西門子SPECT儀器運(yùn)動(dòng)故障的分析與維修

王淵愷 張光明 劉從進(jìn) 朱匯慶 劉興黨

近年來(lái)SPECT儀器飛速發(fā)展。SPECT儀器可分為軟件與硬件兩大系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)由探頭、電子線路、機(jī)架、檢查床、計(jì)算機(jī)組成；軟件系統(tǒng)由采集、校正、傳輸、圖像處理、存儲(chǔ)與顯示軟件組成。本院使用西門子E.CAM SPECT（雙探頭Ex.Base型），2001年購(gòu)買并裝機(jī)，其機(jī)房部分組件按機(jī)器供電方式分為“motion、camera、computer、ECG”四部分，分別有開關(guān)控制通斷。其中“motion”是負(fù)責(zé)機(jī)架、檢查床、探頭等運(yùn)動(dòng)；“camera”是負(fù)責(zé)探頭數(shù)據(jù)的采集；“computer”是負(fù)責(zé)SNAC系統(tǒng)所在電腦，控制數(shù)據(jù)傳輸、處理，并監(jiān)控運(yùn)動(dòng)、采集等命令的執(zhí)行，是SPECT儀器機(jī)房部分的控制臺(tái)；“ECG”是負(fù)責(zé)心電門控組件。隨著儀器使用年份的增加，頻繁出現(xiàn)各種儀器故障，對(duì)儀器進(jìn)行定期保養(yǎng)與維護(hù)是十分必要的。

“computer”核心組件備份數(shù)據(jù)需要西門子工程師指導(dǎo)；“camera”通過(guò)日常質(zhì)控監(jiān)測(cè)其情況；“motion”定期對(duì)其主要軸承部分加注輪滑油；“ECG”定期檢測(cè)其示波頻率（屬于國(guó)家強(qiáng)檢）。其中“motion、camera”的故障最為常見，在多年的核醫(yī)學(xué)工作過(guò)程中，遇到十幾種不同情況的“motion”故障現(xiàn)象，結(jié)合日常工作和文獻(xiàn)中的維修經(jīng)驗(yàn)[1-8]，針對(duì)幾種常見的故障進(jìn)行系統(tǒng)研究分析，并總結(jié)故障維修方法。

1 運(yùn)動(dòng)（motion）組件的工作原理

西門子SPECT儀器主要電動(dòng)運(yùn)動(dòng)一共有7根軸分別為探頭1升降、探頭2升降、機(jī)架（Gantry）左右移動(dòng)、檢查床（Patient Handling System, PHS）進(jìn)出、檢查床升降、后床（Rear Patient Bed）升降、探頭旋轉(zhuǎn)。更換準(zhǔn)直器、探頭變角與改變探頭傾斜角需要供電才可進(jìn)行，但檢查床進(jìn)出可以通過(guò)人工推拉實(shí)現(xiàn)。SPECT機(jī)柜內(nèi)控制運(yùn)動(dòng)的線路板統(tǒng)稱為MEB（Motion Electronics Base），其背板（MEB Backplane）上有6塊縱向插放的控制板。從右往左數(shù)，第一塊為運(yùn)動(dòng)電源控制板，第六塊為軟件控制板，第二塊為控制探頭旋轉(zhuǎn)的放大控制器板（Amplify Board），其余3塊結(jié)構(gòu)相同可互相替換的均為放大控制器板，放大控制器板控制前面所述的7個(gè)運(yùn)動(dòng)軸。當(dāng)儀器剛開機(jī)時(shí)，首先軟件控制板啟動(dòng)，當(dāng)自檢通過(guò)后啟動(dòng)其余5塊線路板與高壓風(fēng)扇，每塊線路板上均有指示燈，軟件控制板上面另有報(bào)錯(cuò)指示燈與重啟按鈕（當(dāng)探頭至機(jī)柜連接斷開進(jìn)入診斷模式時(shí)，報(bào)錯(cuò)指示燈會(huì)閃爍）。當(dāng)關(guān)閉“motion”電路時(shí)僅關(guān)閉運(yùn)動(dòng)電源控制板電源，當(dāng)運(yùn)動(dòng)電源控制板停止工作時(shí)所有電動(dòng)運(yùn)動(dòng)均暫停。

每個(gè)探頭內(nèi)均有一塊MED線路板（Motion Electronics Detector Board）控制探頭相關(guān)運(yùn)動(dòng)，并檢測(cè)其位置信息，檢查床與機(jī)架內(nèi)也有相關(guān)控制與檢測(cè)電子線路。

