西门子SPECT仪器运动故障的分析与维修

王渊恺 张光明 刘从进 朱汇庆 刘兴党

近年来SPECT仪器飞速发展。SPECT仪器可分为软件与硬件两大系统。硬件系统由探头、电子线路、机架、检查床、计算机组成；软件系统由采集、校正、传输、图像处理、存储与显示软件组成。本院使用西门子E.CAM SPECT（双探头Ex.Base型），2001年购买并装机，其机房部分组件按机器供电方式分为“motion、camera、computer、ECG”四部分，分别有开关控制通断。其中“motion”是负责机架、检查床、探头等运动；“camera”是负责探头数据的采集；“computer”是负责SNAC系统所在电脑，控制数据传输、处理，并监控运动、采集等命令的执行，是SPECT仪器机房部分的控制台；“ECG”是负责心电门控组件。随着仪器使用年份的增加，频繁出现各种仪器故障，对仪器进行定期保养与维护是十分必要的。

“computer”核心组件备份数据需要西门子工程师指导；“camera”通过日常质控监测其情况；“motion”定期对其主要轴承部分加注轮滑油；“ECG”定期检测其示波频率（属于国家强检）。其中“motion、camera”的故障最为常见，在多年的核医学工作过程中，遇到十几种不同情况的“motion”故障现象，结合日常工作和文献中的维修经验[1-8]，针对几种常见的故障进行系统研究分析，并总结故障维修方法。

1 运动（motion）组件的工作原理

西门子SPECT仪器主要电动运动一共有7根轴分别为探头1升降、探头2升降、机架（Gantry）左右移动、检查床（Patient Handling System, PHS）进出、检查床升降、后床（Rear Patient Bed）升降、探头旋转。更换准直器、探头变角与改变探头倾斜角需要供电才可进行，但检查床进出可以通过人工推拉实现。SPECT机柜内控制运动的线路板统称为MEB（Motion Electronics Base），其背板（MEB Backplane）上有6块纵向插放的控制板。从右往左数，第一块为运动电源控制板，第六块为软件控制板，第二块为控制探头旋转的放大控制器板（Amplify Board），其余3块结构相同可互相替换的均为放大控制器板，放大控制器板控制前面所述的7个运动轴。当仪器刚开机时，首先软件控制板启动，当自检通过后启动其余5块线路板与高压风扇，每块线路板上均有指示灯，软件控制板上面另有报错指示灯与重启按钮（当探头至机柜连接断开进入诊断模式时，报错指示灯会闪烁）。当关闭“motion”电路时仅关闭运动电源控制板电源，当运动电源控制板停止工作时所有电动运动均暂停。

每个探头内均有一块MED线路板（Motion Electronics Detector Board）控制探头相关运动，并检测其位置信息，检查床与机架内也有相关控制与检测电子线路。

得到“home”命令时仪器会依次进行检测：软件控制板、各线路板、触碰保护（Touch Pad）检测、探头1升降、检查床进出、检查床升降、后床升降、探头旋转、机架左右移动、探头2升降。

仪器操作者可以通过PPM（Patient Positioning Monitor）、手控盒（Hand Controllers）、前台工作站（E.CAM）、紧急暂停按钮操作仪器运动。另外仪器还可以通过触碰保护、红外探测器（New Light Rail）信息反馈在来控制。除开机时与“home”时仪器会自检线路板信息外，仪器还会定期自动检测位置电位器与位置编码器间信息是否匹配，检测电子线路保护线路信息。

2 SPECT机柜内故障

常表现为E63（Error63）故障代码，7个运动轴中任意一个运动轴出现故障均会表现E63。其前驱症状往往表现为错误代码“M*”（M指“motion”常见有M64、M65、M66、M67等），可谓表现简单但原因众多。当仪器出现E63故障时首先运动电源控制板会自动断电保护，软件控制板会在短时间内自动重启并自检，如果通过自检运动电源控制板自动恢复供电，如果有必要还会启动停止工作的放大控制器板，如果无法通过自检，软件控制板会亮红色指示灯，且运动电源控制板不再启动。当机柜内6块线路板出现故障时，其相应的绿色指示灯会自动熄灭，运动电源控制板由于内含6个大电容，所以指示灯呈缓慢熄灭。

维修方法：观察指示灯可以判断机柜内各控制板运行状态。放大控制器板熄灭代表哪组运动出错，重启SPECT“motion”电源查看问题是否修复，三块相同的放大控制器板可以通过替换法判断是否板子故障。再配合诊断模式下通过手控盒操作仪器，观察仪器是否正常做出相应运动动作，判断故障原因，比较自己前期诊断。如果出现一做某个运动仪器就停机，可以判断是该组运动出错，下一步检测该组运动的电子线路板；如果诊断模式下所有运动均终止，考虑机柜内板子或电源故障；如果诊断模式下所有运动均正常，考虑运动电源控制板或MED线路板故障；如果问题出现不规律，考虑相关控制板上连线或电容故障。特别是运动电源控制板上电容经常容易损坏。如果线路板“打火”损坏或集成线路故障，需更换整块线路板。

因各种故障引起仪器自动保护时，运动软件控制板或运动电源控制板在没有正常启动的情况下，所有运动均会终止。另因为所有的控制板安放在背板上，如果背板出错运动也会终止，但仪器问题不仅仅是运动，还包括探头信号等各个方面。

本科室仪器曾经一次更换机柜内一套8块控制板（MEB power sub system chassis）内含2个电源转换线路、2个风扇等套件，这也不失为一种在应急情况下解决问题的手段。

