境，使線(xiàn)圈置于最高溫度的-268.8 C以下。超導(dǎo)環(huán)境的建立過(guò)程：首先把核磁磁體的絕熱層抽出真空，然后進(jìn)行磁體冷卻，將核磁線(xiàn)圈腔內(nèi)溫度減少至最接近的-268.8 C，然后在磁體線(xiàn)圈腔中加滿(mǎn)液氦，將線(xiàn)圈放置于在液氦中進(jìn)行冷卻[4]。

通常核磁采用抽真空及多空間結(jié)構(gòu)等條件隔斷熱量傳遞，但非理想狀態(tài)下還是有熱量進(jìn)入，致使靠液氦揮發(fā)來(lái)降低溫度，從而使核磁線(xiàn)圈在液氦中得到超導(dǎo)工作的理想條件。為了降低液氦的損耗，維持-268.8 C的工作環(huán)境，MRI增加了冷卻系統(tǒng)，用來(lái)降低溫度，減少液氦的揮發(fā)[5]。

3.水冷機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

磁共振冷卻系統(tǒng)主要包括：水冷機(jī)系統(tǒng)、氦壓縮機(jī)和冷頭。通過(guò)水冷卻系統(tǒng)三部分的互相配合，持續(xù)工作，就能夠不間斷地為磁共振供給冷卻液，以實(shí)現(xiàn)降低縮減液氦揮發(fā)的目的[6-8]。由于水冷機(jī)設(shè)備是磁共振最重要的外圍設(shè)備，它的正常工作與否將直接影響著核磁共振的順利工作。氦壓縮機(jī)是低溫泵系統(tǒng)或其他制冷單元的核心驅(qū)動(dòng)單元，其目的是對(duì)冷頭進(jìn)行冷卻，保障冷頭的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因氦壓縮機(jī)需24h持續(xù)工作，用于帶走冷頭產(chǎn)生的熱量，其溫度也將持續(xù)升高，需要水冷系統(tǒng)循環(huán)帶走氦壓縮機(jī)的熱量，以保障各部分工作持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.1 水冷機(jī)系統(tǒng)制冷作用主要構(gòu)成

水冷機(jī)系統(tǒng)制冷作用主要靠壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、膨脹閥這四個(gè)主要設(shè)備和油分離器、干燥過(guò)濾器、回?zé)崞骱唾A液器四個(gè)輔助設(shè)備來(lái)完成，其主要設(shè)備作用分別如下：①壓縮機(jī)：壓縮機(jī)的不斷工作，使制冷劑高低壓切換進(jìn)而降低溫度；②蒸發(fā)器：在壓縮機(jī)的作用下，制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)吸收水熱量，從而使水循環(huán)溫度降低，此時(shí)液態(tài)制冷劑轉(zhuǎn)變成氣態(tài)；③冷凝器：氣態(tài)的制冷劑經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)加壓后進(jìn)入冷凝器，通過(guò)風(fēng)機(jī)管道進(jìn)行降溫，使熱量擴(kuò)散到空氣中，然后又變成液態(tài)的制冷劑；④膨脹閥：經(jīng)過(guò)冷凝器液化后的液態(tài)制冷劑溫度較高，進(jìn)入膨脹閥后變成較低溫度的制冷劑，又進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行工作，如此循環(huán)，形成一個(gè)環(huán)路。

3.2 水冷機(jī)系統(tǒng)類(lèi)工作原理

水冷機(jī)系統(tǒng)類(lèi)似于空調(diào)的工作原理，先生成冷凍液，進(jìn)一步形成水冷循環(huán)系統(tǒng)，包括對(duì)梯度線(xiàn)圈、液氦壓縮機(jī)進(jìn)行冷卻。其中，氦壓縮機(jī)工作的熱量，被水冷機(jī)系統(tǒng)帶走，這也就要求水冷機(jī)系統(tǒng)24h持續(xù)運(yùn)行。因此其對(duì)于機(jī)組的穩(wěn)定、可靠性的要求更高。為保障核磁共振工作的平穩(wěn)運(yùn)行，水冷機(jī)系統(tǒng)需具備以下幾個(gè)方面品質(zhì)[9,10]：①具備兩套相互獨(dú)立制冷系統(tǒng)，交替工作，保障其中一套系統(tǒng)出現(xiàn)故障不影響機(jī)器整體運(yùn)行；②具有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)，低故障、噪音低、震動(dòng)小、適合24h不間斷運(yùn)行；③室外機(jī)組要求電路部分能防水；④冷凝器牢固不易損壞、易清理；⑤風(fēng)扇高效、軸承耐用等。

