雙能X線骨密度儀故障維修3例

梁志強(qiáng)

鏡湖醫(yī)院 醫(yī)療設(shè)備科，澳門 999078

雙能X線骨密度儀故障維修3例

梁志強(qiáng)

鏡湖醫(yī)院 醫(yī)療設(shè)備科，澳門 999078

本文通過(guò)對(duì)GE Lunar DPX-NT雙能X線骨密度儀的工作原理進(jìn)行分析，介紹了3例故障維修過(guò)程。

雙能X線骨密度儀；球管故障；探測(cè)器故障；醫(yī)療設(shè)備維修

1 基本原理和構(gòu)成

1.1 DEXA的基本原理

雙能X線吸收技術(shù)（Dual Energy X-ray Absorbtiometry，DEXA），以其準(zhǔn)確度和精確度高、輻射劑量低、掃描時(shí)間短、調(diào)節(jié)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)廣泛地應(yīng)用于臨床，是目前公認(rèn)的診斷骨質(zhì)疏松的“金標(biāo)準(zhǔn)”。DEXA骨密度儀的輻射劑量低，作一次中軸檢測(cè)病人接受的輻射劑量一般在1～6 μSv，而一次胸部X光檢查大約在60 μSv[1]，天然本底輻射量每天約6 μSv[2]，DEXA檢測(cè)的輻射劑量遠(yuǎn)低于拍一次胸片的，也跟一天的天然本底輻射量接近，所以DEXA檢測(cè)的最大好處是可以通過(guò)很低的輻射劑量提供骨密度的數(shù)據(jù)和影像。DEXA的原理是使用兩種不同的X線能量，可讓儀器來(lái)記錄在兩種不同的X線能量下的衰減曲線；在低能量下，骨骼的衰減比軟組織的衰減程度要大一些，而在高能量時(shí)骨骼的衰減和軟組織的衰減程度是相當(dāng)?shù)?。因此，兩種形式的組織可以被區(qū)分出來(lái)；在x光光束路徑上的整體骨量除以骨的投射面積就產(chǎn)生了骨密度（BMD）。兩種不同能量的X線通過(guò)人體時(shí)，會(huì)因骨及軟組織等成分物質(zhì)的吸收（衰減）程度不同而得出不同的X線衰減率[3]，計(jì)算機(jī)再按公式轉(zhuǎn)換成骨礦含量數(shù)值及圖像。

1.2 GE LUNAR DPX-NT雙能X線骨密度儀的系統(tǒng)原理和構(gòu)成

GE LUNAR DPX-NT雙能X線骨密度儀由X線裝置、探測(cè)器、控制器、機(jī)械運(yùn)動(dòng)、電源、控制面板、掃描床及計(jì)算機(jī)等部分組成。

X線裝置為DEXA的核心部分，球管為固定陽(yáng)極，陽(yáng)極電流為1.5 mA，管電壓恒定76 kV，球管X射線一直恒定產(chǎn)生，通過(guò)鈰K-邊緣濾線器（Ce K-edge f lter）產(chǎn)生兩種能量光子峰，包括38 keV和高能為70 keV，鈰在80 kV，400 mg/cm2的物理特性可參考文獻(xiàn)[4]。

探測(cè)器使用閃爍材料（碘化鈉）將光子轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光，再轉(zhuǎn)成電脈沖，每一個(gè)光子產(chǎn)生一個(gè)脈沖，脈沖幅值與接收到的X線能量成正比，能量越高，幅度越大，低能量的約6～7 mV而高能量的為10 mV[5]。

掃描系統(tǒng)將探測(cè)器所接收的不同衰減信號(hào)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，可以分別給出被攝結(jié)構(gòu)中的骨或軟組織的單一成分的分布圖像，經(jīng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得出骨礦物質(zhì)含量[1]。

2 故障維修3例

2.1 故障一

2.1.1 故障現(xiàn)象

利用質(zhì)量保證（Quality Assurance，QA）校準(zhǔn)模塊作日常測(cè)試，在執(zhí)行校準(zhǔn)程序時(shí)，提示錯(cuò)誤，QA校準(zhǔn)失敗。

