東芝Aquilion one CT維修案例分析與解決

暨南大學(xué)附屬第一醫(yī)院 設(shè)備科，廣東 廣州 510630

引言

CT是用X射線束對(duì)人體部位進(jìn)行掃描，由探測(cè)器接收透過(guò)人體部位的X射線，轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)光后，由光電轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，再經(jīng)過(guò)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)為數(shù)字，輸入計(jì)算機(jī)處理，計(jì)算機(jī)將這些數(shù)字信息重建為圖像信息。CT成像技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域的探索已經(jīng)取得了較多成果[1-5]，其具有較高的診斷價(jià)值，可用于各種疾病的臨床檢查、用于腫瘤病變的分期、作為臨床制定治療及手術(shù)方案依據(jù)。CT在醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像中起著舉足輕重的作用[6]，其具有空間分辨力高、噪聲低、圖像清晰等諸多優(yōu)點(diǎn)，大大提高了臨床醫(yī)生的工作效率[7]。我院于2012年購(gòu)置了一臺(tái)東芝公司生產(chǎn)的Aquilion one CT，由于其在臨床使用頻率的增加，設(shè)備的故障率也越來(lái)越高。臨床工程師在維護(hù)該類設(shè)備時(shí)，應(yīng)熟悉設(shè)備的基本原理和操作，并掌握實(shí)用有效的維修方法，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)才能迅速排除[8-9]。本文對(duì)Aquilion one CT的三例故障進(jìn)行分析和維修，總結(jié)出符合醫(yī)院設(shè)備故障排查的思路及處理方法，以供同行參考。

1 Aquilion one CT的基本介紹

Aquilion one CT是由東芝公司生產(chǎn)的一款質(zhì)量穩(wěn)定、成像清晰的高端CT機(jī)，其主要結(jié)構(gòu)包括兩大部分：X線體層掃描裝置和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。前者主要由產(chǎn)生X線的球管和接收檢測(cè)X線的探測(cè)器組成[10]；后者主要包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、中央處理系統(tǒng)、操作臺(tái)等[11]。該設(shè)備工作原理為：球管產(chǎn)生的X線對(duì)人體一定厚度的層面進(jìn)行掃描，由探測(cè)器接收透過(guò)該層面的X線轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)光，由光電轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再將信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字，輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像重建，通過(guò)圖像重建后得到臨床需要的CT圖像。

我院于2012年開(kāi)始使用Aquilion one CT，現(xiàn)選其中三例有代表性的故障進(jìn)行分析，并將一些相關(guān)的排除故障過(guò)程及維修方法進(jìn)行總結(jié)。

2 Aquilion one CT故障三例

2.1 故障一

2.1.1 故障現(xiàn)象

曝光旋轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)架噪聲大，無(wú)報(bào)錯(cuò)，主功能正常，噪聲部位如圖1所示。

圖1 機(jī)架噪聲部位圖

2.1.2 故障分析

由于設(shè)備無(wú)報(bào)錯(cuò)，主功能正常，所以分析該故障應(yīng)為機(jī)械問(wèn)題引起，原因有：① 球管旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極異?；蛏犸L(fēng)扇有異響；② 機(jī)架固定部分與旋轉(zhuǎn)部分有接觸摩擦；③ 機(jī)架內(nèi)部可能有脫落的螺絲、零件或雜物；④ 機(jī)架滑環(huán)與碳刷接觸不良；⑤ 機(jī)架軸承缺少潤(rùn)滑油或機(jī)架軸承損壞。

2.1.3 故障排除過(guò)程

首先進(jìn)行設(shè)備曝光測(cè)試，曝光旋轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)架內(nèi)有明顯噪聲，與設(shè)備操作技師描述情況一致。設(shè)備停止曝光后，進(jìn)入機(jī)房打開(kāi)機(jī)架前蓋，確認(rèn)球管旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極聲音正常及各個(gè)散熱風(fēng)扇無(wú)異響。手動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)架，并未發(fā)現(xiàn)固定部分與旋轉(zhuǎn)部分有接觸摩擦。用GTS控制旋轉(zhuǎn)，噪聲依舊。詳細(xì)觀察機(jī)架內(nèi)部，未發(fā)現(xiàn)有脫落的螺絲、零件或雜物；拆除機(jī)架所有外殼，用GTS控制旋轉(zhuǎn)，噪聲依舊。機(jī)架斷電，拆除brush1rush2，手動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)架觀察滑環(huán)，并未出現(xiàn)明顯打火及凹凸不平的痕跡，清潔滑環(huán)及碳刷，去除碳刷邊緣的毛糙部分，重新安裝碳刷，通電測(cè)試，噪聲依舊。拆除brush1rush2，使碳刷與滑環(huán)分離，固定部分供電，用GTS控制，試旋轉(zhuǎn)，噪聲依舊。手動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)架，觀察Surcom單元，未發(fā)現(xiàn)摩擦及劃痕。機(jī)架傾斜不同角度，GTS控制旋轉(zhuǎn)，噪聲依舊。通過(guò)故障排除法，已經(jīng)確認(rèn)碳刷及滑環(huán)正常，機(jī)架內(nèi)也無(wú)異物脫落，從而判定為機(jī)架軸承問(wèn)題引起的噪聲。

