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文档简介

学号4109005021泰山医学院毕业设计(论文)题目东芝AQUILION16排(型号TSX101A)螺旋CT的故障检修与维护保养院(部)系放射学院所学专业生物医学工程年级、班级2009级1班完成人姓名尹凤姣指导教师姓名专业技术职务崔栋实验师2013年6月10日论文原创性保证书我保证所提交的论文都是自己独立完成,如有抄袭、剽窃、雷同等现象,愿承担相应后果,接受学校的处理。专业生物医学工程班级2009级1班签名2013年6月10日目录第一章CT设备111CT的发展历史112CT的发展现状213CT的成像基本原理3第二章东芝AQUILION16排(型号TSX101A)CT621东芝AQUILION16排(型号TSX101A)CT的产品介绍622AQUILION16的设计特点6221磁悬浮驱动机架7222世界上最先进的多排探测器QUANTUM7223高品质的图像质量7224X线球管7225实时螺旋技术7226直观的图形引导操作界面和完善的网络连接与数据管理8227丰富的软件配备8228全面心脏检查功能8第三章东芝AQUILION16排(型号TST101A)故障检修931故障分类9311人为故障常见原因9312环境因素9313CT自身因素932查找CT故障的基本依据和常用方法10321基本依据10322无错误提示的判断方法10323常用方法1133故障检修举例12第四章CT的维护和保养1441机械部位的维护1442电气控制部位的维护1443CT管球的日常维护和保养14431CT管球的软件系统维护14432管球外环境的维护和保养15第五章总结和展望16参考文献18致谢19东芝AQUILION16排型号TSX101A螺旋CT故障检修与保养摘要本论文的主要目的是在理解东芝AQUILION16排CT的结构特点的基础上,重点分析该机型的故障检修及维护保养。首先对CT的发展历程、结构和工作原理作了简要的描述,然后以东芝AQUILION16排为代表,重点介绍了该机型的常见常见故障、故障查找和维护保养。CT机主要分为以下三个部分扫描系统(X线管、探测器和扫描架)计算机系统(数据储存、运算等)图像显示和存储、照相系统。CT是用X线束对人体某部一定厚度的层面进行扫描,由探测器接受透过该层面的X线,转变为可见光后,由光信号转换为电信号,再经模拟/数字转换器转为数字信号,输入计算机进行处理。扫描所得的信息经计算机而获得每个体素的X线衰减系数或吸收系数,再排列成矩阵,即数字矩阵,数字矩阵可存储于磁盘或光盘中。经数字/模拟转换器把数字矩阵中的每个数字转为由黑到百不等灰度的小方块,即像素,并按矩阵排列,即构成CT图像。通过对CT常见故障的分析总结出排除故障的一般步骤和注意事项,在故障出现时应先询问操作者故障出现前机器的运行状态,然后有针对性的查找。CT故障原因大致分为三种一是由操作不当引起;二是由于环境因素不正常而导致;三是自身元器件老化、质变机械磨损或参数漂移导致。计算机正常的前提下,分析几个大的故障现象,旋转是否正常、是否曝光、曝光是否出图像出错误图像、还是出伪影图像,并依此作为初步判定是高压部分、机械部分或者是计算机部分故障的依据。关键词CT,故障分析,故障检修;TOSHIBAAQUILION16MODELTSX101AMAINTENANCEOFSPIRALCTFAULTABSTRACTTHEMAINPURPOSEOFTHISPAPERISTOUNDERSTANDTHESTRUCTUREOFTHETOSHIBAAQUILION16ROWCTBASEDONTHECHARACTERISTICSFOCUSONANALYZINGTHEMODELSTROUBLESHOOTINGANDMAINTENANCEFIRSTLY,THECTDEVELOPMENTPROCESS,STRUCTUREANDWORKINGPRINCIPLEAREDESCRIBEDBRIEFLY,ANDTHENTHETOSHIBAAQUILION16ROWREPRESENTED,HIGHLIGHTINGTHEMODELSCOMMONCOMMONFAULTS,FAULTFINDINGANDMAINTENANCECTMACHINEISMAINLYDIVIDEDINTOTHEFOLLOWINGTHREEPARTSTHESCANNINGSYSTEMXRAYTUBE,DETECTORANDSCANNERCOMPUTERSYSTEMDATASTORAGE,COMPUTING,ETCIMAGEDISPLAYANDSTORAGE,CAMERASYSTEMCTISTHEXRAYBEAMWITHAUNITOFACERTAINTHICKNESSOFTHELEVELOFTHEHUMANBODYISSCANNED,THEDETECTORRECEIVINGXRAYSTHROUGHTHELEVELS,INTOVISIBLELIGHT,BYTHEOPTICALSIGNALISCONVERTEDTOANELECTRICALSIGNAL,ANDTHENTHEANALOG/DIGITALCONVERTERINTODIGITALSIGNALINPUTINTOTHECOMPUTERFORPROCESSINGTHEINFORMATIONSCANNEDBYCOMPUTERTOOBTAINFOREACHVEVELORXRAYATTENUATIONCOEFFICIENTOFABSORPTIONCOEFFICIENT,ANDTHENARRANGEDINAMATRIX,IEDIGITALMATRIX,DIGITALMATRIXCANBESTOREDINADISKORCDROMTHEDIGITAL/ANALOGCONVERTERCONVERTSDIGITALMATRIXEACHNUMBERINTURNFROMBLACKTOGRAYSCALERANGINGFROMONEHUNDREDSMALLBOX,WHICHPIXELSAREARRANGEDACCORDINGTOTHEMATRIX,WHICHCONSTITUTESACTIMAGETHEREFORE,CTIMAGESARERECONSTRUCTEDIMAGETHEPAPERHASSUMMARIZEDTHEGENERALTROUBLESHOOTINGSTEPSANDPRECAUTIONSTHROUGHTHEANALYSISOFCOMMONFAULTSTHERESHOULDBEAEQUIRYWITHTHEOPERATORBEFORETHEMACHINEFAULTSTATEWHENTHEFAULTOPENED,FROMSOFTWARETOHARDWAREINACCORDANCETHEMALFUNCTIONOFCTISDIVIDEDINTOTHREEKINDOFCAUSESFIRST,CAUSEDBYIMPROPEROPERATIONSECOND,ASARESULTOFENVIRONMENTALFACTORSLEADTOABNORMALTHIRD,CTSOWNAGINGCOMPONENTS,AQUALITATIVECHANGE,MECHANICALWEARORDRIFTPARAMETERSLEADUNDERTHENORMALSTATEOFCOMPUTERTOANALYZETHEPHENOMENONOFSEVERALLARGESCALEFAULTS,ROTATION,EXPOSURE,ANDWHETHERTHEEXPOSUREOFTHEIMAGEISEXPOSED,THEWRONGIMAGE,ORIMAGESOFARTIFACTS,ANDSOASPARTOFTHEINITIALDETERMINATIONOFAHIGHHANDED,MECHANICALFAILUREORACOMPUTERMALFUNCTIONOFCOURSE,THEPHENOMENONOFFAILUREMAYVERYMUCH,SOASTHEPOSSIBLEREASONS,BUTNOEXCEPTIONSARETHETHREEMOSTKEYWORDCT,FAILUREANALYSIS,TROUBLESHOOTING第一章CT设备11CT的发展历史CT,全称COMPUTEDTOMOGRAPHY,是一种功能齐全的病情探测仪器,它是电子计算机断层扫描技术简称。1971年英国EMI公司HANSFORD研究成功第一台头部CT扫描机,1975年美国LEDKEY公司设计第一台全身CT机问世,它是用X线束对人体层面进行扫描,取得信息,经计算机处理而获得的重建图像,从而显著扩大了人体的检查范围,提高了病变的检出率和诊断的准确率。这种无痛苦、无创伤、无危险的诊断方法,是放射诊断领域中的一个重大突破。CT机按扫描方式的不同,形成了所谓的五代CT。第一代CT这是一种最原始的CT机。此机在病人的两侧分别装有一个X线管和一个警惕检测器,在对X线管所产生的光束进行准直后,使光束与检测器成为一条连线,当作扫描运动时X线管和检测器作平移运动扫描,然后,X线管和检测器绕病人旋转1,再作一次平移扫描,如此重复,总共旋转180,这样,就能从不同的方向上采集某一扫描部位的投影信号,并由图像处理机加工处理,这样扫描过程很费时间,要356分钟才完成一次扫描,这不适合运动性大的器官,尽管其图像质量不太理想,但这是一个新的医疗技术的开端。