CT故障診斷中如何建立系統(tǒng)化功能化維修思路

陳留群 姚社霞

（正陽(yáng)縣疾病預(yù)防控制中心，河南 正陽(yáng)463600）

CT技術(shù)發(fā)展至今，雖然在功能和應(yīng)用技術(shù)方面有了非常大的進(jìn)步，比如在掃描速度、掃描排數(shù)、掃描圖像質(zhì)量（空間分辨率和密度分辨率）、后處理軟件功能（標(biāo)準(zhǔn)重建、肺重建、細(xì)節(jié)重建、三維重建、內(nèi)窺鏡技術(shù)、模擬手術(shù)刀、血流分析）等，但其基本機(jī)構(gòu)并沒(méi)有大的變化，CT的基本結(jié)構(gòu)包括：控制臺(tái)—負(fù)責(zé)人機(jī)交流，根據(jù)操作者的指令來(lái)控制整個(gè)系統(tǒng)，兵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是否正常運(yùn)行；重建單元—負(fù)責(zé)將探測(cè)器采集的原始數(shù)據(jù)重建為診斷圖像，并在顯示器上顯示出來(lái)；高壓?jiǎn)卧?fù)責(zé)為球管提供12萬(wàn)伏以上的高壓，以及為球管燈絲提供激發(fā)電流，控制球管旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)；數(shù)據(jù)采集單元—負(fù)責(zé)采樣原始數(shù)據(jù)；機(jī)架控制單元—負(fù)責(zé)機(jī)架部分的控制及反饋。比如機(jī)架旋轉(zhuǎn)、傾斜、射線層厚、機(jī)架運(yùn)動(dòng)及靜止單元之間的數(shù)據(jù)傳輸控制等；病人床—負(fù)責(zé)病人床的運(yùn)動(dòng)，如升降、進(jìn)床、退床等；數(shù)據(jù)通訊傳輸單元及接口單元—負(fù)責(zé)CT各個(gè)單元之間的控制指令傳輸、校驗(yàn)以及原始數(shù)據(jù)的傳輸校驗(yàn)，安全回路的監(jiān)測(cè)，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)等；軟件系統(tǒng)—包括操作系統(tǒng)軟件和應(yīng)用系統(tǒng)軟件。操作系統(tǒng)軟件一般采用UNIX系統(tǒng)、LINIUX系統(tǒng)、WINNT系統(tǒng)等，醫(yī)學(xué)方面的用途要求穩(wěn)定性高，占用系統(tǒng)內(nèi)存小。

下面是CT設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)和功能：

圖1

①球管：tube，產(chǎn)生射線。②DAS（數(shù)據(jù)采集）：GE單排數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括23塊通道板，分左中右三部分，中間9塊，左右各7塊，1塊DDP板，1塊CIF板，總共685個(gè)有效管道，20個(gè)參考通道，3個(gè)Q校準(zhǔn)通道，12個(gè)地通道。③高壓系統(tǒng)：包括接口板、KV控制板，高壓油箱，逆變組件，AC/DC板，濾波板，旋陽(yáng)板，燈絲板，LVPS板。④Collimator（層厚）：層厚控制器，控制掃描層厚，單排螺旋最小層厚為1MM，層厚控制器采用閉環(huán)控制，層厚反饋有編碼器執(zhí)行，單雙排層厚控制器不通用。⑤SUB板：也叫繼電器板，TGP板控制機(jī)架旋轉(zhuǎn)，床升降，機(jī)架傾斜都要通過(guò)SUB板。⑥OGP板：旋轉(zhuǎn)部分控制，操作臺(tái)道DAS，JEDI，的通信都要經(jīng)過(guò)OGP板，GPULS2（機(jī)架旋轉(zhuǎn)位置）也要送到OGP板，另一個(gè)機(jī)架旋轉(zhuǎn)位置反饋GPELS1送到TGP板，這兩個(gè)信號(hào)通過(guò)兩個(gè)光耦來(lái)檢測(cè)。⑦LVPS：低壓電源板，給高壓系統(tǒng)各班子提供工作電壓，輸出為160 V，15V，—15V，160V用來(lái)給燈絲加熱。⑧旋陽(yáng)板：也叫rotor板，控制球管旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極工作。⑨DETECTER（探測(cè)器）：螺旋機(jī)采用固體稀土陶瓷探測(cè)器，平掃機(jī)采用氣體探測(cè)器，探測(cè)器主要是把穿過(guò)人體的X線變成電流信號(hào)再送到DAS進(jìn)行處理。⑩11○12○DAS接口板：接受來(lái)自DAS的原始數(shù)據(jù)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換，和校驗(yàn)。13○吊架：拆裝球管，油箱時(shí)用來(lái)懸掛吊鏈。14○顯示板：也叫維修面板，維修機(jī)器時(shí)拆掉前蓋后，要控制床升降進(jìn)出，機(jī)架傾斜，定位燈等操作可通過(guò)該板來(lái)實(shí)現(xiàn)。15○重建板：NPRM重建主板。上面還可插入重建子板（NPRS），重建板主要對(duì)來(lái)自DAS的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行重建。增加重建子板可提高重建速度，但要成對(duì)添加、16○口板。17○CDROM光驅(qū)。18○3.5"磁光驅(qū)。19○5"磁光驅(qū)。20○顯示器：操作和診斷的窗口。21○伺服電機(jī)：帶動(dòng)機(jī)架旋轉(zhuǎn)。

