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        東芝INFX-8000V型血管機C臂系統(tǒng)調整及故障分析

        2014-11-19 03:46:04張行坤隋妍妍
        中國醫(yī)療設備 2014年1期
        關鍵詞:限位編碼器探測器

        張行坤,隋妍妍

        青島市中心醫(yī)院 醫(yī)技部,山東 青島 266042

        東芝INFX-8000V血管機配置40 cm×30 cm平板探測器,實時優(yōu)化影像鏈,可以進行全方位的各種介入手術操作,提供靈活、開闊的手術空間及豐富精準的介入手術輔助軟件和功能、完成復雜的介入手術處理操作和多設備聯合手術的特殊治療環(huán)境,是搭建Hybrid(復合)手術室的理想血管機[1]。我院東芝INFX-8000V血管機中的C臂系統(tǒng)為CAS-880A型,現將該型號C臂系統(tǒng)的主要組成、功能及常見故障排除進行說明。

        1 主要組成及功能[2-3]

        ① 主旋轉,旋轉范圍為右前斜位-120°到左前斜位+120°;② 臂滑動,范圍為頭位50°到足位90°;③ 探測器近遠方向移動,也就是球管焦點與探測器距離的調整,調整范圍為900~1250 mm;④ 沿地面基準旋轉,旋轉范圍為±135°;⑤ 支撐柱的旋轉,旋轉范圍±90°;⑥ 平板探測器旋轉,旋轉范圍±70°;⑦ 縮光器旋轉,旋轉范圍±70°。該系統(tǒng)中機械運動部件有電機、編碼器、初始開關、部分限位開關及相應的機械裝置、超級手柄和床邊控制盒、系統(tǒng)控制柜??刂乒裰?塊電路板和1塊母板,4塊線路板為:A01控制整個C臂系統(tǒng)運動;A02控制各運動的編碼器的信號采集及處理;A03控制維修模式的選擇、各種調整的設定等功能。A04控制控制縮光器的各項運動。直流電源盒中有5塊開關電源,輸出+5 、±12 、+24 V直流電源供各控制電路,控制柜中伺服放大器AM1、AM2、AM3,分別驅動主旋轉、臂滑動和探測器近遠方向移動電機,逆變器inverter1、inverter2、inverter3和inverter4分別驅動沿地面基準旋轉、支撐柱的旋轉、平板探測器旋轉和縮光器旋轉電機(圖1~2)。

        圖1 C臂系統(tǒng)的設備結構圖

        圖2 C臂系統(tǒng)主要原理圖

        2 初始化開關位置的調整

        CAS-880A型C臂系統(tǒng)為了防止系統(tǒng)因限位開關和電位器引起的系統(tǒng)停機,取消了所有定位用的電位器和部分限位開關,但每個運動中增加了初始化開關或傳感器,系統(tǒng)增加了初始化技術功能,這項技術可記錄系統(tǒng)各運動的初始化開關的位置,并比較方便地調整初始化開關的生效位置,初始化技術使用程序如下[4-6]:① 設定維修模式,將A03板DIPSW10-1撥到ON位置;② 通過旋轉A03板的ROTSW6的1~6選擇要調整的目標運動軸;③ 根據所選的目標運動軸,按下override鍵移動系統(tǒng)時系統(tǒng)可以慢速移動到相應的參考位置,參考位置使用水平尺、角度尺、刻度尺等進行手動測量,根據設備的標注參考線進行定位,移動時注意在此模式下機架防撞裝置和互鎖功能不起作用,需謹慎運動;④ 同時按下override鍵和超級手柄的0鍵,系統(tǒng)發(fā)出兩聲結束的聲音,將編碼器重置到初始位置;⑤按下超級手柄的扳機鍵或鍵盤的START鍵,系統(tǒng)將向初始開關生效的方向移動;⑥ 系統(tǒng)在初始開關處停止并發(fā)出一聲結束的聲音,表示一個目標軸運動的初始化位置調整結束;⑦ 若需其他目標軸運動的初始化位置調整,則重復進行②~⑥;⑧ 調整結束,將A03板DIPSW10-1撥到OFF位置,退出服務模式,確認限位開關未斷開,沒有到達機械停止位。

