1.5T 磁共振成像系统的故障分析与维修解决方案

戴旭

（山东省济宁市兖州区人民医院 医学装备处，山东 济宁）

0 引言

近年来磁共振成像系统在疾病诊断方面得到了愈来愈广泛的应用。磁共振成像（MRI）是大型高精尖的医学影像诊断设备，既可显示人体器官功能与原子核水平等的生化信息，也能显示组织形态学结构，可弥补CT 成像无法显示的一些病变显影，是一些疾病诊断不可或缺的检查手段[1]。磁共振成像主要由梯度场线圈、恒场磁体、射频场线圈、计算机系统以及成像系统等组成。由于系统构造复杂，发生故障的几率较高，本文针对磁共振成像系统的故障原因进行总结与归纳，并提出维修与解决的方案。

1 磁共振原理

磁共振成像的基础来源于核磁共振（NMR）现象，核磁共振特指对来源于原子核的信号进行的测量，该种信号是由于原子核受到与其本身同样共振频率的无线电波刺激而产生的反应信号[2]。目前，临床上普遍应用的磁共振技术是在接收、处理来源于质子的信号基础上进行的。存在于磁轴的质子群在自然状态下的磁轴方向是任意的，而当其受到外加磁场的影响时，质子群即围绕在和主磁场相同方向的轴向进行自旋，这种在磁场中的质子群自旋现象也被称为进动，质子群出现进动现象后，会形成小的净磁化矢量，于平衡状态之下，质子群进动形成的净磁化将沿着主磁场的方向进行纵向排列，这种现象称之为净纵向磁化矢量，一般认为在平衡状态下的磁化矢量是一种潜在的能量。当纵向磁化矢量的平衡状态受到外界打破，如恰当地给予射频脉冲，即能产生磁共振现象，而磁共振信号的本身与其他无线电波无异，没有任何方向性的信息，因此，要确定磁共振信号源的所在位置，可添加梯度场，同时施加于三个相互垂直的轴向，允许对磁共振信号进行不同时间的三维定位，进而在这个三维空间内将复杂的射频信号进行有效收集，最终产生具有效能性的磁共振图像[3]。

2 故障分类

2.1 软件故障

磁共振成像的软件系统主要包括：①计算机操作系统，Linux，Unix；②磁共振系统自带软件：磁共振控制界面、数据收集软件与图像重建界面；③磁共振成像序列软件；④维修与检查程序。当这些系统软件被破坏或发生缺失时，将造成参数产生变化，引起软件故障，或是在操作过程中，使用人员的不当操作或错误设置引发软件故障[4]。

2.2 硬件故障

磁共振的硬件系统由：计算机与图像重建分析系统、射频场系统、梯度场系统、制冷系统、磁场系统等组成。若由零件老化、运行环境改变等情况引起磁共振设备产生的故障即为硬件故障，硬件故障主要包括机械故障、设备电路故障和其他各种因素引起的故障。在磁共振成像系统中，电路故障与其他因素故障是最为常见的情况，发生机械故障的可能性较小，因此这种情况非常少见。

3 典型故障及解决措施分析

故障一：磁共振设备机房温度引发的故障。

设备机房中的空调等制冷系统发生故障，设备间温度过高，引起设备停机。

解决一：做好室温控制。

为避免设备间温度对磁共振设备产生的影响，可于设备间内安装温度报警机制，设置好温度上限与下限，一旦温度突破限制即可以警报提示，这样可帮助操作人员及时发现温度发生的异常变化，另外，值得一提的是，长时间的低温工作也会影响设备的正常运行，因为在磁共振成像设备中，有着大量的半导体元件，若长期持续处于低温环境下，会降低设备元件反应的灵敏度。因此，设备间的温度控制工作一定要做到位。

故障二：降床故障。

检查床在HOME 位置无法报错，病床在Z 轴方向能够正常移动，而降床指令发出后，提示报错。

解决二：根据报错信息，可参考手册中关于检查床的相关描述部分，出现此种故障的情况可能由以下三种原因引起：①垂直升降电机出现故障；②检查床控制盒的供电板出现故障；③控制检查床升降的S22、S10、S21 的线路与开关可能故障。

