CT故障诊断中如何建立系统化功能化维修思路

陈留群 姚社霞

（正阳县疾病预防控制中心，河南 正阳463600）

CT技术发展至今，虽然在功能和应用技术方面有了非常大的进步，比如在扫描速度、扫描排数、扫描图像质量（空间分辨率和密度分辨率）、后处理软件功能（标准重建、肺重建、细节重建、三维重建、内窥镜技术、模拟手术刀、血流分析）等，但其基本机构并没有大的变化，CT的基本结构包括：控制台—负责人机交流，根据操作者的指令来控制整个系统，兵监测系统是否正常运行；重建单元—负责将探测器采集的原始数据重建为诊断图像，并在显示器上显示出来；高压单元—负责为球管提供12万伏以上的高压，以及为球管灯丝提供激发电流，控制球管旋转转阳极旋转；数据采集单元—负责采样原始数据；机架控制单元—负责机架部分的控制及反馈。比如机架旋转、倾斜、射线层厚、机架运动及静止单元之间的数据传输控制等；病人床—负责病人床的运动，如升降、进床、退床等；数据通讯传输单元及接口单元—负责CT各个单元之间的控制指令传输、校验以及原始数据的传输校验，安全回路的监测，设备运行状态的监测等；软件系统—包括操作系统软件和应用系统软件。操作系统软件一般采用UNIX系统、LINIUX系统、WINNT系统等，医学方面的用途要求稳定性高，占用系统内存小。

下面是CT设备的基本结构和功能：

图1

①球管：tube，产生射线。②DAS（数据采集）：GE单排数据采集系统包括23块通道板，分左中右三部分，中间9块，左右各7块，1块DDP板，1块CIF板，总共685个有效管道，20个参考通道，3个Q校准通道，12个地通道。③高压系统：包括接口板、KV控制板，高压油箱，逆变组件，AC/DC板，滤波板，旋阳板，灯丝板，LVPS板。④Collimator（层厚）：层厚控制器，控制扫描层厚，单排螺旋最小层厚为1MM，层厚控制器采用闭环控制，层厚反馈有编码器执行，单双排层厚控制器不通用。⑤SUB板：也叫继电器板，TGP板控制机架旋转，床升降，机架倾斜都要通过SUB板。⑥OGP板：旋转部分控制，操作台道DAS，JEDI，的通信都要经过OGP板，GPULS2（机架旋转位置）也要送到OGP板，另一个机架旋转位置反馈GPELS1送到TGP板，这两个信号通过两个光耦来检测。⑦LVPS：低压电源板，给高压系统各班子提供工作电压，输出为160 V，15V，—15V，160V用来给灯丝加热。⑧旋阳板：也叫rotor板，控制球管旋转阳极工作。⑨DETECTER（探测器）：螺旋机采用固体稀土陶瓷探测器，平扫机采用气体探测器，探测器主要是把穿过人体的X线变成电流信号再送到DAS进行处理。⑩11○12○DAS接口板：接受来自DAS的原始数据，对信号进行光/电转换，和校验。13○吊架：拆装球管，油箱时用来悬挂吊链。14○显示板：也叫维修面板，维修机器时拆掉前盖后，要控制床升降进出，机架倾斜，定位灯等操作可通过该板来实现。15○重建板：NPRM重建主板。上面还可插入重建子板（NPRS），重建板主要对来自DAS的原始数据进行重建。增加重建子板可提高重建速度，但要成对添加、16○口板。17○CDROM光驱。18○3.5"磁光驱。19○5"磁光驱。20○显示器：操作和诊断的窗口。21○伺服电机：带动机架旋转。

熟悉了CT设备的基本结构和功能，还必须掌握CT常用术语，在操作CT和检查故障代码的时候，经常用到各类CT术语，了解术语的含义对操作维修设备有很大的作用。如控制台：operator console简称DC；机架：Gantry简称G比如G—pulse。是机架位置脉冲；球管：Tube；管芯insert；球管灯丝：Filament；球管旋转阳极：Rotor；高压：High voltage简称HV如高压邮箱HVTank；高压电缆HVcable高压逆变HV inverter；数据采集单元：Date acquisition system简称DAS；探测器：Detector简称DET；病人床：Table简称T；故障：error；功能：Function；显示器：Moniter；诊断：Diagnotics简称Diag；功能简称Function Check简称FC；更换：Replacement；工具：Tool；校准：Calibration简称Cal；模块校准：Phantom Cal；空气校准：Air Cal水模校准：Water Cal；调试：adjustment简称Adj；重建单元：Reconstraction unit简称Recon；原始数据：Raw data；后重建：Retro Recon；重建后图像：Image；三维图像3D image简称3D；硬件：Hardware；软件：software扫描协议：Protocal；扫描：Scan；轴向扫描Axial scan；定位扫描Scout scan；螺旋扫描Helical scan；灯丝控制板Heater control board；旋转阳极控制板rotor control board；千伏控制板KVcontrol board；层后控制器Collimator等。有了好的CT结构认识和对CT常用术语的深入了解，建立系统化功能化维修思路，任何故障基本上都能迎难而解。

