仲建生，劉 蕾，夏云成

（如皋市人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)裝備科，江蘇 如皋 226500）

0 引言

Philips Multiiva 1.5T MR 是Philips 公司推出的一款高端超導(dǎo)型磁共振系統(tǒng)，具備真正的16 通道技術(shù)，是Philips 1.5T 場強(qiáng)的主力MR 之一，該設(shè)備有效地滿足了需要進(jìn)行MR 檢查的患者需求。筆者一直從事該設(shè)備的維修保養(yǎng)工作，現(xiàn)將其中3 例故障現(xiàn)象及維修思路進(jìn)行歸納、總結(jié)，以期為醫(yī)工人員維修同類故障提供參考。

1 Philips Multiva 1.5T MR 工作原理

MR 設(shè)備的基本原理是將人體置于特殊的磁場中，用射頻（radio frequency，RF）脈沖激發(fā)人體內(nèi)氫原子核，引起氫原子核共振，并吸收能量。在停止RF脈沖后，氫原子核按特定頻率發(fā)出信號，將吸收的能量釋放出來，被RF 線圈接收，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后獲得圖像[1]。MR 設(shè)備通常由磁體、梯度系統(tǒng)、RF 系統(tǒng)、圖像重建處理系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)等部分組成[2-3]，現(xiàn)對本文中涉及的RF 系統(tǒng)、控制/數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（control/data acquisition system，CDAS）進(jìn)行簡要介紹。

RF 系統(tǒng)由RF 線圈、RF 發(fā)射器和接收器組成。RF 系統(tǒng)產(chǎn)生的RF 信號經(jīng)過RF 放大器放大后，通過RF 發(fā)射線圈發(fā)射電磁波，對患者被掃描的組織進(jìn)行激勵，再由RF 接收線圈接收人體組織中的MR信號，并傳輸至RF 放大器進(jìn)行放大處理，之后送至CDAS[4]。CDAS 是MR 設(shè)備的中心控制系統(tǒng)，負(fù)責(zé)產(chǎn)生時(shí)鐘信號、控制掃描序列的各個(gè)環(huán)節(jié)并協(xié)調(diào)運(yùn)行，如RF 的發(fā)射時(shí)序、梯度的配合施加時(shí)序等，同時(shí)完成信號采集、數(shù)據(jù)處理工作。Philips Multiva 1.5T MR的結(jié)構(gòu)框圖如圖1 所示。

圖1 Philips Multiva 1.5T MR 結(jié)構(gòu)框圖

2 故障維修案例

2.1 RF 系統(tǒng)故障

2.1.1 故障現(xiàn)象

掃描途中報(bào)錯“Cannot determine resonance frequency，no signal at all”（不能確認(rèn)共振頻率，沒有信號），更換其他線圈測試仍報(bào)錯，機(jī)器停機(jī)，無法使用。

2.1.2 分析與排除

根據(jù)以上報(bào)錯信息，分析故障應(yīng)該發(fā)生在RF 信號的發(fā)射、接收、放大部分[5]。檢查RF 系統(tǒng)，在設(shè)備間觀察RF 放大器指示燈正常，Operate 和high 指示燈亮綠色，7 個(gè)RF 模塊上均有一綠色指示燈亮。使用Philips 公司提供的用戶名、密碼登錄Service 模式啟動Service 工具進(jìn)行測試，RF-AMP general test、RFAMP PMU test body coil、Max KW calibration Body coil、CDAS and PFEI self test、Tx att calibration、RX att calibration 均通過，做Pickup coil tripl.cal.Body coil 時(shí)報(bào)錯停止。查詢相關(guān)資料并咨詢Philips 公司技術(shù)支持工程師后運(yùn)行Installation—System Level Procedures—F0 determination 測試（如圖2 所示），提示找到F0 中心頻率，測試結(jié)果：Status__Frequency Found; Search frequency[Hz]：63883329。點(diǎn)擊“STOP”后出現(xiàn)測試結(jié)果的頁面，顯示測試通過。再次進(jìn)行前述未通過的Pickup coil tripl.cal.Body coil 測試，途中有報(bào)錯提示，但選擇忽略后結(jié)果顯示該測試通過。保存測試結(jié)果后退出Service 模式，取下掃描床上所有線圈，在掃描協(xié)議中選擇Q-body 線圈，掃描水模正常。本次的故障原因是中心頻率F0 漂移，重做測試找到中心頻率后機(jī)器恢復(fù)正常[6]。