首先检查控制板的接线是否处于正常状态，排除接线故障，然后检查各限位开关，检查床位位于不同位置时能否正常工作，排除限位开关的故障问题，检查垂直升降电机与床控制盒供电板，发现LED 灯H23 在降床指令发出后未显示亮灯，因此考虑是控制盒电板从保险丝F13 至交流变直流输出到电机之间有故障，经分析，故障应该存在控制盒供电板或垂直升降电机上，依照工作经验，由于电机存在故障的可能性更小，且更换步骤更麻烦，因此先更换简单的供电板，完成更换后，降床指令发出，检查床正常移动，故障排除。

故障三：频率调整故障，在进行扫描时报错。

解决三：产生这类故障的主要原因是设备无法找到中心频率。接受信号过低、受检者检查位置不正确、错误的线圈选择等情况均可造成此种故障现象的发生。针对这一问题，操作人员在进行排障检查时，首先将受检者的资料进行注册，将其相关信息一一填入后，除Localizer 外，任意打开一个序列，点击位于中间的Adjustment 按键，提示Options 下方的Adjustment，点击该键即可进入中心频率界面，调整频率至400 MHz，完成后点击go 键，若出现幅度值为千级别以上的单峰值，且数值表中最后一项有Y 的标志，即表明成功调节。再次点击Apply 键即能进行正常扫描。

故障四：开机前，警报盒“Conpressor”提示灯亮起报警。

解决四：根据信息提示及工作经验，判断是机器冷却系统工作出现故障。首先检查冷头，冷头显示屏上有RUN 字样显示，但未处于工作状态，将氦压机拆开检查发现交流继电器后不能吸合，故交流继电器出现故障，将其拆开后，发现交流继电器已经被烧焦，因此无法工作，购买同型号的继电器后将其更换，冷头工作恢复正常，开机后工作正常，故障排除。

故障五：开机进行应用界面，右下方出现红色斜杠扫描系统图标。

解决五：根据图标参考使用手册后，判断可能是线圈或线圈连接处有故障。首先对线圈以及线圈插头进行检查，开机时，仅有头线圈插入到机器的5 号插座，将体线圈插入到5号插座后，提示故障仍旧存在，拔出体线圈，插入其他插座检查，其余插座均无报错信息，判断5 号插座不能正常工作，由于4、5、6 号插座是连接在一起的，因此将其全部更换，再次开机进入应用界面，右下方红色斜杠扫描系统图标消失，恢复正常工作，故障排除。

4 设备日常护养体会

4.1 扫描间维护

定期对磁体腔与扫描床进行清洁，完成此项工作对图像的改善有重要意义；表面相控阵线圈接头定期进行清洁和测试阻尼，以提升射频接收效率；系统安装、调试结束后，密切观察扫描系统周围是否存在输电线、高频变压器等设施，防止磁体周围的改变对磁场均匀度造成影响。

4.2 机房维护

定期清除附着于线路板表面的灰尘，观察散热风扇是否处于正常运转状态，保证散热效果，清洁空气过滤网，保证机柜产生的热量得以及时散出，经常检查梯度和射频等部分电源箱的接头是否有松动。

4.3 空调系统

安装具备加湿与除湿功能的空调，保证系统环境的稳定，严格做好设备间的环境控制，保持室温在18～21 ℃，湿度为55%～60%，防止线路板元件受到室内温湿度的影响而损坏。定时清洁空调过滤网，保证空调工作效率。

4.4 操作间维护

操作人员应当接受系统的操作培训，对系统的硬件、软件和工作原理进行全面了解，严格按步骤执行开关机操作，开机时注意是否有错误信息提示，做好相关记录。每天进行常规扫描水模、梯度系统线性测试、射频保护测试等，将测试所得的技术参数详细记录。及时对过滤处理的图像进行删除，拷贝原始图像，防止磁盘因无空间记录而停止扫描工作。

5 结语

磁共振成像系统是精密的大型医疗设备，要求严格进行定期检查和护养，每日的运行记录工作应当落实，以保证设备的稳定运行，延长使用寿命。