（优质课件）医学影像设备 (市场分析及重点总结)

1、医学影像设备医学影像设备 1 2017年医学影像设备行业分析报告年医学影像设备行业分析报告 医疗器械行业主要涉及医药医药、机械、电子等多 个技术领域，其核心技术涵盖范围广，是多学 科交叉、资金密集型的高技术产业。其产品技 术含量、利润相对较高，成为全球各大企业竞 相争夺的焦点。据欧盟医疗器械医疗器械委员会统计数 据显示，美国、欧盟、日本共占据全球医疗器 械市场超八成的份额。目前，世界医疗器械市 场主要集中在美国、欧洲、日本和中国，而生 产主要集中在美国、欧洲和日本。其中美国的 医疗器械生产和消费都占到全球的50%左右 。 而中国、日本、印度三个国家的医疗器械市场 销售额约占亚洲器械市场总销售额

2、的70% 。 2 根据EvaluateMedTech的统计，2015年全球医疗器械销售规模为3903亿美 元，2011-2015年全球医疗器械销售规模稳步增长，复合增长率（CAGR） 为1.90%。预计该市场规模在2020年增长至4775亿美元，2015-2020期间 将呈现4.1%的年均复合增长率。 3 2015中国医疗器械行业发展蓝皮书显示，我国医疗器械 2015年市场总规模约为3080亿元，为2007年535亿元的近6倍。 2010-2015年医疗器械市场规模复合增长率（CAGR）为 17.01%。国内医疗器械市场规模大大高于全球增速。 4 在医疗器械发展中，医学影像设备一直占据着 重要

3、地位，同时也是医疗设备高端产业化的代 表。伴随着科技的发展，医学影像设备的发展 日趋迅速，功能也日趋完善，医学影像学科目 前在临床的应用也日渐重要，医学影像学在临 床上的应用主要包括诊断和治疗两个方面，治 疗以影像诊断的结果为依据，诊断结果决定着 影像治疗的成功与否，诊断与治疗的结果都基 于影像设备的成像特点与功能。由此，医学影 像设备的发展程度不仅影响到医学影像学的发 展，更关系到整个医学的先进程度。 5 国内影像设备行业状况国内影像设备行业状况 我国医疗器械行业起步较晚，但是随着经 济的发展和人们健康健康意识的提高，从医院 的高端医疗器械的配备到便捷的家用医疗 器械都将迎来高度的需求增长，

4、将为国内 医疗器械行业带来广阔的发展前景。尤其 是医药工业与医疗卫生方面的“十三五” 发展规划已基本编制完成，高性能医疗器 械被确定为重点突破领域之一，这无疑为 我国医疗器械行业未来的发展带来利好。 6 国内影像设备行业状况国内影像设备行业状况 正是由于这种大环境及政策利好的推动， 目前我国医疗器械生产厂家有近万家，其 中90%以上为中小型企业企业，市场竞争力相对 薄弱。在高端医疗器械市场，国外产品在 大部分市场处于垄断地位，我国高值耗材 市场除了支架类产品实现国产化外，大部 分被进口产品垄断，导致高值耗材市场整 体价格偏高；尤其是在高端影像诊断设备 方面目前主要是国外品牌占据主导地位。 7

5、在高端影像产品PET/PET-CT中国内各 品牌占有率如下图 8 目前，在我国，以PET/PET-CT为代表的高端医疗影 像设备完全依赖进口，多年来一直被GPS三大跨国公 司的产品所垄断。2010-2016年国内PET/PET-CT行业 保有量如下图 9 CT技术在上世纪70年代末引进入国内；近年来，经过我国科技人员和 企业的不懈努力，国产CT机产业迅速发展壮大，在短短的30年里，全 国各地乃至县镇级医院医院共安装了各种型号的CT机数千台，CT检查在全 国范围内迅速地层开，成为医学诊断中不可缺少的设备。但是高端销 量也仍然被进口品牌占领，2010年-2016年国内CT设备总装机量如图 10 从

6、2012年起，中国DR行业开始高速 发展。2012-2016年中国DR销量统计 11 2016国内DR市场销量在13000-15000台，占全球市场的份额在 15%-20%之间，只有美国市场的人均DR销量的十分之一左右。 可以预计未来5年，中国市场的DR销售量比2016年增长最少在1 倍以上，达到25000-30000台的水平。且高端销量一直被GE、飞 利浦、和西门子 （简称GPS）三大家所占据。 12 长期以来，在高性能医疗设备上面，我国市场 几乎被进口产品所垄断，经过多年的努力，我 国在这些领域也取得了不少的突破。“十二五” 期间的努力让大量的整机产品实现了进口的替 代，但是在核心部件上，

7、我们仍然需要投入大 量的精力去实现突破，因此“十三五”医疗器 械规划的首要目标就是现实进口产品的替代， 以国产化、高端化、品牌化、国际化为方向， 推动跨越式发展。 13 国内影像行业未来发展国内影像行业未来发展 从国家政策推进程度看，目前医疗器械行 业正迎来罕见的政策密集“推进期”。国 内器械厂商因整体市场扩容和国产化率快 速提升而受益，从国产化率提升的角度分 析，国内企业市占率较低的高端影像诊断 设备目前仍有巨大的提升空间，相关政策 的刺激将加速其国产化进程。 14 国内影像行业未来发展国内影像行业未来发展 目前我国医疗器械生产厂家有近万家，其 中90%以上为中小型企业，市场竞争力相对 薄弱

