GE LightSpeed RT 大孔径CT 模拟机的故障分析及处理

俞其凯

中国科学院大学附属肿瘤医院·浙江省肿瘤医院医学工程部 （浙江杭州 310022）

近年来，随着计算机技术和医学影像技术的快速发展，调强放射治疗（intensity modulated radiotherapy，IMRT）与三 维 适 形 放 射 治 疗（3-dimentional conformal radiotherapy，3D-CRT）逐渐成为肿瘤放射治疗的主流方式[1]。放射治疗过程中，为了更准确地勾画肿瘤靶区形状和周围正常组织、器官轮廓，临床对于模拟定位的精确性有了更高的要求[2]。相较于传统X 线模拟机，CT 模拟机定位能够更为精准地勾画肿瘤边界和周围正常组织、器官，在不增加正常组织、器官照射剂量的同时，提高肿瘤靶区有效放射剂量[3]。我院拥有2台模拟CT，为放射治疗的实施提供有效支持，其中，2004年购入的GE LightSpeed RT 大孔径CT 模拟机由于使用年限久远，近年来故障率升高，现对近段时间产生的3例故障进行分析，并总结经验，以供同行参考。

1 故障一

1.1 故障现象

设备无法正常启动进入GE 操作程序，以及无法进入底系统，启动进程停留在计算机基本输入输出系统（basic input output system，BIOS）界面，此界面的硬盘列表识别不出硬盘sda 和sdb 或者少识别了其中1块硬盘。

1.2 故障分析及处理

GE LightSpeed RT 大孔径CT 模拟机的主机柜构成如图1，从上至下分别为图像重建单元（image generator，IG）、数据采集重建控制系统（data acquisition and reconstruction controller，DARC）、扫描数据磁盘阵列（scan data disk array，SDDA）、主机计算机。

图1 GE LightSpeed RT 大孔径CT 模拟机的主机柜示意图

目前，故障导致设备无法进入Linux（1套开源计算机操作系统）与控制操作台（operator console，OC），因此需要更换最下方主机计算机的硬盘，以及重装系统和OC，安装 前 需 准 备07MW11.10 Applications Software and Operating System（软件与操作系统安装盘，内含GEMS Linux 6.29操作系统盘、07MW11.10软件盘、DARC 软件盘、CT 软件盘）、Service Pack 3.0软件的补丁盘、System Sate（系统状态备份）双面盘、RT option（RT 主机配置备份）双面盘共5张光盘和2张双面盘，以及主机计算机的电子集成驱动器（integrated drive electronics，IDE）光驱和能够读取双面光盘的外置磁光盘驱动器（magneto optical drive，MOD）光驱。具体故障处理方法为：（1）拆出主机，更换2块硬盘，硬盘类型为小型计算机系统接口（small computer system interface，SCSI）硬盘，转速一般要求在15 K 以上，大小为73 GB，更换完新硬盘即可进行系统和软件重装工作；（2）开启主机计算机，按F2进入BIOS 设置界面，选择Advanced-BOOT 选项，查看第一启动项是否为CD-ROM，若不是，则将CD-ROM 改为第一启动项，接着按Esc 保存设置退出BIOS，将GEMS Linux 6.2.9光盘插入主机光驱，重启主机进入安装界面，根据提示输入GEHC2，回车，开始安装Linux 系统；（3）待Linux 系统安装完成后，取出光盘重启计算机，进入Linux 系统，将07MW11.10软件盘插入主机光驱，打开桌面命令提示符，输入账户名和密码，进入该账户，输入install，期间在弹出的窗口中输入mount/meida/cdrom，/media/cdrom/autorun 开 始 安 装CT软件，安装完成后会弹出1个对话框，此时打开MOD 光驱，插入System Sate 双面盘，选择yes，然后等待其导入备份，接着将CT 软件光盘插入主机光驱，然后依照提示安装完CT 软件，取出光盘；（4）安装DARC 软件，首先将DARC 外接显示器和键盘，按键盘任意键可以看到屏幕有显示，进入账户后输入reboot 重启DARC，重启过程中按F2进入主板BIOS 界面，设置启动项CD-ROM 为第一启动项，保存并退出，重启后，将DARC 安装盘插入主机光驱，进入账户后输入cd/usr/g/scripts 回车，接着输入./load_darc_subsystem 安装完整的DARC 软件，安装完成后，在主机上命令提示符中输入rsh darc，测试是否执行成功，若成功，则会显示{ctuser@darc}，即远程登录darc，之后重启主机登录账户，输入setdata，修改DARC 时间至正常时间，最后重启DARC 并进入BIOS 将启动顺序修改回来，再次重启主机；（5）将System State 双面盘插入MOD 光驱，在选项卡Service-Utilities-System State 中，选择all，然后点击restore 将备份还原，之后重启；（6）将RT Option 双面盘插入MOD 光驱，在选项卡Service-Configruation-Install Option 中，点击Install-Permanent-Media，列表中每一次选择1项使用install 安装，直至所有的安装完成，点击quit 退出，然后重启主机；（7）在重启计算机进入OC 前，点击Cancel 取消OC 的启动，直接打开Unix Shell 命令提示符，进入账户，输入命令reconfig，在弹出的对话框中点击config，再点击accept-yes，之后重启，开机后，在弹出的对话框中点击OK，然后打开Unix Shell 输入st 开启软件，在选项卡Service-Utilities 中找到Flash Download 选项，点击打开选择Update，完成后再次重启，接着进行球管预热和快速校正，设备即可正常使用。

