冷卻系統(tǒng)導(dǎo)致磁共振故障分析及維修

席建寧

（徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院影像科 江蘇 徐州 221000）

磁共振冷卻系統(tǒng)主要是兩大部件，一個(gè)是精密空調(diào)，一個(gè)是冷水機(jī)。精密空調(diào)負(fù)責(zé)設(shè)備間及磁體間（個(gè)別醫(yī)院也負(fù)責(zé)操作間）的環(huán)境溫度及干濕度。冷水機(jī)是負(fù)責(zé)將磁共振產(chǎn)熱量大的大功率器件制冷的最終設(shè)備。這些大功率器件包括梯度放大器、梯度線圈、氦壓縮機(jī)、射頻放大器等等。冷水機(jī)制冷工作又分兩種情況，各個(gè)磁共振生產(chǎn)廠家早期產(chǎn)品都是第一種方式，即冷水機(jī)直接給各個(gè)大功率器件制冷，進(jìn)行熱交換。但是后期的產(chǎn)品大都采用如圖1的模式，冷水機(jī)只是和中間的熱交換器進(jìn)行熱交換，之后熱交換器再分別給相應(yīng)的設(shè)備制冷，這一過(guò)程中冷水機(jī)是不和大功率器件直接有聯(lián)系的。

圖1

1 故障一

1.1 機(jī)型

佳能atlas-x1.5T磁共振。

1.2 故障現(xiàn)象

磁共振磁體間沒(méi)有規(guī)律2Hz“噗嗤”[1]的冷頭運(yùn)行聲音，冷頭沒(méi)有工作，由此得到的后果是，磁體腔液氦壓力持續(xù)增高，慢慢開(kāi)始消耗制冷劑液氦，甚至失超。

1.3 故障分析及排除

根據(jù)故障現(xiàn)象[2]分析產(chǎn)生故障的原因有以下幾個(gè)。（1）冷頭本身故障；（2）氦壓縮機(jī)故障；（3）冷水機(jī)故障。為了確定是否是冷頭本身問(wèn)題，將壓縮機(jī)的主電源開(kāi)關(guān)打開(kāi)（Main Power Switch ON）, 驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)關(guān)閉（Drive Switch OFF）, 冷頭驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)打開(kāi)（Cold Head Drive Switch ON），這是冷頭正常運(yùn)行，排除冷頭本身故障原因。檢查氦壓縮機(jī)輸入三相電源380V及保險(xiǎn)絲及溫度傳感器都正常，初步排除氦壓縮機(jī)本身問(wèn)題。重新開(kāi)啟氦壓縮機(jī)，壓縮機(jī)運(yùn)行，Supply壓力為2.1MPa，Return壓力為0.5MPa，運(yùn)行一段時(shí)間自動(dòng)停止，同時(shí)Over temperature指示燈亮，用手觸摸壓縮機(jī)進(jìn)水管溫度偏高，進(jìn)一步證實(shí)水溫傳感器正常，冷水機(jī)故障可能大，進(jìn)而檢查冷水機(jī)，報(bào)錯(cuò)為HP（冷水機(jī)的壓縮機(jī)高壓報(bào)警），經(jīng)查看發(fā)現(xiàn)是冷水機(jī)冷凝器翅片臟導(dǎo)致散熱不好造成，清洗冷凝器后冷水機(jī)故障排除，冷頭也正常運(yùn)行。

2 故障二

2.1 機(jī)型

GE HDXT 3.0T磁共振。

2.2 故障現(xiàn)象

Scan inhibited,Patient comfort sensor tirp，report patient comfort level is warmer than normal.

2.3 故障分析及排除

磁共振系統(tǒng)停止掃描，患者檢查所處環(huán)境也就是磁體腔的溫度高于正常，而且這臺(tái)磁共振屬于冷水機(jī)直接給各個(gè)大功率器件冷卻的模式，根據(jù)故障顯現(xiàn)分析產(chǎn)生故障的原因可能有以下幾點(diǎn)：（1）RC MP2000精密空調(diào)故障導(dǎo)致；（2）梯度線圈本身冷卻故障造成；（3）冷水機(jī)故障造成；（4）患者通風(fēng)風(fēng)扇故障。本著由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的檢修原則，首先查看精密空調(diào)顯示控制板并未發(fā)現(xiàn)任何報(bào)警，顯示溫度為22℃，濕度為55%，排除精密空調(diào)造成故障，接著查看患者通風(fēng)風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)也正常，之后檢查冷水機(jī)，這臺(tái)磁共振有兩個(gè)分體冷水機(jī)組，一個(gè)給氦壓縮機(jī)冷卻，一個(gè)給梯度線圈冷卻，梯度放大器采用大功率風(fēng)扇冷卻，給氦壓機(jī)制冷的阿爾西冷水機(jī)顯示正常，給梯度線圈冷卻的阿爾西冷水機(jī)顯示報(bào)錯(cuò)代碼為E02，E02為水箱缺水，查看發(fā)現(xiàn)水泵密封壞了漏水，更換水泵，冷水機(jī)正常，磁共振也恢復(fù)正常。

3 故障三

3.1 機(jī)型

GE 750w 3.0T磁共振。

3.2 故障現(xiàn)象

Heat Exchanger Cabinet（HEC）detected the gradient coil coolant flow is too low，this alarm will stop scanning.

