CT設(shè)備中球管維護(hù)及檢測(cè)分析研究

楊濤 遼寧省沈陽市新民市人民醫(yī)院影像科 （遼寧 沈陽 110300）

內(nèi)容提要：目的：研究和分析CT設(shè)備中球管維護(hù)及檢測(cè)方法。方法：本院2010年引入東芝64排CT機(jī)一臺(tái)，回顧性分析CT機(jī)球管的故障發(fā)生情況及球管維護(hù)方法。CT球管故障發(fā)生的原因：球管漏油及管套內(nèi)高壓打火、油循環(huán)停止或者球管過熱、旋轉(zhuǎn)陽極不旋轉(zhuǎn)、管芯玻殼破損或者管芯真空度降低、燈絲開路等；CT球管維護(hù)方法：使用前提前預(yù)熱、控制曝光條件、有效控制溫濕度及檢測(cè)環(huán)境、控制球管旋轉(zhuǎn)陽極及燈絲空耗。結(jié)果：2010年～2019年CT機(jī)使用10年時(shí)間內(nèi)共計(jì)更換4支球管，在總結(jié)球管使用經(jīng)驗(yàn)后不斷強(qiáng)化球管維護(hù)措施，使得球管使用壽命明顯延長(zhǎng)。結(jié)論：CT設(shè)備在使用過程中，對(duì)球管加強(qiáng)維護(hù)并定時(shí)進(jìn)行檢測(cè)與保養(yǎng)，才能確保CT機(jī)始終處于良好的狀態(tài)下運(yùn)行，有助于延長(zhǎng)CT球管使用壽命，同時(shí)也能保證醫(yī)院工作的正常進(jìn)行，為患者提供準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果。

CT機(jī)在臨床上有著較高的應(yīng)用頻率，能夠帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益，但是CT機(jī)價(jià)格昂貴，維護(hù)及維修成本均較高[1]。球管不但是CT機(jī)最為核心的部件，也是CT機(jī)主要易損部件和消耗品，由于計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)及數(shù)據(jù)采集等技術(shù)發(fā)展日新月異，CT球管技術(shù)及性能也不斷獲得完善，在高負(fù)荷掃描中也獲得了日益廣泛的應(yīng)用[2]。掌握CT機(jī)球管故障判斷方法并對(duì)故障發(fā)生原因進(jìn)行判斷和分析，有助于保證CT球管應(yīng)用的合理性，可降低CT球管故障發(fā)生率，使CT球管使用壽命獲得延長(zhǎng)[3,4]。本文旨在研究和分析CT設(shè)備中球管的維護(hù)及檢測(cè)方法，現(xiàn)分析如下。

1.資料與方法

1.1 一般資料

本院2010年引入東芝16排CT機(jī)一臺(tái)，回顧性分析CT機(jī)球管的故障發(fā)生情況并匯總球管維護(hù)及檢測(cè)方法。

1.2 方法

1.2.1 分析CT球管配件組成以及工作原理：CT球管主要組成部分包括管套、管芯、絕緣油、散熱器及附屬配件等，工作狀態(tài)時(shí)X射線管燈絲加熱，自由電子生成并云集于陰極附近，X射線管兩極高壓電由升壓變壓器提供，陽極與陰極電勢(shì)力瞬間增大，在電場(chǎng)吸引下以及自由電子影響下，成束電子高速自陰極行進(jìn)至陽極并對(duì)靶原子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生撞擊，該過程即為能量轉(zhuǎn)換過程，＜1%能量形成X射線，＞99%能量轉(zhuǎn)換為熱能，前后者散發(fā)設(shè)施分別為X射線管窗口、散熱設(shè)施。陽極靶面高速旋轉(zhuǎn)從而可取得理想的散熱效果，若應(yīng)用較大電流，靶面在電子轟擊下生成＞2600°C高溫，若被轟擊面不斷更換，靶面被電子擊打出坑并損壞陽極靶面。

