Planmeca錐形束CT故障與檢修

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院 臨床醫(yī)學(xué)工程部，浙江 杭州 310009

引言

20世紀(jì)90年代末出現(xiàn)的錐形束CT（Cone Beam CT，CBCT），與傳統(tǒng) CT 相比，具有三維成像、輻射劑量低、空間分辨率高、掃描時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于口腔診療工作中[1]。我院濱江院區(qū)放射科自2018年11月引進(jìn)一臺(tái)Planmeca ProMaxTM 3D Mid的口腔錐形束CT，目前該設(shè)備主要開(kāi)展項(xiàng)目包括口腔科全景影像、頭顱側(cè)位片、頜面部CT影像、頜部CT影像、全口牙列以及單牙CT影像等，根據(jù)臨床實(shí)際需求選擇合適的視窗以及分辨率進(jìn)行影像采集，全天滿負(fù)荷使用，日均完成采集項(xiàng)目100余人次，有效滿足了我院綜合牙科門診和口腔內(nèi)科門診患者的口腔攝片需求[2]。

1 錐形束CT基本結(jié)構(gòu)和工作原理

錐形束CT（CBCT）即錐形束投照計(jì)算機(jī)斷層設(shè)備，主要由硬件部分和軟件部分組成。硬件部分包括：X射線源和探測(cè)器組成的影像拍攝系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；支架系統(tǒng)。軟件部分主要用來(lái)操控影像拍攝系統(tǒng)，完成圖像的采集、傳輸、處理和圖像三維重建等[3]。圖1為Planmeca錐形束CT的結(jié)構(gòu)框圖，其中1是X光機(jī)，2是3D重建服務(wù)器，3是Planmeca Romexis控制端，4是交換機(jī)。

圖1 Planmeca錐形束CT結(jié)構(gòu)框圖

其基本原理是采用錐形X射線束投照，射線經(jīng)患者后由平板探測(cè)器接收，掃描時(shí)X線球管和探測(cè)器圍繞投射區(qū)中心旋轉(zhuǎn)360°，掃描后獲得連續(xù)幾百?gòu)埖亩S平面投影圖像，再將所得數(shù)據(jù)收集在計(jì)算機(jī)中重建，從而得到三維影像，以顯示口腔頜面部或頭顱的組織結(jié)構(gòu)[4]。CBCT掃描容積的尺寸取決于探測(cè)器的尺寸和形狀，投射光束的幾何形狀和準(zhǔn)直光束的能力[5]。

相比傳統(tǒng)CT，CBCT只需旋轉(zhuǎn)掃描一次，即可獲得重建所需的全部原始數(shù)據(jù)，掃描獲得二維圖像，經(jīng)計(jì)算機(jī)配套軟件直接重建為三維圖像，圖像金屬偽影較輕。CBCT掃描視野一般分為小視野（<9 cm）、中視野（9～15 cm之間）以及大視野（>15 cm），掃描視野尺寸取決于影像接收器的尺寸[6]。

我院使用的Planmeca ProMaxTM 3D Mid CBCT是一款集合3D、全景和頭顱側(cè)位片的三合一CBCT，采用非晶硅平板技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高清、高效、高穩(wěn)定[7]。該設(shè)備操作簡(jiǎn)單，視野尺寸可達(dá)16 cm × 16 cm，可滿足口內(nèi)、口外、種植、頜面外科、正畸等多個(gè)臨床科室需求，同時(shí)75 μm超高清根管影像為復(fù)雜的根管案例提供更多高價(jià)值影像診斷信息，擁有ULD超低劑量模式，搭配一套原廠全方位一體化牙科軟件——Planmeca Romexis，3D影像重建速度快，功能豐富，可以滿足所有口腔臨床需求[8]。