2 故障二

2.1 故障现象

设备无法启动扫描序列，打开Error Log 可以看到报错“Unable to create directory on scan data disks. Requested scan can not be allocated（无法在扫描磁盘上创建目录，无法分配所要请求的扫描任务）”。

2.2 故障分析及处理

设备无法启动扫描序列可能是由于软件和硬件多方面的因素导致的，首先可以从软件层面进行分析及处理，在GE 控制柜中，DARC 的主要功能是通过原始数据采集卡（DAS interface processor，DIP）对扫描机架传输的原始扫描数据进行转换，并将转换后的数据存储到SDDA 中，当主机产生1个重建图像序列请求时，则DARC 将该请求传给IG 以产生图像，此时需要从原始数据盘中提取数据传输到IG 模块进行图像重建，最后将重建完成的断层图像数据传送给主机显示[4]，由此可见，设备无法启动扫描序列一般与DARC 或者SDDA 有关。具体故障处理方法为：（1）首先考虑是由于图像数据损坏导致的数据库崩溃，尝试重置图像数据库，进入选项卡Service-Utilities，点击Application Shutdown，关闭OC 系统，接着打开Unix Shell 提示符，进入账户，接着输入cd-/usr/g/scripts 打开脚本，再输入./resetImageDB_Linux 运行脚本，重置图像数据库，最后输入yes 回车后选择yes，重启设备，启动后，发现设备依然不能启动扫描序列；（2）尝试清理扫描队列，在关闭OC之后，进入账户，在Unix Shell 中分别输入RECON_STOP，cleanq，Y 回车，然后输入rsh darc 远程登录DARC 主机，输入命令cd.usr/g/bin 回车，再输入./cleanq 回车，Y 回车，输入exit 退出DARC，重启后，故障依旧；（3）在关闭OC 之后，在命令提示符中输入rsh darc，登录上darc 之后输入sudo greraid-c，可以看到如图2所示的SDDA 硬盘状况，由图可知，sda 硬盘检测失败，需要更换SDDA 中的sda 硬盘，于是拆开SDDA 主机，其中带有硬盘跳线的即为sdb，不带跳线的为sda，更换硬盘时最好将2块硬盘同时更换，硬盘型号为SCSI，转速15 K，容量73 GB，更换完硬盘并连接完线束后，再次启动设备，取消掉OC 的启动，在命令提示符中输入sudo gre-raid-c 后，可以看到如图3所示的SDDA 硬盘状况，输入yes 回车运行之后，会自动开始检测硬盘状况并且组成raid，成功之后，exit 退出DARC，再输入st 启动OC，此时测试，发现设备已可以成功启动扫描序列，由此可见，本次故障是由于SDDA 的阵列硬盘损坏导致的。

