西门子SOMATOM Spirit CT 故障分析与维修

仲建生，夏云成

德国西门子SOMATOM Spirit CT 是一款双层螺旋CT，最薄扫描层面为1.0 mm，最快1 周扫描速度为0.8 s。 胸部扫描等绝大多数日常检查，都可以在一次屏气内轻松完成[1]。 该CT 机既保证了优良的图像质量，又减少了病人吸收射线的剂量，同时提高了扫描速度，减少了运动伪影。 该机因软件界面为全中文操作且机器性价比较高，目前在部分地区如乡镇卫生院的保有量较大。 随着使用年限的增长，也逐渐出现了一些故障，现将部分故障的分析、维修过程叙述如下。

1 故障一

1.1 故障现象

机架按键背景灯熄灭，提示机架断电，检查床无法移动。

1.2 故障分析

根据上述现象分析故障部位在机架电源控制部分的可能性较大，故需要检查相关控制电路[2]。

1.3 故障维修

联系Siemens 获取密码后进入Local Service 模式，查看系统有如下报错信息：“（1）CT_MAS_23：Mains Power not ok（E 00 00 17 07 44 00 09）；（2）CT_MSM_42：stop by control system（ZD）；（3）CT_STC_78：Masme error：cannot move table.Action not possiblein current state.”报错1 提示主电源故障，报错2、3 为报错1 所带出，无意义。打开机架右侧控制部分外壳，检查各继电器、接触器及开关电源的状态，指示灯均正常。因该故障为偶发，所以大部分情况下机器状态正常，故只能试扫水模并用手机对着机架电源控制部分录像，扫描时故障恰巧出现。回放手机录像发现机架断电报错时电源管理单元时间继电器K4 的工作指示灯 （绿色）熄灭后又亮起。 分析电源控制部分框图（图1）可知，继电器K1、K5 正常工作需要K4 吸合。K5 将隔离变压器T2 输出的三相交流电源送至D449 整流成直流325 V 后，通过W304、滑环送至旋转电源分配单元（power distribution rotating，PDR），从而给旋转部分各单元供电。 K1 常开触点将直流24 V 经电路处理，变换成Mains_error 信号经W350 送至D301 MAS 控制器。 该故障应是K4 继电器长时间工作后触点打火，偶发常开触点工作时断开，K1、K5 继电器线圈掉电，K5 断开导致机架旋转部分掉电，K1 脱开导致MAS 接收到Mains_error 信号进而系统报错Mains Power not ok。 最终更换相同型号时间继电器后机器修复。

图1 西门子SOMATOM Spirit CT 电源控制部分原理图Fig.1 Schematic diagram of Siemens SOMATOM Spirit power CT control section

2 故障二

2.1 故障现象

无法连接医院内部网络。

2.2 故障分析

根据上述现象分析故障应与网络相关，需检查网线及控制计算机网卡。

2.3 故障维修

与正常使用的后处理工作站交换网线后主计算机仍无法连接到内网， 故可以排除网线及交换机故障，故障范围缩小至控制计算机影像控制系统（image control system，ICS）本身。 使用医院内网计算机Ping，该 机 互 联 网 协 议 （internet protocol，IP） 地 址40.50.192.105 不通，确认网卡故障。 联系Siemens 得知，只能整体更换该主机且价格较昂贵，故尝试单独更换网卡[3]。 购买相同型号的网卡，开机后使用Siemens 提供的服务密码进入Local Service 模式，在configuration --System Options -Local Host -TCP/IP LAN，右侧Adapter 下仅有一个与重建计算机相连的Realtek 网卡IP 地址，没有连接影像归档和通信系统（picture archiving and communication system，PACS）所用的Broadcom 网卡相关信息（图2）。 退出服务模式后按住Shift 键点击重启应用软件以注销当前用户，再输入用户名administrator 及对应的密码进入Win dows XP 系 统[4，5]，系 统 识 别 到 网 卡 型 号 为Broadcom NetlinkTMGigabit Ethernet， 查看该网卡的网络连接属性发现没有IP 地址等信息， 在XP 的设备管理器内删除该网卡后关机，安装新网卡，再开机进入XP 桌面配置IP 地址等网络参数后重启计算机进入Syngo软件， 在上述Adapter 下拉列表里选择Broadcom 网卡， 在下面的设置框内输入该网卡的IP 地址等相关参数并保存，再次重启后机器正常，可以发送检查图像至PACS 及打印胶片等。需要注意的是第一次使用Administrator 账户登陆Windows XP 系统查看原网卡的信息后一定要在设备管理器内删除该网卡，否则更换新网卡配置IP 地址时系统会提示IP 地址冲突，已经被分配给另外的网卡，需要再次装回原网卡并删除。

图2 本地服务模式下内网网卡参数配置界面Fig.2 Image of configuration interface of network card parameters in local service mode

3 故障三

3.1 故障现象

进入Syngo 软件后无法扫描，也不能做开机检查和空气校正。

3.2 故障分析

该故障是在意外停电导致不间断电源（uninter ruptible power supply，UPS）烧毁后发生的，故判断应是CT 软件故障，需要重新安装系统软件[6]。

