西門子MAGNETOM Avanto 1.5T磁共振維修三例

王子洪，郭海濤，陳星，周翔，韓錦川

陸軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院 a. 醫(yī)學(xué)工程科；b. 放射科，重慶 400038

引言

經(jīng)過近70年的發(fā)展，磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）技術(shù)在疾病檢查和輔助診斷中越來越重要，成為影像診斷領(lǐng)域最普及、最不可或缺的物理成像技術(shù)。同CT、DSA這些大型放射設(shè)備類似，MRI是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困難、技術(shù)積累程度較高的醫(yī)療檢查設(shè)備[1]。由于磁共振掃描時(shí)間較長、患者數(shù)量較多，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)會對檢查速度產(chǎn)生較大影響，降低患者就診體驗(yàn)感[2-3]。當(dāng)前我院每日門診量人次過萬，MRI日檢查量超過450人次，這對保障設(shè)備日常正常運(yùn)行及發(fā)生故障時(shí)及時(shí)排除故障提出了非常高的要求。盡管加強(qiáng)對磁共振設(shè)備的日常巡檢和維護(hù)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除故障隱患，提高設(shè)備保障能力和使用效率[4]。但仍有故障發(fā)生，本文對我院MAGNETOM Avanto 1.5T磁共振發(fā)生的三例故障進(jìn)行回顧性分析，供同行交流學(xué)習(xí)。

1 發(fā)射器和RFSU電源故障

1.1 故障現(xiàn)象

開機(jī)，自檢不通過，報(bào)錯(cuò)“Invalid PROM type in transmitter cassette”（發(fā)射器內(nèi)的可編程只讀存儲器（Programmable Read Only Memory，PROM）類型無效）。

1.2 故障分析與維修

通過檢查，發(fā)現(xiàn)磁共振設(shè)備射頻功率放大器（Radio Frequency Power Amplifier，RFPA）不工作，報(bào)錯(cuò)信息包括：射頻功率放大器錯(cuò)誤、掃描儀未準(zhǔn)備好測量、啟動(dòng)掃描儀失敗、掃描儀硬件錯(cuò)誤、掃描儀通信錯(cuò)誤（圖1）。

設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，PCI_TX會與 Transmitter進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的交換，根據(jù)邏輯關(guān)系逐一檢查故障報(bào)錯(cuò)是否與PCI_TX、光纖以及Transmitter板相關(guān)。由于PCI_TX和PCI_MON板在物理結(jié)構(gòu)上相同，可先交換PCI_TX和PCI_MON，重啟設(shè)備；若故障報(bào)錯(cuò)信息沒有變化，再將raw data光纖替換PCI_TX到Transmitter的光纖；故障報(bào)錯(cuò)信息仍舊沒有變化，對AMC、MOD/REC和Imager進(jìn)行測試，觀察啟動(dòng)過程，報(bào)錯(cuò)信息沒有變化。從前面的檢測來看，PCI_TX（包括AMC）和光纖應(yīng)該不是故障產(chǎn)生的原因，可能Transmitter板出現(xiàn)問題。

圖1 開機(jī)報(bào)錯(cuò)信息

首先檢查Transmitter板的接觸問題，通過觀察接口并進(jìn)行重插操作，故障沒有任何變化，排除接觸問題[5-7]。然后檢查射頻信號單元（Radio Frequency Signal Unit，RFSU）電源，測得輸出值分別為5.9、4.2、5.3、15 V（理論值為3個(gè)6.5 V、1個(gè)15 V），基本確定RFSU電源出現(xiàn)故障，需更換。同時(shí)，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)FRSU電源板螺絲增大6.5 V電壓輸出，檢測到Transmitter板電壓仍然不在額定電壓區(qū)間，且波動(dòng)范圍較大；做MOD/REC測試時(shí)提示“Preparation of Image Reconstruction System Failed”（圖像重建系統(tǒng)準(zhǔn)備失?。▓D2），經(jīng)檢查確定是Transmitter經(jīng)PCI_TX提供的10 MHz時(shí)鐘有問題[8]。綜合以上信息，Transmitter板和RFSU電源都需要更換。更換Transmitter板和RFSU電源后，設(shè)備工作正常。