機(jī)架軸承引起噪聲，原因可能為機(jī)架軸承（圖1）缺少潤(rùn)滑油或機(jī)架軸承損壞。處理方法：先用藍(lán)色美孚寶力達(dá)EM潤(rùn)滑油配合高壓加油槍對(duì)機(jī)架軸承添加潤(rùn)滑油后測(cè)試，如機(jī)架噪聲消除，即為機(jī)架軸承缺少潤(rùn)滑油；如機(jī)架噪聲依舊，即為機(jī)架軸承損壞，需更換機(jī)架軸承。

該次故障為機(jī)架軸承缺少潤(rùn)滑油，對(duì)機(jī)架軸承添加潤(rùn)滑油后噪聲消除，故障排除。

2.2 故障二

2.2.1 故障現(xiàn)象

設(shè)備能正常掃描，但進(jìn)行冠脈重建時(shí)，會(huì)提示“Error in system software. Manualy delete Reconstruction queue.”，重啟掃描幾個(gè)病人后，故障再次出現(xiàn)。

2.2.2 故障分析

根據(jù)冠脈重建時(shí)出現(xiàn)的報(bào)錯(cuò)，分析故障應(yīng)由重建柜內(nèi)相關(guān)功能板件損壞引起。因?yàn)閳?bào)錯(cuò)提示是“系統(tǒng)軟件故障，請(qǐng)手動(dòng)刪除重建隊(duì)列”，該提示指向系統(tǒng)軟件及硬件。故障原因有：① 軟件出錯(cuò)：如操作系統(tǒng)Windows、應(yīng)用軟件application；② 硬件出錯(cuò)：包括服務(wù)器server pc、原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)RDD、重建電路板QFPGA等。

2.2.3 故障排除過(guò)程

（1）首先打開(kāi)重建柜外殼，觀察發(fā)現(xiàn)slot 3的QFPGA上有紅燈指示，見(jiàn)圖2。

圖2 QFPGA板紅燈指示

（2）再運(yùn)行窗口，輸入sh-L，命令窗口輸入x:GetBirInfo，獲取summary log，查看發(fā)現(xiàn)故障指示如圖3所示。

圖3 獲取summary log

（3）故障狀態(tài)下進(jìn)行hwtest.exe測(cè)試，測(cè)試結(jié)果顯示報(bào)錯(cuò)。

（4）故障狀態(tài)下進(jìn)行hwdiag測(cè)試，測(cè)試失敗。

以上操作完成后，結(jié)束第一次hwdiag測(cè)試后輸入halt-r重啟主臺(tái)，再進(jìn)行hwtest、hwdiag測(cè)試，結(jié)果均正常。因冠脈掃描重建圖像和普通平掃重建圖像的區(qū)別是使用的硬件有所不同，冠脈掃描使用了server pc+QFPGA，普通掃描可能只用到server pc。而設(shè)備故障表現(xiàn)為：除了進(jìn)行冠脈掃描，其他掃描（如普通頭顱平掃）時(shí)重建不報(bào)錯(cuò)，且重啟主臺(tái)，進(jìn)行hwtest、hwdiag測(cè)試，結(jié)果均正常。從而確認(rèn)故障與軟件無(wú)關(guān)，故障由硬件出錯(cuò)引起。硬件出錯(cuò)包括服務(wù)器server pc、原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)RDD、重建電路板QFPGA，因普通掃描只用到server pc及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)RDD，且普通掃描時(shí)重建不報(bào)錯(cuò)，從而確定server pc與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)RDD是正常的。通過(guò)故障排除法，可以確認(rèn)問(wèn)題應(yīng)由QFPGA板損壞引起，且由QFPGA板紅燈指示（圖2）得到進(jìn)一步的印證。