3.3 故障维修

首先更换相同型号的施耐德2 kVA UPS， 并接上RS232 通信线缆开机后， 启动Syngo 软件时，仍然报错“不能初始化，重新启动系统”，“状态栏不可用， 机架已准备好扫描”。 进入扫描软件做后开机检查（Check up）失败，新建检查后无法开始扫描，添加扫描协议处为空白， 进入本地服务模式做空气校正和球管灯丝校准均提示 “cannot initialize service task”，确认为CT 软件故障。 首先恢复CT-Settings 备份下除了球管备份之外的所有数据， 再恢复SW-Set tings02 备份的所有数据， 重启计算机后故障现象依然，只能重新安装系统及软件。 重新安装之前需要备份参数并找到Local Service-configuration-System Options-DICOM-Network Nodes， 将右边所有需要使用的医学数字成像与通信 （digital imaging and communications in medicine，DICOM）节点参数拍照，以便系统安装完成后恢复数据出现网络相关设置丢失时可以手动输入。安装时首先放入引导光盘（Bare CD），光盘启动后选择Restore system，提示“C 盘数据将被清除，是否确认”，点击Yes，根据提示依次放入2 张系统镜像文件光盘，重启后自动安装。 当提示“Keep Partitions”时，选择NO 以便恢复D、E……分区。 出现提示新硬件需要重启时不能重启，等待系统自动重启（如果点击Yes 手动重启后会开机进不了Syngo 软件， 停留在Windows 桌面。 此时可以打开C:Comp-ClonCTChkPart.bat 批处理文件继续安装进程）。当提示传输控制协议 （transmission control protocol，TCP）/IP 地址需要配置时点击OK， 配置内网IP 地址后继续安装，等出现输入密码对话框时输入Siemens 提供的本地服务模式密码，再导入安装前备份的数据。 恢复备份的参数时按如下步骤： ①先选择SW-Settings02 所有备份除了User Settings，点击Go，完成后再 选 择 ServiceLocal HostUsers and ServiceDatabaseDB Offset，点击Go，恢复完成后点击右上角HOME 重启； ②重启后恢复SW-Settings02，User Settings，ServiceLocal HostUsers，Go 执 行； ③CT-Settings，选择除了IRS 外所有的选项，Go 执行；④选择SecuritySettings，Go 执行； 恢复完成后点击HOME 重启；⑤CT-Settings 选择IRS，Go 执行，完成后HOME重启[7]。全部恢复完成后可以进入Syngo 软件，但无法使用Worklist 服务，原因是导入数据时系统没有导入Worklist 服务器的参数， 在服务模式下添加一个Worklist 服务器并设置相关参数后正常，另扫描水模后无法发送至PACS 服务器，原因也是恢复备份的参数时PACS 服务器设置恢复不完整，在PACS 服务器设置的第二页添加新的存储服务器并设置相关参数（图3）后机器正常。

图3 服务模式下PACS 存储服务器参数配置界面Fig.3 Image of PACS storage server parameter configuration interface in service mode

4 故障四

4.1 故障现象

扫描的图像亮暗相间且有伪影。

4.2 故障分析

该故障部位应在X 射线链路或者图像采集、处理部分。

4.3 故障维修

输入厂方提供的密码进入本地服务模式，点击右上角Event Log，出现查看系统日志的界面，勾选左侧Severity 下的Error 和Warning 选项后看到系统有CT_COC_66 的报错，提示Control warning COC（E a0 02 42 02 c8 00 09）The module COC of the MAR recognizes a malfunction of the tube collimator during the previous collimator movement.Possible cause: MAR D501；tube collimator assembly；W555。 报错指向MAR D501控制板、准直器、W555 线缆。 在服务模式主界面点击Tune Up-Expert Mode-Z Adjust，点击Go，球管（温度）会先预热至1 000 K，然后开始进行准直器校准，第一次成功，后面重复几次均失败，误差分别是-37 μm、-22 μm、-66 μm。确认为准直器故障，分析可能是准直器内2 个线性轴承中某个轴承的钢珠脱落或者两侧轨道上有脏污导致准直器走位不精确，扫描时一边开口大，探测器模块接收到的X 射线剂量高，图像发黑；另一边开口偏小，探测器模块接收到的X 射线剂量低，图像发白。打开机架前盖找到准直器，清洁两侧轨道并用润滑油润滑轨道及线性轴承后试机，图像正常，伪影也消失。 见图4、5。

图4 相同窗宽窗位条件下图像明暗不一Fig.4 Bright and dark contrast images under the same window width and window level

5 讨论

西门子SOMATOM Spirit CT 由高压系统、数据采集与传输系统、图像重建与处理系统、检查床等主要部件构成[3，8]（图6）。 其结构复杂，长时间运行后，会出现机械、软件等故障。 故了解SOMATOM Spirit CT 构成，为保养、维修提供帮助。

图6 SOMATOM Spirit CT 结构框图Fig.6 Structure diagram of SOMATOM Spirit CT

图5 球管准直器实物图Fig.5 Actual image of tube collimator

CT 作为电子技术与计算机相结合的大型影像设备，不仅有复杂的硬件电路，也有许多具备不同功能的软件模块[9，10]。每一个部件都存在着一定的故障率，对于工程技术人员来说在设备发生故障后应及时进行分析，尽快地找出故障点并加以排除。 在做好故障维修的同时也要注意做好预防性维护保养工作和机器的图像质量控制，这样才能降低机器故障率并保证检查结果的准确性[11，12]。 CT 等大型影像设备组成复杂，部件繁多，需要熟悉CT 设备的软、硬件结构和工作流程，这就需要维修人员平时注重理论知识的学习和维修技能的提升，要善于利用设备厂家所提供的维修模式下各种工具软件来分析故障[13，14]，在处理一些偶发故障时可以利用手机录像功能来帮助查找故障部位。同时日常做好各种预防性维护工作并保证机房环境整洁、温湿度适宜，从而保证设备的稳定运行，降低故障率，缩短停机时间。