Квенч труба для мрт что это такое

Одна из серьезных проблем, которая может возникнуть при эксплуатации аппарата МРТ – квенч. Специалисты компании «Медстрой» занимаются заправкой жидким гелием приборов и оборудования, применяемых в самых разных сферах, и знают все особенности, тонкости и сложности, связанные с использованием томографов.

Мы c 2015 года производим жидкий гелий на собственных мощностях, являемся официальным партнером ПАО «Газпром». Готовы делиться своим опытом и знаниями со всеми, кто предлагает пациентам обследования с помощью магнитно-резонансного томографа.

Что такое квенч и причины перехода магнита МРТ в несверхпроводящее состояние

Магнитно-резонансная томография – пока единственный метод лучевой диагностики, способный предоставить специалистам-медикам самые точные данные о состоянии пациента, процессах, происходящих в организме. Точность связана с использованием явления ядерно-магнитного резонанса (ЯМР).

Подается радиочастотный импульс в электромагнитном поле.

Он отражается органами и тканями послойно.

Сигнал транслируется на компьютер и расшифровывается.

Это, конечно, упрощенно. Сам прибор и процессы сложны. Магнит должен всегда находиться в сверхпроводящем состоянии, а для этого требуется охлаждать его до температуры -269°С. Добиваться этого позволяет применение жидкого гелия. Этот элемент в сжиженном состоянии имеет самую низкую на планете температуру. С помощью жидкого гелия вокруг магнита образуется криоконтур.

Большинство моделей МРТ требует дозаправки в процессе эксплуатации, поскольку жидкий гелий имеет свойство испаряться. Последние поколения томографов не заправляются, но стоят дорого, поэтому редкое учреждение может себе позволить закупить новинку при наличии исправного аппарата предыдущих поколений.

Испаряющийся газообразный гелий улавливается, возвращается обратно в криостат, но полностью его уловить не удается. Утечка неизбежна, поэтому необходимо следить за уровнем жидкого гелия, своевременно вызывать специалистов для проведения дозаправки.

В некоторых моделях аппаратов происходит автоматическое отключение, если уровень жидкого гелия достигает критического, но даже при наличии такой блокировки не стоит доводить до подобной ситуации.

Если уровень хладагента опускается ниже критического возникает квенч (quench) – магнит из сверхпроводящего состояния переходит в несверхпроводящее. Связано это с тем, что он больше не охлаждается до нужной температуры, магнитного поля нет.

Энергия магнита переходит в тепловую.

Начинается интенсивное испарение жидкого гелия.

Резко растет давление в криостате, рвется предохранительная мембрана (в некоторых моделях установлен сбросный клапан, что предотвращает разрыв).

Еще одна опасность заключается в том, что газ во время квенча вытекает интенсивно, мгновенно закипает, расширяется, начинает занимать весь объем помещения, вытесняя кислород.

Если дверь при квенче закрыта, то она блокируется из-за огромного объема газообразного гелия. Для людей, оставшихся в кабинете, существует угроза асфиксии.

Для снятия таких рисков в кабинетах, где проводится сканирование с помощью МРТ, обязательно делают технические отверстия, которые открываются наружу и служат для разгерметизации пространства.

Помимо халатного отношения к обязательной дозаправке аппарата и допуска снижения гелия ниже критического уровня, существуют и другие причины квенча. Среди них:

нажатие кнопки остановки магнита при возникновении аварийных ситуаций, например, притягивание каталки или других крупных предметов;

попадание посторонних, даже совсем мелких предметов на обмотку магнита (достаточно вывести из строя малый участок сверхпроводника);

отсутствие своевременного обслуживания или ошибки при обслуживании, которые приводят к возникновению неисправностей;

перекрытие сервисной горловины и пр.

Как не дойти до квенча и что делать после него

Для предотвращения квенча, а это процесс лавинообразный и необратимый, все кабинеты с аппаратами МРТ содержатся в идеальном состоянии. Допуски туда имеют только подготовленные сотрудники и особый технический персонал.

Если модель относится к категории дозаправляемых, а такие сегодня установлены в большинстве клинических и поликлинических учреждений, необходимо вызывать дозаправщиков своевременно.

Нельзя допускать понижения уровня жидкого гелия ниже 50%. Оптимально проводить дозаправку при снижении уровня хладагента на 20-30%

Сервисное обслуживание криогенной системы – обязательное условие эксплуатации аппаратов. Специалист криосервиса:

периодически меняет адсорбер в компрессоре, криоголовку или дисплейсер;

обслуживает внешнюю криосистему;

следит за состоянием масла в компрессоре, дозаправляет его;

промывает линии жидкого гелия или меняет их и так далее.