图2 SDDA 硬盘状况——提示sda 硬盘的scsi 检测报错

图3 SDDA 硬盘状况——提示确定需要重建一个新的磁盘阵列吗（是/否）？ 是

3 故障三

3.1 故障现象

设置轴扫曝光之后设备直接报错“Hardware error stopped scanning（CT轴扫无法曝光）”，打开Error log看到报错“（60-0402）mA scale error. mA has been measure to be either too low or to high with respect to mA demand 20 ms after the beginning of the exposure（灯丝反馈在曝光开始的20 ms内检测到的毫安数值与预定值偏差过大）”。

3.2 故障分析及处理

GE LightSpeed RT大孔径CT模拟机的高压包括JEDI、Tube（球管）、HV cable（高压电缆）和Auxiliary Assembly（高压附属）几部分。其中，JEDI是一种紧凑型高频X线发生器，被广泛用于X线设备中，包括普通X线机、胃肠机和各种型号的CT设备[5]，其功能结构如图4，由图可知，JEDI的核心组成为：高压发生链，包括PPC kV control（kV控制板）、High Voltage Inverter（高压逆变器）和High Voltage Tank（高压油箱）；阳极旋转功能；球管灯丝加热功能；控制总线与各功能的通信；AC/DC转换并为每个功能分配DC电压；kV控制板携带CPU，负责运行应用程序。

图4 JEDI 发生器的功能结构图

根据维修由易到难、从软件到硬件的原则，可以检查排除的顺序分别为：（1）校正灯丝电流；（2）检查PPC kV control；（3）检查逆变器；（4）检查高压油箱；（5）检查灯丝加热相关；（6）检查球管。具体故障处理方法为：（1）由图4可知，JEDI 由AC 120 V 供电，因此可以考虑断开AC 120 V 来重启JEDI 测试能否解决问题，即打开机架侧边机壳，找到Service 控制板，关闭AC 120 V 再重启，设置轴扫程序之后不能曝光，故障依旧；（2）考虑进行灯丝校正，首先打开 选 项 卡Service-Diagnostics-Generator Tool JEDI，在 弹 出的界面中选择Tube install 下的Reset TnT Data，先清除TnT（Generator Usage Tracking and Trending，发生器使用情况追忆与分析）数据（包括之前的灯丝校正数据），重置成功后，回到上一个界面点击Filament Cal，进入后全选Ductility Warm Up、Large Filament Cal、Small Filament Cal 3项，点击Scan 进行灯丝校正，在进行4次灯丝校正后成功通过，之后回到检查界面测试轴扫未报错可成功曝光并出图像，故障解决，交由临床继续使用测试，若灯丝校正一直不成功，或成功后测试扫描依然报错，或在使用几天或几周后再次发生同样的故障，则需要在还原Run Time Parameters 之后运行kV mA diagnostic 来检测灯丝反馈功能，测试不通过则需要更换PPC kV control 或更换逆变器，若更换PPC 板后故障依旧，一般考虑球管灯丝出现故障，此时结合球管使用记录中的扫描数是否达到了球管平均寿命，考虑是否更换新球管。

4 小结

CT等大型设备集成度高，结构复杂，往往1个故障是由于软件和硬件多方面的因素造成的，为了准确、快速地判断故障原因并及时解决故障，医学工程师应遵循由易到难、从系统到单元、从软件到硬件的思路，结合设备图纸、手册、文献等信息加以分析，节约时间成本，提高设备利用率。此外，在日常工作中，应做好对设备的保养及维护，如将机房温度设置在（23±2）℃，湿度设置在40%～60%；定期检查空调系统及排水系统；定期清灰除尘，巡查机房，及时纠正使用人员的不合理行为；在行医院电网检修前或接到停电通知后，及时通知技术人员关闭电源，且在恢复供电开机时应注意开机顺序及供电相序等；并制定有效的报修机制，在完成维修后总结经验。