Siemens Sensation 16故障維修三例

穆興國(guó)，黃革，王天鈺

吉林大學(xué)第二醫(yī)院 放射科，吉林 長(zhǎng)春 130000

引言

CT機(jī)在我國(guó)臨床應(yīng)用已有二十年歷史，其結(jié)構(gòu)有了很大改進(jìn)，探測(cè)器層數(shù)增加，掃描速度不斷加快[1-3]。雖然CT種類(lèi)繁多。但其硬件基本是相同的，主要有三大部分：① 帶計(jì)算機(jī)的控制臺(tái)；② 帶X射線發(fā)生部分及探測(cè)器的掃描架；③ 可升降的病人床。從結(jié)構(gòu)功能上看又可分成：控制掃描和重建圖像的計(jì)算機(jī)部分，對(duì)病人定位掃描的機(jī)械部分——掃描架和升降床。產(chǎn)生X射線的高壓發(fā)生器和X射線球管并提取信息數(shù)據(jù)的探測(cè)部分。掌握這些基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)CT故障的分析判斷就有一個(gè)基本方向和依據(jù)[4]。

1 CT機(jī)故障分類(lèi)、來(lái)源及特點(diǎn)

同所有常規(guī)醫(yī)療設(shè)備一樣，產(chǎn)生故障的原因大致可分為三種[5-7]：一是由操作不當(dāng)引起的故障；二是由于環(huán)境因素不正常而導(dǎo)致的故障；三是CT自身元器件老化、質(zhì)變、機(jī)械磨損或參數(shù)漂移導(dǎo)致的故障。

（1） 操作不當(dāng)引起的人為故障。人為故障常見(jiàn)原因如下：開(kāi)機(jī)預(yù)熱時(shí)間不夠或未進(jìn)行常規(guī)校正（提法不同，實(shí)質(zhì)一樣，基本都是對(duì)探測(cè)器靈敏度或均衡性的自動(dòng)校準(zhǔn)措施）。導(dǎo)致圖像不正?；蚓鶆蚨炔缓?，CT值不準(zhǔn)；病人定位不準(zhǔn)掃出錯(cuò)誤圖像；病人身上有金屬產(chǎn)生偽影圖像；同時(shí)進(jìn)行多種操作導(dǎo)致CT死機(jī)（多見(jiàn)于一些低檔機(jī)型上）；選擇掃描參數(shù)不當(dāng)導(dǎo)致圖像偽影增大等等。不難看出，人為故障通常不會(huì)導(dǎo)致CT出現(xiàn)破壞性故障，只要查明原因，按正確操作程序重新操作或停機(jī)重新啟動(dòng)，一般都能順利將故障排除。

（2） 環(huán)境因素導(dǎo)致的故障。環(huán)境因素是指CT室的溫度、濕度、空氣凈化度，CT供電的穩(wěn)定性等發(fā)生變化導(dǎo)致的故障[8-9]。例如：室溫過(guò)高，通風(fēng)不良會(huì)導(dǎo)致某些電器（如電源或變壓器）過(guò)熱甚至燒毀，電路板損壞。機(jī)器保護(hù)性中斷，探測(cè)器及相關(guān)電路溫度漂移過(guò)大產(chǎn)生圖像偽影等；CT供電電壓不穩(wěn)會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)工作不正常，機(jī)器運(yùn)行不穩(wěn)定，甚至高壓不正常，X射線不穩(wěn)定，最終導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降等；空氣凈化度不好灰塵過(guò)多易導(dǎo)致計(jì)算機(jī)硬盤(pán)壽命減短。某一些光學(xué)傳遞控制信號(hào)也由于灰塵積累導(dǎo)致誤動(dòng)作；若濕度過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致電子器件短路失效故障。環(huán)境因素對(duì)CT造成的直接或潛在危害是很大的。常會(huì)造成永久性損壞，經(jīng)驗(yàn)告訴我們。CT工作環(huán)境越好，CT故障越少，CT使用壽命就越長(zhǎng)。許多同型同年使用的機(jī)器 由于環(huán)境不同，其使用壽命和故障率可能大不相同。

