根据医院具体特点,在选址时充分考虑运输、配电、通风、承重及电磁干扰等问题,逐步进行落实、做好施工准备。机房选址要求承重在10t以上、磁体中心点3 m内铁磁物质要做评估,周围移动的汽车及变压器必须在3G线以外,要求有专用变压器且容量>150kVA。设备接地电阻<2 Ω,屏蔽房对地绝缘>1000Ω。失超管高出地面3.8 m以上,周围不能有空调进风口。水冷机通风良好,北方地区还要做好室外机的冬季防冻。磁体间排风按每小时换气≥12次设计。医院大型设备施工准备及辅助设备安装过程中的各个环节要匹配合理,同时注重和不同单位之间的协作。合理的设备布局和施工准备,是设备顺利安装的保证。

随着医疗科学技术的快速发展,大型医疗设备在各医院装机量逐年上升,为提高医院的科研、医疗水平,3.0T核磁共振(magnetic resonance,MR)装机也越来越多,而机房的设计与施工,直接关系到核磁共振设备安装的成功与否,并最终会影响到设备能否正常使用。

核磁共振成像是随着计算机技术、电子技术及低温超导技术发展起来的医学诊断技术。该技术可提供形态学和生物化学信息,对人体组织无危害,在当今诊断技术中占有绝对优势。3.0T核磁共振设备磁场强度和磁体精度高,对周围环境要求及屏蔽工程的要求非常高,因此在设备布局及安装过程中必须严格按设备厂家要求的内容实施。

核磁共振设备机房选址

设备系统所在的位置必须保证其在运行中即无外部干扰而影响磁场的均匀性和系统的正常运行,也要保证人员的安全和其他敏感设备的功能不受磁场的影响,同时兼顾运输通道及设备吊装空间。为了满足承重要求,机房应选在一层或负一层,同时考虑患者就诊方便及医生办公室、更衣室、患者候诊和登记区域的布局合理。场地布局设计应由医院、设备厂家工程师及设计院相关人员一起对现场实地勘察,根据实际情况结合各综合因素,初步制定出2~3套方案。

医院组织相关专业人员及外请专家讨论确定一套最优方案,提交设计院进行优化设计。规划方案确定后及时确定医院对设备软硬件的具体要求及配置,对磁屏蔽及射频屏蔽的要求以及施工准备过程细节掌握清楚,签订合同时将诸细节约定好,以免后期补充多花钱。

核磁共振设备对环境的要求

(1)MR磁体的强磁场与周围环境中的大型移动金属物体可产生相互影响,通常离磁体中心点一定距离内不得有大型变电站或输变电设施、电梯、大型动力电用电设备以及汽车等大型运动金属物体。

(2)近距离的铁磁质物质会影响MR磁场的均匀性,因此离磁体中心点3m内的所有铁磁质物质及重量(包括建筑钢筋、下水道、暖气管道等)都必须做评估。

(3)振动会影响MR的图像质量,稳态振动(通常由电动机、泵,空调压缩机等引起)不得超过一定限制,MR场地要尽量远离以下振动源:停车场、公路、地铁、火车、水泵及大型电机等。

(4)MR场地附近的高压线、变压器、大型发电机及电机等中通过的电流会影响图像质量,应尽量远离。

(5)若附近有磁共振设备,要确保2台磁共振设备的3G线无交叉。

(6)MR磁体的强磁场与周围设备会产生相互影响,具体限制应参照各厂家提供的具体值。 

核磁共振系统电源要求

(1)系统电源应采用符合国家规范的供电制式。线电压380V,最大偏差不得超过±10%。频率50Hz,最大偏差不得超过±3Hz。相间电压间的最大偏差不得超过最小相电压的2%。 

(2)根据设备最大瞬时功率和功率因数,合理选择专用供电变压器的容量,一般容量在150 kVA左右,有条件的医院尽量选择双回母线供电。

(3)供电电缆截面的选择应保证独立变压器输出端到设备配电柜的压降<2%。选用铜芯线时,应选择优质多股铜芯线。

(4)机房空调(通常为40~50kW)、水冷机(通常为20kW)、洗片机、照明及电源插座用电必须与MR系统用电分开,医院根据所需设备的负荷单独供电。

(5)电缆槽必须做到表面平整,防水防油,远离发热源,避免温度剧烈变化。磁体间严禁使用铁磁质金属电缆槽。

(6)磁体间内采用直流照明,需提供直流电源。不允许使用莹光灯、调光器。建议使用两路直流白炽灯照明。

(7)磁体间、设备间及操作间均要有带地线的220V电源插座,以便维修;所有插座用电都必须经电源滤波器进入。磁体侧上方需预留一带地线的220 V电源插座,以方便工程师装机和维修所需。紧急退磁装置处需预留一带地线的220V电源插座。操作台附近预留两组220V电源插座,给磁监和氧监供电。

