1.5T 磁共振成像系統(tǒng)的故障分析與維修解決方案

戴旭

（山東省濟寧市兗州區(qū)人民醫(yī)院 醫(yī)學(xué)裝備處，山東 濟寧）

0 引言

近年來磁共振成像系統(tǒng)在疾病診斷方面得到了愈來愈廣泛的應(yīng)用。磁共振成像（MRI）是大型高精尖的醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備，既可顯示人體器官功能與原子核水平等的生化信息，也能顯示組織形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)，可彌補CT 成像無法顯示的一些病變顯影，是一些疾病診斷不可或缺的檢查手段[1]。磁共振成像主要由梯度場線圈、恒場磁體、射頻場線圈、計算機系統(tǒng)以及成像系統(tǒng)等組成。由于系統(tǒng)構(gòu)造復(fù)雜，發(fā)生故障的幾率較高，本文針對磁共振成像系統(tǒng)的故障原因進行總結(jié)與歸納，并提出維修與解決的方案。

1 磁共振原理

磁共振成像的基礎(chǔ)來源于核磁共振（NMR）現(xiàn)象，核磁共振特指對來源于原子核的信號進行的測量，該種信號是由于原子核受到與其本身同樣共振頻率的無線電波刺激而產(chǎn)生的反應(yīng)信號[2]。目前，臨床上普遍應(yīng)用的磁共振技術(shù)是在接收、處理來源于質(zhì)子的信號基礎(chǔ)上進行的。存在于磁軸的質(zhì)子群在自然狀態(tài)下的磁軸方向是任意的，而當(dāng)其受到外加磁場的影響時，質(zhì)子群即圍繞在和主磁場相同方向的軸向進行自旋，這種在磁場中的質(zhì)子群自旋現(xiàn)象也被稱為進動，質(zhì)子群出現(xiàn)進動現(xiàn)象后，會形成小的凈磁化矢量，于平衡狀態(tài)之下，質(zhì)子群進動形成的凈磁化將沿著主磁場的方向進行縱向排列，這種現(xiàn)象稱之為凈縱向磁化矢量，一般認為在平衡狀態(tài)下的磁化矢量是一種潛在的能量。當(dāng)縱向磁化矢量的平衡狀態(tài)受到外界打破，如恰當(dāng)?shù)亟o予射頻脈沖，即能產(chǎn)生磁共振現(xiàn)象，而磁共振信號的本身與其他無線電波無異，沒有任何方向性的信息，因此，要確定磁共振信號源的所在位置，可添加梯度場，同時施加于三個相互垂直的軸向，允許對磁共振信號進行不同時間的三維定位，進而在這個三維空間內(nèi)將復(fù)雜的射頻信號進行有效收集，最終產(chǎn)生具有效能性的磁共振圖像[3]。

2 故障分類

2.1 軟件故障

磁共振成像的軟件系統(tǒng)主要包括：①計算機操作系統(tǒng)，Linux，Unix；②磁共振系統(tǒng)自帶軟件：磁共振控制界面、數(shù)據(jù)收集軟件與圖像重建界面；③磁共振成像序列軟件；④維修與檢查程序。當(dāng)這些系統(tǒng)軟件被破壞或發(fā)生缺失時，將造成參數(shù)產(chǎn)生變化，引起軟件故障，或是在操作過程中，使用人員的不當(dāng)操作或錯誤設(shè)置引發(fā)軟件故障[4]。

2.2 硬件故障

磁共振的硬件系統(tǒng)由：計算機與圖像重建分析系統(tǒng)、射頻場系統(tǒng)、梯度場系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、磁場系統(tǒng)等組成。若由零件老化、運行環(huán)境改變等情況引起磁共振設(shè)備產(chǎn)生的故障即為硬件故障，硬件故障主要包括機械故障、設(shè)備電路故障和其他各種因素引起的故障。在磁共振成像系統(tǒng)中，電路故障與其他因素故障是最為常見的情況，發(fā)生機械故障的可能性較小，因此這種情況非常少見。

3 典型故障及解決措施分析

故障一：磁共振設(shè)備機房溫度引發(fā)的故障。

設(shè)備機房中的空調(diào)等制冷系統(tǒng)發(fā)生故障，設(shè)備間溫度過高，引起設(shè)備停機。

解決一：做好室溫控制。

為避免設(shè)備間溫度對磁共振設(shè)備產(chǎn)生的影響，可于設(shè)備間內(nèi)安裝溫度報警機制，設(shè)置好溫度上限與下限，一旦溫度突破限制即可以警報提示，這樣可幫助操作人員及時發(fā)現(xiàn)溫度發(fā)生的異常變化，另外，值得一提的是，長時間的低溫工作也會影響設(shè)備的正常運行，因為在磁共振成像設(shè)備中，有著大量的半導(dǎo)體元件，若長期持續(xù)處于低溫環(huán)境下，會降低設(shè)備元件反應(yīng)的靈敏度。因此，設(shè)備間的溫度控制工作一定要做到位。

故障二：降床故障。

檢查床在HOME 位置無法報錯，病床在Z 軸方向能夠正常移動，而降床指令發(fā)出后，提示報錯。

解決二：根據(jù)報錯信息，可參考手冊中關(guān)于檢查床的相關(guān)描述部分，出現(xiàn)此種故障的情況可能由以下三種原因引起：①垂直升降電機出現(xiàn)故障；②檢查床控制盒的供電板出現(xiàn)故障；③控制檢查床升降的S22、S10、S21 的線路與開關(guān)可能故障。

