飞利浦DR平板探测器故障三例

任建峰

山西医科大学第二医院 设备维修部，山西 太原 030001

引言

直接数字化拍片系统（Digital Radiography，DR）的研究始于20世纪70年代末，是计算机数字图像处理技术与X射线放射技术相结合而形成的一种X线摄影技术，它的出现彻底实现了医用X光摄影的直接数字化，成为现代放射医学的主流数字化设备[1]。其中平板探测器作为设备重要组成部分，有效面积17英寸，由基层板、非晶硅阵列、碘化铯层等构成。能够将穿透病人被检部位的X光子由碘化铯晶体层转化为荧光图像；荧光沿碘化铯针状晶体传递到非晶硅光电二极管构成的探测器矩阵，将荧光图像转化为信号电荷的多少。计算机控制读出电路，依次读出各像素信号电荷信息，再经过A/D转换后，获得数字图像信号，传送到图像处理器进行处理和存储后，在监视器上显示，曝光5 s即可快速浏览图像[2]。有成像效果好、分辨率高、成像时间短、动态范围高等诸多优点[3-4]。我院有5台荷兰皇家飞利浦公司生产的同类型DR，设备采用悬吊球管方式、遥控升降立位探测器，活动范围大，空间利用率高，探测器在电动控制下沿立柱上下运动，球管自动跟踪，方便技师操作，节约摆位时间，可满足身体各部位的检查，为临床诊断提供重要依据。因装机时间长，使用量大，故障时有发生。本文根据我院飞利浦公司DigitalDiagnost VE/VT型号设备平板探测器日常故障，并将其中具有代表性的三例介绍如下，供各位同仁参考。

1 故障一

1.1 故障现象

间歇性球管不跟踪探测器，后完全不跟踪。SID（Source Image Distance，源像距）显示“？？”（图1），束光器窗口尺寸不显示，指示“measure SID man”。AT（自动跟踪）模式指示灯亮，但控制盒窗口显示MT（手动跟踪）模式，按AT按键无法回到AT模式。

图1 球管不跟踪探测器故障图

1.2 故障分析

SID无法测出。设备源像距测量由天轨上2X2接触开关阵列不同组合分别得出，在不同给定位置驱动定位销插入定位槽固定球管机架，并实时传输给设备做曝光准备。如设备未进入给定照射距离，SID显示“？？”，且球管不可跟踪，球管控制面板显示轨道定位的指示灯熄灭。但检查球管控制面板指示灯可正常点亮，测量接触开关阵列发现开关完好，限位片也稳固光滑，可以正常测量。通过计算机使用X-Scope软件连接设备CU板接口，也指示源像距测量正常，但设备SID始终显示“？？”。

旋转平板探测器和球管均至水平状态（设备定义为90°），可以正常测量源像距，跟踪正常，故障消失。但在竖直状态（设备定义为0°）和倾斜状态（0°～90°）故障再次出现，怀疑设备无法指示0°已归位。检查0°处S4接触开关未见异常，使用X-Scope软件重新定义0°位置，出现报错，不可定义。现已确定是0°位置信号未传输给设备，导致设备误以为平板探测器未在0°状态，从而无法转换至AT模式。这个信号传输电路，见图2。

图2 平板探测器倾斜检测电路

其中VT板中S3、S4接触开关分别在90°和0°时接通24 V至VP2板的插排X3。VP2板光耦ISO1和ISO2分别指示90°和0°位置并通过VP1板最终传输给Position BWS，如平板探测器水平或竖直，则输出not tilted，设备即可正常跟踪；如平板探测器处在倾斜状态，光耦不工作，则输出tilted，设备不可跟踪，出现类似上述故障中的状态。经检测光耦ISO2损坏导致设备误以为平板探测器倾斜。

1.3 故障解决方案

在更换光耦时，需断电后将设备立位柱后盖和探测器连接盖打开，漏出VP2板，断开X1～X6、X13～X15插排后进行。更换后恢复插排通电，VP2板D25、D28、D30指示灯正常指示即可。此次，经更换ISO2光耦后，设备恢复。