熟悉了CT設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)和功能，還必須掌握CT常用術(shù)語(yǔ)，在操作CT和檢查故障代碼的時(shí)候，經(jīng)常用到各類CT術(shù)語(yǔ)，了解術(shù)語(yǔ)的含義對(duì)操作維修設(shè)備有很大的作用。如控制臺(tái)：operator console簡(jiǎn)稱DC；機(jī)架：Gantry簡(jiǎn)稱G比如G—pulse。是機(jī)架位置脈沖；球管：Tube；管芯insert；球管燈絲：Filament；球管旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極：Rotor；高壓：High voltage簡(jiǎn)稱HV如高壓郵箱HVTank；高壓電纜HVcable高壓逆變HV inverter；數(shù)據(jù)采集單元：Date acquisition system簡(jiǎn)稱DAS；探測(cè)器：Detector簡(jiǎn)稱DET；病人床：Table簡(jiǎn)稱T；故障：error；功能：Function；顯示器：Moniter；診斷：Diagnotics簡(jiǎn)稱Diag；功能簡(jiǎn)稱Function Check簡(jiǎn)稱FC；更換：Replacement；工具：Tool；校準(zhǔn)：Calibration簡(jiǎn)稱Cal；模塊校準(zhǔn)：Phantom Cal；空氣校準(zhǔn)：Air Cal水模校準(zhǔn)：Water Cal；調(diào)試：adjustment簡(jiǎn)稱Adj；重建單元：Reconstraction unit簡(jiǎn)稱Recon；原始數(shù)據(jù)：Raw data；后重建：Retro Recon；重建后圖像：Image；三維圖像3D image簡(jiǎn)稱3D；硬件：Hardware；軟件：software掃描協(xié)議：Protocal；掃描：Scan；軸向掃描Axial scan；定位掃描Scout scan；螺旋掃描Helical scan；燈絲控制板Heater control board；旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極控制板rotor control board；千伏控制板KVcontrol board；層后控制器Collimator等。有了好的CT結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)和對(duì)CT常用術(shù)語(yǔ)的深入了解，建立系統(tǒng)化功能化維修思路，任何故障基本上都能迎難而解。

如何建立系統(tǒng)化功能化維修思路呢？（1）CT技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)非常成熟，其功能化、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化較為全面，各個(gè)部件單元都有獨(dú)立的功能和控制，這位快速區(qū)分故障奠定了基礎(chǔ)。（2）建立流程控制的理念，以系統(tǒng)化的觀點(diǎn)來(lái)看待故障，防止陷入維修死角誤區(qū)。（3）修機(jī)器大忌沒(méi)有頭緒地眉毛胡子一把抓，應(yīng)該冷靜下來(lái)，根據(jù)故障現(xiàn)象判斷哪個(gè)單元有關(guān)聯(lián)，再通過(guò)軟件及硬件地測(cè)試來(lái)最終確定故障，當(dāng)然維修工作是個(gè)經(jīng)驗(yàn)性很強(qiáng)的工種，充分與大家溝通交流，并善于總結(jié)，可以更快地解決故障。

