飞利浦1.5 T双梯度磁共振三例故障维修

熊刚，朱俊义

潍坊医学院附属医院 条件保障部，山东 潍坊 261031

引言

磁共振成像设备是利用人体内所含氢质子在静磁场内受到一定频率射频激励而发生的核磁共振现象，收集磁共振信号，再通过空间编码技术（梯度场）构成图像，用于疾病诊断的现代化影像设备之一。该设备由主磁体系统、射频磁场系统、梯度磁场系统、计算机系统及相关辅助设施（比如水循环冷却系统）等组成，结构复杂，系统庞大，相应故障较多[1-6]。

目前应用广泛的就是1.5 T超导磁共振设备，我院的飞利浦Achieve 1.5 T磁共振自2006年9月安装启用，至今已经十多年，自从质保一年过后，我们自主维护、维修、并广开维修及配件渠道，成功规避了厂家的技术维修及配件垄断。本文根据该设备不同系统发生的3例故障，进行分析排除解决，供大家参考借鉴。

1 故障实例

1.1 故障一

1.1.1 故障现象

扫描突然中断，故障信息为“Fatal gradient amplifier fault”。重关开机，故障现象依旧。

1.1.2 检修过程

根据故障信息提示，首先检查梯度放大器，发现双梯度6个轴放大器（x、y、z轴各2个放大器）有一个y轴放大器显示为“+425 V out of tol”，其余5个正常显示，因此初步判定该轴放大器故障。

关机，抽出故障放大器，拆开检查，万用表测输入端两个400 A、500 V瓷保险已坏，显然，该轴放大器内部存在严重短路。借助仅有的梯度放大器框图，通过观察鉴别、万用表测量、分析判断放大器内部元器件的布局、走线连接、输入输出等，我们对该类放大器的内部电路结构有了大概的框架了解（图1），梯度放大器输出到梯度线圈的电流，来自于A和B两部分的大功率MOS模块组输出合并组成，A和B均由4组放大器组成H桥，A部分的4组放大器为Q1A、Q2A、Q3A和Q4A，B部分的4组放大器为Q1B、Q2B、Q3B和Q4B。每组放大器由9只MOS管并联组成，见图2，MOS管型号为APT12031JLL。

图1 飞利浦Achieva 1.5 T 磁共振Y轴梯度放大器框图

一般来说由于梯度控制板属于低压集成电路，这类严重短路应该与低压电路板无关，暂且不予考虑，应重点排查前置放大器和场效应管推动板，万用表在线测量推动板上72个大功率场效应管APT12031JLL，发现其中Q4A组（共4组）并联的9个存在严重短路，并顺着该组往前检查测量前置放大器Q4A DRIVE组相应的元件，发现前置放大器板上该组通道上驱动部分元器件基本都已损坏，包括贴片场效应管Q53（F7416）、Q54（L61C）各1个，贴片三极管CR53（A6t）1个，贴片二极管VR35（T21）、VR47（D5X）、VR37（DMX）和CR59（1334）各1个。

1.1.3 处理方法

（1）更换输入端两个400 A、500 V的快速熔断器：由于进口同规格型号的快速熔断器市面上难以买到，根据相关技术参数，我们替代为广州茗熔电器RS96B型快速熔断器。

（2）更换9个大功率场效应管APT12031JLL：市面上该场效应管鱼龙混杂，大多数为拆机件，一定要仔细甄别，选择原装正品，最好是用万用表测量场效应管的栅极G、源极S和漏极D之间的阻值，尽量挑选对应阻值相近的，再借助CMOS管专用测试仪进行耐压和导通测试，导通电压尽可能一致性，然后涂上导热硅胶于散热面，按原方向就位安装好。

（3）更换前置放大器上损坏的一组放大器元器件：由于有些贴片元器件很微小，选用替代元器件时，尽量考虑大小功率相近的，以便于焊接安装，借助热风枪，分别将贴片场效应管F7416H和L61C、三极管A6t、二极管T21、D5X、DMX和1334等依次对应焊接好。

（4）检测试机：按上述步骤更换处理完后，用万用表对照测量维修处理过的这组通道和其余通道输入输出阻值，以及各点对地阻值，不能出现大的差异，一切正常后，安装好轴放大器并就位，按规程开机，该轴放大器显示与其余轴放大器显示相同，试机扫描水模，图像正常[7-10]。

1.2 故障二

1.2.1 故障现象

扫描突然中断，故障信息为“error detected by the liquid cooling cabinet”，退出并重新启动系统后仍不能扫描。

1.2.2 检修过程

根据故障提示，很明显是梯度冷却循环故障。我们随即查看设备间梯度柜，发现双梯度放大器两个柜子都断电了，梯度电源开关保护跳闸，水冷机控制面板示“23”（正常应为“22”）。由此判断，水循环冷却系统故障引起梯度放大器水循环散热不良，梯度放大器检测散热器温度高而启动自我保护跳闸断电，切换为自来水冷却，待循环水温降下来后开启梯度电源，可以进行一些梯度功率要求低的序列扫描，随即维修水冷机[11]。

1.2.3 处理方法

图2 Q4A组放大器并联连接

根据冷却系统室外机报错信息“L1”及温度显示为36℃（正常显示应该在12℃～16℃），确定水冷机报低压故障，制冷剂压力不够。打开水冷机室外机机盖，看见压缩机附近有明显油迹，顺着油迹管路用沾有肥皂沫的海棉查漏，发现有一焊接处出现气泡，重新焊接该漏点，同样办法再检测正常后，加制冷剂到正常压力，然后将冷却系统从自来水方式切换回来，开机运行，显示正常，所有序列扫描正常。

1.3 故障三

1.3.1 故障现象

系统开机后，启动扫描程序，不能扫描，提示错误信息“not connect reconstruct, please restart and contact Philips service”，重关机开机多次，故障依旧，不能扫描。

1.3.2 检修过程

据运行记录，该故障近期常出现，都是在早上开机后出现，有时重关开机一次就好了，有时重关开机多次才好，只要开机后能扫描，如不关机就不出现这类故障。从故障信息提示和现象分析，应该是控制台主机系统和重建系统通讯问题，在“service mode”，从控制台“ping”重建系统地址，拼不通，首先检查通讯光纤，无异常，更换光纤插座再拼还是拼不通，而且主机应用界面也能正常启动，所以我们重点检查重建柜系统，关重建柜电源，拔出重建柜相关主板，发现微处理板上有一块CMOS主板电池，由于该机自装机到故障时已运行5年多，又结合运行记录所记，该故障都是在关机后早上开机时出现，怀疑主板电池失效所致，拆下用万用表检测，电压只有0.5 V（正常为 3 V）[12-14]。

1.3.3 处理方法

由于该电池为3 V纽扣式电池，同市场上普通电脑电池，购买一块换上，开机扫描正常。

2 小结

在处理设备故障时，需要思路清晰，需要熟悉设备结构组成及其运行机理，结合故障现象，仔细分析各种可能引起故障原因，逐步排查故障。对于磁共振成像设备，由于系统复杂，结构庞大，运行环境的监测和日常的维护保养显得非常重要，可以有效地减少故障率，降低维修费用[15-16]。

[参考文献]

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[14] 陈默.飞利浦Achieva1.5T磁共振系统故障2例及处理[J].医疗装备,2012,25(12):66.

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[16] 赵允涵.磁共振系统典型故障维修[J].中国卫生产业,2014,(32):82-83.