GE Optima CT660 維修案例分析與故障處理

張 驥，杜桂民

（齊河縣人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)裝備科，山東德州 251100）

0 引言

CT（Computed Tomography，電子計(jì)算機(jī)斷層掃描）是一種功能齊全的病情探測(cè)儀器，主要由X 線(xiàn)發(fā)生系統(tǒng)（球管）、探測(cè)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、掃描機(jī)架系統(tǒng)、影像學(xué)顯示系統(tǒng)、操作臺(tái)及附屬設(shè)備這七大部分構(gòu)成[1]。其工作原理是，利用球管射出的X 線(xiàn)束對(duì)人體某部一定厚度的層面進(jìn)行掃描，探測(cè)器接收透過(guò)該層面的X 線(xiàn)，轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)光后由光電信號(hào)轉(zhuǎn)換變?yōu)殡娦盘?hào)，再經(jīng)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)為數(shù)字，輸入計(jì)算機(jī)處理，最后生成CT 影像[2]。其常見(jiàn)的故障表現(xiàn)有球管老化、探測(cè)器故障、硬盤(pán)數(shù)據(jù)丟失、控制板故障等。

齊河縣人民醫(yī)院現(xiàn)有1 臺(tái)64 排GE Optima CT660，購(gòu)置于2012 年10 月，年均檢查患者5000 余人次，年均球管曝光500 000 余次，臨床利用率較高，設(shè)備故障也越來(lái)越多。臨床工程師在維護(hù)保養(yǎng)該大型設(shè)備時(shí)，應(yīng)熟悉設(shè)備的基本原理、結(jié)構(gòu)組成和操作方法，并掌握有效實(shí)用的常見(jiàn)故障處理方法，才會(huì)在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，快速、準(zhǔn)確地找到故障點(diǎn)，有效解決故障，保障臨床使用效果。本文對(duì)該設(shè)備近1 年出現(xiàn)的3例故障進(jìn)行分析和維修，總結(jié)出符合該設(shè)備的故障排查思路和處理方法。

1 GE Optima CT660 基本介紹

2011 年11 月19 日，GE 醫(yī)療在中國(guó)首次發(fā)布128 層CT Optima CT660。作為GE 醫(yī)療在“健康創(chuàng)想”和“綠色創(chuàng)想”理念指導(dǎo)下所推出的一款經(jīng)典產(chǎn)品，該設(shè)備采用國(guó)際領(lǐng)先的寶石CT技術(shù)——ASiR2.0 三維雙迭代平臺(tái)及動(dòng)態(tài)500 排技術(shù)，配套使用領(lǐng)先的硬件技術(shù)——視網(wǎng)膜探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)了更大范圍、更安全的4D 動(dòng)態(tài)功能成像，打造三率合一心臟CT 的先進(jìn)技術(shù)[3]。它打破了傳統(tǒng)128 層CT 的瓶頸，可以在更低輻射劑量、更低設(shè)備消耗的情況下，采集圖像分辨率達(dá)到亞毫米，實(shí)現(xiàn)圖像質(zhì)量的躍遷和四維功能成像的應(yīng)用[4-7]。其人性化的設(shè)計(jì)理念在臨床應(yīng)用過(guò)程中為醫(yī)生和患者創(chuàng)造更加舒適和便捷的檢查體驗(yàn)[8]。

2 GE Optima CT660 故障3 例

2.1 故障1

2.1.1 故障現(xiàn)象球管預(yù)熱和曝光時(shí)機(jī)架旋轉(zhuǎn)，機(jī)架艙體內(nèi)噪聲大，設(shè)備無(wú)報(bào)錯(cuò)信息，曝光正常，噪聲產(chǎn)生于機(jī)架旋轉(zhuǎn)接觸位置。

2.1.2 故障分析

設(shè)備無(wú)報(bào)錯(cuò)，各項(xiàng)功能正常，分析后認(rèn)為該故障應(yīng)為機(jī)械問(wèn)題引起，原因可能有：①球管旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極及軸承異?；蛏犸L(fēng)扇異常；②機(jī)架內(nèi)部有脫落的螺絲、零件或其他雜物等與旋轉(zhuǎn)機(jī)架存在接觸摩擦；③機(jī)架滑環(huán)與碳刷有接觸摩擦；④旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)皮帶與旋轉(zhuǎn)部分有接觸摩擦；⑤機(jī)架軸承缺少潤(rùn)滑油或軸承損壞。

2.1.3 故障排除過(guò)程

（1）首先對(duì)設(shè)備進(jìn)行開(kāi)機(jī)預(yù)熱，機(jī)架啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)程序，機(jī)架艙體內(nèi)部噪聲逐漸增大，球管曝光測(cè)試，噪聲依舊很大，設(shè)備無(wú)報(bào)錯(cuò)信息，與操作技師描述情況一致。

