磁導航心血管介入系統的磁場安全

胡益斌

南京醫科大學第一附屬醫院 臨床醫學工程處，江蘇 南京 210029

磁導航心血管介入系統的磁場安全

胡益斌

南京醫科大學第一附屬醫院 臨床醫學工程處，江蘇 南京 210029

目的 解決磁導航心血管介入系統磁場輻射的問題。方法 根據磁場分布設立警戒線、標志牌；手術用附屬設備與磁體保持一定距離，必須靠近磁體的設備做防磁處理；對一些特殊病人，采取安全防范措施。結果 儀器設備工作正常，病人安全，手術順利。結論 利用磁導航技術做心血管介入手術時，必須采取安全防范措施，做好磁場安全。

磁導航系統；心血管造影；磁場安全；磁導管

德國SIEMENS公司和美國STEREOTAXIS公司聯合推出了一款現代化的心血管介入診治設備：Artis DFC MN磁導航心血管介入系統，它是目前用介入方法診治心血管疾病最先進的醫療設備，但是，磁導航系統中有兩個半球形永磁體，在一定的區域內存在強磁場。磁場屬于電磁輻射，其波長雖然較長但也有一定能量，可導致無屏蔽的儀器設備誤動作，能使心電、血壓等波形失真，對一些特殊病人，如裝有心臟起搏器等電子植入物或器械的病人會產生安全性問題，所以，在用磁導航技術做心血管介入手術時，磁場安全是每一個醫護和技術人員必須考慮和注意的問題，本文就磁導航心血管介入系統的基本原理、磁場引起的問題和如何采取安全防范措施進行了全面的探討。

1 系統結構及原理

1.1 系統結構

磁導航心血管介入系統由數字平板心血管造影系統和磁導航系統組成，數字平板心血管造影系統在結構和功能上與常用的心血管造影系統一樣，只是有些部件具有防磁作用，磁導航系統由兩個半球形磁體、磁導管推進器、控制裝置和計算機等組成。

1.2 工作原理

磁導航心血管介入系統是在數字平板心血管造影系統的基礎上，加上了磁導航技術，基本原理是利用磁場來引導導管的行進方向，并通過自動推進器使導管自動快速到達所需要的位置，打破了傳統的插管方式。兩個半球形磁體是永久性磁鐵，當在“導航”位置時，兩個磁體分別放置于導管床兩側，在病人胸腔內導管頭周圍產生大約一直徑為15 cm球形區域的磁場范圍，磁場強度為0.08 T[1]，用來控制磁導管的行進方向，當兩側的磁體旋轉時，在磁場范圍內可產生不同強度和方向的磁場力，使得其中的磁導管在不同的扭矩力的作用下，改變尖端的方向。導管的前進或后退由與之配套的自動推進系統完成，導管夾在推進系統的兩個齒輪中間，在控制室醫生用操縱桿來遙控導管的前進或后退，其前進或后退的距離由計算機控制。最終導管就按照醫生通過計算機設定的目標方向或靶點位置行進，整個系統可實現偏轉1°及前進或后退1 mm的精確定位[2]，手術結束后，兩個磁體旋轉90°到“駐留”位置，方便病人的上下。

2 機房磁場分布

磁導航系統的兩個半球形永久性磁體，每個磁體的頭部位置磁性最強，頭部表面的磁場強度為0.7 T，而磁體的尾部做過屏蔽處理，磁性相對較弱。磁體有兩個停放位置：駐留位（圖1）和導航位（圖2），在駐留位時，磁體的頭部偏離手術區，這時磁體的尾部及導管床兩側，磁場較弱，低于5G（高斯），即圖1中陰影區域，是磁場的安全區域，任何儀器設備均可安全使用，而在導航位時，磁體頭部周圍是強場區，越靠近磁體表面磁場越強，在兩個磁體的作用下，導管床中心（病人胸腔內）的磁場強度有0.08 T，經測試在磁體表面等中心1.8 m以內的區域，即圖2中陰影區域，儀器設備及器械都有可能受到磁場的影響。

圖1 駐留位

圖2 導航位

3 磁場引起的問題

3.1 對醫療儀器的干擾

近年來，塑料機箱、塑料部件或面板廣泛應用于醫療電子設備上，于是外界的電磁波很容易穿透外殼或面板，對儀器的正常工作產生干擾[3]。磁導航系統中的兩個永磁體，無論在駐留位還是導航位，磁場永遠存在，強磁場對一些手術中的輔助醫療儀器會產生嚴重影響，輕則使儀器有誤動作，重則儀器直接癱瘓，給手術帶來很大的麻煩。如除顫儀，醫生根據病人情況設定好能量值后，按下充電按鈕，無法充到預設值，或者充好了電后，按下放電按鈕，儀器沒有反應放不了電，這些都很有可能直接影響到病人的生命安全，帶來嚴重的后果；監護儀在強磁場的干擾下易出現心電波形失真或引起其他生命體征參數的改變，造成誤判；輸液泵在強磁場的干擾下有時也會毫無征兆地失靈。