3.3 故障分析及排除

磁共振沒(méi)有停止掃描，但是在例行磁共振保養(yǎng)時(shí)發(fā)現(xiàn)這樣的報(bào)錯(cuò)信息。這臺(tái)磁共振不是冷水機(jī)直接給各個(gè)大功率器件直接冷卻，而是冷水機(jī)和HEC進(jìn)行熱交換，之后HEC再和磁共振的各個(gè)大功率器件熱交換。根據(jù)故障現(xiàn)象分析可能造成的原因有（1）冷水機(jī)流量低；（2）HEC的PE本身流量低。而水壓和水泵都可以造成流量低，于是分別檢查冷水機(jī)和HEC的PE的水壓和水泵都正常，在命令窗口輸入cu scp回車再輸入hwstatus回車之后，顯示Temperature BoreReadyCondition（磁體洞溫度條件）和Temperature gradReadyCondition（梯度溫度條件）都是ready（正常），于是懷疑流量sensor本身故障誤報(bào)，更換流量sensor后故障排除。

4 故障四

4.1 機(jī)型

Philips Ingenia 3.0T磁共振。

4.2 故障現(xiàn)象

間斷性的報(bào)reconstruction is attempting to continue with Incomplete data,同時(shí)停止掃描，而且掃描序列越多，持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)時(shí)，天氣氣溫偏高時(shí)故障越容易出現(xiàn)且頻繁。

4.3 故障分析及排除

首先這臺(tái)磁共振冷卻系統(tǒng)不是冷水機(jī)直接對(duì)磁共振大功率器件直接冷卻而是通過(guò)和LCC進(jìn)行熱交換后，LCC再對(duì)大功率器件冷卻。停止掃描了，沒(méi)有完整的數(shù)據(jù)，所以主機(jī)報(bào)錯(cuò)內(nèi)容沒(méi)有實(shí)質(zhì)性意義，根據(jù)故障現(xiàn)象特點(diǎn)分析故障原因有（1）冷水機(jī)故障；（2）和冷水機(jī)進(jìn)行熱交換的LCC故障；（3）需要冷卻的大功率器件梯度線圈、梯度放大器、射頻放大器故障。到設(shè)備間查看克萊門特冷水機(jī)回路的壓力和水溫10℃，都和平時(shí)一致，同時(shí)其他硬件也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯故障。本著維修先易后難的原則，先將LCC的溫度從25℃設(shè)置為22℃如圖2，這樣相當(dāng)于增大了LCC熱交換流量，熱量較之前被冷水機(jī)帶走的多了，故障顯現(xiàn)明顯減少，于是重點(diǎn)懷疑克萊門特冷水機(jī)故障，持續(xù)觀察冷水機(jī)水溫表發(fā)現(xiàn)水溫不穩(wěn)定，隨著天氣氣溫升高和長(zhǎng)時(shí)間檢查病人，水溫可以從常規(guī)的10℃可以緩慢上升至18℃左右。室外檢查克萊門特冷水機(jī)發(fā)現(xiàn)回路一壓縮機(jī)缺少制冷劑回路2報(bào)212代碼，兩組回路只有一路工作，而且缺制冷劑導(dǎo)致負(fù)荷增大時(shí)出現(xiàn)水溫慢慢上升。首先添加制冷劑R407，查看代碼212意義為回路2壓力高，進(jìn)一步檢查是由于這一路的溫度傳感器故障導(dǎo)致風(fēng)機(jī)不工作造成壓力高報(bào)警，跟換傳感器故障解決。

圖2

5 故障五

5.1 機(jī)型

佳能atlas-x1.5T磁共振。

5.2 故障現(xiàn)象

早上開(kāi)機(jī)報(bào)錯(cuò)信息為Acquire：An error occurs to the gradient power supply和濕度大，不能ready。

5.3 故障分析及排除

根據(jù)故障顯現(xiàn)和報(bào)錯(cuò)提示分析造成故障的原因是G-CONT Unit，如圖3沒(méi)有工作，用萬(wàn)用表測(cè)量G-CONT Unit斷路器（breaker）輸入和輸出都是三相380V，繼電器（relay）輸出380V沒(méi)有，測(cè)量relay的線圈電壓A1A2端230V輸入電壓沒(méi)有，根據(jù)圖4可以知道A1A2受到來(lái)自DEW Sensor（濕度傳感器）控制的ETCM板控制，測(cè)量濕度傳感器正常，檢查精密空調(diào)，發(fā)現(xiàn)空調(diào)故障，房間濕度大，維修空調(diào)并增開(kāi)除濕機(jī)，房間濕度正常后磁共振也恢復(fù)正常。

6 討論

本文磁共振出現(xiàn)的故障中都是有磁共振的附屬制冷設(shè)備出現(xiàn)故障導(dǎo)致的，冷水機(jī)、精密空調(diào)作為超導(dǎo)磁共振的關(guān)鍵附屬設(shè)備，必須24小時(shí)不間斷運(yùn)行[3]。切實(shí)做好磁共振附屬設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)維修時(shí)必不可少的[4]，同時(shí)健全形成技師，工程師和廠家的三級(jí)[5]保養(yǎng)從而預(yù)防故障發(fā)生。

圖3

圖4