第二代CT第二代CT机同第一代CT机差别不大,它以若干个(约360只)晶体检测器代替第一代的只用一只检测器,使在一次平移扫描时记录下来的投影数目增加了若干倍数,同时,X线光束的形状是小角度的扇形,覆盖了全部检测器,这样使一次扫描的效率成倍提高。扫描时间缩短,只需要30秒左右完成一次扫描,第二代基本上也是用于头颅检查,但它快速和慢速扫描二种机型,其中的快速机型检测器多,X成扇形张角大,可以用于全身扫描检查。第三代CT第三代是一个全新的机型,它消除了横向平移扫描,X线扇形光束的张角扩大到覆盖了整个人体的截面,约3045左右,约有300个左右的检测器包括在扇形角之内,在扫描时,X线管和检测器同步的围绕人体的轴心进行连续旋转。它的最主要的优点是,仅仅用510秒钟的时间就能完成一次扫描,由于宽的扇形张角,X线的利用率提高,数据采集量也就增加,所以图像质量就比前二代机型好。第四代CT第四代机型克服了第三代机型环形伪影的缺点,将晶体检测器360均匀分布在环形扫描机架上,约有4201500只左右,扫描时检测器是静止不动的,而X线管在检测器降到圈内旋转,在扫描产生出的图像上,每一点都是由所有的检测器进行数据检测后重建出来的,这代机型又称为反扇形光束机型,因为扇形的原点是在检测器上,而不是在X线管的焦点上,每一检测器都受到许多的X线光束组成的扇形光束的照射。实际上第四代机的扫描时间并不比第三代机快。除了能克服环形伪影,图像分辨率略有提高外,它还有很多不理想的方面。第五代CT(ESPEED电子束CT)ESPEED电子束CT是由美国GE公司于1983年开发并应用于临床制造的新型CT扫描机,是CT的一种特殊类型,与常规CT的主要区别在于由电子束取代了X线管的机械旋转。由电子枪发射电子束,再由电子束轰击扫描架上的靶环,由靶环发出X线,通过电子枪内的偏转线圈电子束扫描钨靶,被扫描的钨靶产生往返运动的X线,对患者进行扫描。该机型结合了电子束CT和多层CT的优点,无X线管机械旋转的速度限制,扫描速度要远远高于多层螺旋CT,成像时间大大缩短,每周只需50毫秒,ESPEED电子束CT的超高速扫描能完全避免跳动的心脏及流动的血流在成像过程中的影响,因此,临床上主要应用于心血管疾病的诊断,也是心血管疾病动态影像临床应用的最好手段1。12CT的发展现状CT原理建立在正常组织与病变组织成像不同的基础上。分头部、肺部、肝部、胆部、脾部、肾部或者全身检查。全身检查,通常需扫描范围比较大,受辐射的剂量相对比头部等部分器官高,若非必要,一般不选全身检查,检查头部的时候,CT显示脑组织的灰质与白质,脑室系统和蛛网膜下腔,可直接显示脑瘤、脑出血、脑梗塞等改变;肺部检查能显示出肺细小纹理,当肺部纤维性病变,或者有钙化,对比成像更加明显;需要了解肝、脾、胰、肾、肾上腺等器官形态,轮廓及其病变时,也首选CT,毕竟普通X线管只擅长于骨骼器官,但软组织方面,与CT有段距离。CT检查能提供真正的断面图像,相当于解剖学中把人分成多层研究断层基本结构,得到图像层次分明,对比明显,没有病灶互相重叠,不影响观察,又能提供受检层面器官和病灶的细节,使定位准确性达到很高的水平。目前生产CT的厂家,国外主要有西门子、GE、飞利浦、东芝。国内主要有安科、东软等。比较公认的一线品牌是西门子、GE、飞利浦。西门子和飞利浦的产品优势在于其主要零部件基本来自于自己的厂家制造,所以整机性能稳定性较高,故障率相对较低,使用成本也相对较低,但购买价格相对偏高,飞利浦近几年也在操作者使用方便方面做了一定改进,相对西门子来说,使用人员操作起来稍显方便;GE的产品优势在于计算机模块,设计人性化,易于操作性,使用者操作起来极为方便,而且很多产品都与医生使用惯性息息相关,其售后服务体系完备,零部件采用全球采购模式,制作成本大大降低,故购买价格相对有弹性。近十年来,我国大都使用的是单层螺旋CT,它是在第三代CT扫描方式和滑环技术的基础上发展起来的,是CT技术的重要进步,不同之处就是通过连续扫描获得容积数据,然后经过螺旋插值计算得到重建层面的图像。在扫描期间,床沿纵轴连续平直移动。管球旋转和连续动床同时进行,使X线扫描的轨迹呈螺旋状,因而得名螺旋扫描。它的扫描时连续的,没有时间间隔,突出特点快速容积扫描,在短时间内对身体的较长范围进行不间断的数据采集,为提高CT的成像功能创造了良好的条件。但由于技术的限制,尤其在需要快速扫描的检查部位,就牺牲了空间的分辨率,因此,对于单层螺旋CT较大容积的扫描,难以实现各向同性分辨率。目前多层螺旋CT技术得到了飞速的发展,从1998年世界上第一台4层螺旋CT问世以来,多层CT每隔两三年都以4倍的速度增长,相对单层螺旋CT,多层螺旋CT技术在探测器阵列设计、层厚选择、重建算法以及提高扫描速度等几个方面取得较大突破,如今世界上CT制造商不断推出8层、16层、32层、64层图像的螺旋CT机,使CT未来发展,成为放射学家和CT厂家需要思考的问题2。