8、。在高端医疗器械市场，国外产品在 大部分市场处于垄断地位，我国高值耗材 市场，大部分被进口产品垄断，导致高值 耗材市场整体价格偏高。近几年，在国家 一系列政策加速落地以及市场需求不断提 升的推动下，中国医疗器械产品的整体布 局将从中低端向高附加值的高端产品转化。 15 国内影像行业未来发展国内影像行业未来发展 尤其是高性能的医学影像设备，据不完全统计目前国内 做DR品牌数量在130-150个，这些品牌绝大部分属于专 注于中国市场做服务的企业，依靠贴牌组装生产，拥有 核心技术的品牌只有1-2家，因此这些企业的市场基本 上还只能聚焦在中低端市场，鉴于同质化竞争十分显著， 大量过程的产能无法释放，每

9、个品牌的销量都只在50- 100台每年左右；而对于中高端市场，这些企业由于无 核心技术或核心部件的研发能力而无法满足其需求，因 此，在政策红利及国内外大环境的影响下，这些无核心 技术的企业必将在激烈竞争的市场中逐渐退出历史舞台， 最终只有那些具有核心技术，持续创新的企业才能走的 更远。 16 国内影像行业未来发展国内影像行业未来发展 对于PET/CT、DSA等大型放射影像产品仍然还是GPS这些国际品牌 聚集的地方。国家在政策方面更是倾向于扶持具有持续研发、探索创 新的企业，从而带动国产高端影像设备向着国产化、高端化、国际化 的方向发展。 当前，现代医学加快向早期发现、精确定量诊断、微无创治疗、

10、个 体化诊疗、智能化服务等方向发展，对医疗器械领域的创新发展不断 提出新的需求。 预计未来五年至十年，中国医疗器械产业与世界医疗器械市场的 关联度将越加紧密，对中国的医疗器械制造工艺、新材料应用、研发 水平、营销网络势必产生巨大影响，促使中国医疗器械产品从中低端 向高附加值的高端产品转化。 医疗器械行业在我国是一个朝阳产业，企业如能从未来的医学发 展方向、国际市场环境、国内市场政策及自身发展战略三者联动过程 中抢占先机，必将成为行业的佼佼者。 17 医学影像设备学习回头看 18 超声超声 超声原理：超声是超过正常人耳能听到的声波，频 率在20 000赫兹(Hertz，Hz)以上。超声在介质中以

11、 直线传播,有良好的指向性.这是可以用超声对人体 器官进行探测的基础。当超声在传播过程中会发生 反射,折射,散射,衰减等。反射回来的超声为回声。 多普勒效应 (Doppler effect)：活动的界面对声源作 相对运动可改变反射回声的回率。这种效应使超声 能探查心脏活动和胎儿活动以及血流状态。 19 超声超声 成像原理：超声检查是利用超声的物理特性和人体 器官组织声学性质上的差异，以波形、曲线或图像 的形式显示和记录，借以进行疾病诊断的检查方法。 人体各种器官与组织都有它特定的声阻抗和衰减特 性,因而构成声阻抗上的差别和衰减上的差异。超声 射入体内，由表面到深部，将经过不同声阻抗和不 同衰减

12、特性的器官与组织，从而产生不同的反射与 衰减。这种不同的反射与衰减是构成超声图像的基 础。将接收到的回声，根据回声强弱，用明暗不同 的光点依次显示在影屏上，则可显出人体的断面超 声图像，称这为声像图(sonogram或echogram)。 20 超声超声 A型超声：早期应用幅度调制型(amplitude mode)，即A型超声，以波幅变化反映回波 情况。 B型超声：灰度调制型(brightness mode)，即 B型超声，系以明暗不同的光点反映回声变 化，在影屏上显示964个等级灰度的图像， 强回声光点明亮，弱回声光点黑暗。 21 常规常规X线线 X线发射原理：高速行进的电子流被物质阻 挡即

13、可产生X线。具体说，X线是在真空管 内高速行进成束的电子流撞击钨(或钼)靶时 而产生的。因此，X线发生装置，主要包括 X线管、变压器和操作台。 22 常规常规X线线 X线成像的基础： （1）穿透性-X线波长很短，具有很强的穿透力，能穿透一 般可见光不能穿透的各种不同密度的物质，并在穿透过程中 受到一定程度的吸收即衰减。X线的穿透力与X线管电压密切 相关，电压愈高，所产生的X线的波长愈短，穿透力也愈强； 反之，电压低，所产生的X线波长愈长，其穿透力也弱。另 一方面，X线的穿透力还与被照体的密度和厚度相关。X线穿 透性是X线成像的基础。 （2）摄影效应-涂有溴化银的胶片，经X线照射后，可以感 光，

14、产生潜影，经显、定影处理，感光的溴化银中的银离子 (Ag+)被还原成金属银(Ag)，并沉淀于胶片的胶膜内。此金属 银的微粒，在胶片上呈黑色。而未感光的溴化银，在定影及 冲洗过程中，从X线胶片上被洗掉，因而显出胶片片基的透 明本色。依金属银沉淀的多少，便产生了黑和白的影像。所 以，摄影效应是X线成像的基础。 23 常规常规X线线 透视检查的原理：荧光效应-X线能激发荧 光物质(如硫化锌镉及钨酸钙等)，使产生肉 眼可见的荧光。即X线作用于荧光物质，使 波长短的X线转换成波长长的荧光，这种转 换叫做荧光效应。这个特性是进行透视检 查的基础。 24 常规常规X线线 放射防护学和放射治疗学的基础：电离效

15、 应-X线通过任何物质都可产生电离效应。 空气的电离程度与空气所吸收X线的量成正 比，因而通过测量空气电离的程度可计算 出X线的量。X线进入人体，也产生电离作 用，使人体产生生物学方面的改变，即生 物效应。它是放射防护学和放射治疗学的 基础。 25 常规常规X线线 X线成像的基本条件：首先，X线应具有一 定的穿透力，这样才能穿透照射的组织结 构；第二，被穿透的组织结构，必须存在 着密度和厚度的差异，这样，在穿透过程 中被吸收后剩余下来的X线量，才会是有差 别的；第三，这个有差别的剩余X线，仍是 不可见的，还必须经过显像这一过程，例 如经X线片、荧屏或电视屏显示才能获得具 有黑白对比、层次差异的

