胡益斌
南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院 臨床醫(yī)學(xué)工程處,江蘇 南京 210029
磁導(dǎo)航心血管介入系統(tǒng)的磁場(chǎng)安全
胡益斌
南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院 臨床醫(yī)學(xué)工程處,江蘇 南京 210029
目的 解決磁導(dǎo)航心血管介入系統(tǒng)磁場(chǎng)輻射的問題。方法 根據(jù)磁場(chǎng)分布設(shè)立警戒線、標(biāo)志牌;手術(shù)用附屬設(shè)備與磁體保持一定距離,必須靠近磁體的設(shè)備做防磁處理;對(duì)一些特殊病人,采取安全防范措施。結(jié)果 儀器設(shè)備工作正常,病人安全,手術(shù)順利。結(jié)論 利用磁導(dǎo)航技術(shù)做心血管介入手術(shù)時(shí),必須采取安全防范措施,做好磁場(chǎng)安全。
磁導(dǎo)航系統(tǒng);心血管造影;磁場(chǎng)安全;磁導(dǎo)管
德國(guó)SIEMENS公司和美國(guó)STEREOTAXIS公司聯(lián)合推出了一款現(xiàn)代化的心血管介入診治設(shè)備:Artis DFC MN磁導(dǎo)航心血管介入系統(tǒng),它是目前用介入方法診治心血管疾病最先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備,但是,磁導(dǎo)航系統(tǒng)中有兩個(gè)半球形永磁體,在一定的區(qū)域內(nèi)存在強(qiáng)磁場(chǎng)。磁場(chǎng)屬于電磁輻射,其波長(zhǎng)雖然較長(zhǎng)但也有一定能量,可導(dǎo)致無(wú)屏蔽的儀器設(shè)備誤動(dòng)作,能使心電、血壓等波形失真,對(duì)一些特殊病人,如裝有心臟起搏器等電子植入物或器械的病人會(huì)產(chǎn)生安全性問題,所以,在用磁導(dǎo)航技術(shù)做心血管介入手術(shù)時(shí),磁場(chǎng)安全是每一個(gè)醫(yī)護(hù)和技術(shù)人員必須考慮和注意的問題,本文就磁導(dǎo)航心血管介入系統(tǒng)的基本原理、磁場(chǎng)引起的問題和如何采取安全防范措施進(jìn)行了全面的探討。
1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
磁導(dǎo)航心血管介入系統(tǒng)由數(shù)字平板心血管造影系統(tǒng)和磁導(dǎo)航系統(tǒng)組成,數(shù)字平板心血管造影系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和功能上與常用的心血管造影系統(tǒng)一樣,只是有些部件具有防磁作用,磁導(dǎo)航系統(tǒng)由兩個(gè)半球形磁體、磁導(dǎo)管推進(jìn)器、控制裝置和計(jì)算機(jī)等組成。
1.2 工作原理
磁導(dǎo)航心血管介入系統(tǒng)是在數(shù)字平板心血管造影系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,加上了磁導(dǎo)航技術(shù),基本原理是利用磁場(chǎng)來(lái)引導(dǎo)導(dǎo)管的行進(jìn)方向,并通過自動(dòng)推進(jìn)器使導(dǎo)管自動(dòng)快速到達(dá)所需要的位置,打破了傳統(tǒng)的插管方式。兩個(gè)半球形磁體是永久性磁鐵,當(dāng)在“導(dǎo)航”位置時(shí),兩個(gè)磁體分別放置于導(dǎo)管床兩側(cè),在病人胸腔內(nèi)導(dǎo)管頭周圍產(chǎn)生大約一直徑為15 cm球形區(qū)域的磁場(chǎng)范圍,磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.08 T[1],用來(lái)控制磁導(dǎo)管的行進(jìn)方向,當(dāng)兩側(cè)的磁體旋轉(zhuǎn)時(shí),在磁場(chǎng)范圍內(nèi)可產(chǎn)生不同強(qiáng)度和方向的磁場(chǎng)力,使得其中的磁導(dǎo)管在不同的扭矩力的作用下,改變尖端的方向。導(dǎo)管的前進(jìn)或后退由與之配套的自動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)完成,導(dǎo)管夾在推進(jìn)系統(tǒng)的兩個(gè)齒輪中間,在控制室醫(yī)生用操縱桿來(lái)遙控導(dǎo)管的前進(jìn)或后退,其前進(jìn)或后退的距離由計(jì)算機(jī)控制。最終導(dǎo)管就按照醫(yī)生通過計(jì)算機(jī)設(shè)定的目標(biāo)方向或靶點(diǎn)位置行進(jìn),整個(gè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)1°及前進(jìn)或后退1 mm的精確定位[2],手術(shù)結(jié)束后,兩個(gè)磁體旋轉(zhuǎn)90°到“駐留”位置,方便病人的上下。
