數(shù)字胃腸機(jī)的結(jié)構(gòu)原理及應(yīng)用

馬 健

數(shù)字胃腸機(jī)在胃腸道疾病的檢查中起到重要的作用，尤其是對(duì)消化道腫瘤性病變顯示極為清晰。通過充盈法、加壓法、黏膜法和氣鋇雙重對(duì)比法等輔助方法可使病灶顯示更加清晰，從而使其診斷價(jià)值顯著提高。我院自2005年使用數(shù)字胃腸機(jī)以來檢查量逐年增加，設(shè)備的使用率和故障率同時(shí)增加，通過對(duì)東芝Winmind數(shù)字胃腸機(jī)的結(jié)構(gòu)原理的掌握，有效地提高了對(duì)設(shè)備特殊故障的排除能力。

1 數(shù)字胃腸機(jī)的結(jié)構(gòu)原理

數(shù)字胃腸機(jī)實(shí)質(zhì)是多功能數(shù)字化成像系統(tǒng)，采用影像增強(qiáng)器將X射線轉(zhuǎn)換為可見光，由電荷耦合器(charge-coupled device，CCD)攝像頭將可見光轉(zhuǎn)換為視頻信號(hào)，傳送至監(jiān)視器顯示，同時(shí)對(duì)傳統(tǒng)電視信號(hào)數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)字化透視和數(shù)字化點(diǎn)片，是一種新的影像方式，是傳統(tǒng)放射技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合[1-2]。

數(shù)字胃腸機(jī)主要由高壓發(fā)生器、球管、影像增強(qiáng)器、電動(dòng)檢查床、曝光控制臺(tái)和數(shù)字處理工作站組成。高壓發(fā)生器、球管、影像增強(qiáng)器、電動(dòng)檢查床等部分與模擬胃腸機(jī)相似。數(shù)字處理工作站則利用數(shù)據(jù)采集卡CCD攝像頭的電信號(hào)，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，對(duì)采集到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和重建，產(chǎn)生實(shí)時(shí)病灶圖像。數(shù)字圖像存儲(chǔ)后，還可根據(jù)需要，對(duì)特殊部位的圖像進(jìn)行后處理，使檢查圖像更為清晰。檢查結(jié)束后，可將圖像通過網(wǎng)絡(luò)以醫(yī)學(xué)數(shù)字成像及通信(digital imaging and communication of medicine， DICOM)標(biāo)準(zhǔn)格式發(fā)送至影像數(shù)據(jù)傳輸及儲(chǔ)存系統(tǒng)(圖片歸檔及通訊系統(tǒng))(picture archiving and communication systems，PACS)服務(wù)器和激光相機(jī)，進(jìn)行歸檔和打印[3-4](如圖1所示)。

圖1 原理圖

2 胃腸機(jī)的應(yīng)用

醫(yī)院的急診患者大多搬移不便，數(shù)字胃腸機(jī)的檢查床可以上下左右四方移動(dòng)，并可正負(fù)方向傾斜，保證了在減少移動(dòng)患者和不改變患者體位的情況下完成一種姿勢(shì)的多種部位的檢查。與屏片系統(tǒng)及數(shù)字X線攝影(digit radiography，DR)相比，無須更換暗合、IP板，無須進(jìn)行探測(cè)器平板及球管的移動(dòng)轉(zhuǎn)換[5]。

數(shù)字胃腸機(jī)因透視下體位、動(dòng)態(tài)觀察及檢查全面，因而可減少漏診。急診患者尤其是車禍、高空墜落、醉酒患者往往神志不清，無主訴或主訴不準(zhǔn)確而給臨床醫(yī)生診斷造成困難。透視定位下可保證患者申請(qǐng)檢查部位不被遺漏，并可發(fā)現(xiàn)申請(qǐng)部位的病變情況。

3 特殊故障分析與排除

在應(yīng)用數(shù)字胃腸機(jī)診斷的過程中曾經(jīng)出現(xiàn)特殊故障，如系統(tǒng)能進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，操作臺(tái)上面板顯示正常，但報(bào)警指示燈卻無任何報(bào)警。按下透視鍵后內(nèi)、外監(jiān)視器均無圖像，手動(dòng)點(diǎn)片正常。

