MRI系统扫描室电磁屏蔽防护实施管理
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摘 要：结合mri系统扫描室电磁屏蔽防护实施管理工作的实践，总结和分析MRI系统扫描室电磁屏蔽防护的规划原则、技术要求、二次深化设计要点、专业施工及检测验收等重要工作内容及要求，提出了加强管理的思路及方法。
关键词：MRI系统；扫描室；电磁屏蔽
Abstract： By analyzing the MRI scan room electromagnetic shielding system implementation， the article brings up the MRI scan room electromagnetic shielding planning principle， technical requirements， development design key points， construction and acceptance inspection for the future reference.
Keywords： MRI system；Scan room；Electromagnetic shielding
MRI系统扫描室电磁屏蔽的防护效果直接关系到MRI系统的正常工作和周边环境的使用安全，故需加强MRI系统扫描室电磁屏蔽防护实施的全面管理工作。
一、MRI系统组成
一般情况下，MRI系统由磁铁系统、射频系统和计算机图像重建系统3部分组成——
（一）磁铁系统
磁铁系统分为静磁场和梯度场。静磁场又称主磁场。目前，大多医院临床所用的超导磁铁，其磁场强度为0.2T～7.0T，常用的为1.5T和3.0T；动物实验用的小型MRI则有4.7T、7.0T与9.4T等多种主磁场强度；另有匀磁线圈协助达到磁场的高均匀度。梯度场是用来产生并控制磁场中的梯度，以实现NMR信号的空间编码。这个系统有3组线圈，产生x、y、z 3个方向的梯度场，线圈组的磁场叠加起来，可得到任意方向的梯度场。
（二）射频系统
射频系统分为射频发生器和射频接收器。
射频发生器产生短而强的射频场，以脉冲方式加到样品上，使样品中的氢核产生NMR现象。
射频接收器接收NMR信号，放大后进入图像处理系统。
（三）计算机图像重建系统
由射频接收器送来的信号经A/D转换器，把模拟信号转换成数字信号，根据与观察层面各体素的对应关系，经计算机处理为层面图像数据，再经D/A转换器加到图像显示器上，按NMR的大小用不同的灰度等级显示出欲观察层面的图像。
从建筑平面布置来讲，MRI系统机房分为扫描室、控制室和设备室3个相互独立又密切联系的空间，其中扫描室的电磁屏蔽防护效果值得特别关注和探讨。
二、MRI系统扫描室电磁屏蔽防护环境规划原则
随着医疗技术的不断发展，在医疗业务有限的空间内存在大量的电气、电子和机电设备，它们各自产生较大的电磁干扰影响其他设备正常工作，同时也应具有一定的抗干扰能力，以承受其他设备的干扰。
电磁屏蔽就是屏蔽电磁信号。用金属材料把需要防护的物品做全方位的包裹，使外界的电磁信号不能进入这个被防护的空间，从而达到防止干扰的目的。大型医疗设备MRI系统的功能更加集中化和智能化，对抗电磁干扰提出了更高的要求。医院在拟建项目规划设计时需收集大型医疗设备专业技术资料，对医疗区（特别是医技检查部分）的电磁防护环境进行整体规划，并遵循以下基本原则：
1.敏感医疗设备要尽量远离干扰源；
2.敏感医疗设备集中的医技科室要合理分布各医疗设备；
3.要合理布置敏感医疗设备所在医技科室的楼层及平面分布。
在全面了解医疗设备干扰和抗干扰能力的基础上对电磁防护环境进行整体规划，在满足国家相关标准和设备安装规范的前提下，结合医院的实际情况和周边环境进行综合评估。
三、MRI系统扫描室电磁屏蔽技术要求
根据电磁屏蔽原理和技术的研究发展，电磁屏蔽一般情况下分为射频屏蔽和磁屏蔽两类。
（一） 射频屏蔽的技术要求
