CT 高壓典型故障分析與維修策略研究

孫俊峰，申 路

（1.廣州市正骨醫院，廣東廣州 510045；2.廣州醫科大學附屬第五醫院，廣東廣州 510700）

0 引言

CT（Computed Tomography，計算機斷層成像）設備是醫療機構不可或缺的硬件設備之一，其核心的多排螺旋技術在臨床上已經得到了廣泛使用。但是其使用效率較高，但是多重故障也隨之而來，其中高壓故障就是重要組成之一。基于此，結合實際維修經驗，就CT 高壓故障檢修及處理技術進行總結。

1 CT 高壓發生器組成

一般來說，CT 設備中的高壓發生器由8 個部分組成，每個部分管控著不同功能，而這些獨立的模塊聯合起來構成了高壓探測器的主要功能（圖1）。

圖1 高壓發生器電路原理

CPU（Central Processing Unit，中央處理器）控制下，CT 高壓發生器運轉的核心部件有以下兩種：第一，調節變壓器（Regulation transformer）具有曝光狀態啟動控制功能，在低壓時其曝光位置關閉，掃描時由CPU 開啟高壓狀態從而啟動曝光；第二，逆變器（Maininvertor）是壓力轉變的主要部件，由二極管和可控硅組成，交流電在CPU 的控制下將前級直流電壓輸入到初級變壓器中。與CPU 相關聯的還有CPU 控制單元、中央控制單元和3 塊D 板，它們一起組成了能夠接收主機掃描控制信號的高壓發生器系統，是CT 設備輸送數據的核心部件。

2 各品牌高壓發生器特點

（1）西門子CT 機。以SOMATOM Force 為例，該設備有著超薄層數的探測器，其采集層由傳統的0.6 mm 縮減至0.4 mm 的薄層。SOMATOMForce 的X 線系統是2×120 kW 的大功率系統，且具備了50 MHU 的球管。其探測器的排數為2×96，單圈最大層數為2×192，并且z 軸寬度為5.76 cm。結合以上數據分析，西門子CT 產品的特點為低排數、高功率、窄z 軸、高等效。

（2）飛利浦CT 機。以IQon 產品為例，該設備擁有目前最優秀的能量成像功能，其探測器擁有0.625 mm 的單元尺寸，排數為64×2，而單圈最大層數為256。這種立體雙層探測器設計，為IQon 奠定了光譜解析的重要基礎，突破了傳統CT 機輻射劑的大量使用，開發出低劑量的心臟能量成像技術。IQon 的X 線系統搭載了iMRCtube 核心及120 kW 的功率，顯著提高了iMRC冰球管成像質量。結合以上數據分析，飛利浦CT 產品的特點有雙層低排數、中等功率、寬z 軸、低等效、球管技術先進、探測器單元尺寸大等。

（3）其他產品：首創旗下的CT 產品，具有多層高排數、寬z軸、單元尺寸小、球管熱容低、功率低等特點；安科旗下的CT 產品具有少層低排、單元尺寸大、球管熱容低、功率低、獨創感知系統、無線掃描床控制單元等特點；東軟旗下的CT 產品具有探測器單元尺寸大、寬z 軸、球管熱容低、功率低、獨創智能工作操作模式等特點；聯影CT 產品的特點有高排數、低功率、寬z 軸、低等效、掃描導航技術先進、探測器單元尺寸小等。

3 CT 高壓典型故障現象及線路分析

在使用CT 機的過程中，其典型的高壓故障之一為高壓不足問題，針對該故障多數需要從油箱部件中排查原因。在CT進行工作時，旋轉陽極掃描中運轉的聲音增大，機器曝光功能中斷，會在屏幕上顯示錯誤代碼。如果信息欄在重新啟動后再次報錯，需按照報錯代碼進行檢修。由于接觸電阻可能產生大熱量，因此必須擰緊緊固螺絲。在面對此類故障時，技術人員首先要了解HEMRC 控制板的電路（圖2）。

圖2 HEMRC 控制板電路圖

此控制板可控制AC Driver 驅動信號，生成旋轉陽極，陽極HV Tank 出現的打火現象故障可能是加大高壓而引起的。控制HEMIT 變壓器按比例進行耦合輸出，T2 變壓器隔離時的輸出比例通常為1∶1。一般來說，出現高壓問題是由于陽極電纜短路導致線圈絕緣性下降，當然旋轉陽極的軸承磨損也會導致變壓器線圈絕緣性問題。

