西門子1.5T磁共振成像系統(tǒng)的故障分析與維修解決方案

張 毅 王立艷 賈衛(wèi)偉 孟玉蓮 蘇根元

磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)系統(tǒng)是大型醫(yī)學影像檢查設備，即能顯示組織形態(tài)學結(jié)構(gòu)，又能顯示器官功能及原子核水平的生化信息[1]。MRI系統(tǒng)主要由磁場系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、圖像重建系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成，其結(jié)構(gòu)復雜，故障率高。針對西苑醫(yī)院西門子Novus 1.5T型磁共振發(fā)生的維修案例進行回顧性分析，以供同行參考[2]。

1 掃描故障

1.1 故障現(xiàn)象

掃描時報錯。射頻放大器(radio frequency power amplifier，RFPA)was switched off，重啟后在系統(tǒng)管理中發(fā)現(xiàn)射頻劑量限制器(power absorption limiter，PAL)紅色報錯，Log日志如圖1所示。

圖1 射頻劑量限制器報錯日志界面圖

1.2 故障分析與維修

由圖1判斷為PAL故障[3]。當?shù)谝淮螆箦e時RFPA為關(guān)機，查看RFPA狀態(tài)燈一切正常，且當射頻回路出現(xiàn)問題時，PAL首先會將RFPA切換到關(guān)機狀態(tài)，因此排除RFPA故障[4]。射頻回路需進一步排除，先從RFPA檢查，由設備間到磁體間逐項做TestTool。在第一項RFPA檢測時即出現(xiàn)問題，測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)射頻反射異常，在低電壓時幾乎所有發(fā)射的射頻均會反射，且隨著電壓升高，一部分射頻會反射，但反射值依舊較高(如圖2所示)，由此現(xiàn)象判斷符合射頻發(fā)射回路斷路[5]。

圖2 射頻反射曲線圖

通過上述檢測，判斷是否為射頻切換電路(transmit antenna selector，TAS)故障。在做RFPA時觀察到TAS上Ub、S1和S2三個燈可正常切換，但有延時報錯?？紤]其內(nèi)部一路是否開路，需拆開進一步檢查，TAS切換電路如圖3所示。

圖3 TAS切換電路圖

檢查發(fā)現(xiàn)內(nèi)部BC一路接觸片已燒壞，呈開路狀態(tài)，故障原因為發(fā)射回路的開路導致PAL報錯(如圖4所示)。

圖4 TAS內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

將TAS更換，故障依舊。進一步分析認為TAS燒壞只是故障現(xiàn)象，其根本故障依舊在回路上，懷疑回路中存在接觸不良導致脈沖不穩(wěn)定使TAS燒壞。從RFPA射頻發(fā)射線開始檢查每一個接頭，發(fā)現(xiàn)在機柜頂部射頻線連接處有一接頭的螺絲與螺帽接觸角度有偏差[6-7]。經(jīng)處理重新連接后，reboot設備發(fā)現(xiàn)故障消失，重做TestTool其發(fā)射與反射值均正常，故障排除。

2 床體故障

2.1 故障現(xiàn)象

無法降床。病床在Home位置時不報錯，在Z軸方向上可正常移動病床，一旦發(fā)出降病床指令，磁體外殼顯示報錯“Error 75”，按控制板上Patient table IN and OUT可解除錯誤信息。

2.2 故障分析與維修

查看故障日志顯示患者檢查床錯誤，檢測到垂直電機A相短路，重置檢查床，連續(xù)按患者檢查床進出按鈕，如問題依舊存在，請聯(lián)系西門子服務。根據(jù)報錯信息參考T-DOC手冊中檢查床性能描述部分分析，故障原因主要有3種情況[8]：①床控制盒供電板A4111故障；②垂直升降電機A4311故障；③與控制病床升降有關(guān)的限位開關(guān)S21、S20、S10和S22線路及其開關(guān)是否起到作用。

先檢查電機到控制板接線是否正常，再檢測相關(guān)限位開關(guān)，當病床在不同位置時是否正常工作，經(jīng)檢測得出相關(guān)限位開關(guān)均起作用，因此排除限位開關(guān)故障引起報錯的可能。檢查供電板A4111保險正常，再檢測電機供電保險F12處電壓為106 V(標準值110 V)。觀察發(fā)現(xiàn)LED燈H26在發(fā)出降病床指令時不亮，考慮A4111電路板從保險絲F12到交流變直流輸出至電機間存在故障，其F12和H12電路圖如圖5所示。

圖5 檢查床電子控制線路圖

通過分析可以確定，故障可能出現(xiàn)在電機A4311和供電板A4111[9]。根據(jù)經(jīng)驗判斷，因電機故障可能性較小，且更換電機耗時較長、較繁瑣。因此，先更換供電板A4111，更換后發(fā)出降床指令移動正常，故障排除。

3 小結(jié)

MRI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，不同設備部件故障可能引起同樣的故障[10]。因此，需要工程師熟悉掌握設備的工作原理，對故障現(xiàn)象建立清晰的分析思路，做到逐步排查，及時明確故障范圍并排除故障，才能提高大型醫(yī)療設備開機率，保障設備良好的運行。