1.2.2 常見球管損壞故障原因分析：①球管漏油及管套內(nèi)高壓打火。出現(xiàn)此類故障時(shí)機(jī)器停止工作，報(bào)警顯示過載。若出現(xiàn)輕微故障對(duì)機(jī)器正常運(yùn)行不會(huì)造成干擾和影響，重建圖像上可見細(xì)條干擾線，形狀規(guī)則[5]。分析GSA時(shí)可見打火線帶，球管中發(fā)出高壓打火聲。機(jī)器雖然能夠正常工作，球管已經(jīng)受損，需要立即停止使用，密封件損壞為球管漏油主要誘因；②油循環(huán)停止或者球管過熱。CT球管工作時(shí)，大量熱量由靶面生成，可通過風(fēng)扇取得散熱效果，避免影響CT機(jī)工作穩(wěn)定性及可靠性。一旦出現(xiàn)油循環(huán)故障或者風(fēng)寒給油散熱故障等異常，管套內(nèi)溫度隨之升高并造成套內(nèi)超壓報(bào)警或者管殼上溫度報(bào)警，CT機(jī)工作停止，溫度下降后可繼續(xù)工作[6]；③若出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)陽極不旋轉(zhuǎn)故障，則CT機(jī)無法掃描指令，報(bào)警顯示旋轉(zhuǎn)陽極出現(xiàn)異常。故障誘發(fā)原因與球管本身存在重要的關(guān)聯(lián)，主要包括以下方面：旋轉(zhuǎn)陽極電子線圈出現(xiàn)異常，包括短路、開路等；旋轉(zhuǎn)陽極轉(zhuǎn)子軸承磨損面出現(xiàn)間隙過大或轉(zhuǎn)子卡死等異常表現(xiàn)，一旦通電，磁場(chǎng)分布不均衡容易導(dǎo)致吸死現(xiàn)象發(fā)生[7]。檢測(cè)維修人員可通過如下方式進(jìn)行故障檢測(cè)，如聽球管運(yùn)行、加速或者剎車聲音等，能夠?qū)上嗑€包之間電壓進(jìn)行測(cè)定并可對(duì)報(bào)錯(cuò)代碼進(jìn)行綜合評(píng)定；④管芯玻殼破損或者管芯真空度降低。主要表現(xiàn)為CT機(jī)啟動(dòng)掃描時(shí)發(fā)生過載報(bào)警等現(xiàn)象，使得管芯真空度降低，誘發(fā)原因表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：受機(jī)器設(shè)備或者球管等影響，金屬靶面受到破壞或者發(fā)生異化，管內(nèi)真空度隨之下降；球管長(zhǎng)期閑置或者不工作導(dǎo)致氣體滲入管芯內(nèi)，管芯玻殼發(fā)生破裂現(xiàn)象并導(dǎo)致裂紋出現(xiàn)，油分自裂紋滲入，碳化現(xiàn)象隨之發(fā)生，繼而氣體產(chǎn)生，管芯內(nèi)真空度下降[8]。實(shí)施Generator test項(xiàng)No Load測(cè)試時(shí)無需將高壓電纜卸下，40kV時(shí)即包球管陰陽極打火，于hv tank部位對(duì)陰陽極高壓電纜實(shí)施卸掉操作，將高壓油倒入至兩電極槽后進(jìn)行測(cè)試，高、低kV時(shí)均能夠通過。取下陰陽極高壓電纜并插至HV tank原處，取下球管一端陰陽極高壓電纜，然后插至divider陰陽極油槽內(nèi)，實(shí)施No Load測(cè)試，測(cè)試多次，一旦出現(xiàn)無打火報(bào)錯(cuò)則表明球管出現(xiàn)異常，應(yīng)立即更換；⑤燈絲開路或者半測(cè)試范圍為40kV～140kV，掃描時(shí)有高壓電，未檢出無管電流或者電流不穩(wěn)定等異常則為開路故障主要表現(xiàn)。X射線管陰極燈絲加熱至有電子發(fā)射能力，陰陽兩極間加入正向高壓，兩極間有電流通過。若掃描時(shí)為檢測(cè)若無管電流有高壓時(shí)且燈絲供電無異常，出現(xiàn)球管燈絲開路等異常的幾率較高[9]。直接測(cè)量燈絲即可明確故障引發(fā)原因，CT球管燈絲存在斷開現(xiàn)象時(shí)，開機(jī)后則有錯(cuò)誤信息顯示則表明球管存在燈絲開路現(xiàn)象的可能性較大[10]。此外，還需要對(duì)以下方面多加注意：若燈絲處于半開路狀態(tài)可出現(xiàn)通電不連貫現(xiàn)象，一旦加熱即可誘發(fā)開路等異常，若斷電則出現(xiàn)連通等現(xiàn)象，誤判可能性較大，必須多次測(cè)量。

