联影uDR 370i 移动式数字化医用X 线摄影系统故障维修实例

陈威，陈锐真

1 汕头市第二人民医院 （广东 汕头 515011）； 2 汕头市妇幼保健院 （广东 汕头 515011）

联影uDR 370i 移动式数字化医用X 线摄影系统是上海联影医疗科技股份有限公司生产的智能化移动设备，具有功能全面、操作灵活、图像清晰等优势。该设备配置950 万像素的移动式数字平板探测器，成像速度快，可清晰显示小病灶和细微骨折，且可降低患者的受照射剂量。我院于2020 年引入该设备，由于每日检查量多，设备长时间运转，导致故障偶发。本研究总结了该设备的2 例故障维修过程，以期为同类设备维修提供参考。

1 故障一

1.1 故障现象

设备推行过程中，阻力感强，同时伸缩横臂支撑锁定装置（以下简称“机头锁”）无法自动解锁，需手动解锁。

1.2 原因分析

设备的球管伸缩横臂收回至“home”位置时，机头锁可用机械结构固定并支撑伸缩横臂，避免其在设备推行过程中晃动导致危险情况。机头锁完成锁定后，设备会通过一个大型微动开关识别“机头归位”，同时解锁设备全速模式。当需要升起球管伸缩横臂时，仅需按压球管两侧小把手，即可同时解锁球管伸缩横臂和机头锁（按压小把手后，系统即可识别该按压信号，从而自动解锁球管伸缩横臂及球管立柱的上、下和旋转等维度运动）；同时，该按压信号传递至微控制器，触发“机头归位”微动开关，微控制器通过控制其电磁铁同步解锁机头锁。

该设备依靠1 对电机、1 套力传感器实现同步电动助力推行。当操作者向推车把手上施加一个向前的力并按下推车把手按钮时，和把手相连的三轴力传感结构将把手接受的较微弱的力转化为较大的形变，然后施加在力传感器上；独立控制运动的微处理器实时接收并处理力传感器反馈的模拟信号数值，并通过与基准电压比较，确认应控制电机的侧别及转向和转速。该设备可设置两种转速模式：一种是半速模式，当设备未识别到机头锁归位时，总微控制器向电动控制微处理器发出信号，要求进入半速模式，或电机转向使设备朝向后方（即操作者所处方向）移动时，设备进入半速模式，以保护操作者；另一种是全速模式，当设备向前推行并识别到机头锁归位时，才允许开启全速模式。

根据以上分析推测，导致机头锁无法自动解锁的原因可能如下：（1）设备未识别到小把手的按压信号；（2）控制机头锁解锁的电磁铁失灵；（3）设备未识别到来自机头锁的微动开关信号。导致设备推行困难的原因可能如下：（1）推车把手按钮接触不良，设备推行过程时断时续，从而造成推行阻力大的假象；（2）力传感器长期形变，产生误差，导致系统错误预判当前操作者想要的推行速度，需要校准；（3）力传感器的模拟信号在传递至电动系统微处理器时受到干扰产生误差；（4）机头锁未归位，导致设备持续以半速模式运行，造成推行阻力大的假象（此时无论操作者推力多大，设备均运行在半速模式，习惯全速模式的操作者可能会继续施加推力，但设备运行速度却未加快，从而产生推行困难的误解）。

1.3 故障维修

首先，检测设备是否识别到小把手的按压信号。小把手同时兼顾解锁球管伸缩横臂及球管立柱和机头锁的功能，且三者均通过电磁铁完成解锁，解锁同时会发出“啪啪”的电磁铁吸合响声。按压小把手，发现设备发出响声，证明微处理器发出了解锁指令，可初步判断总微处理器可正确识别小把手的按压信号。

其次，判断控制机头锁解锁的电磁铁是否失灵。该设备采用“得电改磁性”的逻辑控制电磁铁，即电磁铁得到24 V 电压时，其磁性会发生改变。因此，可在按压小把手的同时测量电磁铁的供电电压，观察电压变化，从而判断电磁铁状态是否正常。实际测量发现，电压并无变化。因此，判断微控制器未有效传递“解锁”指令，需要继续排查。

