MRI射频系统故障检修与分析

姬 军 王 丹

MRI射频系统故障检修与分析

姬 军①王 丹①

掌握核磁共振仪射频系统的最佳维修方法，结合电路图进行电路分析，缩小故障范围，查出故障部件，进行更换并快速修复。

射频系统；相控阵技术；射频高压电源；前置放大器

[First-author's address] The 305 Hospital of People’s Liberation Army, Beijing 100017, China.

1 射频(radio freguency，RF)系统

RF系统主要由谱仪柜(包括MR控制机、射频发射机、射频接收机等)、射频功率放大器及RF线圈组成。目前基本上采用全数字化RF发射、接收技术，高速多通道的A心变换器，内置于线圈内的低噪声前置放大器，相控阵技术及大功率RF功率放大器。其作用是控制发射RF脉冲和接收MR信号。工作过程是MR控制机接收主计算机发出的扫描脉冲序列指令，产生高稳定的射频脉冲经RF发射机送给射频功率放大器放大后由RF线圈发射出去，同时通过RF接收线圈接收MR信号并经RF接收机数字化转换处理后送入主计算机[1]。本文以SIEMENS Impact 1.0TMR核磁共振仪射频故障为例讨论其维修方法。

2 故障维修

MRI故障常见于射频部分，维修过程较为单纯，通常判断准确后更换某一个元件或某一块电路板问题即可解决，而下面讨论的故障则较为复杂，提示今后维修时应全方位的考虑问题。

2.1 故障现象

开机便提示：RFPA not prepare，不能扫描。

2.2 故障检修及分析

首先检查射频高压电源(HVPS)，HVPS上的管电压10 kV、1.5 kV红绿指示灯均亮，D4板(PSCU板)上的reset红灯一直不灭，此指示灯说明可能没有灯丝电压。取下F1(15 A延时保险管)测量，发现已烧坏，且外石英管已碎裂，说明过电流十分严重[2]。更换新的F1，故障现象依旧，但F1没再烧断，测量RFPA(射频功率放大)上D3板X4、X5之间电压为0(正常情况下应为7.5 V灯丝电压)，且球管的灯丝不亮；初步判断UFIL板(灯丝电压板)或球管有问题。

断电后断开HVPS和RFPA，接service plug，开HVPS，且拔下接PSCU板上的FIL-MEG光缆，用手电光照射PSCU板FIL-MEG插座[3]，此时reset红灯灭，10 kV、1.5 kV红色指示灯依次灭；PSCU板上3个绿色指示灯亮，HVPS处于正常状态，由此可判断HVPS无问题。此时拔下PSCU板上ready光缆，可见光缆座发红光，由此推断PSCU板完好[4]。

打开RFPA顶盖，取下球管后通电测试灯丝电压仍然为0，判断球管未损坏。断开D3板上X9，即断开D1板并测量X9、X10之间电压，即灯丝电压，仍为0，可排除D1板有故障。

通电时用手电光照射D2板J1，测量D2板X7、X9之间电压，可由3.9 V变为2.3 V，说明控制栅极电压的D2板应完好[5]。

测量D3板上给UFIL板供电的X2.18与X2.30之间电压为36 V左右，此电压正确，但X9、X10之间无7.5 V输出，可以肯定UFIL板有问题；拆下UHL板检查发现V113、V209、V115都已击穿，V113(MR752)为一个6 A、200 V的快速恢复整流管，如市场没有可用一个16 A、200 V的快复管替换。V209(BZV86-1V4)为0.4 W、1.4 V稳压二极管，V115(ZPD11ITT)未找到替换元件，可用一块新UFIL板[6]。装上新UFIL板后通电，此时球管灯丝亮，且测量灯丝电压为7.5 V，但是故障现象依旧，PSCU板上reset红灯仍然不灭。检查D2板上J2(T1523)不亮，故往PSCU板上FIL-MEG未送来光电信号，HVPS仍不能正常送高压。

检修发现D2板上J2已坏，从旧D2板上取下J2换上后再通电，FIL-MEG光信号正常，但PSCU板上reset红灯仍然不灭。

进一步分析图纸发现，要使HVPS正常上高压需要同时具备灯丝信号、PALl信号及INTL信号；而INTL信号是从E11板(DRIVER板)通过RFPA的X4.5、X4.6送往PSCU板。打开RFPA顶盖检查E11板后发现，其绿色指示灯不亮，说明E11也有问题，拆下E11板后V23127-B0002-A201的继电器已烧断，在网上查到其为一个12 V继电器，由于市场上无法买到插脚位置与其一样的12 V继电器，因此以E11板代替。

从一连串板子的问题分析，怀疑D3板出现问题，因为UFIL板和E11板都由D3板供电，检查发现D3板上N1(78H05)已坏，给球管记时器的电压为0，故记时器不走，订购一块新D3板[7]。

当K11(DRIVER)板与D3板到货后先装上E11板，给RFPA通220 V交流电后，E11板上绿色指示灯亮；接上HVPS后开机，D3板位置发出“叭”的响声，于是便马上关掉HVPS；检查新换的UHL板、E11板及D2板均好；将原有D3板拆下与新的D3板对照，发现V2整流块不好；安上新D3板后再接上HVPS通电，一切正常。

3 结论

此次故障一次坏了4块电路板比较少见，究其原因应该是由于D3板有问题而引起，最后，调节D2板上R2，将栅极电压以及管电流调整好，又做了RF character曲线，至此，机器恢复正常使用，各个线圈做水模测试，性噪比均超过标准要求[8]。

RF系统的故障是MRI中常见的故障，因此在维修时要注重相互之间的关联分析，同时要对照技术图纸认真分析，然后进行维修会收到良好的效果[9-10]。

[1]蒋东平,何贤国,何燕,等.西门子磁共振射频系统原理与故障分析[J].中国医学装备,2011,8(9):69－72.

[2]万国平,杨建辉,洪伟,等.核磁共振梯度功放故障检修1例[J].医疗卫生装备,2011,32(1):57-59.

[3]徐跃.医学影像设备学[M].北京:人民卫生出版社,2005.

[4]郑培源.电子电路及电子器件[M].北京:高等教育出版社,2000.

[5]张西亚.1.5T核磁共振DWI/Fiesta图像存在白噪声故障检修[J].医疗卫生装备,2008,29(5):87-88.

[6]蒋益钢.医疗仪器维修的基本技能[J].医疗设备信息,2001,16(3):25－27.

[7]杨军.1.5T双梯度核磁共振机故障检修[J].实用放射学杂志,2005,21(5):76－77.

[8]张坤毅.医用核磁共振机(MRI)故障检修五例[J].中国医疗器械杂志,2009,33(1):121－123.

[9]田建广.生物核磁共振[M].上海:第二军医大学出版社,2001.

[10]熊国欣,李立本.核磁共振成像原理[M].北京:科学出版社,2007.

MRI RF system fault diagnosis and analysis

/JI Jun, WANG Dan// China Medical Equipment,2012,9(11):98-99.

To grasp the best methods for the maintenance of the NMR RF system. According to the circuit diagram, we can analyze the circuit, reduce the scope of the faults and check the problem section for the change and fast repair.

Radio frequency system; Phased array technology; Radio frequency and high voltage power supply; Preamplifier

1672-8270(2012)11-0098-02

TH772.5

B

2012-03-23

①解放军第305医院医学工程科 北京 100017

姬军,男，(1970- ),博士，高级工程师。解放军第305医院医学工程科主任，南方医科大学生物医学工程专业硕士研究生导师，从事医疗设备质量测控、医学电子学、智能医疗仪器、信号检测与处理的研究工作。