Biplanar500E G型臂圖像故障維修

唐文君

北京積水潭醫(yī)院 設備科，北京 100035

引言

我院作為一所以骨科為主的三級甲等醫(yī)院，骨科手術量巨大。瑞典斯威麥克Biplanar500E G型臂是骨科手術中常用的X線設備，其具有兩套相互獨立的透視系統(tǒng)，術中便于同時觀察正位和側位X線影像，不必移動設備，污染少，這在脊柱、創(chuàng)傷、髖關節(jié)、膝關節(jié)等部位的骨科手術中發(fā)揮了巨大的作用。我院共有G型臂8臺，設備在使用過程中容易出現(xiàn)影像增強器無法移動、升降柱不能升降、圖像處理計算機無法正常啟動、曝光后無圖像等問題[1-2]?，F(xiàn)結合本人日常工作情況，分享交流一例圖像故障的維修工作。

1 Biplanar500E G型臂基本原理和結構

現(xiàn)代骨科手術中，定位是一個成功手術的關鍵。如何實現(xiàn)快速而準確的定位，并且保證在手術中能夠隨時從不同的方向觀察手術部位，最大限度地減少醫(yī)生和病人的輻射量已經(jīng)成為現(xiàn)代脊柱和創(chuàng)傷手術中醫(yī)生首先關心的問題[3]。Biplanar500E G型臂是瑞典斯威麥克公司生產(chǎn)的可移動式雙平面數(shù)字化X線成像系統(tǒng)，該設備在一個傳統(tǒng)的曲臂上安裝了兩套影像系統(tǒng)，可以從兩個相互垂直的方向，即正、側位分別產(chǎn)生X光，通過X線增強設備和計算機圖像處理，同時對手術區(qū)域進行正、側位曝光成像，實時得到患者的正、側位醫(yī)學圖像[4-5]，解決了現(xiàn)代醫(yī)療手術中最關鍵的定位問題。Biplanar500E G型臂實物及原理圖，見圖 1～2。

圖1 Biplanar500E G型臂

圖2 G型臂工作原理圖

2 設備故障實例

2.1 故障現(xiàn)象

工作當中遇到其中一臺發(fā)生如下圖像故障（圖3）：分別按下正、側位透視按鍵，曝光指示燈均可以正常點亮。其中，正位顯示器無圖像，只顯示圓亮區(qū)域，且無噪點；側位顯示器顯示圖像正常。按下移動按鍵，正、側位影像增強器上下移動正常，G型臂端升、降正常。

圖3 正、側位圖像

2.2 故障分析

此類圖像故障主要分兩種情況分析：圓亮區(qū)域泛白，且無噪點，結合該故障現(xiàn)象并參考圖2，說明視頻信號沒有傳輸?shù)綀D像處理系統(tǒng)（IPS）的計算機（圖4）上；圓亮區(qū)域內如果有星狀噪點，則說明X線發(fā)生器并沒有射線輸出[6-7]。本設備故障現(xiàn)象屬于前者，因此，可以先暫且排除X線發(fā)生器方面的問題。此外，故障發(fā)生時還伴隨射線劑量顯示在自動模式下的數(shù)值竄高[8-9]，實際曝光時也的確如此：曝光燈點亮時，正位電壓升高至107 kV，電流升高至4.2 mA，側位曝光燈點亮時，電壓穩(wěn)定在70 kV，電流穩(wěn)定在0.2 mA。

圖4 IPS計算機（背面）

根據(jù)設備工作原理圖（圖2），G型臂的控制信號通過CAN總線傳輸，CAN總線是設備控制臺主CPU與其他部件CPU的通信線路[10-11]，其傳輸路徑為：控制臺主CPU板（如圖5中箭頭所示）—控制臺和G型臂之間的連接電纜—G型臂控制板—側位影像增強器控制板（圖6）—正位高壓發(fā)生器控制板—側位高壓發(fā)生器控制板[12]—正位影像增強器控制板（如圖6所示，備注：正、側位影增控制板結構相同）。

進一步排查：① 檢查連接電纜，將故障G型臂的連接電纜更換到我院另一臺同型號且無故障的G型臂上，設備可以正常使用，說明電纜完好，可以排除連接電纜的問題；② 檢查CCD攝像頭（圖7）到CCU單元（圖8）和CCU單元到IPS計算機視頻采集卡的連線[13-14]，由于G型臂正、側位結構基本一致，可以采用對調正、側位部件的方法進行排查：對調正側位的連線，故障現(xiàn)象并無轉移，故排除連線問題；③ 對調正側位CCU單元，故障無轉移，因此，排除CCU單元故障。

圖5 控制臺CPU

圖6 影像增強器控制板

圖7 CCD攝像頭

圖8 CCU單元

2.3 故障解決方案

經(jīng)過前面一系列排查，問題集中在影像增強器這部分結構上。打開G型臂的外殼，用萬用表測量影像增強器控制板上的供電電壓[15]，直流電壓+24 V正常；對調正、側位影像增強器控制板，故障無轉移，排除控制板問題，對調正、側位CCD攝像頭[16]，故障現(xiàn)象轉移到側位，側位無圖像，依此可以確定是由于CCD攝像頭故障導致正位無圖像，整體更換新的CCD攝像頭后，故障得到解決。CCD攝像頭工作原理，見圖9。

圖9 CCD攝像頭工作原理圖

2.4 故障后續(xù)問題

更換CCD攝像頭后試機發(fā)現(xiàn)，正位顯示的圖像水平方向有拉伸的現(xiàn)象，如圖10所示，因此還需要進入系統(tǒng)對正位圖像的顯示參數(shù)進行調整，具體步驟如下：

圖10 調整前圖像

（1）在待曝光界面下按shift+F1退出界面，點擊log off，輸入密碼（默認密碼為：factory），進入windows系統(tǒng)操作界面。

（2）打開D盤，雙擊打開config文件夾，找到Tech.ini文件打開（默認可用記事本打開）。

（3）微調圖像水平軸參數(shù)（此步驟需要反復幾次調整，以達到最佳效果，最終確定將320 L更改為270 L，圖像水平效果最佳），即 ：Defcam Horizontal Acquire“ CCIR 320 L 512 L 1，將320 L改為270 L，如圖11所示。

圖11 參數(shù)調節(jié)界面

（4）重啟試機正常，如圖12所示。

圖12 調整后圖像

3 小結

由于G型臂正、側位基本結構相同，因此，當正位或者側位一方出現(xiàn)故障時，可以采用對調正、側位部件的方法進行排除，這種方法簡單有效，便于及時確定故障所在[17]。此外，針對本文所涉及的圖像產(chǎn)生形變的問題，在今后的工作中還需要進一步了解參數(shù)改變對圖像的影響，以便更準確調節(jié)參數(shù)范圍，提高維修效率。