GE Optima 660螺旋CT掃描床故障分析與檢修

范紅意

徐州礦務集團第一醫院 醫療設備科，江蘇 徐州 221131

引言

Optima 660 CT是GE醫療在2011年推出的一款經典產品，它萃取了國際領先的寶石CT技術，融入全新寶石ASiR平臺，打造三率合一心臟CT的先進技術。具有掃描速度快，輻射劑量低，圖像分辨率高的特點。其人性化的設計理念使CT在臨床應用過程中，可以為醫生和患者創造更加舒適和便捷的檢查體驗。而Optima 660 CT系統主要由掃描架、掃描床、配電柜及操作臺四部分組成[1]。其中Optima 660 CT掃描床是用來配合掃描裝置完成全方位的掃描，掃描床具有上下前后等移動功能，在使用中根據不同的掃描位置來調整掃描床以達到時合理的位置[2]。我院引進的GE Optima 660 CT機器在使用長達6年的時間里也出現過一些故障，現將其中一例掃描床故障總結一下，僅供同行參考。

1 掃描床驅動工作原理

掃描床水平控制系統較為復雜，分為床體、床板兩部分[3-4]，掃描床的運動由一個馬達控制，進床與退床靠一個步進電機控制；升降靠一個液壓泵控制。但掃描床驅動系統的控制則是由GTCB和步進電機驅動器提供。GTCB產生輸入/輸出驅動脈沖，并向步進電機驅動器發送轉矩控制信號。步進電機驅動器驅動掃描床步進電機。馬達通過傳動帶和離合器轉動掃描床所在的前部的驅動滾軸，從而使掃描床移動。而升降床的液壓系統都是由TGPU板發出指令傳送給GTCB后，由GTCB板驅動Stepping Motor馬達完成指令動作。步進馬達及邏輯驅動原理如圖1所示。

2 故障現象與分析

2.1 故障現象

機器在給病人掃描定位時，掃描床不能動作，掃描架定位燈不亮，反復試驗均不能完成定位。

2.2 故障分析與檢修

2.2.1 故障分析

由于掃描床不能動作，考慮多為常見性故障[5]。可能的原因有以下幾個：①由圖1可知，機架上TGPU控制板出現故障；②掃描床下的液壓系統電源故障以及液壓油存儲罐中的油量不足產生的故障[6]；③床控制系統下的床控制板GTCB出現異常，也能造成掃描床不能動作的故障產生。

圖1 掃描床驅動原理

2.2.2 故障檢修

開機后做掃描測試，掃描異常中斷，報掃描硬件錯誤。做系統復位故障不能解除。打開gantry側面板，檢查掃描架的掃描硬件，首先測量TGPU板輸入源，DC 24 V、DC 12 V、DC 5 V，均為正常值。其次，重新啟動TGPU控制板，TGPU板運行指示正常。再次，測量了TGPU板至GTCB之間導線的通斷性，導通正常。說明問題不是出在TGPU板上。同時，還測試各種機械動作，掃描架旋轉正常，排除掃描架系統原因。

打開掃描床側面板，檢查了液壓油泵的液壓油液面高度正常[6]。測量液壓系統的伺服電機電壓為220 V，正常。然后，將GTCB板上將服務開關置于維修模式，確認表中GTCB板上的“CR”LED已開啟。按下掃描床的升降和進出鍵，掃描床均可動作，并排出了液壓系統不通電及液壓油不足產生的故障。

進入維修程序：Flash Down Update進行測試，Flash Down程序不能確認成功，顯示床控制板GTCB不能被識別（圖2）。同時，具體數值在掃描架上沒有顯示[7]。

圖2 GTCB檢測報錯

從掃描床沒有動作及維修檢測程序判斷，故障原因應該是床控制系統下的床控制板GTCB出現異常造成的。因為從掃描床的驅動原理可知，床所有動作都是由床控制板GTCB完成。首先打開床底部的面板，床的保護面板是圓弧形設計，這種設計有效地防止了不良液體意外的滲漏到電路板上而造成的意外損壞。GTCB板的位置與機構，如圖3所示。

