楊洪星,牟強善(通信作者)
1 臨沂市沂水縣高莊鎮(zhèn)中心衛(wèi)生院 (山東臨沂 276427);2 日照市中心醫(yī)院 (山東日照 276800)
隨著骨科微創(chuàng)介入治療技術(shù)的發(fā)展,移動式C 型臂X 線系統(tǒng)在臨床上的應(yīng)用越來越廣泛。Philips BV Vectra 型移動式C 型臂X 線系統(tǒng)包括全平衡C 型臂系統(tǒng)、C 臂機架附件、高頻X 線發(fā)生器和X 線球管、X 線束光器、9 英寸影像增強電視系統(tǒng)、數(shù)字圖像處理器系統(tǒng)、移動觀察臺車系統(tǒng)、醫(yī)用19 英寸彩色LCD 監(jiān)視器系統(tǒng)(2 臺)和圖像傳輸及存儲系統(tǒng)等部分組成。該系統(tǒng)設(shè)計緊湊,專門用于創(chuàng)傷手術(shù)、脊椎手術(shù)和疼痛治療等高級骨科手術(shù)。其射線發(fā)生部分采用固定陽極球管配合40 kHz/2.3 kW高頻高壓發(fā)生器,影像鏈搭載了1 k 矩陣百萬像素級高分辨力數(shù)字化影像系統(tǒng)[1],自動消除金屬偽影軟件可以消除由金屬植入物產(chǎn)生的金屬偽影[2],全身智能成像軟件可在影像增強器的邊緣獲得高品質(zhì)的圖像效果[3-4]。雖然該系統(tǒng)優(yōu)勢眾多,但因國內(nèi)市場占比過小,技術(shù)資料相對封閉,導(dǎo)致用戶自行維修難度較大[5]。本研究總結(jié)了實際工作中遇到的4 例Philips BV Vectra 型移動式C 型臂X 線系統(tǒng)故障的維修過程,以供參考。
設(shè)備正常開機,曝光時圖像異常(黑屏無圖像、花屏),曝光無中斷,見圖1~2。
圖1 設(shè)備黑屏無圖像
圖2 設(shè)備花屏
曝光時圖像異常與初級供電、高壓部分和影像鏈有關(guān)。開機自檢正常可排除初級供電故障的可能,曝光正常且無中斷可排除高壓部分故障的可能。因此,將故障區(qū)域限定于影像鏈,即圖像采集、數(shù)據(jù)傳輸和圖像顯示3 部分。
根據(jù)影像鏈的維修經(jīng)驗,工程師采用分段法進行檢修,先從中間數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)入手。如數(shù)據(jù)傳輸正常則可排除影像鏈前兩個環(huán)節(jié)故障的可能,如異常則可排除影像鏈后端圖像顯示部分故障的可能。信號傳輸常見故障部分為數(shù)字視頻鏈路協(xié)議(digital video link protocol,DVLP)與通信電纜。打開控制臺外殼找到DVLP,檢查其指示燈狀態(tài),結(jié)果發(fā)現(xiàn)指示燈無法點亮,確認其未收到設(shè)備機架的傳輸信號。使用數(shù)字萬用表檢測通信電纜(按照兩側(cè)接口的序號進行逐根通斷測試,同時彎曲電纜檢測電纜不同狀態(tài)下的通斷情況),發(fā)現(xiàn)電纜內(nèi)多根導(dǎo)線在彎曲一定角度時有明顯接觸不良現(xiàn)象。由于設(shè)備的主通信電纜采用一次性封裝工藝,維修難度極高,“飛線”雖可解決故障,但極不美觀,且對于手術(shù)室內(nèi)的電氣安全和消毒使用存在安全隱患。故及時更換全新的原廠配件,設(shè)備恢復(fù)正常使用,故障排除。
此故障屬于視頻通信故障。電纜達到使用年限后,極易老化或毀壞。做好日常維護工作可延緩其老化進程;但不規(guī)范的拖拽、過小的折疊角度均會縮短其使用壽命,特別是拖拽對電纜產(chǎn)生的損害往往是致命的。為避免此類故障發(fā)生,移動設(shè)備時應(yīng)避免拖拽電纜,使用設(shè)備時應(yīng)規(guī)范插拔電纜,設(shè)備停用后應(yīng)取下電纜妥善收納,且收納時盤線線圈不宜過小。
設(shè)備移動觀察臺車系統(tǒng)的副顯示器右下角報錯“C-Arm stand is disconneccted”,STAND 屏 黑 屏無顯示,操作面板開機按鍵的電源指示燈可以點亮。
根據(jù)故障現(xiàn)象分析,該故障與STAND 屏的供電系統(tǒng)和主控制板有關(guān)。
查看STAND 屏的供電電纜外觀無異常,萬用表檢測移動觀察臺車系統(tǒng)至STAND 屏的通電均正常,可排除STAND 屏供電系統(tǒng)故障的可能。對比STAND屏的主控制板狀態(tài)指示燈與維修手冊內(nèi)容,發(fā)現(xiàn)多個狀態(tài)指示燈與自檢進程不一致,更換該主控制板后設(shè)備恢復(fù)正常,故障排除。
