唐文君

北京積水潭醫(yī)院 設(shè)備科，北京 100035

引言

我院作為一所以骨科為主的三級(jí)甲等醫(yī)院，骨科手術(shù)量巨大。瑞典斯威麥克Biplanar500E G型臂是骨科手術(shù)中常用的X線設(shè)備，其具有兩套相互獨(dú)立的透視系統(tǒng)，術(shù)中便于同時(shí)觀察正位和側(cè)位X線影像，不必移動(dòng)設(shè)備，污染少，這在脊柱、創(chuàng)傷、髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)等部位的骨科手術(shù)中發(fā)揮了巨大的作用。我院共有G型臂8臺(tái)，設(shè)備在使用過(guò)程中容易出現(xiàn)影像增強(qiáng)器無(wú)法移動(dòng)、升降柱不能升降、圖像處理計(jì)算機(jī)無(wú)法正常啟動(dòng)、曝光后無(wú)圖像等問(wèn)題[1-2]?，F(xiàn)結(jié)合本人日常工作情況，分享交流一例圖像故障的維修工作。

1 Biplanar500E G型臂基本原理和結(jié)構(gòu)

現(xiàn)代骨科手術(shù)中，定位是一個(gè)成功手術(shù)的關(guān)鍵。如何實(shí)現(xiàn)快速而準(zhǔn)確的定位，并且保證在手術(shù)中能夠隨時(shí)從不同的方向觀察手術(shù)部位，最大限度地減少醫(yī)生和病人的輻射量已經(jīng)成為現(xiàn)代脊柱和創(chuàng)傷手術(shù)中醫(yī)生首先關(guān)心的問(wèn)題[3]。Biplanar500E G型臂是瑞典斯威麥克公司生產(chǎn)的可移動(dòng)式雙平面數(shù)字化X線成像系統(tǒng)，該設(shè)備在一個(gè)傳統(tǒng)的曲臂上安裝了兩套影像系統(tǒng)，可以從兩個(gè)相互垂直的方向，即正、側(cè)位分別產(chǎn)生X光，通過(guò)X線增強(qiáng)設(shè)備和計(jì)算機(jī)圖像處理，同時(shí)對(duì)手術(shù)區(qū)域進(jìn)行正、側(cè)位曝光成像，實(shí)時(shí)得到患者的正、側(cè)位醫(yī)學(xué)圖像[4-5]，解決了現(xiàn)代醫(yī)療手術(shù)中最關(guān)鍵的定位問(wèn)題。Biplanar500E G型臂實(shí)物及原理圖，見(jiàn)圖 1～2。

圖1 Biplanar500E G型臂

圖2 G型臂工作原理圖

2 設(shè)備故障實(shí)例

2.1 故障現(xiàn)象

工作當(dāng)中遇到其中一臺(tái)發(fā)生如下圖像故障（圖3）：分別按下正、側(cè)位透視按鍵，曝光指示燈均可以正常點(diǎn)亮。其中，正位顯示器無(wú)圖像，只顯示圓亮區(qū)域，且無(wú)噪點(diǎn)；側(cè)位顯示器顯示圖像正常。按下移動(dòng)按鍵，正、側(cè)位影像增強(qiáng)器上下移動(dòng)正常，G型臂端升、降正常。

圖3 正、側(cè)位圖像

2.2 故障分析

此類圖像故障主要分兩種情況分析：圓亮區(qū)域泛白，且無(wú)噪點(diǎn)，結(jié)合該故障現(xiàn)象并參考圖2，說(shuō)明視頻信號(hào)沒(méi)有傳輸?shù)綀D像處理系統(tǒng)（IPS）的計(jì)算機(jī)（圖4）上；圓亮區(qū)域內(nèi)如果有星狀噪點(diǎn)，則說(shuō)明X線發(fā)生器并沒(méi)有射線輸出[6-7]。本設(shè)備故障現(xiàn)象屬于前者，因此，可以先暫且排除X線發(fā)生器方面的問(wèn)題。此外，故障發(fā)生時(shí)還伴隨射線劑量顯示在自動(dòng)模式下的數(shù)值竄高[8-9]，實(shí)際曝光時(shí)也的確如此：曝光燈點(diǎn)亮?xí)r，正位電壓升高至107 kV，電流升高至4.2 mA，側(cè)位曝光燈點(diǎn)亮?xí)r，電壓穩(wěn)定在70 kV，電流穩(wěn)定在0.2 mA。