        3 常見故障

        3.1 系統(tǒng)報錯H45

        H45表示servo3 motor driver error(伺服放大器3電機驅動錯誤),提示平板探測器遠近移動錯誤。重啟設備,故障依舊,分析可能故障為:① 伺服放大器AM3故障;② 電機故障;③ 連接電纜接觸不良;④ 編碼器故障;⑤A03:MIO PWD(接口板)故障。此故障提示伺服放大器不正常,重點檢查伺服放大器,伺服放大器是平板遠近移動電機的驅動模塊,三相220 VAC供電,接受平板移動距離的編碼器數據,A03:MIO PWD的驅動信號輸出頻率不同的UVW三相交流電壓給電機,此伺服放大器具有各種面板指示燈和狀態(tài)編碼,首先測量伺服放大器的供電電壓正常,+5 VDC電源指示燈和充電指示燈正常,7段發(fā)光二極管的狀態(tài)編碼為5,手冊提示為放大器主電路過壓,表示伺服放大器的輸出不正常,由于3個驅動模塊AM1、AM2、AM3完全一致,可以互相交換測試,但要注意更換后應注意伺服放大器的自身地址設定,自身地址分別為00、01、02,將AM3與AM1互換并進行地址設定,交換后AM1顯示狀態(tài)編碼為5,AM3顯示正常,可以斷定AM3不正常,更換新件后正常。

        3.2 系統(tǒng)報錯H55

        H55表示The final limit switch of the detector near/away movement axis actuated(平板探測器遠近移動的限位開關生效),平板停留在最高位置??赡茉颍孩?限位開關位置移動,提前限位保護;② 編碼器不正常,運動時編碼器計數不夠,最遠端時仍繼續(xù)運動,造成限位保護;③ A03:MIO PWD不正常,存儲的編碼器數據有誤,造成存儲的位置信息與實際不符;④ 連接電纜接觸不良。據此分析,首先查看限位開關,將限位開關手工復位,調整開關位置,運行時有時還碰到限位開關,將小鍵盤連接到A04板的CNN2端口,連接后按MODE 5、SUB 11,再按READ,發(fā)現存儲數據存在,MODE0 、SUB56,再按READ,轉動編碼器 ,發(fā)現編碼器數值完整無缺失,可斷定編碼器正常,檢查連接電纜正常,仔細觀察平板在接近限位開關時,顯示平板與球管的距離不到1250 mm,判斷為關機時存儲的編碼器數據有誤,進行一次平板探測器的遠近移動方向的初始化調整,設備運行正常。

        3.3 系統(tǒng)報錯H45、H55、H93、H94等

        此故障表示平板的遠近移動和縮光器故障,且C臂運動等幾個功能不靈活,運動中經常出現停頓。故障不固定,且越來越嚴重,出現大范圍硬件損壞的可能性很小,分析故障可能在公共部分:① 直流電源盒中的5塊開關電源;② A03:MIO PWD不正常;③ 連接電纜。首先檢查各直流電源,直流電源盒的24 VDC只有11 VDC,更換同功率開關電源后,電壓仍不正常,說明負載不正常,斷開負載,把控制柜母板上J9斷開后,24 VDC正常,說明故障在J9電纜以后,J9連接到C臂底座,將C臂底座的J9拔下后,24 VDC仍不正常,經詳查電纜溝中的J8(60芯)和J9(64芯),發(fā)現兩根電纜在電纜溝中存在轉接頭,接頭盒明顯進水腐蝕,造成線路故障,更換電纜后重新進行各運動的初始化調整后,設備運行正常。

        [1]孫凱,呂曉輝,李明,等.平板血管造影機的定期校對與檢修[J].中國醫(yī)療設備,2011,26(2):99-101.

        [2]曹新志,潘永泉.淺析現代大型數字化血管機機房的設計[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2009,(8):104-105.

        [3]劉麗鈞,卞秀輝,孫清.基于CAN總線的血管造影機C臂運動控制系統(tǒng)[J].沈陽工業(yè)大學學報,2006,28(3):323-326.

        [4]于曰俊,張國華,張永波.東芝數字減影血管造影機TOSHIBA DFP-2000A/A3故障維修一例[J].醫(yī)療裝備,2009,22(2):27.

        [5]程力,徐力.數字減影血管造影機的故障排除[J].中國醫(yī)學裝備,2012,9(8):92-93.

        [6]袁波,黃永富,蔡飛.LCV plus全數字減影血管造影機故障維修[J].生物醫(yī)學工程與臨床,2011,15(3):284-285.

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