2 故障實(shí)例

2.1 故障現(xiàn)象

選擇全景模式進(jìn)行拍攝，點(diǎn)擊準(zhǔn)備曝光按鍵時(shí)，機(jī)器出現(xiàn)錯(cuò)誤E424，設(shè)備無(wú)法完成準(zhǔn)備曝光，軟件提示無(wú)法連接機(jī)器，多次嘗試后可以完成準(zhǔn)備曝光，但是拍攝過(guò)程中依舊出現(xiàn)錯(cuò)誤E424，嘗試CT拍攝以及側(cè)位拍攝時(shí)出現(xiàn)同樣的錯(cuò)誤，故障報(bào)錯(cuò)代碼如圖2所示。

圖2 錯(cuò)誤代碼

2.2 故障分析與處理過(guò)程

根據(jù)錯(cuò)誤信息，查閱相關(guān)維修手冊(cè)后提示檢查傳感器和電纜，因此首先檢查C關(guān)節(jié)電子電位器，在關(guān)節(jié)校準(zhǔn)模式下，平穩(wěn)推動(dòng)C關(guān)節(jié)，檢查發(fā)現(xiàn)C關(guān)節(jié)電位器阻值變化正常，用萬(wàn)用表測(cè)量電位器阻值，也正常，圖3為C關(guān)節(jié)電位器。

圖3 C關(guān)節(jié)電位器

嘗試在三關(guān)節(jié)校準(zhǔn)模式下做三關(guān)節(jié)初始值校準(zhǔn)，在設(shè)備初始位置調(diào)整電子電位器阻值，把電子電位器阻值調(diào)整為0，然后鎖定位置，如圖4所示，做關(guān)節(jié)校準(zhǔn)，校準(zhǔn)通過(guò)。

圖4 電位器校準(zhǔn)

校準(zhǔn)通過(guò)后測(cè)試曝光，拍攝全景和CT均正常，在拍攝側(cè)位片時(shí)候，沒(méi)有射線。

初步考慮為側(cè)位射線，拆除次級(jí)狹縫，如圖5所示，做頭側(cè)射線校準(zhǔn)，無(wú)任何射線，用熒光尺觀察射線，發(fā)現(xiàn)射線位置偏離很多，C關(guān)節(jié)角度偏差很大導(dǎo)致射線位置偏離。

此時(shí)判斷故障依舊出現(xiàn)在C關(guān)節(jié)問(wèn)題上，再做三關(guān)節(jié)初始位置校準(zhǔn)，校準(zhǔn)無(wú)法通過(guò)，報(bào)“E424 錯(cuò)誤”，C關(guān)節(jié)電位器錯(cuò)誤。然后更換C關(guān)節(jié)電子電位器，調(diào)整阻值在初始位置為0，繼續(xù)做校準(zhǔn)，錯(cuò)誤依舊，然后更換C關(guān)節(jié)MCM（負(fù)責(zé)控制驅(qū)動(dòng)C關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)馬達(dá)）以及CPU，在三關(guān)節(jié)校準(zhǔn)時(shí)錯(cuò)誤依舊，校準(zhǔn)不通過(guò)亦無(wú)法進(jìn)行任何模式的影像拍攝。

圖5 頭側(cè)射線校準(zhǔn)

此時(shí)基本排除是配件以及電路板引起的故障，在三關(guān)節(jié)校準(zhǔn)模式下釋放馬達(dá)，手動(dòng)推動(dòng)三個(gè)關(guān)節(jié)，肩關(guān)節(jié)以及肘關(guān)節(jié)推動(dòng)時(shí)從起始位置到結(jié)束位運(yùn)行平穩(wěn)一切正常，多次測(cè)試均正常，推動(dòng)C關(guān)節(jié)測(cè)試，轉(zhuǎn)動(dòng)到停止位時(shí)，關(guān)節(jié)出現(xiàn)輕微抖動(dòng)，進(jìn)行多次測(cè)試，間歇性出現(xiàn)，由于此前從未出現(xiàn)過(guò)任何一例設(shè)備傳動(dòng)帶不平穩(wěn)情況，此時(shí)把故障問(wèn)題鎖定為機(jī)械故障，拆開(kāi)C關(guān)節(jié)外觀蓋以及馬達(dá)，如圖6所示，觀察傳動(dòng)軸與馬達(dá)情況[9]。

