CC BY
87
активность, не нарушая полезную микрофлору почвы, что может рассматриваться как зеленый подход к стерилизации почвы. Следовательно, необходимы дальнейшие исследования возможности использования хитозана против теплового стресса, для предотвращения повреждений растений и плодов, вызванных нематодами и насекомыми, и, как следствие, для сокращения чрезмерного использования синтетических удобрений и средств защиты растений в сельском хозяйстве.
Список литературы /References
1. Бороздина Н.А. Сорбционные свойства билиарных хитазановых стентов / Н.А. Бороздина // Материалы научной сессии. Сборник материалов в 6 частях. Волгоградский государственный университет, 2016.
2. Bondok A. Response of Tomato Plants to Salicyli c Acid and Chitosan under Infection with Tomato mosaic virus. / A. Bondok // Am.-Eur. J. Agric. Environ. Sci, 2015.
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ПОРЯДОК РАЗМЕЩЕНИЯ МРТ. СОСТАВ И ТРЕБОВАНИЯ К
ПОМЕЩЕНИЯМ
1 2 Куркина А.В. , Пономарев А.С.
Email: Kurkina6121 @scientifictext.ru
1Куркина Анастасия Витальевна - студент; 2Пономарев Андрей Сергеевич - кандидат технических наук, кафедра физики и биомедицинской техники, Липецкий государственный технический университет, г. Липецк
Аннотация: в статье рассматривается порядок размещения МРТ в помещениях. Произведён расчёт согласно СанПиН 2.1.3.2630-10 и информационному письму Роспотребнадзора. Проанализирована организация работы кабинета МРТ и на основании полученных данных предложены рекомендации по оптимизации работы кабинета МРТ.
Ключевые слова: распределительное устройство, клетка Фарадея, сверхпроводящий магнит, квенч, асфиксия.
THE ORDER OF PLACEMENT OF MRI. COMPOSITION AND REQUIREMENTS FOR PREMISES Kurkina A.V.1, Ponomarev A.S.2
1Kurkina Anastasia Vitalievna - Student; 2Ponomarev Andrey Sergeevich - Candidate of Technical Sciences, DEPARTMENT OF PHYSICS AND BIOMEDICAL ENGINEERING, LIPETSK STATE TECHNICAL UNIVERSITY, LIPETSK
Abstract: the article discusses the order of placement of MRI in the premises. The calculation was made according to SanPiN 2.1.3.2630-10 and the information letter of Rospotrebnadzor. The organization of the work of the MRI cabinet is analyzed and, based on the data obtained, recommendations for optimizing the work of the MRI cabinet are proposed.
Keywords: switchgear, Faraday cage, superconducting magnet, quench, asphyxia.
УДК 699.8
Архитектурно-планировочные и конструктивные решения зданий и помещений для медицинской деятельности должны обеспечивать оптимальные условия для осуществления лечебно-диагностического процесса, соблюдения санитарно-противоэпидемического режима и труда медицинского персонала. Высота помещений допускается не менее 2,6 м.
Согласно СП 158.13330.2014 ширина дверного проема в процедурной должна быть не менее 1,2 м при высоте 2,0 м, ширина дверных проемов, через которые предполагается транспортировка больного на кровати, - не менее 1,2 м, размер остальных дверных проемов - не менее 0,9 х 1,8 м. При этом высотой процедурной следует считать не расстояние от пола до потолка, а внутренние габариты клетки Фарадея. Типовой набор и требования к минимальной площади помещений (согласно СанПиН 2.1.3.2630-10 и информационному письму Роспотребнадзора) приведены в таблице 1.
Наименование Минимальная площадь, м2
Процедурная 25 (уточняется техническими требованиями оборудования
Комната управления 10
Подготовительная пациента 4
Кабина для раздевания 3
Кабинет врача* 12
Техническая комната 20 (уточняется техническими требованиями производителя оборудования)
Комната персонала** 12
Туалеты для персонала*** 3
Туалеты для поситителей*** 3
* Может быть расположен дистанционно в здании или на удалении от МО. ** Комната персонала может быть вынесена за пределы кабинета МРТ. Допустимо также использование общего для ОЛД помещения. *** МО должны иметь раздельные туалеты для больных и персонала, за исключением амбулаторно-поликлинических организаций с мощностью до 50 посещений в смену
Допустима организация общей комнаты управления для аппаратов МРТ и другого диагностического оборудования (МРТ + диагностический рентген, МРТ + КТ и т.д.). Однако в этом случае, следует учитывать возможность значительного влияния области контролируемого доступа (см. п. 2.2) на работу смежного кабинета: зонирование пространства, ограничение доступа пациентов и персонала, затруднения при обслуживании, влияние полей МРТ на оборудование и пр. Помимо требований нормативной документации, производители оборудования накладывают свои ограничения на габариты помещений. Однако существуют некоторые допущения (которые, тем не менее, не должны противоречить санитарным нормам и правилам):
- При недостаточной длине процедурной (вдоль предполагаемой оси Z томографа 1) возможно ограничение движения стола пациента. Для некоторых моделей это не является препятствием для работы томографа, но делает невозможным проведение части исследований - например, исследований всего тела. В таком случае необходимо согласование с руководством МО.