16、X线影像。 26 常规常规X线线 透视（Fluoroscopy）： 使X线透过人体被检查 部位并在荧光屏上形成影像，称为透视。透视 一般在暗室内进行，检查前必须做好暗适应， 带深色眼镜并有暗室内适应一段时间。透视的 优点是经济，操作简便，能看到心脏、横膈及 胃肠等活动情况，同时还可转动患者体位，作 多方面观察，以显示病变及其特征，便于分析 病变的性质，多用于胸部及胃肠检查。缺点是 荧光影象较暗。细微病变（如粟粒型肺结核等） 和密度、厚度较大的部位（如头颅、脊椎等） 看不太清楚，而且，透视仅有书写记录，患者 下次复查时不易做精确的比较。 27 常规常规X线线 照相（Radiography）： 亦

17、称摄影。X线透过人 体被检查的部位并在胶片上形成影像，称为X 线照相，胶片曝光后须经显影、定影、水洗及 晾干（或烤干）等步骤，操作复杂，费用较贵。 照片所见影像比透视清楚，适用于头颅、脊椎 及腹部等部位检查。照片还可留作永久记录， 便于分析对比、集体讨论和复查比较。但照片 不能显示脏器活动状态。一张照片只反映一个 体位（体位即照相位置）的X线征象，根据病 情和部位，有时需要选定多个投照体位。 28 CR 成像方法：传统的X线成像是经X线摄照， 将影像信息记录在胶片上，在显定影处理 后，影像才能于照片上显示。计算机X线成 像（computed radiography，CR）则不同， 是将X线摄照

18、的影像信息记录在影像板 （image plate，IP）上，经读取装置读取， 由计算机计算出一个数字化图像，复经数 字/模拟转换器转换，于荧屏上显示出灰阶 图像 29 CR IP板：由一种含有微量素铕（Eu2+）的钡氟 溴化合物结晶（BaFX：Eu2+，X=CI.Br.I）制 成，,接受透过人体的X线,使IP感光,形成潜 影。X线影像信息由IP记录。IP可重复使用 达2-3万次。 IP板的读取：IP上的潜影用激光扫描系统读 取，并转换成数字信号。 30 CR CR的优点：图像处理系统可调 节对比，故能达到最佳的视觉 效果；摄照条件的宽容范围较 大；患者接受的X线量减少。 图像信息可由磁盘或光盘

19、储存， 并进行传输。 31 DR 直接数字化X射线摄影系统，是由电子暗盒、扫 描控制器、系统控制器、影像监示器等组成，是 直接将X线光子通过电子暗盒转换为数字化图像。 电子暗盒：电子暗盒的结构14 in17 in(1 in=2.54 cm)，由4块5 in 8 in 所组成，每块的接缝处 由于工艺的限制不能做得没缝，且一旦其中一块 损坏必将导致4块全部更换，费用较昂贵。 32 CR和DR的比较： 成像原理 CR是一种X线间接转换技术，它利用图像板作为X线检测器，成像环节相对于D R较多。 DR是一种X线直接转换技术，它利用硒作为X线检测器，成像环节少。 图像分辨率 CR系统由于自身的结构，在受

20、到X线照射时，图像板中的磷粒子使X线存在着 散射，引起潜像模糊；在判读潜像过程中，激光扫描仪的激发光在穿过图像 板的深部时产生着散射，沿着路径形成受激荧光，使图像模糊，降低了图像 分辨率，因此当前CR系统的不足之处主要为时间分辨率较差，不能满足动态 器官和结构的显示。 DR系统无光学散射而引起的图像模糊，其清晰度主要由像素尺寸大小决定 对现有X线设备的升级 CR使用IP板替代原胶片盒，相对费用较低，多台X线机可同时使用，无需改变 现有设备。 DR使用电子暗盒，费用昂贵，还需改装已有的X线机设备 适用范围 CR系统更适用于X线平片摄影，其非专用机型可和多台常规X线摄影机匹配使 用，且更适用于复杂

21、部位和体位的X线摄影。 DR系统则较适用于透视与点片摄影及各种造影检查，由于单机工作时的通量 限制，不易取代大型医院中多机同时工作的常规X线摄影设备，但较适用于小 医疗单位和诊所的一机多用目的。 33 CT 英文名：Computedtomography电子计算机体层摄 影，是电子计算机和X线相结合的一项诊断技术。 成像基础：组织间X线吸收系数（CT值）的差别 是CT成像基础。 特点：密度分辨率高，比普通X线照片高1020 倍。能准确测出某一平面各种不同组织之间的放 射衰减特性的微小差异，极其精细地分辨出各种 软组织的不同密度。 34 CT 图像特点：T图像是以不同的灰度来表示，反 映器官和组织

22、对X线的吸收程度。黑影表示低 吸收区，即低密度区，如肺部；白影表示高吸 收区，即高密度区，如骨骼。 CT值：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。 35 DSA 英文名：digitalsubtraction angiography 数字 减影血管造影 名称解析：DSA是数字X线成像（digital radiography，DR）的一个组成部分，是利 用计算机处理数字化的影像信息，以消除 骨骼和软组织影