（3）CT自身硬件損壞產(chǎn)生的故障[10-12]。對(duì)大多數(shù)比較成熟的進(jìn)口CT 來(lái)說(shuō)按照統(tǒng)計(jì)學(xué)的規(guī)律故障隨時(shí)間的發(fā)生概率呈馬鞍形的變化趨勢(shì)，即安裝后頭半年故障率較高，半年后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間（5～8年）處于比較穩(wěn)定的低發(fā)期七、八年后又開(kāi)始逐年增多。

Semens Sensation 16大多服務(wù)于三甲醫(yī)院，由于患者量的巨大，機(jī)器使用頻繁，再加上機(jī)器的老化，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生許多故障，下面為大家分享三例維修。

2 維修案例一

2.1 故障現(xiàn)象

早上開(kāi)機(jī)，開(kāi)機(jī)顯示正常，在工作一陣后設(shè)備突然掃描中斷，在選擇掃描區(qū)域時(shí)只能掃描部分區(qū)域，而且在掃描結(jié)束后圖像有時(shí)候會(huì)存在偽影。機(jī)器無(wú)法正常使用。

2.2 故障分析

首先查看報(bào)錯(cuò)代碼，進(jìn)入步驟：service—local service—event log，報(bào)錯(cuò)代碼顯示CT_XRS_1047，報(bào)錯(cuò)中明顯提示球管高壓打火現(xiàn)象。管芯真空度下降或因玻殼在高溫油壓下有裂紋會(huì)引起較為劇烈過(guò)載，球管故障判斷相關(guān)因素較多，如何區(qū)分清楚是否是球管問(wèn)題比較復(fù)雜，大多分以下幾種：① 高壓控制回路故障；② 高壓逆變（觸發(fā)）故障；③ 陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)控制器故障；④ 陽(yáng)極逆變觸發(fā)故障；⑤ 燈絲電路故障；⑥ 高壓電纜擊穿；⑦ 高壓油箱內(nèi)反饋電阻異常。所以，我們需要利用西門(mén)子軟件去測(cè)試故障，找出原因。

2.3 故障檢修

進(jìn)入維修后臺(tái)選擇Tuneup—Expert Mode—Getter，進(jìn)入后做80 kV的Getter，球管繼續(xù)出現(xiàn)打火現(xiàn)象。進(jìn)入Text Tools—controller—XRS里面選擇HVC01，選擇80 kV和100 kV的管電壓測(cè)試，通過(guò)。逐漸升壓，做120 kV的測(cè)試，但是120 kV的測(cè)試失敗了。

這兩個(gè)測(cè)試基本可以確定是高壓部分出現(xiàn)故障，所以在維修中考慮高壓發(fā)生器，高壓電纜和球管。打開(kāi)gantry檢查高壓電纜，從球管側(cè)把高壓電纜拔出，發(fā)現(xiàn)高壓電纜頭有打火燒焦的痕跡，為了排除高壓電纜，更換一條新的高壓電纜繼續(xù)做HVC01測(cè)試，升壓到120 kV后測(cè)試結(jié)果一樣，可以排除了高壓電纜的問(wèn)題，只剩下球管和高壓發(fā)生器。這里我們需要一個(gè)輔助工具假負(fù)載Dummy，用Dummy代替球管做測(cè)試。

裝上高壓假負(fù)載，進(jìn)入后維修后臺(tái)，service—local service—test tools—controller—XRS進(jìn)入后繼續(xù)選擇HVC01，做80、100、120和130 kV的管電壓測(cè)試全部通過(guò)。由此可以確定，在高壓發(fā)生器之前的部分沒(méi)有故障，由球管故障導(dǎo)致。確認(rèn)球管問(wèn)題后跟換新的球管，機(jī)器正常使用。

3 維修案例二

3.1 故障現(xiàn)象

早上開(kāi)機(jī)正常可以做患者，但是在做了幾個(gè)患者后，突然掃描中斷，并且伴隨丟失圖像。重新開(kāi)關(guān)機(jī)故障現(xiàn)象依舊，機(jī)器不能正常運(yùn)作。