圖2 MOD/REC測試結(jié)果

2 光纖斷裂故障

2.1 故障現(xiàn)象

前一天圖像沒有任何問題，下班后正常關(guān)機(jī)。第二天早上開機(jī)檢查病人，發(fā)現(xiàn)很多序列的圖像信噪比變得很差（圖3）。

圖3 故障發(fā)生后的圖像示例

2.2 故障分析與維修

經(jīng)過多次試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)這些圖像具有以下特點(diǎn)：① 專用膝關(guān)節(jié)線圈掃描膝關(guān)節(jié)序列，圖像質(zhì)量都很好，不會出現(xiàn)問題，而用其他任何表面線圈掃描相應(yīng)序列，包括體線圈（Body Coil，BC），都出現(xiàn)這種信噪比很差的圖像；② 開機(jī)過程和掃描過程沒有任何錯(cuò)誤信息或警告信息，即使是掃描處理圖像信噪比很差的圖像，也沒有錯(cuò)誤或警告信息；③ 在調(diào)諧模式（Tune Up，TU）、質(zhì)量保證（Quality Assurance，QA）、測試工具（Test Tools，TT）下面進(jìn)行水模測試時(shí)，所有參數(shù)和技術(shù)指標(biāo)都未檢出異常情況。

由于膝關(guān)節(jié)圖像檢測完全沒有問題，可以確定涉及膝關(guān)節(jié)的發(fā)射和接收電路沒有問題。因此，擬對照系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（圖4）按序進(jìn)行故障排除[9-11]。首先，膝關(guān)節(jié)線圈和其他線圈從Transmitter經(jīng)RFPA一直到Tas，檢查Tas指示燈，沒有故障顯示；對Tas到BCCS之間的線纜進(jìn)行檢查，連接沒有問題；檢查BCCS上傳輸控制信號的光纖，更換后故障現(xiàn)象沒有改變，排除BCCS故障。然后，檢查BCCS至TALES之間的連接，未發(fā)現(xiàn)問題；檢查體線圈，通過相關(guān)檢測未出現(xiàn)異常。之后檢查連接體線圈的射頻調(diào)諧電路板（Radio Frequency Infrastructure，RFIS）模塊，發(fā)現(xiàn)N31VDC只有-30.3 VDC，有點(diǎn)偏低，而這個(gè)電壓是由濾波板上E4A RFIS模塊電源提供的。在檢查機(jī)柜頂部的E4A RFIS模塊電源時(shí)，突然發(fā)現(xiàn)濾波板上從設(shè)備房穿光纖的波導(dǎo)管里有很亮的紅光，把光纖拉出來后發(fā)現(xiàn)3根光纖已斷（圖5），直觀判斷可能是老鼠咬斷的。

圖4 射頻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖5 被咬斷的光纖

這根編號為W1425的光纖總共7根，被咬斷3根，其中SPARE為備用光纖沒有影響，另外兩根為BCCS U1至LWL_INT U2之間傳輸控制信號的SE_CTRL和RCCS U6-U9至LWL_INTU22-23之間的FRAS_SEL2。確定故障后，更換兩根光纖，設(shè)備圖像恢復(fù)正常。

3 PF信號線故障

3.1 故障現(xiàn)象

設(shè)備開機(jī)，故障提示“RF Safety Watchdog error”（射頻安全看門狗錯(cuò)誤）。

3.2 故障分析與維修

運(yùn)行Local Service/TestTools/RFPA，得到結(jié)果，見表1。

表1 運(yùn)行Local Service/TestTools/RFPA后結(jié)果

從測試結(jié)果可以看出，F(xiàn)orward max. actual（DICO）值（702.157）比正常值（788.004）小很多，因此可能是RFPA輸出能量太少、DICO監(jiān)測值錯(cuò)誤、Receiver數(shù)字化錯(cuò)誤或者PF（W3159）信號線衰減太大[12]。查閱射頻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖可以看出，連接RFPA和Receiver的信號線為PF（W3159）、PR（W3160），連接TAS和 Receiver的信號線為PD（W0185），這3根線理論上可以互換來檢測信號線是否存在故障[13-15]。交換PF（W3159）和PR（W3160）后，發(fā)現(xiàn)Reflected max.（DICO）值較正常值偏??；交換PF（W3159）和PD（W0185）后，發(fā)現(xiàn)TAS max.值較正常值偏小。從檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)PF（W3159）與其他信號線交換，對應(yīng)檢測值都會比正常值偏小，因此確定是PF（W3159）信號線出現(xiàn)了故障。更換PF信號線后，設(shè)備運(yùn)行恢復(fù)正常。

4 小結(jié)

磁共振成像系統(tǒng)是醫(yī)院的高價(jià)值、高技術(shù)設(shè)備，也是臨床進(jìn)行醫(yī)療活動(dòng)必不可少的常規(guī)設(shè)備[16]。設(shè)備的日常維護(hù)、維修為提高設(shè)備使用壽命具有非常重要的作用。目前我院2006年的磁共振仍在正常使用，離不開臨床工程師的日常維護(hù)保養(yǎng)。另外，鑒于磁共振設(shè)備本身技術(shù)集成度較高、維修比較困難，注重日常維護(hù)利于降低故障發(fā)生率，同時(shí)也能降低病人檢查排隊(duì)壓力和提高設(shè)備使用率。