23、的减影技术，是新一代血 管造影的成像技术。 36 DSA 时间减影法：（temporalsubtraction method）经导管内快 速注入有机碘水造影剂。在造影剂到达欲查血管之前，血 管内造影剂浓度处于高峰和造影剂被廓清这段时间内，使 检查部位连续成像，比如每秒成像一帧，共得图像10帧。 在这系列图像中，取一帧血管内不含造影剂的图像和含造 影剂最多的图像，用这同一部位的两帧图像的数字矩阵， 经计算机行数字减影处理，使两个数字矩阵中代表骨骼及 软组织的数字被抵销，而代表血管的数字不被抵销。这样， 这个经计算机减影处理的数字矩阵经数字/模拟转换器转 换为图像，则没有骨骼和软组织影像，只有血管

24、影像，达 到减影目的。这两帧图像称为减影对，因系在不同时间所 得，故称为时间减影法。时间减影法的各帧图像是在造影 过程中所得，易因运动而不尽一致造成减影对的不能精确 重合，即配准不良，致使血管影像模糊。 37 MRI 成像原理：磁共振成像是利用原子核在磁场内共振所产生 信号经重建成像的一种成像技术。含单数质子的原子核， 例如人体内广泛存在的氢原子核，其质子有自旋运动，带 正电，产生磁矩，有如一个小磁体。小磁体自旋轴的排列 无一定规律。但如在均匀的强磁场中，则小磁体的自旋轴 将按磁场磁力线的方向重新排列。用特定频率的射频脉冲 （radionfrequency，RF）进行激发，作为小磁体的氢原子

25、核吸收一定量的能而共振，即发生了磁共振现象。停止发 射射频脉冲，则被激发的氢原子核把所吸收的能逐步释放 出来，其相位和能级都恢复到激发前的状态。这一恢复过 程称为弛豫过程（relaxationprocess），而恢复到原来平衡 状态所需的时间则称之为弛豫时间（relaxationtime）。人 体不同器官的正常组织与病理组织的T1是相对固定的，而 且它们之间有一定的差别，T2也是如此。这种组织间弛豫 时间上的差别，是MRI的成像基础。 38 MRI MRI的参数：MRI是有T1、T2和自旋核密度 （P）等几个参数，其中T1与T2尤为重要。 因此，获得选定层面中各种组织的T1（或 T2）值，就可

26、获得该层面中包括各种组织 影像的图像。 39 MRI T1：有两种弛豫时间，一种是自旋-晶格弛 豫时间（spin-lattice relaxationtime）又称纵 向弛豫时间（longitudinal relaxation time） 反映自旋核把吸收的能传给周围晶格所需 要的时间，也是90射频脉冲质子由纵向 磁化转到横向磁化之后再恢复到纵向磁化 激发前状态所需时间，称T1。 40 MRI T2：另一种是自旋-自旋弛豫时间（spin-spin relaxation time），又称横向弛豫时间 （transverse relaxation time）反映横向磁化 衰减、丧失的过程，也即是横

27、向磁化所维 持的时间，称T2。T2衰减是由共振质子之 间相互磁化作用所引起，与T1不同，它引 起相位的变化。 41 MRI MRI的磁体分类：磁体有常导型、超导型和 永磁型三种，直接关系到磁场强度、均匀 度和稳定性，并影响MRI的图像质量。因此， 非常重要。通常用磁体类型来说明MRI设备 的类型。常导型的线圈用铜、铝线绕成， 磁场强度最高可达0.150.3T*，超导型的 线圈用铌-钛合金线绕成，磁场强度一般为 0.352.0T，用液氦及液氮冷却；永磁型的 磁体由用磁性物质制成的磁砖所组成，较 重，磁场强度偏低，最高达0.3T。 42 MRI MRI的射频系统：射频发射器与MR信号接 收器为射频

28、系统，射频发射器是为了产生 临床检查目的不同的脉冲序列，以激发人 体内氢原子核产生MR信号。射频发射器及 射频线圈很象一个短波发射台及发射天线， 向人体发射脉冲，人体内氢原子核相当一 台收音机接收脉冲。脉冲停止发射后，人 体氢原子核变成一个短波发射台，而MR信 号接受器则成为一台收音机接收MR信号。 脉冲序列发射完全在计算机控制之下。 43 ECT 名称解析：ECT是同位素发射计算机辅助断层显 像的英文缩写。ECT是由电子计算机断层(CT)与 核医学示踪原理相结合的高科技技术。 特点：ECT兼具CT和核医学两种优势，较CT的容 积采集信息量大，是当前唯一的一种活体生理、 生化、功能、代谢信息的

29、四维显像方式。其示 踪剂适应面广，特异性高，放射性小，不干扰 体内环境的稳定，有独到的诊断价值。 44 PET 英文名：PositronEmission Computed Tomography， 正电子发射型计算机断层显像。 成像原理：其原理是将人体代谢所必需的物质，如： 葡萄糖、蛋白质、核酸、脂肪酸等标记上短寿命的 放射性核素（如18F）制成显像剂（如氟代脱氧葡 萄糖，简称FDG）注入人体后进行扫描成像。因为 人体不同组织的代谢状态不同，所以这些被核素标 记了的物质在人体各种组织中的分布也不同，如： 在高代谢的恶性肿瘤组织中分布较多，这些特点能 通过图像反映出来，从而可对病变进行诊断和分析。

30、 45 不同医学影像设备诊断功能解析 去医院看病，“CT”、“核磁”、“X光”、 “B超”等这些医学检查名词对于人们来说 并不陌生，但是这些长相差不多的医学影 像设备，却经常让人“傻傻分不清”。为 什么有的时候用“CT”，有时就用“核磁”， 是因为病情加重了吗？其实，它们的工作 原理不同，各有分工。如何做到正确、恰 当的检查，不浪费检查费用是人们关心的 问题。 46 原理不同，优势各异原理不同，优势各异 CT（Computed Tomography）意为X线计算 机断层摄影，是用X线束对人体某部进行断 层扫描，获得人体被检部的断面或立体图 像。 CT可以提供人体被检查部位的完整三维信 息，可使

