熊貴富重慶醫(yī)科大學附屬永川醫(yī)院 設備科，重慶 402160

引言

磁共振由于成像的特殊性，機房的建設有許多特殊的要求[1-3]，近兩年隨著磁共振裝機數量的增多，一些安全問題也凸顯出來，磁共振傷人的安全事故偶有發(fā)生[4-5]。為了杜絕類似的事故再發(fā)生，工作人員除了加強責任心，防止無關人員擅自進入檢查間之外，還應加強病員的安全教育，讓他們知曉磁共振磁場潛在的危險[6-7]。然而人的監(jiān)管難免有疏忽，這是不可避免的風險因素之一，很多事故都是由于人的疏忽造成的[8]。為了避免以上風險，本文設計了一種醫(yī)用磁共振機房安全防護裝置[9]，用以保護人身安全和設備安全。

1 系統(tǒng)總體設計

系統(tǒng)總體結構包括：以單片機為核心的控制單元[10-12]、進出門按鈕、磁性開關、遙控開關、電磁鎖、聲光報警器、門狀態(tài)指示燈等組成，見圖1。具體安裝位置，見圖2。

圖1 磁共振安全防護裝置系統(tǒng)功能框圖

圖2 各元件安裝示意圖

2 系統(tǒng)流程圖

參考圖2，病員做檢查時，通過病員通道再經過屏蔽門進入檢查間，工作人員擺放好病員體位并關閉屏蔽門后回到操作間，檢查完成后工作人員通過屏蔽門再進入檢查間更換下一個病員，本著便于工作人員操作和病員方便就診的原則。經過優(yōu)化得出磁共振安全防護裝置系統(tǒng)軟件流程圖，見圖3。

圖3 軟件流程圖

系統(tǒng)初始化完成后檢測屏蔽門的開關狀態(tài)，如屏蔽門為打開狀態(tài)，則屏蔽門指示燈亮起，如果在系統(tǒng)限定的延時內屏蔽門仍未關閉，系統(tǒng)就會發(fā)出聲音報警和光報警。

如果屏蔽門處于關閉狀態(tài)，系統(tǒng)檢測是否有開門指令，如果沒有，就會在設定的延時內讓電磁鎖得電上鎖，屏蔽門就不能被打開；如果屏蔽門關閉后檢測到有開門指令，系統(tǒng)會根據開門指令種類，判斷是否需要延遲解鎖。

3 系統(tǒng)硬件設計

整個系統(tǒng)硬件電路圖，見圖4。

圖4 安全防護裝置電路原理圖

磁共振機房檢查間的屏蔽門是要求長期處于關閉狀態(tài)的，以保證檢查間的磁場不會外漏，同時也避免外界對檢查間里磁場的干擾。單片機上電后P20口輸出的信號讓電磁鎖得電吸合，檢查間屏蔽門被鎖住，未經許可的人員在門外不能打開門，達到保護外面人員和里面設備安全的目的。

3.1 開門過程

如果病員要到檢查間做檢查，工作人員按下操作臺上的進門按鈕K3，輸入開門信號給單片機的P23口，單片機得到開門指令，就會斷開P20口的輸出信號，電磁鎖掉電，工作人員就可以開門了，因為從工作人員按下開門按鈕到工作人員走到屏蔽門處需要一段時間，這里我們設計了一個電磁鎖延進斷電的功能，并且延時時間可調，根據工作人員從操作臺走到屏蔽門處的步行時間來進行調整。如果屏蔽門被鎖閉后檢查里的人員需要出門，則只需按下檢查間里的出門開關K2，輸入開門信號給單片機的P22口，單片機得到開門指令后就會斷開P20口的輸出信號，電磁鎖立即掉電，里面的人員就可以開門了。

3.2 關門過程

在病人擺好體位準備好檢查后，工作人員離開檢查間關閉屏蔽門，回到操作臺進行操作，屏蔽門的磁性開關K1一旦檢測到門關閉，就會發(fā)出指令給單片機，從單片機P20口輸出信號給電磁鎖，電磁鎖得電，鎖閉屏蔽門。