3 探头内MED线路板或其他位置线路板故障

通过多次MED线路板故障，发现故障发生时SPECT机柜上运动电源控制板指示灯熄灭，如果打开探头背壳，可以看到MED线路板上发光二极管示数（正常值为“06”）与原有值不同，常为“00”。MED线路板故障时，建议使用万用表检测MED线路板上的AC/DC电源转换电子元件（Power supply）内阻，如果内阻测量值呈不稳定状态或为0Ω，则此AC/DC 电源转换电子元件故障。对于多次此元件出错，一般请西门子工程师直接更换坏掉的MED线路板，有一次需在紧急使用SPECT，只得自行更换深圳某厂生产的此元件（原厂元件是输出5V/2A，替代品是用5V/3A代替），使用2年一直正常直到更换此MED线路板止。（注：探头内另有Power Supply线路板与MED线路板上的AC/DC电源转换电子元件不能混淆。）

在每一个运动轴上都有电位器（Pot Assembly）与电位器支架（Pot Bracket），当电位器与电位器支架故障时，会表现为单一运动轴无法工作，不影响其他运动轴的动作，且进入诊断模式也无法操作该轴运动，因此故障很容易区分。电位器与电位器支架故障往往是由设备老化导致，问题出现是逐渐加重。平时可以检测电子元件内阻值，以便预防此类故障突发。

4 红外探测器或触碰保护故障

红外探测器在每个探头上均有左右两组，每组探测器均有前后两排，每排7个激光自发自收探测器（激光探测器）。每个探头上两排激光探测器位置上下一一对应，但左右两组激光探测器间位置相互间隔（每个探头上分布28个激光探测器）。在进行探头自动贴近运动时，前排激光探测器控制探头贴近，当激光探测器没有感应到物体时探头贴近运动，感应到物体时探头停止运动；后排激光探测器控制探头背离，当激光探测器感应到物体时探头背离运动，没有感应到物体时探头停止运动；背离运动优先贴近运动优先停止运动的指令。当后排红外激光探测器一直检测到物体时，探头会做背离运动直到超出运动临界值而报错，当前排红外激光探测器无法接收到物体信号时，探头会做贴近运动到达临界值后探头自动停止但不会报错。

触碰保护分为准直器上两组与C Frame上两组，当触碰保护短路时，仪器会误认为“探头上有病人”从而终止自动运动，但是仍然可以通过手控盒来控制运动；当触碰保护断路时，仪器无法完成触碰保护自检，这样探头自动贴近运动无法进行，也无法执行更换准直器命令，但不涉及探头自动贴近的运动不受影响。

5 其他故障

踏脚(Docker Foot、Docker Foot Cover)有两个，当出现断路故障时所有运动均会终止。当做运动时，仪器PPM上会有“检查床没有固定，注意踏脚情况”的提示，由于工作中平凡更换准直器会导致踏脚松动，需要注意旋紧固定螺丝。

倾斜角（Caudal Tilt）通过触控线路控制通断，由于排线设计不良，连线极易氧化，且易被探头外壳压断。当断路时可以通过2Ω电阻短接线路，或自行接一路小开关控制。

更换准直器故障，当更换准直器时自动命令无法进行时，可以尝试在e.soft工作站上进入工程师后台使用后台命令操作。手动更换准直器方法：使用MED线路板上控制按钮“5”进入诊断模式，短接倾斜角触控线路，此时MED线路板通过控制按钮“6”在“0位”或“1位”来进行准直器安装或卸载命令。

探头成角故障，当探头在76o、90o、180o之间转换时，有时会出现无法达到预设角度的情况。只需手动摇晃探头，听到位置正常发出的声响后，再选择PPM上“Continue”即可。

风扇故障，在仪器机柜与探头中均有风扇若干，当风扇故障时仪器（线路板）温度会不断升高，直到超出预设值而使设备当机。表现为长开机以后当机，当风扇停转时过高的温度会减少设备使用寿命。

指令（参数）丢失故障，属于软件故障。当执行“home”命令、更换准直器、自动升降床等指令失效时，有时也考虑是指令（参数）丢失造成的，只需通过SNAC重写指令即可。

SPECT是进口设备结构虽复杂，但所用配件都符合欧洲标准，很容易通过网络或物流采购。前文提到的电容、AC/DC 电源转换电子元件、定位器、激光探测器、风扇等均可以买到。在专业工程师无法及时到达时，可以自行更换零件解决问题，也可以在发现具体问题后咨询工程师，以便更快的解决问题。在自行维修设备前因自备相应工具，建议带一幅绝缘手套减少静电发生的几率，使用一台数码照相机拍摄关键照片方便在维修前后比较。SPECT经过十余年的临床应用，对工作原理充分的了解，对其维修也掌握了丰富的经验。在平时使用的过程中做到每日清洁仪器表面，并定期保养仪器，在使用设备时应细心，这样不仅能及时发现问题，也能更好的保证日常工作，这对延长机器使用寿命，提高工作效率很有帮助。当然如果没有一定的电学、设备学知识还是建议及时联系专业工程师来维修设备。维修[J].中国医疗器械杂志,2005,29(2):151-152.

[4]李召勇,王新强.SPECT故障的分析判断浅谈[J].医疗卫生装备,2000,21:49-50.

[5]张鹏,张英瑞.SPECT机五年维护体会[J].实用医技杂志,2004(11):1312.

[6]卢冬霞.S P E C T维修4例[J].医疗设备信息,2001,16(2):49.

[7]刘念芳,万卫星.SPECT准直器装卸故障处理与维修[J].中国医疗器械杂志,1993,17(2):121.

[8]汪缨,刘坚.西门子(ECAM)ECT"M65"故障解决方法[J].医疗卫生装备,2005(1):65.