磁導(dǎo)航系統(tǒng)的兩個(gè)半球形永久性磁體,每個(gè)磁體的頭部位置磁性最強(qiáng),頭部表面的磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.7 T,而磁體的尾部做過屏蔽處理,磁性相對(duì)較弱。磁體有兩個(gè)停放位置:駐留位(圖1)和導(dǎo)航位(圖2),在駐留位時(shí),磁體的頭部偏離手術(shù)區(qū),這時(shí)磁體的尾部及導(dǎo)管床兩側(cè),磁場(chǎng)較弱,低于5G(高斯),即圖1中陰影區(qū)域,是磁場(chǎng)的安全區(qū)域,任何儀器設(shè)備均可安全使用,而在導(dǎo)航位時(shí),磁體頭部周圍是強(qiáng)場(chǎng)區(qū),越靠近磁體表面磁場(chǎng)越強(qiáng),在兩個(gè)磁體的作用下,導(dǎo)管床中心(病人胸腔內(nèi))的磁場(chǎng)強(qiáng)度有0.08 T,經(jīng)測(cè)試在磁體表面等中心1.8 m以內(nèi)的區(qū)域,即圖2中陰影區(qū)域,儀器設(shè)備及器械都有可能受到磁場(chǎng)的影響。
圖1 駐留位
圖2 導(dǎo)航位
3.1 對(duì)醫(yī)療儀器的干擾
近年來(lái),塑料機(jī)箱、塑料部件或面板廣泛應(yīng)用于醫(yī)療電子設(shè)備上,于是外界的電磁波很容易穿透外殼或面板,對(duì)儀器的正常工作產(chǎn)生干擾[3]。磁導(dǎo)航系統(tǒng)中的兩個(gè)永磁體,無(wú)論在駐留位還是導(dǎo)航位,磁場(chǎng)永遠(yuǎn)存在,強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)一些手術(shù)中的輔助醫(yī)療儀器會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響,輕則使儀器有誤動(dòng)作,重則儀器直接癱瘓,給手術(shù)帶來(lái)很大的麻煩。如除顫儀,醫(yī)生根據(jù)病人情況設(shè)定好能量值后,按下充電按鈕,無(wú)法充到預(yù)設(shè)值,或者充好了電后,按下放電按鈕,儀器沒有反應(yīng)放不了電,這些都很有可能直接影響到病人的生命安全,帶來(lái)嚴(yán)重的后果;監(jiān)護(hù)儀在強(qiáng)磁場(chǎng)的干擾下易出現(xiàn)心電波形失真或引起其他生命體征參數(shù)的改變,造成誤判;輸液泵在強(qiáng)磁場(chǎng)的干擾下有時(shí)也會(huì)毫無(wú)征兆地失靈。
3.2 對(duì)器械的影響
手術(shù)過程中一些器械是必須品,并且是磁性的,如氧氣瓶、藥品車、輸液架、手術(shù)刀片、針頭、聽診器、病歷夾板、帶有電池的物品、金屬工具等,這些物品如沒有按規(guī)定管理好,極易受到強(qiáng)磁場(chǎng)的吸引。輸送病人用的推床、推車、輪椅等也容易受到強(qiáng)磁場(chǎng)的吸引,產(chǎn)生安全隱患。
3.3 對(duì)手術(shù)病人的影響
有些病人之前做過其他手術(shù)或治療,體內(nèi)或體外放置了一些器械,如心臟起搏器等,可能會(huì)受到強(qiáng)磁場(chǎng)的影響而引起工作失常。其他金屬類器械,如陰莖植入物,耳蝸植入物,某些乳房填充物(含金屬部件)、假牙、假肢等都有可能受到強(qiáng)磁場(chǎng)的影響。
4.1 對(duì)醫(yī)療儀器的防磁處理
在磁導(dǎo)航系統(tǒng)的機(jī)房中,因?yàn)榇艌?chǎng)永遠(yuǎn)存在,所以應(yīng)根據(jù)磁場(chǎng)分布設(shè)立警戒線、標(biāo)志牌,放置手術(shù)用附屬儀器時(shí),應(yīng)與磁體保持一定距離,放置在磁體表面等中心1.8 m以外的區(qū)域,避免在強(qiáng)磁場(chǎng)的范圍內(nèi)。對(duì)必須靠近磁體的儀器要做防磁處理,如除顫儀,可以自制一個(gè)磁屏蔽體,屏蔽原理是利用屏蔽體的高導(dǎo)磁率、低磁阻特性對(duì)磁通所起的磁分路作用,從而削弱屏蔽體內(nèi)部的磁場(chǎng)[4]。所用主材為硅鋼片,先用不銹鋼材料制作一個(gè)蓋板可活動(dòng)的長(zhǎng)方體支架,在里面鋪上硅鋼片,除顫儀盡量放在屏蔽體的中心位置,注意縫隙,通風(fēng)孔等要順著磁場(chǎng)方向分布??紤]到除顫儀等儀器的可移動(dòng)性,可將磁屏蔽體放置在不銹鋼推車上。
4.2 對(duì)手術(shù)用器械的安全管理
