Siemens Definition AS128 CT 维修5 例

仲建生，刘 蕾，闫 瑾，陈奇兵，夏云成

（1.如皋市人民医院医学装备科，江苏如皋 226500；2.如皋博爱医院设备科，江苏如皋 226500）

Abstract The hardware structure of Siemens Definition AS128 CT was introduced.The causes and maintenance ideas for the faults of Siemens Definition AS128 CT were summarized and analyzed such as power failure of the frame after horizontal movement of the examination bed, computer hard disk failure of the image reconstruction system(IRS), disconnection of F1 switch during powering on and graying out of the "Exam" button.References were provided for clinical technicians to treat similar faults.[Chinese Medical Equipment Journal，2023，44（3）：116-120]

Key words Siemens Definition AS128 CT;fault maintenance;troubleshooting

0 引言

随着影像技术的发展，CT 从最初的单排升级到目前的256 排以及双源CT[1]，甚至于最新的双层光谱探测器CT 和光子计数CT。目前，CT 在各类医院的影像科中都是比较重要的设备，其一旦停机影响较大。我院于2013 年安装了1 台Siemens Definition AS128 CT，使用数年来发挥了重要的作用，但随着使用年限的增长、检查人次的增多，该设备的故障率逐渐升高。现将该设备在使用中出现的几例故障总结如下，以便和各位同行进行探讨。

1 Siemens Definition AS128 CT 概述

该设备由机架、扫描床、计算机系统、电源分配柜等部分组成[2]，其中机架由旋转部分的滑环、高压发生器旋转部分、X 射线球管、探测器、静止部分的控制系统及电源分配系统构成[3]。其整体组成与其他品牌的CT 机大致相同，但稍有不同的是该设备高压发生器的整流及逆变部分位于电源分配柜内，升压、整流及滤波电路在机架旋转部分，因此滑环上的电源碳刷传输的是20~70 kHz、2 kV 的高频交流电。CT扫描时，探测器采集到的原始图像数据通过射频传输方式传输至机架固定部分，再通过光纤送至图像重建系统（image reconstruction system，IRS）进行后处理并在图像控制系统（image control system，ICS）上显示。

2 故障实例

2.1 故障一

2.1.1 故障现象

升降扫描床时扫描床和机架均断电。

2.1.2 故障分析与排除

根据维修经验，按照以下步骤进行故障排除：（1）由故障现象判断应是扫描床垂直运动部分故障导致机架断电。故障时机架上方显示的床高度、水平位置等信息时有时无，按扫描床升降、水平移动按键扫描床均无动作，但沿水平方向可以推动床板。由于正常上电后床板处于锁定状态，按床板释放开关，松开水平运动电动机刹车才可以推动床板，所以确认为扫描床控制部分断电。（2）查阅相关资料得知扫描床电路部分由LMAS（床主控板）、UMAS（静态部分主控模块）、垂直电动机及其控制器、床板水平运动电动机及其控制器、扫描床电源及相应的限位开关等组成[4-6]。拆开床底挡板看到垂直电动机控制器只有H3（Power）指示灯亮，H1（error）和H2（ready）指示灯均不亮，判断可能是该控制器故障。（3）拆开扫描床下右前方盖板，按左下方第二个扳手状按键进入扫描床的服务模式（断开床LMAS 与机架UMAS 之间的CAN 通信）后床面水平方向可以锁住，但按上方解锁键以及右边床升降按键时继电器K701、K711 吸合，床无法升降，垂直电动机控制器指示灯未变化。短接LMAS3 的X7 接插件的1、4 脚后扫描床仍无法垂直运动，测量该控制器输出至电动机的X1 接插件U、V、W 3 根导线均无电压，故排除垂直电动机控制器X2 接插件的S711、S713 两个极限位置检测开关故障。（4）从ICS 进入服务（Service）模式查看系统日志有如下报错：①CT_PHS_98:CT_PHS_MCNotOperable（E30 02 62 10 00 01 00）；②LMAS reports:Motor cont-roller not operable。综合上述检查结果，确认为扫描床的垂直电动机控制器U711 故障引发D702（LMAS3）报错，导致机架断电。（5）更换相同型号的垂直电动机控制器，等待系统上电自检时自动写入工作所需的相关参数后设备恢复正常，H3（Power）指示灯常亮，H2（Ready）指示灯闪烁，H1（error）指示灯熄灭。