當出現打火現象時，首先要考慮故障是否為真空度下降而引起的，應核對曝光次數是否為70 次，若低于70 次，應調節電壓值至120～140 kV，再次調節曝光次數至80 次，若打火現象消失，則故障檢修成功。其次，當出現HV Tank 或電纜故障時，需要檢查電路板，電路板有損壞的則需要立即更換電路板，若沒有發現明顯的損壞則需檢查旋轉陽極的驅動線圈。如果檢測阻值與正常值有差異，應測量HV Tank 插座內阻值，若內阻值為1.1 Ω 則是電纜短路導致的故障。在更換陽極電纜后，如果再次出現打火現象則應檢查陽極是否過流。這類故障多數是由電纜質量問題引起的短路故障，軸承磨損的旋轉陽極會導致過大的摩擦力、生成燒毀插頭和插座內絕緣材料的大電流，造成短路故障。

最后，在檢查電纜短路故障的時候，應當注意對輔助電源和插頭間的絕緣材料的檢查和維護。另外，當出現高電壓不平衡現象時，技術人員應先檢查油箱部件，如果油箱部件內部的整流濾波組件被燒毀，則需要更換新的部件來平衡設備內的高電壓。

4 高壓發生器維修解決方法

下面將列舉3 種不同型號的CT 機出現高壓發生器故障時的維修方法。

（1）當西門子CT 機提示多個故障同時出現時，在維修時應分辨故障提示的主次，然后再進行逐步檢修。當同時出現CN0060 和CN0122 故障信息時，此情況為X 線系統內的陽極旋轉出現故障。面對此故障，應查看控制板D7，若故障嚴重則可以在D7 板上觀察到三極管已損壞，需要更換更大容量的保險絲或保險管，或選擇西門子CT 機使用的慢熔5 A 保險。如果設備工作年限較長，則需要測量電容容量是否減少，容量的減少會影響陽極旋轉的啟動功能。在這一過程中，需要測量X 線管的線圈電阻值，通過比較測量值和正常值來判斷陽極旋轉定子線圈工作狀態。

（2）飛利浦螺旋CT 的典型故障。當出錯信息為“DBASE Reconstructor X-ray Below Threshold.HVPs Anode Arc”時，故障情況多數出現在高壓部件和球管部件。

當故障出現在高壓部件時，應查看驅動和控制部分。在檢查指示燈時，若D202 指示燈閃爍紅光，則表明驅動電流過高；若H2 指示燈閃爍紅光，則表明直流電流異常；若H6 指示燈閃爍紅光，則表明散熱裝置異常；若H5 指示燈閃爍紅光，則表明IP 電流輸入異常；若H7 指示燈閃爍紅光，則表明設備系統反饋失敗。總之，應結合以上指示燈異常信息來檢測控制和驅動系統故障狀態并進行檢修。

（3）GE 機器的典型故障。若出現的故障代碼為40-0114h，則表明球管部件出現故障，需要檢查電路更換球管。若CT 機出現無法進行掃并且故障代碼為110-0903h，則表明為球管溫度過高，檢查開關開路。若散熱和球管溫度正常，則需要檢查Rotation 板的電路狀態（圖3）。在球管溫度正常，但Rotation 板傳感信息接收失敗的情況下，應依次測量R1、R2、R8 的阻值，更換斷開的電阻，即可恢復正常輸入電壓，排除故障。當GECT 機出現“Filament permanent open circuit”故障代碼時，多數是由接頭松動或磨損導致的打火現象引起的。此時應通過測量高壓電纜，更換電纜斷開的部分，即可排除故障。

圖3 Roration 板電路圖

5 結論與總結

在CT 設備的維修工作中，技術人員應了解到設備的結構與電路分部，針對典型高壓故障進行總結，結合機器報錯信息，分清故障的主次，再逐步對各個部分進行故障排除和維修。在更換新部件時，應考慮電流和電壓對新部件可能造成的影響，以避免機器進一步的損壞。另外，應對設備進行定期的維護和檢查，以降低大量的維修費用，并延長CT 機的使用壽命和提高工作效率。