西門子多層螺旋CT計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理及故障實(shí)例分析

田君鵬　陳　浩　黃加順　嚴(yán)　潭*

作者簡介

田君鵬，男，（1979- ），本科學(xué)歷，工程師。解放軍第175醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程科，從事醫(yī)療設(shè)備管理與維修工作。

西門子多層螺旋CT計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理及故障實(shí)例分析

田君鵬①陳浩①黃加順①嚴(yán)潭①*

作者簡介

田君鵬，男，（1979- ），本科學(xué)歷，工程師。解放軍第175醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程科，從事醫(yī)療設(shè)備管理與維修工作。

螺旋CT；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；醫(yī)療設(shè)備維修

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在醫(yī)療設(shè)備尤其是大型醫(yī)療設(shè)備中扮演著“大腦”的角色，其功能越來越強(qiáng)大［1-2］。

1　CT的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概要

西門子多層螺旋CT的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要由圖像控制系統(tǒng)（image control system，ICS）、圖像重建系統(tǒng)（image reconstruction system，IRS）、顯示器、鼠標(biāo)及鍵盤等組成。不同型號(hào)的CT各部分的組成稍有差異。在醫(yī)院配備的CT中西門子Sensation 4型1臺(tái)，Biograph 16 PET-CT型1臺(tái)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在多層螺旋CT中主要完成4方面的功能。

（1）控制整個(gè)CT機(jī)系統(tǒng)。當(dāng)選用適當(dāng)?shù)膾呙鑵?shù)啟動(dòng)掃描后程序在計(jì)算機(jī)的控制下運(yùn)行。計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)并安排掃描期間內(nèi)發(fā)生的各種事件，包括X射線管和探測器在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間開關(guān)、數(shù)據(jù)的傳遞、系統(tǒng)操作的監(jiān)控、執(zhí)行病床及機(jī)架的操作等［3］。

（2）數(shù)據(jù)的處理。包括對(duì)原始數(shù)據(jù)的接受、數(shù)據(jù)的預(yù)處理、圖像的重建以及圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)等。

（3）顯示功能。將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成灰度編碼，在顯示器上顯示。

（4）其他功能。故障診斷和分析等。

2　故障分析與檢修案例

2.1Sensation 4 CT顯示卡故障案例

（1）故障現(xiàn)象。顯示器顯示的圖像不正常，亮度低，對(duì)比度差；有明顯的拖尾現(xiàn)象。CT在冷機(jī)的狀態(tài)下開機(jī)正常，運(yùn)行一段時(shí)間后故障出現(xiàn)。

（2）故障分析。CT顯示圖像是通過ICS上的顯卡，顯示圖像信息，與普通的PC一樣。因?yàn)獒t(yī)院CT配有副臺(tái)，副臺(tái)計(jì)算機(jī)的配置和ICS的配置基本一樣，可以互換。該例故障主要是判斷顯卡或顯示器的故障?；Q了ICS和副臺(tái)的顯示器，故障現(xiàn)象不變。確定是ICS顯卡的問題。拆開機(jī)箱后，發(fā)現(xiàn)顯卡的積塵很多，導(dǎo)致顯卡的散熱風(fēng)扇已經(jīng)卡死并且燒毀，故在冷機(jī)狀態(tài)下可正常，而運(yùn)行一段時(shí)間后出現(xiàn)故障［4-5］。

（3）故障處理。更換顯卡的散熱風(fēng)扇后故障排除。

2.2Biograph 16 PET-CT CT圖像重建故障案例

（1）故障現(xiàn)象。故障出現(xiàn)時(shí)，ICS報(bào)錯(cuò)：fatal error in image reconstruction system，please shutdown，switch off and restart system，重新啟動(dòng)后故障消失。故障出現(xiàn)的頻率呈逐漸頻繁的趨勢(shì)，已無法正常工作。

（2）故障分析。Biograph 16 PET-CT的CT部分計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和Sensation 4CT有所不同。其IRS部分是由4臺(tái)計(jì)算機(jī)組成，分別是IRSAQP、IRSTCR、IRSREC1及IRSREC2。原始圖像數(shù)據(jù)由機(jī)架通過光纖傳輸給IRSAQP，IRSAQP負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)和協(xié)調(diào)IRS的工作。IRSAQP將接收到的數(shù)據(jù)傳送給IRSTCR，完成原始數(shù)據(jù)的預(yù)處理工作，主要是糾正掃描過程中電路參數(shù)的漂移、劑量的變化等影響圖像重建的因素［6］。經(jīng)過預(yù)處理的數(shù)據(jù)分別傳送至IRSREC1和IRSREC2完成圖像的重建。重建完的圖像數(shù)據(jù)傳送給IRSTCR，由IRSTCR傳送給ICS。這例故障出現(xiàn)時(shí)，首先排除機(jī)架和IRS之間通訊、IRS和ICS之間通訊的問題。故障應(yīng)該是在IRS本身。最初認(rèn)為是接觸不良的問題，將IRS的數(shù)臺(tái)計(jì)算機(jī)接口都重新插拔一遍，故障仍然呈現(xiàn)日漸增多的趨勢(shì)。由于IRS的計(jì)算機(jī)柜不在控制室，最終發(fā)現(xiàn)故障的原因：在ICS報(bào)錯(cuò)之前，IRS的IRSREC1計(jì)算機(jī)有重新啟動(dòng)的情況［7］。