31、器官和结构清楚显影，清楚地显 示病变。 47 原理不同，优势各异原理不同，优势各异 X光是穿透性很强的射线，能够穿透人体， 使用X线对人体内部进行透视或摄影的检查 方法，其原理是利用了X线的穿透作用。在 穿透人体时，被含钙的成分（骨）、水分 （血液等）、软组织（肌肉）等吸收而减 弱，因此可以呈现出所检查部位的基本形 态。 48 原理不同，优势各异原理不同，优势各异 与CT、X线不同，B超检查是利用超声波产 生回声的原理来检查的。北京协和医院妇 科主任医师孙晓光解释说，超声能向一定 方向上传播，而且可以穿透物体，如果碰 到障碍，就会产生回声，人们通过仪器将 这种回声收集并显示在屏幕上，可以用来

32、了解物体的内部结构，辅助诊断。B超是2 个维度的超声信息，构成平面图形，反映 人体结构。 49 原理不同，优势各异原理不同，优势各异 随着彩色-多普勒超声技术的产生，出现了 彩超（彩色B超），即在黑白B超的基础上 加上彩色多普勒，彩超同时又提供了血流 动力学的丰富信息，实际应用受到了广泛 的重视和欢迎，彩超在目前临床上经常被 使用。 50 原理不同，优势各异原理不同，优势各异 、MRI（nuclear magnetic resonance imaging），即磁共振。MR是一种生物磁自 旋成像技术，利用原子核自旋运动的特点， 在外加磁场内，经射频脉冲激后产生信号， 用探测器检测并输入计算机，并

33、转换成图 像。 51 原理不同，优势各异原理不同，优势各异 与CT、X线不同，MR最大的优点是对人体不产生损 害，没有电离辐射损伤。相比CT的断层扫描，MR能 获得多方位的原生三维断面成像，比如脑和脊髓的 立体图像。对于骨、关节、脊髓、盆腔脏器、前列 腺、膀胱、子宫、卵巢、心脏大血管病变及心肌梗 塞的诊断尤为准确。 而对于肺部的检查，选择X线或是CT要优于MR， 对肝脏、胰腺、肾上腺、前列腺的检查，MR不比CT 优越，费用反而高昂。此外，体内有金属物、怀孕 3个月以内、带有心脏起搏器或是危重病人都不宜 做MR检查。 52 医学影像仪器设备的维修及方法 先进的医疗仪器没备足医疗单位开展医疗、教学

34、、 科研工作的重要物质基础，足其综合实力的体现； 现代医学对医疗仪器的依赖性越来越强，特别足包 拈入线机、CT、MRI、DSA、超声诊断仪、SPECT等 在内的医学影像设备，更是重点和骨干设备。 医学影像仪器设备投资大，系统复杂，科技含量高， 工作环境要求高，对其安装操作使用等方面均有严 格要求；保证仪器经常处于正常工作状态，发挥其 应有效能，对提高医疗服务质帚和实现预期效益意 义重大：而积极搞好设备维修工作，就尤为重要； 根据防治结合，以防为主的维修新观念，维修应包 括维护保养和故障现象检修2部分。 53 1 维护保养 维护保养属于主动维修，又称超前维修， 预防性维修；这是确保仪器设备健康运

35、行， 提高完好率，延长使用寿命的有力措施。 维护保养又可分为日常维护和定期保养两 种形式 54 1.1 日常维护 日常维护一般由使用科室和操作人员完成它是一项每天都要进行的 工作，应该制度化，它的内容应写进操作规程和注意事项：使用科室 应选派1名懂得一定仪器知识，责任心强的技术员担任专职或兼职仪 管员，协助和指导操作人员做好这一工作口常维护工作的内容一般包 括： (1)机房及仪器设备的保洁；观察调整机房温度、湿度稳定。 (2)检查机器的机械、转动、气路、水路，螺钉、螺母等部位是否正常。 (3)检查仪器表面的开关、旋钮，指示灯、仪表及显示参数是否正常。 (4)正式工作前，利用仪器自检程序检测仪器

36、各部分的状态情况。 (5)注意仪器在运行过程中有否异常气味和声音，图像质量是否正常。 (6)检查操作人员操作仪器是否符合规程，并及时纠正。 55 1.2 定期保养 定期保养一般由仪管员配合工程技术人员完成，它是一项不断循环进行的有 组织有计划的维修措施，这有利于掌握仪器的运行规律，有利于出现故障后 的查找：定期保养的内容和时间，不同仪器有不同的做法一般可以分3个等 级： (1)一保：一般可以一个月至一个季度进行一次.主要内容除厂日常维护的工作 外，可以拆开机壳，清除各处积尘，污垢、异物、紧固螺丝、添加润滑剂； 检查务器件、元件有无磨损、变形、烧蚀、击穿、松动，受潮，老化、接地 不良等情况；检测

37、各组电源电压及纹波，检查高压部件运行和接触情况等； (2)二保：一般可以半年至一年进行一次。主要内容除做好一保外，可以对整 机控制台上的各个仪表及操作控制系统的灵敏度，精度进行测试校正和计量 检定，更换高压发生器绝缘汕等到期的损耗品，对电路中各测试点的电压， 波形进行系统检测和做拉偏试验： (3)三保：一般可以2-4年进行一次：主要内容除做好二保外，必要寸可以将整 机进行全部拆卸子以清洗检修，超过使用期的元器件应尽量更换或修复，应 对仪器进行较为全面彻底的调试，恢复其工作精度和性能，达到或超过新机 的程度是完全有可能的. 56 故障现象检修 故障现象检修又称被动维修：医学影像设 备也同其他各类