4.水循環(huán)冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

水循環(huán)冷卻系統(tǒng)主要由水泵、水箱、冷卻管、溫度表、壓力表及過(guò)濾裝置構(gòu)成，其作用如下：①水泵：用于對(duì)冷卻水進(jìn)行加壓，從而確保水能在密閉的管路里正常循環(huán)；②水箱：儲(chǔ)存冷卻用水，既需要定期更換水以防止水垢生成，又需要在缺水時(shí)及時(shí)補(bǔ)水；③冷卻管：主要用于輸出氦壓縮機(jī)產(chǎn)生的熱量；④溫度表：測(cè)定并顯示出水和回水的溫度；⑤壓力表：測(cè)定并顯示冷卻水出水口的壓力；⑥過(guò)濾裝置：過(guò)濾冷卻水的雜質(zhì)，減少水垢產(chǎn)生。

5.故障實(shí)例分析及維修

本院飛利浦1.5T磁共振系統(tǒng)，包含兩套艾美康水冷機(jī)系統(tǒng)，艾美康屬于當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)占有率比較高的國(guó)產(chǎn)水冷系統(tǒng)品牌，兩套機(jī)組一用一備。自2013年投入使用以來(lái)，前兩年正常運(yùn)行。因磁共振系統(tǒng)設(shè)備安放位置的限制（地處負(fù)一樓），使用頻率、使用年限等問(wèn)題，其中水冷機(jī)系統(tǒng)陸續(xù)出現(xiàn)過(guò)一些故障，近兩年頻發(fā)，總結(jié)如下。

5.1 故障一

故障描述：水冷主機(jī)面板高溫報(bào)警，核磁液氦壓力上升，核磁報(bào)警無(wú)法使用。

故障分析：水冷系統(tǒng)高溫報(bào)警，考慮是工作時(shí)產(chǎn)生溫度無(wú)法及時(shí)排除造成溫度升高，常規(guī)故障為散熱風(fēng)扇損壞，過(guò)濾網(wǎng)堵塞等原因造成。

本院磁共振室位置在負(fù)一樓，室外機(jī)組雖處于一樓，但位于綠化帶圍欄里，當(dāng)夏季暴雨來(lái)臨，草坪泥污濺入機(jī)組；院區(qū)綠植較多，在每年清明前后，柳絮、楊絮蓄積在機(jī)組；當(dāng)有大風(fēng)沙天氣，塵土和風(fēng)沙隨著大風(fēng)會(huì)聚集在機(jī)組周?chē)?，常常造成室外機(jī)組過(guò)濾網(wǎng)堵塞無(wú)法進(jìn)行散熱而報(bào)警停機(jī)。

故障處理：檢查是室外機(jī)組過(guò)濾網(wǎng)堵塞引起，清洗濾網(wǎng)后開(kāi)機(jī)設(shè)備恢復(fù)。

5.2 故障二

故障描述：磁共振開(kāi)機(jī)正常，運(yùn)行一段時(shí)間，設(shè)備出現(xiàn)報(bào)高溫提醒，等待一段時(shí)間后，繼續(xù)掃描，掃描幾例患者后，宕機(jī)無(wú)法掃描。

故障分析：MRI出現(xiàn)高溫提醒，考慮水冷系統(tǒng)出現(xiàn)故障，現(xiàn)場(chǎng)查看水冷機(jī)組，報(bào)警壓力過(guò)低，判斷為缺少制冷劑，現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行9年，制冷劑損耗造成制冷效果不足也屬正常現(xiàn)象。

水冷機(jī)系統(tǒng)自2013年使用至今，已經(jīng)整整9年。按照一套完全能帶動(dòng)整個(gè)設(shè)備的系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)，機(jī)組最長(zhǎng)使用壽命不能超過(guò)7～8年，但因考慮到本院新大樓即將搬遷，會(huì)整體更換水冷機(jī)機(jī)組，所以一直都是在維持使用中，即兩套機(jī)組不能真正意義上的一用一備，特別當(dāng)時(shí)是高溫極端天氣，兩套要同時(shí)工作才能保證正常運(yùn)行。

處理方法：按照制冷劑型號(hào)補(bǔ)充制冷劑，啟動(dòng)后運(yùn)行一段時(shí)間后報(bào)警再次出現(xiàn)，懷疑有管道泄露情況，用海綿沾肥皂泡沫順著管路進(jìn)行仔細(xì)涂抹，一遍過(guò)后，檢出一個(gè)小沙眼，雙面焊接漏點(diǎn)并進(jìn)行檢測(cè)，確認(rèn)正常后，加入制冷劑，調(diào)整壓力，試開(kāi)機(jī)，風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)均啟動(dòng)且工作聲音正常[11,12]。故障排除，設(shè)備正常工作。