圖2 Service 模式F0 調(diào)試界面

2.1.3 小結(jié)

本次故障最終是在Philips 公司技術(shù)支持工程師的指點(diǎn)下解決的，通過這次故障的維修過程可以看出設(shè)備生產(chǎn)廠家所提供的各種維修實(shí)用工具的作用。該故障并沒有任何硬件的損壞，僅是由環(huán)境溫、濕度的變化或者機(jī)器長期使用導(dǎo)致F0 中心頻率漂移造成的。故障發(fā)生后，曾有第三方維修商判斷為RF 放大器故障，需要整體更換RF 放大器且價(jià)格較高，最終借助原廠工程師的技術(shù)支持，在未更換任何配件的情況下修復(fù)了故障。因此，院方工程師在日常工作中需要與原廠工程師保持良好的溝通，并多向他們請教Service 模式下各種維修工具的使用方法及作用。

2.2 線圈故障

該設(shè)備線圈有2 種：一種是在掃描孔內(nèi)的體線圈，通常只發(fā)射RF 信號；另一種是頭顱、腹部、腰椎等表面線圈，負(fù)責(zé)接收經(jīng)過人體激發(fā)后的RF 信號，在日常使用中故障率較高。

2.2.1 故障現(xiàn)象

掃描頭顱、腹部、脊椎、子宮時(shí)經(jīng)常中斷，有時(shí)一個(gè)序列掃描即將結(jié)束時(shí)中斷，有時(shí)甚至不能掃描。

2.2.2 分析與排除

幾個(gè)線圈均掃描中斷，因此分析上述故障應(yīng)該是所有線圈的公共部分出現(xiàn)故障導(dǎo)致，例如線圈插頭與機(jī)架左側(cè)的A、B 線圈插座接觸不好或線圈插座至機(jī)架內(nèi)信號放大部分的傳輸電纜故障。掃描中斷時(shí)查看報(bào)錯信息，顯示“MALFNOTOP：TotalSpine-16 at PFEI/ODU A reports errors，please reconnect。Incomplete data allowed reconstruction of some but not of all images. Reconstruction is attempting to continue with incomplete data...Coil A Failure，coil disconnected？”。用無水乙醇清潔掃描時(shí)頻繁報(bào)錯的線圈插頭后故障依舊，然后檢查機(jī)架左側(cè)A、B 線圈插座，看到其內(nèi)有很多污垢，用電子清潔劑清潔后稍有改善，但掃描時(shí)仍有中斷，提示線圈未插好。測量A、B 線圈插座第3 排1、2 引腳（識別線圈ID）的-5 V 電壓正常，判斷應(yīng)為A、B 線圈插座至機(jī)架內(nèi)發(fā)射、接收切換單元（TR-SWITCH）的信號傳輸電纜故障[7]，整體更換2個(gè)插座及電纜后掃描水模并做各項(xiàng)測試，結(jié)果顯示正常[8]。更換插座后掃描腹部時(shí)偶爾報(bào)錯“UNK：Error detected at PFEI/ODU B，（Re）connect top-part and（re）connect adapter connections”。檢查腹部線圈，發(fā)現(xiàn)插頭內(nèi)有一排插針?biāo)蓜?，?jīng)詢問得知該線圈插頭曾被操作技師插歪。拆開插頭外殼用AB 膠將該排插針固定后故障排除[9]。

2.2.3 小結(jié)