如何建立系统化功能化维修思路呢？（1）CT技术发展至今已经非常成熟，其功能化、网络化、系统化较为全面，各个部件单元都有独立的功能和控制，这位快速区分故障奠定了基础。（2）建立流程控制的理念，以系统化的观点来看待故障，防止陷入维修死角误区。（3）修机器大忌没有头绪地眉毛胡子一把抓，应该冷静下来，根据故障现象判断哪个单元有关联，再通过软件及硬件地测试来最终确定故障，当然维修工作是个经验性很强的工种，充分与大家沟通交流，并善于总结，可以更快地解决故障。

首先，要以系统化的观念来考虑故障的意思，是要建立流程控制的理念。所谓流程控制九是自动控制，所有流程自动控制陡包含以下几个概念：1：控制部件2：执行部件3：负载部件4：检测反馈部件。通过这四个部件来形成一个流程的闭环控制系统。比如高压KV控制，它就是一个典型的流程闭环控制系统。控制部件—KV控制板，负责根据控制台的指令来控制输出到球管两端的电压，一般为12万伏；执行部件—高压逆变器，负责将直流信号变为高频信号；高压邮箱，负责将600V电压变为正负6万伏高压；负载部件—球管；检测反馈部件—反馈回路中反馈电压，一般通过电阻或者互感器。当出现高压过流故障时，根据前面所讲的，我们需要考虑四个方面，即：控制单元—KV控制板—执行单位—逆变器和高压油箱。负载单元是球管。检测及反馈单元是高压测量板商5欧姆电阻。针对球管我们可以进行冷高压测试（no losd kv test)；针对高压逆变器可进行逆变控制测试和逆变器短路测试；针对高压油箱，没有测试程序，但可以通过物理检测盒排除法判断；针对反馈单位可以直接测量反馈电阻，要求误差3%；针对KV控制板没有测试程序，但可以通过观察状态指示灯或者进行一些物理测量来判断。

其次，以功能化的观念来区分故障：在充分了解设备各个组成部件及各部件功能的基础上，根据故障信息，首先判定引起这个故障的相关单元或者部件是什么。比如说：系统报告HV System error(高压故障），那么我们就应该很明确地区考虑高压单元的各个部件，是KV还是灯丝电路、或者旋转阳极、或者球管、逆变器等这些部件可以通过测试程序、板件测量、板件指示灯状态来判断。比如图像有伪影，一般有伪影，系统部报错，但我们通过对系统结构的理解可以知道，产生伪影的主要相关部件是数据采集单元及数据重建单元。那么我们就可以通过一些测试方法来区分是采集单元还是重建单元。常用的方法是用以前正常的原始数据进行重建，如果正常那么就是数据采集的故障，如果不正常，就是重建单元的故障。比如系统在运行过程中死机，根据系统运行控制是由控制台完成的，那么我们就主要考虑和控制台相关的各个方面。引起死机的相关因素有那些呢？根据各个部件的功能我们可以找出以下几个因素：（1）控制台系统软件崩溃；（2）系统硬盘损坏；（3）其他与主机进行通讯的板件有故障导致主机与故障版件通讯死循环。经常看可见的是原始数据硬盘损坏，因为这两者与主机主板有着非常频繁的数据通讯和交换；（4）其他可能与主机板通讯的部件（较少）。那么下一步就分别进行相关的活动逐项排除。比如安装软件或者格式化硬盘来确定第一或者第二故障原因。可以通过格式化原始数据硬盘或者检测重建板来判断第三故障原因。

总之，要想成为一个号的CT维修工程师，最后总结三句话：以功能化的观念来区分故障；以系统化的观念考虑故障；多和其他有经验的工程师交流并及时总结记录。