（2）設(shè)備停止曝光后，打開(kāi)設(shè)備兩側(cè)機(jī)蓋及設(shè)備后方機(jī)蓋，分別設(shè)定球管曝光參數(shù)為80 kV、120 kV、140 kV，做冷高壓測(cè)試，設(shè)備無(wú)報(bào)錯(cuò)提示，機(jī)架未旋轉(zhuǎn)，散熱風(fēng)扇工作正常，未聽(tīng)到有噪聲，由此排除噪聲來(lái)源于球管及散熱風(fēng)扇部分的可能。

（3）根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)原理設(shè)計(jì)圖，仔細(xì)觀察機(jī)架固定部分和旋轉(zhuǎn)部分，未發(fā)現(xiàn)有脫落的螺絲、雜物等接觸摩擦物品。

（4）控制部分打到手動(dòng)模式，手動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)架，旋轉(zhuǎn)阻力較大同時(shí)出現(xiàn)噪聲。手動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)架時(shí)仔細(xì)觀察滑環(huán)，未出現(xiàn)明顯打火或凹凸不平的痕跡，由此排除噪聲來(lái)源于碳刷和滑環(huán)的可能。

（5）觀察皮帶保護(hù)殼底部存在部分黑色絮狀物，通過(guò)故障排除法，噪聲存在來(lái)源于驅(qū)動(dòng)皮帶與保護(hù)殼之間有摩擦的可能。

（6）斷掉設(shè)備電源，拆卸設(shè)備后蓋后手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)架時(shí)可以聽(tīng)到皮帶和保護(hù)殼之間明顯的摩擦聲音，拆掉后保護(hù)殼后可以看到張緊輪僅壓住皮帶的1/2，現(xiàn)場(chǎng)情況如圖1 所示。通過(guò)對(duì)電機(jī)的結(jié)構(gòu)分析，故障應(yīng)該來(lái)源于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的皮帶輪頂絲松動(dòng)、皮帶輪外滑。

圖1 張緊輪壓緊皮帶

（7）重新調(diào)整皮帶輪的軸向位置直到張緊輪與皮帶完全貼合，使用扭力扳手?jǐn)Q緊皮帶輪頂絲。

（8）給電啟動(dòng)設(shè)備后，機(jī)架旋轉(zhuǎn)，噪聲消除。

2.2 故障2

2.2.1 故障現(xiàn)象

設(shè)備曝光失敗，查看“Service-Error log”，最新報(bào)錯(cuò)為“（40-0114）Rotor not at speed”，球管旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極故障，重新曝光，錯(cuò)誤依舊（圖2）。

圖2 球管旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極報(bào)錯(cuò)日志信息

2.2.2 故障分析

“（40-0114）Rotor not at speed”的報(bào)錯(cuò)信息，指的是曝光時(shí)球管旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極未達(dá)到設(shè)定速度或未啟動(dòng)，故障指向高壓部分?？赡艿脑?yàn)椋孩俑邏河拖漭敵龈邏褐绷麟姰惓?；②高壓線(xiàn)纜接觸不良或斷路；③球管老化、燈絲熔斷、真空管破損、旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極軸承磨損等球管原因[9]。

2.2.3 故障排除過(guò)程

（1）首先拆開(kāi)機(jī)架艙體兩側(cè)蓋和后蓋，使用專(zhuān)業(yè)工具卸下前蓋，手動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)架，找到球管的合適位置，拆下球管高壓線(xiàn)纜，分別設(shè)置曝光參數(shù)為80 kV、120 kV、140 kV，曝光時(shí)間為1000 ms 和2000 ms，進(jìn)行“Rotor Diagnostics”無(wú)負(fù)載測(cè)試，JEDI 高壓未發(fā)現(xiàn)報(bào)錯(cuò)信息，由此排除HEMIT 高壓油箱和高壓線(xiàn)纜的原因。

（2）重新安裝高壓線(xiàn)纜，HVDC 關(guān)閉，設(shè)置曝光參數(shù)為80 kV，曝光時(shí)間為1000 ms，開(kāi)始做冷高壓測(cè)試，球管運(yùn)行正常，無(wú)明顯噪聲產(chǎn)生，JEDI 高壓未發(fā)現(xiàn)報(bào)錯(cuò)信息。提高曝光參數(shù)到120 kV，重新做冷高壓測(cè)試，報(bào)錯(cuò)“60-0316 Spit Max error”信息，PPC板提示球管打火次數(shù)超過(guò)限制，無(wú)法曝光（圖3）。

圖3 球管冷高壓報(bào)錯(cuò)信息

（3）根據(jù)球管“打火次數(shù)過(guò)多”的提示，初步判斷無(wú)法曝光的故障來(lái)源于球管內(nèi)部，遂進(jìn)行“Rotor Diagnostics”測(cè)試，觀察旋陽(yáng)板的狀態(tài)指示燈為DS1、DS2、DS3 常亮綠燈，DS4、DS5 黃燈閃爍，DS7 常亮紅色；多用表量得DC BUS 輸出650 V、旋陽(yáng)板輸出100 V 左右的交流電，由此排除旋陽(yáng)板的故障可能[10]。

