西门子SOMATOM Emotion16排CT维修实例

李斌山

中国人民解放军第一医院 医学工程科，甘肃 兰州 730030

引言

CT 主要由X 线发生系统、探测系统、计算机系统、扫描机架系统、图像显示系统、操作台及附属设备组成[2]。其工作原理是利用CT 球管产生的X 线光束扫描人体组织后，由检测器接收扫描射线并生成信号，最后转化为CT 图像，其过程为产生X 线→采集数据→处理数据→重建数据→显示图像[1]。

SOMATOM Emotion16 CT 机由stator /rotor/PDU/控制系统四部分组成。其中计算机部分包含ICS 控制计算机系统、IRS图像后处理系统。ICS 计算机有图像图形接口、通信接口、I/O信号等，RD 磁盘共有富士通FUJITSU 15000 rpm Serial Attached SCSI 接口146G 磁盘5 块。IRS 计算机RD 磁盘共有FUJITSU 15000 rpm Serial Attached SCSI 接口146G 磁盘3 块。由于此类服务器硬盘转速高、存储速度快致使计算机硬盘供电电压不足、工作电流大等特点导致出错率增高。2009 年我院购进一台CT机使用至今，2017～2018 年开始频繁出现故障，现将使用中出现的计算机、探测器、编码器等故障排除方法介绍如下，供参考。

1 故障一

1.1 故障现象

系统报错“图像重建系统出现严重错误。请关机，关掉电源，然后重启计算机”。

1.2 故障分析与处理

按照提示操作，重启计算机，故障依旧，初步诊断为IRS 系统故障[2-3]，多考虑IRS 服务器操作系统故障[4]，其Windows XP 操作系统通过RD 控制的三块高速盘组成的磁盘阵列装载，初步怀疑为软件故障，该服务器经过Recover CD 尝试覆盖安装系统之后故障仍然存在。由于该服务器属于较老机型，主板配置不高，考虑尝试使用ALTERA MAX主板检测卡发现存储器代码24、25 反复闪烁，经查询相应代码24、25，具体代码描述内容为“测试系统内/外部存储器故障”后怀疑存储器即硬盘故障[5]，该服务器存储器主要用于图像后处理部分DICOM 格式文件储存，硬盘部分读写频繁，该硬盘为机械盘，Seagate 系列高转速15000 Rad/s。通过IRS 外接显示器，应用HDD 硬盘检测程序检测证实磁盘RD 序列2 报错，然后尝试更换三块硬盘，故障排除[6-7]。鉴于此故障，为避免同类故障考虑采取硬盘辅助供电即主辅结合的方法弥补高速硬盘供电不足的弊端。

2 故障二

2.1 故障现象

CT 主台不能照相。

2.2 故障分析与处理

常见故障之一，CT 图像缓存部分其位置在ICS 计算机C 盘目录下somaris 文件夹中[6]，film 其中的图片布局layout 缓存已满，导致图像无法正确发送至相机，需删除C:somarisconfigfilmlayout 文件夹下所有内容来解决此故障；故障之二，历史删除图像冗余导致AllDB 数据库已满，需删除AllDBRemove 的所用历史数据来解决；故障之三，考虑CT 相机端因通过Ethernet 网线连接，因为长期不关机导致缓存数据冗余所致，需删除后重新添加相机，故障才能得到解决。

（1）开机发现照相界面仅有黑底而无排版的分格，不能发送图像到照相界面，无法照相和打印胶片。进入windows，删除如下路径下的文件：C:somarisconfigfilmlayout，以释放布局文件下的缓存空间，保障图像传输正常进行。然后重启系统软件CT 照相功能仍不能恢复正常[7]，考虑此类缓存应半年清理一次，杜绝缓存冗余。

（2）进入系统维修程序，在配置项里，首先将相机的参数记录好，然后将相机删除，重新启动系统软件后，再进入维修程序的配置项，重新设置相机。

（3）删除数据库。该步骤执行完毕，所有的扫描图像全部清除，因此在执行此操作前，要确保将病人数据备份完整。在windows 里，运行数据库删除程序，双击如下路径的可执行文件：AllDBRemove（C:somarisutilsAllDBRemove）。在提示确认删除数据库时按任意键即开始删除数据库。数据库删除开始后，系统会自动重启，如果系统自动关机，可手动启动系统。在系统启动过程中，会自动重建数据库，此时系统的启动时间较平时稍长，待系统启动后CT 照相功能恢复正常[8]。

3 故障三

3.1 故障现象

CT 扫描模式无法加载，机架旋转噪音大，初步怀疑运动部件轴承磨损老化所致[9]，启动本地维修服务，查LOCAl SERVICE 中Error &Warning 报CT-ROT 1088 错误。