2.2 故障二

2.2.1 故障现象

扫描途中扫描床动作后机架重启，重启后机架左右两侧床操作按钮背景灯熄灭，无法操作，设备停机。

2.2.2 故障分析与排除

根据故障现象判断为扫描床故障导致机架断电重启。维修步骤如下：（1）从ICS 主机进入服务模式查看系统日志有如下报错：①CT PHS 59 Patient table initialization failed.(E 30 00 3B 25 10 00 00 )；②CT_PHS_186.CT PHS LMAS SW Enable Signal(E 30 02 BA 25 01 00 02)。其中参数“00 02”描述如下：if parameter 3-4 is 0x0002,check switchboard switches X751a/b or safety plate switch S752，报错代码“59”提示扫描床初始化失败，代码“186”提示扫描床的安全回路故障[7]。（2）根据上述报错信息及安全回路电路图检测扫描床左、右及尾端的3 个床面板释放开关，按下后床板被解锁，可以自由移动，检查S731、S753a/b（该设备所配扫描床为国产PHS1B，故实际元器件标号与系统日志不完全一样）回路均通路。插拔床底LMAS3的X7 接插件后报错代码“186”消失，报错代码“65”及“79”出现：①CT PHS 65:CT PHS Common Table error.(E 30 02 41 24 00 00 02)Patient table error。具体参数含义如下：If Parameter 1-2 is 0x2400，0x0002=LMAS recognizes:safety circuit opened-hardware signal not correct。②CT_PHS_79:CT PHS LMAS Safety Circuit Opened.(E 30 02 4F 24 00 00 80)LMAS reports:Safety circuit opened(Emergency 0x2400)。参数“00 80”描述如下：0x0080=system emergency stop 24V not OK。（3）由图1 可知，LMAS3 的X7 接插件1、4 脚串联了3 个床面板释放开关，测量总阻值为9 Ω，另有3 根线接了2个8.2 kΩ 电阻，测量电阻值正常。（4）上电测量电阻两端总电压值为直流20 V，略微偏低，将右侧LMAS3供电的直流24 V 电源输出由24.2 V 调至25.2 V 后无效，但LMAS3 的指示灯均正常，考虑LMAS3 不稳定或者安全回路故障。尝试短接X7 的1、4 脚后设备正常，确认安全回路故障。因3 个释放开关测量正常，故应是X7 接插件至3 个开关之间的线缆因床频繁升降而有隐断[8]，更换相应线缆后设备恢复正常。

图1 PHS1B 扫描床安全回路电路图

2.3 故障三

2.3.1 故障现象

扫描途中机架掉电，主机提示：Hard disk failureraw data have been stored on a redundant RAID array。

2.3.2 故障分析与排除

（1）从ICS 进入服务模式查看日志报错如下：CT_ITX_1006。根据故障现象判断是IRS 的某块硬盘故障，但IRS 内共有7 块硬盘，包含1 块系统盘HDD0和6 块原始数据盘（HDD1~6）组成的RAID0，需要确认具体故障硬盘。（2）从ICS 主机登录服务模式，选择Control→IRS Remote Console，出现IE 浏览器的登录界面后输入用户名REMOTEIRS 及相应的密码后连接至IRS 计算机，在打开的IE 浏览器界面内选择Remote Control→Launch Console 进入IRS 桌面后点击左上角keyboard→Left Windows Key→Press and release，打开Windows 开始菜单。在左下角搜索栏输入compmgmt.msc 后打开Computer Management，点击左侧System Tools→Event Viewer→Windows Logs→System，右边出现IRS 日志，找到硬盘报错的记录后可以看到该日志提示Harddisk5 故障（如图2 所示）。（3）关闭IRS 计算机，取下HDD5 后机器临时恢复使用，最终更换相同型号的1 TiB 硬盘并重建RAID 后恢复正常。（4）更换硬盘的具体步骤：①确认检查图像均已发送至影像归档和通信系统（picture archiving and communication systems，PACS）后清除所有数据库，具体步骤是首先登录服务模式，选择Utilities→Escape To OS→Command→NT Command Interpreter：Parameters，输入explorer 后进入Windows 桌面，进入Windows 资源管理器删除E、K、P 盘IMAGE 文件夹内所有以数字开头的文件夹后再返回服务模式，在service→utilities→Database Tools→DB Remove 选择1.All databases 清除所有数据库后重启。②完成后关闭IRS，装上新硬盘开机，在服务模式下选择Test Tools→IRS→RAID Rebuild，等待RAID 重建。完成整机全部重启后设备恢复使用。以上确认故障硬盘的步骤也可以直接在IRS 计算机上连接键盘、鼠标、显示器来完成。

