Planmeca錐形束CT故障與檢修

浙江大學醫學院附屬第二醫院 臨床醫學工程部，浙江 杭州 310009

引言

20世紀90年代末出現的錐形束CT（Cone Beam CT，CBCT），與傳統 CT 相比，具有三維成像、輻射劑量低、空間分辨率高、掃描時間短等優點，目前已廣泛應用于口腔診療工作中[1]。我院濱江院區放射科自2018年11月引進一臺Planmeca ProMaxTM 3D Mid的口腔錐形束CT，目前該設備主要開展項目包括口腔科全景影像、頭顱側位片、頜面部CT影像、頜部CT影像、全口牙列以及單牙CT影像等，根據臨床實際需求選擇合適的視窗以及分辨率進行影像采集，全天滿負荷使用，日均完成采集項目100余人次，有效滿足了我院綜合牙科門診和口腔內科門診患者的口腔攝片需求[2]。

1 錐形束CT基本結構和工作原理

錐形束CT（CBCT）即錐形束投照計算機斷層設備，主要由硬件部分和軟件部分組成。硬件部分包括：X射線源和探測器組成的影像拍攝系統；計算機系統；支架系統。軟件部分主要用來操控影像拍攝系統，完成圖像的采集、傳輸、處理和圖像三維重建等[3]。圖1為Planmeca錐形束CT的結構框圖，其中1是X光機，2是3D重建服務器，3是Planmeca Romexis控制端，4是交換機。

圖1 Planmeca錐形束CT結構框圖

其基本原理是采用錐形X射線束投照，射線經患者后由平板探測器接收，掃描時X線球管和探測器圍繞投射區中心旋轉360°，掃描后獲得連續幾百張的二維平面投影圖像，再將所得數據收集在計算機中重建，從而得到三維影像，以顯示口腔頜面部或頭顱的組織結構[4]。CBCT掃描容積的尺寸取決于探測器的尺寸和形狀，投射光束的幾何形狀和準直光束的能力[5]。

相比傳統CT，CBCT只需旋轉掃描一次，即可獲得重建所需的全部原始數據，掃描獲得二維圖像，經計算機配套軟件直接重建為三維圖像，圖像金屬偽影較輕。CBCT掃描視野一般分為小視野（<9 cm）、中視野（9～15 cm之間）以及大視野（>15 cm），掃描視野尺寸取決于影像接收器的尺寸[6]。

我院使用的Planmeca ProMaxTM 3D Mid CBCT是一款集合3D、全景和頭顱側位片的三合一CBCT，采用非晶硅平板技術，實現高清、高效、高穩定[7]。該設備操作簡單，視野尺寸可達16 cm × 16 cm，可滿足口內、口外、種植、頜面外科、正畸等多個臨床科室需求，同時75 μm超高清根管影像為復雜的根管案例提供更多高價值影像診斷信息，擁有ULD超低劑量模式，搭配一套原廠全方位一體化牙科軟件——Planmeca Romexis，3D影像重建速度快，功能豐富，可以滿足所有口腔臨床需求[8]。

2 故障實例

2.1 故障現象

選擇全景模式進行拍攝，點擊準備曝光按鍵時，機器出現錯誤E424，設備無法完成準備曝光，軟件提示無法連接機器，多次嘗試后可以完成準備曝光，但是拍攝過程中依舊出現錯誤E424，嘗試CT拍攝以及側位拍攝時出現同樣的錯誤，故障報錯代碼如圖2所示。

圖2 錯誤代碼

2.2 故障分析與處理過程

根據錯誤信息，查閱相關維修手冊后提示檢查傳感器和電纜，因此首先檢查C關節電子電位器，在關節校準模式下，平穩推動C關節，檢查發現C關節電位器阻值變化正常，用萬用表測量電位器阻值，也正常，圖3為C關節電位器。

