西門子COROSKOP心血管介入系統脈沖透視工作原理及故障檢修

胡益斌

南京醫科大學第一附屬醫院 臨床工程處，江蘇 南京 210029

西門子COROSKOP心血管介入系統脈沖透視工作原理及故障檢修

胡益斌

南京醫科大學第一附屬醫院 臨床工程處，江蘇 南京 210029

本文敘述了西門子COROSKOP心血管介入系統脈沖透視的工作原理和典型故障，并介紹了故障的判斷思路和檢修方法。

心血管介入系統；脈沖透視；工作原理；故障檢修

0 前言

西門子COROSKOP心血管介入系統是心血管介入專用設備，該機性能穩定，圖像清晰，使用方便，國內有很多用戶。但隨著使用年限的增長，機器的老化，各種各樣的故障就會出現，其中脈沖透視功能鎖死的故障就是比較典型的一種，并且脈沖透視功能鎖死后，將自動切換為連續透視，雖然圖像質量沒有明顯變化，但X線劑量將高出數倍，對病人和介入操作人員造成較大的X線輻射損傷，必須及時修復。本文介紹了這部分的工作原理和故障檢修。

1 工作原理

心血管介入系統的透視模式有連續透視和數字脈沖透視方式，連續透視的工作模式延續了傳統的X射線成像機理，透視過程中產生連續的X射線，醫患人員接受的輻射劑量較大[1]。而數字脈沖透視（Digital Pulse Fluoroscopy, DPF）是一種降低X射線劑量的技術，是利用X線管柵控技術形成具有幾檔脈沖速率的脈沖透視[2]，COROSKOP心血管介入系統脈沖透視的速率有：25脈沖/s、12.5脈沖/s、6.25脈沖/s和3.12脈沖/s，脈沖透視比連續透視劑量要小，低脈沖率比高脈沖率的劑量要小，所以，一般都使用脈沖透視方式，并且在保證圖像清晰的情況下，盡量使用低脈沖率的脈沖透視方式，輻射劑量可大幅度降低[3]。

COROSKOP心血管介入系統使用的X線管是柵控管，比一般的X線管多一個柵極，當選擇脈沖透視方式時，在柵極加一組脈沖電壓，脈沖電壓由控制電路板X2121 D47板提供，當柵極處于負脈沖時，燈絲上的熱電子無法撞擊陽極靶面，不能產生X線，反之，當柵極處于零電位時能產生X線，這就是脈沖透視。D47板通過陰極高壓電纜給X線管的柵極提供脈沖電壓，圖1為12.5脈沖/s的脈沖電壓波形圖（括號內的數值是電源頻率為60Hz、脈沖速率在15脈沖/s的值），脈沖幅值2000V，脈沖周期80ms，其中，72ms為負脈沖，不能產生X線，只有在8ms的脈寬內才能產生X線，而產生X線的實際脈寬更小，為6.6ms，一秒鐘產生X線的總時間只有82.5ms，如果選擇更小的脈沖速率，則產生X線的總時間更少，所以，脈沖透視比連續透視產生的射線劑量要小很多，調節脈沖速率，改變的是負脈沖的脈寬，而8ms能產生X線的脈寬時間是不變的，也就是說改變的是每秒鐘能產生X線的脈沖幀數脈沖速率的改變，相應的射線劑量也改變。當選擇好脈沖透視速率，踩下透視腳閘開關，此時X線管的燈絲電壓、管電壓以及柵極電壓通過高壓電纜送至X線管，脈沖X線產生。

圖 1 柵極脈沖電壓波形圖

2 故障現象

在進行脈沖透視時，一產生X線或使用一段時間后，發生脈沖透視功能被鎖死現象，此時觸摸顯示屏上顯示DPF Locked信息，并且脈沖速率調節選擇框不顯示，自動切換為連續透視，X線劑量顯示大幅增加。

3 故障檢修

根據脈沖透視的原理，發生此故障的原因有以下四個：脈沖控制D47板沒有送出脈沖電壓；陰極高壓電纜有問題；高壓發生器有問題；X線管柵極與陰極之間短路。

打開發生器柜門，觀察D47板上的二只LED指示燈V34、V36是否點亮，如全部不亮或有一只不亮，就要檢查D47板上的保險絲F1、F2、F3，如果都正常，則檢查輸入電源是否正常。如V34、V36均點亮，說明D47板的工作電源正常，必須通過檢測才能發現問題的所在。X線管柵極與陰極之間是否短路的檢測比較容易，可以首先進行，如果機器是在使用了一段時間后發生脈沖透視功能被鎖死，則關機后立即撥下陰極高壓電纜，測量X線管柵極與陰極之間的阻值，如果故障很快出現，則必須透視預熱30min以上后進行，因為在冷X線管的情況下，測量不一定正確。柵極與陰極之間的阻值（見圖2）大于10Mohm是正常的，即RGC＞10Mohm，如圖2所示，如果小于10Mohm，說明X線管有問題，必須更換X線管后方能恢復脈沖透視功能。

圖 2 柵陰極之間的阻值

排除X線管故障后，可以直接檢測柵極電壓，參閱有關電路圖。關掉POLYDOROS IS-C（即D301的S1放在2位），設置D30板上的SS開關為“關” （即D30的S2在2位），并拔下D30板上的光纖插頭，去掉D301板上的保險絲F3，從高壓發生器H1C上撥下陰極高壓電纜，去掉D47板上的跳線X10，并在測試點X5（-）和X6（+）之間連接數字萬用表，量程200mV，打開POLYDOROS IS-C（即D301的S1放在1位），將D47板上的維修開關S1放置在2位，此時在數字萬用表上應有20mV到80～160mV的電壓出現，如果是這種情況，說明柵極電壓是正常的，也就是D47板是好的，問題應該出在X線管或陰極高壓電纜，如果不是這種情況，說明D47板或高壓發生器組件有問題，一般來說D47板損壞的可能最大。檢測結束后，將D47板上的S1返至1位， D301的S1放在2位，重新插上跳線X10，裝上D301板上的保險絲F3，插好D30板上的光纖插頭，插好陰極高壓電纜，D30的S2在1位。也可以用上述方法來進一步判斷究竟是X線管還是陰極高壓電纜，區別是陰極高壓電纜是從X線管的陰極端拔下，如果柵極上有脈沖電壓，說明了是X線管的問題，可以直接測量柵極與陰極之間的阻值來進一步確認，如果柵極電壓沒有，則說明陰極高壓電纜有問題。

總之，檢測并不復雜，仔細檢查便能找出故障所在。一般來說，引起此故障的最常見的原因為：D47板損壞，或者D47板上的保險絲F1、F2、F3接觸不良或損壞，還有就是X線管柵極與陰極之間短路。

[1] 黃勇理,肖進華,賴章文.基于CCD成像的脈沖X射線透視技術研究[J].中國醫療器械雜志,2003,27(6):405-413.

[2] 曾勇明.數字脈沖透視在降低介入放射學操作者劑量的應用[J].中華放射醫學與防護雜志,2001,21(1): 59-60.

[3] 夏宗友,費澤軍,等.西門子AXIOM Artis系列X線機攝影參數的研究[J].生物醫學工程學雜志,2005,22(4):802-803.

Working Principle and Troubleshooting of Pulse Fluoroscopy for Siemens COROSKOP Cardiovascular Interventional System

HU Yi-bin
Clinical Engineering Department,The First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University, Nanjing Jiangsu 210029,China

TH774

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2010.05.041

1674-1633(2010)05-0102-02

2009-08-18

作者郵箱：yibin_hu@sohu.com