西門子系列CT 機硬件系統故障維修3 例

唐文會，呂瑞亮，孫小民

濟南市第二婦幼保健院 1 設備科， 2 放射科 （山東濟南 271100）

CT 是一種計算機斷層成像技術，它利用多角度X 線對患者身體各部位進行放射醫學檢查，已逐漸成為一種重要的醫學影像學技術[1]。在日常使用過程中，CT 機會發生多種故障，影響設備使用，維修工程師需掌握CT 機的原理，采用有效的方法有針對性地快速判斷出故障原因并“對癥治療”，及時排除故障，提高設備的工作效率[2-5]；同時，應就故障發生的原因及部位制定完善的維護保養方案，以更好地保障CT 機正常工作[6-7]。

西門子系列CT 機已被廣泛地應用于各類疾病的臨床診療工作中，其工作結構框圖見圖1。工作原理：電源分配系統將供電電源的380 VAC 轉變為CT 機各組件需要的交直流電，高壓系統的高壓發生器作用于X 線球管產生X 線，經準直器由數據測量系統中的探測器接收，并將各種接收信號進行轉換和處理，同時，圖像重建系統將機架數據采集系統傳輸過來的數據進行圖像重建，并將重建圖像傳輸至圖像控制系統（image control system，ICS），最終提供CT與用戶的交流界面。

圖1 西門子系列CT 機工作結構框圖

1 故障實例

1.1 故障一

1.1.1 故障現象

西門子Sensation 16系列CT 機開機后，系統無法進入工作狀態，機架面板無任何顯示，重啟設備，故障依舊，軟件日志記載主要錯誤代碼為PTH_3034。

1.1.2 故障分析

根據主要錯誤代碼，初步判斷故障可能發生在供給檢查床水平運動（patient table horizontal，PTH）的24 V 電壓上，而水平運動馬達M710和M711均由D701控制板控制[8]。從以下4方面排查：（1）保險F704；（2）電源供應板（PT_PWR G700）與D701控制板之間的線路連接；（3）電源供應板（PT_PWR G700）；（4）D701控制板。

1.1.3 故障排除

根據D701控制板24 V 電壓供應電路圖（見圖2），從PTH 24 V 電壓的來源及去向上查找故障原因，同時，用測試法排除相關部件的故障。首先，檢查保險F704，電源供應板（PT_PWR G700）通過保險F704為D701控制板供應24 V 電壓，使用萬用表測量保險F704.1與F704.2兩端的導通情況，發現保險F704正常，故排除保險F704故障；其次，檢查傳輸線路是否存在問題，分別測量電源供應板（PT_PWR G700）的X3.5與F704.2、F704.2與D701控制板的X1.7、電源供應板（PT_PWR G700）的X3.6與D701控制板的X1.8之間線路的導通情況，測量發現各線路均處于導通狀態，排除線路故障；隨后，查看電源供應板（PT_PWR G700）的所有指示燈，發現均正常，故排除電源供應板（PT_PWR G700）故障；最后，判斷故障由D701控制板導致，更換D701控制板，重新開機自檢，故障排除，設備恢復正常運行。

圖2 D701控制板24 V 電壓供應電路圖

1.1.4 小結

根據主要錯誤代碼，初步判斷故障發生于PTH 部分，分析PTH 24 V 電壓的來源及去向，逐級排查，采用測試法排除保險及線路故障，采用觀察法排除電源供應板故障，排除以上原因后，最終判斷故障原因可能為D701控制板故障，更換D701控制板后，設備恢復正常。隨著設備使用年限的增加，機械運動較為頻繁的檢查床系統會出現各種故障，大多數為控制電路、編碼器、馬達、傳感器、剎車、傳動絲桿等部件的損壞故障，因此，在設備的日常維護保養中，需注意清潔除塵（避免發生靜電）、測量保險絲是否熔斷、觀察線路是否老化及電路板指示燈顯示是否正常。

1.2 故障二

1.2.1 故障現象

西門子SOMATOM Emotion 16系列CT 機開機后，設備無法進入就緒狀態，報錯提示： CT_COC_1064（P1 P2=03 bd）、CT_MAR_1018（P1 P2=1000）。