故障分析：掃描時(shí)丟失圖像有很多原因，但是問(wèn)題大多出自圖像重建系統(tǒng)（Image Reconstruction System，IRS）。圖1為IRS的結(jié)構(gòu)圖，圖2為IRS的實(shí)際圖。

圖1 IRS的結(jié)構(gòu)圖

圖2 IRS的實(shí)際圖

Sensation16的IRS服務(wù)器由四個(gè)計(jì)算機(jī)和一個(gè)交換機(jī)組成，A、B、E、F為計(jì)算機(jī)。J為交換機(jī)。在圖2中從上到下依次是 IRS rec2，IRS rec1，IRS tcr，IRS aqp ，Switches。

而圖3則是介紹了工作原理，數(shù)據(jù)測(cè)量系統(tǒng)（Data Measurement System，DMS）將輸出傳遞給IRS AQP Compurter，而 IRS AQP Compurter和 IRS Rec1，IRS Rec2用網(wǎng)線交叉連接，從而實(shí)現(xiàn)了圖像處理，而這個(gè)故障明顯和圖像處理部分有關(guān)，所以應(yīng)該從IRS部分開(kāi)始考慮。

對(duì)于上述兩種硅鎂鎳礦類(lèi)型的紅土鎳礦渣型，主要控制MgO/SiO2=0.5～0.75，F(xiàn)eO 10%～25%。通過(guò)配料添加白云石或菱鎂礦將爐渣組成轉(zhuǎn)化為FeO-MgO-SiO2三元渣系，控制渣溫1 500～1 550 ℃，以實(shí)現(xiàn)鎳鐵的選擇性還原。

3.2 故障檢修

進(jìn)入services后臺(tái)，Options—service—local service 查看報(bào)錯(cuò)，報(bào)錯(cuò)顯示rec1服務(wù)器的網(wǎng)卡有問(wèn)題，打開(kāi)IRS服務(wù)器門(mén)，查看RECI服務(wù)器網(wǎng)卡燈顯示，網(wǎng)卡燈有顯示。做test測(cè)試，IRS hardware test的network測(cè)試失敗，可以確定是REC1的服務(wù)器的網(wǎng)卡損壞，帶來(lái)新的網(wǎng)卡用排除法確定其中一個(gè)網(wǎng)卡損壞，重新做test通過(guò)，機(jī)器正常工作。

4 維修案例三

4.1 故障現(xiàn)象

早上開(kāi)機(jī)做患者，機(jī)器正常工作。在工作過(guò)程當(dāng)中突然不能進(jìn)行圖像重建，但是機(jī)器可以曝光，并且在掃描過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)任何問(wèn)題，操作界面沒(méi)有任何報(bào)錯(cuò)重新開(kāi)關(guān)機(jī)故障依舊。

圖3 工作原理圖

4.2 故障分析

球管發(fā)射出X射線打到探測(cè)器上，由滑環(huán)上的碳刷通過(guò)光纖傳遞給IRS（Image Reconstruction system）圖像重建系統(tǒng)，而操作技師通過(guò)操作ICS（Image Control system）圖像控制系統(tǒng)，將得到的圖像重建，從而得到了一幅幅患者的圖像。這當(dāng)中出現(xiàn)問(wèn)題，機(jī)器將不能正常工作。

根據(jù)上述原理，所以從發(fā)射和接收考慮，打開(kāi)event log，并沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的報(bào)錯(cuò)。進(jìn)入維修后臺(tái)，做transmit和receiver測(cè)試，transmit測(cè)試成功，測(cè)試receiver失敗。所以就應(yīng)該從接收端IRS檢查。打開(kāi)IRS的蓋子，發(fā)現(xiàn)rec1服務(wù)器的反投影板燈沒(méi)有亮，回到操作間，做IRS的硬件測(cè)試，重點(diǎn)測(cè)試RECEIVER板和反投影板。測(cè)試結(jié)果顯示，receiver和back projector失敗，可以確定是反投影板導(dǎo)致。