13CT的成像基本原理一部完整的CT系统主要包括扫描部分(包括线阵排列的电子辐射探测器、高热容量调线球管、旋转机架),快速计算机硬件和先进的图像重建、显示、记录与图像处理系统及操作控制部分。CT设备主要有以下三部分扫描部分由X线管、探测器和扫描架组成;计算机系统,将扫描收集到的信息数据进行贮存运算;图像显示和存储系统,将经计算机处理、重建的图像显示在电视屏上或用多幅照相机或激光照相机将图像摄下。CT成像流程如图113图11CT装置示意图CT是用X线束对人体某部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,转变为可见光后,由光电转换变为电信号,再经模拟/数字转换器(ANALOG/DIGITALCONVERTER)转为数字,输入计算机处理。图像形成的处理有如对选定层面分成若干个体积相同的长方体,称之为体素(VOXEL),见图12。扫描所得信息经计算而获得每个体素的X线衰减系数或吸收系数,再排列成矩阵,即数字矩阵(DIGITALMATRIX),数字矩阵可存贮于磁盘或光盘中。经数字/模拟转换器(DIGITAL/ANALOGCONVERTER)把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块,即象素(PIXEL),并按矩阵排列,即构成CT图像。所以,CT图像是重建图像。每个体素的X线吸收系数可以通过不同的数学方法算出4。图12体素CT图像特点1空间分辨力CT图像是由一定数目由黑到白不同灰度的象素按矩阵排列所构成。这些象素反映的是相应体素的X线吸收系数。不同CT装置所得图像的象素大小及数目不同。大小可以是1010MM,0505MM不等;数目可以是256256,即65536个,或512512,即262144个不等。显然,象素越小,数目越多,构成图像越细致,即空间分辨力(SPATIALRESOLUTION)高。CT图像的空间分辨力不如X线图像高。2密度分辨力CT图像是以不同的灰度来表示,反映器官和组织对X线的吸收程度。因此,与X线图像所示的黑白影像一样,黑影表示低吸收区,即低密度区,如含气体多的肺部;白影表示高吸收区,即高密度区,如骨骼。但是CT与X线图像相比,CT的密度分辨力高,即有高的密度分辨力(DENSITYRESLUTILN)。因此,人体软组织的密度差别虽小,吸收系数虽多接近于水,也能形成对比而成像。这是CT的突出优点。所以,CT可以更好地显示由软组织构成的器官,如脑、脊髓、纵隔、肺、肝、胆、胰以及盆部器官等,并在良好的解剖图像背景上显示出病变的影像。3CT值X线图像可反映正常与病变组织的密度,如高密度和低密度,但没有量的概念。CT图像不仅以不同灰度显示其密度的高低,还可用组织对X线的吸收系数说明其密度高低的程度,具有一个量的概念。实际工作中,不用吸收系数,而换算成CT值,用CT值说明密度。单位为HU(HOUNSFIELDUNITE)。(水的吸收系数为10,CT值定为0HU,人体中密度最高的骨皮质吸收系数最高,CT值定为1000HU,而空气密度最低,定为1000HU。人体中密度不同和各种组织的CT值则居于1000HU到1000HU的2000个分度之间。)4扫描层面多样CT图像是层面图像,常用的是横断面。为了显示整个器官,需要多个连续的层面图像。通过CT设备上图像的重建程序的使用,还可重建冠状面和矢状面的层面图像,可以多角度查看器官和病变的关系。第二章东芝AQUILION16排(型号TSX101A)CT21东芝AQUILION16排(型号TSX101A)CT的产品介绍“AQUILION”是英文单词“AQUILA”雄鹰与“LION”狮子的合成,意为天空与陆地的王者。AQUILION全新概念CT机的出现标志着CT装置新时代的到来,它将帮助医生在广泛的医疗领域中更高速、准确、优质地完成诊断。图21东芝AQUILION16层螺旋CT日本东芝TOSHIBA公司AQUILON16层螺旋CT,双控制台操作,扫描、图片处理同步进行;采用超大热容量和超高散热率的球管(75MHU),具有超强的连续扫描能力;先进的QUANTUM多排探测器,扫描层厚灵活选择,05MM32层最高的Z轴分辨率、2MM32层/秒最大的覆盖面、1605MM、10MM、20MM层厚及螺距选择更适合临床常规或特殊检查;采集扫描层厚最薄05毫米,超长范围的快速扫描(最大螺旋扫描长度175CM)和世界上最快的04秒(磁悬浮技术)全周扫描速度,重建时间05秒;实时螺旋重建时间12帧/秒;独有的TCOT重建算法,真正的各向同性成像,即可重建出具有相同分辨率的横断面、冠状面和矢状面图像;独立的VITREA2工作站可以重建出高质量的三维、内窥镜、X线投影、CTA图像、电影动画等,可刻录光盘方便会诊。