- При недостаточной ширине процедурной в некоторых случаях возможна установка аппарата по согласованию с производителем, однако может потребоваться монтаж второй двери для обеспечения сервисных работ.
- Недостаточная высота потолка также, в общем случае, не является препятствием для функционирования аппарата МРТ, если конфигурация не препятствует проведению сервисных работ. Следует отметить, что их трудоемкость в данных обстоятельствах может возрасти. Требуется согласование с производителем.
- В некоторых случаях возможно дистанцирование помещений (технической комнаты, комнаты управления и процедурной). Однако это может привести к увеличению ресурсоемкости монтажных и пуско-наладочных работ.
Требования к освещенности в помещениях кабинета МРТ устанавливаются нормами СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 и СанПиН 2.1.3.2630-10.
Помещение Рабочая плоскость и высота над полом Искусственное осывещение
Освещенность при общем освещении, лк Коэффициент пульсации, %
Процедурная Г-0,8 300(**500) 15 (**10)
Комната управления Г-0,8 200 20
Подготовительная пациента Г-0,8 75 -
Кабина для раздевания Г-0,8 200 -
Кабинет врача Г-0,8 300 15
Комната персонала Г-0,8 300 15
Туалеты Г-0,8 75 -
* Г - горизонтальная, В - вертикальная ** При проведении внутривенных манипуляций
В процедурной следует использовать лампы, работающие от постоянного тока и не создающие помех. Недопустимо использование флуоресцентных ламп и электронных реостатов для регулировки освещения, поскольку они могут создать помехи, влияющие на работу МР-томографа.
Электропитание томографа рекомендуется осуществлять по отдельному фидеру (вводу), не связанному электрически с сетью МО и бытовыми сетями. Для предотвращения возникновения наводок все отдельные металлические части кабинета (например, подвесной потолок, монтажные приспособления) и другие не ферромагнитные металлические изделия в процедурной должны быть соединены с очагом заземления. Также необходимо изолировать движущиеся металлические компоненты друг от друга.
При этом любое оборудование, расположенное в помещениях, где установлены блоки МРТ, но не относящиеся к нему, должно быть согласовано с производителем и отражено в соответствующем разделе ТП (спецификация оборудования).
Любые портативные устройства должны быть непосредственно подключены к близрасположенному контактному разъему. В процедурной запрещено использование протяженных силовых кабелей.
Сопротивление растекания заземлителя не должно превышать 2 Ом 2 (если в описании на аппаратуру не оговорены меньшие значения).
Влияние трансформаторов, генераторов, силовых линий.
Электрический ток, протекающий в трансформаторах, генераторах (электромоторах) и силовых линиях, является источником электромагнитных полей и может оказывать влияние на однородность и стабильность магнитного поля томографа. В результате качество получаемых изображений в значительной степени снизится. В связи с этим производители оборудования накладывают ограничения на минимальное расстояние от изоцентра магнита до таких объектов. В таблице 6 приведен пример данных ограничений.
Таблица 3. Пример ограничений на минимальное расстояние до источников электромагнитных полей
Объект Минимальное расстояние от изоцентра, м
Силовая линия 500А 5
Трансформатор 650 кВА 10
Генератор ( электродвигатель) 30кВА 5
Допустимые значения и возможность применения экранирования для конкретного аппарата МРТ следует выяснить у производителя.
Проектирование помещения для тяжёлого медицинского оборудования.
Электроснабжение кабинета компьютерного томографа выполнить по отдельному проекту от ВРУ здания, находящегося в электрощитовой.
Вводнораспределительное устройство — совокупность электротехнических конструкций и аппаратов, предназначенных для приёма, распределения, устанавливаемая в жилых и общественных зданиях, а также промышленных производственных помещениях. Проект электроснабжения представлен на рисунке 1.
Рис. 1. Электроснабжение кабинета для компьютерного томографа
По степени надежности электроснабжения электроприемники кабинета компьютерной томографии относятся к потребителям 1 категории. Компьютерная техника, медицинское оборудование (по заданию заказчика) относятся к потребителям электроприемников 1 категории.