通過本次維修可以看出，表面線圈負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)，是MR 設(shè)備中對圖像質(zhì)量影響較大的部件之一。因此，使用表面線圈時(shí)要輕拿輕放，避免磕碰，線纜部分不能過分彎折，在將線圈插頭插入機(jī)架插座時(shí)一定要對準(zhǔn)后垂直插入，避免插偏。為了防止發(fā)生類似故障，除提醒操作技師使用時(shí)注意外，還在所有表面線圈的插頭內(nèi)加裝了3 個(gè)定位銷。

2.3 CDAS 故障

2.3.1 故障現(xiàn)象

掃描途中報(bào)錯“Real Time Control Error；Spectrometer initializing...”，報(bào)錯后無法掃描。關(guān)機(jī)后可以正常使用但故障仍偶發(fā)，且隨著時(shí)間推移故障發(fā)生的頻率逐漸增加。

2.3.2 分析與排除

根據(jù)以上報(bào)錯信息，分析故障出在CDAS 的可能性較大。MR 主控制計(jì)算機(jī)在剛開機(jī)時(shí)會提示“Spectrometer initializing...”（譜儀初始化），但掃描途中出現(xiàn)該信息則意味著CDAS 出現(xiàn)故障。根據(jù)日常維修經(jīng)驗(yàn)分析，該故障產(chǎn)生的原因通常有以下幾種：CDAS 內(nèi)的SBC 板（掃描控制板）或電源板頻繁重啟、CLK（時(shí)鐘）板不穩(wěn)定或者重建計(jì)算機(jī)的軟件在啟動時(shí)未能從主機(jī)下載完成[8]。因?yàn)楣收吓及l(fā)，所以只能通過替換法來確定具體故障部位。首先，故障出現(xiàn)時(shí)查看CDAS 最右側(cè)電源板未發(fā)現(xiàn)異常，輸出指示燈均為綠色常亮，故排除電源板故障。然后，依次更換SBC 板、CLK 板后故障仍存在，當(dāng)更換電源板左側(cè)RX板（接收板）后故障消失。CDAS 內(nèi)共有4 塊完全相同的RX 板，分析發(fā)生故障的那塊RX 板可能靠近電源板，溫度較高，從而導(dǎo)致某個(gè)芯片熱穩(wěn)定性不佳或者芯片有虛焊現(xiàn)象。

2.3.3 小結(jié)

從上述故障的維修過程可以看出，CDAS 的故障有時(shí)是漸進(jìn)式的，這種故障的維修時(shí)效不像徹底停機(jī)的故障那樣迫切，但因其具有隱蔽性，有時(shí)反而更加難以處理。因?yàn)闄C(jī)器大部分時(shí)間工作正常，所以對該類故障的排除除了要求醫(yī)工人員對機(jī)器的原理及組成有較好的掌握，還需要有一定的配件儲備或者來源，以便通過更換整塊電路板的方法來快速有效地排除故障、修復(fù)機(jī)器。

3 結(jié)語

通過上述3 例故障的維修過程可知MR 設(shè)備在日常工作時(shí)穩(wěn)定性較高，其故障通常出現(xiàn)在線圈的接插件處以及RF 系統(tǒng)、梯度系統(tǒng)，所以在日常工作中需要提醒操作技師在更換線圈時(shí)應(yīng)對準(zhǔn)定位銷再插拔。作為一名工程技術(shù)人員平時(shí)要加強(qiáng)對MR 設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)、保養(yǎng)，按照要求做好設(shè)備的質(zhì)量控制工作，并積極協(xié)助專業(yè)工程師定期對設(shè)備進(jìn)行全面保養(yǎng)及各項(xiàng)參數(shù)的校準(zhǔn)，從而避免上述F0 中心頻率漂移故障的發(fā)生，保證檢查結(jié)果的準(zhǔn)確性、有效性[10]。另外，日常保養(yǎng)時(shí)要重視水冷系統(tǒng)的預(yù)防性維護(hù)工作，根據(jù)季節(jié)特點(diǎn)定期對水冷系統(tǒng)進(jìn)行清潔維護(hù)[11]，防止水冷系統(tǒng)故障導(dǎo)致機(jī)器停機(jī)。