東芝AquiIion64CT原理簡介及維修實(shí)例探討

羅寧 廣州市第一人民醫(yī)院南沙醫(yī)院 （廣東 廣州 511457）

內(nèi)容提要： CT作為重要的醫(yī)學(xué)影響診斷設(shè)備，為患者診療提供重要輔助意見。文章以東芝Aquilion64CT為例，簡要介紹了機(jī)器的結(jié)構(gòu)及工作原理，分析了維修工作中的典型維修實(shí)例，總結(jié)了相應(yīng)的維修技巧。

電子計(jì)算機(jī)斷層掃描（Computed Tomography，CT)等醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備的出現(xiàn)，給臨床醫(yī)學(xué)診斷帶來了跨時(shí)代的革命。而它們的普及更給以往的診斷模式造成很大沖擊，使得無論是醫(yī)生、患者還是醫(yī)院對此都產(chǎn)生了不同程度的依賴[1]。本院于2008年開業(yè)時(shí)購買了一臺東芝Aquilion64CT，至今累計(jì)曝光200多萬次，一直是臨床醫(yī)生關(guān)鍵并且可靠的診斷工具。下面作者以多年的醫(yī)療器械維修經(jīng)驗(yàn)，從東芝Aquilion64CT的工作原理開始，列舉一些維修實(shí)例，總結(jié)維修技巧和方法。

1.東芝AquiIion64CT一般結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 機(jī)架（Gantry）

機(jī)架由定位激光發(fā)射系統(tǒng)，機(jī)架傾斜驅(qū)動(dòng)單元，機(jī)架旋轉(zhuǎn)伺服以及碳刷滑環(huán)單元組成。激光定位系統(tǒng)由套激光發(fā)射器組成，分別為中位線激光發(fā)射器（Median line projector）、內(nèi)激光發(fā)射器（Internal projector）、側(cè)激光發(fā)射器（Side projector）和外激光發(fā)射器（External projector）組成，四套激光組成一套完整的患者檢查部位定位系統(tǒng)，缺一不可。機(jī)架傾斜驅(qū)動(dòng)單元主要是由電控液壓桿和起安全作用的緩沖器、剎車器、限位器組成。機(jī)架旋轉(zhuǎn)伺服由旋轉(zhuǎn)伺服器和旋轉(zhuǎn)傳感器組成，旋轉(zhuǎn)伺服提供動(dòng)力，傳感器反饋旋轉(zhuǎn)方向、速度以及位置信息。碳刷滑環(huán)單元是機(jī)架內(nèi)部旋轉(zhuǎn)部分配件供電關(guān)鍵環(huán)節(jié)，由四個(gè)滑環(huán)槽和兩套碳刷組成，每套碳刷都有四個(gè)，該單元一定需要定期清潔碳刷粉末，以免造成打火甚至短路，并且碳刷消耗低于警戒線時(shí)，必須更換碳刷。

1.2 檢查床（Patient Couch）

檢查床由塑料床板（Flexible Cover）、前后移動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元（Horizontal Drive Unit）、床板滑動(dòng)伺服（Slide Servo）和升降驅(qū)動(dòng)單元（Vertical Movement Section）組成，檢查床結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，很少有故障發(fā)生。

1.3 X射線系統(tǒng)（X-ray System）161

該系統(tǒng)由主要由球管（X-ray Tube）、冷卻油箱（Heat exchanger）、高壓發(fā)生器（High-Voltage Generator）和逆變器（Inverter）。由于該系統(tǒng)有大容量電容（300VDC，36000μF），有關(guān)X射線系統(tǒng)的維修保養(yǎng)需要等主電源關(guān)閉10min以上才能開始操作。逆變器把來自滑環(huán)的工頻電壓經(jīng)過整流、濾波、高頻逆變后輸出高頻電壓給高壓發(fā)生器，高壓發(fā)生器經(jīng)過變壓、整流、濾波產(chǎn)生高壓供給球管陰極和陽極之間電子加速電場，陰極電子經(jīng)加速打在球管旋轉(zhuǎn)陽極上，產(chǎn)生X射線。冷卻油箱給球管提供循環(huán)冷卻液體，防止球管過熱。

1.4 數(shù)據(jù)獲取模塊（Data Acquisition Section）

該模塊由主探測器（Main Detector）、探測器數(shù)據(jù)存儲矩陣（QV PWB）、參考檢測器（REF Detector）組成。主探測器共有64排，可將每個(gè)點(diǎn)的X射線信號轉(zhuǎn)換成電型號，然后經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。探測器數(shù)據(jù)存儲矩陣用于臨時(shí)存放主探測器獲取的數(shù)字信號。參考檢測器位于X射線限束器（Collimator）背面，用于給主探測器提供射線強(qiáng)度基準(zhǔn)值的參考。

1.5 重建柜

重建柜由實(shí)時(shí)管理模塊（Real time manager，RTM）、高速重建板（Multi-functional High-speed Reconstructor PWB）、原始數(shù)據(jù)磁盤陣列（Raw-Data Disks，RDD）組成。重建柜從探測器獲取原始數(shù)據(jù)，存放在原始數(shù)據(jù)磁盤陣列，然后重建后傳給操作臺主機(jī)圖像盤。

