NL3000移动式CT球管管电流偏低故障分析与检修

黄加顺，陈阳君，陈 浩，陈永生，张小龙

NL3000移动式CT球管管电流偏低故障分析与检修

黄加顺，陈阳君，陈 浩，陈永生，张小龙

0 引言

NL3000 CT是一款能够推到床旁进行检查扫描的多排螺旋CT，其球管单元由高压脉冲变压器、灯丝变压器、倍压整流电路、管电压、管电流检测电路及球管组成[1]，是NL3000 CT的核心单元。本文分析了NL3000移动式CT球管管电流偏低的故障现象，并介绍了故障的排除过程。

1 故障现象

NL3000 CT开机自检正常，机器在高管电流值扫描过程中经常突然不能曝光，机架仍能完成移动程序但停止旋转。CT工作站报错“Scan Failed.Error Code：.XRAY LOW MA FAULT.Check for Estop activation.”，检查紧急停止开关正常，将曝光条件管电流值降低后机器能完成正常扫描[2]。

2 故障分析与检修

本机工作时电压有80、100、120、140 kV 4挡，电流有1～7 mA共7挡。首先在不同曝光条件下试机，当曝光条件管电流值设置为7 mA时，扫描过程都会报错；管电压值不变，管电流值改为5或6 mA时，偶尔能完成正常扫描；将管电流值设置为5 mA以下时，均能完成正常扫描。根据报错内容XRAY LOW MA FAULT，进入维修模式，在灯丝校正程序中调低灯丝电流后试机，在管电流值为7 mA时能完成正常扫描，但CT图像质量下降，无法满足临床诊断要求；调高灯丝电流后试机，只有管电流值低于4 mA时方能完成扫描。故障时测量球管输入电压360 V，正常，球管上的指示灯UF、UC亮红灯（正常为绿灯），其中UF表示机器有故障，UC表示电流偏低。综合分析此球管故障应为管电流偏低，可能原因为球管管芯真空度不良或高压异常。由于在球管管芯真空度不良情况下使用小电流条件扫描也可能导致扫描失败，但经过多次试机，机器在小电流条件扫描均能正常完成扫描程序。故判断故障应为高压异常导致管电流分流造成的，当管电流反馈值与设定值超出一定范围时[3]，机器发出报错信号。拆开球管单元，用兆欧表测量发现灯丝变压器次级匝间局部短路，导致加在灯丝两端的电压低于预设值。此变压器国内没地方购买，需跟厂家订购球管更换。

3 球管更换过程

（1）按正常的程序关闭设备。

（2）拆下外壳，确定滑环上的电压为零后拆卸球管的高压线、数据线以及探测器信号线。

（3）将球管旋转至6点钟方向，旋紧固定插销，防止球管拆下时机架失去平衡。球管的位置旋转至12点钟方向时不方便安装新球管。固定插销位于滑环侧的顶部，如图1所示。

（4）去除固定球管及其固定架的4颗螺钉（不可将球管和固定架分开），将球管及支架从机架上卸下。

（5）用螺钉将特制的铁板固定在球管的固定架上（如图2所示），然后卸下球管上的固定架，将整个固定架移至新的球管上固定后移除特制的铁板。

（6）拆卸旧球管上的准直器安装到新球管上，将整个新球管及其固定支架安装到机架上固定，松开机架的固定插销。

图1 固定插销的位置示意图

图2 铁板在支架的位置示意图

（7）训练球管。

①开机进入维修模式，在Acquisition界面上点击“Prepare Protocol”，选择“Air/Offset/Raw/Pin”选项，如图3所示。

图3 Air/Offset/Raw/Pin选项界面

②在Raw方框中将 kV设成 80、mA设成 4、Filament设成 2.3、Speed设成0、Duration设成4，点击“Collect Raw”“Start Scan”进行扫描曝光，在此参数下完成3次扫描后按kV值从小到大逐级曝光，每更改一次参数连续扫描曝光3次。当kV值调至最大完成3次曝光后，mA值更改为7，其他参数不变，kV值由小到大逐级曝光3次。

（8）灯丝校正。

①在Air/Offset/Raw/Pin选项界面中设置参数kV=140、mA=7、Speed=0、Duration=4、Filament在2.6左右，点击“Collect Raw”“Start Scan”进行扫描曝光，扫描完成后在Acquisition界面点击“Get Raw”进行命名，存储数据。然后选择Analysis界面点击“Load Raw Data”打开存储的数据，在下拉框中选择参考探测器Reference Detector，在工作站上显示出管电流与灯丝电流的曲线图，如图4所示。

图4 管电流与灯丝电流的曲线图

②在波形图的陡坡低点处按住鼠标左键拉开将此处的波形放大，观察低点处横坐标（灯丝电流）的数值是否在70～150之内，若没有在此范围内，调整Filament值重复步骤①直至低点数值在70～150内，记录此时Filament的数值。

③将步骤①中的mA值改为4，调整Filament数值，重复步骤①、②，直至波形的低点数值也在70～150之内，记录相应的Filament数值。

④在校正窗口Calibration中点击“Get Calibration”更改灯丝电流参数，将记录的2个Filament分别输入在Filament 7500和Filament 3750下方的窗口（mA=4时记录的Filament输在Filament 3750下方窗口），然后点击“Updata Calibration”完成灯丝电流校正。

