术中核磁手术室的空调通风设计，有料！

术中核磁共振（IMRI）顾名思义即在手术中进行核磁共振检查。IMRI采用移动式磁体，无需搬运手术中的病人。它允许医生进入核磁共振体中，在实时提供的影像资料的指导下实施手术。

这大大提高了手术及检查的安全性， 更适合临床应用。术中核磁共振可最大限度地精确定位病变、明确病变边界及选择最佳或最安全的手术方案。

普通核磁共振室只设置恒温恒湿空调，不控制气流方向，也不考虑核磁室的洁净度。但是术中核磁的手术室不仅要控制洁净度，还要保证气流组织为单向流。

本项目的术中核磁室包括手术室、诊断室、控制室和设备室。手术室内设置手术床和进行手术的各种相关仪器；诊断室内设置核磁检查设备；控制室内设置控制台、病人监视屏幕等设施；设备室放置核磁设备机柜和配电柜。术中核磁及其辅助用房平面图见图１。

图１ 术中核磁及其辅助用房平面图

（1）净化空调系统

进行术中核磁的手术室按Ⅰ级手术室设计，设置一个独立的洁净空调系统；诊断室和控制室按Ⅱ级手术室设计，设置一个独立的洁净空调系统。

净化新风机组设有粗效、中效、亚高效过滤器及送风机段。净化空调机组设有混合段、风机段、中效过滤器、热水盘管段、表冷段、电加湿段、电再热段。

（2）空调水系统

本工程采用四管制闭式循环系统。水系统为异程式，采用平衡阀平衡系统阻力。冷热水系统分别由两套稳压型定压罐定压补水。

（3）空调风系统（见图２）

图２ 空调风系统示意图

表１ 主要房间的温湿度要求

（1）普通手术室和术中核磁室送风天花的区别通常，Ⅰ级手术室的送风天花（见图３）为一整块，尺寸为2.7ｍ×2.5ｍ。由于术中核磁手术室吊顶上有钢轨吊架，送风天花被分成了3部分（见图４），包括2个3ｍ×1ｍ的送风天花和1个3ｍ×1.2ｍ的送风天花。

图３ 普通Ⅰ级手术室送风天花

图４ 术中核磁手术室送风天花

（2）术中核磁室的气流组织

术中核磁手术室风口布置平面图见图5。对于本工程，手术室采用顶送双侧下部回风，避免气流短路的同时，又形成送风核心区。诊断室和控制室采用顶送单侧下部回风，充分地保护手术室的环境免受外界因素的干扰。

图５ 术中核磁手术室风口布置平面图

根据《 医院洁净手术部建筑技术规范》的要求，回风口设置在房间下部，洞口下边距离地面0.15ｍ，洞口上边不超过地面之上0.5ｍ。回风口风速小于1.6ｍ／s。风管风口尺寸见表2。

表２ 风管及风口尺寸

术中核磁室不同于普通手术室，除了常规的手术用仪器散热外，大量的磁体散发热量。并且，氦气压缩机不断地为核磁设备提供大量的低温氦气，也散发很大的热量。所以，选择设备时， 要充分考虑这部分散热量。如果设备间的温度过高，各种设备将进入停机保护状态，导致核磁设备无法正常工作。表3为空调房间散热量。

表３ 空调房间室内散热量

普通洁净手术室空调冷负荷主要由围护结构传热量、人体散热量、室内照明散热量、室内设备散热量等组成。术中核磁手术室除了以上提到的这些散热量外，还有磁体热量。这部分磁体热量需要通过加大净化机组的制冷量消除。

设备间内的设备包含大量精密机械电气传动、计算机控制及信息存储、图象显示等技术。环境温度过高容易引起散热不良，导致控制芯片和线圈烧毁；温度过低，集成电路和设备润滑系统常常无法工作。

环境湿度过高，空气中的水分因达临界温度即凝结并附着于电气元件上，导致电气性能改变，精密机械表面因长期受潮而生锈会降低精密度，甚至引起Ｘ线高压放电或击穿；环境湿度过低容易产生静电，静电火花会引起爆炸和火灾，危及人身、设备安全。