38、各种仪器一样，在长期使 用过程中，由于种种原因，出现故障是不 可避免的。故障维修仍然是设备管理和工 程技术人员的一项重要工作. 57 (1)在组织管理方面：如划分专业组，一专 多能；计算仪器复杂系数，合理分担；分 科室或仪器到人，包干负责；组织故障会 诊；总工程师负责制等 (2)在人才培养方面：如引进和培养相结合， 逐步形成人才梯队，在职提高和外送培训 相结合，基础理论深入和专业技术提高相 结合等. 仪器设备的故障现象检修方法 58 (3)在维修程序方面：先了解仪器故障起因，熟悉仪器的工 作原理，然后运用自己掌握的基础理论知识针对仪器的电 路图分析故障产生的可能部位，逐步检测排查，从中找出 故

39、障的真正部位，最后修复或更换故障部件，并完成局部 或整机调试。 (4)维修具体方法：应遵循先询问，后诊断；先直观，后测 查；先全面，后局部：先传动，后电路；先独立，后整机； 先外围，后芯片；先控制，后数据；先定性，后定量等辩 证关系的原则。故障部位一般机械部分比电路部分多；强 电部位比弱电部位多；高温部分比低温部分多；电源部分 比主体部分多，传动部位比静止部位多，按插部位比固定 部仿多，阻容器件比半导体器件多，模拟电路比数字电路 多等客观规律，检测方法有敲击法、直观法、检测法、比 较法，替换法、变温法，信号追踪法、信号输入法、前后 合追法。负载分离法等实用方法。 仪器设备的故障现象检修方法 5

40、9 最近几年宋厂商提供仪器设备图纸资料的越来 越少，这无疑给仪器设备的维修带来更大的困 难，通过广大工程技术人员的实践已探索了很 多方法。比如： (1)首先排除接触不良的故障.当仪器出现故障 后，只要不是明显的暴烈、冒烟，均有可能是 接触不良引起.特别是时好时坏，更应首先怀 疑接触不良，可以采用轻震、敲击、插拔，轻 扭，按压等使故障重现并追查出故障部位。 无图纸仪器设备的维修方法 60 (2)充分利用说明书上的点滴信息寻找故障； 在没有仪器电路图情况下，操作说明书中 的仪器基本原理，流程框图、功能选择， 操作程序、状态显示、调试方法以及仪器 某些检测点的信号，波形等都能在一定程 度上给我们检查

41、仪器故障提供启示。经过 反复细微分析，可能达到板级维修的程。 61 (3)充分利用仪器故障自检操作：仪器故障自检 是仪器内部的电脑控制系统借助于软件秆序对 仪器各部分工作状态进行检测，并以代码形式 提示故障原因的系统；借助这个系统，我们可 以比较容易地分析出故障的可能原因或部位， 一般能达到板级维修。 在此范围内，再综合各学科的基础理论进行细 微分析，必要时可以把重点怀疑部分的局部电 路测绘出来，以利分析，尽量达到元件级维修。 62 (4)利用电路维修测试仪寻找故障部件，利用该 仪器来查找无图纸仪器的故障，是一个有效的 办法：该仪器是采用现代电子技术和电脑相结 合的一种新的检测工具，它具有在线

42、测试或离 线测试功能；能够分析大规模IC或测VI特性曲 线；能检测模拟、数字电路；能利用数据库中 的资料宋进行对比，还能对非标准电路器件先 学习再对比；它还利用后驱动技术将周围器件 的影响隔离开，由测试系统自动进行相应的测 试，经过分析比较，寻找出故障部件，实现元 件级维修-在一定程度上给寻找故障带来了方 便和希望。 63 DR设备维修基础学习 DR原名为数字化摄影的简称，即英文名 digital radiographic。DR是由高频X线机的基 础的，加上一块平板探测器，和图像采集 处理软件整合而成。具体的说DR系统，即 直接数字化X射线摄影系统，是由电子暗盒、 扫描控制器、系统控制器、影像

43、监示器等 组成，是直接将X线光子通过电子暗盒转换 为数字化图像，是一种广义上的直接数字 化X线摄影。 64 而狭义上的直接数字化摄影即DDR （DirectDigit Radiography），通常指采用平 板探测器的影像直接转换技术的数字放射 摄影，是真正意义上的直接数字化X射线摄 影系统。按照探测器类型主要分为非晶硅 平板DR（主流）、非晶硒平板DR和CCD DR （主流）；按照机架结构分为悬吊DR和立 柱（UC臂）DR；维修DR时可根据故障现象 进行分段维修。 65 1、 曝光后不出图像。 对此故障，可从2方面下手。首先是检查发生 器有没有出射线。如果没有就检查发生器这边。 例如手开关是

44、否坏了，发生器是否存在故障 （可单独打开发生器软件查看），球馆是否有 问题。发生器可正常曝光的情况下，就应该检 查平板这边。比如平板的连接是否正常（网线 或光纤是否连接正确），或者平板的同步信号 （曝光使能信号）是否正常。从这两方面找故 障，就可以找到故障。 常见故障和维修方法。 66 常见故障和维修方法 2、 图像不清晰 随着使用时间的延长，图像会变得没有原 来清晰。这种问题的原因一般是由于平板 老化引起或者球馆出的剂量不足造成。对 机器定期进行保养可以有效防止平板老化 速度，平板一般要求每6个月校准一次。球 馆剂量不足的原因有：1 KV不够，检查发生 器高压部分。2 MA不足，球馆是否出问

