GE 1.5T Signa HD磁共振梯度故障实例分析

张 毅 苏根元 贾卫伟

磁共振成像(MRI)是一种高精尖医学成像技术，目前已广泛应用于临床医学。核磁共振所获得的图像异常清晰、精细、分辨率高，对比度好，信息量大，可以任意层面任意角度成像，特别对神经系统、软组织显示最佳。与传统的CT、X光机等X射线设备比较，因其无辐射性备受推崇，目前已普遍应用于临床，成为众多疾病诊断必不可少的检查手段。核磁共振设备原理复杂，集成程度高，造价昂贵，如何保证其正常运转，是工程技术人员面临的重大课题，也是一个难题。

梯度系统由梯度电源、梯度放大器、梯度切换、梯度线圈等组成，是MRI系统的核心部件之一。梯度放大器给梯度线圈供电，使梯度线圈在成像空间产生一个X、Y、Z正交的三维空间线性变化的梯度磁场，分别称之为X轴梯度、Y轴梯度、Z轴梯度，相应的放大器称之为X轴放大器、Y轴放大器、Z轴放大器，由此使成像区域内各处的磁场强度不同，实现成像空间的层面选择、相位编码、频率编码，相应的梯度分别被称之为选层梯度、相位梯度和频率梯度。这3个梯度分别由3个正交的梯度直流线圈来产生。

1 实例分析一

1.1 故障代码及名称

核磁不能正常扫描，报Z轴梯度错误。2244579梯度处理器报告Z轴梯度放大器过温错误；2244575梯度处理器报告Z轴梯度放大器过流错误。

1.2 故障分析

既然系统有明显的Z轴梯度放大器的错误报告，先检查Z轴梯度放大器的状态指示灯，发现Z轴梯度放大器的状态指示灯全部熄灭，而相应的X轴、Y轴梯度放大器上的状态指示灯还亮着，而且X轴梯度放大器和Y轴梯度放大器的状态指示灯是一样的。由此分析问题可能出在Z轴梯度放大器或Z轴的梯度电源。

1.3 故障检修

(1)用外用电表测量Z轴梯度放大器控制板上的DC 25 V、DC 15 V、DC 5 V，发现均消失，而X轴、Y轴梯度放大器控制板上的依然存在，由此初步判断Z轴梯度放大器或其电源损坏。

(2)交换Z轴梯度放大器和Y轴梯度放大器。Y轴梯度放大器发生了与Z轴梯度放大器相同的故障与现象，由此判断Z轴梯度放大器完好，可能是Z轴梯度放大器的电源出了问题。

(3)把Z轴梯度放大器和Y轴梯度放大器再交换回最初的位置。交换Z轴梯度放大器和Y轴梯度放大器控制的电源，故障现象没有任何改变，说明梯度电源也没有问题。

(4)交换Z轴梯度放大器与Y轴梯度放大器控制部分的电源，相同的故障现象出现在Y轴，证明供给Z轴梯度放大器控制部分的电源208 V缺失。

(5)从随机带的维修手册找到该部分电源的线路图(如图1所示)，仔细测量，无任何异常。怀疑供给Z轴梯度放大器控制部分的电源线出现了问题。

图1 梯度控制部分电源线路图

(6)检查Z轴梯度放大器控制部分的电源线，发现三相中的一相断开(如图2所示)，重新连接后，系统恢复正常，可以扫描。

图2 Z轴梯度放大器控制部分电源内部图

2 实例分析二

2.1 错误代码及名称故障

ZOOM模式扫描时出现了一些疑似患者移动造成的伪影，随后ZOOM模式完全不能扫描，而WHOLE模式则扫描正常。2244850梯度处理器报告Z轴梯度放大器低压错误；2244862梯度处理器报告梯度电源低压错误。

2.2 故障分析

双梯度扫描技术(ZOOM模式、WHOLE模式)是GE核磁的一个亮点，2套梯度线圈在一台机器上完美整合。WHOLE模式下实现大的扫描范围，ZOOM模式实现了某些特殊部分对高速度的要求，并保证了患者的安全，体现了集神经、心脏及全身3种专用机型于一体的优势。ZOOM模式与WHOLE模式的切换由梯度切换器来实现的。对于一般的扫描来说既可以用ZOOM模式来进行，也可以用WHOLE模式来进行，对故障的判断提供了很大的便利。既然WHOLE模式还可以正常扫描，那么可以排除梯度放大器，梯度电源的问题，问题集中在梯度线圈和梯度切换器上面，由于排查梯度线圈费时费力，而梯度切换器就相对容易的多，所以，先从排查梯度切换器开始。

2.3 故障检修

打开梯度切换器，仔细检查里面所有的部分，发现标记Z轴ZOOM模式的一个铜螺丝松掉(如图3所示)。用力拧紧后机器正常扫描。

图3 梯度切换器内部图

3 维修经验

通过以上两例典型的梯度故障，结合日常的维护维修，供工程技术同仁探讨。

(1)胆大心细。核磁共振虽属高度复杂、精细的设备，只要认真分析，大胆假设，小心论证，定能从中找到一些规律。

(2)依靠随机附带的手册。随机带有的手册详细讲解了该设备的原理、组成、框架图及一些维修方法，是维护维修该设备的有力依据。

(3)充分利用本机完全相同的备件可以交换的条件，排除某一个或某一些部件，如X、Y、Z三个梯度放大器可以完全交换来判断故障，WHOLE、ZOOM模式也可以交换来判断一些伪影问题。当某一个线圈出现了问题，可以扫描其他线圈，用以判断是线圈的问题还是机器其他部分的问题。

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