故障處理： 拔出QFPGA板并用電子清潔劑清潔接觸點(diǎn)，再開(kāi)機(jī)測(cè)試，但冠脈重建時(shí)故障再次出現(xiàn)。最終確認(rèn)該故障是由QFPGA板件損壞引起，更換QFPGA板件后，故障排除。

2.3 故障三

2.3.1 故障現(xiàn)象

設(shè)備曝光失敗，報(bào)故障“Over mA”，高壓故障。掃描或者預(yù)熱過(guò)程中出現(xiàn)“Over mA”故障提示，曝光停止，點(diǎn)擊故障提示中的XC Reset，故障無(wú)法消除。

2.3.2 故障分析

根據(jù)Over mA（毫安過(guò)載）的代碼分析，指的是在球管加載高壓及燈絲電流時(shí)出現(xiàn)異常，反饋電路測(cè)量到的毫安（mA）反饋值遠(yuǎn)超于設(shè)定值。其原因可能是：① 燈絲加載模塊，如XC PWB / SCB PWB（包含控制及設(shè)定高壓值、燈絲值等功能），高壓發(fā)生器，高壓電纜等，出現(xiàn)異常導(dǎo)致過(guò)載故障；② 可能是球管老化、燈絲熔斷、真空管斷裂、旋陽(yáng)軸承磨損等原因引起。

2.3.3 故障排除過(guò)程

首先檢查兩根連接逆變器和高壓發(fā)生器的高壓線纜，因這是產(chǎn)生高壓的第一步，把200 VAC逆變成 9 kVDC直流，這兩根是連接逆變器和高壓發(fā)生器的高壓線纜，它們之間的電壓值在9 kVDC。若高壓線纜老化會(huì)導(dǎo)致放電打火，通過(guò)觀察和檢查，確認(rèn)高壓線纜正常。再次檢查高壓電纜的接頭和球管高壓接頭插槽情況，確認(rèn)情況均正常。最后獲取 XC log記錄故障信息，見(jiàn)圖4?？梢钥吹?月13日設(shè)備出現(xiàn)相同的連續(xù)報(bào)錯(cuò)，與報(bào)錯(cuò)時(shí)間吻合，可以從log里看出，故障出現(xiàn)與曝光條件“kV、mA焦點(diǎn)（大焦、小焦）”無(wú)關(guān)，即都可能出現(xiàn)故障。

圖4 獲取 XC log

查看報(bào)錯(cuò)時(shí)的波形（圖5），與球管曝光加載時(shí)正常的波形（圖6）進(jìn)行對(duì)比，檢查曝光Signal顯示加載時(shí)的波形圖波形凌亂（圖5）。另外在獲取這個(gè)波形時(shí)所設(shè)的曝光條件是120 kV、80 mA，從圖中的刻度里可以看出，mA值已經(jīng)沖出600 mA，遠(yuǎn)超于設(shè)定值。

圖5 球管曝光加載時(shí)的波形圖（波形凌亂，不正常）

圖6 球管曝光加載時(shí)正常的波形圖

通過(guò)以上的檢修方法，排除了其他相關(guān)聯(lián)的硬件問(wèn)題，且根據(jù)維修手冊(cè)流程、分析Xclog和測(cè)試曝光波形圖，取曝光條件是120 kV、80 mA，mA值已經(jīng)沖出600 mA，遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)定值，從而確認(rèn)該故障為球管損壞引起。

故障處理：因確認(rèn)故障為球管損壞引起，從而直接更換同型號(hào)球管，進(jìn)行參數(shù)調(diào)試校準(zhǔn)后，該故障排除。

3 討論與總結(jié)

目前其他醫(yī)院對(duì)于CT的維護(hù)管理，有的醫(yī)院采用廠家的全保方式，有的醫(yī)院采用自修方式[12-13]。我院目前對(duì)CT的管理是這兩種方式的結(jié)合。這種方式的優(yōu)勢(shì)為：既能快速解決CT的故障，又能提高醫(yī)院工程師的技能，有利于提高醫(yī)院的醫(yī)療設(shè)備管理水平。本文對(duì)東芝Aquilion one CT的三例故障進(jìn)行分析和維修，總結(jié)出醫(yī)院設(shè)備故障排查的基本方法：醫(yī)院工程師應(yīng)熟悉設(shè)備的基本原理和操作，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)工程師能在維修過(guò)程中，采用逐步排除法、仔細(xì)觀察法、故障分析法和維修流程排查法[14-16]，能理論結(jié)合實(shí)踐，將多種維修方法靈活結(jié)合應(yīng)用解決工作中的具體問(wèn)題。