3.3 監(jiān)測和報警系統(tǒng)

由于在操作臺的工作人員和屏蔽門有一段距離，為了知曉屏蔽門是否關好，我們需要在操作臺附近安裝監(jiān)測和報警裝置，為了顯示屏蔽門是否關閉，采用LED燈來指示屏蔽門的狀態(tài)。當屏蔽門關好后，屏蔽門上的磁性開關K1觸點閉合，屏蔽門已經關閉的信號反饋到單片機的P21口，STC89C51單片機在檢測到門關閉的信號后，通過P26口斷開輸出信號給指示燈LED2，燈滅，表示屏蔽門已經關閉。當屏蔽門被打開后，門上的磁性開關觸點斷開，單片機檢測到門打開的信號后，輸出信號給P21口，LED2燈亮，表示屏蔽門已經打開，提醒工作人員注意。為了避免工作人員忽視LED指示燈的狀態(tài)，本設計加入了聲、光報警器，屏蔽門在限定的時間內未關閉，聲、光報警器會發(fā)出提示，提醒工作人員屏蔽門未閉合，注意安全。病員做完檢查出門到下一個病員擺好體位再加上工作人員出門的時間大概為5 min左右，在這期間為了避免屏蔽門打開后聲、光報警器報警，本設計加入了延時報警功能，延時時間可調，根據工作人員操作的熟練程度自行調節(jié)。當屏蔽門打開后，門上的磁性開關觸點斷開，以此為計時起點開始計時，在達到調整的延時時，單片機的P25口輸出信號給聲音報警器，聲音報警器發(fā)出報警聲，同時單片機的P24口輸出信號給燈LED1，LED1點亮，提示工作人員屏蔽門未閉合，需引起高度重視。

3.4 紅外遙控器功能

為了方便工作人員控制屏蔽門，本設計加入了紅外遙控功能[7]，紅外遙控距離長，不易受到干擾，且對磁場沒有干擾，故可靠性高。當用紅外遙控器解鎖時，電磁鎖沒有延時，按下遙控器上的開鎖按鈕，紅外接收頭HS0038接收到信號，通過輸出端3腳輸出信號給單片機的P27口，單片機收到開門指令后斷開P20口的輸出信號，電磁鎖掉電解鎖。

綜上所述，磁共振屏蔽門一旦關閉，未經工作人員同意，屏蔽門不能被打開，如要進入檢查間，需獲得工作人員的許可。這樣屏蔽門就始終處于工作的員的監(jiān)管下，保證了進出人員的安全和設備的安全。

本方案的電磁鎖采用的是常開型電磁鎖[13]，斷電開門，如遇意外停電時，電磁鎖掉電，屏蔽門可以正常的開閉；當保護裝置發(fā)生故障時，為了不影響檢查工作的開展，可以關閉該裝置的電源，電磁鎖掉電，就可以正常的開關門，像未安裝保護裝置的普通屏蔽門一樣使用。

4 磁共振安全附件裝置使用效果

目前磁共振事故尚無專業(yè)的統(tǒng)計，以下為我單位安裝了醫(yī)用磁共振安全防護裝置的兩臺磁共振6個月的運行監(jiān)控情況統(tǒng)計結果，見表1。

表1 屏蔽門使用情況統(tǒng)計表（次）

從以上統(tǒng)計數據可以看出，磁共振安全防護裝置有效阻止了未獲許可試圖開門的人員進入檢查間，從而避免了可能發(fā)生的危險。

5 結論

隨著磁共振設備向高場和超高場方向發(fā)展[14]，磁共振安全事故造成的事故的后果越來越嚴重，近兩年磁共振安全事故媒體上皆有報道，本裝置有效避免了擅自進入磁共振檢查間有可能受到的人身傷害[15]，保護了人身安全和設備安全，且結構簡單，安裝方便，制造成本低，不僅適用于新機房的安裝，也適用于舊機房的改造。