张 骥,杜桂民
(齐河县人民医院医学装备科,山东齐河 251100)
磁共振成像以其多方位、多层面、多角度、多参数生物组织成像和无辐射损伤等优越性而备受临床青睐,成为当前众所瞩目的医学成像方法,是利用射频电磁波对置于磁场中含有自旋不为零的原子核的物质进行激发,从而发生核磁共振,通过感应线圈采集磁共振信号,按照一定的数学方法进行处理的成像方法[1]。磁共振系统主要由主磁体、梯度系统、射频系统、计算机系统和其他辅助设备组成[2-3]。
我院现有的1台GE公司生产的1.5TBrivoMR355磁共振购置于2012年8月,年均检查患者近万例,扫描次数达30 000余次,设备临床利用率较高,设备故障也越来越多。本文介绍了我院的1.5T GE Brivo MR355磁共振近1 a来出现的3例故障的分析和排除过程,总结出符合该设备的故障排除方法,供同行参考。
1.1.1 故障现象
设备未关机的情况下,次日早上磁体显示未通电,床板无反应,主机没有报错信息,进行TPS Reset操作后提示“Reset is failed”(重置失败),重启设备和主机后方可正常工作,这种情况出现了3次。最后一次为设备使用过程中突然出现磁体显示未通电,无法为患者进行检查,进行TPS Reset操作后依旧提示“Reset is failed”,重启设备和主机后,仍然无法正常工作。
1.1.2 故障原因分析
每次故障现象相同,且前3次均可通过TPS Reset操作并重启设备、主机后恢复正常工作。第4次故障时进行TPS Reset操作后提示“Reset is failed”,调取ERROR LOG中的信息,可以看到报错信息为“A reset was not detected when requested to the SRI”[对SRI模块(扫描间接口模块)重置未成功](如图1所示),故障主要指向SRI模块。根据设备结构原理,SRI模块由LED POWER BOX模块(系统总电源模块)供电和控制,查看维修手册及电源模块供电示意图(如图2所示),可知电源模块2通过线缆给LED POWER BOX模块供电,因此分析该磁体未通电、床板无反应的故障可能出自SRI模块、LED POWER BOX模块、电源模块;同时根据设备设计原理,磁体部分及床板未通电也可能是运行了急停模式的结果。
图1 报错信息
图2 电源模块供电示意图
1.1.3 故障排除过程
磁体未通电、床板无反应时,设备控制计算机保持开机状态,观察到设备定位指示屏为未通电的状态。根据报错信息,首先打开设备两侧盖,观察到射频接收模块指示灯保持常亮,打开控制柜前侧两门后,仔细观察左侧的Diver module lite3、GP3、EXCITE/REF CLOCK、射频放大器、梯度模块指示灯均工作正常,由此排除进入急停模式的可能,判断故障可能出在右侧的电源模块上。然后观察磁体底部的SRI模块,发现指示灯均未有指示,由此排除射频电源故障的可能,故障应来自SRI模块、LED POWER BOX模块、电源模块。再根据设备结构原理图,检查给SRI模块供电的LED POWER BOX模块,打开设备后方LED POWER BOX模块外壳后,发现LED POWER BOX模块上的PAC、SRI电压指示灯也未亮。最后检查给LED POWER BOX模块供电的电源模块(图2中的电源2)。根据LED POWER BOX模块供电的电源结构示意图,结合维修手册中电源模块的输入输出电压值得知输入应为120 V的交流电压,输出应为5、±15、24 V的直流电压,但用万用表测得电源模块输入端电压为119.5 V,输出端均无电压,由此判断磁体未通电的原因应该出在LED POWER BOX模块上。用万用表测得控制床板上下和前后移动的PHPS模块(床板移动电源模块)有输入电压,分别为4 V和5 V,无输出电压,而输出电压由来自磁体部分的受控信号控制,由此判断床板无反应的故障应为未收到来自磁体的控制信号。综合以上排查过程,故障原因为给LED POWER BOX模块供电的电源模块2损坏。从GE厂家订购全新LED POWER BOX模块,更换后进行开机TPS Reset操作测试,磁体供电正常,床板也可正常移动,设备恢复正常。
1.2.1 故障现象
设备使用过程中突发配电箱内闸刀跳闸停电,机柜、制冷系统、磁体主机、计算机系统全部停电,设备无法运行,待厂家工程师远程查看运行日志确认各系统运行无误后,重新合闸开机。间隔5 d后,再次发生设备使用过程中停电情况,设备无法运行。
1.2.2 故障原因分析
设备停电的主要原因有:(1)设备内部线路存在短路或接触不良等情况;(2)供电线缆短路;(3)配电箱内漏电保护器或继电器故障;(4)设备使用过程中按下急停按钮。
1.2.3 故障排除过程
