飛利浦1.5 T雙梯度磁共振三例故障維修

熊剛，朱俊義

濰坊醫(yī)學院附屬醫(yī)院 條件保障部，山東 濰坊 261031

引言

磁共振成像設備是利用人體內(nèi)所含氫質(zhì)子在靜磁場內(nèi)受到一定頻率射頻激勵而發(fā)生的核磁共振現(xiàn)象，收集磁共振信號，再通過空間編碼技術(shù)（梯度場）構(gòu)成圖像，用于疾病診斷的現(xiàn)代化影像設備之一。該設備由主磁體系統(tǒng)、射頻磁場系統(tǒng)、梯度磁場系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)及相關(guān)輔助設施（比如水循環(huán)冷卻系統(tǒng)）等組成，結(jié)構(gòu)復雜，系統(tǒng)龐大，相應故障較多[1-6]。

目前應用廣泛的就是1.5 T超導磁共振設備，我院的飛利浦Achieve 1.5 T磁共振自2006年9月安裝啟用，至今已經(jīng)十多年，自從質(zhì)保一年過后，我們自主維護、維修、并廣開維修及配件渠道，成功規(guī)避了廠家的技術(shù)維修及配件壟斷。本文根據(jù)該設備不同系統(tǒng)發(fā)生的3例故障，進行分析排除解決，供大家參考借鑒。

1 故障實例

1.1 故障一

1.1.1 故障現(xiàn)象

掃描突然中斷，故障信息為“Fatal gradient amplifier fault”。重關(guān)開機，故障現(xiàn)象依舊。

1.1.2 檢修過程

根據(jù)故障信息提示，首先檢查梯度放大器，發(fā)現(xiàn)雙梯度6個軸放大器（x、y、z軸各2個放大器）有一個y軸放大器顯示為“+425 V out of tol”，其余5個正常顯示，因此初步判定該軸放大器故障。

關(guān)機，抽出故障放大器，拆開檢查，萬用表測輸入端兩個400 A、500 V瓷保險已壞，顯然，該軸放大器內(nèi)部存在嚴重短路。借助僅有的梯度放大器框圖，通過觀察鑒別、萬用表測量、分析判斷放大器內(nèi)部元器件的布局、走線連接、輸入輸出等，我們對該類放大器的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)有了大概的框架了解（圖1），梯度放大器輸出到梯度線圈的電流，來自于A和B兩部分的大功率MOS模塊組輸出合并組成，A和B均由4組放大器組成H橋，A部分的4組放大器為Q1A、Q2A、Q3A和Q4A，B部分的4組放大器為Q1B、Q2B、Q3B和Q4B。每組放大器由9只MOS管并聯(lián)組成，見圖2，MOS管型號為APT12031JLL。

圖1 飛利浦Achieva 1.5 T 磁共振Y軸梯度放大器框圖

一般來說由于梯度控制板屬于低壓集成電路，這類嚴重短路應該與低壓電路板無關(guān)，暫且不予考慮，應重點排查前置放大器和場效應管推動板，萬用表在線測量推動板上72個大功率場效應管APT12031JLL，發(fā)現(xiàn)其中Q4A組（共4組）并聯(lián)的9個存在嚴重短路，并順著該組往前檢查測量前置放大器Q4A DRIVE組相應的元件，發(fā)現(xiàn)前置放大器板上該組通道上驅(qū)動部分元器件基本都已損壞，包括貼片場效應管Q53（F7416）、Q54（L61C）各1個，貼片三極管CR53（A6t）1個，貼片二極管VR35（T21）、VR47（D5X）、VR37（DMX）和CR59（1334）各1個。

1.1.3 處理方法

（1）更換輸入端兩個400 A、500 V的快速熔斷器：由于進口同規(guī)格型號的快速熔斷器市面上難以買到，根據(jù)相關(guān)技術(shù)參數(shù)，我們替代為廣州茗熔電器RS96B型快速熔斷器。

（2）更換9個大功率場效應管APT12031JLL：市面上該場效應管魚龍混雜，大多數(shù)為拆機件，一定要仔細甄別，選擇原裝正品，最好是用萬用表測量場效應管的柵極G、源極S和漏極D之間的阻值，盡量挑選對應阻值相近的，再借助CMOS管專用測試儀進行耐壓和導通測試，導通電壓盡可能一致性，然后涂上導熱硅膠于散熱面，按原方向就位安裝好。