1.6 操作臺（Console）

操作臺由兩臺電腦構(gòu)成，即主操作臺電腦與副操作臺電腦，兩臺電腦之間有圖像盤同步等信號通訊。主操作臺主要是用于患者掃描流程控制，副操作臺主要用于三維重建。

該CT能進(jìn)行全身各個(gè)部位及臟器的檢查，尤其是在圖像融合處理，冠狀動(dòng)脈檢查，外傷骨折三維重建，全身CT血管造影檢查和實(shí)質(zhì)器官的檢查上有獨(dú)特的優(yōu)勢。該CT掃描速度快，時(shí)間分辨率高，能看到更多更精細(xì)圖像，且輻射劑量減少，能抓到0.5mm的病變細(xì)節(jié)。

2.維修實(shí)例

2.1 故障一

故障描述：定位像有條狀偽影，斷層圖像如圖1。

故障分析與解決方法：CT圖像偽影是指掃描重建出來圖像的CT值與物體真實(shí)衰減系數(shù)之間的差異，或指的是受檢體中根本不存在，而圖像中顯示出來的影像[2]。根據(jù)故障現(xiàn)象，懷疑機(jī)架中間透明保護(hù)膠帶有污漬，比如造影劑堵留，拆下用溫水清洗后晾干再換上，開始檢查患者，定位像正常。但是2d后，該故障又出現(xiàn)，因斷層圖像沒看出問題，所以只能再清洗保護(hù)膠帶一次，晾干換上后又正常。1d后，該故障再出現(xiàn)，并且發(fā)現(xiàn)斷層圖像輕微的發(fā)黑，但是空間分辨率和密度分辨率均正常，因此懷疑參考檢測器故障。對照參考檢測器正常參考mean值（14000～38000）與實(shí)施曝光mean值（1119.38），如圖2、圖3。

圖1. 條狀偽影故障圖

圖2. 參考檢測器曝光值正常參考值指示圖

圖3. 參考檢測器實(shí)時(shí)曝光值指圖

圖4. 更換后參考檢測器實(shí)時(shí)曝光值指示圖

圖5. SCST板錯(cuò)誤指示信息

經(jīng)對照，確定參考檢測器損壞，更換參考檢測器后重新讀取參考檢測器實(shí)時(shí)曝光值（見圖4），mean值為40894.45，屬于正常范圍。

再進(jìn)行空氣校準(zhǔn)和水模校準(zhǔn)后，CT定位掃描圖像以及斷層圖像均恢復(fù)正常。

2.2 故障二

故障描述：機(jī)器掃描時(shí)出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)，報(bào)錯(cuò)信息為：Error in offset data Acquisition. Retry Acquisition. Code[0xb1810000]

故障分析與解決方法：首先，大重啟，關(guān)閉所有電源，等5min后啟動(dòng)CT，故障未能解除。查看查看SCST板上的錯(cuò)誤信息，見圖5。

圖6. 自動(dòng)檢測層面報(bào)錯(cuò)圖

錯(cuò)誤指示燈指示，SCRT電路板接收不到Control2電路板數(shù)據(jù)，所以報(bào)data Acquisition錯(cuò)誤。查看兩塊電路板之間的數(shù)據(jù)線，發(fā)現(xiàn)有外傷，并且一根線的屏蔽層已損壞，重新修復(fù)后，故障依然未排除。所以懷疑數(shù)據(jù)獲取模塊故障，按照故障排查基本原則，先檢查供電電源是否正常，測量DAS開關(guān)電源輸出，發(fā)現(xiàn)+7V輸出為+2.6V，并且AC200V輸入正常，判定該電源損壞。更換全新DAS開關(guān)電源后，故障解除，CT恢復(fù)正常。

2.3 故障三

故障描述：頭部增強(qiáng)CT自動(dòng)檢測層面時(shí)出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)，報(bào)錯(cuò)信息見圖6，錯(cuò)誤信息為：Error in Slit movement。

故障分析與解決方法：故障指示限束器擋板移動(dòng)報(bào)錯(cuò)，拆機(jī)檢測限速器，發(fā)現(xiàn)限速器開機(jī)可以自動(dòng)復(fù)位，所以給擋板移動(dòng)提供動(dòng)力的步進(jìn)電機(jī)沒有問題，用酒精棉球清潔雙側(cè)擋板位置傳感器，開機(jī)測試，故障未消除。分別更換左右位置傳感器試機(jī)，發(fā)現(xiàn)左側(cè)位置傳感器損壞，更換后，CT工作正常。

3.小結(jié)

東芝Aquilion64排CT作為一款具有代表性醫(yī)用計(jì)算機(jī)斷層掃描設(shè)備，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常經(jīng)典。通過對該CT的工作原理的了解以及通過維修實(shí)例對CT維修方法的總結(jié)，可以解決該CT的大部分故障。