得到“home”命令時(shí)儀器會(huì)依次進(jìn)行檢測(cè)：軟件控制板、各線路板、觸碰保護(hù)（Touch Pad）檢測(cè)、探頭1升降、檢查床進(jìn)出、檢查床升降、后床升降、探頭旋轉(zhuǎn)、機(jī)架左右移動(dòng)、探頭2升降。

儀器操作者可以通過(guò)PPM（Patient Positioning Monitor）、手控盒（Hand Controllers）、前臺(tái)工作站（E.CAM）、緊急暫停按鈕操作儀器運(yùn)動(dòng)。另外儀器還可以通過(guò)觸碰保護(hù)、紅外探測(cè)器（New Light Rail）信息反饋在來(lái)控制。除開機(jī)時(shí)與“home”時(shí)儀器會(huì)自檢線路板信息外，儀器還會(huì)定期自動(dòng)檢測(cè)位置電位器與位置編碼器間信息是否匹配，檢測(cè)電子線路保護(hù)線路信息。

2 SPECT機(jī)柜內(nèi)故障

常表現(xiàn)為E63（Error63）故障代碼，7個(gè)運(yùn)動(dòng)軸中任意一個(gè)運(yùn)動(dòng)軸出現(xiàn)故障均會(huì)表現(xiàn)E63。其前驅(qū)癥狀往往表現(xiàn)為錯(cuò)誤代碼“M*”（M指“motion”常見有M64、M65、M66、M67等），可謂表現(xiàn)簡(jiǎn)單但原因眾多。當(dāng)儀器出現(xiàn)E63故障時(shí)首先運(yùn)動(dòng)電源控制板會(huì)自動(dòng)斷電保護(hù)，軟件控制板會(huì)在短時(shí)間內(nèi)自動(dòng)重啟并自檢，如果通過(guò)自檢運(yùn)動(dòng)電源控制板自動(dòng)恢復(fù)供電，如果有必要還會(huì)啟動(dòng)停止工作的放大控制器板，如果無(wú)法通過(guò)自檢，軟件控制板會(huì)亮紅色指示燈，且運(yùn)動(dòng)電源控制板不再啟動(dòng)。當(dāng)機(jī)柜內(nèi)6塊線路板出現(xiàn)故障時(shí)，其相應(yīng)的綠色指示燈會(huì)自動(dòng)熄滅，運(yùn)動(dòng)電源控制板由于內(nèi)含6個(gè)大電容，所以指示燈呈緩慢熄滅。

維修方法：觀察指示燈可以判斷機(jī)柜內(nèi)各控制板運(yùn)行狀態(tài)。放大控制器板熄滅代表哪組運(yùn)動(dòng)出錯(cuò)，重啟SPECT“motion”電源查看問(wèn)題是否修復(fù)，三塊相同的放大控制器板可以通過(guò)替換法判斷是否板子故障。再配合診斷模式下通過(guò)手控盒操作儀器，觀察儀器是否正常做出相應(yīng)運(yùn)動(dòng)動(dòng)作，判斷故障原因，比較自己前期診斷。如果出現(xiàn)一做某個(gè)運(yùn)動(dòng)儀器就停機(jī)，可以判斷是該組運(yùn)動(dòng)出錯(cuò)，下一步檢測(cè)該組運(yùn)動(dòng)的電子線路板；如果診斷模式下所有運(yùn)動(dòng)均終止，考慮機(jī)柜內(nèi)板子或電源故障；如果診斷模式下所有運(yùn)動(dòng)均正常，考慮運(yùn)動(dòng)電源控制板或MED線路板故障；如果問(wèn)題出現(xiàn)不規(guī)律，考慮相關(guān)控制板上連線或電容故障。特別是運(yùn)動(dòng)電源控制板上電容經(jīng)常容易損壞。如果線路板“打火”損壞或集成線路故障，需更換整塊線路板。

因各種故障引起儀器自動(dòng)保護(hù)時(shí)，運(yùn)動(dòng)軟件控制板或運(yùn)動(dòng)電源控制板在沒有正常啟動(dòng)的情況下，所有運(yùn)動(dòng)均會(huì)終止。另因?yàn)樗械目刂瓢灏卜旁诒嘲迳?，如果背板出錯(cuò)運(yùn)動(dòng)也會(huì)終止，但儀器問(wèn)題不僅僅是運(yùn)動(dòng)，還包括探頭信號(hào)等各個(gè)方面。