（3）故障處理。由于IRSREC1計(jì)算機(jī)不正常的重新啟動(dòng)情況，使IRS整個(gè)數(shù)據(jù)處理的協(xié)調(diào)出問題，導(dǎo)致故障的產(chǎn)生。將IRSREC1計(jì)算機(jī)和系統(tǒng)完全分離，用最小系統(tǒng)的辦法，逐步去掉或更換內(nèi)存、網(wǎng)卡、光驅(qū)、軟驅(qū)和圖像重建卡。同時(shí)發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的+5 vsb電源不穩(wěn)定。正常為5 V，有時(shí)低至3 V。更換電源模塊后故障排除。

2.3Sensation 4 CT圖像重建故障案例

（1）故障現(xiàn)象。機(jī)器的掃描正常，掃描時(shí)在圖像預(yù)覽窗中的顯示正常。當(dāng)將圖像調(diào)入瀏覽器中顯示時(shí)，有時(shí)圖像中間出現(xiàn)數(shù)行的暗帶，或是將2名患者的圖像莫名其妙的拼接在一起。故障出現(xiàn)的頻率呈增多的趨勢(shì)，每日1～2次，基本每名患者圖像均不正常。

（2）故障分析。Sensation 4 CT圖像重建過程，主要是IRS為1臺(tái)計(jì)算機(jī)，完成圖像重建的過程。故障原因有軟件的問題、ICS的問題和IRS的問題。重建數(shù)據(jù)庫，故障現(xiàn)象不變，排除了軟件的問題。從圖像在預(yù)覽的時(shí)候是正常的，根據(jù)整個(gè)數(shù)據(jù)的處理流程，判斷IRS的工作是正常的。IRS處理好的圖像數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)線傳送給ICS，存儲(chǔ)在ICS的硬盤上［8］。可能是由于數(shù)據(jù)線、硬盤及主板接觸不良導(dǎo)致故障的產(chǎn)生。對(duì)ICS進(jìn)行除塵處理、重新插拔，故障仍然出現(xiàn)，但出現(xiàn)的頻率有所降低，從而排除了接觸不良的問題。

（3）故障處理。焦點(diǎn)最后集中在硬盤上。ICS的硬盤安裝有系統(tǒng)，同時(shí)存有圖像數(shù)據(jù)。購買相同型號(hào)的硬盤更換后，重新安裝系統(tǒng)，排除了故障。故障的原因是由于硬盤的磁頭讀寫不正常導(dǎo)致。

3　小結(jié)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，硬件軟件化的趨勢(shì)更加明顯，軟硬件的結(jié)合更加緊密。多層螺旋CT計(jì)算機(jī)系統(tǒng)故障導(dǎo)致的故障現(xiàn)象是多種多樣的，故障的表現(xiàn)方式更具有迷惑性［9-10］。要處理好故障，需要了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在CT中完成的功能，了解計(jì)算機(jī)對(duì)CT的控制和對(duì)數(shù)據(jù)的處理過程，方能結(jié)合具體的故障現(xiàn)象，深入分析，抓住故障的本質(zhì)排除故障。

［1］王萍.西門子Definition As CT機(jī)故障檢修一例［J］.醫(yī)療裝備，2013，26（3）：19.

［2］耿西亮，劉建軍，王時(shí)慶，等.西門子SOMATOM DEFINITION雙源CT機(jī)2例故障分析與檢修［J］.醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2010，31（4）：427-428.

［3］陳平康.CT維修經(jīng)驗(yàn)總結(jié)［J］.中國醫(yī)藥指南，2012，10（17）：678-679.

［4］何賢國.電路原理［M］.長沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2011：4.

［5］吳恩慧.醫(yī)學(xué)影像診斷學(xué)［M］.北京：人民衛(wèi)生出版社，2002：6.

［6］石明國.現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像技術(shù)學(xué)［M］.西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，2007.

［7］余曉鍔，盧廣文.CT設(shè)備原理、結(jié)構(gòu)與質(zhì)量保證［M］.北京：科學(xué)出版社，2005.

［8］王鳴鵬.CT檢查技術(shù)學(xué)［M］.上海：上海復(fù)旦大學(xué)出版社，2004.

［9］任栓群.Somatom sensation 4CT的一點(diǎn)維修體會(huì)［J］.中國醫(yī)學(xué)裝備，2006，3（2）：51-52.

［10］徐勇.GE16排螺旋CT典型故障案例分析［J］.中國醫(yī)學(xué)裝備，2015，12（11）：125-127.

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.10.042

1672-8270（2016）10-0143-02

R197.39

B

2016-01-24

①解放軍第175醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程科 福建 漳州 363000

yantan@139.com