磁導(dǎo)航心血管介入系統(tǒng)的導(dǎo)管室必須有嚴(yán)格的安全管理制度,操作人員時(shí)刻要記住磁場(chǎng)永遠(yuǎn)存在,距離越近、物體越大、質(zhì)量越重,磁力越強(qiáng),應(yīng)當(dāng)事先明確鐵磁性和非鐵磁性的搶救工具及器械,將這些物品,顯著標(biāo)明是磁性的或非磁性的,鐵磁器械或物品放置在安全區(qū)域,或者將其固定于特定區(qū)域,一些與手術(shù)關(guān)系不大的物品不要帶入機(jī)房(如手機(jī)、非數(shù)字手表、磁卡,打火機(jī)、電筒、鋼筆、鑰匙、發(fā)夾、小刀、金屬工具等)。物品不小心被吸住了,應(yīng)戴上工作手套或其他防護(hù)品再想法去取,避免受傷,同時(shí)要考慮物品取下后滑脫并再度被吸住可能造成的危險(xiǎn)。磁體外殼的磁場(chǎng)強(qiáng)度不均一,方向難以預(yù)測(cè),不要移除玻璃纖維外殼,以免造成更大的麻煩,不能解決時(shí)要及時(shí)聯(lián)系維修人員。CRT顯示器的搶救設(shè)備不能進(jìn)入機(jī)房,避免CRT顯示器受磁場(chǎng)的影響而損壞,必須用具有防磁性能的LCD顯示器搶救設(shè)備。
4.3 做好病人的磁場(chǎng)安全
病人進(jìn)入磁導(dǎo)航心血管介入系統(tǒng)操作室之前,檢查輪椅或推床,確定是否是鐵磁性的,同時(shí)看是否有磁性氧氣鋼瓶,輸液架或其他類似潛在危險(xiǎn)物品。將磁體復(fù)位于駐留位以方便病人上下,手術(shù)前對(duì)病人要做充分的了解,如病人裝有動(dòng)脈瘤夾,要確認(rèn)名稱,類型,型號(hào)及材質(zhì),確保該材質(zhì)是非磁性的,裝有心臟起搏器或ICD的病人,要
本實(shí)用新型血壓計(jì)在使用時(shí)跟普通血壓計(jì)的使用方法完全一致[6-7],先由橡膠球向袖帶內(nèi)的氣囊充氣,氣體再由氣囊進(jìn)入水銀壺內(nèi),水銀在氣體的壓力下不斷進(jìn)入玻璃管內(nèi),水銀壺內(nèi)的水銀液面就不斷下降,塞子也隨之下降,當(dāng)塞子下降至水銀壺的底部時(shí),因?yàn)槿拥男螤钆c水銀壺的底部形狀相符,所以塞子就會(huì)封堵住水銀壺下部與玻璃管連接的小孔,這樣就算橡膠球繼續(xù)充氣,氣體也不會(huì)繼續(xù)進(jìn)入玻璃管內(nèi),因此可以達(dá)到防止過量充氣而使水銀溢出玻璃管的缺陷[7]。本新型血壓計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠,實(shí)用方便等特點(diǎn)。
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Magnetic Field Safety of Magnetic Navigation Assisted Cardiovascular Interventional System
HU Yi-bin
Clinical Medical Engineering Department,the First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University, Nanjing Jiangsu 210029, China
TH789
B
10.3969/j.issn.1674-1633.2012.07.036
1674-1633(2012)07-0113-02
2012-02-15
作者郵箱:yinbin_hu@sohu.com
Abstract: Objective To solve the problem of magnetic radiation in magnetic navigation assisted cardiovascular interventional system. Methods Cordons and denoters were set up according to magnetic fi eld distribution. Accessory equipment in surgery were kept a certain distance away from the magnet,and the equipment that has to be close to magnet was shielded from the magnet. For some special patients, safety precautions were adopted. Results The equipment works normally, patients are safe and the operations are successful. Conclusion When the magnetic navigation technology is used to do a cardiovascular interventional surgery, safety precautions must be adopted for magnetic fi eld security.
Key words: magnetic navigation system; angiocardiography; magnetic fi eld safety; magnetic catheter