45、题， 或者高压发生器的灯丝部分是否有问题。 67 常见故障和维修方法 3 、图像出伪影 伪影原因归结为2方面，平板本身有坏点或者 坏道。2 是投照范围内有异物。投照范围有异 物很容易排查，只需将束光器，平板盖子，滤 线栅等，一个个拆除再拍照，拆一个拍一张图 像，拆到那个图像伪影没有了，异物就在那个 元件上。如果投照范围的东西拆完拍出来还有 伪影，那么就是平板有问题了。平板出的坏点 和坏道有些可以通过平板校准去除。有些是不 能去除，那只能维修平板。 68 常见故障和维修方法 4、 图像发送不到PACS 此故障一般是由于网络连接引起。网络连 接需检查网络参数是否正确，比如IP地址， 端口号，AE

46、title等，参数设置正确后，可以 通过ping服务器IP的方法测试网络是否连通， 不连通则检查网卡或者网线是否正常。 69 常见故障和维修方法 5 、报选择阳极故障 此故障顾名思义就是阳极启动不正常。可 测球馆上有无启动电压，测量时要按曝光 准备档，如果无电压，就要检测发生器旋 转阳极部分电路，如果有电压，球馆不转， 那就要看下球馆阳极靶面是否打烂，球馆 管芯是否漏油。如果存在问题就需要更换 好的X射线管。 70 常见故障和维修方法 6 、报球馆温度过高错误 用手触摸球馆表面，如果感觉到烫，那就等温 度下降后，再进行曝光操作，在曝光次数不多 的情况下，球馆升温很快，就要检查冷却装置 是否正常

47、，不然外置冷却风扇，或者球馆是否 漏油。如果球馆表面温度不高，但报球馆温度 过高错误，那应该检查温控开关有没有坏，可 以直接将温控开关短接测试，短接后，故障解 决这是温控开关坏。如果短接无法解决故障， 则需要检查控制板有无问题。 71 常见故障和维修方法 7、DR的日常维护和保养 DR 是一种十分精密与相当贵重的仪器，除 了上述常见的几种故障以及诊断解决方式 之外，在日常的生活应用中还需要结合其 实际的使用性能进行良好的维护和保养， 并结合其实际的情况分析故障出现的原因。 72 重点注意 首先，该种型号的机器设备对环境的使用要求 十分严格，环境的湿度为30%到70%，对于非 晶硒平板探测器而言

48、其环境的温度要求为10度 至35度，而最适宜的工作环境是20度到25度， 如果环境的温度过低，则会导致非晶硒层会从 玻璃基板上脱落，而当环境中的温度过高时， 则会导致非晶硒探测器产生结晶的情况，因此 会对探测器造成一定的损坏，导致成影不真实 的情况出现，进而严重影响机器的诊断等。因 此需要通过对环境中的温度以及使用湿度进行 全天控制，进而不断延长非晶硒探测器的使用 周期。 73 其次，存在多种影响因素从而导致仪器的 不同像素对射线的灵敏度存在巨大的差异， 而这种差异属于技术性差异是客观存在的。 因此在日常的使用过程中要对其进行校正， 从而确保机械设备处于良好的运行状态。 74 再者，为了保证设

49、备使用的安全性，切忌 在设备中随意外接硬盘以及其他的存储设 备，避免无关的设备在其上面使用导致设 备中毒。使用后经常对设备进行清理，避 免其上面存在异物，避免灰尘侵入机器设 备中，从而影响探测器的使用质量，因此 要保证机房中的环境经常通风干燥，使机 器干燥和清洁。 75 另外，DR系统的开机与关机也十分重要， 在使用时一定要严格按照一定的操作规范 进行科学操作，确保机械使用的正确性。 一般在使用过程中如果技术操作不当也会 出现死机的情况，或者出现意外断电的情 况。开机之前要先将空调打开，当机房中 的运行温度适宜后，才能使平板中的温度 达到使用的要求，进而缩短开机的预热时 间。 76 除此之外，

50、DR系统的相关器件需要小心科 学使用以及合理维护，从而不断延长设备 的使用周期，确保其具有良好的工作效率。 在使用过程中如果存在异常的声响，则应 该通过看其方、听其声的方式及时找到设 备中异常声音发出的部位以及系统设备运 行受到阻碍的部位并及时展开修复，从而 确保机器使用正常。 77 DSA故障实例解析 1 故障一 . 故障现象 开机后，透视图像在屏幕上出现一条窄横带，透视将光 圈打开。当踩透视开关时，光圈自动缩小成一条窄横带。 有时重新开机，机器又恢复正常。 . 故障分析处理 首先， 怀疑故障是由接触不良引起的。经仔细观察发现， 开机自检时，准直器内发出异常声音时，机器就无法正 常工作。拆开

51、准直器外壳观察，发现开机自 检时，准直 器叶片会自动开合一遍。 当叶片打开至最大位置时，有 一限位开关被触发，导致S1接触不良。经调整S1开关触 点后试机，机器恢复正常，故障排除。 78 故障二 . 故障现象 在手术过程中，有时出现 “C-arm guard active”报警，导致C臂 不能工作。 . 故障分析处理 根据报警提示，判断是C臂防碰撞 Sensor（传感器）出现故障。 C臂防碰撞Sensor是两根条型状的橡胶嵌在C臂的两边。检查发 现，靠近球管端的Sensor橡胶断裂，形成一个直角，因Sensor本 身就是一个压力Sensor， 造成其非常灵敏， 只要C臂稍微抖动 就会立即报警，

52、造成C臂不能工作。由于拐角处断裂，所以处理 起来比较困难，经过捆绑、胶粘后效果均不好。最后用1只 22 1 W 的电阻代替 Sensor，机器恢复正常，故障排除。 79 . 故障现象 机器透视、采集均无图像。有时重新开机又恢复正常。 .故障 分析处理 控制台、MTS 上均无故障信息。仔细检查发现，机柜内 D21 板 上有一 IRIS MIN（minopening of iris diaphragm）红灯亮，说 明摄像头出现故障。 出现故障的原因可能有： （）摄像头损坏； （）控制电路出现故障。 首先，怀疑是接触不良导致。插拔D21板，故障依旧。其次， 检查摄像头，发现开机时有异常声音。摄像头是

