乳腺X線機生產過程中的常見問題及改進建議

侯園園　閏燦

[摘要]乳腺x線機發展迅猛，在行業中設備的競爭非常激烈。其臨床診斷的的準確性、敏感性、特異性、快速性、無創傷性不斷提高，這就要求生產乳腺x線機的設備精確度要不斷提高，自動曝光控制要靈敏可靠，光感受器及x射線探測器的敏感度不斷提高，成像技術以及圖像處理技術不斷改進和創新。本文就乳腺x線機生產過程中的常見問題做出總結并提出一些改進建議。

[關鍵詞]乳腺x線機；生產；常見故障；改進；

一、引言

1966年Gors首創鉬靶x射線裝置，世界第一臺乳腺成像專用射線機誕生。如今經過了幾十年的發展，數字化成像技術達到了新的高度。乳腺鉬靶x線攝影術，至今已為大量患者拍片，為臨床乳腺疾病診斷提供了極大的幫助，使乳腺疾病診斷從觸摸到直觀前進一大步，為乳腺普查開辟了一個新的領域。由于乳腺組織本身的密度差很小，很多病變表現為微小鈣化，因此乳腺x線攝影是傳統放射診斷中最困難的檢查方法，對機器及技術的要求也最嚴格。

二、乳腺x線機介紹

在近幾年國內以及國外生產的乳腺x線機其結構和組成基本相同，主要包括：x射線球管、高壓發生器、機架/機構、壓迫板、圖像處理裝置（或暗盒）、和附件包括穿刺活檢系統、圖像后處理系統（CAD）、數字工作站等。

1、x射線管是x射線的發生裝置，其基本作用是將電能轉換成為x射線。乳腺x線機通常采用鉬靶，指的是x射線管的陽極用鉬（Mo）制造的而普通的x射線管的陽極是用鎢制造的。鉬的原子序數較低，特征曲線較低，受電子轟擊后發出的x射線能量較低，特征譜線的波長較長，適合對軟組織的投射成像。

2、高壓發生裝置是整個系統的重要組成部分。高壓故障維修特點是高壓組件價格較高，球管和高壓油箱都價格不菲，用戶更換起來有較多考慮，高壓油箱雖說電路簡單然修復需要專業的工藝設備和檢測儀器，只有廠家和有實力的單位才有，由于條件限制修復此類故障都比較棘手，且費用高時間長。

3、在乳腺攝影過程中，乳腺的壓迫是非常重要的一個環節。壓迫可以分離乳腺內的結構，減少組織重疊；降低幾何模糊，提高空間分辨率；減少散射，提高對比度以更好地發現組織間的微小差異；降低腺體劑量；適宜的壓迫對乳房的固定，也減少了運動造成模糊偽影的幾率。但是同時，壓迫往往會引起患者的不適，尤其對于亞洲女性來說，由于致密性乳腺更加普遍，在受檢者的耐受范圍內，實現適宜的壓迫就更為困難。如何實現良好的壓迫，為成像奠定基礎，又保證受檢者的舒適度，成為保證成像質量的前提條件。

4、探測器技術為核心要素。數字化乳腺x光機現在一般都采用非晶硒平板探測器。非晶硒平板探測器從根本上消除了可見光的存在，從而避免了由其帶來的圖像分辨率下降。

三、生產過程及常見問題

對乳腺x線機的改進可通過分析故障原因，能使我們了解機器的原理和弊端，以便進行改進。

1、x射線球管的故障分析

（1）燈絲斷。故障現象是燈絲加電壓后不亮。加高壓后無x射線產生；測量燈絲變壓器，電壓很高，但電流很小，幾乎為零；用萬用表測量燈絲電阻為；其管壁上覆蓋一層蒸發的鎢膜而黑化。

燈絲斷原因有：1）x射線球管受到劇烈震動后使燈絲斷開；2）x射線球管大量進氣，燈絲表面被氧化，通電后立即燒斷；3）x射線球管使用年久燈絲蒸發而變細，x射線發射量減少，為使其發射量不變，必須提高燈絲電壓，因而燒斷燈絲；4）當燈絲變壓器一側短路電壓升高而燒斷燈絲；5）燈絲引線焊接不良或接觸不好。

（2）陽極焦點靶面損壞。故障現象有在透視或攝影時，因焦點面出現不平或因玻璃壁上附著大量焦點融化后飛濺的金屬粉末，使x射線散射或對x射線增大吸收，而使影像清晰度降低。此時當燈絲加熱時，其燈絲的亮度較往常變暗。由于陽極金屬的蒸發管壁上可見到被鍍上的一種灰白暗亮的金屬層。