Электроснабжение от ВРУ здания по отдельному проекту. (ВРУ) выполнено по системе TN-S 380/220 В, 3 фазы, нулевой рабочий (№) и нулевой защитный (РЕ) проводники.
Освещение и розеточная сеть выполнены от щитка распределительного ЩР1, который запитан от резервной группы существующего щита освещения. Электропитание КТ, осуществить с шин ~380/220В ВРУ, вентсистемы и кондиционирование с шин ВРУ через общий выключатель с независимым расцепителем.
Вся проектируемая электропроводка выполняется кабелем марки ВВГнг -LS, прокладываемым открыто в кабель-каналах, в трубах, проложенных в строительных
конструкциях, за подшивным потолком. Электропроводка рассчитана по длительно допустимой токовой нагрузке и проверена по потере напряжения.
Проектом предусмотрено отключение систем вентиляции и систем кондиционирования при пожаре. Отключение вентиляции и кондиционирования при пожаре предусмотрено в проекте по пожарной безопасности всего здания.
Определение сечений проводов линий, питающихрентгенаппарат:
Компьютерный томограф
Трехфазный рентгеновский аппарат OPTIMA CT660 02/03/11 Rev.0^ потребляемой мощностью S^^^ 20,0 кВА подключен к сети~ ~380/220В. Для времени 6 сек SroTp.=100 кВА Допустимое сопротивление сети по паспортным данным Zam.=0,095 Ом. Электроснабжение КТ осуществляется от городской трансформаторной подстанции, находящейся в том же здании от силового трансформатора мощностью S=400^A.
Ztp = 0,031 Ом
Питающий кабель д. б. 4*240 медный, тогда Rсети = где Rл = 0,078
Ом/км, = 30 м;
тогда Rсети = 2*0,078*0,06=0,00936 Ом
Длина линии от ВРУдо КТ Lкт=60м.
Решение:
Требуемое сечение питающего кабеля
2 х LKT 2 х 60
F„у =-KT-=-= 41,85мм
КТ Гх (Zdon-Znp-Kemu 53 х (0,095 - 0,031 - 0,00936)
С учетом времени затухания переходного процесса принимаем сечение проводов с медными жилама кабель ВВГ 5*95 Ток отключающего аппарата в режиме снимка:
Т Япотр Х 100 X 0,85 10П.ЗД
I =-, — = —, =- = 12У,3 А
л/3 X и д/3 X 0,38
В MD КТ установлен выключатель на 160А. В ВРУ на ЩРС (Щиты силовые распределительные типа ЩРС и ЩР предназначены для приема, распределения электрической энергии и защиты отходящих линий при перегрузках и токах короткого замыкания, для нечастых оперативных включений и отключений электрических цепей напряжением до 660 В переменного тока частотой 50, 60 Гц.) устанавливаем выключатель на ступень выше для обеспечения селективности при коротком замыкании с 1ср=250А.
Защитное заземление.
Операционные помещения должны иметь защитную заземляющую шину из меди сечением не менее 80 мм2, либо из другого материала с эквивалентным по проводимости сечением.
Традиционно используется стальная шина 40 * 4 недостаточная по сечению, если рассматривать с формальной точки зрения, однако с практической точки зрения шина такого сечения решает все необходимые задачи.
Операционный стол, наркозный аппарат и вся электромедицинская аппаратура, выполненная по 01 и 1 классам электробезопасности, должны быть соединены с шиной заземления проводниками (проводники уравнивания потенциалов). Минимальное сечение заземляющего проводника, имеющего механическую защиту, должно быть 2,5 мм2, а не имеющего механической защиты - 4 мм2 (ПВ-3). Все штепсельные розетки должны быть с заземляющими контактами с сечением проводников подключения 2,5 мм2.
Таблица 4. Выбор сечения заземляющего проводника в составе кабеля питания
Сечение питающего проводника, мм2 Сечение заземляющего проводника, мм2
Менее или равно 16 Равно питающему
От 16 до 35 Не менее 16
Более 35 У питающего
Рассмотрим выбор сечения заземляющего проводника в составе кабеля питания по таблице 4:
При расположении шины заземления по всему периметру операционной шину выравнивания потенциалов (РА) не устанавливают. Шина заземления крепится к стене с плотным прилеганием. Щели недопустимы. В случае, если стены зашиты специальными панелями для чистых помещений, то шина заземления должна проходить по капитальной стене, а в панелях располагаются специальные розетки заземления (РЗ-01), соединенные с основной шиной заземления проводником сечением 4 мм2. Рекомендуемое расстояние между розетками заземления 1,5 м.