STAND 屏的主控制板類似于單板機(低端CPU所在主板),發(fā)生自檢故障時可導(dǎo)致顯示屏無顯示、與移動觀察臺車系統(tǒng)的傳輸異常并報錯。目前,市場上的單片機集成度高、穩(wěn)定性好,此類故障較為罕見。
使用時,發(fā)現(xiàn)設(shè)備開機過程中發(fā)出持續(xù)而急促的“嘀嘀”聲,數(shù)周后出現(xiàn)無法完成自檢,但無報錯。
在Philips BV 系列產(chǎn)品中,Vectra 型移動式C 型臂X 線系統(tǒng)首次配置了不間斷電源(uninterruptible power supply,UPS)。查閱技術(shù)資料得知,設(shè)備啟動過程中的供電由UPS 提供,系統(tǒng)正常開機后再切換回市電。在外電源意外斷電的情況下,設(shè)備的內(nèi)置UPS 將提供備用電源,為操作者正常保存數(shù)據(jù)并關(guān)閉系統(tǒng)提供額外時間。如果在UPS 提供的額外時間內(nèi)系統(tǒng)仍未關(guān)閉,設(shè)備將強制關(guān)機,屆時未保存的數(shù)據(jù)將丟失。不論何種原因?qū)е碌臄嚯姡娫椿謴?fù)后設(shè)備均會正常啟動系統(tǒng)并開始新的程序。如果在系統(tǒng)關(guān)閉前便恢復(fù)正常供電,所有過程均可不被中斷而繼續(xù)進行。
此故障符合內(nèi)置UPS 電池實際容量過低導(dǎo)致的故障現(xiàn)象。拆機后找到UPS 電池組(圖3),實測各組電池的充電電壓正常,但開機時電壓迅速下降,無法完成自檢。再次充電時電壓很快升高至滿電狀態(tài),提示電池實際容量變小,無法提供足夠能量完成設(shè)備自檢。更換電池組后故障排除,至今未再發(fā)生同類故障。
圖3 內(nèi)置UPS 電池實物圖
UPS 出現(xiàn)故障或供電不足,設(shè)備開機過程中會發(fā)出持續(xù)而急促的“嘀嘀”聲,此為UPS 因電量不足而發(fā)出的警報聲,如未及時處理,短時間內(nèi)會多次出現(xiàn)上述情況,進一步發(fā)展,設(shè)備會因電量不足而中斷啟動過程,導(dǎo)致核心文件丟失、系統(tǒng)崩潰而無法正常開機啟動系統(tǒng)。
移動觀察臺車系統(tǒng)工作狀態(tài)正常,STAND 屏報錯“E40:COLL_BOARD_FAIL”,但高壓部分工作正常,可以出束,圖像有虹膜形束光器的遮擋影,見圖4。
圖4 帶有虹膜形束光器遮擋影的故障圖像
該報錯信息說明束光器故障,無法執(zhí)行設(shè)備指令,考慮束光器自身機械故障、束光器控制/通信故障及束光器無法向主機通信板件正常輸出信號。另外,束光器控制板負責(zé)將主機控制信號轉(zhuǎn)化為束光器動作,是兩者的中間環(huán)節(jié),如果控制板出現(xiàn)故障,束光器將無法正常執(zhí)行主機發(fā)出的控制信號。
拆開機殼檢查,束光器實物見圖5。自檢時束光器機械部分無異常,需進一步檢查信號傳輸及發(fā)送部分。束光器及背面束光器控制板的供電、信號等指示燈未見異常,關(guān)機后排查2 塊控制板之間的線纜,未發(fā)現(xiàn)接觸不良。重啟設(shè)備后報錯仍存在,依照常規(guī)維修經(jīng)驗,考慮到主機控制信號所在電路板為低電壓、低電流的工作環(huán)境,相比束光器高電壓、大電流的工作環(huán)境而言故障率明顯偏低,故嘗試更換束光器控制板(圖6)后,設(shè)備恢復(fù)正常工作,故障排除。
圖5 束光器實物圖
圖6 準直器系統(tǒng)控制板位置
設(shè)備束光器主要分為控制部分和束光器運動主體,相對于BV 家族的其他型號設(shè)備,Vectra 束光器故障率相當(dāng)?shù)?,在檢查束光器運動主體無明顯損壞及磕碰外傷、相關(guān)線纜插頭牢固均無異常時,可以嘗試更換準直器控制板。
雖然Philips BV Vectra 型移動式C 型臂X 線系統(tǒng)的原廠技術(shù)資料較少,但其基本功能模塊的組成和對應(yīng)功能與其他設(shè)備相似。非廠家工程師并非只能通過等、靠、要原廠技術(shù)服務(wù)維修故障,也可通過結(jié)合所熟悉設(shè)備的運行狀態(tài)、經(jīng)驗,按照常規(guī)維修經(jīng)驗進行故障判斷,分析可能的故障原因,通過逐一排查確認故障部位,執(zhí)行修復(fù)或更換部件等操作,從而縮短故障停機時間,減少維修工時和費用,提升醫(yī)療設(shè)備使用率,實現(xiàn)一線臨床工程師的技術(shù)價值。