东芝INFX-8000V型血管机C臂系统调整及故障分析

张行坤，隋妍妍

青岛市中心医院 医技部，山东 青岛 266042

东芝INFX-8000V血管机配置40 cm×30 cm平板探测器，实时优化影像链，可以进行全方位的各种介入手术操作，提供灵活、开阔的手术空间及丰富精准的介入手术辅助软件和功能、完成复杂的介入手术处理操作和多设备联合手术的特殊治疗环境，是搭建Hybrid（复合）手术室的理想血管机[1]。我院东芝INFX-8000V血管机中的C臂系统为CAS-880A型，现将该型号C臂系统的主要组成、功能及常见故障排除进行说明。

1 主要组成及功能[2-3]

① 主旋转，旋转范围为右前斜位-120°到左前斜位+120°；② 臂滑动，范围为头位50°到足位90°；③ 探测器近远方向移动，也就是球管焦点与探测器距离的调整，调整范围为900～1250 mm；④ 沿地面基准旋转，旋转范围为±135°；⑤ 支撑柱的旋转，旋转范围±90°；⑥ 平板探测器旋转，旋转范围±70°；⑦ 缩光器旋转，旋转范围±70°。该系统中机械运动部件有电机、编码器、初始开关、部分限位开关及相应的机械装置、超级手柄和床边控制盒、系统控制柜。控制柜中4块电路板和1块母板，4块线路板为：A01控制整个C臂系统运动；A02控制各运动的编码器的信号采集及处理；A03控制维修模式的选择、各种调整的设定等功能。A04控制控制缩光器的各项运动。直流电源盒中有5块开关电源，输出+5 、±12 、+24 V直流电源供各控制电路，控制柜中伺服放大器AM1、AM2、AM3，分别驱动主旋转、臂滑动和探测器近远方向移动电机，逆变器inverter1、inverter2、inverter3和inverter4分别驱动沿地面基准旋转、支撑柱的旋转、平板探测器旋转和缩光器旋转电机（图1～2）。

图1 C臂系统的设备结构图

图2 C臂系统主要原理图

2 初始化开关位置的调整

CAS-880A型C臂系统为了防止系统因限位开关和电位器引起的系统停机，取消了所有定位用的电位器和部分限位开关，但每个运动中增加了初始化开关或传感器，系统增加了初始化技术功能，这项技术可记录系统各运动的初始化开关的位置，并比较方便地调整初始化开关的生效位置，初始化技术使用程序如下[4-6]：① 设定维修模式，将A03板DIPSW10-1拨到ON位置；② 通过旋转A03板的ROTSW6的1～6选择要调整的目标运动轴；③ 根据所选的目标运动轴，按下override键移动系统时系统可以慢速移动到相应的参考位置，参考位置使用水平尺、角度尺、刻度尺等进行手动测量，根据设备的标注参考线进行定位，移动时注意在此模式下机架防撞装置和互锁功能不起作用，需谨慎运动；④ 同时按下override键和超级手柄的0键，系统发出两声结束的声音，将编码器重置到初始位置；⑤按下超级手柄的扳机键或键盘的START键，系统将向初始开关生效的方向移动；⑥ 系统在初始开关处停止并发出一声结束的声音，表示一个目标轴运动的初始化位置调整结束；⑦ 若需其他目标轴运动的初始化位置调整，则重复进行②～⑥；⑧ 调整结束，将A03板DIPSW10-1拨到OFF位置，退出服务模式，确认限位开关未断开，没有到达机械停止位。

3 常见故障

3.1 系统报错H45

H45表示servo3 motor driver error（伺服放大器3电机驱动错误），提示平板探测器远近移动错误。重启设备，故障依旧，分析可能故障为：① 伺服放大器AM3故障；② 电机故障；③ 连接电缆接触不良；④ 编码器故障；⑤A03：MIO PWD（接口板）故障。此故障提示伺服放大器不正常，重点检查伺服放大器，伺服放大器是平板远近移动电机的驱动模块，三相220 VAC供电，接受平板移动距离的编码器数据，A03：MIO PWD的驱动信号输出频率不同的UVW三相交流电压给电机，此伺服放大器具有各种面板指示灯和状态编码，首先测量伺服放大器的供电电压正常，+5 VDC电源指示灯和充电指示灯正常，7段发光二极管的状态编码为5，手册提示为放大器主电路过压，表示伺服放大器的输出不正常，由于3个驱动模块AM1、AM2、AM3完全一致，可以互相交换测试，但要注意更换后应注意伺服放大器的自身地址设定，自身地址分别为00、01、02，将AM3与AM1互换并进行地址设定，交换后AM1显示状态编码为5，AM3显示正常，可以断定AM3不正常，更换新件后正常。

3.2 系统报错H55

H55表示The final limit switch of the detector near/away movement axis actuated（平板探测器远近移动的限位开关生效），平板停留在最高位置。可能原因：① 限位开关位置移动，提前限位保护；② 编码器不正常，运动时编码器计数不够，最远端时仍继续运动，造成限位保护；③ A03：MIO PWD不正常，存储的编码器数据有误，造成存储的位置信息与实际不符；④ 连接电缆接触不良。据此分析，首先查看限位开关，将限位开关手工复位，调整开关位置，运行时有时还碰到限位开关，将小键盘连接到A04板的CNN2端口，连接后按MODE 5、SUB 11，再按READ,发现存储数据存在，MODE0 、SUB56，再按READ，转动编码器 ，发现编码器数值完整无缺失，可断定编码器正常，检查连接电缆正常，仔细观察平板在接近限位开关时，显示平板与球管的距离不到1250 mm，判断为关机时存储的编码器数据有误，进行一次平板探测器的远近移动方向的初始化调整，设备运行正常。

3.3 系统报错H45、H55、H93、H94等

此故障表示平板的远近移动和缩光器故障，且C臂运动等几个功能不灵活，运动中经常出现停顿。故障不固定，且越来越严重，出现大范围硬件损坏的可能性很小，分析故障可能在公共部分：① 直流电源盒中的5块开关电源；② A03：MIO PWD不正常；③ 连接电缆。首先检查各直流电源，直流电源盒的24 VDC只有11 VDC，更换同功率开关电源后，电压仍不正常，说明负载不正常，断开负载，把控制柜母板上J9断开后，24 VDC正常，说明故障在J9电缆以后，J9连接到C臂底座，将C臂底座的J9拔下后，24 VDC仍不正常，经详查电缆沟中的J8（60芯）和J9（64芯），发现两根电缆在电缆沟中存在转接头，接头盒明显进水腐蚀，造成线路故障，更换电缆后重新进行各运动的初始化调整后，设备运行正常。

[1]孙凯,吕晓辉,李明,等.平板血管造影机的定期校对与检修[J].中国医疗设备,2011,26(2):99-101.

[2]曹新志,潘永泉.浅析现代大型数字化血管机机房的设计[J].医疗卫生装备,2009,(8):104-105.

[3]刘丽钧,卞秀辉,孙清.基于CAN总线的血管造影机C臂运动控制系统[J].沈阳工业大学学报,2006,28(3):323-326.

[4]于曰俊,张国华,张永波.东芝数字减影血管造影机TOSHIBA DFP-2000A/A3故障维修一例[J].医疗装备,2009,22(2):27.

[5]程力,徐力.数字减影血管造影机的故障排除[J].中国医学装备,2012,9(8):92-93.

[6]袁波,黄永富,蔡飞.LCV plus全数字减影血管造影机故障维修[J].生物医学工程与临床,2011,15(3):284-285.