5.3 故障三

故障描述：液氦壓縮機(jī)冷水機(jī)E04報(bào)警，核磁無(wú)法掃描。

故障分析：E04報(bào)警即機(jī)組出現(xiàn)熱保護(hù)，考慮是室外機(jī)組故障。

故障處理：查看室外機(jī)組，過(guò)濾網(wǎng)及冷凝器翅片干凈，無(wú)堵塞現(xiàn)象。但冷水機(jī)溫度顯示過(guò)高，打開(kāi)室外機(jī)組外殼，能明顯感受到超高溫度，當(dāng)即用自來(lái)水水槍對(duì)翅片進(jìn)行沖洗降溫，一般情況下，當(dāng)沖洗后溫度降到正常情況下冷水機(jī)會(huì)啟動(dòng)，但此時(shí)能聽(tīng)到機(jī)組通電嗡嗡聲，風(fēng)扇卻不轉(zhuǎn)動(dòng)，考慮是風(fēng)扇故障。測(cè)量電壓，正常。懷疑風(fēng)扇損壞，撥動(dòng)扇葉后風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，判斷為啟動(dòng)電容損壞。拆機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)電容已經(jīng)爆裂，更換電容后，啟動(dòng)正常。室外機(jī)組運(yùn)行一段時(shí)間后，溫度恢復(fù)正常。

6.預(yù)防性維護(hù)、防患于未然

本院1.5T飛利浦核磁共振已使用9年，其水冷系統(tǒng)性能已大大降低，如果僅靠發(fā)生故障再進(jìn)行維修，會(huì)大大增加設(shè)備停機(jī)時(shí)間，一方面會(huì)造成資源的浪費(fèi)，另一方面也會(huì)影響患者使用。為提高M(jìn)RI設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益，確保核磁共振工作正常運(yùn)行，進(jìn)一步減少醫(yī)患矛盾，本院制定了嚴(yán)格的水冷系統(tǒng)日常操作規(guī)程和預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃。

6.1 規(guī)范并有效執(zhí)行日常操作規(guī)程

核磁共振工作人員每天開(kāi)機(jī)、運(yùn)行以及關(guān)機(jī)后，對(duì)水冷機(jī)室內(nèi)、室外機(jī)組進(jìn)行巡視，記錄日常數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異?；驒C(jī)器報(bào)警時(shí)，立即上報(bào)醫(yī)學(xué)裝備部，維修工程師第一時(shí)間趕到現(xiàn)場(chǎng)檢查維修。其次，監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度濕度，在設(shè)備間內(nèi)配備溫濕度計(jì)，以便及時(shí)觀察溫濕度變化，同時(shí)觀察空調(diào)狀態(tài)是否良好。保障供電穩(wěn)定，如遇停電來(lái)電后，等供電穩(wěn)定后，再重新開(kāi)機(jī)。另外，有必要安裝斷電報(bào)警系統(tǒng)，這樣一旦停電就能及時(shí)通知維修人員，有效避免因短時(shí)停電造成水冷系統(tǒng)無(wú)法自行啟動(dòng)。

6.2 針對(duì)性定期維護(hù)

目前很多醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程科基本制定的是每3個(gè)月的巡視、巡檢。鑒于本院水冷機(jī)組的超期服役，為了將隱患更精確的排查，本院醫(yī)學(xué)裝備科在機(jī)組運(yùn)行7年時(shí)制定每2月一次，每年4月～9月每月一次的巡視計(jì)劃。這些工作的開(kāi)展，在設(shè)備使用7年后因室外機(jī)組堵塞引發(fā)的設(shè)備停機(jī)，基本沒(méi)有發(fā)生過(guò)。基于上述經(jīng)驗(yàn)，建議其他醫(yī)院在磁共振水冷機(jī)系統(tǒng)采購(gòu)時(shí)，購(gòu)買(mǎi)兩套水冷系統(tǒng)一用一備使用，防止一臺(tái)機(jī)器損壞造成整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，從而引起更大的經(jīng)濟(jì)損失，在日常使用時(shí)，早期重視起對(duì)室外機(jī)組的清潔，避免該設(shè)備因停機(jī)造成損失。本科室實(shí)施維護(hù)如下：

