電子計算機斷層掃描設備故障分析及預防對策研究

張 峰 繆 潔 侯洪濤

文章編號] 1672-8270(2018)08-0103-04 [中圖分類號] R812 [文獻標識碼] A

目前，我國的CT設備仍需要依賴國外進口，而國外廠商出于維護自身利益的考慮，對于設備的維修設置了一些障礙，其中包括不提供詳細圖紙，在機器中設置有時間限制的維修密碼等[2-3]。因此，許多醫院不得不花費大量的資金購買國外廠商的保修服務，若能探索出排除、維修乃至預防故障的方法和技術，將避免給醫院帶來巨大的經濟損失。為此，本研究采用根本原因分析(root cause analysis， RCA)法進行全面的統計，分析其發生故障的原因、特點和規律，并提出相應的預防策略和措施。

1 根本原因分析法與CT設備故障分析

1.1 根本原因分析法

RCA法是一種回溯性失誤分析工具，分析已發生的不良事件，從錯誤中找出系統中的弱點并加以矯正，以避免類似事件再發生。RCA法包括程序測試法、觀察法和工具測試法。

1.2 CT設備故障分析

醫院放射科1臺在用的雙64排CT設備于2011年啟用，至2016年共6年的時間。采用RCA法對6年來該設備出現的故障進行統計和分類。

(1)程序測試法。利用診斷程序對CT可能產生故障的部位進行判斷是最有效的。此外，多數故障是由于參數漂移而引起，只須進行重新校正或者調整即可查明。

(2)觀察法。即注意觀察系統上電時的正常工作狀態.特別是電源部分和各電路板上的指示燈，不同的指示燈，代表著不同運行狀態。同時也要注意CT正常工作時的聲音，通過故障時產生的特殊聲音來幫助查找故障。如旋轉電極的異常噪音，提示可能將發生球管損壞。機械運行的磨擦聲音，平時是均勻的.出現故障時可能伴有異常或不均勻的摩擦聲。

(3)工具測試法。其主要工具是萬用表、示波器。通常在電路圖和硬件框圖的幫助下進行。通過測試關鍵點的電壓或波形，進行故障分離。縮小到一個部件后，再進一步檢測，確認故障。

2 CT設備故障原因分析結果

2.1 故障分類

通過RCA法針對CT設備2011-2016年發生的故障，進一步將其分為軟件故障、硬件故障和人為故障3種類型，見表1。

表1 CT設備2011-2016年故障分類

2.2 故障分布

對CT設備2011-2016年故障分布、故障類型及類別進行統計分析，其結果見表2。

2.3 故障分布比例

在CT設備故障分布比例中，掃描架旋轉控制系統故障所占比例最高，接近30%；高壓發生與控制系統故障所占比例最低，只有7.27%，如圖1所示。

圖1 CT設備2011-2016年故障分布比例示圖

表2 2011-2016年故障分布統計表

3 CT設備故障原因分析及預防對策

3.1 掃描參數不當故障

(1)故障原因分析。由于掃描參數不當而造成的故障較多，占總故障的24.19%。CT設備的每個參數都是在一定的條件下創建，如果外部環境和設備狀況發生了變化，參數也會發生相應的變化，因此參數表也應該做出相應的調整，否則圖像會有偽影，或者根本不能掃描[4]。參數表定期調整的主要原因是CT探測器，無論是氣體型還是固體型，都容易受到環境變化的影響，當環境溫度和濕度發生變化時探測器的特性曲線將有重大變化。此外，CT設備一般有600～900個探測器，環境溫濕度發生變化時，其特性變化不均勻[5]。采樣電路中的模擬電路也更易受環境變化的影響。X射線管會發生老化，隨著時間的推移，即使電壓和電流輸入相同，也會產生不同強度的X射線，從而影響采樣值。因此，參數表應隨著環境和設備的更改及時進行正確的調整，使其始終得到令人滿意的圖像[6-7]。