陽極焦點靶面損壞原因是主要是使用過量，曝光間隙的冷卻時間不夠，致使焦點面熱量逐漸積累而超過最高限度，使焦點面熔化或部分蒸發。

（3）真空度降低，此故障稱為漏氣或進氣。故障現象有：1）輕微的真空度降低時，加高壓后管內有輕微的淡藍輝光，透視清晰度降低，攝影效果不好，穿透力不足，加管電壓時影像清晰度反而下降；2）嚴重的真空度下降時，加高壓后管內有明顯的淡綠淡黃或藍紫色輝光，毫安表指示異常；3）完全進氣而引起管內真空度破壞，加高壓后兩電極間有明顯的擊穿放電現象。

引起x射線球管真空度降低的主要原因有：1）生產x射線球管抽真空時有殘留氣體；2）由于超負荷使用或散熱不好導致旋轉陽極過熱，使陽極銅柱與玻璃焊縫處脹裂而進氣；3）運輸或使用中劇烈震動，玻璃管破裂；4）使用環境惡劣，忽冷忽熱，造成關閉裂縫進氣而真空度降低等。

（4）球管內有熒光。故障現象是當加高壓后，球管內有藍色或紫藍色的熒光出現。

原因是一部分低能量的散射電子，沖擊玻璃壁后產生波長較長的熒光射線。當管電流越大時，熒光越顯著；但是，如果增加管電壓時熒光強度減弱，這是因為散射電子能量加大透過玻璃壁而射出管外，管電壓增至一定值后，熒光則消失，這是玻殼材料引起的，不影響x射線球管的使用。

（5）旋轉陽極不轉動。故障現象有著兩種情況一是啟動旋轉陽極時沒有任何反應；二是動旋轉陽極有異常聲響，但不轉動。此現象除了旋轉陽極啟動電路故障外，可能是管內陽極轉子軸心變形、轉子摩擦力增加或使用時間過長、陽極軸承磨損嚴重所致。

2、高壓發生裝置故障分析

（1）高壓故障外部表現：1）高頻機：曝光時機器報管電壓、管電流不正常等故障，曝光不能進行。2）工頻機：曝光時雖不保護，但無射線，無圖像。

（2）高壓故障內部表現：1）元器件擊穿短路，如電容，高壓二極管，射線管、高壓電纜會擊穿。2）燒壞開路，如高壓線圈會燒開路。3）元件雖沒有開路和短路現象但絕緣性能變差，如放電，某些高壓輕微放電時，可高壓電壓和管電流監測點波形有振蕩現象，放電嚴重可見瞬間沖擊波然后電路就保護了。4）高壓電纜故障，高壓電纜頭端有擊穿發黑的痕跡，5）用鼻子聞有異味。損壞嚴重的電纜故障好判斷，有些電纜損壞的不重，就不好判斷，有的電纜頭直接折斷了。6）高壓油箱故障，油箱內主要包括高壓變壓器、燈絲變壓器、高壓二極管、高壓電容、高壓電阻等元件。一般有高壓二極管（硅柱）短路，開路現象尚未碰到，故障表現為ma值，不論透視照相只有原來的一半。還有高壓電容短路。高壓交換閘陰極端接觸不好可以通過觀察球管燈絲是否點亮來判斷，極端接觸不好會出現無管電流故障，和球管內部陽極引線接觸不好是同一故障現象。7）變壓器油變質若變壓器油顏色發黑，油中有雜質漂浮等現象，油的質量肯定變差。還有其它的一些現象：如曝光時能聽見放電聲、看見放電火花曝光時機器有嗡的一聲響、曝光時電壓降明顯、一曝光就燒保險絲或其它元件等現象。

3、壓迫裝置故障分析

（1）故障表現為：1）開機后機器直接報錯ERROR 24。2）曝光時或曝光后報錯ERROR 24。

故障分析及排除：機器開機后，首先要進行四個自檢：遮光器、濾線器、壓迫器和球管。壓迫器的自檢過程是壓迫器先向上運動，運動到最頂端壓合限位開關并松開后停頓幾秒鐘再向下運動，離濾線柵（BUCKY）表面約9cm左右停止運動，從而完成對壓迫器的自檢，在自檢階段和踩壓迫器腳閘時壓迫器馬達的電源由S567板提供，通過一個2K10圈電位器（P4）將壓迫器高度的模擬值連接至S563板，由S563板將模擬值轉換為數字值，從而識別出壓迫器的高度。在此過程中任何環節出問題，機器都會報錯ERROR24。

