双能X线骨密度仪故障维修3例

梁志强

镜湖医院 医疗设备科，澳门 999078

双能X线骨密度仪故障维修3例

梁志强

镜湖医院 医疗设备科，澳门 999078

本文通过对GE Lunar DPX-NT双能X线骨密度仪的工作原理进行分析，介绍了3例故障维修过程。

双能X线骨密度仪；球管故障；探测器故障；医疗设备维修

1 基本原理和构成

1.1 DEXA的基本原理

双能X线吸收技术（Dual Energy X-ray Absorbtiometry，DEXA），以其准确度和精确度高、辐射剂量低、扫描时间短、调节稳定等优点广泛地应用于临床，是目前公认的诊断骨质疏松的“金标准”。DEXA骨密度仪的辐射剂量低，作一次中轴检测病人接受的辐射剂量一般在1～6 μSv，而一次胸部X光检查大约在60 μSv[1]，天然本底辐射量每天约6 μSv[2]，DEXA检测的辐射剂量远低于拍一次胸片的，也跟一天的天然本底辐射量接近，所以DEXA检测的最大好处是可以通过很低的辐射剂量提供骨密度的数据和影像。DEXA的原理是使用两种不同的X线能量，可让仪器来记录在两种不同的X线能量下的衰减曲线；在低能量下，骨骼的衰减比软组织的衰减程度要大一些，而在高能量时骨骼的衰减和软组织的衰减程度是相当的。因此，两种形式的组织可以被区分出来；在x光光束路径上的整体骨量除以骨的投射面积就产生了骨密度（BMD）。两种不同能量的X线通过人体时，会因骨及软组织等成分物质的吸收（衰减）程度不同而得出不同的X线衰减率[3]，计算机再按公式转换成骨矿含量数值及图像。

1.2 GE LUNAR DPX-NT双能X线骨密度仪的系统原理和构成

GE LUNAR DPX-NT双能X线骨密度仪由X线装置、探测器、控制器、机械运动、电源、控制面板、扫描床及计算机等部分组成。

X线装置为DEXA的核心部分，球管为固定阳极，阳极电流为1.5 mA，管电压恒定76 kV，球管X射线一直恒定产生，通过铈K-边缘滤线器（Ce K-edge f lter）产生两种能量光子峰，包括38 keV和高能为70 keV，铈在80 kV，400 mg/cm2的物理特性可参考文献[4]。

探测器使用闪烁材料（碘化钠）将光子转换成可见光，再转成电脉冲，每一个光子产生一个脉冲，脉冲幅值与接收到的X线能量成正比，能量越高，幅度越大，低能量的约6～7 mV而高能量的为10 mV[5]。

扫描系统将探测器所接收的不同衰减信号进行加权计算，可以分别给出被摄结构中的骨或软组织的单一成分的分布图像，经计算机进行数据处理，得出骨矿物质含量[1]。

2 故障维修3例

2.1 故障一

2.1.1 故障现象

利用质量保证（Quality Assurance，QA）校准模块作日常测试，在执行校准程序时，提示错误，QA校准失败。

2.1.2 故障分析及处理

系统需要每隔24 h执行一次QA校准程序，利用QA校准模块替代骨骼和软组织，通过计算机控制自动完成，以保证达到最佳的精确度。QA校准失败，首先需要排除人为操作（如QA校准模块放置位置等）的错误，反复进行校准，故障仍然出现，再检查发现球管发出X线异常，机内高压电源模块（HVPS）有电弧现象，该现象可由HVPS或球管引起，经检测HVPS正常，判断故障主要由球管引起，更换新球管后，QA校准通过，系统恢复正常，故障排除。

2.2 故障二

2.2.1 故障现象

在执行校准程序时，间歇出现QA校准失败。

2.2.2 故障分析及处理

由于系统出现的QA校准失败为间歇性，可排除探测器坏所引起，从其他部件入手，检查球管运作正常，射出X线正常，故问题可能发生在X线接收部分或信号处理部分，经检查发现供应探测器的600 V的高压包（P1B）[5]运作不稳定，使信号检测不稳定，更换P1B组件后运作正常。

2.3 故障三

2.3.1 故障现象

在执行校准程序时，出现QA校准失败。

2.3.2 故障分析及处理

反复进行校准，故障仍然出现，检查球管运作正常，射出X线正常，问题可能发生在X线接收部分或信号处理部分，检查探测器的周边辅助模块及电路板未有发现异常，问题可能在探测器本身，更换新探测器后，QA校准通过，系统恢复正常。

3 小结

双能X线骨密度仪是一种精密、结构复杂的大型医疗设备，熟练的操作及规范的使用尤为重要，定期保养可使设备运行在稳定状态及减少故障。维修人员应掌握设备的结构原理，便于分析、判断故障原因。

[1] 王慧.NORLAND骨密度仪X射线源维修[J].中国医疗设备,2014, 29(2):138-140.

[2] 潘自强.我国天然辐射水平和控制中一些问题的讨论[J].辐射防护,2001,21(5):257-268.

[3] Pietrobelli A,Formica C,Wang Z,et al.Dual-energy X-ray absorptiometry body composition model: review of physical concepts[J].Am J Physiol,1997,271(6 Pt 1):E941-E951.

[4] 董伟风,齐保全.双能X线骨密度仪工作原理、使用和维护[J].影像技术,2015,(3):61-62.

[5] 张影.Lunar iDXA双能X线骨密度仪的工作原理和维修两例[J].中国医疗设备,2015,30(2):151-153.

Three Cases of Troubleshooting for Dual Energy X-Ray Bone Densitometer

LIANG Zhi-qiang
Department of Medical Equipment, Kiang Wu Hospital, Macao 999078, China

R197.39; TH774

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.10.057

1674-1633(2016)10-0168-02

2015-11-05

2015-11-17

作者邮箱：kwmedical@gmail.com