CT的工作原理及维护保养

秦 霞

(山东省泰安市妇幼保健院，山东泰安271000)

CT的工作原理及维护保养

秦 霞

(山东省泰安市妇幼保健院，山东泰安271000)

本文简要介绍了CT的结构组成及工作原理，对CT的常见故障进行了总结分析，提出了维护保养的预防措施，并列举了相关实例。

CT；结构原理；预防保养；检修实例

1 CT的结构与工作原理

CT也称计算断层摄影(Computed Tomography)，其结构主要有三大部分：带计算机的控制台、带X射线发生部分及探测器的扫描架、可升降的病人床。从结构功能上又可分成：控制扫描和重建图像的计算机部分、对病人定位扫描的机械部分——扫描架和升降床、产生X射线的高压发生器和X射线球管并提取信息数据的探测部分。

CT的工作原理：用X线束对人体的某一部分按一定厚度的层面进行扫描，当X线射向人体组织时，部分射线被组织吸收，部分射线穿过人体被检测器接收，产生信号。因为人体各种组织的疏密程度不同，X线的穿透能力不同，所以检测器接收到的射线就有了差异。将所接收的这种有差异的射线信号，转变为数字信息后由计算机进行处理，输出到显示的荧光屏上显示出图像，其流程见图1。

图1 CT成像流程图

CT机扫描部分主要由X线管和不同数目的控测器组成，用来收集信息。X线束对所选择的层面进行扫描，其强度因和不同密度的组织相互作用而产生相应的吸收和衰减。探测器将收集到X线信号转变为电信号，经模/数转换器，输入计算机储存和处理，从而得到该层面各单位容积的CT值，并排列成数字矩阵，这些数字可储存于软硬磁盘和磁带中，也可用打印机打印。数字矩阵经数/模转换器在监视器上转为图像，从而形成不同组织或器官的灰阶影像对比分布图，即为该层的横断图像。CT由于有电脑的辅助运算，所以其所呈现的为断层切面且分辨率高的影像。该图像可用多幅照相机摄于胶片上，供读片、存档和会诊用。

2 常见故障分类、原因分析及预防维护

2.1 根据CT的结构以及工作机理的故障分类。

硬件故障：分为高压部分故障、机械部分故障、控制电路部分故障。

高压部分故障：CT球管、高压发生器、高压电缆等故障。

机械部分故障：扫描架、升降床、散热风扇等故障。

控制电路部分故障：计算机硬件、计算机与各硬件之间的接口电路和电缆部分、各机械部分的驱动电路等故障。

2.2 软件故障：计算机的操作系统、控制系统、存储系统的软件部分的故障。

3 根据CT故障的特点分析其产生故障的原因

3.1 由操作不当引起的故障。例如：未按规程开关机，开机预热时间不够或未进行常规校正，即未对探测器灵敏度或均衡性进行自动校准，从而导致图像不正常或均匀度不好。病人定位不准扫出错误图像。同时进行多种操作导致CT死机，选择扫描参数不当导致图像伪影增大等。

3.2 由于环境因素不正常而导致的故障。例如：室内温湿度较高，时间长了会导致电气性能改变、降低精密度、电路绝缘性能变低引 起 X线高压放电或击穿而受到 损坏。电路板上积尘较多，通电后引起短路击穿现象。供电电压不稳引起的高压、低压部分工作异常。环境因素的好坏直接影响着CT的寿命和故障发生率。

3.3 由于工作损耗引起的故障。有些元器件工作时间长、频率高，如X线管使用时间长了会出现射线量降低，导致出现伪影，滑环与碳刷使用时间过长就会出现磨损的情况，床体经常前进升降产生的机械磨损等故障。

4 日常的维护保养

4.1 保证供电电源的稳定。CT机的电源最好用专线、专用变压器、配备UPS不间断稳压电源。由于CT机爆光时瞬间电流较大，应避免与电源电压变化大的负载共用。

4.2 保持机房温度、湿度的恒定。CT机对环境温度、湿度的要求，特别是计算机房的要求是有严格规定：温度要保持在20-25℃左右。室内温度过高，CT球管、高压电路散热不好，会引起机器运行不正常；湿度要控制在35%-70%左右，湿度过小过大，会导致某些材料及结构的几何变形和性能变化，影响机器的使用寿命。

4.3 保持防尘净化的环境。CT机必须要有一个良好的清洁环境，室内保持清洁，注意通风、严格防尘、净化空气。定期清洁和清洗更换过滤网，清理散热器上的灰尘。元器件若积尘较多会影响散热而改变电气设备性能，加快元器件的老化， 可能会造成打火、短路、接触不良等故障。

4.4 严格遵守机器操作规程，按正常的顺序启动和关闭程序。每天开机后，要进行空气校准。定期作稳定性检测和水模校正，必要时作状态检测。扫描前必须进行球管预热程序，关机时不能立即切断电源，要让球管慢慢冷却，从而延长球管的使用寿命。

4.5 定期检查易损部件。对易损的滑环和碳刷要定期检查、保养、清洁，一般要求每扫描5000个病人或滑环转40万圈左右的情况下，清洁一次滑环和碳刷，并及时检查碳刷的磨损程度，碳刷上刻有更换标识，当磨到了或接近更换标识的时候一定要更换新的，防止碳刷中的铜引线与滑环接触而损坏滑环。还要定期检查经常转动的机械部位，查看磨损程度，及时进行润滑保养或更换，从而防止故障的发生。

5 检修实例

故障一：病人床进床时速度不均匀，床面轻微跳动且有异常响声。

故障检修：此现象为典型的机械故障。拆下床面进行检查，发现床面承重滚轴磨损并出现变形现象。进行恢复修理并涂上润滑油，声音消失。但进床仍不顺畅，进一步检查床体的推动系统发现步进马达的传动胶木齿轮磨损较严重，更换后故障解除。

故障二：正在扫描病人时，扫描架突然断电。重新开机后，机器自检无法通过，扫描架没有电源。

故障检修：于是打开机架外盖，检测发现旋转部分无法运转，怀疑扫描架供电部分故障，检测旋转部分的供电部分，发现其中一个600V/40A的保险开路。进一步检查保险的后级，是通过滑环再到高压发生器的。于是进一步检查滑环部分，发现电源刷有一折断的金属丝附着在一相邻的金属丝上，分析认为由于电源刷上面的细丝长期磨损折断后，搭在其它细丝上引起短路，保险丝熔断，引起了扫描终止。将折断的金属丝取出并对电源刷进行了清理，认真检测了其它电路，没有发现异常情况，更换保险后，机器恢复正常。

故障三：机器工作时，频繁出现死机现象。有时可重启，有时无法重启。

故障检修：根据故障现象首先考虑是操作系统的硬件或软件问题。于是先检测主机硬件，打开机箱侧板，发现内部灰尘较多，观察发现CPU风扇转速较慢不正常。关机后卸下CPU风扇，清理灰尘，并用医用凡士林代替一般的润滑油给风扇进行润滑，开机后风扇转速正常，故障排除。分析认为由于主机长期使用后，CPU风扇被灰尘和积垢阻塞，导致转速降低，从而导致CPU散热不良，引起CPU过热保护。

[1]韩丰谈主编医学影像设备 人民卫生出版社2004年2月第一版

[2]袁聿德贾树春主编医学影像检查技术 北京人民卫生出版社2002年8月第一版

[3]余晓锷、卢广文等.CT设备原理、结构与质量保证 科学出版社2005

[4]邵玉芳 中外健康文摘 2010年19期

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2014-03-10

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