雙能X 線骨密度儀的工作原理、故障分析及預(yù)防性維護(hù)

徐丹丹，唐森財(cái)

（1.福建省中醫(yī)藥科學(xué)院設(shè)備科；2.福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二人民醫(yī)院設(shè)備科，福建 福州 350003）

骨密度（BMD Bone Mineral Density）——全稱是骨骼礦物質(zhì)密度，是反映骨骼強(qiáng)度的一個(gè)重要指標(biāo)，單位是克/每平方厘米（g/cm2），它是一個(gè)絕對(duì)值。骨密度越高，說(shuō)明骨骼越健康，隨之發(fā)生骨折的風(fēng)險(xiǎn)就越低。反之，骨密度越低，發(fā)生骨折的風(fēng)險(xiǎn)就越高。隨著人們生活水平的提高和對(duì)健康的重視，越來(lái)越多的人開(kāi)始重視骨骼的健康，越來(lái)越多的人會(huì)進(jìn)行骨密度的檢測(cè)。骨密度儀就是臨床或者科研上用來(lái)檢測(cè)人體或者動(dòng)物骨密度的一種儀器。骨密度儀從五十多年前起步到現(xiàn)在，發(fā)展非?？焖佟ｋp能X 線骨密度儀和超聲骨密度儀是目前使用最多最普遍的骨密度儀，其中雙能X 線骨密度儀因其掃描速度快、精確度高、輻射小、操作方便等優(yōu)點(diǎn)而被世界衛(wèi)生組織（WHO）認(rèn)定為骨密度檢測(cè)的“金標(biāo)準(zhǔn)”。雙能X 線骨密度為骨質(zhì)疏松早期檢測(cè)和防治提供更科學(xué)的依據(jù)，因此做好其預(yù)防性維護(hù)和保養(yǎng)，對(duì)其故障分析就顯得尤為重要。本文綜合分析了多種典型故障以及引起這些故障的多種可能原因及相應(yīng)的解決辦法，希望可以為同行在維修此類設(shè)備時(shí)提供一定的借鑒和幫助。

1 雙能X 線骨密度儀工作原理

雙能X 線骨密度儀的工作原理，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是利用X 射線穿過(guò)人體組織時(shí)，因?yàn)椴煌M織的密度不同，X 射線的衰減不同來(lái)進(jìn)行骨密度的測(cè)量。由于骨骼的密度大于軟組織的密度，所以，X 射線穿過(guò)骨骼時(shí)的衰減會(huì)大于X 射線穿過(guò)軟組織時(shí)的衰減。具體來(lái)說(shuō)就是雙能X 線骨密度儀會(huì)產(chǎn)生高、低兩種不同能量的射線，這兩種射線通過(guò)人體后，分別被人體的骨骼和軟組織吸收，探測(cè)器將接收到的信號(hào)傳給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，將高低能量的結(jié)果相減，消除軟組織對(duì)骨密度的影響，從而得出骨礦物質(zhì)含量。雙能X 線骨密度儀工作原理如圖1 所示。

圖1 工作原理

2 雙能X 線骨密度儀的典型故障

2.1 開(kāi)機(jī)故障

故障現(xiàn)象：開(kāi)機(jī)時(shí)，電腦與設(shè)備之間無(wú)信號(hào)，設(shè)備不工作。電腦屏幕顯示“Error in function CMotorDecice GetPosLimiPosition”。

分析原因：出現(xiàn)此種情況，原因主要有幾種：（1）發(fā)出信號(hào)故障。也就是骨密度儀的主板或主要部件出現(xiàn)問(wèn)題，不能向電腦發(fā)出信號(hào)；（2）傳輸信號(hào)故障。也就是電腦與骨密度儀之間的“橋梁”——數(shù)據(jù)線有問(wèn)題，骨密度儀發(fā)出的指令無(wú)法通過(guò)數(shù)據(jù)線正確的傳給電腦；（3）接收信號(hào)故障。也就是作為接收端的電腦出現(xiàn)故障，無(wú)法接收到由骨密度儀發(fā)出的信號(hào)。

解決辦法：我們本著由易到難、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的原則，一一排除故障。首先關(guān)閉電腦，用萬(wàn)用表逐一檢查電腦信號(hào)板上的二極管、三極管，大功率電容等元器件，發(fā)現(xiàn)這些元器件均正常，由此可以判定故障不是發(fā)生在接收端。然后拆下連接電腦和骨密度儀的數(shù)據(jù)線，用萬(wàn)用表的蜂鳴檔進(jìn)行通斷檢查，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)線存在斷點(diǎn)，于是更換新的數(shù)據(jù)線，然后給電腦重新開(kāi)機(jī)，發(fā)現(xiàn)通信故障恢復(fù)。由此說(shuō)明故障就是存在數(shù)據(jù)線上，作為信號(hào)接收端的電腦和發(fā)出端的骨密度儀均正常，不存在問(wèn)題。

2.2 每日質(zhì)控故障

故障現(xiàn)象：雙能X 線骨密度儀在每天開(kāi)機(jī)的時(shí)候，必須進(jìn)行QA，以確保檢測(cè)的準(zhǔn)確性。在進(jìn)行QA 時(shí)，屏幕顯示“每日質(zhì)控失敗”。

