磁共振常見故障分析及維修三例

宋俊濤

長治市人民醫(yī)院 （山西長治 046000）

磁共振檢查無輻射，可進行人體多方位成像，在軟組織分辨力及神經(jīng)系統(tǒng)檢查等方面具有明顯優(yōu)勢，因此在重大疾病的臨床診斷方面具有舉足輕重的作用。三甲醫(yī)院磁共振設(shè)備使用頻率高、運行負荷重，同時受設(shè)備使用環(huán)境等多因素影響，故障率較高。尤其是設(shè)備突發(fā)故障會直接影響全院臨床診斷工作，因此快速解決突發(fā)故障尤為重要。西門子Verio 3.0T 屬于超導型磁共振，現(xiàn)結(jié)合使用實踐，選擇有代表性的故障進行分析，供同行參考。

1 磁共振成像設(shè)備概述

磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）系統(tǒng)是根據(jù)磁共振基本原理，結(jié)合計算機斷層圖像重建原理開發(fā)的影像診斷設(shè)備，又稱磁共振斷層掃描裝置。磁共振系統(tǒng)主要包括磁體子系統(tǒng)（用以產(chǎn)生均勻穩(wěn)定的靜磁場系統(tǒng)）、梯度場子系統(tǒng)、射頻子系統(tǒng)（在時序控制器作用下產(chǎn)生射頻脈沖并接收人體產(chǎn)生的磁共振信號）、譜儀子系統(tǒng)（負責產(chǎn)生、控制序列各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)運行）、計算機子系統(tǒng)（負責整個系統(tǒng)的操作控制、圖像重建和后處理工作）、射頻屏蔽和磁屏蔽、MRI 軟件系統(tǒng)。按照磁體類型一般分為永磁型、常導型和超導型。其中超導型磁共振具有磁場均勻、穩(wěn)定性強、圖像質(zhì)量高等優(yōu)點。隨著醫(yī)學影像學的持續(xù)發(fā)展及臨床診斷要求的提高，磁共振成像技術(shù)已成為醫(yī)學影像學的日常診斷手段之一。

2 故障一

2.1 故障現(xiàn)象

設(shè)備開機后報錯，錯誤信息提示射頻安全監(jiān)視器錯誤及射頻系統(tǒng)錯誤。

2.2 故障分析與處理

查看工作日志，調(diào)取詳細錯誤信息，顯示定向耦合器檢測功率超出范圍，因此根據(jù)報錯信息內(nèi)容先后進行射頻硬件測試、干擾射頻測試及射頻信號電纜接口阻抗檢查。阻抗檢查未發(fā)現(xiàn)射頻信號電纜各接口虛接、發(fā)黑、阻值異常等情況，但射頻硬件測試及干擾射頻測試發(fā)現(xiàn)，射頻最大功率測試線性特性，輸入DICO ADC 計算電壓及功率超標。（1）利用系統(tǒng)自帶檢測工具進行故障檢測，并對TALES 反饋電壓進行測量，結(jié)果顯示，Modulater、RFPA、TAS、BCCS、TALES 模塊信號輸出均正常；再利用系統(tǒng)自帶工具測試體線圈Bodycoil，結(jié)果顯示，靜態(tài)電壓500 V 檢測失敗。（2）重點對Bodycoil 模塊進行檢查，斷開Bodycoil，直接用萬用表測量500 V 供電，電壓正常，且未出現(xiàn)衰減，確認為Bodycoil 模塊問題；反向測量Bodycoil 的二極管特性，未發(fā)現(xiàn)明顯異常；重新連接Bodycoil，再次測試BC functional，仍然出現(xiàn)500 V 報錯；在線路中間增加一個測量點，重新接上Bodycoil 測試，發(fā)現(xiàn)500 V 電壓緩慢下降，最終降至100 V，此時軟件檢測時間結(jié)束，測試停止；初步判斷為Bodycoil 的PIN Diode 穩(wěn)壓性能差，接入高壓時會被擊穿，使用普通萬用表無法在低壓時測出結(jié)果。（3）抽出Bodycoil，查找問題，斷開內(nèi)部電路，利用500 V 額定電壓搖表，單獨測量內(nèi)部電路PIN Diode 的反向耐壓，1 組4 個PIN Diode，當測量反向電阻時發(fā)現(xiàn)測量值會逐漸減小，因此確定為此組PIN Diode 故障；同時使用電橋測量線圈內(nèi)的電容，發(fā)現(xiàn)部分電容的容值下降，需要進行更換；由于更換的電容標稱值和實際值存在誤差，需要計算出相應電容的容值，并利用可調(diào)電容進行調(diào)整，同時需要使用網(wǎng)絡分析儀進行驗證。（4）更換損壞的PIN diode、電容及可調(diào)電容并驗證成功后，裝回BodyCoil；再利用系統(tǒng)自帶軟件調(diào)整BodyCoil 位置，以及0 度、90 度發(fā)射之間的耦合。調(diào)整完成后，設(shè)備不再報錯，掃描正常，故障排除。

本故障排查首先應明確報錯由BodyCoil 引起，工程師對系統(tǒng)診斷軟件應相對熟悉，并需要相應配件和檢測工具，維修零配件PIN Diode、可調(diào)電容、高壓貼片電容等較小，不易采購，故本故障的維修周期也較長。