首先，要以系統(tǒng)化的觀念來(lái)考慮故障的意思，是要建立流程控制的理念。所謂流程控制九是自動(dòng)控制，所有流程自動(dòng)控制陡包含以下幾個(gè)概念：1：控制部件2：執(zhí)行部件3：負(fù)載部件4：檢測(cè)反饋部件。通過(guò)這四個(gè)部件來(lái)形成一個(gè)流程的閉環(huán)控制系統(tǒng)。比如高壓KV控制，它就是一個(gè)典型的流程閉環(huán)控制系統(tǒng)。控制部件—KV控制板，負(fù)責(zé)根據(jù)控制臺(tái)的指令來(lái)控制輸出到球管兩端的電壓，一般為12萬(wàn)伏；執(zhí)行部件—高壓逆變器，負(fù)責(zé)將直流信號(hào)變?yōu)楦哳l信號(hào)；高壓郵箱，負(fù)責(zé)將600V電壓變?yōu)檎?fù)6萬(wàn)伏高壓；負(fù)載部件—球管；檢測(cè)反饋部件—反饋回路中反饋電壓，一般通過(guò)電阻或者互感器。當(dāng)出現(xiàn)高壓過(guò)流故障時(shí)，根據(jù)前面所講的，我們需要考慮四個(gè)方面，即：控制單元—KV控制板—執(zhí)行單位—逆變器和高壓油箱。負(fù)載單元是球管。檢測(cè)及反饋單元是高壓測(cè)量板商5歐姆電阻。針對(duì)球管我們可以進(jìn)行冷高壓測(cè)試（no losd kv test)；針對(duì)高壓逆變器可進(jìn)行逆變控制測(cè)試和逆變器短路測(cè)試；針對(duì)高壓油箱，沒(méi)有測(cè)試程序，但可以通過(guò)物理檢測(cè)盒排除法判斷；針對(duì)反饋單位可以直接測(cè)量反饋電阻，要求誤差3%；針對(duì)KV控制板沒(méi)有測(cè)試程序，但可以通過(guò)觀察狀態(tài)指示燈或者進(jìn)行一些物理測(cè)量來(lái)判斷。

其次，以功能化的觀念來(lái)區(qū)分故障：在充分了解設(shè)備各個(gè)組成部件及各部件功能的基礎(chǔ)上，根據(jù)故障信息，首先判定引起這個(gè)故障的相關(guān)單元或者部件是什么。比如說(shuō)：系統(tǒng)報(bào)告HV System error(高壓故障），那么我們就應(yīng)該很明確地區(qū)考慮高壓?jiǎn)卧母鱾€(gè)部件，是KV還是燈絲電路、或者旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極、或者球管、逆變器等這些部件可以通過(guò)測(cè)試程序、板件測(cè)量、板件指示燈狀態(tài)來(lái)判斷。比如圖像有偽影，一般有偽影，系統(tǒng)部報(bào)錯(cuò)，但我們通過(guò)對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的理解可以知道，產(chǎn)生偽影的主要相關(guān)部件是數(shù)據(jù)采集單元及數(shù)據(jù)重建單元。那么我們就可以通過(guò)一些測(cè)試方法來(lái)區(qū)分是采集單元還是重建單元。常用的方法是用以前正常的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，如果正常那么就是數(shù)據(jù)采集的故障，如果不正常，就是重建單元的故障。比如系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中死機(jī)，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行控制是由控制臺(tái)完成的，那么我們就主要考慮和控制臺(tái)相關(guān)的各個(gè)方面。引起死機(jī)的相關(guān)因素有那些呢？根據(jù)各個(gè)部件的功能我們可以找出以下幾個(gè)因素：（1）控制臺(tái)系統(tǒng)軟件崩潰；（2）系統(tǒng)硬盤損壞；（3）其他與主機(jī)進(jìn)行通訊的板件有故障導(dǎo)致主機(jī)與故障版件通訊死循環(huán)。經(jīng)常看可見(jiàn)的是原始數(shù)據(jù)硬盤損壞，因?yàn)檫@兩者與主機(jī)主板有著非常頻繁的數(shù)據(jù)通訊和交換；（4）其他可能與主機(jī)板通訊的部件（較少）。那么下一步就分別進(jìn)行相關(guān)的活動(dòng)逐項(xiàng)排除。比如安裝軟件或者格式化硬盤來(lái)確定第一或者第二故障原因。可以通過(guò)格式化原始數(shù)據(jù)硬盤或者檢測(cè)重建板來(lái)判斷第三故障原因。

總之，要想成為一個(gè)號(hào)的CT維修工程師，最后總結(jié)三句話：以功能化的觀念來(lái)區(qū)分故障；以系統(tǒng)化的觀念考慮故障；多和其他有經(jīng)驗(yàn)的工程師交流并及時(shí)總結(jié)記錄。