圖6 C關(guān)節(jié)軌道傳動(dòng)帶

拆除后發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)馬達(dá)內(nèi)部有大量碎屑，圖7為磨損的馬達(dá)，進(jìn)一步排查后發(fā)現(xiàn)馬達(dá)齒輪和傳送帶配合有誤差，磨損是由于硬摩擦導(dǎo)致，清除碎屑，重新調(diào)整C關(guān)節(jié)傳動(dòng)軸和頂部傳動(dòng)帶的配合，調(diào)整好之后再做三關(guān)節(jié)校準(zhǔn)，校準(zhǔn)通過(guò)，然后試拍全景，CT和側(cè)位片，影像均正常，設(shè)備觀察運(yùn)行數(shù)天均正常，故障排除。

圖7 磨損的馬達(dá)

2.3 小結(jié)

在完成故障檢修后，工程師詢問(wèn)技術(shù)員有無(wú)在開(kāi)機(jī)狀態(tài)下推動(dòng)關(guān)節(jié)的情況，獲悉之前有患者在做檢查時(shí)推動(dòng)過(guò)C關(guān)節(jié)的情況。由于開(kāi)機(jī)狀態(tài)下馬達(dá)在沒(méi)收到程序指令時(shí)是鎖定狀態(tài)，推動(dòng)會(huì)產(chǎn)生硬摩擦，導(dǎo)致馬達(dá)轉(zhuǎn)軸和設(shè)備頂部傳動(dòng)帶配合出現(xiàn)誤差，此時(shí)設(shè)備會(huì)提示此故障代碼[10]。事后，臨床工程師首先對(duì)技術(shù)員加強(qiáng)了使用培訓(xùn)，告知技術(shù)員在拍攝時(shí)需提醒患者在檢查時(shí)不要推動(dòng)機(jī)器部件，以免造成損壞，其次在機(jī)房墻壁上張貼了相應(yīng)提示標(biāo)識(shí)[11]。

3 討論與總結(jié)

Planmeca錐形束CT內(nèi)部有多個(gè)電位器和位置傳感器，若出現(xiàn)故障，會(huì)報(bào)不同的錯(cuò)誤代碼，對(duì)于這類故障，大部分時(shí)候是由電子器件引起，但是有時(shí)也會(huì)有其他原因[12]。針對(duì)該維修案例，先進(jìn)行電位器校準(zhǔn)、三關(guān)節(jié)校準(zhǔn)，再更換電位器、C關(guān)節(jié)MCM及CPU，先測(cè)試再更換配件，由簡(jiǎn)到難，在排除電路部分故障后，再考慮機(jī)械故障，從電路部分到機(jī)械部分，分析全面，方法適當(dāng)，及時(shí)地排除了錐形束CT的故障[13]。

自放射科引進(jìn)Planmeca錐形束CT以來(lái)，該設(shè)備在口腔種植、正畸等診療中發(fā)揮了重要的作用。由于口腔科每日門診量非常大，CBCT長(zhǎng)時(shí)間處于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，一定程度上增加了設(shè)備的故障率[14]。通過(guò)案例的介紹，放射科技術(shù)員在檢查時(shí)，需要正確操作CBCT，做好機(jī)房管理工作，對(duì)病人做好相關(guān)宣教工作，防止人為因素導(dǎo)致機(jī)器故障[15]。臨床工程師作為醫(yī)療設(shè)備維修和管理的專業(yè)技術(shù)人員，在設(shè)備故障時(shí)，要遵循由外到內(nèi)，由易到難的原則，要從各方面綜合分析，循序漸進(jìn)，一步步去分析故障原因，及時(shí)排除故障。在日常設(shè)備管理中，工程師需要加強(qiáng)巡檢，提高設(shè)備日常監(jiān)管力度，有效保障設(shè)備的正常運(yùn)行[16]。