西門子MAGNETOM Verio 3.0T磁共振成像儀故障分析與維修

梁棟，雷毅武，韋明暉，李文美

（1.廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院設(shè)備科；2.廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射科，廣西 南寧 530021）

隨著現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，影像醫(yī)學(xué)設(shè)備日新月異，對于臨床診斷和治療起到了極大的輔助作用。其中，磁共振成像（Magnetic resonance imaging,MRI）是影像醫(yī)學(xué)的核心技術(shù)之一，因其具備軟組織分辨力高、無電離輻射、病變顯示敏感以及多平面、多角度、多參數(shù)成像等優(yōu)勢，所以作為一種重要的影像醫(yī)學(xué)檢查方法被廣泛應(yīng)用于臨床。在日常工作中，MRI 儀容易受到外界因素的干擾而產(chǎn)生故障，影響設(shè)備穩(wěn)定運行，從而導(dǎo)致診斷可靠性下降。臨床工程師須做好MRI 儀管理和維保工作，及時解決故障，確保設(shè)備的安全運行與臨床工作的順利開展。MRI 儀價格高昂、結(jié)構(gòu)精密、維修難度大，臨床工程師必須不斷學(xué)習(xí)，掌握最新技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析總結(jié)維修經(jīng)驗，建立完善管理制度，做好維護(hù)工作。我院于2011 年購置了一臺西門子MAGNETOM Verio 3.0T 磁共振成像儀，其在醫(yī)院影像醫(yī)學(xué)的臨床診斷和科研工作中發(fā)揮了重要作用，本文系統(tǒng)地闡述了西門子MAGNETOM Verio 3.0T MRI 儀在使用過程中遇到的4 種故障及檢修思路，為其他臨床工程師解決類似故障提供參考。

1 西門子MAGNETOM Verio 3.0T 磁共振成像系統(tǒng)組成及維修方法

1.1 磁共振成像系統(tǒng)組成

MRI 系統(tǒng)主要由硬件系統(tǒng)及軟件系統(tǒng)組成，硬件系統(tǒng)包括主磁體系統(tǒng)、梯度系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、掃描床系統(tǒng)、圖像重建和計算系統(tǒng)等；軟件系統(tǒng)主要包括windows 操作系統(tǒng)及廠家開發(fā)的軟件系統(tǒng)。

1.2 維修方法

臨床工程師在維修過程中需要熟悉設(shè)備說明書和操作規(guī)程等，掌握不同的維修方法及技能：（1）觀測法。通過對部件的直接觀察來判斷故障,如燒壞、熔斷等；（2）排除法。通過錯誤信息對故障進(jìn)行逐一排除，減小故障的范圍；（3）替代法。通過相同的部件進(jìn)行更換，觀察故障是否發(fā)生轉(zhuǎn)移；（4）測量法。通過測量各部件不同的電源，信號輸入輸出判斷部件是否正常；（5）虛擬測試。虛擬或斷開相關(guān)報錯部件，觀察其他部件工作是否正常；（6）軟件測試。通過廠家提供的校準(zhǔn)及測試軟件進(jìn)行故障排查。

2 常見故障及解決方案

2.1 故障一

2.1.1 故障現(xiàn)象

磁共振成像儀在使用過程中，偶發(fā)圖像背景噪聲大，圖像信噪比低。

2.1.2 故障分析與排除

臨床工程師掃描水模測試，打開原始數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)存在時有時無、強弱不等的十字形干擾信號（圖1）。根據(jù)磁共振成像儀成像原理以及設(shè)備檢修原則，本例故障應(yīng)著重排查干擾來自外周還是系統(tǒng)內(nèi)部。首先，觀察磁體間照明，未發(fā)現(xiàn)有壞損的燈泡。轉(zhuǎn)而關(guān)注是否線圈的包裹性能不好導(dǎo)致噪聲，故更換新的頭線圈進(jìn)行測試，仍然偶發(fā)相同現(xiàn)象。懷疑頭線圈電纜插頭與port 接口是否存在接觸不良而造成故障，故將頭線圈電纜插頭從原來的port 里拔出，插到spine 線圈的port 進(jìn)行測試，故障依舊。再次咨詢西門子售后技術(shù)專家，溝通后建議排查環(huán)境問題。于是用銅膠布把濾波板穿線的洞孔封堵，并修補磁體間屏蔽門破損的彈簧片，關(guān)燈（切斷磁體間照明電流干擾）再做測試，此時，頭線圈的信噪比為80.57，提示干擾信號來自外部環(huán)境。開燈再測試，信噪比下降至34.24。