3.2 检修过程

检修过程如下：① 尝试更换变频器，无改善。轴承加油，调参数，做校正，改善不大，故障仍然存在；② 轴承调紧后，出现故障的频率更高，报CT-ROT_1092（实际旋转时间与标准时间相差太多）1083 错误，ROTSPEED 校正不能做，测试1.5 s 旋转不起来，初步推测为轴承磨损老化偏心所致；③ 最终解决方案，因机架旋转速度高，轴承受力大，轴承钢珠架首当其冲，并且此类磨损断电手工旋转时由于机架重点大旋转无法实现高速旋转容易忽略故障点，需要通过多次拨动旋转并仔细观察轴承架变形情况此类故障绝大多数为轴承故障所致，综上所述，确定是由于轴承偏心引起故障，调试无法进行，需要换轴承总成；④ 更换完轴承总成之后，机器运转如常。

3.3 调试过程

（1）根据1083 的错误，计算出1.5 s 时实际为1.48 s，SCANSPEED 1 的值减少10%，写入系统内。测试1.5 s旋转能运转进来。公式：P1P2（16 进制转换成10 进制）×24/100000=实际转一圈的时间。

（2）Rot speed 还是做不起来，修改了creep speed 的值，由66 调成60，rot speed 能做。做过校正后，经测试机器正常。（3）Rot speed：tupe up—expert mode—rot speed—go。（4）手动旋转角度：Test tools-rot modes(旋转)/stat modes(角度)。

写入速度参数：Control-table load/modisy-T2F-creep speed (起步速度)-control system-write Control-tableload/modisy-T2Fscanspeed1(1.5 s)2(1.0S)3(0.6S)4(0.5 s)-permfiles system-write。

3.4 同类维修案例回顾与同析

曾经遇到过本机皮带轮异响故障，经查为皮带轮轴缺油所致，通过加注润滑油后解决问题。因此，对于异响务必通过软件检测结合硬件排查，综合对比，找准故障点，排除故障。

4 故障四

4.1 故障现象

1.5 mm 重建图像偶尔出现条状伪影，机器无报错。

4.2 检修思路及过程

CT 图像伪影是CT 机最常见的故障之一，原因多种多样[3]。目前的CT 基于第三代CT 的设计理念，当通道中的一个或多个探测器性能出现差异时就会出现伪影。当相邻连续的数个通道出现差异时，带状伪影就会在CT 图像上呈现。如果某个探测器出现数据的差异，CT 图像会逐渐出现正常CT 值的偏差，而每一帧采集得到的数据经反投影重建图像时，就会呈现出一条直线，在整个扫描过程中，如果误差持续存在，就会产生一系列到旋转中心距离固定的直线，当接近尾部的直线被抵消时，就会重建出一个环状伪影[10]。本设备的探测器模块共有57 个，以扇形[11]顺序排列，分为左中右三个区域，分别为右侧1～18 模块为RIGHT BACKPLANE，中间19～38 模块为CENTRER BACKPLANE，左侧39～57 模块为LEFT BACKPLANE，此类功能相似或相近的模块在进行维修或检测时可采取互相替代法快速排除故障。

（1）排除异物引起的伪影[4]。

（2）经分析条状伪影其实是环状伪影的变种，空扫时也证实的这一点。多半是探测器某个通道不良引起的[10]。

（3） 先 做 空 气 校 正。TUNE UP →EXPERE MODE →AIRCALIBRATION →GO（ 选110、130 kV 的所有项）空气校正完成后，此故障没有改善[7]。

（4）探测器测试。先到report → def .chann .history 里去看开机检测的历史纪录，没有通道问题的记录。

（5）test tools →dms test 里做如下测试：①Offset value 测试，初始值测试（无射线），正常；②Singal value 负载值测试(有射线)，正常；③Basically stability 稳定性测试（比较最近两次空气校正[12]后探测器通道值）异常，430 通道，27 模块有问题。

连续做了两次校正后，再做此项测试，仍然通不过。参照本机说明书《syngo CT 2009E 操作手册》第一卷内容描述，27 与46 模块功能相近，但性能优于46 模块。27 模块位于探测器阵列的中心区域，越靠近中心通道，能量越大，46的模块位于探测器阵列的边缘，接受能量越小。探测器根据不同序列不同部位会排列组合成不同扫描视野，相对46 而言27 位于中间区域，使用频率高，容易出现信号传输故障。

4.3 最终解决方案

打开机架，拆掉探测器外壳，把27 模块和46 模块对调后，做空气校正，空扫出来的图像正常，没有圆环。重新恢复27、46 模块位置，再做一次开机检测，然后做稳定性测试，一切正常，此故障应为27 模块的偶发故障所致，通过对调法排除。

5 故障五

5.1 故障现象

CT 扫描过程中操作诊查床升降时机架断电，且床单元升降高度数值不固定，启动本地维修服务，查LOCAl SERVICE 中Error &Warning 报CQC1050，1070 错误。