3.2 對器械的影響

手術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定管理好，極易受到強磁場的吸引。輸送病人用的推床、推車、輪椅等也容易受到強磁場的吸引，產生安全隱患。

3.3 對手術病人的影響

有些病人之前做過其他手術或治療，體內或體外放置了一些器械，如心臟起搏器等，可能會受到強磁場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磁場的影響。

4 磁場安全的措施

4.1 對醫療儀器的防磁處理

在磁導航系統的機房中，因為磁場永遠存在，所以應根據磁場分布設立警戒線、標志牌，放置手術用附屬儀器時，應與磁體保持一定距離，放置在磁體表面等中心1.8 m以外的區域，避免在強磁場的范圍內。對必須靠近磁體的儀器要做防磁處理，如除顫儀，可以自制一個磁屏蔽體，屏蔽原理是利用屏蔽體的高導磁率、低磁阻特性對磁通所起的磁分路作用，從而削弱屏蔽體內部的磁場[4]。所用主材為硅鋼片，先用不銹鋼材料制作一個蓋板可活動的長方體支架，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，通風孔等要順著磁場方向分布。考慮到除顫儀等儀器的可移動性，可將磁屏蔽體放置在不銹鋼推車上。

4.2 對手術用器械的安全管理

磁導航心血管介入系統的導管室必須有嚴格的安全管理制度，操作人員時刻要記住磁場永遠存在，距離越近、物體越大、質量越重，磁力越強，應當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，顯著標明是磁性的或非磁性的，鐵磁器械或物品放置在安全區域，或者將其固定于特定區域，一些與手術關系不大的物品不要帶入機房（如手機、非數字手表、磁卡，打火機、電筒、鋼筆、鑰匙、發夾、小刀、金屬工具等）。物品不小心被吸住了，應戴上工作手套或其他防護品再想法去取，避免受傷，同時要考慮物品取下后滑脫并再度被吸住可能造成的危險。磁體外殼的磁場強度不均一，方向難以預測，不要移除玻璃纖維外殼，以免造成更大的麻煩，不能解決時要及時聯系維修人員。CRT顯示器的搶救設備不能進入機房，避免CRT顯示器受磁場的影響而損壞，必須用具有防磁性能的LCD顯示器搶救設備。

4.3 做好病人的磁場安全

病人進入磁導航心血管介入系統操作室之前，檢查輪椅或推床，確定是否是鐵磁性的，同時看是否有磁性氧氣鋼瓶，輸液架或其他類似潛在危險物品。將磁體復位于駐留位以方便病人上下，手術前對病人要做充分的了解，如病人裝有動脈瘤夾，要確認名稱，類型，型號及材質，確保該材質是非磁性的，裝有心臟起搏器或ICD的病人，要

3 結論

本實用新型血壓計在使用時跟普通血壓計的使用方法完全一致[6-7]，先由橡膠球向袖帶內的氣囊充氣，氣體再由氣囊進入水銀壺內，水銀在氣體的壓力下不斷進入玻璃管內，水銀壺內的水銀液面就不斷下降，塞子也隨之下降，當塞子下降至水銀壺的底部時，因為塞子的形狀與水銀壺的底部形狀相符，所以塞子就會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充氣，氣體也不會繼續進入玻璃管內，因此可以達到防止過量充氣而使水銀溢出玻璃管的缺陷[7]。本新型血壓計具有結構簡單、安全可靠，實用方便等特點。

[1] 任廣軍.計量檢定中水銀血壓計的正確使用及保養[J].科技信息,2011,(8):394.

[2] 岳樹勛.消滅血壓計的隱患[J].中華護理雜志,1984,(5):313-314.

[3] 周凱泉,宿富.自動充放氣血壓計[J].臨床麻醉學雜志,1987,(2):122.

[4] 王麗華.臺式血壓計常見故障維修和使用[J].醫療裝備,2011,(9):79-80.

[5] 韓溦,倪雪飛.正確處理水銀柱式血壓計常見問題及檢修方法[J].計量與測試技術2011,(8):58,60.

[6] 任沖.水銀血壓計汞柱分節、冒泡的簡易修復并兼顧環保的經驗[J].醫療裝備,2000,(5):30.

[7] 馮黎建.臺式血壓計上蓋防脫位裝置[J].中國醫療設備,2011,(12):110-112.

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