西門子MAGNETOM Verio 3.0T磁共振成像儀故障分析與維修

梁棟，雷毅武，韋明暉，李文美

（1.廣西醫科大學第一附屬醫院設備科；2.廣西醫科大學第一附屬醫院放射科，廣西 南寧 530021）

隨著現代醫療技術的發展，影像醫學設備日新月異，對于臨床診斷和治療起到了極大的輔助作用。其中，磁共振成像（Magnetic resonance imaging,MRI）是影像醫學的核心技術之一，因其具備軟組織分辨力高、無電離輻射、病變顯示敏感以及多平面、多角度、多參數成像等優勢，所以作為一種重要的影像醫學檢查方法被廣泛應用于臨床。在日常工作中，MRI 儀容易受到外界因素的干擾而產生故障，影響設備穩定運行，從而導致診斷可靠性下降。臨床工程師須做好MRI 儀管理和維保工作，及時解決故障，確保設備的安全運行與臨床工作的順利開展。MRI 儀價格高昂、結構精密、維修難度大，臨床工程師必須不斷學習，掌握最新技術的發展現狀，分析總結維修經驗，建立完善管理制度，做好維護工作。我院于2011 年購置了一臺西門子MAGNETOM Verio 3.0T 磁共振成像儀，其在醫院影像醫學的臨床診斷和科研工作中發揮了重要作用，本文系統地闡述了西門子MAGNETOM Verio 3.0T MRI 儀在使用過程中遇到的4 種故障及檢修思路，為其他臨床工程師解決類似故障提供參考。

1 西門子MAGNETOM Verio 3.0T 磁共振成像系統組成及維修方法

1.1 磁共振成像系統組成

MRI 系統主要由硬件系統及軟件系統組成，硬件系統包括主磁體系統、梯度系統、射頻系統、冷卻系統、掃描床系統、圖像重建和計算系統等；軟件系統主要包括windows 操作系統及廠家開發的軟件系統。

1.2 維修方法

臨床工程師在維修過程中需要熟悉設備說明書和操作規程等，掌握不同的維修方法及技能：（1）觀測法。通過對部件的直接觀察來判斷故障,如燒壞、熔斷等；（2）排除法。通過錯誤信息對故障進行逐一排除，減小故障的范圍；（3）替代法。通過相同的部件進行更換，觀察故障是否發生轉移；（4）測量法。通過測量各部件不同的電源，信號輸入輸出判斷部件是否正常；（5）虛擬測試。虛擬或斷開相關報錯部件，觀察其他部件工作是否正常；（6）軟件測試。通過廠家提供的校準及測試軟件進行故障排查。

2 常見故障及解決方案

2.1 故障一

2.1.1 故障現象

磁共振成像儀在使用過程中，偶發圖像背景噪聲大，圖像信噪比低。

2.1.2 故障分析與排除

臨床工程師掃描水模測試，打開原始數據，發現存在時有時無、強弱不等的十字形干擾信號（圖1）。根據磁共振成像儀成像原理以及設備檢修原則，本例故障應著重排查干擾來自外周還是系統內部。首先，觀察磁體間照明，未發現有壞損的燈泡。轉而關注是否線圈的包裹性能不好導致噪聲，故更換新的頭線圈進行測試，仍然偶發相同現象。懷疑頭線圈電纜插頭與port 接口是否存在接觸不良而造成故障，故將頭線圈電纜插頭從原來的port 里拔出，插到spine 線圈的port 進行測試，故障依舊。再次咨詢西門子售后技術專家，溝通后建議排查環境問題。于是用銅膠布把濾波板穿線的洞孔封堵，并修補磁體間屏蔽門破損的彈簧片，關燈（切斷磁體間照明電流干擾）再做測試，此時，頭線圈的信噪比為80.57，提示干擾信號來自外部環境。開燈再測試，信噪比下降至34.24。

圖1 原始數據射頻干擾信號（十字拉鏈偽影）

經過上述排查，可以斷定背景噪聲來自照明電源的干擾。經逐一測試各條照明線路后，發現其中一路照明線路有干擾信號產生。關燈后的掃描測試信噪比均能達到80 左右，再觀察掃描患者的圖像，質量明顯提高到正常水平。修復照明線路后，設備恢復正常。

2.1.3 故障小結

射頻干擾偽影主要是指射頻干擾信號進入磁共振射頻信號接收器后出現在圖像中的離散噪聲線。由于其信號忽強忽弱，其圖像表現為拉鏈狀條影，俗稱拉鏈偽影。由于磁共振接收線圈感應的磁共振信號非常微弱，當射頻信號受到外部較強射頻源干擾，且射頻源的頻率和磁共振工作的頻率在相近頻段時，會對射頻信號產生干擾，從而使接收線圈接收到干擾信號，并在圖像上反應出來形成偽影。