实时低剂量监控造影剂跟踪激发扫描技术,使螺旋扫描自行启动,获得峰值时间最好的血管成像增强效果。完善的低剂量扫描方案,儿童安全范围内的优化扫描及低剂量的肺部健康筛查,使该项检查范围明显扩大和普及4。22AQUILION16的设计特点AQUILION16是东芝公司精心研究而开发成功的高端16层螺旋CT,拥有众多的专利技术和非常优异的性能,堪称当今16层CT的代表。221双工作站设计主机配置双套工作站系统,扫描工作站和图像处理工作站完全并行。在临床进行扫描的同时医生就可以利用并行工作站系统对图像进行后处理和诊断,极大的提升了工作的效率,加快了病人的流通。222X线球管集多项技术专利于一身的MEGACOOL75MHUX线球管,AQUILION16MEGACOOL球管具有超大容量75MHU和超高散热率1386KHU/分,使其在使用过程中,实际热容量达10MHU,性能远远优于传统的普通球管;MEGACOOL超强连续扫描能力和高度稳定性,来源于多项东芝的技术专利;双支撑轴使球管结构更稳定,最长使用寿命;阳极接地消除焦点外散射线,保证最好的图象质量;微孔技术产生超大散热率,保证了长时间的连续扫描能力5。223世界上最先进的多排探测器QUANTUMAQUILION16探测器元素总数40排共35840个,同类产品中最多。与同类产品相比投入硬件成本最大,可获得最大的信息采集量;AQUILION1605MM32层/秒,独有的05毫米层厚,不仅可得到对诊断至关重要的各向同性高分辨率图像,而且可得到精确的三维重建图像;AQUILION16最快的扫描速度96MM/S,共40排探测器具有最大的单次扫描范围,扫描速度可以达到32MM/圈,最快扫描速度可以达到96MM/S,降低运动伪影的同时,保证了单位时间内最大的患者流通量。真正各项同性的图像(05MM05MM05MM),东芝AQUILION16独有的05MM32层/秒,真正达到了高精度与高速度的完美结合;可获得真正各向同性的图像,重建出更优秀的3D、CTA、CTE等后处理图像6。224磁悬浮驱动机架AQUILION16采用最先进的磁悬浮驱动技术直接驱动机架旋转,实现最快速的05秒全周扫描,通过专利的五扇区重建技术实现最佳时间分辨率50MS,特别适合于心脏的检查。72CM机架孔径病人舒适,利于摆位,抢救等;30度机架倾角,可遥控利于腰椎间盘,及冠状扫描;检查床宽47CM,床高度最低为31CM,宽敞的检查床使患者感觉舒适,30CM最低床高,利于患者上下检查床,特别是小儿或老年患者;有利于工作人员摆位。这一切人性化的设计都使得患者能够更为轻松舒适的接受检查,提高患者在检查过程中的配合度,提高了冠脉检查的成功率。225实时螺旋技术东芝专利的实时螺旋技术给传统的检查流程带来革命性的提高,在16层CT的扫描中,大范围而薄层的检查已成为常规,一个病人的横断面图像往往是成百上千幅,如何在这海量信息中最快速地获取诊断信息东芝先进的实时螺旋技术能以12幅/秒速度重建512512图像,这时,您实际上在扫描的同时在进行动态横断面图像观察;扫描结束后,监视器上立刻能观察相应的MPR图像。226全面心脏检查功能在心脏扫描中,患者往往由于紧张造成的心率突然变化导致扫描失败,智能呼吸训练功实时监测患者心率变化,同时可变速扫描调整扫描速度,保证临床扫描的成功率。同时应用智能可变SEGMENT重建,计算机根据患者心率变化在1、2、3、4、5五种扇区自动调整,使心脏成像的时间分辨率能达到世界最快50毫秒,临床检查范围在150次/分以下,都可得到无与伦比的心脏、瓣膜、冠脉图像。最先进的心血管高级分析功能软件包,可为临床提供最丰富的诊断信息,其中东芝独有的牛眼图可为临床提供最为关键的局部心肌射血分数,对心梗患者的预后评估起到重要作用。227直观的图形引导操作界面和完善的网络连接与数据管理简单的操作同样是提高病人流通量的关键因素。具有方便快速的病人录入、流畅的扫描程序设置、快速地图像重建及打印,使初学者充满自信,熟练者自由开拓新功能。228丰富的软件配备作为多排CT的领导者,东芝在临床应用软件开发上同样处于业界领先的地位,众多东芝专利的软件技术配合业界最优异的硬件系统保证了东芝AQUILION16的最优化临床应用。主控台、工作站具备多种CT图像处理软件,例如同步剪影软件、一键自动去骨软件,大大提高了图像处理的质量和效率229高品质的图像质量由于AQUILION16拥有强大的硬件配置及丰富的三维软件技术,空间分辨率达18LP/CM,低密度分辨率达2MM03,可以最早期的发现病灶和小肿瘤,为螺旋CT图像质量评价的金标准。