Если были допущены ошибки в работе диагностов и технического персонала или вообще отсутствовали обязательные проверки томографа, квенч практически неизбежен. При его возникновении необходимо:

эвакуировать людей из кабинета и окружающих помещений;

дождаться окончания процесса, не предпринимая никаких попыток его остановить (он необратим);

отогреть клапаны сброса гелия, стабилизировать давление в криостате;

установить новую предохранительную мембрану или две мембраны (в зависимости от модели), которые всегда должны быть в наличии, если в учреждении есть МРТ;

провести полную диагностику аппарата, устранить возможные неисправности, заправить гелием.

Стоимость услуг в компании «Медстрой» невысока. Мы оказываем круглосуточный сервис по заправке МРТ. Наши цены одни из самых низких на профильном рынке столичного региона. Условия обслуживания постоянных заказчиков еще более лояльные. Обсуждаем договоры персонально, предоставим скидки. Звоните или пишите нам, заказывайте дозаправку аппаратов и не допускайте квенча!

Источник

Квенч труба для мрт что это такое

На этой странице мы постарались подробно ответить на вопросы, которые наиболее часто задавают нам наши клиенты. Если Вы не нашли здесь ответ на свой вопрос, напишите нам.

В кабинете магнитно-резонансной томографии (МРТ) сверхпроводящий магнит устанавливается в центре экранированной комнаты, клетки Фарадея, защищающей аппарат от помех со стороны внешних электромагнитных полей. Обычно это заземленная клетка, изготавливается из хорошо проводящего материала, например, медной фольги.

Чтобы магнит находился в сверхпроводящем состоянии, необходимо поддерживать его температуру 4.2 градуса Кельвина, -269 градуса Цельсия, что достигается за счет использования жидкого гелия. Для того чтобы снизить испаряемость дорогостоящего жидкого гелия до нуля, в современных магнитах систем МРТ устанавливается двухступенчатая криоголовка замкнутого цикла ( cold h е ad , криорефрижератор), позволяющий достигать температур ниже 4 Кельвина и, соответственно, ожижать испаряющийся гелий в магните.

За пределами клетки Фарадея устанавливается компрессор, необходимый для работы рефрижератора. Компрессор соединяется с криоголовкой посредством гелиевых магистралей высокого давления, прямого и обратного потока ( Supply , Return ). Гелиевый контур рефрижератора не связан с жидким гелием в самом магните. Первая ступень рефрижератора охлаждает тепловой экран, значительно снижающим теплоприток к жидкому гелию. Вторая ступень рефрижератора охлаждает теплообменник, который сжижает испаряющийся гелий обратно в криостат. Как правило, скорость сжижения больше скорости испарения гелия и если не принимать специальных мер, то давления в гелиевом объеме криостата станет отрицательным, что может привести к подсасыванию воздуха из комнаты в криостат.

Жидкий гелий имеет самую низкую температуру из всех существующих веществ, поэтому любые другие газы, попавшие в объем с гелием будут находиться в твердом состоянии, превратятся в «лёд», что крайне опасно. Для того, чтобы сбалансировать скорости испарения и сжижения гелия в криостате устанавливается автоматически управляемый нагреватель, который повышает скорость испарения гелия. Со временем производительность рефрижератора может снижаться, соответственно будет снижаться и мощность нагревателя. В некоторых моделях МРТ предусмотрено автоматическое отключение рефрижератора при снижении давления в магните ниже установленного уровня, что позволяет предотвратить образование льда.

В криостате МРТ с помощью нагревателя поддерживается избыточное давление в гелиевом объеме для предотвращения образования льда. Однако за длительный срок эксплуатации все же возможно образование льда внутри криостата. Наледь на теплообменнике криоголовки приводит к уменьшению скорости ожижения в сравнении со скоростью испарения, т.е. избыточный газ не ожижается и спускается через предохранительные клапаны, система начинает терять жидкий гелий.

Более опасна полная закупорка льдом сервисной горловины, через которую заливается жидкий гелий, сбрасывается избыточное давление, вставляются токовводы. В данном случае система подержания избыточного давления, при помощи датчика давления, измеряет недостоверные значения в объеме, расположенном наверху сервисной горловины (выше уровня льда). При этом в основном гелиевом объеме может образоваться избыточное давление выше предельного, что в конечном счете приведет к квенчу. При этом, существенна вероятность повреждения магнита, поскольку линия сброса испарившегося жидкого гелия закупорена льдом. К сожалению, закупорка горловины нередкое явление, поэтому некоторые модели МРТ снабжаются дополнительным аварийным сбросом давления (с дополнительной защитной мембраной), расположенным ниже уровня сервисной горловины.