1.2.3 球管修復(fù)方法分析：①管套內(nèi)打火故障分析。打火故障發(fā)生率較高，既往多以損壞報(bào)廢進(jìn)行處理。若可見打火等異?，F(xiàn)象于管套內(nèi)發(fā)生，核心部分管芯未出現(xiàn)異常，通過專業(yè)技術(shù)即可排除故障。打火情況引發(fā)原因包括以下方面：陰極對(duì)陽極、陰極對(duì)地、陽極對(duì)地。密封油管套內(nèi)球管陰陽極之間極少發(fā)生打火現(xiàn)象，主要由于兩極距離相對(duì)較遠(yuǎn)，因此，單極對(duì)地之間為打火多發(fā)部位。打火引發(fā)原因主要表現(xiàn)為以下方面：絕緣油質(zhì)量較差，存在碳化現(xiàn)象；布線位置欠合理，高壓線與外殼距離過近；管套內(nèi)有漏油或者氣體殘余現(xiàn)象；②散熱風(fēng)扇及油泵損壞分析若發(fā)生此類故障只需更換風(fēng)扇及油泵等相應(yīng)零部件即可。

1.2.4 球管維護(hù)方法分析：①使用前提前預(yù)熱。CT機(jī)在使用過程中，如果停止掃描一段時(shí)間再次掃描前，或關(guān)機(jī)后再次開機(jī)時(shí)，要嚴(yán)格按照機(jī)器使用要求進(jìn)行設(shè)備自檢程序運(yùn)行并嚴(yán)格依照自檢提示逐級(jí)提高CT機(jī)掃描條件預(yù)熱掃描，能夠減少冷機(jī)狀態(tài)下直接應(yīng)用對(duì)球管造成的損害，對(duì)球管的使用壽命有延長(zhǎng)作用；②控制曝光條件。為確保掃描結(jié)果準(zhǔn)確，需精確掃描條件，如根據(jù)患者的年齡、病種、體重、掃描部位及需要重建等，對(duì)掃描條件進(jìn)行設(shè)定、調(diào)整，盡量減少多余球管損耗以及對(duì)患者造成的輻射。根據(jù)定位像長(zhǎng)度進(jìn)行控制并明確患者器官位置，精確控制掃描部位，做好非檢查部位保護(hù)措施，減少曝光量及球管損耗；③有效控制溫濕度及檢測(cè)環(huán)境。球管曝光過程中生成較多熱量，對(duì)掃描室溫濕度加強(qiáng)控制，采用雙空調(diào)系統(tǒng)，為CT機(jī)架散熱以及空氣在掃描架內(nèi)循環(huán)提供保障，保證通風(fēng)效果及冷卻效果。對(duì)CT檢查室內(nèi)的溫度、濕度進(jìn)行嚴(yán)格控制，通常溫度控制在22°C，濕度控制在37%左右。雙空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，對(duì)CT機(jī)架的散熱效果能更有效的進(jìn)行保證，使掃描架內(nèi)有空氣可以循環(huán)，提升通風(fēng)與冷卻效果，降低管套內(nèi)熱量殘留；同時(shí)，一套空調(diào)系統(tǒng)如果出現(xiàn)故障，在維修期間，另外一套空調(diào)系統(tǒng)則繼續(xù)對(duì)CT檢查室溫濕度進(jìn)行控制，確保CT機(jī)運(yùn)行不受影響，保證了CT檢查工作的順利進(jìn)行。此外，雙空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用，對(duì)空調(diào)負(fù)荷有降低作用，使兩臺(tái)空調(diào)系統(tǒng)的使用壽命都能延長(zhǎng)。在CT檢查室的環(huán)境控制上，要確保室內(nèi)干凈、整潔，對(duì)CT機(jī)及時(shí)進(jìn)行打掃清理，定期檢查油泵油路，對(duì)機(jī)架散熱風(fēng)扇及其他輔助設(shè)備的運(yùn)行情況是否完好進(jìn)行查看，避免散熱裝置被異物堵塞。水冷機(jī)器在使用中，對(duì)水循環(huán)管理、水壓定期進(jìn)行檢查，對(duì)水流量閥門進(jìn)行調(diào)整與監(jiān)測(cè)，確保水壓處于允許范圍內(nèi)，對(duì)水冷系統(tǒng)室外機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢查，定期做好清理工作。風(fēng)冷機(jī)器在使用中，日常做好保養(yǎng)工作，空調(diào)室內(nèi)機(jī)與機(jī)架之間嚴(yán)禁塞放障礙物，確?？照{(diào)冷風(fēng)到達(dá)掃描機(jī)架的過程中暢通無阻，提升散熱效率，對(duì)球管有保護(hù)作用。定期對(duì)過濾網(wǎng)上灰塵進(jìn)行清潔，確保風(fēng)流速保持最佳狀態(tài)，對(duì)于提升冷卻效率可發(fā)揮積極作用。嚴(yán)禁工作人員在CT室內(nèi)飲食，以防老鼠出沒，一旦發(fā)現(xiàn)蟑螂、老鼠等動(dòng)物必須及時(shí)將其消滅，以防電線被咬斷或者線路板受到污染而發(fā)生機(jī)器故障。定期對(duì)碳刷進(jìn)行清潔清潔，保證清潔的徹底性，防止碳粉在滑環(huán)內(nèi)積累而造成滑環(huán)發(fā)生打火現(xiàn)象，造成電路或者球管被燒壞。定期對(duì)球管各種工作參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，包括CT球管電壓、電流以及溫度、冷卻油等，確保球管與高壓電纜接觸良好，一旦發(fā)現(xiàn)接觸零部件內(nèi)有雜質(zhì)必須及時(shí)進(jìn)行清理。④控制球管旋轉(zhuǎn)陽極及燈絲空耗。CT掃描過程中，如果掃描程序?qū)儆跍?zhǔn)確好的狀態(tài)，要立即掃描。此時(shí)，球管旋轉(zhuǎn)陽極的轉(zhuǎn)速已經(jīng)比較高，燈絲溫度也比較高，如果曝光不及時(shí)，則球管處于空耗狀態(tài)。所以，在準(zhǔn)備好后要及時(shí)對(duì)患者進(jìn)行掃描。在保證檢查圖像質(zhì)量的前提下有效減少M(fèi)AS值，使曝光時(shí)間得到有效縮短，同時(shí)還能可進(jìn)行螺距修改，使設(shè)備自待機(jī)至準(zhǔn)備好掃描條件的時(shí)間得到縮短，對(duì)球管損耗也能夠降低。需要注意的是，螺距提高后，冠矢狀位及薄層重建圖像的清晰度會(huì)下降，在掃描前要充分考慮。具體操作中要保證按照要求操作，修正好曝光條件，以延長(zhǎng)燈絲使用壽命；⑤保持電源穩(wěn)定。定期對(duì)穩(wěn)壓電源與三相電源穩(wěn)定性進(jìn)行檢測(cè)，包括相輻平衡穩(wěn)定性、三相電源相位、相幅均衡性、不移相、地線阻值及接地情況；⑥良好的維護(hù)。要想保持CT設(shè)備處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，就需要對(duì)CT設(shè)備做好日常維護(hù)工作，對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行檢測(cè)與維修，減少故障的發(fā)生。特別是對(duì)球管高壓控制系統(tǒng)要經(jīng)常進(jìn)行檢查，及時(shí)對(duì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行解決，保證球管處于正常工作狀態(tài)。

