ORTHOPHOS XG 5数字化口腔全景X线机的工作原理及常见故障

庄良婷

广州医科大学附属第一医院设备科 （广东广州 510120）

我院2007年购进一台西诺德ORTHOPHOS XG 5数字化口腔全景X线机，该设备配备即时成像反馈系统，可直观、准确地进行操作，其独特的QIP数字化影像质量保障系统，能最大限度地满足个性化的临床诊断影像需求。随着口腔疾病患者数量逐年增多，数字化口腔全景X线机的使用频率亦随之提高，该设备的故障频率也逐年增加。为了有效保障设备的工作效率和完好率，临床工程师有必要了解数字化口腔全景X线机的工作原理和故障现象，熟练掌握相关维修方法，达到保障临床应用的目的[1]。现将该设备的工作原理及3例故障检修过程报道如下。

1 数字化口腔全景X线机的基本工作原理

数字化口腔全景X线机的工作原理，是通过高压球管两电极间放电产生的X线束，经可自动调节的通光孔（一般由两块平衡可移动的铅板组成，两铅板间的夹缝大小即通光孔径），穿透患者口腔，利用肌肉、骨骼和牙齿不同密度对X线的不同透光率，形成一条各点强度不同的X线。当它照射到特定的荧光粉便会产生不同亮度的光，光的亮度可由光电探测器件探测，转化成与亮度对应的数字信号，再经过工作站处理，形成灰度线条。数字化口腔全景X线机在曝光时，球管和接收器（传感器）会旋转接近180°，对口腔做若干条线条扫描，工作站对连续的线条进行处理，组合成一幅带灰度的图像，即口腔全景X线片[2]。

除了球管和传感器外，合适的旋转是口腔全景成像的另一个关键。由于每个人的头部大小不同，为了获得高清晰度的全景图像，头部测量器可根据每个人头部尺寸，对球管运动轨迹及速度做出适当的补偿[3-4]。头部测量器是由旋转电机和前后移动电机组合而成的，通过固定在患者头部的3个夹持器测量出患者头部的大小，然后由旋转电机和前后移动电机的不同运动组合来进行补偿。

2 故障1

2.1 故障现象

设备经常在拍片中途停止旋转，造成拍片失败，设备报错。

2.2 故障分析及维修

设备在拍片中途突然停止，说明电路控制部分没问题（头部测量器可以旋转），故障有可能是由设备结构引起的。旋转电机通过轴联器连接到带动球管旋转的齿轮上，电机底部有一旋转压力弹簧，可对电机齿轮与它啮合的球管齿轮施加一个预紧力，防止两齿轮打滑。由此可见，预紧力不足、齿轮磨损、轴联器损坏、电机损坏都有可能造成头部测量器不能旋转。头部测量器在运作开始的时候可以旋转，基本上可排除电机损坏的可能，故障很可能是由旋转压力弹簧、齿轮和轴联器引起的[5]。拆开设备，仔细观察旋转电机，发现轴联器中间有裂纹，该轴联器主要作用是补偿两齿轮中心矩之间的制造和装配误差，同时，轴联器中间的橡胶部分可以起到减震和降噪作用。因此，当橡胶部分存在裂纹的轴联器遇到比较大的阻力时，就会发生严重变形，使与它连接的齿轮偏离了它的圆心，无法与球管上的齿轮啮合，继而造成动力无法传递。更换轴联器后，设备恢复正常工作，证实了是轴联器损坏引起的设备报错。

3 故障2

3.1 故障现象

设备正常开机，按下按钮“R”，设备无法复位。

3.2 故障分析及维修

正常情况下，按下按钮“R”，设备的头部测量器会进行初始化运动，最终定位于患者头部X线辐射装置上的初级准直器区域。但是在故障发生后，按下按钮“R”，可听到头部测量器运行启动的声音，继而头部测量器顺时针移动半圈，停止不动，无法复位，故怀疑旋转压力弹簧、齿轮和轴联器之间存在故障。拆开设备发现，因长期受力的缘故，旋转压力弹簧严重变形（图1），使得预紧力不足，设备无法复位。更换此配件并重新安装好后，将中间轴旋转到最大扭矩，通电开机测试，头部测量器可以复位，设备运转正常。

图1 头部测量器控制部件（旋转压力弹簧）

4 故障3

4.1 故障现象

拍摄过程中，头部测量器不能转动。

4.2 故障分析及维修

初步怀疑某继电器电位异常导致故障，故关机断电，把头部测量器恢复到初始位置，等待15 min后，重新开机测试，听到头部测量器电机转动的声音，然而头部测量器却静止不动，遂怀疑头部测量器的运动轴上存在故障。拆开其上盖观察，旋转压力弹簧正常，继续拆开电机部分，仔细观察发现，由于连续多年高频率运作，电机轴上的精密齿轮已严重磨损（图2），与其他齿轮啮合的部位已明显小了一圈，导致啮合不紧密，无法联动另一齿轮，致使头部测量器无法运动。更换此精密齿轮后，头部测量器恢复运动，设备运行正常。

图2 精密齿轮

5 小结

ORTHOPHOS XG数字化口腔全景X线机是一台图像质量一流、操作便捷、日常可靠性高的医疗成像设备，我们操作者和工程师在平时临床使用中，需加强数字化口腔全景X线机的全面维护与管理[6]，做好设备的日常维护保养和周期性预防维修工作，比如定期添加润滑剂以减少精密齿轮磨损等，及时排除故障，做好高故障率配件的提前订货工作，减少由于配送周期过长产生的停机时间，进而避免相关诊疗业务无法正常开展造成的经济损失。同时，开展高质量的数字化口腔全景X线机质量控制与管理工作，可提高其资源利用率，发挥其最大的社会价值和经济价值，更好地为临床工作服务。