首先檢查控制板的接線是否處于正常狀態(tài)，排除接線故障，然后檢查各限位開關(guān)，檢查床位位于不同位置時能否正常工作，排除限位開關(guān)的故障問題，檢查垂直升降電機與床控制盒供電板，發(fā)現(xiàn)LED 燈H23 在降床指令發(fā)出后未顯示亮燈，因此考慮是控制盒電板從保險絲F13 至交流變直流輸出到電機之間有故障，經(jīng)分析，故障應(yīng)該存在控制盒供電板或垂直升降電機上，依照工作經(jīng)驗，由于電機存在故障的可能性更小，且更換步驟更麻煩，因此先更換簡單的供電板，完成更換后，降床指令發(fā)出，檢查床正常移動，故障排除。

故障三：頻率調(diào)整故障，在進行掃描時報錯。

解決三：產(chǎn)生這類故障的主要原因是設(shè)備無法找到中心頻率。接受信號過低、受檢者檢查位置不正確、錯誤的線圈選擇等情況均可造成此種故障現(xiàn)象的發(fā)生。針對這一問題，操作人員在進行排障檢查時，首先將受檢者的資料進行注冊，將其相關(guān)信息一一填入后，除Localizer 外，任意打開一個序列，點擊位于中間的Adjustment 按鍵，提示Options 下方的Adjustment，點擊該鍵即可進入中心頻率界面，調(diào)整頻率至400 MHz，完成后點擊go 鍵，若出現(xiàn)幅度值為千級別以上的單峰值，且數(shù)值表中最后一項有Y 的標(biāo)志，即表明成功調(diào)節(jié)。再次點擊Apply 鍵即能進行正常掃描。

故障四：開機前，警報盒“Conpressor”提示燈亮起報警。

解決四：根據(jù)信息提示及工作經(jīng)驗，判斷是機器冷卻系統(tǒng)工作出現(xiàn)故障。首先檢查冷頭，冷頭顯示屏上有RUN 字樣顯示，但未處于工作狀態(tài)，將氦壓機拆開檢查發(fā)現(xiàn)交流繼電器后不能吸合，故交流繼電器出現(xiàn)故障，將其拆開后，發(fā)現(xiàn)交流繼電器已經(jīng)被燒焦，因此無法工作，購買同型號的繼電器后將其更換，冷頭工作恢復(fù)正常，開機后工作正常，故障排除。

故障五：開機進行應(yīng)用界面，右下方出現(xiàn)紅色斜杠掃描系統(tǒng)圖標(biāo)。

解決五：根據(jù)圖標(biāo)參考使用手冊后，判斷可能是線圈或線圈連接處有故障。首先對線圈以及線圈插頭進行檢查，開機時，僅有頭線圈插入到機器的5 號插座，將體線圈插入到5號插座后，提示故障仍舊存在，拔出體線圈，插入其他插座檢查，其余插座均無報錯信息，判斷5 號插座不能正常工作，由于4、5、6 號插座是連接在一起的，因此將其全部更換，再次開機進入應(yīng)用界面，右下方紅色斜杠掃描系統(tǒng)圖標(biāo)消失，恢復(fù)正常工作，故障排除。

4 設(shè)備日常護養(yǎng)體會

4.1 掃描間維護

定期對磁體腔與掃描床進行清潔，完成此項工作對圖像的改善有重要意義；表面相控陣線圈接頭定期進行清潔和測試阻尼，以提升射頻接收效率；系統(tǒng)安裝、調(diào)試結(jié)束后，密切觀察掃描系統(tǒng)周圍是否存在輸電線、高頻變壓器等設(shè)施，防止磁體周圍的改變對磁場均勻度造成影響。

4.2 機房維護

定期清除附著于線路板表面的灰塵，觀察散熱風(fēng)扇是否處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)，保證散熱效果，清潔空氣過濾網(wǎng)，保證機柜產(chǎn)生的熱量得以及時散出，經(jīng)常檢查梯度和射頻等部分電源箱的接頭是否有松動。

4.3 空調(diào)系統(tǒng)

安裝具備加濕與除濕功能的空調(diào)，保證系統(tǒng)環(huán)境的穩(wěn)定，嚴(yán)格做好設(shè)備間的環(huán)境控制，保持室溫在18～21 ℃，濕度為55%～60%，防止線路板元件受到室內(nèi)溫濕度的影響而損壞。定時清潔空調(diào)過濾網(wǎng)，保證空調(diào)工作效率。

4.4 操作間維護

操作人員應(yīng)當(dāng)接受系統(tǒng)的操作培訓(xùn)，對系統(tǒng)的硬件、軟件和工作原理進行全面了解，嚴(yán)格按步驟執(zhí)行開關(guān)機操作，開機時注意是否有錯誤信息提示，做好相關(guān)記錄。每天進行常規(guī)掃描水模、梯度系統(tǒng)線性測試、射頻保護測試等，將測試所得的技術(shù)參數(shù)詳細記錄。及時對過濾處理的圖像進行刪除，拷貝原始圖像，防止磁盤因無空間記錄而停止掃描工作。

5 結(jié)語

磁共振成像系統(tǒng)是精密的大型醫(yī)療設(shè)備，要求嚴(yán)格進行定期檢查和護養(yǎng)，每日的運行記錄工作應(yīng)當(dāng)落實，以保證設(shè)備的穩(wěn)定運行，延長使用壽命。