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        東芝AquiIion64CT原理簡介及維修實例探討

        2019-08-07 03:05:14羅寧廣州市第一人民醫(yī)院南沙醫(yī)院廣東廣州511457
        中國醫(yī)療器械信息 2019年13期
        關鍵詞:球管碳刷東芝

        羅寧 廣州市第一人民醫(yī)院南沙醫(yī)院 (廣東 廣州 511457)

        內容提要: CT作為重要的醫(yī)學影響診斷設備,為患者診療提供重要輔助意見。文章以東芝Aquilion64CT為例,簡要介紹了機器的結構及工作原理,分析了維修工作中的典型維修實例,總結了相應的維修技巧。

        電子計算機斷層掃描(Computed Tomography,CT)等醫(yī)學影像診斷設備的出現(xiàn),給臨床醫(yī)學診斷帶來了跨時代的革命。而它們的普及更給以往的診斷模式造成很大沖擊,使得無論是醫(yī)生、患者還是醫(yī)院對此都產(chǎn)生了不同程度的依賴[1]。本院于2008年開業(yè)時購買了一臺東芝Aquilion64CT,至今累計曝光200多萬次,一直是臨床醫(yī)生關鍵并且可靠的診斷工具。下面作者以多年的醫(yī)療器械維修經(jīng)驗,從東芝Aquilion64CT的工作原理開始,列舉一些維修實例,總結維修技巧和方法。

        1.東芝AquiIion64CT一般結構及工作原理

        1.1 機架(Gantry)

        機架由定位激光發(fā)射系統(tǒng),機架傾斜驅動單元,機架旋轉伺服以及碳刷滑環(huán)單元組成。激光定位系統(tǒng)由套激光發(fā)射器組成,分別為中位線激光發(fā)射器(Median line projector)、內激光發(fā)射器(Internal projector)、側激光發(fā)射器(Side projector)和外激光發(fā)射器(External projector)組成,四套激光組成一套完整的患者檢查部位定位系統(tǒng),缺一不可。機架傾斜驅動單元主要是由電控液壓桿和起安全作用的緩沖器、剎車器、限位器組成。機架旋轉伺服由旋轉伺服器和旋轉傳感器組成,旋轉伺服提供動力,傳感器反饋旋轉方向、速度以及位置信息。碳刷滑環(huán)單元是機架內部旋轉部分配件供電關鍵環(huán)節(jié),由四個滑環(huán)槽和兩套碳刷組成,每套碳刷都有四個,該單元一定需要定期清潔碳刷粉末,以免造成打火甚至短路,并且碳刷消耗低于警戒線時,必須更換碳刷。

        1.2 檢查床(Patient Couch)

        檢查床由塑料床板(Flexible Cover)、前后移動驅動單元(Horizontal Drive Unit)、床板滑動伺服(Slide Servo)和升降驅動單元(Vertical Movement Section)組成,檢查床結構簡單,性能穩(wěn)定,很少有故障發(fā)生。

        1.3 X射線系統(tǒng)(X-ray System)161

        該系統(tǒng)由主要由球管(X-ray Tube)、冷卻油箱(Heat exchanger)、高壓發(fā)生器(High-Voltage Generator)和逆變器(Inverter)。由于該系統(tǒng)有大容量電容(300VDC,36000μF),有關X射線系統(tǒng)的維修保養(yǎng)需要等主電源關閉10min以上才能開始操作。逆變器把來自滑環(huán)的工頻電壓經(jīng)過整流、濾波、高頻逆變后輸出高頻電壓給高壓發(fā)生器,高壓發(fā)生器經(jīng)過變壓、整流、濾波產(chǎn)生高壓供給球管陰極和陽極之間電子加速電場,陰極電子經(jīng)加速打在球管旋轉陽極上,產(chǎn)生X射線。冷卻油箱給球管提供循環(huán)冷卻液體,防止球管過熱。

        1.4 數(shù)據(jù)獲取模塊(Data Acquisition Section)

        該模塊由主探測器(Main Detector)、探測器數(shù)據(jù)存儲矩陣(QV PWB)、參考檢測器(REF Detector)組成。主探測器共有64排,可將每個點的X射線信號轉換成電型號,然后經(jīng)過模數(shù)轉化為數(shù)字信號。探測器數(shù)據(jù)存儲矩陣用于臨時存放主探測器獲取的數(shù)字信號。參考檢測器位于X射線限束器(Collimator)背面,用于給主探測器提供射線強度基準值的參考。

