GE 1.5T Signa HD磁共振梯度故障實(shí)例分析

張 毅 蘇根元 賈衛(wèi)偉

磁共振成像(MRI)是一種高精尖醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，目前已廣泛應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)。核磁共振所獲得的圖像異常清晰、精細(xì)、分辨率高，對(duì)比度好，信息量大，可以任意層面任意角度成像，特別對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、軟組織顯示最佳。與傳統(tǒng)的CT、X光機(jī)等X射線設(shè)備比較，因其無輻射性備受推崇，目前已普遍應(yīng)用于臨床，成為眾多疾病診斷必不可少的檢查手段。核磁共振設(shè)備原理復(fù)雜，集成程度高，造價(jià)昂貴，如何保證其正常運(yùn)轉(zhuǎn)，是工程技術(shù)人員面臨的重大課題，也是一個(gè)難題。

梯度系統(tǒng)由梯度電源、梯度放大器、梯度切換、梯度線圈等組成，是MRI系統(tǒng)的核心部件之一。梯度放大器給梯度線圈供電，使梯度線圈在成像空間產(chǎn)生一個(gè)X、Y、Z正交的三維空間線性變化的梯度磁場(chǎng)，分別稱之為X軸梯度、Y軸梯度、Z軸梯度，相應(yīng)的放大器稱之為X軸放大器、Y軸放大器、Z軸放大器，由此使成像區(qū)域內(nèi)各處的磁場(chǎng)強(qiáng)度不同，實(shí)現(xiàn)成像空間的層面選擇、相位編碼、頻率編碼，相應(yīng)的梯度分別被稱之為選層梯度、相位梯度和頻率梯度。這3個(gè)梯度分別由3個(gè)正交的梯度直流線圈來產(chǎn)生。

1 實(shí)例分析一

1.1 故障代碼及名稱

核磁不能正常掃描，報(bào)Z軸梯度錯(cuò)誤。2244579梯度處理器報(bào)告Z軸梯度放大器過溫錯(cuò)誤；2244575梯度處理器報(bào)告Z軸梯度放大器過流錯(cuò)誤。

1.2 故障分析

既然系統(tǒng)有明顯的Z軸梯度放大器的錯(cuò)誤報(bào)告，先檢查Z軸梯度放大器的狀態(tài)指示燈，發(fā)現(xiàn)Z軸梯度放大器的狀態(tài)指示燈全部熄滅，而相應(yīng)的X軸、Y軸梯度放大器上的狀態(tài)指示燈還亮著，而且X軸梯度放大器和Y軸梯度放大器的狀態(tài)指示燈是一樣的。由此分析問題可能出在Z軸梯度放大器或Z軸的梯度電源。

1.3 故障檢修

(1)用外用電表測(cè)量Z軸梯度放大器控制板上的DC 25 V、DC 15 V、DC 5 V，發(fā)現(xiàn)均消失，而X軸、Y軸梯度放大器控制板上的依然存在，由此初步判斷Z軸梯度放大器或其電源損壞。

(2)交換Z軸梯度放大器和Y軸梯度放大器。Y軸梯度放大器發(fā)生了與Z軸梯度放大器相同的故障與現(xiàn)象，由此判斷Z軸梯度放大器完好，可能是Z軸梯度放大器的電源出了問題。

(3)把Z軸梯度放大器和Y軸梯度放大器再交換回最初的位置。交換Z軸梯度放大器和Y軸梯度放大器控制的電源，故障現(xiàn)象沒有任何改變，說明梯度電源也沒有問題。

(4)交換Z軸梯度放大器與Y軸梯度放大器控制部分的電源，相同的故障現(xiàn)象出現(xiàn)在Y軸，證明供給Z軸梯度放大器控制部分的電源208 V缺失。

(5)從隨機(jī)帶的維修手冊(cè)找到該部分電源的線路圖(如圖1所示)，仔細(xì)測(cè)量，無任何異常。懷疑供給Z軸梯度放大器控制部分的電源線出現(xiàn)了問題。

圖1 梯度控制部分電源線路圖

(6)檢查Z軸梯度放大器控制部分的電源線，發(fā)現(xiàn)三相中的一相斷開(如圖2所示)，重新連接后，系統(tǒng)恢復(fù)正常，可以掃描。

圖2 Z軸梯度放大器控制部分電源內(nèi)部圖

2 實(shí)例分析二

2.1 錯(cuò)誤代碼及名稱故障

ZOOM模式掃描時(shí)出現(xiàn)了一些疑似患者移動(dòng)造成的偽影，隨后ZOOM模式完全不能掃描，而WHOLE模式則掃描正常。2244850梯度處理器報(bào)告Z軸梯度放大器低壓錯(cuò)誤；2244862梯度處理器報(bào)告梯度電源低壓錯(cuò)誤。

2.2 故障分析

雙梯度掃描技術(shù)(ZOOM模式、WHOLE模式)是GE核磁的一個(gè)亮點(diǎn)，2套梯度線圈在一臺(tái)機(jī)器上完美整合。WHOLE模式下實(shí)現(xiàn)大的掃描范圍，ZOOM模式實(shí)現(xiàn)了某些特殊部分對(duì)高速度的要求，并保證了患者的安全，體現(xiàn)了集神經(jīng)、心臟及全身3種專用機(jī)型于一體的優(yōu)勢(shì)。ZOOM模式與WHOLE模式的切換由梯度切換器來實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于一般的掃描來說既可以用ZOOM模式來進(jìn)行，也可以用WHOLE模式來進(jìn)行，對(duì)故障的判斷提供了很大的便利。既然WHOLE模式還可以正常掃描，那么可以排除梯度放大器，梯度電源的問題，問題集中在梯度線圈和梯度切換器上面，由于排查梯度線圈費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而梯度切換器就相對(duì)容易的多，所以，先從排查梯度切換器開始。

2.3 故障檢修

打開梯度切換器，仔細(xì)檢查里面所有的部分，發(fā)現(xiàn)標(biāo)記Z軸ZOOM模式的一個(gè)銅螺絲松掉(如圖3所示)。用力擰緊后機(jī)器正常掃描。

圖3 梯度切換器內(nèi)部圖

3 維修經(jīng)驗(yàn)

通過以上兩例典型的梯度故障，結(jié)合日常的維護(hù)維修，供工程技術(shù)同仁探討。

(1)膽大心細(xì)。核磁共振雖屬高度復(fù)雜、精細(xì)的設(shè)備，只要認(rèn)真分析，大膽假設(shè)，小心論證，定能從中找到一些規(guī)律。

(2)依靠隨機(jī)附帶的手冊(cè)。隨機(jī)帶有的手冊(cè)詳細(xì)講解了該設(shè)備的原理、組成、框架圖及一些維修方法，是維護(hù)維修該設(shè)備的有力依據(jù)。

(3)充分利用本機(jī)完全相同的備件可以交換的條件，排除某一個(gè)或某一些部件，如X、Y、Z三個(gè)梯度放大器可以完全交換來判斷故障，WHOLE、ZOOM模式也可以交換來判斷一些偽影問題。當(dāng)某一個(gè)線圈出現(xiàn)了問題，可以掃描其他線圈，用以判斷是線圈的問題還是機(jī)器其他部分的問題。

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