2 故障二

2.1 故障现象

平板探测器不可升降。

2.2 故障分析

设备平板探测器由脚踏开关控制升降，方便快捷并减轻技师操作负担。实际使用过程中，如触碰极限位置限位开关或硬物阻碍，可造成设备单方向无法运动，且持续报警[5]。但此次故障上下两个方向均不能运动，怀疑设备运动部分存在故障。运动部分包括控制脚踏、电机控制板VP2（Motor Control）、竖直运动单元板（Vertical Motor Unit，VMU）、设备制动装置（Vertical Brake，VB）等部分。平板探测器和对配重物通过曳引链条悬挂在设备立位柱两侧。曳引电动机（Vertical Motor，VM）通过减速器牵引曳引轮和导向轮转动，从而使探测器升降。脚踏开关通过设备连接板VP（Connector Field）的X6插排连接+15 V，当踏下up或down开关后，传输至VP2电机控制板X1插排，并在检测设备未触动极限位置限位开关及未触碰硬物阻碍时，松开制动，进行运动。设备制动装置VB，内有电磁体、驱动杠杆、制动鼓、摩擦环、回位弹簧等部件。摩擦环随制动鼓一起旋转，电磁体与驱动杠杆通过卡簧连接在一起。当制动开始时，控制器发出制动信号，电磁体通电，摩擦环吸紧制动鼓，此时平板探测器不可升降；当结束制动时，电磁体断电，电磁吸力消失，摩擦片在回位弹簧的拉力下离开制动鼓，平板探测器即可在曳引机驱动下运动。经检测，设备限位开关及控制脚踏均无异常，为制动设备损坏，导致制动状态无法结束。

2.3 故障解决方案

在更换制动设备时，需将立位架上、前、后盖板拆去，可呈现设备运动部分。将探测器部分放置最低位并移除对配重物，使曳引链条松开。除去曳引电机回弹蹄形弹簧后，则可处理曳引电机和制动装置。在恢复设备之后，需要进行平板探测器和球管位置校准。通过球管定位线可以比照平板探测器运动位置有无偏差，如有偏差，用立位架顶盖下探测器位置编码电位器进行微调，直至两者运动完全同步[6]。此次，经更换制动部分后，设备恢复。

3 故障三

3.1 故障现象

平板探测器无报错，但曝光准备灯不亮，无法曝光。

3.2 故障分析

检查设备操作界面无显示探测器未连接或探测器忙状态，平板探测器光纤接口B1和RS232接口X2均无异常，探测器控制板（Pixium Control Board， PCB）也无错误指示，D1～D4指示灯正常，表示探测器供电、通信、自检、内部电路正常[7]。但在检查过程中发现探测器外滤线栅存在不正常抖动情况，滤线栅指示灯也间断显示异常,因此怀疑滤线栅部分存在故障[8]。

设备滤线栅位于平板探测器和电离室之上，是用于过滤散射线，降低灰雾度，提高对比度的一种摄影辅助装置[9～10]。但滤线栅本身由铅铝条制作，静态状态下会产生栅影，影像临床诊断。设备设定在照射不同部位过程中，滤线栅以一定频率来回循环抖动，以此来减少栅影的影响。在不照射的情况下，滤线栅归位，避免对滤线栅支架，支架弹簧和滤线栅电机的损耗。设备自带指示灯显示滤线栅状态，当滤线栅被拉出后，限位开关PS接通，滤线栅单元数字控制板BCB（BUD Control Board）X3插排+24 V连接K3继电器，使滤线栅控制板SZ1（Bucky Control）X10插排+24 V接通至Grid plugged状态，同时滤线栅状态指示灯D73-2绿灯亮；当滤线栅归位且盒盖闭合，限位开关ES接通，BCB板X3插排+24 V连接K4继电器，使SZ1板X10插排+24 V接通至Grid in path状态，同时指示灯D73-2黄灯亮。滤线栅支架为铁质，通过电机和支架弹簧带动滤线栅循环抖动。当滤线栅归位时，铁质支架与支架外侧两个磁性接近开关GS和RS接触，切断滤线栅电机GM（Grid Motor），电磁铁通电吸紧支架，同时BCB板K2继电器接通+24 V，使SZ1板X12插排+24 V接通至Grid Ready状态；当滤线栅在曝光期间时，电磁铁断电，支架被松开，滤线栅电机和支架弹簧带动滤线栅循环抖动，同时BCB板K1继电器接通+24 V，使SZ1板X12插排+24 V接通至Sync Grid状态。如滤线栅不能正常归位，则滤线栅持续抖动，指示灯闪烁，曝光准备灯不亮，无法曝光[11]。具体电路，见图3。