1.3 觀察指標(biāo)

統(tǒng)計(jì)2010年～2019年CT機(jī)球管更換次數(shù)及各球管使用壽命。

2.結(jié)果

2010年～2019年CT機(jī)使用10年時(shí)間內(nèi)共計(jì)更換4支球管，在總結(jié)球管使用經(jīng)驗(yàn)后不斷強(qiáng)化球管維護(hù)，使得球管使用壽命明顯延長(zhǎng)，見表1。

表1.球管使用壽命對(duì)比分析

3.討論

信息影像技術(shù)在醫(yī)院進(jìn)行疾病診治過程中有著非常廣泛的應(yīng)用，能夠?yàn)榕R床醫(yī)生進(jìn)行疾病診斷、病情評(píng)價(jià)以及預(yù)后評(píng)估提供非常重要的依據(jù)和指導(dǎo)。CT機(jī)屬于臨床常用醫(yī)療器械，而CT機(jī)球管對(duì)于維持CT機(jī)正常運(yùn)行發(fā)揮著非常重要的作用，但是CT機(jī)使用過程中可能出現(xiàn)各種故障并導(dǎo)致CT機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)受到不良影響，因此，CT機(jī)日常使用過程中必須注重對(duì)球管加強(qiáng)維護(hù)和檢測(cè)，確保CT散熱系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，保證電壓及電流的穩(wěn)定性[11]；同時(shí)，在對(duì)患者進(jìn)行掃描檢查時(shí)，要做好快速、及時(shí)的掃描，通過上述措施的實(shí)施，可顯著延長(zhǎng)球管使用壽命，保證CT機(jī)處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，既能夠使廣大患者從中受益，同時(shí)還能夠提升醫(yī)院經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益[12]。此次研究中，2010年～2019年共計(jì)更換4支球管，對(duì)球管加強(qiáng)維護(hù)及檢測(cè)，球管使用壽命獲得顯著延長(zhǎng)。

綜上所述，定時(shí)維護(hù)并檢測(cè)CT設(shè)備中球管對(duì)于延長(zhǎng)CT球管使用壽命有重要價(jià)值。