圖1 原始數(shù)據(jù)射頻干擾信號（十字拉鏈偽影）

經(jīng)過上述排查，可以斷定背景噪聲來自照明電源的干擾。經(jīng)逐一測試各條照明線路后，發(fā)現(xiàn)其中一路照明線路有干擾信號產(chǎn)生。關(guān)燈后的掃描測試信噪比均能達(dá)到80 左右，再觀察掃描患者的圖像，質(zhì)量明顯提高到正常水平。修復(fù)照明線路后，設(shè)備恢復(fù)正常。

2.1.3 故障小結(jié)

射頻干擾偽影主要是指射頻干擾信號進(jìn)入磁共振射頻信號接收器后出現(xiàn)在圖像中的離散噪聲線。由于其信號忽強忽弱，其圖像表現(xiàn)為拉鏈狀條影，俗稱拉鏈偽影。由于磁共振接收線圈感應(yīng)的磁共振信號非常微弱，當(dāng)射頻信號受到外部較強射頻源干擾，且射頻源的頻率和磁共振工作的頻率在相近頻段時，會對射頻信號產(chǎn)生干擾，從而使接收線圈接收到干擾信號，并在圖像上反應(yīng)出來形成偽影。

2.2 故障二

2.2.1 故障現(xiàn)象

在使用MRI 設(shè)備過程中，彈出報錯信息“imager calculation error”。

2.2.2 故障分析與排除

依據(jù)設(shè)備檢修原則，考慮影像處理器故障，更換后故障依舊。于是，與臨床技師在操作室一起工作排查故障，發(fā)現(xiàn)臨床技師為了提高工作效率，在掃描時間倒計時數(shù)字一跳轉(zhuǎn)至0 時，立刻點擊退床按鈕，此時屏幕立即彈出報錯信息“imager calculation error”，最后一個序列后半部分的偶數(shù)圖像全部丟失。據(jù)此，高度懷疑與此操作過快有關(guān)，遂囑該技師改變操作習(xí)慣，等最后序列的圖像全部完成后再退床。臨床技師遵囑改變操作習(xí)慣后，至今未發(fā)生圖像丟失故障。

2.2.3 故障小結(jié)

因為過早退床，導(dǎo)致中斷了尚未結(jié)束的掃描，因此圖像丟失。之所以只丟失后半部分圖像，是因為當(dāng)序列設(shè)置為一個掃描總層數(shù)分為2 步級或2 步級以上采集時，前面的采集已經(jīng)完成，后面的采集被退床中斷了掃描。此故障是人為的操作錯誤事件，容易誤以為設(shè)備硬件或軟件故障，一般不易發(fā)現(xiàn)，值得注意。

2.3 故障三

2.3.1 故障現(xiàn)象

系統(tǒng)開機(jī)彈出報錯信息“RF Power Amplifier error：No communication with unit RFPA”，重啟系統(tǒng)后恢復(fù)正常。

