Asteion CT數(shù)據(jù)通訊和濾線器移動報錯故障分析與處理

王國慶

蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院 設(shè)備科，安徽 蚌埠 233004

1 故障實例

1.1 故障一

1.1.1 故障現(xiàn)象

機器進(jìn)入掃描狀態(tài)準(zhǔn)備時，控制臺報錯“Abnormal XC status ”，點擊“error clear”，報“error in MUDAT（ROTSOT-x）”（其中：x多為2，有時會是3、11等）；查看GCIFM報錯LED指示燈，GCIFM LED報錯指示“the sr err and sr fatal light when scan plan is begin or running while the gantry rotating”。出現(xiàn)報錯后，關(guān)機數(shù)分鐘后重起，機器又可以正常使用，檢查幾個病人后又開始報同樣錯誤。

1.1.2 故障分析與處理

根據(jù)報錯信息可以初步判定是多路數(shù)據(jù)傳輸（Multiplex Data Transfer，MUDAT）通訊問題。CT MUDAT的數(shù)據(jù)通訊原理，見圖1：

圖1 MUDAT數(shù)據(jù)傳輸流程簡圖（虛線部分為MUDAT單元）

MUDAT的原理：MUDAT分為旋轉(zhuǎn)單元和固定單元兩部分，MUDA以紅外光的形式在兩部分之間傳送所有數(shù)據(jù)。紅外光是一種傳輸媒介，傳送速度遠(yuǎn)高于機架的旋轉(zhuǎn)速度，從而保證了機架旋轉(zhuǎn)時數(shù)據(jù)能正確地在二者之間傳送和接收。當(dāng)數(shù)據(jù)從旋轉(zhuǎn)部分（ROT）向固定部分（SOT）傳送時，來自O(shè)PCONTM（數(shù)據(jù)控制）板的串行數(shù)據(jù)（包括原始數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)）在旋轉(zhuǎn)部分被轉(zhuǎn)化為紅外光信號傳送到固定部分，在固定部分被接受單元還原為電信號并送達(dá)GCIFM（機架/控制臺接口）板處理。當(dāng)數(shù)據(jù)從固定部分向旋轉(zhuǎn)部分傳送時，來自GCIFM板的串行數(shù)據(jù)（實質(zhì)為控制信號）在固定部分被轉(zhuǎn)換為紅外光信號并傳送到旋轉(zhuǎn)部分，在旋轉(zhuǎn)部分被接受單元還原為電信號并送達(dá)OPCONTM板處理。在數(shù)據(jù)傳送的過程中（雙向），OPCONTM與GCIFM實時檢測是否有包含SOTROT ERR在內(nèi)的多種錯誤發(fā)生，同時把錯誤信息發(fā)送給另一方。

（1）故障可能因ROTSOT（旋轉(zhuǎn)到靜止的數(shù)據(jù)傳輸）或者SOTROT（靜止到旋轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)傳輸）而引起，SR/RS故障判斷流程圖，見圖2。

圖2 SR/RS 故障判斷流程

（2）由于控制臺報錯信息是從GCIFM板上獲取的，報錯應(yīng)以GCIFM為準(zhǔn)。根據(jù)GCIFM上的LED報錯提示，考慮是SR的通訊故障。由圖1可知，SOTROT由SOT的發(fā)射部分和ROT的接受部分組成。SOTROT故障判斷流程圖，見圖3。

圖3 SOTROT故障判斷流程

手動旋轉(zhuǎn)機架數(shù)周，不是在特定位置報錯，只是偶爾報錯，因此考慮SOT發(fā)射部分故障。對換靜止和旋轉(zhuǎn)單元相應(yīng)報錯部分LPBM（數(shù)據(jù)發(fā)射電路板，該機型中靜止和旋轉(zhuǎn)的LPBM相同，其他機型除外），經(jīng)測試，故障現(xiàn)象一樣，排除SOT發(fā)射故障。

（3）檢查PRTM（靜止單元電源分配器），PPBM（旋轉(zhuǎn)單元電源分配器）負(fù)載電壓都在4.7 V（偏低），調(diào)節(jié)電位器，使負(fù)載電壓達(dá)到5.06 V左右，故障現(xiàn)象依舊，因此排除電源問題。SOTROT故障判斷流程圖，見圖4。