第三章东芝AQUILION16排(型号TST101A)故障检修31故障分类同所有常规医疗设备一样,产生故障的原因大致可分为三种一是由操作不当引起的故障;二是由于环境因素不正常而导致的故障;三是CT自身元器件老化、质变。机械磨损或参数漂移导致的故障。311人为故障常见原因开机预热时间不够或者未进行常规校正。导致图像不正常或均匀度不好,CT的值不准;病人定位不准确扫出错误图像;病人身上有金属产生伪影图像;同时进行多种操作导致CT死机;选择扫描参数不当导致图像伪影增大等等。不难看出,人为故障通常不会导致CT出现破坏性故障,只要查明原因,按照正确操作程序重新操作或停机重新启动,一般都能顺利将故障排除。312环境因素CT室的温度、湿度、空气净化度,CT供电的稳定性等也是使CT发生故障的影响因素。例如室温过高,通风不良会导致某些电器(如电源或变压器)过热针织烧毁,电路板损坏。极其保护性中段,探测器及相关电路温度漂移过大产生图像伪影等;CT供电电压不稳会导致计算机工作不正常,机器运行不稳定,甚至高压不正常,X射线不稳定,最终导致图像质量下降等;空气净化度不好灰尘过多易导致计算机硬盘寿命剪短。某一些光学传递控制信号也由于灰尘积累导致误动作;若湿度过大,会导致电子器件短路失效故障。环境因素对CT造成的直接或潜在危害是很大的。常会造成永久性损坏,经验告诉我们。CT工作环境越好。CT故障减少,CT使用寿命就越长。许多同型同年使用的机器,由于环境不同,其使用寿命和故障率可能大不相同7。313CT自身因素对大多数比较成熟的进口CT来说按照统计学的规律,故障虽时间的发生率呈马鞍形的变化趋势,即安装后头半年故障率较高,半年后相当长一段时间(58年)处于比较稳定的低发期,七八年后又开始逐年增多。1机械部分的故障机械故障主要随使用年限逐年增加。东芝AQUILION16排CT采用了磁悬浮驱动技术,旋转机械故障较比以前有所减少。但另一方面滑环的采用,也带来了另一些故障。由于滑环长期旋转摩擦会导致接触不良,由此产生一系列的机械和电气故障,例如旋转失控,高压失控,打火(高压滑环),某些(滑环传递)控制信号丢失等。所以滑环要定期保养和更换。此外还有一些机械部件也容易发生故障。X线准直器机械部分容易出现失控、卡死;风扇长期工作后失效;马达旋转控制信号的脉冲发生器,容易由于磨损产生丢失脉冲现象或损坏等。病人升降床的机械故障较少,个别床下承重滚轮轴承会出现卡死、失灵现象,还有个别按键失灵,限位开关失灵等8。2X射线产生部分故障所有CT机的X射线产生部分由以下几部分组成X射线管、高压变压器、高频逆变器及所有控制电路、高压电缆。其中逆变部分主要用来将低频变换成高频加到高压变压器初级。常见的故障有X射线管本身故障如旋转阳极故障,表现为旋转噪声大。严重时不转,卡死,曝光时产生阳极过流现象等;灯丝部分故障,灯丝断,导致不出射线;X射线管芯玻壳破裂或漏气故障导致漏油、不能曝光、真空度下降、高压打火等。高压产生部分故障逆变电路故障、击穿等,高压变压器短路,高压电容打火、击穿。这些故障通常导致对应的保险丝烧断。同时不能曝光,或一曝光就自动保护性中段等。高压电缆故障常见的是接头松动,导致打火、高压过压或欠压,这些故障一般也会导致烧断对应的保险丝。3计算机部分的故障由于电子元器件和集成电路已十分成熟,只要环境适当,且不考虑人为等因素,计算机部分故障是最低的。常见的键盘、鼠标、轨迹球有些小问题外,最多的就是硬盘、磁带机、磁光盘的故障,其中硬盘多是由于使用日久,坏区逐渐增加,最终导致彻底损坏,磁带机和磁光盘也有一个类似的消耗时期。视使用频率和保养状况不同而不同。除了以上所说的,CT还有一些计算机与各硬件之间的接口电路和电缆部分,也会产生一些故障,接口电路在一些驱动电流较大的部分容易损坏,电缆接头部分有时会出现接触不好(特别是旧机)。导致一些不稳定的故障出现。32查找CT故障的基本依据和常用方法321基本依据目前绝大多数中、高档CT的故障自我诊断软件十分成熟。只要计算机本身在工作,出现故障时一般会有不同类型的错误代码及含义提示。不少厂家的提示还分别有不用级别,如一般性操作故障和较为严重的故障,对故障含义及可能产生原因有详细的说明,这是查找CT故障的基本依据。322无错误提示的判断方法在没有错误提示或提示不明时,则必须靠现场实际故障状态来判断。在计算机正常的前提下,分析几个大的故障现象,旋转是否正常、是否曝光是否出图像。出错误图像、还是出伪影图像,并依此作为初步判定是高压部分机械部分或者是计算机部分故障的依据。当然故障现象可能有多种。其可能原因也很多。但无例外是这三大部分。323常用方法在具体查找故障之前,应先区分和排除故障的人为因素或者环境因素来源。这样做的好处是可以节省时间。少走弯路,容易找到故障部位。判别是否人为故障,可先向操作人员详细了解CT在执行什么指令时出错,是什么级别的错误信息(通常操作不当的错误是不严重的)。