本科室儀器曾經(jīng)一次更換機(jī)柜內(nèi)一套8塊控制板（MEB power sub system chassis）內(nèi)含2個(gè)電源轉(zhuǎn)換線路、2個(gè)風(fēng)扇等套件，這也不失為一種在應(yīng)急情況下解決問(wèn)題的手段。

3 探頭內(nèi)MED線路板或其他位置線路板故障

通過(guò)多次MED線路板故障，發(fā)現(xiàn)故障發(fā)生時(shí)SPECT機(jī)柜上運(yùn)動(dòng)電源控制板指示燈熄滅，如果打開探頭背殼，可以看到MED線路板上發(fā)光二極管示數(shù)（正常值為“06”）與原有值不同，常為“00”。MED線路板故障時(shí)，建議使用萬(wàn)用表檢測(cè)MED線路板上的AC/DC電源轉(zhuǎn)換電子元件（Power supply）內(nèi)阻，如果內(nèi)阻測(cè)量值呈不穩(wěn)定狀態(tài)或?yàn)?Ω，則此AC/DC 電源轉(zhuǎn)換電子元件故障。對(duì)于多次此元件出錯(cuò)，一般請(qǐng)西門子工程師直接更換壞掉的MED線路板，有一次需在緊急使用SPECT，只得自行更換深圳某廠生產(chǎn)的此元件（原廠元件是輸出5V/2A，替代品是用5V/3A代替），使用2年一直正常直到更換此MED線路板止。（注：探頭內(nèi)另有Power Supply線路板與MED線路板上的AC/DC電源轉(zhuǎn)換電子元件不能混淆。）

在每一個(gè)運(yùn)動(dòng)軸上都有電位器（Pot Assembly）與電位器支架（Pot Bracket），當(dāng)電位器與電位器支架故障時(shí)，會(huì)表現(xiàn)為單一運(yùn)動(dòng)軸無(wú)法工作，不影響其他運(yùn)動(dòng)軸的動(dòng)作，且進(jìn)入診斷模式也無(wú)法操作該軸運(yùn)動(dòng)，因此故障很容易區(qū)分。電位器與電位器支架故障往往是由設(shè)備老化導(dǎo)致，問(wèn)題出現(xiàn)是逐漸加重。平時(shí)可以檢測(cè)電子元件內(nèi)阻值，以便預(yù)防此類故障突發(fā)。

4 紅外探測(cè)器或觸碰保護(hù)故障

紅外探測(cè)器在每個(gè)探頭上均有左右兩組，每組探測(cè)器均有前后兩排，每排7個(gè)激光自發(fā)自收探測(cè)器（激光探測(cè)器）。每個(gè)探頭上兩排激光探測(cè)器位置上下一一對(duì)應(yīng)，但左右兩組激光探測(cè)器間位置相互間隔（每個(gè)探頭上分布28個(gè)激光探測(cè)器）。在進(jìn)行探頭自動(dòng)貼近運(yùn)動(dòng)時(shí)，前排激光探測(cè)器控制探頭貼近，當(dāng)激光探測(cè)器沒有感應(yīng)到物體時(shí)探頭貼近運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)到物體時(shí)探頭停止運(yùn)動(dòng)；后排激光探測(cè)器控制探頭背離，當(dāng)激光探測(cè)器感應(yīng)到物體時(shí)探頭背離運(yùn)動(dòng)，沒有感應(yīng)到物體時(shí)探頭停止運(yùn)動(dòng)；背離運(yùn)動(dòng)優(yōu)先貼近運(yùn)動(dòng)優(yōu)先停止運(yùn)動(dòng)的指令。當(dāng)后排紅外激光探測(cè)器一直檢測(cè)到物體時(shí)，探頭會(huì)做背離運(yùn)動(dòng)直到超出運(yùn)動(dòng)臨界值而報(bào)錯(cuò)，當(dāng)前排紅外激光探測(cè)器無(wú)法接收到物體信號(hào)時(shí)，探頭會(huì)做貼近運(yùn)動(dòng)到達(dá)臨界值后探頭自動(dòng)停止但不會(huì)報(bào)錯(cuò)。

觸碰保護(hù)分為準(zhǔn)直器上兩組與C Frame上兩組，當(dāng)觸碰保護(hù)短路時(shí)，儀器會(huì)誤認(rèn)為“探頭上有病人”從而終止自動(dòng)運(yùn)動(dòng)，但是仍然可以通過(guò)手控盒來(lái)控制運(yùn)動(dòng)；當(dāng)觸碰保護(hù)斷路時(shí)，儀器無(wú)法完成觸碰保護(hù)自檢，這樣探頭自動(dòng)貼近運(yùn)動(dòng)無(wú)法進(jìn)行，也無(wú)法執(zhí)行更換準(zhǔn)直器命令，但不涉及探頭自動(dòng)貼近的運(yùn)動(dòng)不受影響。