因此，合理地控制温度和湿度，创造出一个良好的小气候，对于医疗设备极其重要。普通的空调设备对温度的调节已能满足应用的要求，对于湿度的控制却有点力不从心。

我国不同地域具有不同的气候特点，通常北方地区较为干燥（尤其是在冬季），加湿器则可发挥很好的作用。据实验研究，当空气中的相对湿度达到45％以上时，静电现象会自然消失。

因为静电是由于空气中干燥物体间绝缘电阻高所致。而南方地区则较为潮湿（尤其是梅雨季节），除湿机则是必不可少的配置。至于像核磁共振这样的大型医疗设备，因其温湿度要求严格、且散热量大，最佳的选择只能是有恒温恒湿功能的机房专用空调。

空调机组布置平面图见图6，净化空调机组及净化新风机组的参数分别见表4、5。恒温恒湿机房专用空调KF-1的制冷量为20.1ｋＷ，电动机功率12.4ｋＷ。

图６ 空调机组布置平面图

表４ 净化空调机组参数

表５ 净化新风机组参数

术中核磁设备所需要的冷却水可以由独立的冷水机组提供，也可以由整个医院院区的冷却水提供。

冷水机组是核磁共振的重要配套设备。氦气压缩机放置于设备间，与磁体上的冷头相连，不断地压缩冷头中的空气。

在工作过程中，压缩机产生热能。冷水机组的主要功能是冷却这部分热能，保证氦气压缩机安全高效地运行。氦气压缩机的供水和回水管路接到1台独立、专用的冷水机组上。

冷水机组是双压缩机、双水泵控制系统。在机柜和冷水机组之间，相连管道最大布线长度不得超过40ｍ。按照要求，所有管路要使用保温材料保温。冷却水管路原理图见图７。

图７ 冷却水管路原理图

对于医院院区提供的冷却水，水质应满足表6要求。

表６ 冷却水要求

核磁共振仪器中的制冷剂是液态氦（He）和液态氮（Ｎ２）。制冷剂需时刻保持低温使线圈处于超导状态。

由于仪器在运行过程中可能出现磁场紊乱、绝缘体破裂、超导线圈结构变形、不纯物混入现象，使得大量液氦气化。若气氦挥发到空气中，会取代室内的氧气。通常，维持生命所需的氧气最低程度为17％。气氦无色无味，但是非常冷，如果处于气氦内的时间过长，人可能会窒息或冻伤。

一般来说，液氦挥发率应小于0.2L／ｈ。虽然自发性失超很少见，但失超后危害极大。为安全起见，建议安装一套氧气监视系统。

1、失超管的管径为254ｍｍ。外部失超管道系统由非磁性不锈钢制造。只能使用圆形管道，不允许使用方形管道。

2、外部失超管线必须全管段绝热。采用矿物纤维保温材料保温。室外管线需采用防风雨保温材料保温。

3、因为热胀冷缩的原因，管线需安装波纹补偿器进行补偿。

通常，MRI超导磁体液氦容器内会存有1000~2000L剩余液氦。一旦出现失超，排气管道会剧烈排出白色烟雾状气体并持续一段时间。烟雾状气体可上升至一定高度。一旦发生失超，气氦需及时排至室外。失超管可从侧墙或屋顶通向室外。

图８ 失超管侧墙出管图

为了避免由冻伤和窒息造成伤害的风险， 失超管出口的位置应保证失超时氦气不会被吸入另一个空气入口，或者进入打开的窗户。失超管出口距离左侧、右侧和下方的窗户距离不小于3ｍ；与上方窗户的竖直距离不小于6ｍ。

需要注意的是，出口应高于人行道不少于5ｍ的距离，并且悬挂警告标志。

图９ 失超管屋面出管图

管线末端必须安装丝网，用来防止雨、雪和外来物体的进入。

失超管为垂直出口时，必须装有防雨罩。在管线屋顶出口处焊接止回阀板，以防止氦气重新进入建筑物。止回阀板至少与防雨板有相同的直径。它应位于高于屋顶至少两倍管径，并且防雨罩之下两倍管径的位置。

1、术中核磁手术室的送风天花不同于普通手术室的送风天花。术中核磁的送风天花要结合钢轨吊架的位置设置。

2、设备间内散热量较大，需安装恒温恒湿空调消除余热。

3、为了避免由冻伤和窒息造成伤害的风险，要妥当设置失超管的出口位置。

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