圖3 GTCB板的位置與結構

拆卸電路板前要做好充足的準備工作，拆裝都需要專業工具，觸摸電路板要帶防靜電手套。首先測量一下控制板GTCB的供電狀況，經用數字萬用表測量直流輸入電源電壓為24、12、5 V，此電壓均為正常值；測量保險無開路現象。排除了電源，保險等常見外圍因素。關掉電源后取下TGCB板，仔細觀察發現電路板上有被不明液體腐蝕元件的痕跡。經分析懷疑為老鼠尿所致，致使GTCB短路造成此故障。更換控制板GTCB，通電后即可進行掃描床的調試校準工作。

3 掃描床調試與校準

更換GTCB并是更換后就能排除故障，還需要進行一系列的調試。主要是因為床控制板不是簡單的控制床的進出和升降，同時，掃描床的高度還制約著床進出的動作，兩者互相關聯制約，這樣會有效避免降床時發生床板壓迫掃描架外殼的事故。所以更換床控制板后需要進行一系列的調試校準才能正常使用，調試工作只需按照維修手冊要求進行即可[8]。現總結一下調試步驟如下。

（1）首先要將原電路板ROM芯片程序拷貝到新板，芯片程序存儲于系統硬盤，通過Flash Down指令將存儲在系統硬盤的程序下載到電路板芯片。拷貝完成后機器識別到電路板，檢測通過。

（2）新板中床的參數處于初始值并不能匹配機器，這些基準值都存儲于控制板內芯片內。故必須重新調整各機械動作的基準值，重新修正各項參數。

（3）床板進出限位位置調整，把床板分別進到極限位置和退到極限位置，通過控制板的Characterize按鍵輸入芯片確認作為基準值（圖4）。

圖4 修正進出床位置調整

（4）進出位置調試完成之后還需調整床的高低限位位置，掃描床最高位置設計為離地面980 cm，用控制板的手動升床開關強制升床至980 cm位置后，UP/IN指示燈變亮，說明基準值有偏差，同時按Characterize按鍵確認。同理，把床降到機械極限低位，DOWN/OUT指示燈點亮，按Characterize按鍵確認。確認高低限位之后，需要注意的是還要調試一個床板自動退床的位置，此位置設定為離地面700 cm，當床板在伸出狀態時降到此位置床板會自動退出以防止床板壓迫掃描架。床高低限位位置調整如圖5所示。

圖5 床高低限位位置調整

（5）全部調試完畢后實驗所有機械動作，一切正常。說明調試工作完畢，機器可以正常使用。

4 總結

此次故障判斷過程不是很難，但更換GTCB板之后，還需要進行掃描床的各項參數進行設置調整。因此，必須嚴格按照要求完整系統的調試才能正常使用，否則會出現一些到位不準確保護失效等問題影響使用，甚至會產生新的故障。所以，要求醫學工程技術人員維修設備前要掌握CT機軟硬件系統及設備運行原理，要做到出現故障時所采取的維修步驟和策略有理可循[9]。在進行維護CT機設備時候，還應及時與使用人員進行溝通，糾正其錯誤的使用方法，操作者稍有不慎就有可能造成嚴重的損失[10]。而CT機是一套多元、復雜的精密設備，對環境、溫濕度都有嚴格的要求。因此，醫學工程技術人員還需定期對CT機運行質量、風險等進行綜合性的控制[11]，每日在開機啟動設備以后實行空氣的校準，且由操作技師做定期檢測以及校正水模。設備在使用的過程之中，CT控制室、機房內的溫度必須保持在20°C～24°C左右，濕度保持在45%～65%之間[12]。因為，機房的相對濕度偏高或偏低均會直接影響設備元件的使用壽命[13]。同時，維護人員還要定期清潔CT機散熱器上的灰塵，以防止機器的散熱性能致使元器老化，使設備出現一些潛在性故障。另外，還要保證CT機房的清潔度，注意氣候變冷以后由于設備內部通電溫度高容易招引老鼠進去，此種案例時有發生應當引起使用科室高度重視防范。分享此次維修經歷意圖是想告誡各操作人員以此為戒，嚴加保管愛護設備，盡量減少不必要的損失，盡可能延長CT機使用壽命，減少維修成本[14]，保障CT機的正常運行，使該設備從而更好地為臨床及患者服務。