ORTHOPHOS XG 5數字化口腔全景X線機的工作原理及常見故障

莊良婷

廣州醫科大學附屬第一醫院設備科 （廣東廣州 510120）

我院2007年購進一臺西諾德ORTHOPHOS XG 5數字化口腔全景X線機，該設備配備即時成像反饋系統，可直觀、準確地進行操作，其獨特的QIP數字化影像質量保障系統，能最大限度地滿足個性化的臨床診斷影像需求。隨著口腔疾病患者數量逐年增多，數字化口腔全景X線機的使用頻率亦隨之提高，該設備的故障頻率也逐年增加。為了有效保障設備的工作效率和完好率，臨床工程師有必要了解數字化口腔全景X線機的工作原理和故障現象，熟練掌握相關維修方法，達到保障臨床應用的目的[1]。現將該設備的工作原理及3例故障檢修過程報道如下。

1 數字化口腔全景X線機的基本工作原理

數字化口腔全景X線機的工作原理，是通過高壓球管兩電極間放電產生的X線束，經可自動調節的通光孔（一般由兩塊平衡可移動的鉛板組成，兩鉛板間的夾縫大小即通光孔徑），穿透患者口腔，利用肌肉、骨骼和牙齒不同密度對X線的不同透光率，形成一條各點強度不同的X線。當它照射到特定的熒光粉便會產生不同亮度的光，光的亮度可由光電探測器件探測，轉化成與亮度對應的數字信號，再經過工作站處理，形成灰度線條。數字化口腔全景X線機在曝光時，球管和接收器（傳感器）會旋轉接近180°，對口腔做若干條線條掃描，工作站對連續的線條進行處理，組合成一幅帶灰度的圖像，即口腔全景X線片[2]。

除了球管和傳感器外，合適的旋轉是口腔全景成像的另一個關鍵。由于每個人的頭部大小不同，為了獲得高清晰度的全景圖像，頭部測量器可根據每個人頭部尺寸，對球管運動軌跡及速度做出適當的補償[3-4]。頭部測量器是由旋轉電機和前后移動電機組合而成的，通過固定在患者頭部的3個夾持器測量出患者頭部的大小，然后由旋轉電機和前后移動電機的不同運動組合來進行補償。

2 故障1

2.1 故障現象

設備經常在拍片中途停止旋轉，造成拍片失敗，設備報錯。

2.2 故障分析及維修

設備在拍片中途突然停止，說明電路控制部分沒問題（頭部測量器可以旋轉），故障有可能是由設備結構引起的。旋轉電機通過軸聯器連接到帶動球管旋轉的齒輪上，電機底部有一旋轉壓力彈簧，可對電機齒輪與它嚙合的球管齒輪施加一個預緊力，防止兩齒輪打滑。由此可見，預緊力不足、齒輪磨損、軸聯器損壞、電機損壞都有可能造成頭部測量器不能旋轉。頭部測量器在運作開始的時候可以旋轉，基本上可排除電機損壞的可能，故障很可能是由旋轉壓力彈簧、齒輪和軸聯器引起的[5]。拆開設備，仔細觀察旋轉電機，發現軸聯器中間有裂紋，該軸聯器主要作用是補償兩齒輪中心矩之間的制造和裝配誤差，同時，軸聯器中間的橡膠部分可以起到減震和降噪作用。因此，當橡膠部分存在裂紋的軸聯器遇到比較大的阻力時，就會發生嚴重變形，使與它連接的齒輪偏離了它的圓心，無法與球管上的齒輪嚙合，繼而造成動力無法傳遞。更換軸聯器后，設備恢復正常工作，證實了是軸聯器損壞引起的設備報錯。

3 故障2

3.1 故障現象

設備正常開機，按下按鈕“R”，設備無法復位。

3.2 故障分析及維修

正常情況下，按下按鈕“R”，設備的頭部測量器會進行初始化運動，最終定位于患者頭部X線輻射裝置上的初級準直器區域。但是在故障發生后，按下按鈕“R”，可聽到頭部測量器運行啟動的聲音，繼而頭部測量器順時針移動半圈，停止不動，無法復位，故懷疑旋轉壓力彈簧、齒輪和軸聯器之間存在故障。拆開設備發現，因長期受力的緣故，旋轉壓力彈簧嚴重變形（圖1），使得預緊力不足，設備無法復位。更換此配件并重新安裝好后，將中間軸旋轉到最大扭矩，通電開機測試，頭部測量器可以復位，設備運轉正常。

圖1 頭部測量器控制部件（旋轉壓力彈簧）

4 故障3

4.1 故障現象

拍攝過程中，頭部測量器不能轉動。

4.2 故障分析及維修

初步懷疑某繼電器電位異常導致故障，故關機斷電，把頭部測量器恢復到初始位置，等待15 min后，重新開機測試，聽到頭部測量器電機轉動的聲音，然而頭部測量器卻靜止不動，遂懷疑頭部測量器的運動軸上存在故障。拆開其上蓋觀察，旋轉壓力彈簧正常，繼續拆開電機部分，仔細觀察發現，由于連續多年高頻率運作，電機軸上的精密齒輪已嚴重磨損（圖2），與其他齒輪嚙合的部位已明顯小了一圈，導致嚙合不緊密，無法聯動另一齒輪，致使頭部測量器無法運動。更換此精密齒輪后，頭部測量器恢復運動，設備運行正常。

圖2 精密齒輪

5 小結

ORTHOPHOS XG數字化口腔全景X線機是一臺圖像質量一流、操作便捷、日常可靠性高的醫療成像設備，我們操作者和工程師在平時臨床使用中，需加強數字化口腔全景X線機的全面維護與管理[6]，做好設備的日常維護保養和周期性預防維修工作，比如定期添加潤滑劑以減少精密齒輪磨損等，及時排除故障，做好高故障率配件的提前訂貨工作，減少由于配送周期過長產生的停機時間，進而避免相關診療業務無法正常開展造成的經濟損失。同時，開展高質量的數字化口腔全景X線機質量控制與管理工作，可提高其資源利用率，發揮其最大的社會價值和經濟價值，更好地為臨床工作服務。