图2 IRS HDD5 报错界面

2.4 故障四

2.4.1 故障现象

设备关机重启时主电源开关F1 脱开，合上后再次开机，偶尔正常且再次关机后仍无法开机。

2.4.2故障分析与排除

根据故障现象可知故障部位在开机电路F1 控制部分。维修步骤如下：（1）根据F1 开关实物及开机电路图（如图3 所示）可知，导致F1 开关脱开的原因如下：①负载过流，超过F1 左上角设定的电流值（最大100 A）；②漏电流检测线圈T2 检测到3 根相线有漏电流，控制F18 开关动作，使得F1 开关脱开；③T1 变压器温度过高导致Temp 温度开关断开[9-10]，K2 继电器线圈掉电，常闭触点11、12 闭合，K1 继电器线圈得电，K1 常开触点15、18 闭合，导致F1开关脱开。（2）根据上述分析首先关闭配电柜总电源，拆下F1 开关输出端的3 根电源线后开机仍断电，排除了负载过流的可能。断开T2 与F18 开关的连接后上电时F1 仍脱开，排除了L1、L2、L3 相线有漏电流的可能。（3）继续检查T1 变压器温度开关及K1、K2 回路。测量温度开关处于闭合状态，因K1 受控于K2，先检查K2 继电器的状态。观察到开机后K2 的工作指示灯点亮，正常情况下K2 工作后K1线圈不会得电工作。但故障时K1 也已吸合，故拆下K2 继电器并拆开外壳，其线圈两端（A1、A2）接上交流220 V 电源后继电器吸合，但常闭触点11、12未能脱开，使K1 继电器吸合，最终导致F1 开关的保护机构动作。（4）确认为K2 继电器故障，更换型号为Siemens 3RS1800-2BP00 的继电器后设备恢复正常。

图3 电源分配部分（PDC）框图（包含开机电路）

2.5 故障五

2.5.1 故障现象

在Worklist（工作列表）中点击某一患者，选择扫描协议后“Exam”（检查）按钮灰化，不能开始扫描，重启后正常。

2.5.2 故障分析与排除

因重启就能正常扫描，考虑ICS 计算机软件部分出现故障的可能性较大。故障排除步骤如下：（1）ICS计算机进入服务模式做好扫描协议、DICOM 设置等参数的备份后重新安装系统无效。（2）经与操作技师沟通后得知该故障为不定时出现，没有规律，有时一天出现数次，有时几天才出现一次。厂方工程师建议在故障出现后同时按键盘上的Ctrl+Alt+S，出现“savelog”（保存日志）对话框后，保存系统日志。厂方工程师将日志发给原厂研发人员，原厂研发人员分析后判定为PACS 的参数设置有问题。按照研发人员给出的建议，联系PACS 工程师更改Worklist 相关参数后故障仍出现且导致几台超声诊断仪不能使用Worklist 功能。（3）改回原参数后设备工程师反馈周围另一家医院使用的机器型号、软件版本（VA48ASP06）、PACS 厂家均与我院相同，但并未出现该故障，因此采用该院所用软件重新安装系统并导入我院参数，PACS 中与该CT 相关的参数设置与该院的设置一致，故障仍未排除。（4）观察一段时间后，发现在患者高峰时期，扫描结束后立即关闭该检查并装载下一个患者的扫描协议时故障大概率会出现，反之在扫描结束等待图像全部重建完成后再装载新的扫描协议则基本不会出现故障。因此建议操作技师尽量等图像重建完成后再装载新患者的扫描协议。（5）最终厂方研发工程师找出故障原因为该版本的软件在使用带FAST 3D 功能的扫描协议并点击结束扫描后，系统会调用AutoAlign 算法重建图像，如果立即开始新的扫描任务则系统会阻止这次扫描，需要重启应用程序才能继续工作。（6）按照Siemens 公司给出的建议，需要每次扫描后等待6 s 以上再开始新的扫描。关闭扫描协议中的FAST 3D 功能后故障消失，使用近1 a 未再出现该故障，但彻底修复该故障需待厂家推出新版本的升级包。

3 小结

由上述5 例故障的维修过程可以看出CT 的硬件电路、计算机部分及软件系统均会发生故障[11]。设备一旦发生故障技术人员在处理时需要针对不同故障考虑不同的维修思路，综合判断是及时购买原厂配件更换还是进行元器件级维修。在维修设备时不仅要考虑经济成本，还要考虑时间成本，如果停机时间过长对医院造成的损失将会大于配件的成本。在日常工作中要多注意机房的温、湿度及电源电压的波动等[12-13]，保证满足机器正常运转的需要[14]。另外，还要按计划及时做好设备的预防性维护保养工作，保证设备正常运转，延长设备的使用寿命[15]，如定期清洁碳刷、滑环上的碳粉，发现碳刷磨损到三角形标志时及时更换，以避免接触不良导致碳刷和滑环之间打火；定期更换机架风冷通道及重建计算机滤网；定期清空数据库等。同时，在平时的维修工作中要善于利用故障时报错提示及服务模式下故障日志及报错代码，根据报错代码缩小查找范围，以便尽快确认故障部位[16-17]，在节约维修成本的同时及时将故障修复，保证影像科日常工作的正常运转。