（9）球管与探测器对准。

①在Air/Offset/Raw/Pin选项界面中设置参数kV=120、mA=4、Filament=0、Speed=30、Duration=2后点击“Collect Raw、Start Scan”进行扫描曝光，扫描完成后在Acquisition界面点击“Get Raw”进行命名，存储数据。然后选择Analysis界面点击“LoadRawData”打开存储的数据，选择Advanced窗口，在Select Row方框中输入0～7后点击“Mean”选项，即会显示出此次曝光探测器接收到信号的波形图。如果探测器每个通道均能较好地接收到X线，则显示的波形图基本位于同一水平且比较密集，如图5所示。若在波形图中出现个别曲线不位于同一水平上或者波形的尖端靠近通道间隙不位于通道中央，则需要通过调整准直器上的6颗螺钉来调整准直器的位置，直至波形显示正常。

图5 探测器通道接收信号图

②装上机架后壳，将球管选择至6点钟方向，将一曝光胶片放在机架后壳上并平行地遮住准直器，将扫描参数设为kV=80、mA=4、Filament=0、Speed= 0、Duration=2进行扫描曝光；然后保持曝光胶片不动，将球管位置旋转至12点钟方向，将曝光参数Duration改为6，其余不变进行扫描曝光，在胶片上就会显示出两暗一明的相间条纹。查看亮条纹是否位于2条暗条纹中央、是否与2条暗条纹互相平行，若没有，则需重新调整准直器的位置直至亮条纹位于两暗条纹中央且互相平行。

③当步骤②完成后，需重复一次步骤①，观察探测器的所有通道是否都能完整检测到球管信号，若存在个别通道未能检测到信号，则需要松开固定球管的螺钉，微调球管位置后固定球管。然后再重复进行①、②2个步骤，直至①、②2个步骤都能达到要求。

（10）空气校正。在Air/Offset/Raw/Pin界面的Air/ Offset输入参数Type=NECT、kV=140、Speed=30后点击“Perform Air”完成空气校正。

（11）探测器中心对准。将特制泡沫和透明棒放在扫描机架上，如图6所示，在Air/Offset/Raw/Pin界面中点击“Perform Pin”后开始扫描曝光，扫描结束后查看中心点的值是否在185.20～185.30之间。如果低于185.20，则需松开球管将其平行往右微调，若高于185.30，则往左微调。

图6 透明棒的安装位置示意图

（12）图像质量校正。将水膜和泡沫放置在机架内，在工具菜单内点击“QA Wizard”，工作上就会显示质量保证（quality assurance，QA）窗口，点击准备，扫描后进行图像质量曝光，扫描完成后将会跳出扫描结果框，如图7所示。当所有的项目都通过后，则说明图像质量校正成功。校正成功后将机器前后盖锁上，机器能够正常使用。

图7 图像质量校正扫描结果示意图

4 小结

上述故障是由于球管内部高压变压器局部短路导致灯丝电压异常，出现电流过低现象。由于CT的高压系统和球管紧密相关，所以需要工程技术人员对CT球管结构有一个完整的了解，然后借助测试仪器和检查程序进行分析，这样才能准确快速地找出故障。

[1]黎展宏.日立DHF105 C臂故障检修探讨[J].医疗卫生装备，2012，33（9）：144-146.

[2]郑勤初.X线机高压变压器次级线圈局部短路故障分析检修[J].医疗设备信息，2004，19（1）：70-71.

[3]田跃忠.东芝螺旋CT机球管故障维修与体会[J].医疗装备，2011，24（8）：54.

（收稿：2014-07-13 修回：2014-11-16）

3.5 合成标准不确定

以上不确定度分量不相关，则

3.6 扩展不确定度

扩展不确定度为

4 结论

从上面的实例可以看出，测量标准的不确定度通常可作为检定或校准结果的测量不确定度的一个分量，评定时突出测量标准本身的计量特性，应尽可能地超然于实际的被校/检设备和检定/校准方法。重复性评估时，实验对象选择性能稳定、重复性好、分辨力高的测量设备或被测件，用平均值的标准实验偏差作为A类不确定分量。而检定或校准结果的测量不确定度的评定应基于一款典型的被检/校对象和实际的检定/校准方法。重复性评估时，选择典型的被检/校对象，以单次测量结果的实验标准偏差的为实际检定或校准时的测量次数）作为A类不确定分量。

[参考文献]

[1]于树滨，孙志辉，李毅，等.开展卫生装备质量控制 确保医疗诊治安全有效[J].解放军医院管理杂志，2010，17（4）：318-320.

[2]卢爱国，张金葆.构建医院医疗设备质量控制体系的几点做法[J].医疗卫生装备，2013，34（9）：113-115.

[3]JJF 1001—2011 通用计量术语及定义[S].

[4]GJB 2749A—2009 军事计量测量标准的建立与保持通用要求[S].

[5]JJF 1033—2008 计量标准考核规范[S].

[6]GJB 2749A—2009 军事计量测量标准建立与保持通用要求[S].

[7]李咏雪，孙志辉.医学计量标准建立指南[M].北京：人民军医出版社，2010.

[8]JJF 1059.1—2012 测量不确定度评定与表示[S].

[9]中国计量测试学会组.一级注册计量师基础知识专业实务[M].北京：中国质检出版社，2013.

（收稿：2014-10-06 修回：2015-01-10）

R318.6；TH774

B

1003-8868（2015）06-0149-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.06.149

363000福建漳州，解放军175医院，厦门大学附属东南医院医学工程科（黄加顺，陈阳君，陈 浩，陈永生，张小龙）