53、靠2颗螺钉固定 在影像增强器后面的。经检查发现，其中1颗螺钉松动，导致摄 像头和影像增强器连接出现问题，而光圈就在连接处。重新装 好摄像头后开机，机器恢复正常，故障排除。 80 CT设备维修基础学习 CT机的基本结构 CT丁在我国临床应用已有二十年历史，其结构有了很 大改进，探测器层数增加，扫描速度不断加快。虽然 种类繁多。但其硬件基本是相同的， 主要有三大部分： 一是带计算机的控制台。 二是带射线发生部分及探测器的扫描架。 三是可升降的病人床。 从结构功能上看又可分成：控制扫描和重建图像的计算 机部分，对病人定位扫描的机械部分扫描架和升降 床。产生射线的高压发生器和射线球管并提取信息 数据的

54、探测部分。掌握这些基本结构特点 对CT故障的分 折判断就有一个基本方向和依据。 81 CT机的维护与保养 CT装置是由X线、电子计算机、自动控制部分等组成。是 一种先进、精密的大型医疗设备，它给医学影像诊断学 注入了新的生命。因此，正确使用CT机，精心维护与保 养，提高机器的运转效率，是极其重要的。 CT装置的维护不同于一般小型医疗设备，它严格要求 定期的检修及校对，而绝不能发生故障后再检修。所以 每月至少要有一天作为专门检修日。其次，操作人员必 须坚持记录运行日记，包括每天开机时间，停机时间、 图像成像情况、异常现象等。维修时记录维修记录，包 括日常检修记录和故障排除记录，主要记录重点是：故

55、 障现象、分析判断、检修过程、故障原因、排除方法， 以及停机时间，以此作为机器运行档案。 CT机对电源供应、环境温度、温度、防止净化等均有 较高的要求，这些因素的好坏，是关系到机器寿命的重 要因素。 82 一一.稳定电源稳定电源 CT机的电源最好用专线、专用变压器，避 免与电源电压变化大的负载共用，以防发停电 给机器带来不可估量的损害。CT机中的磁盘驱 动系统，对电源频率十分敏感，当电源频率波 动超大时，转速便会下降，造成读写数据的错 误，严重时将使速度保护而停止工作。由于机 器的保护系统较多，所以电源电压的忽高忽低 都会使机器处在保护状态下。无法正常工作。 83 二二.环境温度、湿度环境温度

56、、湿度 、恒温恒湿：CT机对环境温度、湿度的要求，特 别是计算机房的要求是有严格规定：温度要保持在 1822摄式度，温度控制在60左右，但不超过70为 宜，湿度过小，会导致某些材料及结构的几何变形和性 能变化，特别是磁盘机，湿度过小会导致盘面变形，过 大又会使磁胶变质，磁层脱落，影响其使用寿命。因此， 作为一名CT工作人员，一定要懂得正确、合理控制温度、 湿度。 、防潮保干：CT机位于过高湿度时，空气中的水 份因达临界温度即凝结并附着于电气无件上，导致电气 性能改变，一旦精密机械表面因长期受潮而生锈会降低 精密度，甚至引起线高压放电或击穿。 84 三三.防尘净化防尘净化 防尘是电气设备的共同

57、要求。由于静电感应可使灰 尘附着于器件表面，影响散热而改变电气设备性能。CT 机对防尘要求更高，例如：磁盘机是CT装置中贮存操作 软件和图象数据的大容量贮存设备，每个盘片存放较多 信息，贮存密度也较高。磁盘读写工作时，盘片较高速 度旋转，磁头与盘面只保持几个间隙。当磁盘或磁头附 着灰尘时，不但会影响正常读写信息，而且可能发生盘 面与磁头磨擦，导致盘面划伤，损坏磁头。因引，CT机 必须要有一个良好的清洁环境，并经常保持清洁。严格 防尘，以防污染。 85 故障分类、来源及特点 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。

58、三是自身元器件老化、质 变机械磨 损或参数漂移导致的故障。本文简述前两 类故障。重点分析第三类故障。 86 操作不当引起的人为故障 人为故障常见原因如下：开机预热时间不够或未 进行常规校正（提法不同，实质一样，基本都是对 探测器灵敏度或均衡性的自动校准措施）。导致图 像不正常或均匀度不好，CT了值不准；病人定位不 准扫出错误图像；病人身上有金属产生伪影图像； 同时进行多种操作导致 死机多见于一些低档机 型上）；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 出现破坏性 故障，只要查明原因，按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。 87 环境因素导

59、致的故障 环境因素是指CT 室的温度、湿度、空气净化度， 供电的稳定性等发生变化导致的故障。例如：室温过高， 通风不良会导致某些电器（如电源或变压器）过热甚至烧 毁，电路板损坏。机器保护性中断，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，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减短。 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

60、 故障越少，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。88 自身硬件损坏产主的故障 对大多数比较成熟的进口CT 来说 按照统 计学的规律 故障随时间的发生几率呈马鞍 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（年） 处于比较稳定的低发期 七、八年后又开始 逐年增多。 89 机械部分的故障 下面主要从三大件或三大部分对故障分别介绍； 机械故障主要随使用年限逐年增加。早期由于采用正转 一反转的转动方式 在一个扫描周期内用很短的时间完成旋转 加速-匀速-减速停止 ，且不断反复，其机械故障率较高。常表 现为转速不稳，易失控产生旋转