经观察发现设备整体未通电,指示灯未亮,检查磁体部分、机柜部分、线路等均未发现接触不良或断路情况,同时设备工作期间工作人员也未触碰急停按钮。进入设备间巡检时发现变电箱红色灯亮且机柜、水冷机均已停电无法运行,而空调系统、氦压机工作正常。检查变电箱后发现继电器跳闸,由此判断停电为偶发现象。合闸后设备恢复供电,按下机柜启动按钮,射频系统、梯度系统、主磁体、计算机控制系统等均可正常运行,设备可正常开机运行。设备开机后进入“ERROR LOG”查看停电前和设备启动后的运行报错信息,未发现有关射频功率、短路等与用电相关的报错信息。间隔5 d后,设备运行过程中再次发生停电的情况,停电前设备运行情况与之前停电时设备运行情况相同。打开磁体侧盖、机柜前盖等外壳,认真检查设备线路,并用红外测温仪检查各电路板配件温度,未发现明显过热部分,也未观察到烧焦的接口,在确保安全的情况下,给设备合闸送电,设备重新开机,查看“ERROR LOG”,未发现相关报错信息。经与设备操作人员交流,得知2次停电均在设备扫描头部时发生,且操作人员未触碰到设备操作平台附近的急停开关。通过查看设备说明书,得知设备在扫描头部时射频部分功率最大,用电需求也最大,因此考虑故障原因可能为配电箱内漏电保护器或继电器出现故障。
根据配电箱电路图(如图3所示)和实际线路连接情况(如图4所示),市电经GL-200/3总开关后一路经漏电保护器1QF(TGM1-225M/3300)、交流接触器1KM(CJX8-170-30-22)后给设备机柜供电,设备机柜控制磁体模块、主机控制模块、射频模块等;另一路经漏电保护器2QF(TGM1-100/3300)给空调系统、氦压机供电。设备停电时1QF未跳闸,仅交流接触器1KM发生接触跳闸,同时前门面板上跳闸红灯亮起。送电时听到交流接触器1KM有吸合声音后,设备可启动。使用钳形电流表测得头部扫描时单根380 V线缆电流为18 A左右,未扫描时电流为8 A左右,符合设备说明中的功率设计值。用红外测温仪测量交流接触器1KM表面温度,显示最高温度达到52℃。咨询我院电力保障部门的工程师后,得知该型号的交流接触器在设备最大功率时不应出现温度偏高的情况。考虑到设备配电箱已投入使用近10 a,漏电保护器和交流接触器可能存在接触器内部接触点接触不良导致接触器线圈过热而触发跳闸的情况。经查,该设备偶发停电的故障来源于配电箱内交流接触器1KM过热导致跳闸停电。更换同型号的交流接触器后,设备使用近1个月未再发生突发停电的情况。
图3 配电箱电路图
图4 配电箱实际线路图
1.3.1 故障现象
设备工作站刻录影像光盘时,第一张光盘刻录成功后,后续刻录时一直提示“unable to write disk 1(copy 1)because the media in the drive is not blank”[因为驱动器中的媒体不是空的,无法写入磁盘1],如图5所示,点击提示中的“OK”后再次尝试进行刻录,报错依旧存在。
图5 光盘刻录报错信息界面
1.3.2 故障原因分析
设备工作站可以对设备扫描的图像进行处理,医务人员根据图像给出诊断意见,处理后的图像可以在工作站内进行刻录保存。因为刻录机未与设备控制部分连接,所以本次故障应来源于独立工作的刻录机。经与操作人员交流,得知该刻录机已投入使用2 a多,平均每月刻录光盘30张,结合刻录机的使用寿命,该故障应为刻录机芯片老化、激光功率下降导致无法继续使用。
1.3.3 故障排除过程
刻录机分为蓝光刻录机、DVD刻录机、CD刻录机3种。蓝光刻录机光盘记录的最大容量可达几十GiB,远远超过DVD容量几倍甚至几十倍,满足使用者对视频的高质量要求;DVD刻录机的功能向下兼容,可以刻写CD光盘和DVD光盘,目前光盘的最大容量可以达到8.5 GiB,但一般的光盘只有4.5 GiB;CD刻录机刻录的光盘最大容量为700 MiB,通常情况下CD刻录机带有DVD光驱,称为COMB,这种COMB既可以刻写CD,也可以读取DVD光盘,但无法对DVD光盘进行刻录。通常情况下患者的MR影像资料最大250 MiB,要求不高,为适应计算机的运行要求并结合科室工作实际,更换和原刻录机同型号的DVD刻录机,然后再次进行光盘刻录时,刻录工作正常。
目前,我院仅有1台1.5T GE Brivo MR355磁共振,设备运行过程中的维护保养采用的是自修和购买厂家全保结合的方式。临床工程师作为该大型设备的管理人员,应熟悉设备的基本原理、结构组成和操作方法,当设备发生故障时首先查看报错信息,再分别结合维修手册、运行原理及故障现象,仔细分析可能引起故障的原因[4],理清前因后果,将理论结合实践、多种解决方法灵活运用,快速解决设备使用过程中的具体问题[5-6]。磁共振系统复杂、精密,临床工程师对其定期做好预防性维护保养工作,可降低设备故障率、缩短维修时间,同时也可降低医院维保费用和保障医疗服务正常开展[7-8]。