2.3.2 故障分析與排除

根據(jù)報錯信息判斷該故障是由于系統(tǒng)和射頻放大器RFPA 出現(xiàn)通訊故障造成，而且是偶發(fā)出現(xiàn)，初步懷疑是RF Deck 上的CAN 模塊工作不穩(wěn)定造成RFPA 通訊的偶發(fā)故障。根據(jù)設(shè)備檢修原則，按照CAN 電路圖（圖2），用工具逐一排查射頻電纜及其接口，未發(fā)現(xiàn)異常，排除CAN 模塊自身的問題。根據(jù)設(shè)備操作規(guī)程，此設(shè)備開機(jī)步驟為先在Alarm Box 上輕按“SYSTEM ON”按鈕啟動系統(tǒng)，然后立即到設(shè)備間依次打開RFPA 的“CB1”和“CB2”電源開關(guān)，15 分鐘后，RFPA 啟動完成，掃描系統(tǒng)可以進(jìn)行掃描。再次咨詢報修設(shè)備的臨床技師，交流后了解其開機(jī)程序為在Alarm Box 上按下“SYSTEM ON”后，5 分鐘后才到設(shè)備間依次打開RFPA 上的兩個電源開關(guān)“CB1”和“CB2”，期間主機(jī)的軟件已啟動完畢，這時打開RFPA 的電源則會出現(xiàn)系統(tǒng)和RFPA 通訊連接不上的錯誤。根據(jù)臨床技師的習(xí)慣，提供了另一種開機(jī)程序（先打開RFPA 上的電源開關(guān)“CB1”和“CB2”，再按下Alarm Box 上的“SYSTEM ON”按鈕，15 分鐘后，RFPA 啟動完成，掃描系統(tǒng)可以進(jìn)行掃描），設(shè)備開機(jī)均正常，未再出現(xiàn)類似的故障。

圖2 CAN 電路圖

2.3.3 故障小結(jié)

本次錯誤是由于操作人員對操作流程的不熟悉造成的系統(tǒng)報錯，需要對操作人員進(jìn)行正確的操作流程培訓(xùn)，同時在維修的過程通過多方面了解分析，運用排除法精準(zhǔn)有效的進(jìn)行故障排查。

2.4 故障四

2.4.1 故障現(xiàn)象

開機(jī)時軟件系統(tǒng)彈出報錯信息“Internal syngo MR startup problem, no measurement possible.”，軟件界面無法進(jìn)行操作（圖3）。

圖3 開機(jī)后軟件系統(tǒng)報錯信息

2.4.2 故障分析與排除

根據(jù)報警信息提示，工程師判斷此故障是由于電腦突然斷電或者在軟件還未完全關(guān)閉的情況下切斷電源造成syngo 崩潰，導(dǎo)致內(nèi)部邏輯錯誤，重啟后內(nèi)部syngo MR 軟件啟動失敗；在MrTraceData 中，每次故障記錄新日志，lCurrentNumber 數(shù)值增加，當(dāng)數(shù)值超出范圍時進(jìn)程崩潰。解決方法為系統(tǒng)啟動時調(diào)整或重置lCurrentNumber，刪除存儲文件“c:MedComMriSiteDatameasurementMrTrace.mrt”，并在本地服務(wù)Configuration>Measurement>Meas.Settings 重新保存設(shè)置，重啟后進(jìn)行TuneUP/QA 校準(zhǔn)。

2.4.3 故障小結(jié)

本故障是由于不規(guī)范關(guān)機(jī)造成軟件內(nèi)部啟動失敗，通過修改內(nèi)部數(shù)值及刪除相關(guān)文件后解決問題，在日常工作中，需要按照標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程進(jìn)行操作，避免因為人為因素造成設(shè)備無法正常使用。

3 結(jié)語

MRI 儀是放射科的重要醫(yī)療設(shè)備之一，其在影像醫(yī)學(xué)診斷中發(fā)揮著重要作用，具有清晰解剖圖像、多方位成像、檢測腦和神經(jīng)系統(tǒng)疾病、評估心臟疾病、關(guān)節(jié)和骨骼疾病以及惡性腫瘤等方面的優(yōu)勢。臨床醫(yī)生通過MRI 可以準(zhǔn)確診斷相關(guān)疾病，制定合理的治療方案，提高患者的生存質(zhì)量。因此，臨床工程師需要對多發(fā)故障進(jìn)行分析總結(jié)并針對故障現(xiàn)象及時應(yīng)用觀測法、排除法、替代法、測量法、虛擬測試法、軟件測試法等方法找出維修方案，并對MRI 儀進(jìn)行一定的預(yù)防性維護(hù)及保養(yǎng)，以此來提升MRI 儀的完好率，降低MRI 儀的故障率，提高M(jìn)RI 儀在臨床應(yīng)用的效果與評價，助力醫(yī)院高效率運營和高質(zhì)量發(fā)展。