圖3 C關節電位器

嘗試在三關節校準模式下做三關節初始值校準，在設備初始位置調整電子電位器阻值，把電子電位器阻值調整為0，然后鎖定位置，如圖4所示，做關節校準，校準通過。

圖4 電位器校準

校準通過后測試曝光，拍攝全景和CT均正常，在拍攝側位片時候，沒有射線。

初步考慮為側位射線，拆除次級狹縫，如圖5所示，做頭側射線校準，無任何射線，用熒光尺觀察射線，發現射線位置偏離很多，C關節角度偏差很大導致射線位置偏離。

此時判斷故障依舊出現在C關節問題上，再做三關節初始位置校準，校準無法通過，報“E424 錯誤”，C關節電位器錯誤。然后更換C關節電子電位器，調整阻值在初始位置為0，繼續做校準，錯誤依舊，然后更換C關節MCM（負責控制驅動C關節運動馬達）以及CPU，在三關節校準時錯誤依舊，校準不通過亦無法進行任何模式的影像拍攝。

圖5 頭側射線校準

此時基本排除是配件以及電路板引起的故障，在三關節校準模式下釋放馬達，手動推動三個關節，肩關節以及肘關節推動時從起始位置到結束位運行平穩一切正常，多次測試均正常，推動C關節測試，轉動到停止位時，關節出現輕微抖動，進行多次測試，間歇性出現，由于此前從未出現過任何一例設備傳動帶不平穩情況，此時把故障問題鎖定為機械故障，拆開C關節外觀蓋以及馬達，如圖6所示，觀察傳動軸與馬達情況[9]。

圖6 C關節軌道傳動帶

拆除后發現關節馬達內部有大量碎屑，圖7為磨損的馬達，進一步排查后發現馬達齒輪和傳送帶配合有誤差，磨損是由于硬摩擦導致，清除碎屑，重新調整C關節傳動軸和頂部傳動帶的配合，調整好之后再做三關節校準，校準通過，然后試拍全景，CT和側位片，影像均正常，設備觀察運行數天均正常，故障排除。

圖7 磨損的馬達

2.3 小結

在完成故障檢修后，工程師詢問技術員有無在開機狀態下推動關節的情況，獲悉之前有患者在做檢查時推動過C關節的情況。由于開機狀態下馬達在沒收到程序指令時是鎖定狀態，推動會產生硬摩擦，導致馬達轉軸和設備頂部傳動帶配合出現誤差，此時設備會提示此故障代碼[10]。事后，臨床工程師首先對技術員加強了使用培訓，告知技術員在拍攝時需提醒患者在檢查時不要推動機器部件，以免造成損壞，其次在機房墻壁上張貼了相應提示標識[11]。

3 討論與總結

Planmeca錐形束CT內部有多個電位器和位置傳感器，若出現故障，會報不同的錯誤代碼，對于這類故障，大部分時候是由電子器件引起，但是有時也會有其他原因[12]。針對該維修案例，先進行電位器校準、三關節校準，再更換電位器、C關節MCM及CPU，先測試再更換配件，由簡到難，在排除電路部分故障后，再考慮機械故障，從電路部分到機械部分，分析全面，方法適當，及時地排除了錐形束CT的故障[13]。

自放射科引進Planmeca錐形束CT以來，該設備在口腔種植、正畸等診療中發揮了重要的作用。由于口腔科每日門診量非常大，CBCT長時間處于滿負荷運行狀態，一定程度上增加了設備的故障率[14]。通過案例的介紹，放射科技術員在檢查時，需要正確操作CBCT，做好機房管理工作，對病人做好相關宣教工作，防止人為因素導致機器故障[15]。臨床工程師作為醫療設備維修和管理的專業技術人員，在設備故障時，要遵循由外到內，由易到難的原則，要從各方面綜合分析，循序漸進，一步步去分析故障原因，及時排除故障。在日常設備管理中，工程師需要加強巡檢，提高設備日常監管力度，有效保障設備的正常運行[16]。