4.3 故障檢修

重新插拔反投影板，開(kāi)機(jī)燈依舊不亮，將rec1服務(wù)器和rec2服務(wù)器的反投影板調(diào)換后，有問(wèn)題的板子依舊不亮，只得更換壞掉的反投影板，更換后重新做通訊測(cè)試，這個(gè)時(shí)候通訊測(cè)試通過(guò)。再次做IRS的硬件測(cè)試，也完全通過(guò)，再次操作機(jī)器，機(jī)器正常使用。

5 討論

目前絕大多數(shù)中、高檔CT故障自我診斷軟件十分成熟。只要計(jì)算機(jī)本身在工作，出現(xiàn)故障時(shí)一般會(huì)有不同類(lèi)別的錯(cuò)誤代碼及含義提示。不少?gòu)S家的提示還分別有不同級(jí)別，如一般性操作故障和較為嚴(yán)重的故障，對(duì)故障含義及可能產(chǎn)生原因有詳細(xì)的說(shuō)明，這是查找CT故障的基本依據(jù)。

在沒(méi)有錯(cuò)誤提示或提示不明時(shí)．則必須靠現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際故障狀態(tài)來(lái)判斷。在計(jì)算機(jī)正常的前提下，分析幾個(gè)大的故障現(xiàn)象，旋轉(zhuǎn)是否正常、是否曝光、曝光是否出圖像．出錯(cuò)誤圖像、還是出偽影圖像，并依此作為初步判定是高壓部分、機(jī)械部分或者是計(jì)算機(jī)部分故障的依據(jù)。當(dāng)然故障現(xiàn)象可能有多種。其可能原因也很多。但無(wú)例外是這三個(gè)大部分。

在具體查找故障之前，應(yīng)先區(qū)分和排除故障的人為因素或者環(huán)境因素來(lái)源．這樣做的好處是可以節(jié)省時(shí)間。少走彎路，容易找到故障部位。判別是否人為故障，可先向操作人員詳細(xì)了解CT在執(zhí)行什么指令時(shí)出錯(cuò)，是什么級(jí)別的錯(cuò)誤信息（通常操作不當(dāng)?shù)腻e(cuò)誤是不嚴(yán)重的）．在沒(méi)有發(fā)現(xiàn)CT有異常和明顯硬件損壞前提下。用正確的方法重新進(jìn)行操作（有些情況下要重新開(kāi)機(jī)）

具體查找故障，常可綜合選用如下兩種方法：

（1）程序測(cè)試法。最常用或者說(shuō)首先要用的，應(yīng)該是根據(jù)錯(cuò)誤代碼及隨機(jī)維修診斷程序?qū)T可能產(chǎn)生故障的部位進(jìn)行分隔判斷。依前面介紹，首先應(yīng)區(qū)分是計(jì)算機(jī)控制部分還是機(jī)械部分。或者是高壓部分故障。在這個(gè)過(guò)程中最有效的是利用應(yīng)用程序和維修程序或故障診斷測(cè)試程序這是因?yàn)橹?、高檔CT通常都有完善的故障測(cè)試程序，有針對(duì)性地應(yīng)用它，能事半功倍且不會(huì)擴(kuò)大故障。順便強(qiáng)調(diào)一下，許多廠家對(duì)這些程序采用限時(shí)密碼控制，所以購(gòu)買(mǎi)CT時(shí)一定要爭(zhēng)取免費(fèi)無(wú)償提供密碼 。有時(shí)還要運(yùn)用調(diào)整程序, 不少故障是由于參數(shù)漂移引起，只需進(jìn)行重新校正或者調(diào)整即可查明或排除。

（2）觀察法。觀察法也是最基本方法之一?？粗甘緹簦珻T各部分有各種指示燈，特別是電源部分和各電路板，控制板上常有紅綠黃三色指示燈，代表著CT的不同運(yùn)行狀態(tài)。熟悉它們的狀態(tài)對(duì)查找故障有較大幫助。