Хотелось бы обратить внимание на то, что расположение розеток заземления у самого пола, как правило, приводит к их разрушению за счет перемещения каталок или стоек с аппаратурой в процессе эксплуатации. Во-вторых, сам процесс подключения гораздо удобнее, если розетка заземления расположена в районе розеток питания аппаратуры. Всё вышеперечисленное можно увидеть в рисунке 2 с обозначениями, представленными в таблице 5.
Рис. 2. Расположение розеток заземления и подключения
Обозначение Наименование
— Наружные стены основного здания из красного полнотелого кирпича толщиной 510м
— Перегородка МРТ из ГКЛ обитых по металлическому каркасу с дополнительной изоляцией
„ ... ..... . ~ РЧ-кабина
Стены процедурной комнаты кабинета РКТ из каркаса полнотелого кирпича толщиной 250 мм
Перегородки из ГКЛ обшитых по металлическому каркасу с отделкой декоративными панелями
Наружные стены постройки
Для заноса оборудования МРТ томографа внутрь помещения необходимо расширить проём в стене до ширины не менее 2,2 мм и высоты не менее 2,55 м от уровня пола помещения в указанном на чертеже месте.
Перед проёмом на улице организовать горизонтальную площадку в уровень пола помещения размером 2,5*2,5 м, способную выдержать нагрузку в 4 тонны.
Требования к электропитанию и заземлению МРТ:
- потребляемая мощность 70кВА
- частота 50Гц
- внутреннее сопротивление сети <0,2 Ом
- отдельное заземляющее устройство R3 не более 2,0 Ом.
Требования к электропитанию РКТ:
- Частота 50 Гц
- внутреннее сопротивление сети <0,2 Ом
- потребляемая мощность 35 кВА в течение 90 секунд; 60 кВА - в течение 10 секунд.
Рекомендации по оптимизации работы МРТ
1. Подготовка к установке. Обычно транспортные и подъемные устройства предоставляются организацией, которая осуществляет монтаж оборудования. При планировании монтажных работ следует согласовать обеспечение подъезда транспорта. Как правило, на время работ требуется отдельное помещение для хранения элементов системы и вспомогательного оборудования.
2. Клетка Фарадея. Для экранирования аппарата МРТ от внешних радиочастотных помех и обеспечения нормального функционирования оборудования процедурная должна быть оснащена клеткой Фарадея. На этапе проектирования необходимо учитывать ее размеры и порядок проведения монтажных работ.
Так, внутренний объем клетки Фарадея может накладывать ограничения на функционал оборудования (например, на движение стола пациента) и, соответственно, перечень проводимых исследований, а также усложнять процессы ремонта и обслуживания. Данные ограничения должны быть согласованы с медицинской организацией и компанией-производителем, так как могут повлиять на работу кабинета, стоимость эксплуатации и время сервисного простоя. Последовательность выполнения работ по монтажу оборудования может меняться, однако типовой порядок установки клетки Фарадея выглядит следующим образом:
• Подготовка помещения для установки клетки Фарадея:
— демонтаж (при наличии) труб и коммуникаций;
— внутренняя отделка других помещений (комнаты управления, технической);
— перенос (при наличии) высоковольтных кабелей, идущих вдоль/над клеткой;
— подготовка монтажного проема в помещении.
• Монтаж пола и стен, а также монтажного проема в клетке.
• Установка магнита.
• Завершение работ по монтажу клетки.
Порядок работ следует согласовать со всеми исполнителями на этапе проектирования, так как проведение большинства из них невозможно при включенном магнитном поле.
3. Смотровое окно. Смотровое окно в комнате исследования должно обеспечивать беспрепятственный обзор пациента. В случае установки МР-системы под углом к смотровому окну требуется предусмотреть в проекте МР-совместимую видеокамеру для наблюдения за пациентом.
4. Дверь в процедурную. Дверь в процедурную должна открываться наружу для обеспечения возможности открытия при квенче. Исключением является использование клапана, обеспечивающего выравнивание давления. Размещение данного клапана должно быть обозначено в проекте.
В связи с необходимостью контроля доступа в кабинет МРТ зона III должна быть оборудована дверью с замком. При этом должны быть выполнены следующие требования:
- возможность автоматического (по сигналу пожарной автоматики), дистанционного (из помещения пожарного поста) и ручного открывания дверей;
- переключение на ручное управление с возможностью блокировки в открытом состоянии для беспрепятственного выхода на путь эвакуации;
- способ открывания дверей должен быть легкодоступен и четко обозначен.
