西門子MAGNETOM Avanto 1.5T磁共振維修三例

王子洪，郭海濤，陳星，周翔，韓錦川

陸軍軍醫大學第一附屬醫院 a. 醫學工程科；b. 放射科，重慶 400038

引言

經過近70年的發展，磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）技術在疾病檢查和輔助診斷中越來越重要，成為影像診斷領域最普及、最不可或缺的物理成像技術。同CT、DSA這些大型放射設備類似，MRI是一種結構復雜、制造困難、技術積累程度較高的醫療檢查設備[1]。由于磁共振掃描時間較長、患者數量較多，當設備發生故障時會對檢查速度產生較大影響，降低患者就診體驗感[2-3]。當前我院每日門診量人次過萬，MRI日檢查量超過450人次，這對保障設備日常正常運行及發生故障時及時排除故障提出了非常高的要求。盡管加強對磁共振設備的日常巡檢和維護，能及時發現和排除故障隱患，提高設備保障能力和使用效率[4]。但仍有故障發生，本文對我院MAGNETOM Avanto 1.5T磁共振發生的三例故障進行回顧性分析，供同行交流學習。

1 發射器和RFSU電源故障

1.1 故障現象

開機，自檢不通過，報錯“Invalid PROM type in transmitter cassette”（發射器內的可編程只讀存儲器（Programmable Read Only Memory，PROM）類型無效）。

1.2 故障分析與維修

通過檢查，發現磁共振設備射頻功率放大器（Radio Frequency Power Amplifier，RFPA）不工作，報錯信息包括：射頻功率放大器錯誤、掃描儀未準備好測量、啟動掃描儀失敗、掃描儀硬件錯誤、掃描儀通信錯誤（圖1）。

設備正常運行時，PCI_TX會與 Transmitter進行相關參數的交換，根據邏輯關系逐一檢查故障報錯是否與PCI_TX、光纖以及Transmitter板相關。由于PCI_TX和PCI_MON板在物理結構上相同，可先交換PCI_TX和PCI_MON，重啟設備；若故障報錯信息沒有變化，再將raw data光纖替換PCI_TX到Transmitter的光纖；故障報錯信息仍舊沒有變化，對AMC、MOD/REC和Imager進行測試，觀察啟動過程，報錯信息沒有變化。從前面的檢測來看，PCI_TX（包括AMC）和光纖應該不是故障產生的原因，可能Transmitter板出現問題。

圖1 開機報錯信息

首先檢查Transmitter板的接觸問題，通過觀察接口并進行重插操作，故障沒有任何變化，排除接觸問題[5-7]。然后檢查射頻信號單元（Radio Frequency Signal Unit，RFSU）電源，測得輸出值分別為5.9、4.2、5.3、15 V（理論值為3個6.5 V、1個15 V），基本確定RFSU電源出現故障，需更換。同時，順時針旋轉FRSU電源板螺絲增大6.5 V電壓輸出，檢測到Transmitter板電壓仍然不在額定電壓區間，且波動范圍較大；做MOD/REC測試時提示“Preparation of Image Reconstruction System Failed”（圖像重建系統準備失敗）（圖2），經檢查確定是Transmitter經PCI_TX提供的10 MHz時鐘有問題[8]。綜合以上信息，Transmitter板和RFSU電源都需要更換。更換Transmitter板和RFSU電源后，設備工作正常。

圖2 MOD/REC測試結果

2 光纖斷裂故障

2.1 故障現象

前一天圖像沒有任何問題，下班后正常關機。第二天早上開機檢查病人，發現很多序列的圖像信噪比變得很差（圖3）。

圖3 故障發生后的圖像示例

2.2 故障分析與維修

經過多次試驗，發現這些圖像具有以下特點：① 專用膝關節線圈掃描膝關節序列，圖像質量都很好，不會出現問題，而用其他任何表面線圈掃描相應序列，包括體線圈（Body Coil，BC），都出現這種信噪比很差的圖像；② 開機過程和掃描過程沒有任何錯誤信息或警告信息，即使是掃描處理圖像信噪比很差的圖像，也沒有錯誤或警告信息；③ 在調諧模式（Tune Up，TU）、質量保證（Quality Assurance，QA）、測試工具（Test Tools，TT）下面進行水模測試時，所有參數和技術指標都未檢出異常情況。

由于膝關節圖像檢測完全沒有問題，可以確定涉及膝關節的發射和接收電路沒有問題。因此，擬對照系統結構圖（圖4）按序進行故障排除[9-11]。首先，膝關節線圈和其他線圈從Transmitter經RFPA一直到Tas，檢查Tas指示燈，沒有故障顯示；對Tas到BCCS之間的線纜進行檢查，連接沒有問題；檢查BCCS上傳輸控制信號的光纖，更換后故障現象沒有改變，排除BCCS故障。然后，檢查BCCS至TALES之間的連接，未發現問題；檢查體線圈，通過相關檢測未出現異常。之后檢查連接體線圈的射頻調諧電路板（Radio Frequency Infrastructure，RFIS）模塊，發現N31VDC只有-30.3 VDC，有點偏低，而這個電壓是由濾波板上E4A RFIS模塊電源提供的。在檢查機柜頂部的E4A RFIS模塊電源時，突然發現濾波板上從設備房穿光纖的波導管里有很亮的紅光，把光纖拉出來后發現3根光纖已斷（圖5），直觀判斷可能是老鼠咬斷的。

圖4 射頻系統結構圖

圖5 被咬斷的光纖

這根編號為W1425的光纖總共7根，被咬斷3根，其中SPARE為備用光纖沒有影響，另外兩根為BCCS U1至LWL_INT U2之間傳輸控制信號的SE_CTRL和RCCS U6-U9至LWL_INTU22-23之間的FRAS_SEL2。確定故障后，更換兩根光纖，設備圖像恢復正常。

3 PF信號線故障

3.1 故障現象

設備開機，故障提示“RF Safety Watchdog error”（射頻安全看門狗錯誤）。

3.2 故障分析與維修

運行Local Service/TestTools/RFPA，得到結果，見表1。

表1 運行Local Service/TestTools/RFPA后結果

從測試結果可以看出，Forward max. actual（DICO）值（702.157）比正常值（788.004）小很多，因此可能是RFPA輸出能量太少、DICO監測值錯誤、Receiver數字化錯誤或者PF（W3159）信號線衰減太大[12]。查閱射頻系統結構圖可以看出，連接RFPA和Receiver的信號線為PF（W3159）、PR（W3160），連接TAS和 Receiver的信號線為PD（W0185），這3根線理論上可以互換來檢測信號線是否存在故障[13-15]。交換PF（W3159）和PR（W3160）后，發現Reflected max.（DICO）值較正常值偏小；交換PF（W3159）和PD（W0185）后，發現TAS max.值較正常值偏小。從檢測結果發現PF（W3159）與其他信號線交換，對應檢測值都會比正常值偏小，因此確定是PF（W3159）信號線出現了故障。更換PF信號線后，設備運行恢復正常。

4 小結

磁共振成像系統是醫院的高價值、高技術設備，也是臨床進行醫療活動必不可少的常規設備[16]。設備的日常維護、維修為提高設備使用壽命具有非常重要的作用。目前我院2006年的磁共振仍在正常使用，離不開臨床工程師的日常維護保養。另外，鑒于磁共振設備本身技術集成度較高、維修比較困難，注重日常維護利于降低故障發生率，同時也能降低病人檢查排隊壓力和提高設備使用率。