（4）查看“Error log”結(jié)果仍然提示“（40-0114）Rotor not at speed”，測(cè)試未通過(guò)（圖4）。查看球管曝光次數(shù)（496 856 次）、診療人次（45 699 人次）和上次球管更換時(shí)間（2020 年10 月9日），測(cè)量C、L、S 兩兩之間的側(cè)頭電阻穩(wěn)定在2.1～2.5 Ω，由此排除陽(yáng)極高壓電纜燒斷和旋陽(yáng)定子線(xiàn)圈短路的可能。

圖4 旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極測(cè)試報(bào)錯(cuò)信息

（5）根據(jù)維修手冊(cè)分析，確認(rèn)故障為球管老化，耐壓性降低，無(wú)法滿(mǎn)足曝光基本參數(shù)的要求，從而確認(rèn)故障源為球管老化引起。

（6）更換同型號(hào)的球管并進(jìn)行參數(shù)調(diào)試和動(dòng)平衡校準(zhǔn)，之后設(shè)備可正常曝光，故障排除。

2.3 故障3

2.3.1 故障現(xiàn)象

操作技師對(duì)多位患者、不同部位進(jìn)行掃描時(shí)，圖像均出現(xiàn)掃描偽影，圖像質(zhì)量下降，嚴(yán)重影響影像醫(yī)生的病變?cè)\斷結(jié)果（圖5）。

圖5 掃描偽影

2.3.2 故障分析

偽影是由于設(shè)備或人為原因所造成的、圖像中組織結(jié)構(gòu)被錯(cuò)誤傳遞的一種現(xiàn)象。根據(jù)造成的原因不同，可以分為人為因素造成的偽影和設(shè)備因素引起的偽影兩大類(lèi)[11-12]。根據(jù)偽影的基本表現(xiàn)，其原因可能是：①條狀和同心圓形的，為數(shù)據(jù)采樣不當(dāng)、掃描過(guò)程中患者運(yùn)動(dòng)、掃描部位被金屬物遮擋、噪聲、機(jī)械故障等；②環(huán)狀和帶狀的，為探測(cè)器通道故障；③陰影狀的，由部分容積效應(yīng)、射線(xiàn)束硬化、散射線(xiàn)等引起。

2.2.3 故障排除過(guò)程

（1）操 作技師對(duì)多位患者、不同部位進(jìn)行掃描時(shí)，均按照操作規(guī)范要求患者配合掃描步驟進(jìn)行，患者被掃描的部位無(wú)明顯運(yùn)動(dòng)，同時(shí)患者未攜帶金屬物，結(jié)合多張動(dòng)態(tài)圖像偽影的形狀（均為圓形），初步排除人為因素，圖像偽影故障可能來(lái)源于探測(cè)器模塊。

（2）利用設(shè)備自帶的探測(cè)器自檢程序?qū)λ刑綔y(cè)器進(jìn)行測(cè)試，自檢報(bào)錯(cuò)信息如圖6 所示，提示32 號(hào)探測(cè)器模塊有通道存在故障。

圖6 32 號(hào)探測(cè)器模塊報(bào)錯(cuò)信息

（3）利用設(shè)備軟件的Diagnostics（診斷）菜單，檢測(cè)到32 號(hào)探測(cè)器模塊故障，拔出該模塊后發(fā)現(xiàn)晶體有老化跡象，用電子清潔劑清潔接觸點(diǎn)后再次開(kāi)機(jī)掃描測(cè)試，偽影再次出現(xiàn)，確認(rèn)偽影為32 號(hào)探測(cè)器模塊故障引起的。

（4）更換原廠全新的32 號(hào)探測(cè)器模塊并重新進(jìn)行參數(shù)調(diào)整后，偽影消除[13]。

3 討論與總結(jié)

目前對(duì)CT 設(shè)備的使用管理，有的醫(yī)院采用全保方式，有的僅采用技術(shù)保修服務(wù)，也有少數(shù)醫(yī)院采用自修方式。齊河縣人民醫(yī)院GE Optima CT660 設(shè)備采用自修和購(gòu)買(mǎi)廠家保修相結(jié)合的方式，既能快速解決CT 故障，保障設(shè)備安全運(yùn)行，又能提高臨床工程師的技能，有利于提高大型設(shè)備管理水平，降低維保成本。本文通過(guò)對(duì)該設(shè)備近1 年出現(xiàn)的3 例故障進(jìn)行分析和維修，總結(jié)出故障排查思路和處理方法：臨床工程師應(yīng)熟悉設(shè)備的基本原理、結(jié)構(gòu)組成和操作方法，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)能采用逐步排除法、仔細(xì)觀察法、故障分析法和維修手冊(cè)查閱法，理論結(jié)合實(shí)踐，靈活結(jié)合多種方法，快速解決設(shè)備使用過(guò)程中的具體問(wèn)題，有效保障設(shè)備安全運(yùn)行，提升醫(yī)院服務(wù)水平。