5.2 检修思路及过程

CT 机架断电原因复杂，常见的故障原因有机架与ICS控制通道问题，旋转阳极板、D400 板、PBOX、D301 板、PHS 板以及滑环部分等故障，需要通盘考虑全面分析。通过查询上述故障代码提示为床单元电机、以及供电部分D301 板故障。此类断电故障一般先考虑从床单元本身运动部件（电机、齿轮、轴承、拉力弹簧、编码器、电源供电等）以及机架碳刷（信号刷、供电刷、安全接地刷等）、保险管着手[13]，排除思路如下：① 首先检查床单元两组升降限位开关，通断正常；② 排查床单元升降电机部分（含电动机、3 组减速齿轮、2 组轴承，2 组拉力弹簧等构件），手工升降困难，后使用高压黄油枪注油后，运转正常；③ 检查机架6组银碳刷，未出现磨损超过警戒线的情况；④ 检查D400 板、PBOX、D301 板、PHS 板供电情况以及滑环上所有保险管，均未见异常；⑤ 启动本地维修程序，检查控制电机位置的升降、进出的2 组编码器，发现垂直编码器升降高度数值与实际不符，最低为86 cm 时系统显示为101 cm，初步断定为该编码器损坏；⑥ 进一步检查设备右侧控制床单元的D301板供电，AC380V 正常；⑦ 最终解决方案：通过加注专用黄油润滑运动部件、更换垂直编码器后故障排除。

5.3 机架断电维修回顾与同析

研究过程中也曾遇到过该CT 滑环信号碳刷磨损严重导致机架突然断电，因此断电故障也须全面分析原因，综合考虑各部分因素逐步排除。因该床单元动作由ICS 控制，运动部件相对复杂，设备老旧加之润滑不及时而引起编码器损坏，致使系统转速控制模块识别为失速，进入保护状态而机架断电。所以，对于运动部件定期检修保养十分必要。

6 故障六

6.1 故障现象

ICS 计算机突发蓝屏，重启后代码先后为0x0000004E、0x0000008E，系统无法正常启动。

6.2 检修思路及过程

计算机蓝屏的原因多种多样，需要通过排查硬件、软件因素逐步分析解决[14]。通过查询上述故障为计算机本身故障，查询计算机故障代码提示为主板BIOS、内存条、主板DC5VC 以及DC12V 供电电压、显卡等故障。考虑从ICS 计算机主板着手排查，思路如下：① 首先检查开机BIOS 自检提示，未见异常，且故障未解决；② 然后排查内存条金手指部分，使用新橡皮擦擦拭，故障未解决；③ 检查计算机电源DC5 V、DC12 V 供电正常，考虑主板本身故障；④ 尝试采用替代法更换本机独立显卡排查，蓝屏依然存在；⑤ 进一步检查主板发现PCI-E 插槽附近有4个6.3 V、1000 uF 电容鼓包，初步断定故障点为电容鼓包损坏引起；⑥最终解决方案：通过更换损坏电容，重启故障解决。

6.3 同类维修案例回顾与同析

我院内镜工作站计算机曾经出现过因独立显卡风扇烧毁导致的蓝屏无法启动的故障。ICS 计算机蓝屏原因复杂，涉及计算机内存条、BIOS 设置出错、主板电源供电异常、滤波电容鼓包等。因ICS 计算机工作周期长，容易出现上述错误，应通过定期检查，及时解决问题。

7 总结

CT 是医院的关键检查设备，CT 能否正常运行，直接影响医院的正常医疗工作，CT 维修保养费用高、维修周期长，我们只有在平时工作中，重视CT 预防性维护保养及掌握维修方法[15]，可以减少CT 故障的发生率，并且在CT出现故障后可以及时解决，为医院节约成本，提高设备使用效率[16]，也便于医院正常医疗工作的开展[9]。通过我们的长期使用发现，五年以上的CT 应当通过以下措施排除和预防故障：① 通过定期的删除数据库长期缓存的冗余数据，确保各项数据传输正常运行，我们采取每隔半年删除Layout 和AllDBRemove 的措施，目前14 个月内从未出现前述故障；② 为高转速硬盘实施辅助供电，降低故障率。目前我们已采取向硬盘RAID 卡辅助供电，IRS 服务器已正常运行10 个月；③ 定期进行探测器检测以及校准（一般我院医学计量站对于CT 质量控制周期为一年，可根据设备情况自行调整时间），综合对整机图像质量、重建、伪影、FOV 等检测，及时发现和解决潜在故障和问题；④ 每周停机检测一次，通过查看LOCAL_SERVICE 程序中的ERRO和WARNING 以及Tube ERRORS 的各项代码，及时作出应对措施；⑤ 每季度对于运动机构（床单元部分、编码器、机架马达、皮带轮、滑环、碳刷等）、供电部分进行停机检修保养、加注润滑油、检查碳刷磨损情况；⑥ 每半年检查一次计算机电源、主板，重点检查DC12V、DC5V 供电是否正常；观察主板电容是否有鼓包、漏液情况。通过上述措施，可以有效避免CT 相关故障，确保设备正常运行。