5 其他故障

踏腳(Docker Foot、Docker Foot Cover)有兩個(gè)，當(dāng)出現(xiàn)斷路故障時(shí)所有運(yùn)動(dòng)均會(huì)終止。當(dāng)做運(yùn)動(dòng)時(shí)，儀器PPM上會(huì)有“檢查床沒有固定，注意踏腳情況”的提示，由于工作中平凡更換準(zhǔn)直器會(huì)導(dǎo)致踏腳松動(dòng)，需要注意旋緊固定螺絲。

傾斜角（Caudal Tilt）通過(guò)觸控線路控制通斷，由于排線設(shè)計(jì)不良，連線極易氧化，且易被探頭外殼壓斷。當(dāng)斷路時(shí)可以通過(guò)2Ω電阻短接線路，或自行接一路小開關(guān)控制。

更換準(zhǔn)直器故障，當(dāng)更換準(zhǔn)直器時(shí)自動(dòng)命令無(wú)法進(jìn)行時(shí)，可以嘗試在e.soft工作站上進(jìn)入工程師后臺(tái)使用后臺(tái)命令操作。手動(dòng)更換準(zhǔn)直器方法：使用MED線路板上控制按鈕“5”進(jìn)入診斷模式，短接傾斜角觸控線路，此時(shí)MED線路板通過(guò)控制按鈕“6”在“0位”或“1位”來(lái)進(jìn)行準(zhǔn)直器安裝或卸載命令。

探頭成角故障，當(dāng)探頭在76o、90o、180o之間轉(zhuǎn)換時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)無(wú)法達(dá)到預(yù)設(shè)角度的情況。只需手動(dòng)搖晃探頭，聽到位置正常發(fā)出的聲響后，再選擇PPM上“Continue”即可。

風(fēng)扇故障，在儀器機(jī)柜與探頭中均有風(fēng)扇若干，當(dāng)風(fēng)扇故障時(shí)儀器（線路板）溫度會(huì)不斷升高，直到超出預(yù)設(shè)值而使設(shè)備當(dāng)機(jī)。表現(xiàn)為長(zhǎng)開機(jī)以后當(dāng)機(jī)，當(dāng)風(fēng)扇停轉(zhuǎn)時(shí)過(guò)高的溫度會(huì)減少設(shè)備使用壽命。

指令（參數(shù)）丟失故障，屬于軟件故障。當(dāng)執(zhí)行“home”命令、更換準(zhǔn)直器、自動(dòng)升降床等指令失效時(shí)，有時(shí)也考慮是指令（參數(shù)）丟失造成的，只需通過(guò)SNAC重寫指令即可。

SPECT是進(jìn)口設(shè)備結(jié)構(gòu)雖復(fù)雜，但所用配件都符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)，很容易通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或物流采購(gòu)。前文提到的電容、AC/DC 電源轉(zhuǎn)換電子元件、定位器、激光探測(cè)器、風(fēng)扇等均可以買到。在專業(yè)工程師無(wú)法及時(shí)到達(dá)時(shí)，可以自行更換零件解決問(wèn)題，也可以在發(fā)現(xiàn)具體問(wèn)題后咨詢工程師，以便更快的解決問(wèn)題。在自行維修設(shè)備前因自備相應(yīng)工具，建議帶一幅絕緣手套減少靜電發(fā)生的幾率，使用一臺(tái)數(shù)碼照相機(jī)拍攝關(guān)鍵照片方便在維修前后比較。SPECT經(jīng)過(guò)十余年的臨床應(yīng)用，對(duì)工作原理充分的了解，對(duì)其維修也掌握了豐富的經(jīng)驗(yàn)。在平時(shí)使用的過(guò)程中做到每日清潔儀器表面，并定期保養(yǎng)儀器，在使用設(shè)備時(shí)應(yīng)細(xì)心，這樣不僅能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，也能更好的保證日常工作，這對(duì)延長(zhǎng)機(jī)器使用壽命，提高工作效率很有幫助。當(dāng)然如果沒有一定的電學(xué)、設(shè)備學(xué)知識(shí)還是建議及時(shí)聯(lián)系專業(yè)工程師來(lái)維修設(shè)備。維修[J].中國(guó)醫(yī)療器械雜志,2005,29(2):151-152.

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