5. Вывод медицинских газов. Использование медицинских газов в кабинете МРТ может включать (но не ограничиваться) подводом кислорода, азота и других газов в процедурную, и определяется спецификой конкретной медицинской организации. Также следует учитывать необходимость подвода вакуума для некоторых типов МРТ совместимого дополнительного оборудования (например, аппарата искусственной вентиляции легких).
В связи с тем, что отключение сверхпроводящего магнита - длительный и ресурсоемкий процесс, вывод медицинских газов следует предусмотреть еще на этапе проектирования кабинета. При этом осуществляются модификация клетки Фарадея, установка дополнительных фильтров и разводка газовых линий в процедурной.
6. Вывод квенч-трубы. Квенч - процесс выброса низкотемпературного газообразного гелия из системы охлаждения сверхпроводникового магнита. Он может произойти из-за неисправности или при аварийном отключении магнита нажатием соответствующей кнопки - «квенч - кнопки». При этом происходит быстрое (порядка 20 С) повышение температуры гелия, преобразование его из жидкого состояния в газообразное и, как следствие, - резкое увеличение его объема и выброс из «бочки магнита» в трубу выброса гелия. При этом часть газообразного гелия заполняет процедурную, что приводит к охлаждению предметов вблизи магнита, образованию дымки, вытеснению воздуха из процедурной.
Для обеспечения безопасности при квенче, кабинет МРТ оснащается аварийным газоотводным каналом на улицу. Ошибки в проектировании данного канала могут привести к следующим последствиям:
- причинение вреда здоровью в результате выброса гелия (асфиксия
вследствие снижения парциального давления кислорода и переохлаждение) - при
отсутствии необходимых ограждений и предупреждающих знаков вблизи вывода;
- повреждение оборудования (вплоть до критических, таких как разрыв бочки и повреждение здания) - при неправильном монтаже канала.
Вывод газоотводного канала должен соответствовать следующим требованиям:
- вывод должен быть направлен вниз. Длина последнего участка канала - не менее двух диаметров канала;
- расстояние от вывода до ближайшего объекта - не менее 1 м. Следует учесть возможность образования снежного покрова под выводом;
- объекты, находящиеся в радиусе 3 м от вывода, должны быть защищены от воздействия холодного гелия;
- в радиусе 6 метров от вывода не должно находиться людей во избежание обморожения или удушья вследствие снижения содержания кислорода в воздухе -следует установить ограждения;
- над выводом и в радиусе 3 м от него не должно быть входа вентиляции.
Производитель аппарата может предъявлять более строгие требования к
ограничению вывода газоотводного канала.
7. Работы после включения магнита. Монтажные работы могут выполняться разными независимыми организациями. Следствием такого разделения часто является изменение последовательности выполнения работ, корректировка графиков и пр. Важно отметить, что после установки сверхпроводящего магнита и проведения работ по шиммированию (компенсации неоднородности поля) перечень допустимых манипуляций в кабинете МРТ крайне ограничен:
- допускается монтаж ограждающих конструкций из пластика или дерева
без применения тяжелой техники;
- могут быть проведены замеры электромагнитных полей и РЧ-помех (за исключением замеров в непосредственной близости от аппарата).
Работы, связанные с изменением количества ферромагнитных материалов вблизи томографа, могут быть проведены только после снятия магнитного поля. Однако его восстановление - длительный и дорогостоящий процесс, а в данном случае вероятным исходом является невозможность компенсации неоднородности поля и, как следствие, полная невозможность восстановления работы аппарата.
8. Проектирование защиты от ИИИ. Возьмем проектную мощность эквивалентной дозы для персонала группы А, находящегося в помещениях постоянного пребывания рядом с источником излучения:
Ы"нред = 5,7мк3/ ч .
Источником излучения является кобальт-60, источник принимаем точечным. Для данного источника гамма - постоянная Кг равна :
Кг = 12,853р х см2/ ч х мКю;
Активность препарата равна А=3 Кю; расстояние от источника возьмем как расстояние до ближайшей стены в помещении 5,7м * 4 м, с учетом того, что аппарат стоит ровно в центре г=2,8 м. энергию источника примем равную W=1 МэВ. Для такой энергии линейный коэффициент ослабления в свинце составляет Е=0,79. Тогда расчет толщины стен из свинцовых пластин будет выглядеть следующим образом:
Щр = 570 х10 "6 = 5,7 х10 "4 р / ч
„ К х А 12,853 х 3000 Л _ ,
= —— = —^---= 0,49 р / ч
г2 2,802
Мпред х = е
N.