(2)故障預防措施。盡可能保持室內溫濕度不變。具體做法是掃描房間內配有大功率空調和除濕機，24 h連續工作。此外，為了盡量減少掃描室的打開時間，每日早上正式掃描前對CT設備進行空氣校正。在正常掃描過程中，如掃描室內溫濕度發生大幅度變化時，應立即進行空氣校正。關機必須嚴格按照操作程序逐步退出操作程序，否則可能會損壞參數表。應該為主機和操作臺配備不間斷電源，以免突然停電時參數表被破壞。每6個月隨著設備狀況的變化，應運行1次全面調整程序，重建參數表[8-9]。

3.2 配電分配系統故障

(1)故障原因分析。造成此類故障較多(占24.19%)，主要包括保險絲燒壞或保護開關跳閘，有時也會出現繼電器觸點接觸不良或溫度開關的過載保護。由于配電分配系統的工作原理已經得到澄清，這些故障一般比較容易找到。此外，當保險絲燒壞或保護開關跳閘的時候，可以通過肉眼發現。

(2)故障預防措施。每日開機前，先檢查交流電源的外部電壓是否處于正常水平，三相是否平衡，如果外部電壓過高、過低或三相不平衡均可能導致燒壞保險絲或保護開關跳閘；每6個月檢查繼電器觸點和保護開關的狀態，發現問題應立即處理或更換[10-11]。

3.3 掃描架旋轉控制系統故障

(1)故障原因分析。造成此類故障所占比例最高(接近30%)，對于采用皮帶驅動的CT，常見的故障是皮帶老化、軸承磨損、馬達碳刷磨損或積碳、驅動模塊損壞以及馬達過載導致保險燒毀等。對于采用環形馬達驅動方式的CT，常見的故障是軸承磨損、驅動模塊損壞、控制模塊損壞等[12]。

(2)故障預防措施。對于采用皮帶驅動方式的CT而言，應每6個月檢查1次皮帶的松緊、皮帶是否有裂紋、軸承是否有異響、馬達碳刷的磨損和積碳情況等。最好每隔6個月給軸承加少許潤滑油，并清洗馬達碳刷的積碳。對于采用環形馬達驅動方式的CT而言，應每6個月給軸承加少許潤滑油。

3.4 掃描床的故障

(1)故障原因分析。所占比例也較高(接近15.32%)，由于掃描床的水平位置和垂直位置都是通過多圈電位器來感應，故長時間旋轉而導致的磨損將不可避免地造成接觸不良，特別是水平位置電位器，掃描一個患者需要重復轉動數十次，是故障率最高的組件之一，通常每2年應更換1次[13]。此外，各種保護開關和導線接觸不良也是頻繁發生的故障。這是因為掃描床運動的時候，會導致一些導線一起運動，長時間可能導致導線和開關接觸不良。根據實踐經驗，大多數掃描床故障是由于水平位置的電位器磨損、保護開關和導線接觸不良引起，而由控制板損壞造成的故障很少見。

(2)故障預防措施。每隔1年，給垂直驅動電機、螺桿、“剪刀”裝置的軸上少許潤滑油；每隔1年，檢查1次水平驅動皮帶，查看松緊是否合適，是否有開裂、短齒及缺齒現象；每隔1年，檢查1次各保護開關的接觸狀況，如發現接觸不良應及時清洗或更換。

3.5 高壓發生與控制系統故障

(1)故障原因分析。所占比例最低(只有7.27%)。最常見的故障是整流可控硅、高壓濾波電容及高壓電纜等老化而被擊穿[14-15]。

(2)故障預防措施。每1年對整流電路和逆變電路進行1次除塵處理，由于其兩部分電路在高溫高壓下工作，部件表面容易吸塵而影響部件散熱，遇到潮濕天氣會導致短路。每1年檢查1次高壓電纜插頭，接觸是否良好，是否有燒黑的現象。由于接觸不良或老化引起絕緣不良均可能導致高壓發生器過載而燒毀組件。經常檢查X射線管的工作狀況，如有打火或旋轉陽極驅動故障應及時排除，以免引起高壓發生器過載。

4 結語

醫院CT設備故障涉及到的種類較多，原因較復雜，在日常工作中要注意設備的維護和保養，應有針對性地預防故障的發生。