根據(jù)上述故障現(xiàn)象分析，手動(dòng)點(diǎn)片正常表明控制部分以及高壓無問題。與顯像有關(guān)的是CCD、影像增強(qiáng)器、COLL/AIC CONT板以及監(jiān)視器，首先可以排除監(jiān)視器，因監(jiān)視器中可看到消隱圓，表示監(jiān)視器正常。在這些相關(guān)聯(lián)的器件中認(rèn)為有問題的對(duì)象是CCD，因CCD屬于易損器件[6]。此時(shí)開機(jī)，將床直立成為90o查看影像增強(qiáng)器連接線發(fā)現(xiàn)，一個(gè)是視頻接口，一個(gè)是CCD控制電纜接口。將視頻線拔掉后監(jiān)視器上的消隱圓消失，證明連接到監(jiān)視器的視頻線無任何問題[7]。再打開影像增強(qiáng)器后蓋，拆下2塊CCD板MAIN BOARD和PROCESS BOARD經(jīng)目測(cè)沒有發(fā)現(xiàn)直觀的故障[8-9]。順著CCD控制電纜線檢查發(fā)現(xiàn)，從COLL/AIC CONT板到CCD板的電纜線中間全部折斷(如圖1所示)。拆下該電纜，將電纜里的26根連接線連接好后重新裝好試機(jī)，仍只有消隱圓，透視無圖像。

此故障應(yīng)重點(diǎn)考慮MAIN BOARD， PROCESS BOARD和COLL/AIC CONT板(如圖1所示)[10]。當(dāng)測(cè)量PROCESS BOARD CNN2接口各腳供電電壓時(shí)發(fā)現(xiàn)，第二腳電壓為0，而正常電壓應(yīng)為7 V，顯然電壓出現(xiàn)問題。拆下電路板檢查7 V電壓供電回路發(fā)現(xiàn)，TR1、D3均有損壞，予以全部更換后模擬加電，7 V電壓正常。根據(jù)維修經(jīng)驗(yàn)，后級(jí)電路模塊是否正常也將直接影響CCD的正常工作，因而必須進(jìn)行進(jìn)一步確認(rèn)。7 V電壓是提供給了MAIN BOARD。繼續(xù)檢查后面回路發(fā)現(xiàn)，7 V電壓僅為CXB0026AM一塊芯片供電，CXB0026AM芯片電源腳和地之間短路。CXB0026AM的作用為驅(qū)動(dòng)CCD芯片ICX022BL6，如果CXB0026AM損壞，CCD將不會(huì)工作。更換驅(qū)動(dòng)芯片CXB0026AM后模擬測(cè)試正常[11]。重新裝機(jī)、開機(jī)測(cè)試，整機(jī)工作正常。

4 總結(jié)與啟示

此次故障原因是由于COLL/AIC CONT板至CCD的電纜線折斷而引起。由于機(jī)器搬遷而致故障出現(xiàn)。電纜線折斷處過長，沒有包扎固定好而被卡在了床和機(jī)臺(tái)的夾縫中，機(jī)器在來回移動(dòng)的過程中將電纜線夾斷而造成短路，引起CCD板損壞。

此次數(shù)字胃腸機(jī)故障有一定偶然性，但如果能加強(qiáng)日常維護(hù)和定期檢查保養(yǎng)，極有可能避免[12-13]。醫(yī)療設(shè)備多用于臨床診療，設(shè)備在使用過程中應(yīng)注意相關(guān)技術(shù)參數(shù)是否漂移、是否需要重新定標(biāo)、圖像是否需要重新校準(zhǔn)、照射深度是否達(dá)到預(yù)期效果、是否存在衰減現(xiàn)象等等。應(yīng)本著對(duì)患者負(fù)責(zé)的態(tài)度對(duì)所有醫(yī)療設(shè)備的定期維護(hù)保養(yǎng)十分必要，根據(jù)質(zhì)量控制管理規(guī)范，各醫(yī)院對(duì)醫(yī)療設(shè)備預(yù)防性維護(hù)提出了新的要求，醫(yī)學(xué)工程人員在執(zhí)行質(zhì)量控制管理規(guī)范的過程中要切實(shí)有效地按制度執(zhí)行，提高設(shè)備的使用壽命，為患者和醫(yī)院負(fù)責(zé)。

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