2.1.2 故障分析及處理

系統(tǒng)需要每隔24 h執(zhí)行一次QA校準(zhǔn)程序，利用QA校準(zhǔn)模塊替代骨骼和軟組織，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)完成，以保證達(dá)到最佳的精確度。QA校準(zhǔn)失敗，首先需要排除人為操作（如QA校準(zhǔn)模塊放置位置等）的錯(cuò)誤，反復(fù)進(jìn)行校準(zhǔn)，故障仍然出現(xiàn)，再檢查發(fā)現(xiàn)球管發(fā)出X線異常，機(jī)內(nèi)高壓電源模塊（HVPS）有電弧現(xiàn)象，該現(xiàn)象可由HVPS或球管引起，經(jīng)檢測(cè)HVPS正常，判斷故障主要由球管引起，更換新球管后，QA校準(zhǔn)通過(guò)，系統(tǒng)恢復(fù)正常，故障排除。

2.2 故障二

2.2.1 故障現(xiàn)象

在執(zhí)行校準(zhǔn)程序時(shí)，間歇出現(xiàn)QA校準(zhǔn)失敗。

2.2.2 故障分析及處理

由于系統(tǒng)出現(xiàn)的QA校準(zhǔn)失敗為間歇性，可排除探測(cè)器壞所引起，從其他部件入手，檢查球管運(yùn)作正常，射出X線正常，故問(wèn)題可能發(fā)生在X線接收部分或信號(hào)處理部分，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)供應(yīng)探測(cè)器的600 V的高壓包（P1B）[5]運(yùn)作不穩(wěn)定，使信號(hào)檢測(cè)不穩(wěn)定，更換P1B組件后運(yùn)作正常。

2.3 故障三

2.3.1 故障現(xiàn)象

在執(zhí)行校準(zhǔn)程序時(shí)，出現(xiàn)QA校準(zhǔn)失敗。

2.3.2 故障分析及處理

反復(fù)進(jìn)行校準(zhǔn)，故障仍然出現(xiàn)，檢查球管運(yùn)作正常，射出X線正常，問(wèn)題可能發(fā)生在X線接收部分或信號(hào)處理部分，檢查探測(cè)器的周邊輔助模塊及電路板未有發(fā)現(xiàn)異常，問(wèn)題可能在探測(cè)器本身，更換新探測(cè)器后，QA校準(zhǔn)通過(guò)，系統(tǒng)恢復(fù)正常。

3 小結(jié)

雙能X線骨密度儀是一種精密、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型醫(yī)療設(shè)備，熟練的操作及規(guī)范的使用尤為重要，定期保養(yǎng)可使設(shè)備運(yùn)行在穩(wěn)定狀態(tài)及減少故障。維修人員應(yīng)掌握設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理，便于分析、判斷故障原因。

[1] 王慧.NORLAND骨密度儀X射線源維修[J].中國(guó)醫(yī)療設(shè)備,2014, 29(2):138-140.

[2] 潘自強(qiáng).我國(guó)天然輻射水平和控制中一些問(wèn)題的討論[J].輻射防護(hù),2001,21(5):257-268.

[3] Pietrobelli A,Formica C,Wang Z,et al.Dual-energy X-ray absorptiometry body composition model: review of physical concepts[J].Am J Physiol,1997,271(6 Pt 1):E941-E951.

[4] 董偉風(fēng),齊保全.雙能X線骨密度儀工作原理、使用和維護(hù)[J].影像技術(shù),2015,(3):61-62.

[5] 張影.Lunar iDXA雙能X線骨密度儀的工作原理和維修兩例[J].中國(guó)醫(yī)療設(shè)備,2015,30(2):151-153.

Three Cases of Troubleshooting for Dual Energy X-Ray Bone Densitometer

LIANG Zhi-qiang
Department of Medical Equipment, Kiang Wu Hospital, Macao 999078, China

R197.39; TH774

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.10.057

1674-1633(2016)10-0168-02

2015-11-05

2015-11-17

作者郵箱：kwmedical@gmail.com