東芝Aquilion one CT維修案例分析與解決

暨南大學附屬第一醫院 設備科，廣東 廣州 510630

引言

CT是用X射線束對人體部位進行掃描，由探測器接收透過人體部位的X射線，轉變為可見光后，由光電轉變為電信號，再經過模擬/數字轉換器轉為數字，輸入計算機處理，計算機將這些數字信息重建為圖像信息。CT成像技術在多個領域的探索已經取得了較多成果[1-5]，其具有較高的診斷價值，可用于各種疾病的臨床檢查、用于腫瘤病變的分期、作為臨床制定治療及手術方案依據。CT在醫院醫學影像中起著舉足輕重的作用[6]，其具有空間分辨力高、噪聲低、圖像清晰等諸多優點，大大提高了臨床醫生的工作效率[7]。我院于2012年購置了一臺東芝公司生產的Aquilion one CT，由于其在臨床使用頻率的增加，設備的故障率也越來越高。臨床工程師在維護該類設備時，應熟悉設備的基本原理和操作，并掌握實用有效的維修方法，當設備發生故障時才能迅速排除[8-9]。本文對Aquilion one CT的三例故障進行分析和維修，總結出符合醫院設備故障排查的思路及處理方法，以供同行參考。

1 Aquilion one CT的基本介紹

Aquilion one CT是由東芝公司生產的一款質量穩定、成像清晰的高端CT機，其主要結構包括兩大部分：X線體層掃描裝置和計算機系統。前者主要由產生X線的球管和接收檢測X線的探測器組成[10]；后者主要包括數據采集系統、中央處理系統、操作臺等[11]。該設備工作原理為：球管產生的X線對人體一定厚度的層面進行掃描，由探測器接收透過該層面的X線轉變為可見光，由光電轉換為電信號，再將信號轉為數字，輸入計算機進行圖像重建，通過圖像重建后得到臨床需要的CT圖像。

我院于2012年開始使用Aquilion one CT，現選其中三例有代表性的故障進行分析，并將一些相關的排除故障過程及維修方法進行總結。

2 Aquilion one CT故障三例

2.1 故障一

2.1.1 故障現象

曝光旋轉時，機架噪聲大，無報錯，主功能正常，噪聲部位如圖1所示。

圖1 機架噪聲部位圖

2.1.2 故障分析

由于設備無報錯，主功能正常，所以分析該故障應為機械問題引起，原因有：① 球管旋轉陽極異常或散熱風扇有異響；② 機架固定部分與旋轉部分有接觸摩擦；③ 機架內部可能有脫落的螺絲、零件或雜物；④ 機架滑環與碳刷接觸不良；⑤ 機架軸承缺少潤滑油或機架軸承損壞。

2.1.3 故障排除過程

首先進行設備曝光測試，曝光旋轉時，機架內有明顯噪聲，與設備操作技師描述情況一致。設備停止曝光后，進入機房打開機架前蓋，確認球管旋轉陽極聲音正常及各個散熱風扇無異響。手動旋轉機架，并未發現固定部分與旋轉部分有接觸摩擦。用GTS控制旋轉，噪聲依舊。詳細觀察機架內部，未發現有脫落的螺絲、零件或雜物；拆除機架所有外殼，用GTS控制旋轉，噪聲依舊。機架斷電，拆除brush1rush2，手動旋轉機架觀察滑環，并未出現明顯打火及凹凸不平的痕跡，清潔滑環及碳刷，去除碳刷邊緣的毛糙部分，重新安裝碳刷，通電測試，噪聲依舊。拆除brush1rush2，使碳刷與滑環分離，固定部分供電，用GTS控制，試旋轉，噪聲依舊。手動旋轉機架，觀察Surcom單元，未發現摩擦及劃痕。機架傾斜不同角度，GTS控制旋轉，噪聲依舊。通過故障排除法，已經確認碳刷及滑環正常，機架內也無異物脫落，從而判定為機架軸承問題引起的噪聲。

機架軸承引起噪聲，原因可能為機架軸承（圖1）缺少潤滑油或機架軸承損壞。處理方法：先用藍色美孚寶力達EM潤滑油配合高壓加油槍對機架軸承添加潤滑油后測試，如機架噪聲消除，即為機架軸承缺少潤滑油；如機架噪聲依舊，即為機架軸承損壞，需更換機架軸承。

該次故障為機架軸承缺少潤滑油，對機架軸承添加潤滑油后噪聲消除，故障排除。

2.2 故障二

2.2.1 故障現象

設備能正常掃描，但進行冠脈重建時，會提示“Error in system software. Manualy delete Reconstruction queue.”，重啟掃描幾個病人后，故障再次出現。

2.2.2 故障分析

根據冠脈重建時出現的報錯，分析故障應由重建柜內相關功能板件損壞引起。因為報錯提示是“系統軟件故障，請手動刪除重建隊列”，該提示指向系統軟件及硬件。故障原因有：① 軟件出錯：如操作系統Windows、應用軟件application；② 硬件出錯：包括服務器server pc、原始數據存儲RDD、重建電路板QFPGA等。