圖4 IPS計(jì)算機(jī)（背面）

根據(jù)設(shè)備工作原理圖（圖2），G型臂的控制信號(hào)通過(guò)CAN總線傳輸，CAN總線是設(shè)備控制臺(tái)主CPU與其他部件CPU的通信線路[10-11]，其傳輸路徑為：控制臺(tái)主CPU板（如圖5中箭頭所示）—控制臺(tái)和G型臂之間的連接電纜—G型臂控制板—側(cè)位影像增強(qiáng)器控制板（圖6）—正位高壓發(fā)生器控制板—側(cè)位高壓發(fā)生器控制板[12]—正位影像增強(qiáng)器控制板（如圖6所示，備注：正、側(cè)位影增控制板結(jié)構(gòu)相同）。

進(jìn)一步排查：① 檢查連接電纜，將故障G型臂的連接電纜更換到我院另一臺(tái)同型號(hào)且無(wú)故障的G型臂上，設(shè)備可以正常使用，說(shuō)明電纜完好，可以排除連接電纜的問(wèn)題；② 檢查CCD攝像頭（圖7）到CCU單元（圖8）和CCU單元到IPS計(jì)算機(jī)視頻采集卡的連線[13-14]，由于G型臂正、側(cè)位結(jié)構(gòu)基本一致，可以采用對(duì)調(diào)正、側(cè)位部件的方法進(jìn)行排查：對(duì)調(diào)正側(cè)位的連線，故障現(xiàn)象并無(wú)轉(zhuǎn)移，故排除連線問(wèn)題；③ 對(duì)調(diào)正側(cè)位CCU單元，故障無(wú)轉(zhuǎn)移，因此，排除CCU單元故障。

圖5 控制臺(tái)CPU

圖6 影像增強(qiáng)器控制板

圖7 CCD攝像頭

圖8 CCU單元

2.3 故障解決方案

經(jīng)過(guò)前面一系列排查，問(wèn)題集中在影像增強(qiáng)器這部分結(jié)構(gòu)上。打開(kāi)G型臂的外殼，用萬(wàn)用表測(cè)量影像增強(qiáng)器控制板上的供電電壓[15]，直流電壓+24 V正常；對(duì)調(diào)正、側(cè)位影像增強(qiáng)器控制板，故障無(wú)轉(zhuǎn)移，排除控制板問(wèn)題，對(duì)調(diào)正、側(cè)位CCD攝像頭[16]，故障現(xiàn)象轉(zhuǎn)移到側(cè)位，側(cè)位無(wú)圖像，依此可以確定是由于CCD攝像頭故障導(dǎo)致正位無(wú)圖像，整體更換新的CCD攝像頭后，故障得到解決。CCD攝像頭工作原理，見(jiàn)圖9。

圖9 CCD攝像頭工作原理圖

2.4 故障后續(xù)問(wèn)題

更換CCD攝像頭后試機(jī)發(fā)現(xiàn)，正位顯示的圖像水平方向有拉伸的現(xiàn)象，如圖10所示，因此還需要進(jìn)入系統(tǒng)對(duì)正位圖像的顯示參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，具體步驟如下：

圖10 調(diào)整前圖像

（1）在待曝光界面下按shift+F1退出界面，點(diǎn)擊log off，輸入密碼（默認(rèn)密碼為：factory），進(jìn)入windows系統(tǒng)操作界面。

（2）打開(kāi)D盤，雙擊打開(kāi)config文件夾，找到Tech.ini文件打開(kāi)（默認(rèn)可用記事本打開(kāi)）。

（3）微調(diào)圖像水平軸參數(shù)（此步驟需要反復(fù)幾次調(diào)整，以達(dá)到最佳效果，最終確定將320 L更改為270 L，圖像水平效果最佳），即 ：Defcam Horizontal Acquire“ CCIR 320 L 512 L 1，將320 L改為270 L，如圖11所示。

圖11 參數(shù)調(diào)節(jié)界面

（4）重啟試機(jī)正常，如圖12所示。

圖12 調(diào)整后圖像

3 小結(jié)

由于G型臂正、側(cè)位基本結(jié)構(gòu)相同，因此，當(dāng)正位或者側(cè)位一方出現(xiàn)故障時(shí)，可以采用對(duì)調(diào)正、側(cè)位部件的方法進(jìn)行排除，這種方法簡(jiǎn)單有效，便于及時(shí)確定故障所在[17]。此外，針對(duì)本文所涉及的圖像產(chǎn)生形變的問(wèn)題，在今后的工作中還需要進(jìn)一步了解參數(shù)改變對(duì)圖像的影響，以便更準(zhǔn)確調(diào)節(jié)參數(shù)范圍，提高維修效率。