7月中旬,某医院一台处于维修或待机状态的MRI设备突发失超,液氦急剧气化,并导致结构性爆裂,引发机体焊接处开裂,产生巨大冲击波致现场损毁严重。此事件警示全国医疗机构,针对高价值、高风险的大型医疗设备的日常安全管理与定期深度维护至关重要。


根据《民法典》和《医疗器械监督管理条例》,医疗机构和设备厂商需共同承担产品缺陷责任。若设备存在设计或制造缺陷,厂商需承担主要责任;若医院未按规定维护或操作不当,医院需承担相应责任。
根据《医疗器械不良事件监测和再评价管理办法》,医疗机构需在事件发生后24小时内向药品监督管理部门报告。

核心作用与超导原理
高场强MRI依赖超导线圈产生强磁场,超导状态下线圈无电阻、无电流不产热;若出现电流抵抗,电能会依欧姆法则转为热能导致能量削弱。
材料选择与超导条件
超导线圈主流材料为铌钛合金(外覆绝缘层),需在约9K温度下实现超导状态,通过4.2K的液氦冷却至-269℃,使线圈电阻接近零。
导线生产与质量控制
生产超导线圈导线时,需要将复合材料合金锭拉伸成线状,数千米导线两端性能不均,仅能用中段来降低不良品率。但仍无法绝对避免断线、杂质混入等问题。
低温下的材料特性
绝对零度附近金属比热极小,铌钛合金此状态比热仅为常温1/700,极小热扰即可导致温度升高。
制冷系统,其包括:氦压缩机,水冷机组、制冷头三部分。
配电箱三相变压器供电给水冷机将自来水降温,经水管给供电的氦气压缩机降温,其中水冷机有两压缩机交替用制冷剂给自来水降温。
氦气压缩机预充氦气(压力值达200psi,工作时300psi波动),给制冷头供电并通氦气形成循环,使制冷头的温度越来越低。
氦气压缩时变热,经水冷散热后入冷头膨胀吸热,循环使冷头周围空气成液态,维持超导线圈状态。


超导体需在极低温度(如液氦环境4.2K,约-269℃)下维持超导态。当超导线圈局部温度升高超过临界值,电阻突然产生,电流通过时释放大量热量,引发链式反应使整个线圈失去超导性,同时液氦急剧气化、磁场迅速消失。

磁体结构和线圈组份、超导材料性能不稳定、磁体超低温环境被破坏以及人为因素等
被动失超
励磁操作不当
励磁过程中充磁电流超过额定值或增速过快,导致超导线圈承受径向和轴向的电磁挤压,使浸渍在线圈之间的环氧树脂局部开裂,产生变形能转为热能触发失超。
超导材料不稳定
超导材料性能波动,如首次励磁时材料未达稳定状态,可能直接导致失超。
液氦灌注失误
灌注液氦时速度过快,或输液管未预冷至4.2K,就插入磁体输液孔,引发杜瓦容器内液氦剧烈沸腾、气化喷发,破坏超导环境。
液氦液位不足
杜瓦容器内液氦液面低于安全阈值(常见的氦气压力范围为10kpa至100kpa之间,具体压力范围会因所检测的装置不同而异),直接导致线圈无法维持超低温环境。
真空隔热层失效
磁体杜瓦容器的真空隔温层被破坏(如密封失效或物理损伤),外部热量侵入,使液氦快速挥发,超导环境崩溃。
人为操作失误
补充液氦时方法不当,如未按规范操作,可能导致局部温度变化或压力异常,触发失超。
主动失超(专业人员可操作)
医疗紧急
当患者被卡入设备、意外带入铁磁性物体或其他危及生命的状况时,主动触发失超可立即消除磁场,防止热烧伤或抛射物伤害。


紧急情况
当发生火灾、地震或高温风险时,主动失超可快速降低磁场强度,避免磁场加剧火势或引起设备爆炸。
设备维护
进行重大维修、升级、拆除或报废时,工程师会主动触发失超,以安全地释放磁体中的磁场能量,避免在操作过程中因磁场存在而引发危险。
技术故障
当出现冷却系统故障、电源中断或传感器异常等硬件问题时,主动失超作为应急措施,防止超导态失控导致的设备永久损坏。
若有铁磁性物体吸附在磁体上,切勿启动失超,失超可能无法移除物体,还会导致氦气损耗、系统损坏。
应联系制造商或专业人员,通过降场(缓慢降低磁场)的方式安全移除物体。
失超管若堵塞或断开,失超时氦气可能在室内积聚,置换氧气导致窒息风险。
需立即联系专业人员修复失超管,确保排气系统安全后再进行任何操作。

失超按钮仅在紧急情况(如火灾、人员被困)时使用,日常操作中严禁误触。
按钮通常有护盖,需严格管理,防止无关人员误操作。

首要任务:发现失超(巨响、白烟),立即有序疏散,优先助患者撤离,全员撤出后封场设警示。
关键操作:设备紧急处置,失超液氦流失后,按规停冷冻机压缩机,速断设备及辅助电源并防触电。
内外沟通:失超后速通报,依预建机制统一口径防止恐慌,避免误解与信息同步
环境恢复与监测:断电源后立即开启通风排氦防止缺氧,持续监测氧浓度>18%方可返回,查室外失超管周边禁停留,防氦气低温高压致命。
事件报告与资源协调:速向管理层报失超详情(时间、地点、原因等),管理层协调资源支应急,制定后续措施。
患者管理与安抚:向受影响患者清晰释情况及应对措施以安抚情绪,为未完成检查者重新预约检查时间。
设备检查与评估

维修与恢复


1.MRI技师及值班人员每日坚持记录水冷系统的各种技术参数,包括液氦压力、液氦容量、氦压机压力、氦压机水冷温度。
2.液氦压力设定为4 psi:若压力超出(3.8-4.5 psi)范围则表明故障。液氦容量应大于60%,50%是极限值,低于应及时加液氦,否则有失超的可能;正常情况下每季度消耗液氦0.2%左右。
3.当遇停电及水冷机、氦压机、冷头故障时液氦挥发加剧,此时要及时维修,否则有失超的危险!
4.需定期用水冲洗水冷机组内的过滤网,尤其在初春杨花时节以及风沙天气时,极易造成因过滤网堵塞而导致水冷停机。注意室外机组过滤网是否有堵塞,及时清洗。
5.磁体上方各排气管路应保持畅通,以避免杜瓦容器内压力升高而导致失超;各输液管口应密封完好,发现结冰要立即处理。通向室外的失超管应有防尘措施。并每月定期清理,防止堵寒。
6.紧急失超开关的管理:紧急失超开关仅用于地震、火灾和严重危及病人生命等突发事件。