然后，判断设备是否识别到来自机头锁的微动开关信号。将控制盒偏下方的2 颗螺钉连接的2 根细线（机头锁的微动开关信号线）短接（相当于手动触发微动开关），再尝试触发球管侧小把手，发现仍然无法得到电磁铁的控制电压。因此，还需继续排查微处理器是否收到信号。检查机头锁微动开关至控制板卡的线缆，发现该处线缆断裂。重新接线并重复上述步骤，发现电磁铁控制电压发出，但电磁铁不运作，怀疑电磁铁损坏，需要更换机头锁。

此时，虽然基本可确认故障原因为电磁铁损坏，但为保证彻底排除故障，我们决定完成设备推行困难的排查工作。（1）拆开把手按钮，检查发现并无接触不良情况，把手按钮至板卡的线缆连接正常；（2）重新校准基准电压，再次测试故障依旧；（3）检查线缆的外表面，未发现明显破损、压痕，线缆的金属屏蔽层完好且正确接地，对把手施加推力时电压呈线性变化，未出现跳变、加速变等情况；（4）由于机头锁处于未归位状态，需在更换机头锁后尝试设备能否全速推行。

更换机头锁后，实际测试发现，设备可全速推行，推行阻力感正常，可确认此次故障为机头锁导致。

2 故障二

2.1 故障现象

设备偶发数字平板探测器无法使用的情况，患者拍摄界面的右上角显示“未就绪”字样，右侧显示信号中断。

2.2 故障分析

正常使用设备时，图像通过数字平板探测器采集X 线，转化为无线信号后传输至设备的无线路由器接入点，最终通过千兆网线传输至微电脑主机上的处理软件进行分析。

数字平板探测器偶发“未就绪”，其本质是设备端软件未能与数字平板探测器建立连接，可能原因为：（1）物理通信链路故障；（2）数字平板探测器未正确开机。此次故障发生于设备正常使用期间，可直接排除数字平板探测器未正确开机的可能。

数字平板探测器开机后，有20～60 s 准备时间供其内部集成的数字控制芯片和WiFi 通信芯片启动自检与工作。在此期间，设备主体同样经历类似的启动准备过程：操作者转动设备启动钥匙时，设备自动向全部部件单元供电，并启动各部件单元。该设备的微电脑主机与无线路由器接入点均被设置为得电启动。待微电脑主机与无线路由器接入点启动并准备完成后（该过程需要2～5 min），微电脑主机会按照网口→千兆网线→无线路由器接入点的顺序访问无线路由器接入点并确认无线路由器接入点处于“预设”模式（这一步与家用电脑的WiFi路由器工作方式相似）。此后，设备开始等待数字平板探测器接入（设备实际使用时操作者遵循先用钥匙开机再开启数字平板探测器的操作步骤，虽然此过程等待时间较长，但总是微电脑主机与无线路由器接入点等待数字平板探测器接入而非后者等待前者）。数字平板探测器准备完成后，首先自动切换为“Client”状态（通信中的子系统），然后根据预设参数搜索区域内的目标无线路由器接入点（通信中的主单元），两者成功连接后数字平板探测器的Link 灯亮起。此后，数字平板探测器将通过无线路由器接入点与设备主体安装的微电脑主机建立物理链路连接。上述任意节点出现问题，均会导致数字平板探测器出现“未就绪”故障。

2.3 故障维修

首先，检查设备各部件均连接正常，数字平板探测器和无线路由器接入点（位于设备车体后侧，面向推车把手，接近球管立柱的一侧）正常开机，但Link 灯未亮。系统的报错记录显示，偶发故障发生时设备均位于特定区域，而设备存放于机房时从未出现该故障，因此考虑数字平板探测器与无线路由器接入点之间存在信号干扰。检查现场的无线路由器接入点版本，核对后更新。此后，该设备再次出现偶发此类故障的现象，操作人员关闭现场所有WiFi 信号后，故障自动消失。