分析原因：當(dāng)QA 不通過(guò)時(shí)，最有可能引起此種現(xiàn)象的原因有以下幾種：（1）脊柱假體放置錯(cuò)位；（2）球管發(fā)出X線異常；（3）X 線接收部分或信號(hào)處理部分異常。脊柱假體的正確放置，必須使脊柱假體上的白點(diǎn)朝向掃描床的左側(cè)，即腳端的位置，并與掃描床的背面平行，對(duì)齊激光十字標(biāo)線與白點(diǎn)，使激光十字標(biāo)線居于白點(diǎn)的中央且與脊柱假體相平行。當(dāng)脊柱假體放置錯(cuò)位的時(shí)候，掃描臂掃描不到脊柱假體，QA 也就通不過(guò)。此外，當(dāng)球管發(fā)出X 線異?；蛘遆 線接收部分或信號(hào)處理部分異常時(shí)，QA 也通不過(guò)。因此，要及時(shí)檢查球管，看球管是否損壞，以及探測(cè)器是否正常。

解決辦法：首先要排除人為操作的原因，重新放置脊柱假體，反復(fù)進(jìn)行校準(zhǔn)。

故障仍未排除時(shí)，檢查球管，如果球管發(fā)出X 線異常，及時(shí)更換球管，然后再次進(jìn)行校準(zhǔn)，如果校準(zhǔn)通過(guò)，問(wèn)題得到解決，如果校準(zhǔn)不通過(guò)，那么就及時(shí)檢查探測(cè)器及其周邊輔助模塊及電路板。經(jīng)檢測(cè)周邊模塊及電路板未發(fā)現(xiàn)異常，那么問(wèn)題可能出現(xiàn)在探測(cè)器本身。經(jīng)更換探測(cè)器后，QA 校準(zhǔn)通過(guò)，問(wèn)題得以解決。

2.3 掃描臂故障

故障現(xiàn)象：骨密度儀在工作的時(shí)候發(fā)出異常響聲，緊接著掃描臂停止運(yùn)動(dòng)。

分析原因：骨密度儀的掃描臂和檢查床之間是通過(guò)電機(jī)和皮帶進(jìn)行連接的。在檢查的過(guò)程中，掃描臂在電機(jī)和皮帶的帶動(dòng)下不停的來(lái)回移動(dòng)，來(lái)掃描病人身體的不同部位。隨著人們健康意識(shí)的不斷提高，來(lái)檢查骨密度的人不斷的增加，檢查人次屢創(chuàng)新高，骨密度儀的使用的頻率和工作時(shí)間都不斷的增加，而掃描臂長(zhǎng)時(shí)間的移動(dòng)會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部電機(jī)軸承的損壞。以維修記錄為例，大約每半年時(shí)間就需要更換一次軸承。這也就提醒我們，在日常的工作中，要及時(shí)的檢查和保養(yǎng)掃描臂內(nèi)部電機(jī)軸承，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)更換，以免影響骨密度儀的正常使用。

解決辦法：打開(kāi)掃描臂，發(fā)現(xiàn)電機(jī)軸承磨損嚴(yán)重，更換新軸承，重新安裝，開(kāi)機(jī)運(yùn)行，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)正常，故障得以排除。

3 預(yù)防性維護(hù)

要想使骨密度儀長(zhǎng)期處于一個(gè)良好的使用狀態(tài)，降低故障發(fā)生率，提高使用壽命，做好日常的維護(hù)和保養(yǎng)是必不可少的一個(gè)重要措施。對(duì)于日常的維護(hù)和保養(yǎng)，建議做到以下幾點(diǎn)：（1）保持良好的工作環(huán)境。骨密度儀對(duì)工作環(huán)境的要求：溫度15 ～25℃，濕度40%～60%。（2）保持房間的潔凈程度，每天用吸塵器進(jìn)行打掃，防止房間里灰塵太多損壞電路板，但對(duì)于骨密度儀內(nèi)部不建議進(jìn)行除塵工作。（3）設(shè)備要專人專管專用，以便可以更好地掌握和了解設(shè)備的運(yùn)行情況，進(jìn)一步降低設(shè)備故障發(fā)生率。（4）必要時(shí)單位可以制定對(duì)大型儀器設(shè)備的使用和管理的考核評(píng)價(jià)機(jī)制，從制度上來(lái)督促管理人員做好儀器設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)雙能X 線骨密度儀的故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)大部分故障的根本原因是由其內(nèi)部各種數(shù)據(jù)線斷路或者短路引起的，而這些又是由于掃描臂不停的移動(dòng)造成的。特別說(shuō)明的是，在更換這些數(shù)據(jù)線的時(shí)候，最好使用原廠的帶有屏蔽功能的數(shù)據(jù)線，以免產(chǎn)生干擾。另外，故障的提示信息非常的有用，可以幫助我們快速的查找到故障發(fā)生的原因，從而可以快速排除故障。以上的一些總結(jié)希望可以對(duì)工程師在維修這類設(shè)備時(shí)提供一定的借鑒和幫助。