對(duì)水冷機(jī)以及其室外的機(jī)組進(jìn)行巡查，保證水冷室外機(jī)和周?chē)h(huán)境無(wú)雜物，沖洗機(jī)組，保證冷水機(jī)的散熱風(fēng)扇運(yùn)行，降低冷水機(jī)故障頻率。尤其是多風(fēng)或楊柳絮飄揚(yáng)的季節(jié)，至少每周清洗一次，保障夏天等極端高溫天氣的正常運(yùn)行。

定期清洗水循環(huán)過(guò)濾裝置，各個(gè)地區(qū)自來(lái)水水質(zhì)不同，長(zhǎng)期使用難免會(huì)有水垢、管道腐蝕等情況，這些雜質(zhì)長(zhǎng)年累積會(huì)造成過(guò)濾器堵塞，造成水流量降低，影響水循環(huán)從而導(dǎo)致制冷效果不佳。經(jīng)常觀察記錄各壓力表和水冷系統(tǒng)操作面板上的數(shù)據(jù)，確保員工了解設(shè)備正常運(yùn)行過(guò)程中各種數(shù)據(jù)的正常值，以保障設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)能做出正確的判斷。定期檢查循環(huán)系統(tǒng)的水壓力是不是正常，如不正常，需及時(shí)補(bǔ)充，如超過(guò)，需及時(shí)釋放。

重視管道滴漏跑冒問(wèn)題并定期檢查。在裝機(jī)前，核磁共振系統(tǒng)裝機(jī)前水循環(huán)管道內(nèi)可能會(huì)有部分空氣，在使用過(guò)程中會(huì)逐漸排除，如存在滴漏跑冒情況就會(huì)使管道內(nèi)水壓下降，可能會(huì)造成水泵工作異常。另外，水冷系統(tǒng)管道多接頭也多，使用年限過(guò)久管道老舊難免會(huì)松動(dòng)造成滲水，這就需要經(jīng)常檢查并及時(shí)更換部件。

添加壓縮機(jī)規(guī)定型號(hào)的制冷劑，定期清洗冷凝器過(guò)濾器，防止堵塞。

檢查電路板及傳感器銹蝕問(wèn)題，水冷循環(huán)系統(tǒng)本身就處于潮濕的工作環(huán)境，尤其是遇到雨雪天氣，陰冷潮濕的環(huán)境極易使電路板和傳感器生銹，從而造成不靈敏或短路故障影響設(shè)備正常運(yùn)行，因此需定期巡查，做好防銹處理。

6.3 預(yù)防性維護(hù)

對(duì)維保廠(chǎng)家進(jìn)行更嚴(yán)格的維保要求，制定預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃，開(kāi)展每年至少4次的預(yù)防性維護(hù)，其制冷部分（冷頭，氦壓縮機(jī)，高低壓氦氣管，吸附器，室外水冷機(jī)組）重點(diǎn)維護(hù)保養(yǎng)，保證其開(kāi)機(jī)率達(dá)到95%以上，同時(shí)維修工程師在檢修工作中規(guī)范操作，對(duì)同一頻發(fā)故障重點(diǎn)對(duì)待，徹底解決各項(xiàng)頑疾，保障機(jī)器的完全運(yùn)行。

預(yù)防性維護(hù)是保障醫(yī)療設(shè)備良好運(yùn)行、保障醫(yī)院工作正常開(kāi)展的重要技術(shù)手段，與應(yīng)急維修不同，預(yù)防性維護(hù)是在機(jī)器可以正常運(yùn)行同時(shí)進(jìn)行的，用較小的成本可以節(jié)約大量的維修費(fèi)用，經(jīng)過(guò)上述規(guī)則制度的運(yùn)行，本院的水冷系統(tǒng)故障大大的降低，最終保證了核磁共振的開(kāi)機(jī)運(yùn)行時(shí)間，為醫(yī)院發(fā)展做出了較大的貢獻(xiàn)。

7.小結(jié)

磁共振配置的水冷機(jī)系統(tǒng)是其最關(guān)鍵的附屬裝置之一，在磁共振正常運(yùn)行過(guò)程中水冷機(jī)系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用，一旦水冷機(jī)系統(tǒng)中任何一部分發(fā)生故障設(shè)備必然停機(jī)，由此造成的連鎖反應(yīng)勢(shì)必會(huì)影響醫(yī)院相關(guān)科室工作的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，了解水冷機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作方法，對(duì)發(fā)生的各種故障進(jìn)行原因和現(xiàn)象分析、解決問(wèn)題，從問(wèn)題和故障中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，制定可行有效的技術(shù)措施至關(guān)重要，既能提升維護(hù)維保質(zhì)量，又能為設(shè)備的安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行提供強(qiáng)有力的保障。