3.3 故障解决方案

检查滤线栅部分是否正常，需先将平板探测部分整体竖直，打开盒盖，移除滤线栅。松开用于固紧的气弹簧，再拆去前后盖板之后，滤线栅控制部分即可呈现。需要断开连接探测器控制板PCB上的X1～X6插排，并摘除滤线栅单元数字控制板BCB上的X3和X12插排之后操作。此时，可以看到滤线栅电机和两个接近开关，直接测量电机和接近开关好坏。另外，也可用手按压支架弹簧，检查回弹情况。在安装过程中，要特别注意保护滤线栅，不要碰压，更不可使其变形[12]。此次故障，经测量为接近开关损坏，铁质支架在接近归位情况下不可识别，电磁铁无法吸合，滤线栅电机持续工作，导致滤线栅不能正常归位，设备也无法曝光。经更换磁性接近开关后，设备恢复。

4 结论

当前进口大型设备的维修，由于技术条件的制约，多由厂家来进行，而厂家的维修多以更换整块部件或电路板为主。以上三例故障，是本人近年来维护、维修飞利浦DR的一些经验总结，也是DR平板探测器部分的常见故障。它适合医院设备科工程师来完成，为医院节约开支，减少设备停机时间，同时也能积累一点维修经验[13-15]。

[参考文献]

[1] 韩丰谈.医学影像设备学[M].北京:人民卫生出版社,2004:458-464.

[2] 徐跃,梁碧玲.医用影像设备学[M].北京:人民卫生出版社,2010:91

[3] 金征宇.医学影像学[M].北京:人民卫生出版社,2005:4-5.

[4] 张里仁.医学影像设备学[M].北京:人民卫生出版社,2001:89-91

[5] 杨爱建,凌金城,杨智祥,等.飞利浦DR常见故障分析与检修[J].临床放射学杂志,2015,34(8):1336.

[6] 渠超.飞利浦DR故障维修[J].世界最新医学信息文摘,2017,17(67):167.

[7] 琚华杰.飞利浦Digital Diagnost DR的故障维修及其预防性维护[J].科技资讯,2016,14(12):58.

[8] 褚明财.浅谈飞利浦DR平板探测器校正[A].浙江省医学会放射与影像技术学术年会[C].2016.

[9] 余建明.放射物理与防护[M].北京:高等教育出版社,2005:53-54.

[10] 王文静.常用医疗器械设备原理与维护实训[M].南京:东南大学出版社,2015:88-90

[11] 高述桥.飞利浦DR维修三例[J].北京生物医学工程,2015,(5):49

[12] 韩丰谈,朱险峰.医学影像设备安装与维修学[M].北京:人民卫生出版社,2008:57.

[13] 闫伟.飞利浦DR故障维修三例[J].临床医学工程,2009,16(2):63.

[14] 张丽丽.GE Definium 6000 DR自动控制系统故障维修分析[J].医药卫生:文摘版,2016,(5):00101.

[15] 倪世杰,刘永文.柯达DR7500数字X线机故障维修二例[J].中国医疗设备,2016,31(3):177.