2.2 故障二

2.2.1 故障現象

在使用MRI 設備過程中，彈出報錯信息“imager calculation error”。

2.2.2 故障分析與排除

依據設備檢修原則，考慮影像處理器故障，更換后故障依舊。于是，與臨床技師在操作室一起工作排查故障，發現臨床技師為了提高工作效率，在掃描時間倒計時數字一跳轉至0 時，立刻點擊退床按鈕，此時屏幕立即彈出報錯信息“imager calculation error”，最后一個序列后半部分的偶數圖像全部丟失。據此，高度懷疑與此操作過快有關，遂囑該技師改變操作習慣，等最后序列的圖像全部完成后再退床。臨床技師遵囑改變操作習慣后，至今未發生圖像丟失故障。

2.2.3 故障小結

因為過早退床，導致中斷了尚未結束的掃描，因此圖像丟失。之所以只丟失后半部分圖像，是因為當序列設置為一個掃描總層數分為2 步級或2 步級以上采集時，前面的采集已經完成，后面的采集被退床中斷了掃描。此故障是人為的操作錯誤事件，容易誤以為設備硬件或軟件故障，一般不易發現，值得注意。

2.3 故障三

2.3.1 故障現象

系統開機彈出報錯信息“RF Power Amplifier error：No communication with unit RFPA”，重啟系統后恢復正常。

2.3.2 故障分析與排除

根據報錯信息判斷該故障是由于系統和射頻放大器RFPA 出現通訊故障造成，而且是偶發出現，初步懷疑是RF Deck 上的CAN 模塊工作不穩定造成RFPA 通訊的偶發故障。根據設備檢修原則，按照CAN 電路圖（圖2），用工具逐一排查射頻電纜及其接口，未發現異常，排除CAN 模塊自身的問題。根據設備操作規程，此設備開機步驟為先在Alarm Box 上輕按“SYSTEM ON”按鈕啟動系統，然后立即到設備間依次打開RFPA 的“CB1”和“CB2”電源開關，15 分鐘后，RFPA 啟動完成，掃描系統可以進行掃描。再次咨詢報修設備的臨床技師，交流后了解其開機程序為在Alarm Box 上按下“SYSTEM ON”后，5 分鐘后才到設備間依次打開RFPA 上的兩個電源開關“CB1”和“CB2”，期間主機的軟件已啟動完畢，這時打開RFPA 的電源則會出現系統和RFPA 通訊連接不上的錯誤。根據臨床技師的習慣，提供了另一種開機程序（先打開RFPA 上的電源開關“CB1”和“CB2”，再按下Alarm Box 上的“SYSTEM ON”按鈕，15 分鐘后，RFPA 啟動完成，掃描系統可以進行掃描），設備開機均正常，未再出現類似的故障。

圖2 CAN 電路圖

2.3.3 故障小結

本次錯誤是由于操作人員對操作流程的不熟悉造成的系統報錯，需要對操作人員進行正確的操作流程培訓，同時在維修的過程通過多方面了解分析，運用排除法精準有效的進行故障排查。

2.4 故障四

2.4.1 故障現象

開機時軟件系統彈出報錯信息“Internal syngo MR startup problem, no measurement possible.”，軟件界面無法進行操作（圖3）。

圖3 開機后軟件系統報錯信息

2.4.2 故障分析與排除

根據報警信息提示，工程師判斷此故障是由于電腦突然斷電或者在軟件還未完全關閉的情況下切斷電源造成syngo 崩潰，導致內部邏輯錯誤，重啟后內部syngo MR 軟件啟動失敗；在MrTraceData 中，每次故障記錄新日志，lCurrentNumber 數值增加，當數值超出范圍時進程崩潰。解決方法為系統啟動時調整或重置lCurrentNumber，刪除存儲文件“c:MedComMriSiteDatameasurementMrTrace.mrt”，并在本地服務Configuration>Measurement>Meas.Settings 重新保存設置，重啟后進行TuneUP/QA 校準。

2.4.3 故障小結

本故障是由于不規范關機造成軟件內部啟動失敗，通過修改內部數值及刪除相關文件后解決問題，在日常工作中，需要按照標準操作規程進行操作，避免因為人為因素造成設備無法正常使用。

3 結語

MRI 儀是放射科的重要醫療設備之一，其在影像醫學診斷中發揮著重要作用，具有清晰解剖圖像、多方位成像、檢測腦和神經系統疾病、評估心臟疾病、關節和骨骼疾病以及惡性腫瘤等方面的優勢。臨床醫生通過MRI 可以準確診斷相關疾病，制定合理的治療方案，提高患者的生存質量。因此，臨床工程師需要對多發故障進行分析總結并針對故障現象及時應用觀測法、排除法、替代法、測量法、虛擬測試法、軟件測試法等方法找出維修方案，并對MRI 儀進行一定的預防性維護及保養，以此來提升MRI 儀的完好率，降低MRI 儀的故障率，提高MRI 儀在臨床應用的效果與評價，助力醫院高效率運營和高質量發展。