（3）更換前置放大器上損壞的一組放大器元器件：由于有些貼片元器件很微小，選用替代元器件時，盡量考慮大小功率相近的，以便于焊接安裝，借助熱風槍，分別將貼片場效應管F7416H和L61C、三極管A6t、二極管T21、D5X、DMX和1334等依次對應焊接好。

（4）檢測試機：按上述步驟更換處理完后，用萬用表對照測量維修處理過的這組通道和其余通道輸入輸出阻值，以及各點對地阻值，不能出現(xiàn)大的差異，一切正常后，安裝好軸放大器并就位，按規(guī)程開機，該軸放大器顯示與其余軸放大器顯示相同，試機掃描水模，圖像正常[7-10]。

1.2 故障二

1.2.1 故障現(xiàn)象

掃描突然中斷，故障信息為“error detected by the liquid cooling cabinet”，退出并重新啟動系統(tǒng)后仍不能掃描。

1.2.2 檢修過程

根據(jù)故障提示，很明顯是梯度冷卻循環(huán)故障。我們隨即查看設備間梯度柜，發(fā)現(xiàn)雙梯度放大器兩個柜子都斷電了，梯度電源開關(guān)保護跳閘，水冷機控制面板示“23”（正常應為“22”）。由此判斷，水循環(huán)冷卻系統(tǒng)故障引起梯度放大器水循環(huán)散熱不良，梯度放大器檢測散熱器溫度高而啟動自我保護跳閘斷電，切換為自來水冷卻，待循環(huán)水溫降下來后開啟梯度電源，可以進行一些梯度功率要求低的序列掃描，隨即維修水冷機[11]。

1.2.3 處理方法

圖2 Q4A組放大器并聯(lián)連接

根據(jù)冷卻系統(tǒng)室外機報錯信息“L1”及溫度顯示為36℃（正常顯示應該在12℃～16℃），確定水冷機報低壓故障，制冷劑壓力不夠。打開水冷機室外機機蓋，看見壓縮機附近有明顯油跡，順著油跡管路用沾有肥皂沫的海棉查漏，發(fā)現(xiàn)有一焊接處出現(xiàn)氣泡，重新焊接該漏點，同樣辦法再檢測正常后，加制冷劑到正常壓力，然后將冷卻系統(tǒng)從自來水方式切換回來，開機運行，顯示正常，所有序列掃描正常。

1.3 故障三

1.3.1 故障現(xiàn)象

系統(tǒng)開機后，啟動掃描程序，不能掃描，提示錯誤信息“not connect reconstruct, please restart and contact Philips service”，重關(guān)機開機多次，故障依舊，不能掃描。

1.3.2 檢修過程

據(jù)運行記錄，該故障近期常出現(xiàn)，都是在早上開機后出現(xiàn)，有時重關(guān)開機一次就好了，有時重關(guān)開機多次才好，只要開機后能掃描，如不關(guān)機就不出現(xiàn)這類故障。從故障信息提示和現(xiàn)象分析，應該是控制臺主機系統(tǒng)和重建系統(tǒng)通訊問題，在“service mode”，從控制臺“ping”重建系統(tǒng)地址，拼不通，首先檢查通訊光纖，無異常，更換光纖插座再拼還是拼不通，而且主機應用界面也能正常啟動，所以我們重點檢查重建柜系統(tǒng)，關(guān)重建柜電源，拔出重建柜相關(guān)主板，發(fā)現(xiàn)微處理板上有一塊CMOS主板電池，由于該機自裝機到故障時已運行5年多，又結(jié)合運行記錄所記，該故障都是在關(guān)機后早上開機時出現(xiàn)，懷疑主板電池失效所致，拆下用萬用表檢測，電壓只有0.5 V（正常為 3 V）[12-14]。

1.3.3 處理方法

由于該電池為3 V紐扣式電池，同市場上普通電腦電池，購買一塊換上，開機掃描正常。

2 小結(jié)

在處理設備故障時，需要思路清晰，需要熟悉設備結(jié)構(gòu)組成及其運行機理，結(jié)合故障現(xiàn)象，仔細分析各種可能引起故障原因，逐步排查故障。對于磁共振成像設備，由于系統(tǒng)復雜，結(jié)構(gòu)龐大，運行環(huán)境的監(jiān)測和日常的維護保養(yǎng)顯得非常重要，可以有效地減少故障率，降低維修費用[15-16]。

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