GE Optima 660螺旋CT扫描床故障分析与检修

范红意

徐州矿务集团第一医院 医疗设备科，江苏 徐州 221131

引言

Optima 660 CT是GE医疗在2011年推出的一款经典产品，它萃取了国际领先的宝石CT技术，融入全新宝石ASiR平台，打造三率合一心脏CT的先进技术。具有扫描速度快，辐射剂量低，图像分辨率高的特点。其人性化的设计理念使CT在临床应用过程中，可以为医生和患者创造更加舒适和便捷的检查体验。而Optima 660 CT系统主要由扫描架、扫描床、配电柜及操作台四部分组成[1]。其中Optima 660 CT扫描床是用来配合扫描装置完成全方位的扫描，扫描床具有上下前后等移动功能，在使用中根据不同的扫描位置来调整扫描床以达到时合理的位置[2]。我院引进的GE Optima 660 CT机器在使用长达6年的时间里也出现过一些故障，现将其中一例扫描床故障总结一下，仅供同行参考。

1 扫描床驱动工作原理

扫描床水平控制系统较为复杂，分为床体、床板两部分[3-4]，扫描床的运动由一个马达控制，进床与退床靠一个步进电机控制；升降靠一个液压泵控制。但扫描床驱动系统的控制则是由GTCB和步进电机驱动器提供。GTCB产生输入/输出驱动脉冲，并向步进电机驱动器发送转矩控制信号。步进电机驱动器驱动扫描床步进电机。马达通过传动带和离合器转动扫描床所在的前部的驱动滚轴，从而使扫描床移动。而升降床的液压系统都是由TGPU板发出指令传送给GTCB后，由GTCB板驱动Stepping Motor马达完成指令动作。步进马达及逻辑驱动原理如图1所示。

2 故障现象与分析

2.1 故障现象

机器在给病人扫描定位时，扫描床不能动作，扫描架定位灯不亮，反复试验均不能完成定位。

2.2 故障分析与检修

2.2.1 故障分析

由于扫描床不能动作，考虑多为常见性故障[5]。可能的原因有以下几个：①由图1可知，机架上TGPU控制板出现故障；②扫描床下的液压系统电源故障以及液压油存储罐中的油量不足产生的故障[6]；③床控制系统下的床控制板GTCB出现异常，也能造成扫描床不能动作的故障产生。

图1 扫描床驱动原理

2.2.2 故障检修

开机后做扫描测试，扫描异常中断，报扫描硬件错误。做系统复位故障不能解除。打开gantry侧面板，检查扫描架的扫描硬件，首先测量TGPU板输入源，DC 24 V、DC 12 V、DC 5 V，均为正常值。其次，重新启动TGPU控制板，TGPU板运行指示正常。再次，测量了TGPU板至GTCB之间导线的通断性，导通正常。说明问题不是出在TGPU板上。同时，还测试各种机械动作，扫描架旋转正常，排除扫描架系统原因。

打开扫描床侧面板，检查了液压油泵的液压油液面高度正常[6]。测量液压系统的伺服电机电压为220 V，正常。然后，将GTCB板上将服务开关置于维修模式，确认表中GTCB板上的“CR”LED已开启。按下扫描床的升降和进出键，扫描床均可动作，并排出了液压系统不通电及液压油不足产生的故障。

进入维修程序：Flash Down Update进行测试，Flash Down程序不能确认成功，显示床控制板GTCB不能被识别（图2）。同时，具体数值在扫描架上没有显示[7]。

图2 GTCB检测报错

从扫描床没有动作及维修检测程序判断，故障原因应该是床控制系统下的床控制板GTCB出现异常造成的。因为从扫描床的驱动原理可知，床所有动作都是由床控制板GTCB完成。首先打开床底部的面板，床的保护面板是圆弧形设计，这种设计有效地防止了不良液体意外的渗漏到电路板上而造成的意外损坏。GTCB板的位置与机构，如图3所示。

图3 GTCB板的位置与结构

拆卸电路板前要做好充足的准备工作，拆装都需要专业工具，触摸电路板要带防静电手套。首先测量一下控制板GTCB的供电状况，经用数字万用表测量直流输入电源电压为24、12、5 V，此电压均为正常值；测量保险无开路现象。排除了电源，保险等常见外围因素。关掉电源后取下TGCB板，仔细观察发现电路板上有被不明液体腐蚀元件的痕迹。经分析怀疑为老鼠尿所致，致使GTCB短路造成此故障。更换控制板GTCB，通电后即可进行扫描床的调试校准工作。

3 扫描床调试与校准

更换GTCB并是更换后就能排除故障，还需要进行一系列的调试。主要是因为床控制板不是简单的控制床的进出和升降，同时，扫描床的高度还制约着床进出的动作，两者互相关联制约，这样会有效避免降床时发生床板压迫扫描架外壳的事故。所以更换床控制板后需要进行一系列的调试校准才能正常使用，调试工作只需按照维修手册要求进行即可[8]。现总结一下调试步骤如下。

（1）首先要将原电路板ROM芯片程序拷贝到新板，芯片程序存储于系统硬盘，通过Flash Down指令将存储在系统硬盘的程序下载到电路板芯片。拷贝完成后机器识别到电路板，检测通过。

（2）新板中床的参数处于初始值并不能匹配机器，这些基准值都存储于控制板内芯片内。故必须重新调整各机械动作的基准值，重新修正各项参数。

（3）床板进出限位位置调整，把床板分别进到极限位置和退到极限位置，通过控制板的Characterize按键输入芯片确认作为基准值（图4）。

图4 修正进出床位置调整

（4）进出位置调试完成之后还需调整床的高低限位位置，扫描床最高位置设计为离地面980 cm，用控制板的手动升床开关强制升床至980 cm位置后，UP/IN指示灯变亮，说明基准值有偏差，同时按Characterize按键确认。同理，把床降到机械极限低位，DOWN/OUT指示灯点亮，按Characterize按键确认。确认高低限位之后，需要注意的是还要调试一个床板自动退床的位置，此位置设定为离地面700 cm，当床板在伸出状态时降到此位置床板会自动退出以防止床板压迫扫描架。床高低限位位置调整如图5所示。

图5 床高低限位位置调整

（5）全部调试完毕后实验所有机械动作，一切正常。说明调试工作完毕，机器可以正常使用。

4 总结

此次故障判断过程不是很难，但更换GTCB板之后，还需要进行扫描床的各项参数进行设置调整。因此，必须严格按照要求完整系统的调试才能正常使用，否则会出现一些到位不准确保护失效等问题影响使用，甚至会产生新的故障。所以，要求医学工程技术人员维修设备前要掌握CT机软硬件系统及设备运行原理，要做到出现故障时所采取的维修步骤和策略有理可循[9]。在进行维护CT机设备时候，还应及时与使用人员进行沟通，纠正其错误的使用方法，操作者稍有不慎就有可能造成严重的损失[10]。而CT机是一套多元、复杂的精密设备，对环境、温湿度都有严格的要求。因此，医学工程技术人员还需定期对CT机运行质量、风险等进行综合性的控制[11]，每日在开机启动设备以后实行空气的校准，且由操作技师做定期检测以及校正水模。设备在使用的过程之中，CT控制室、机房内的温度必须保持在20°C～24°C左右，湿度保持在45%～65%之间[12]。因为，机房的相对湿度偏高或偏低均会直接影响设备元件的使用寿命[13]。同时，维护人员还要定期清洁CT机散热器上的灰尘，以防止机器的散热性能致使元器老化，使设备出现一些潜在性故障。另外，还要保证CT机房的清洁度，注意气候变冷以后由于设备内部通电温度高容易招引老鼠进去，此种案例时有发生应当引起使用科室高度重视防范。分享此次维修经历意图是想告诫各操作人员以此为戒，严加保管爱护设备，尽量减少不必要的损失，尽可能延长CT机使用寿命，减少维修成本[14]，保障CT机的正常运行，使该设备从而更好地为临床及患者服务。