在没有发现CT有异常和明显硬件损坏前提下。用正确的方法重新进行操作(有些情况下要重新开机),若反复操作故障不再出现,且此前确有不正确的操作,则可判定此故障是人为因素造成。判断是否是环境因素造成,主要应观察CT室内温度、湿度、CT供电压等是否正常,CT发热元件是否过热。电源是否有过压过流等。若能判定,则一定要先解决环境因素的不正常,避免故障进一步扩大,具体查找故障,常可综合选用如下方法1程序测试法最常用或者说首先要用的,应该是根据错误代码及随机维修诊断程序对CT可能产生故障故障的部位进行分割判断。依前面介绍,首先应区分是计算机控制部分还是机械部分。或者是高压部分故障。在这个过程中最有效的是利用应用程序和维修程序或故障诊断测试程序,这是因为该机有完善的故障测试程序,有针对性的应用它,能事半功倍且不会扩大故障8。2观察法看指示灯CT各部分有各种指示灯特别是电源部分和各电路板。控制板上常有红绿黄三色指示灯,代表着CT的不同运行状态。熟悉它们的状态对查找故障有较大的帮助。听声音CT运转时的各种声音如风扇、轴承、旋转机架冷水机运行时都发出声音,用区分正常与故障的不同声音来帮助查找故障。例如旋转阳极卡死,则听不到旋转声,冷水机不工作,也听不到它的声音。还有就是机械运行的摩擦声音,平时是均匀的,出现故障时可能伴有异常或不均匀的摩擦声。闻味道有些CT的故障,特别是元件发热、烧毁、击穿时往往发出一些异味、焦味看某些故障。摸感觉温度,某些元件如球管、变压器和一些大功率元件过热,意味着某种不正常。上述常规观察方法,要建立在这样一个前提下。即当CT正常运行时,必须事先熟悉它的所有指示灯的位置、指示内容和状态。机械正常运行的状态和声音,各部件的发热情况等,都必须事奉熟悉,尽可能记录下来。显然,平时定期保养、测试、熟悉CT各方面的情况,对于维修工程师来说是十分重要的。所谓“熟能生巧”在维修高技术产品过程中,尤其不能忘记和疏忽9。3测试法运用基本测试手段如万用表、示波器,有时还要用一些专用仪器,最主要和最常用的还是万用表。一般可以测下列参数和性能一是测各种电压,包括输入交流电压、输出直流电压,各种不同的电源电压和部分信号典韦,还有高压部分的初级电压等等。通常须在电路图和框图的帮助下进行。二是可以测所有的保险丝是否烧断,各电缆线是否通断,各半导体元件是否击穿短路等。具体说,CT中有不少开关电源。其中5V电压若偏移较大时,会导致CT产生多种故障,用过测量就很容易查出来。同样,一旦发生元器件击穿(南方潮湿气候较常见),则通常都会导致开关电源电压也不正常,用测量的办法能较容易地查出故障的具体部位。还有一些方法,但这三种是最基本、最常用的方法。归纳起来,CT有三大部件,主要产生三个部分的故障,最常用有三种方法。实际上,整个查找过程也可基本分为三步第一步,依据错误代码和故障现象先区分故障性质,即人为故障,还是环境因素,还是CT本身。第二步用三种方法综合进行分割定位。先区分是机械还是高压、或是计算机电路部分,其次再分步缩小故障范围,最后定位某一电路板或某一元件。第三步,找出故障加以排除,或对故障元件加以更换。需呀补充说明一点,CT还有一种故障现象。即出现图像质量不好,伪影、CT值不准、分辨率下降等,有时出现这种现象时CT并没有任何元件损坏;而需要做的是定期校正和必要的维护保养以及调整(即CALIBBRATION和ADJUSTMENT。每台CT都有专门手册说明这种调整何时进行和怎样进行。平时最主要的是每天进行CT预热和空气校正。其次就是专门的空气校正、CT值校正、均匀度校正,通常安装新球管后这些工作都必须全部进行。每隔一段时间,还必须根据需要有针对性的进行校正。33故障检修举例故障一做腹部扫描后重建图像有垂直方向的条状伪影。分析与检修图像伪影一般和数据通道故障有关,比如数据采集通道、数据传送通道、图像重建部分等,可以先区分是属于图像重建部分还是数据采集部分的问题,再进一步判断。调出原始数据RAWDATA,重新做一次重建图像,发现再次重建的图像伪影情况改变,变成了水平方向的条形伪影。这说明原始数据没有问题,即数据采集通道没有问题,是图像重建部分的问题。如果采集的原始数据有问题,那么再次重建的图像伪影情况一般都是一致的。进入WINTERM界面,运行HWEXERCISER硬件诊断程序,结果显示SLOT7FAILURE,即插槽7上的图像重建板出错。更换SLOT7图像重建板,故障排除10。故障二做完约10个病人后机器突然没有办法曝光,尝试多种条件均如此提示/ERRORINXC0即高压部分出错。分析与检修此故障报错经典,可确定是高压部分故障,而高压部分主要包括高压控制XC和高压发生SRUH/L两大部分,可逐个查检修。