圖4 PRTM/PPBM故障判斷流程

（4）檢查RPDM（旋轉(zhuǎn)單元數(shù)據(jù)接受電路板），更換RPDM后，故障依舊。檢查ROT與OPCONTM的連接部位，重新插拔各同軸電纜，故障依舊。

（5）由于故障只是偶爾出現(xiàn)，OPCONTM測試不能準(zhǔn)確判斷該板的好壞，更換OPCONTM后，故障消失。

1.2 故障二

1.2.1 故障現(xiàn)象

機器每次進(jìn)入掃描計劃時，控制臺報“error in wedge movement”，重啟機器故障依舊。

1.2.2 故障分析與處理

（1）濾線器（wedge）作用及工作原理：濾線器位于準(zhǔn)直器和球管之間，主要作用是對X射線進(jìn)行預(yù)硬化，減少低能X線，使盡量多的高能射線通過，減小散射[1]。東芝Asteion CT在常規(guī)掃描時，根據(jù)掃描區(qū)域的大小不同選擇3種不同楔形wedge。wedge移動是通過步進(jìn)電機來完成的。當(dāng)步進(jìn)電機接受到設(shè)定數(shù)量的脈沖時，wedge移動到設(shè)定位置。wedge中位置傳感器檢測wedge的起始位置（“零”位）。wedge根據(jù)步進(jìn)電機每次接受預(yù)設(shè)給出的脈沖數(shù)，先移動到“零”位，然后再移動到預(yù)設(shè)的位置，這樣可以避免累積的定位誤差。

（2）拆開機架，手動測試wedge運動是否正常，發(fā)現(xiàn)wedge吱吱響，不能到達(dá)預(yù)設(shè)位置，且slit（準(zhǔn)直器）運動正常。初步判斷wedge位置傳感器或者步進(jìn)電機故障。測量步進(jìn)電機驅(qū)動電壓正常，且運動正常，只是步進(jìn)電機走到軌道最末端時，出現(xiàn)吱吱聲，可能是由于wedge的位置傳感器沒有檢測到步進(jìn)電機的正確位置，進(jìn)而沒有給出相應(yīng)的脈沖信號，使得電機沒有移動到“零”位，當(dāng)電機移動到軌道末端時卡住而發(fā)出聲音。懷疑可能是位置傳感器故障，由于slit和wedge使用相同的位置傳感器，調(diào)換位置測試，wedge運動正常，slit運動故障。因此斷定wedge位置傳感器損壞。

（3）wedge和slit的位置傳感器是普通的光耦開關(guān)，通過比較發(fā)現(xiàn)，OMRON品牌的光耦開關(guān)特性與原配光耦開關(guān)的特性接近，表1只是VCC和GAND的引腳接法與原來SHARP相反，經(jīng)過簡單改造后更換，故障消失。

表1 SHARP與OMRON光耦開關(guān)比較

2 小結(jié)

東芝CT MUDAT報錯是一個比較復(fù)雜、維修難度較高的故障，對于工程師來說，要全面了解MUDAT的原理及機器的結(jié)構(gòu)，充分利用維修手冊和各種資料[2]，才能夠準(zhǔn)確判斷機器的故障點。濾線器移動故障，可以嘗試使用替換、改造等方法來維修[3]，這樣不但可以縮短維修時間，減少診療壓力，還能減低醫(yī)院的維修成本[4-6]。

[1]胡戰(zhàn)利,夏丹,桂建保,等.CT系統(tǒng)散射校正方法綜述[J].先進(jìn)技術(shù)研究通報,2011,5(2):14-19.

[2]周顯松,劉禮全,郭赤.GE LightSpeed CT常見的故障處理[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2012,27(2):124-128.

[3]王芳英.單排螺旋CT維修的案例分析[J].中國醫(yī)療器械雜志,2006,30(3):224.

[4]方江平.X線定位沖擊波體外碎石機故障檢修1例[J].實用醫(yī)技雜志,2007,(8):1012.

[5]張紹忠,張國君.Asteion/VF單排螺旋CT維修案例分析[J].醫(yī)療裝備,2009,(8):20-21.

[6]雷茂嶺,李濤.GE ProSpeed AI螺旋CT故障檢修3例[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2008,(1):112-113.