如果開機后壓迫器不向上運動，那么可能是由于S567板沒有提供電源導致，此時我們應該在壓迫器自檢階段檢測S567板有沒有給馬達提供電源，如果沒有，應該更換S567板，如果開機后壓迫器運動到最頂端不向下運動，檢測一下壓迫器的限位開關有沒有打開.壓迫器運動到最頂端時應先壓合限位開關，并緊接著必須下移一點松開限位開關，否則就會報錯ERROR24.這時需調節限位開關的位置。

如果不是自檢過程中報錯，而是在使用過程中出現，則可能是由于板或者是壓迫器電位器工作不穩定，解決的辦法就是更換S567，或者S563或者電位器。

4、探測器故障分析

對于探測器的使用和存放條件是造成其故障的主要原因，在工作中還要注意維護與保養。應做到以下幾點：

（1）非硒平板探測器對溫度的要求是10°C-35°C工作環境是18°C-30°C，濕度要求是20%-70%，溫度變化劇烈時，非晶硒層可能從邊緣開始從玻璃基板上分離（俗稱探測器脫模），溫度越低，脫模的可能性越大。表現在圖像上，是出現從圖像邊緣開始，向圖像中央突出的半圓形指甲形偽影，影響影像質量，嚴重者甚至損壞；溫度過高，將會給非晶硒探測器帶來另一種傷害一結晶，會使信息讀出錯誤，產生偽影，影響影像質量，久之也會導致平板探測器損壞。提供產品所要求的環境并保持環境的穩定，是獲得好圖像的前提。要保證空調每天24h正常工作，以控制溫濕度。

（2）要做好日常保養工作，及時清理探測器周圍及計算機灰塵，保持良好的散熱通道。

（3）校正：由于存在各像素對射線的靈敏度差異，技術上無法避免的壞點、壞線等原因，平板都需要經過校正才能獲得好得圖像。一般情況下，平板探測器經過2-3個月（因產品不同而異）的使用，就應該進行校正。主要做增益校正和像素劑量校正。不然系統也會提示：要求平板探測器校正。特殊情況下如：1）整個系統（包括平板探測器）突然停電。2）環境溫度超出要求范圍以致平板探測器不能正常工作或出現壞點；3）平板探測器自身因素導致圖像產生偽影。以上情況都必須隨時對平板探測器進行校正。

（4）關機時，除非長時間不用，一般不關平板電源，以保證平板的加熱，減少開機預熱時間。

（5）空調停機時間較長時，不能馬上開空調，先給機器的高壓部分加電，保持探測器通風，再給探測器加電，穩壓后，再開空調。

四、總結及改進建議

醫用診斷乳腺x線機與普通x線機有很大的不同，對乳房等軟組織進行x線攝影時，必須采用波長較長的軟x線，普通x線管輸出的x線波長太短，x線影像反差不足。但波長較長的軟x線極易被人體吸收，對人體的損害較大。由于乳腺攝影的特殊性，對其性能參數的檢測，國外非常重視，但目前在國際上還沒有一個統一認可的檢測標準。因此，乳腺x線機的改進和發展還是一個較長的過程。

對于乳腺x線機：發現更多的尚未被患者或是醫生感知的乳腺癌病灶；發現比增感屏一膠片式乳腺成像技術能檢測到的更小的病灶；提高乳腺成像在鑒別良性和惡性病變時的準確性；增進患者在乳腺成像和活組織檢查或手術時的舒適感；繼續降低合乎質量要求的數字乳腺x射線機照片所需的輻射劑量，減少醫生及被檢者照射劑量。這是乳腺x線機有待改進和研發的共同目標。

筆者認為乳腺x線機壓迫裝置是急需改進的，因為世界醫學影像學系統制造商對乳腺成像技術的研發目標有一條是：增進患者在乳腺成像和活組織檢查或手術時的舒適感和安全性。專利技術的全自動自適應傾斜壓迫板，可自動感應乳房的厚度，在壓力達到閾值后，自動發生一定角度的傾斜，角度符合特定的要求，從而保證壓迫的充分。通過這種技術，一方面顯著降低了胸壁處的壓力，減少了患者的不適，也減少了運動偽影；另一方面，更有利于胸壁側的腺體進入照射野，同時壓迫更加均勻一致，保證了優質、一致的影像。

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