2.2.3 故障排除過程

（1）首先打開重建柜外殼，觀察發現slot 3的QFPGA上有紅燈指示，見圖2。

圖2 QFPGA板紅燈指示

（2）再運行窗口，輸入sh-L，命令窗口輸入x:GetBirInfo，獲取summary log，查看發現故障指示如圖3所示。

圖3 獲取summary log

（3）故障狀態下進行hwtest.exe測試，測試結果顯示報錯。

（4）故障狀態下進行hwdiag測試，測試失敗。

以上操作完成后，結束第一次hwdiag測試后輸入halt-r重啟主臺，再進行hwtest、hwdiag測試，結果均正常。因冠脈掃描重建圖像和普通平掃重建圖像的區別是使用的硬件有所不同，冠脈掃描使用了server pc+QFPGA，普通掃描可能只用到server pc。而設備故障表現為：除了進行冠脈掃描，其他掃描（如普通頭顱平掃）時重建不報錯，且重啟主臺，進行hwtest、hwdiag測試，結果均正常。從而確認故障與軟件無關，故障由硬件出錯引起。硬件出錯包括服務器server pc、原始數據存儲RDD、重建電路板QFPGA，因普通掃描只用到server pc及數據存儲RDD，且普通掃描時重建不報錯，從而確定server pc與數據存儲RDD是正常的。通過故障排除法，可以確認問題應由QFPGA板損壞引起，且由QFPGA板紅燈指示（圖2）得到進一步的印證。

故障處理： 拔出QFPGA板并用電子清潔劑清潔接觸點，再開機測試，但冠脈重建時故障再次出現。最終確認該故障是由QFPGA板件損壞引起，更換QFPGA板件后，故障排除。

2.3 故障三

2.3.1 故障現象

設備曝光失敗，報故障“Over mA”，高壓故障。掃描或者預熱過程中出現“Over mA”故障提示，曝光停止，點擊故障提示中的XC Reset，故障無法消除。

2.3.2 故障分析

根據Over mA（毫安過載）的代碼分析，指的是在球管加載高壓及燈絲電流時出現異常，反饋電路測量到的毫安（mA）反饋值遠超于設定值。其原因可能是：① 燈絲加載模塊，如XC PWB / SCB PWB（包含控制及設定高壓值、燈絲值等功能），高壓發生器，高壓電纜等，出現異常導致過載故障；② 可能是球管老化、燈絲熔斷、真空管斷裂、旋陽軸承磨損等原因引起。

2.3.3 故障排除過程

首先檢查兩根連接逆變器和高壓發生器的高壓線纜，因這是產生高壓的第一步，把200 VAC逆變成 9 kVDC直流，這兩根是連接逆變器和高壓發生器的高壓線纜，它們之間的電壓值在9 kVDC。若高壓線纜老化會導致放電打火，通過觀察和檢查，確認高壓線纜正常。再次檢查高壓電纜的接頭和球管高壓接頭插槽情況，確認情況均正常。最后獲取 XC log記錄故障信息，見圖4。可以看到5月13日設備出現相同的連續報錯，與報錯時間吻合，可以從log里看出，故障出現與曝光條件“kV、mA焦點（大焦、小焦）”無關，即都可能出現故障。

圖4 獲取 XC log

查看報錯時的波形（圖5），與球管曝光加載時正常的波形（圖6）進行對比，檢查曝光Signal顯示加載時的波形圖波形凌亂（圖5）。另外在獲取這個波形時所設的曝光條件是120 kV、80 mA，從圖中的刻度里可以看出，mA值已經沖出600 mA，遠超于設定值。

圖5 球管曝光加載時的波形圖（波形凌亂，不正常）

圖6 球管曝光加載時正常的波形圖

通過以上的檢修方法，排除了其他相關聯的硬件問題，且根據維修手冊流程、分析Xclog和測試曝光波形圖，取曝光條件是120 kV、80 mA，mA值已經沖出600 mA，遠超過設定值，從而確認該故障為球管損壞引起。

故障處理：因確認故障為球管損壞引起，從而直接更換同型號球管，進行參數調試校準后，該故障排除。

3 討論與總結

目前其他醫院對于CT的維護管理，有的醫院采用廠家的全保方式，有的醫院采用自修方式[12-13]。我院目前對CT的管理是這兩種方式的結合。這種方式的優勢為：既能快速解決CT的故障，又能提高醫院工程師的技能，有利于提高醫院的醫療設備管理水平。本文對東芝Aquilion one CT的三例故障進行分析和維修，總結出醫院設備故障排查的基本方法：醫院工程師應熟悉設備的基本原理和操作，當設備發生故障時工程師能在維修過程中，采用逐步排除法、仔細觀察法、故障分析法和維修流程排查法[14-16]，能理論結合實踐，將多種維修方法靈活結合應用解決工作中的具體問題。