(8)保护地线要求设置设备专用PE线(保护接地线),接地电阻<2 Ω,且必须采用与供电电缆等截面的多股铜芯线。 

核磁共振设备机房施工准备

(一)系统间要求

(1)磁体固定位置处必须保证有>200mm厚的、标号不小于C20素混凝土层,确保磁体正下方一定范围内的地面钢筋含量不超过厂家规定的重量。 

(2)磁体和扫描床安装处的地面水平要求在一定范围内。

(3)请建筑结构工程师做承重和受力分析,以确保安全。

(4)屏蔽房包括屏蔽体(地面、顶、墙)、屏蔽门及屏蔽窗等达到射频屏蔽设计要求,以保证高清晰的图像质量和阻止外界射频源的干扰。

(5)屏蔽房对地绝缘>1000Ω。屏蔽供应商需设计并安装进入屏蔽房的所有管道、失超管、紧急排风管、空调进风及回风管道等。

(6)屏蔽供应商负责屏蔽体上传导板开口,传导板的安装。传导板应放置在磁场强度低于200G的区域。

(7)屏蔽供应商负责设计屏蔽房内需固定设备的固定方式并提供固定件如螺拴等。

(二)失超管要求 

(1)为确保在磁体失超时能将大量的氦气排到室外,磁体间要求安装失超管。磁体失超时氦气峰值排放量一般在4 m3/min。

(2)失超管要尽可能直的通向安全的室外,从磁体接口到室外出口的总压降应<140 kPa。

(3)失超管内的气体温度最低可到-268 ℃。

(4)失超管的室外出口需防止雨、雪及老鼠等异物进入。顶上出口的失超管需比房顶高出1m,墙出口的失超管出口需比地面高出3.8m,或采取相应措施确保人员安全。

(5)失超管室外出口一定的范围内为限制区域,需设置警示牌限制人员进入,且不能有空调进风口。

(6)具体要求请专业屏蔽供应商进行失超管的设计和施工。

(三)通风要求

(1)为确保磁体间有充足的通风换气以及足够的氧气含量,要求安装紧急排风系统,排风量要确保磁体间每小时换气次数不少于12次。紧急排风吸风口需安装在失超管附近的吊顶最高处,出口需在安全的室外且独立于失超管。

(2)在磁体间的顶上或墙上另开气压平衡口,确保磁体间门的正常开启。

(3)当紧急排风启动时,至少需有一定的室外空气补充进磁体间。 

(4)紧急排风开关一路安装在操作间操作台旁,一路安装在磁体间内屏蔽门旁。

(5)建议采用外开屏蔽门等措施来确保人身安全。

(四)温度要求

(1)所有房间的温度梯度(从磁体底部到顶部)应严格控制在3℃以内。 

(2)因磁体间不得有空调机组,需安装上送风和上回风的风道系统且必须单独控制;设备间必须安装下送风和上回风空调系统,故整个MR系统必须配备机房专用空调(建议双压缩机组)。

(3)不同选件配置,散热量有差别,且必须考虑其他设备及人体的散热。应考虑未来设备升级时的散热要求,上下水要求在水冷机和机房专用空调附近提供上下水及地漏。 

(五)室外水冷机要求

(1)室外水冷机要安装在通风良好的开放空间,温度为-30~42 ℃, 湿度为5%~100%。

(2)室外水冷机安装位置不能高于氦压缩机和梯度线圈30m,不能低于氦压缩机和梯度线圈3m。室外机和氦压缩机以及梯度线圈水管连接总长度<60m。 

小结

3.0T核磁共振设备机房的布局和准备涉及面广,需注重和不同单位之间的协作。安装之前做好机房各个环节的配套准备,经厂家和设备科相关人员逐一检查,以满足要求。对电源功率、变压器与配电柜距离、电缆线、电缆沟、保护接地、电源电压、频率、相间电压差、相序、急停按钮、直流照明与电源、机房空调、水冷机等设施确定无误后才能安装设备。

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