做XCTESTMODE,即屏蔽高压发生部分SRUH/L,做XC功能检测,结果OK,说明高压控制XC部分正常。进一步分析XC错误信息,主要包括UNDERKVFIXED,UNDERMAFIXED,HVOVER三类,其中KV报错频率最高,由于SRUH中包括KV反馈信号,因此先更换SRUH,更换后正常。故障三做完前一个扫描后重建过程中,做好下一个扫描计划,等待上高压/READY0灯亮时,/READY0灯不亮,无任何提示死机,通过/RESETSYSTEM0进行控制台部分重启后可以使用,但是故障频繁出现。分析与检修此故障没有报错,不经典,但是通过软重启RESETSYSTEM后又可以进行曝光,说明问题大多出在控制台这边,而不是扫描机架内。经观察,发现故障多出在设备任务量繁重,机器负荷较高时,比如在扫描完成后大数据量的重建过程中死机。初步判断图像处理重建板不稳定造成,但是进行重建板检测后也没有发现问题。经仔细观察,发现时值冬天,CT室使用中央空调供给暖气,而机房内又没有配备独立空调,使得机房,尤其是控制室图像后处理机箱内温度过高,导致频繁死机。增加独立空调,加强通风对流,问题解决。第四章CT的维护和保养41机械部位的维护CT的机械部位使用频率较高的是龙门架的倾斜位和窗体的升降、进出等。日常维护为1防止机械部件的生锈,定期使用油布擦拭,然后用柔软的布擦干净,同时避免碰撞喷漆和烤漆部位,以免漆皮或镀层脱落生锈。2扫描龙门架的活动须定期检查,注意扫描龙门架的运动声响、正负倾斜运动时是否均衡、运动声音是否正常及有无卡壳等,必要时要对扫描机架的倾斜运动部位加注润滑油,防止磨损。3检查机械部位的一个重要的位置是设备各个紧固件,一定要查看到位,如果螺丝、螺母、销钉等有松动或脱落现象,应及时加以紧固,特别是扫描龙门架内以及影响安全稳定的螺丝等紧固件尤其应该注意。紧固件的替换和紧固件的力矩应严格按照用户手册规定的进行实施11。42电气控制部位的维护电气控制部位可分为计算机控制部分和电气部位前者的维护可参考计算机维护进行。电器部位的维护要根据实际环境进行除尘,保证电器元器件处于良好的散热环境中。具体到各个电路板要仔细观察各个元器件的状态1可根据整个电路板的电源状态指示灯情况来判断运行的状况。2电缆的维护要定期检查有无老化、破损或过负荷烧焦等现象,电缆外皮有无破损,光纤是否正常,如有异常建议使用同规格电缆予以更换。3定期检查接地装置是否完好,在没有条件测试接地状态的情况下可外请有资质的单位进行接地状态的测试。4定期检查和测量各个电气部分的电源相关参数。5定期进行设备的性能校准,这是决定图像质量的一个重要步骤,通过设备的定期校准,及时排除造成图像不稳定或者伪影的因素,保证设备能够稳定正常的工作。43CT管球的日常维护和保养431CT管球的软件系统维护CT管球的软件系统维护如下1开关机时要严格按照机器程序及指令提示进行操作,准备停电时要提前关机;2在非扫描状态下,禁止使机器处于待曝光扫描状态;3按照机器品牌的不同,根据设备使用说明和具体使用情况,制定计划,定期进行空气校准和水模校准,以保证数据的准确性,从而保证图像质量;4及时删除垃圾数据,留有充足的磁盘空间,避免因为数据量过大引起的运行速度减慢以及不该有的软件故障,保证数据的畅通;5当机器长期不用时,要定期开、关机1次,并进行1次预热扫描,以保证软件和硬件处于良好状态;6定期根据运行参数情况校准管球的各项参数管电流MA、管电压KV、曝光时间S基准值,并记录运行状况。432管球外环境的维护和保养管球外环境的维护和保养应做到1定期检查管球的油循环是否正常及定期清洁散热片上的灰尘;2定期检测和监视电源状态,三相电源的相位、相辐均衡稳定、不移相以及地线的阻值接地是否良好,电压不能超过10,高压电缆与管球的接触要良好,确保高压电缆插头的硅垫和高压硅脂完好,接触零部件绝对不能有杂质;3定期检查管球的各种工作参数,主要包括管电流、管电压、曝光时间以及过载保护装置的校正和检修,不要超出阳极热容量或散热比率,防止超负荷使用;4做好维护计划、维护工作记录和故障检修记录等工作。第五章总结和展望尽管不同厂家的CT设备在物理结构上有所不同或有很大差别,但是其基本原理是一样的,即使在故障方面也是有规律可循的。希望通过本篇论文的撰写,能给广大的CT爱好者带来有用的信息,特别是希望能给CT室的操作人员带来益处,使更多的CT操作者能更详细的了解CT,能够对常见的一些人为、环境以及机身自身因素造成的故障进行正确的排除。在CT的维修过程中应特别注意的几项维修过程中一定要仔细分析、全面考虑,用简单的处理方法处理,由软件到硬件,在出现故障时先关机重启,如不能排查,

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