При частичной закупорке сервисной горловины часто наблюдается значительное снижение эффективности перелива жидкого гелия при заправке МРТ, количество % уровня жидкого гелия с полного транспортного сосуда Дьюара.

Для удаления льда ( de — ice ) в большинстве случаев необходимо вывести магнитное поле из магнита, а после процедуры ввести его заново. Процесс ввода/вывода тока является довольно дорогостоящим.

Потеря жидкого гелия может быть связана со следующими факторами:

— Недостаточная эффективность работы криоголовки (несвоевременная замена и её износ, наледь на рефрижераторе/ теплообменнике, недостаточное охлаждение компрессора рефрижератора).

— Утечка газообразного гелия

— Периодические отключения рефрижератора

— Избыточный теплоприток к гелию за счет ухудшения вакуума

При первых симптомах снижения уровня жидкого гелия следует незамедлительно провести диагностику магнита специалистами. При снижении уровня до критического, около 40% (зависит от модели МРТ) высока вероятность квенча, при дальнейшем снижении уровня гелия – квенч неизбежен.

Следует помнить, что при неработающем рефрижераторе скорость испарения жидкого гелия составляет 3-6% в день, т.е. время, за которое магнит достигнет критического уровня измеряется днями.

Квенч ( quench ) – это переход магнита из сверхпроводящего состояния в несверхпроводящее, сопровождающийся превращением энергии запасенной в магните в тепло. Т.е. магнитного поля после квенча нет. При этом происходит интенсивное испарение жидкого гелия (сотни литров), приводящее к резкому увеличению давления в криостате с последующим разрывом предохранительной мембраны ( burst disk ). В некоторых моделях МРТ предохранительная мембрана может остаться целой за счет использования специализированного сбросного клапана.

— Нажатие кнопки аварийного вывода поля

— Уровень гелия ниже критического

— Неисправность (или подключение посторонних потребителей) в цепь заземления МРТ

— Полная закупорка сервисной горловины

— Посторонние предметы, попавшие на обмотку магнита (кусочек льда или изоляции).

Можно оценить, что в магните с индуктивностью 15 Гн и рабочим током 600 А запасено 2.7 МДж энергии. Учитывая теплоту парообразования гелия (20.2 кДж/кг), этой энергии достаточно для испарения 1070 литров жидкого гелия. Однако часть энергии расходуется на разогрев обмотки и элементов криостата, часть абсорбируется в защитной системе, поэтому при квенче испаряется меньшее количество гелия, но оно измеряется в сотнях литров.

Для того чтобы произошел квенч, достаточно чтобы небольшой участок сверхпроводника, порядка миллиметра, перешел в несверхпроводящее состояние. Далее процесс будет лавинообразным и необратимым. Порядок величины энергии, необходимой для перевода участка сверхпроводника в несверхпроводящее состояние составляет 10 мДж. Чтобы понять, что такое 10 мили Джоуль достаточно вспомнить, что такой энергией обладает тело массой 0.1 г (швейная игла), поднятое на 1 см над поверхностью земли. Т.е. падение швейной иглы с высоты 1 см на обмотку магнита достаточно для того, чтобы вызвать квенч. В магните МРТ обмотка защищена слоем бандажа, для перевода её в несверхпроводящее состяние требуется несколько большая энергия, однако кусочек льда, упавший на обмотку вполне может стать причиной квенча магнита.

В большинстве случаев после квенча разрушается предохранительная мембрана ( burst disk ). Необходимо всегда иметь запасную мембрану в наличии на объекте. В некоторых магнитах устанавливаются мембраны сразу двух типов: графитовая и металлическая. Новую мембрану крайне желательно установить сразу при нормализации давления после квенча. Следует отогреть все клапана сброса гелия и добиться стабильного положительного давления в криостате.

Для стабильной работы криогенной системы МРТ требуется её своевременное и профессиональное обслуживание, включающее в себя:

— Замену адсорбера в гелиевом компрессоре

— Замена криоголовки или её дисплейсера

— Дозаправка компрессора маслом и газообразным гелием марки 6.0.

— Промывка или замена гелиевых линий,

— Обслуживание внешней системы охлаждения, чиллера

Источник