东芝Aquilion one CT维修案例分析与解决

暨南大学附属第一医院 设备科，广东 广州 510630

引言

CT是用X射线束对人体部位进行扫描，由探测器接收透过人体部位的X射线，转变为可见光后，由光电转变为电信号，再经过模拟/数字转换器转为数字，输入计算机处理，计算机将这些数字信息重建为图像信息。CT成像技术在多个领域的探索已经取得了较多成果[1-5]，其具有较高的诊断价值，可用于各种疾病的临床检查、用于肿瘤病变的分期、作为临床制定治疗及手术方案依据。CT在医院医学影像中起着举足轻重的作用[6]，其具有空间分辨力高、噪声低、图像清晰等诸多优点，大大提高了临床医生的工作效率[7]。我院于2012年购置了一台东芝公司生产的Aquilion one CT，由于其在临床使用频率的增加，设备的故障率也越来越高。临床工程师在维护该类设备时，应熟悉设备的基本原理和操作，并掌握实用有效的维修方法，当设备发生故障时才能迅速排除[8-9]。本文对Aquilion one CT的三例故障进行分析和维修，总结出符合医院设备故障排查的思路及处理方法，以供同行参考。

1 Aquilion one CT的基本介绍

Aquilion one CT是由东芝公司生产的一款质量稳定、成像清晰的高端CT机，其主要结构包括两大部分：X线体层扫描装置和计算机系统。前者主要由产生X线的球管和接收检测X线的探测器组成[10]；后者主要包括数据采集系统、中央处理系统、操作台等[11]。该设备工作原理为：球管产生的X线对人体一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的X线转变为可见光，由光电转换为电信号，再将信号转为数字，输入计算机进行图像重建，通过图像重建后得到临床需要的CT图像。

我院于2012年开始使用Aquilion one CT，现选其中三例有代表性的故障进行分析，并将一些相关的排除故障过程及维修方法进行总结。

2 Aquilion one CT故障三例

2.1 故障一

2.1.1 故障现象

曝光旋转时，机架噪声大，无报错，主功能正常，噪声部位如图1所示。

图1 机架噪声部位图

2.1.2 故障分析

由于设备无报错，主功能正常，所以分析该故障应为机械问题引起，原因有：① 球管旋转阳极异常或散热风扇有异响；② 机架固定部分与旋转部分有接触摩擦；③ 机架内部可能有脱落的螺丝、零件或杂物；④ 机架滑环与碳刷接触不良；⑤ 机架轴承缺少润滑油或机架轴承损坏。

2.1.3 故障排除过程

首先进行设备曝光测试，曝光旋转时，机架内有明显噪声，与设备操作技师描述情况一致。设备停止曝光后，进入机房打开机架前盖，确认球管旋转阳极声音正常及各个散热风扇无异响。手动旋转机架，并未发现固定部分与旋转部分有接触摩擦。用GTS控制旋转，噪声依旧。详细观察机架内部，未发现有脱落的螺丝、零件或杂物；拆除机架所有外壳，用GTS控制旋转，噪声依旧。机架断电，拆除brush1rush2，手动旋转机架观察滑环，并未出现明显打火及凹凸不平的痕迹，清洁滑环及碳刷，去除碳刷边缘的毛糙部分，重新安装碳刷，通电测试，噪声依旧。拆除brush1rush2，使碳刷与滑环分离，固定部分供电，用GTS控制，试旋转，噪声依旧。手动旋转机架，观察Surcom单元，未发现摩擦及划痕。机架倾斜不同角度，GTS控制旋转，噪声依旧。通过故障排除法，已经确认碳刷及滑环正常，机架内也无异物脱落，从而判定为机架轴承问题引起的噪声。

机架轴承引起噪声，原因可能为机架轴承（图1）缺少润滑油或机架轴承损坏。处理方法：先用蓝色美孚宝力达EM润滑油配合高压加油枪对机架轴承添加润滑油后测试，如机架噪声消除，即为机架轴承缺少润滑油；如机架噪声依旧，即为机架轴承损坏，需更换机架轴承。

该次故障为机架轴承缺少润滑油，对机架轴承添加润滑油后噪声消除，故障排除。

2.2 故障二

2.2.1 故障现象

设备能正常扫描，但进行冠脉重建时，会提示“Error in system software. Manualy delete Reconstruction queue.”，重启扫描几个病人后，故障再次出现。

2.2.2 故障分析

根据冠脉重建时出现的报错，分析故障应由重建柜内相关功能板件损坏引起。因为报错提示是“系统软件故障，请手动删除重建队列”，该提示指向系统软件及硬件。故障原因有：① 软件出错：如操作系统Windows、应用软件application；② 硬件出错：包括服务器server pc、原始数据存储RDD、重建电路板QFPGA等。