        1.5 重建柜

        重建柜由實時管理模塊(Real time manager,RTM)、高速重建板(Multi-functional High-speed Reconstructor PWB)、原始數(shù)據(jù)磁盤陣列(Raw-Data Disks,RDD)組成。重建柜從探測器獲取原始數(shù)據(jù),存放在原始數(shù)據(jù)磁盤陣列,然后重建后傳給操作臺主機圖像盤。

        1.6 操作臺(Console)

        操作臺由兩臺電腦構成,即主操作臺電腦與副操作臺電腦,兩臺電腦之間有圖像盤同步等信號通訊。主操作臺主要是用于患者掃描流程控制,副操作臺主要用于三維重建。

        該CT能進行全身各個部位及臟器的檢查,尤其是在圖像融合處理,冠狀動脈檢查,外傷骨折三維重建,全身CT血管造影檢查和實質器官的檢查上有獨特的優(yōu)勢。該CT掃描速度快,時間分辨率高,能看到更多更精細圖像,且輻射劑量減少,能抓到0.5mm的病變細節(jié)。

        2.維修實例

        2.1 故障一

        故障描述:定位像有條狀偽影,斷層圖像如圖1。

        故障分析與解決方法:CT圖像偽影是指掃描重建出來圖像的CT值與物體真實衰減系數(shù)之間的差異,或指的是受檢體中根本不存在,而圖像中顯示出來的影像[2]。根據(jù)故障現(xiàn)象,懷疑機架中間透明保護膠帶有污漬,比如造影劑堵留,拆下用溫水清洗后晾干再換上,開始檢查患者,定位像正常。但是2d后,該故障又出現(xiàn),因斷層圖像沒看出問題,所以只能再清洗保護膠帶一次,晾干換上后又正常。1d后,該故障再出現(xiàn),并且發(fā)現(xiàn)斷層圖像輕微的發(fā)黑,但是空間分辨率和密度分辨率均正常,因此懷疑參考檢測器故障。對照參考檢測器正常參考mean值(14000~38000)與實施曝光mean值(1119.38),如圖2、圖3。

        圖1. 條狀偽影故障圖

        圖2. 參考檢測器曝光值正常參考值指示圖

        圖3. 參考檢測器實時曝光值指圖

        圖4. 更換后參考檢測器實時曝光值指示圖

        圖5. SCST板錯誤指示信息

        經(jīng)對照,確定參考檢測器損壞,更換參考檢測器后重新讀取參考檢測器實時曝光值(見圖4),mean值為40894.45,屬于正常范圍。

        再進行空氣校準和水模校準后,CT定位掃描圖像以及斷層圖像均恢復正常。

        2.2 故障二

        故障描述:機器掃描時出現(xiàn)報錯,報錯信息為:Error in offset data Acquisition. Retry Acquisition. Code[0xb1810000]

        故障分析與解決方法:首先,大重啟,關閉所有電源,等5min后啟動CT,故障未能解除。查看查看SCST板上的錯誤信息,見圖5。

        圖6. 自動檢測層面報錯圖

        錯誤指示燈指示,SCRT電路板接收不到Control2電路板數(shù)據(jù),所以報data Acquisition錯誤。查看兩塊電路板之間的數(shù)據(jù)線,發(fā)現(xiàn)有外傷,并且一根線的屏蔽層已損壞,重新修復后,故障依然未排除。所以懷疑數(shù)據(jù)獲取模塊故障,按照故障排查基本原則,先檢查供電電源是否正常,測量DAS開關電源輸出,發(fā)現(xiàn)+7V輸出為+2.6V,并且AC200V輸入正常,判定該電源損壞。更換全新DAS開關電源后,故障解除,CT恢復正常。

        2.3 故障三

        故障描述:頭部增強CT自動檢測層面時出現(xiàn)報錯,報錯信息見圖6,錯誤信息為:Error in Slit movement。

        故障分析與解決方法:故障指示限束器擋板移動報錯,拆機檢測限速器,發(fā)現(xiàn)限速器開機可以自動復位,所以給擋板移動提供動力的步進電機沒有問題,用酒精棉球清潔雙側擋板位置傳感器,開機測試,故障未消除。分別更換左右位置傳感器試機,發(fā)現(xiàn)左側位置傳感器損壞,更換后,CT工作正常。

        3.小結

        東芝Aquilion64排CT作為一款具有代表性醫(yī)用計算機斷層掃描設備,其內部結構非常經(jīng)典。通過對該CT的工作原理的了解以及通過維修實例對CT維修方法的總結,可以解決該CT的大部分故障。

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