3 故障二

3.1 故障現(xiàn)象

設(shè)備開機后無法掃描，顯示射頻功率放大器錯誤。

3.2 故障分析與處理

設(shè)備正常掃描過程中，由于磁體間相鄰機房配套精密空調(diào)突發(fā)故障，導致氟利昂大量泄漏，產(chǎn)生大量白霧。設(shè)備的煙霧報警器檢測到空氣異常而報警，同時煙霧報警器報火警，最終導致總供電系統(tǒng)斷電，掃描中斷。待設(shè)備間白霧完全消散后，重置煙霧報警器報警功能，并重新對設(shè)備進行供電檢查。開機完成后，射頻功率放大器報錯，無法掃描。嘗試重新開關(guān)機，故障報錯仍存在。初步分析故障是由于白霧進入供電柜后造成線路短路，電流過大導致射頻放大器供電柜故障，緊急維修方案為更換射頻放大器供電柜。但射頻系統(tǒng)供電柜體積大，需要專業(yè)運輸工具，且價格高昂、更換周期長，為降低維修成本，特成立維修小組自行維修，排查電源故障。（1）首先切斷放大器電源，等待15 min，拆開放大器內(nèi)外兩層上蓋，再用專用放電探針放掉殘余電量，多次放電確保殘余電量釋放完全。（2）進一步拆解，找到PA tube 的燈絲供電端子。（3）根據(jù)線路排查故障，發(fā)現(xiàn)此接頭燒毀，同時電路板上的插針也被燒黑；對比線纜插頭上的其他插座，發(fā)現(xiàn)插座均為鍍金插座，燒黑應為較大電流導致；檢查此電路板，發(fā)現(xiàn)也有燒壞的元器件。（4）更換電纜和此電路板，更換后開機及掃描正常，故障排除。

注意：磁共振設(shè)備內(nèi)部供電端子、各類線圈插頭均為鍍金插頭，普通打磨只能短期內(nèi)使用，存在安全隱患，需及時更換。

4 故障三

4.1 故障現(xiàn)象

檢查時更換患者過程中，檢查床頻繁報錯，無法升降。重置報錯信息后，報錯消失，檢查床恢復正常。

4.2 故障分析與處理

由于報錯的不確定性，需要現(xiàn)場多次試驗，以探尋報錯原因。檢查床未躺患者時，多次進行床的升降，發(fā)現(xiàn)未報錯。檢查床上坐1 個體質(zhì)量約50 kg的人，嘗試30 次升降床，出現(xiàn)1 次報錯。檢查床上坐2 個體質(zhì)量共約100 kg 人時，報錯概率明顯升高，且報錯均發(fā)生在檢查床下降時；同時，檢查床下降導致報錯瞬間床體出現(xiàn)加速下降，加速一旦發(fā)生，床體立刻卡死并提示報錯信息；此時必須進行床體信息復位才可繼續(xù)升降。查看設(shè)備工作日志，根據(jù)工作日志報錯信息描述以及模擬3 種不同情況下的報錯提示分析，懷疑床體剎車片異常。由于設(shè)備具有磁場特性，給拆卸床體剎車片增加了難度。（1）嘗試清潔該剎車片，根據(jù)安全防護方法，需要專用的木結(jié)構(gòu)對床進行支撐，利用4 根圓木對床進行有效支撐。（2）按步驟拆下剎車片，發(fā)現(xiàn)剎車片比較臟，片上的剎車有效成分基本被磨光，只剩下銅基片，嘗試用水清潔后吹干（不能用WD40 除銹劑之類油性的清潔劑進行清潔，以免剎車效果更差）。（3）重新安裝剎車片，測試發(fā)現(xiàn)效果并不理想。（4）更換新剎車片，多次測試均未出現(xiàn)故障，故障排除。

磁共振設(shè)備屬于高端精密設(shè)備，對外界環(huán)境的要求較高。磁體間的溫度、濕度及潔凈度對掃描影響較大，需保持掃描室、操作室及系統(tǒng)控制室空氣清潔，防止空氣中的灰塵堵塞系統(tǒng)，導致故障。磁共振設(shè)備的安全使用與系統(tǒng)保養(yǎng)尤為重要。系統(tǒng)保養(yǎng)除對運行環(huán)境進行監(jiān)測外，還要排查MRI 電子系統(tǒng)、機械部分、電氣部分、軟件部分等。剎車片屬于機械保養(yǎng)內(nèi)容，應根據(jù)檢查床使用頻率和時間在系統(tǒng)保養(yǎng)時定期檢查，必要時進行更換。

5 小結(jié)

當磁共振設(shè)備出現(xiàn)故障時，工程師不要急于拆卸設(shè)備。首先，應與操作技師積極溝通，了解發(fā)生故障前的設(shè)備運行狀態(tài)，以判斷故障原因。其次，查看工作日志，利用系統(tǒng)診斷程序逐步縮小故障范圍，排查故障點。最后，結(jié)合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖，逐步排查線路并維修。核磁線圈插拔、床體的升降使用率較高，故障概率也相應升高。每日工作結(jié)束后，應檢查并清理線圈插頭處脫落的頭發(fā)、隨身掉落到檢查床的小物品，以及重癥患者血液或嘔吐物等，以免掃描出現(xiàn)偽影，進而影響掃描及圖像質(zhì)量。核磁設(shè)備的日常維護保養(yǎng)及定期專業(yè)的質(zhì)量控制工作非常重要。制訂科學、合理的預防性維護保養(yǎng)計劃，按使用頻率或時間對設(shè)備進行定期維護，可有效降低設(shè)備故障率。