2.2.3 故障排除过程

（1）首先打开重建柜外壳，观察发现slot 3的QFPGA上有红灯指示，见图2。

图2 QFPGA板红灯指示

（2）再运行窗口，输入sh-L，命令窗口输入x:GetBirInfo，获取summary log，查看发现故障指示如图3所示。

图3 获取summary log

（3）故障状态下进行hwtest.exe测试，测试结果显示报错。

（4）故障状态下进行hwdiag测试，测试失败。

以上操作完成后，结束第一次hwdiag测试后输入halt-r重启主台，再进行hwtest、hwdiag测试，结果均正常。因冠脉扫描重建图像和普通平扫重建图像的区别是使用的硬件有所不同，冠脉扫描使用了server pc+QFPGA，普通扫描可能只用到server pc。而设备故障表现为：除了进行冠脉扫描，其他扫描（如普通头颅平扫）时重建不报错，且重启主台，进行hwtest、hwdiag测试，结果均正常。从而确认故障与软件无关，故障由硬件出错引起。硬件出错包括服务器server pc、原始数据存储RDD、重建电路板QFPGA，因普通扫描只用到server pc及数据存储RDD，且普通扫描时重建不报错，从而确定server pc与数据存储RDD是正常的。通过故障排除法，可以确认问题应由QFPGA板损坏引起，且由QFPGA板红灯指示（图2）得到进一步的印证。

故障处理： 拔出QFPGA板并用电子清洁剂清洁接触点，再开机测试，但冠脉重建时故障再次出现。最终确认该故障是由QFPGA板件损坏引起，更换QFPGA板件后，故障排除。

2.3 故障三

2.3.1 故障现象

设备曝光失败，报故障“Over mA”，高压故障。扫描或者预热过程中出现“Over mA”故障提示，曝光停止，点击故障提示中的XC Reset，故障无法消除。

2.3.2 故障分析

根据Over mA（毫安过载）的代码分析，指的是在球管加载高压及灯丝电流时出现异常，反馈电路测量到的毫安（mA）反馈值远超于设定值。其原因可能是：① 灯丝加载模块，如XC PWB / SCB PWB（包含控制及设定高压值、灯丝值等功能），高压发生器，高压电缆等，出现异常导致过载故障；② 可能是球管老化、灯丝熔断、真空管断裂、旋阳轴承磨损等原因引起。

2.3.3 故障排除过程

首先检查两根连接逆变器和高压发生器的高压线缆，因这是产生高压的第一步，把200 VAC逆变成 9 kVDC直流，这两根是连接逆变器和高压发生器的高压线缆，它们之间的电压值在9 kVDC。若高压线缆老化会导致放电打火，通过观察和检查，确认高压线缆正常。再次检查高压电缆的接头和球管高压接头插槽情况，确认情况均正常。最后获取 XC log记录故障信息，见图4。可以看到5月13日设备出现相同的连续报错，与报错时间吻合，可以从log里看出，故障出现与曝光条件“kV、mA焦点（大焦、小焦）”无关，即都可能出现故障。

图4 获取 XC log

查看报错时的波形（图5），与球管曝光加载时正常的波形（图6）进行对比，检查曝光Signal显示加载时的波形图波形凌乱（图5）。另外在获取这个波形时所设的曝光条件是120 kV、80 mA，从图中的刻度里可以看出，mA值已经冲出600 mA，远超于设定值。

图5 球管曝光加载时的波形图（波形凌乱，不正常）

图6 球管曝光加载时正常的波形图

通过以上的检修方法，排除了其他相关联的硬件问题，且根据维修手册流程、分析Xclog和测试曝光波形图，取曝光条件是120 kV、80 mA，mA值已经冲出600 mA，远超过设定值，从而确认该故障为球管损坏引起。

故障处理：因确认故障为球管损坏引起，从而直接更换同型号球管，进行参数调试校准后，该故障排除。

3 讨论与总结

目前其他医院对于CT的维护管理，有的医院采用厂家的全保方式，有的医院采用自修方式[12-13]。我院目前对CT的管理是这两种方式的结合。这种方式的优势为：既能快速解决CT的故障，又能提高医院工程师的技能，有利于提高医院的医疗设备管理水平。本文对东芝Aquilion one CT的三例故障进行分析和维修，总结出医院设备故障排查的基本方法：医院工程师应熟悉设备的基本原理和操作，当设备发生故障时工程师能在维修过程中，采用逐步排除法、仔细观察法、故障分析法和维修流程排查法[14-16]，能理论结合实践，将多种维修方法灵活结合应用解决工作中的具体问题。