MRI系统扫描室要求具有射频屏蔽的功能，射频屏蔽可防止设备自身所产生的射频对外部环境的干扰，同时也可防止外部环境对MRI系统设备正常工作的干扰。针对3.0T MRI系统射频屏蔽需要的衰减值为90dB以上，频率范围在15～128MHz内。这些指标必须在MRI系统安装之前由专业部门测试后确认，测试方法按 GB12190-90的要求。
所有进入扫描室的管线（如直流照明、氧气管道、控制电线、风管进回风口、失超管等）必须通过安装在射频屏蔽上的各种滤波器才能进入，由医疗设备厂家提供连接机柜至磁体所需的滤波器，其他功能滤波器需联系屏蔽专业厂家设计并安装。
（二）磁屏蔽的技术要求
MRI系统设备所在位置必须保证在运行中既没有外部的干扰影响磁场的均匀性和正常运行，也要保证相关人员的安全和其他敏感设备的功能不受该磁场的影响。根据国家相关技术标准，5高斯磁力线不能出扫描室。典型的MRI系统机房平面及剖面磁通密度分布如图1所示，该示意图仅表示在空气中理想的磁场分布。
四、MRI系统扫描室电磁屏蔽专业设计
由招标或比选方式确定的电磁屏蔽专业厂家根据MRI系统医疗设备的屏蔽指标要求、扫描室空间的实际准确尺寸和设备定位等现场情况，经过相关技术参数的计算，提出具体的电磁屏蔽技术要求和屏蔽方案，并向业主或总包单位提供土建配合的电磁屏蔽施工图（如图2所示），包括四周墙体上需预留管线孔洞的准确尺寸及定位、屏蔽门窗洞口尺寸及定位、地面防水防潮及各层做法要求等。电磁屏蔽专业二次深化设计的要点包括：
1.根据已招标采购的MRI系统设备技术特性确定经济合理的屏蔽效能指标，屏蔽设计的基本原则是满足医疗设备的功能要求。
2.MRI系统设备扫描室四周墙体需砌筑到顶（即梁底或板底）。
3.二次回填砼地面，要求其平整度误差小于3㎜。
4.机房最终地面为橡胶卷材或PVC地板，需在MRI系统设备安装完成后铺贴。
5.屏蔽室通过MRI系统接地，严禁单独接地；屏蔽室对地绝缘要求大于100欧姆。
6.为了磁体搬运，需在墙体上预留运输洞口，其尺寸为3m×3m（最小为2.8m×2.8m）。
7.失超管须由非铁磁性金属（如不锈钢管等）加工做成并准确安装，并避免转弯。
8.如果扫描室下面设有地下室，其四周防水层及保护层可做一遍，否则需做两遍防水层。四周防水层高度应根据周边房间是否为有水房间进行确定：如果为有水房间（在平面布置时应尽量避免其周边设有水房间），高度大于2.0m；否则，其高度大于0.5m即可。
五、MRI系统扫描室电磁屏蔽专业施工及验收管理
MRI系统设备机房电磁屏蔽专业工程需委托专业施工单位（或厂家）承担深化设计、现场安装及施工任务，业主及监理对专业施工单位的管理内容应包括：
1.三方技术人员共同到MRI系统扫描室实地察看屏蔽工程场地，了解屏蔽需求并分析。
2.由专业单位完成屏蔽方案设计，经业主或总包单位确认后完成深化设计工作。
3.土建施工单位根据该深化设计图纸砌筑墙体及防水施工等，并准确预留所有孔洞。
4.屏蔽专业厂家到现场进行施工界面的验收及移交（若验收不合格，需土建单位返工至达到相关要求为止）。
5.屏蔽材料和相关配套设备的采购及到货后现场验收。
6.扫描室屏蔽门及观察窗应由专业厂家定型加工生产、运输及成品安装到位，特别注意预留门窗洞口的净空尺寸及平整度是否满足安装的技术要求，安装时注意屏蔽门窗与墙体防护材料之间的搭接及装饰收边。
7.屏蔽体及其配套设施的现场安装及隐蔽验收。
在MRI系统设备机房电磁屏蔽施工过程中，屏蔽专业厂家需与业主、总包方（土建及安装）共同监管、密切配合、各司其职，按照二次深化专业图纸的各项要求完成好每一步施工工序，并保证施工质量。
在屏蔽专业单位现场施工完成后，选择有资质的第三方测试机构进行屏蔽效能测试，或根据合同约定采用屏蔽承包方和医院联合测试，经测试合格后方可进行屏蔽专项工程的验收工作，经全面验收合格后才能安装MRI系统大型医疗设备。
六、结束语
MRI系统扫描室电磁屏蔽对于保证设备的正常运行、保护周边环境具有重要作用，在实施过程中，要严格按照相关标准及技术要求进行设计、施工、验收，确保使用效果。 （编辑 吕志新）
参考资料
[1]黄锡璆，等.中国医院建设指南（2012版）[M].北京：研究出版社，2012：1120-1126
[2]切洛齐，等.电磁屏蔽原理与应用[M].郎为民，等，译.北京：机械工业出版社，2010