1.2.2 故障分析

根據報錯信息，初步判斷故障原因為球管準直器部件損壞。在CT 掃描時，由準直器控制板MAR+D551控制步進電機帶動鏈條轉動，從而調整金屬鉛擋板之間的縫隙，決定掃描層厚。球管準直器運動受準直器控制板、微動開關、近置開關、步進電機控制器、步進電機等部件的控制，在球管準直器部件故障排除過程中，根據準直器控制電路（見圖3），可以從3方面排查：（1）微動開關；（2）近置開關；（3）步進電機[9]。

圖3 準直器控制電路

1.2.3 故障排除

首先，打開機架外殼，檢查兩個微動開關，分別為終止開關1和終止開關2（終止開關1和終止開關2是兩個保護開關），當位置板定位不準確時，兩個微動開關中的其中1個會被壓合，準直器控制板MAR+D551立即關閉步進電機控制器，從而終止步進電機工作，避免其受到損害，壓合終止開關1和終止開關2，可聽到清脆的聲音，使用萬用表分別測得終止開關1、終止開關2的兩條引線處于斷開狀態，然后松開微動開關，分別測得終止開關1、終止開關2的兩條引線處于導通狀態，表明微動開關正常；其次，檢查近置開關，近置開關是一個傳感器部件，當準直器選擇新位置時，傳感器將信號發送至準直器控制板MAR+D551，準直器控制板MAR+D551感知步進電機的步數，通過步進電機控制器控制步進電機到達相應位置，檢測后發現近置開關未發生故障；最后，檢查步進電機，拆卸步進電機后，經測量發現步進電機線圈損壞，更換步進電機，重新開啟設備，故障排除。

1.2.4 小結

此故障是由步進電機損壞導致的準直器部件報錯，在維修過程中，采用觀察法和測試法排除故障，通過更換步進電機，設備恢復正常工作。在準直器部件的日常維護保養中，需做到以下幾點：（1）定期檢查微動開關是否失靈；（2）檢查各部件是否因機架旋轉出現了松動、接觸不良的現象；（3）必要時予以運動部件適量的潤滑油以減少摩擦；（4）查看準直器控制板指示燈顯示是否正常；（5）注意清潔除塵。

1.3 故障三

1.3.1 故障現象

西門子Esprit 系列CT 機偶發丟失圖像的故障：（1）丟失整個患者的圖像或某張圖像；（2）打開某個患者的圖像時會彈出窗口，提示“Pixel Data Problem: Display of image（s）is not possible. Image pixel data is not available”。

1.3.2 故障分析

打開事件日志，錯誤代碼提示ICS 故障，可以從以下兩方面排查：（1）軟件方面，清理數據庫；（2）硬件方面，仔細觀察電源、風機、硬盤、內存、主板、CPU、顯卡等部件。

1.3.3 故障排除

（1）排查軟件方面故障：清理數據庫，重新安裝系統，提示“The file system structure on the disk is corrupt and unusable. Please run the Chkdsk utility on the volume Med_Pixel”，隨后，按照提示運行Chkdsk 程序，完成后，重新開機，CT 機可正常使用，但1周后再次出現此故障。（2）排查硬件方面故障：首先，判斷ICS 主機周圍是否有特殊異味，以確認是否有部件被燒壞；隨后，切斷電源，使用吸塵器做好清潔除塵；最后，發現1塊硬盤過熱，結合故障現象，考慮此硬盤被損壞，更換硬盤，顯示器中對話框提示重新安裝系統，顯示器彈出checkup，進入checkup 檢測狀態，可全部順利完成，故障排除[10]。

1.3.4 小結

在此故障排除過程中，運行Chkdsk 程序可臨時解決問題，此故障的根本原因為計算機散熱不好導致硬盤過熱，造成硬盤損壞。硬盤的工作狀況及使用壽命與溫度密切相關，溫度過高或過低不僅會使晶體振蕩器的時鐘主頻發生改變，還會造成硬盤電路元件失靈，熱脹效應亦會導致磁介質記錄錯誤，當溫度過低時，空氣中的水分會凝結在集成電路元件上，造成短路[11]。因此，在維修過程中，需注意硬盤是否損壞及其損壞程度，在設備的日常維護保養過程中，需做到以下幾點：（1）做好計算機、過濾網的清潔除塵工作；（2）注意查看風機的工作狀況，及時更換，避免計算機過熱引發硬盤損壞；（3）控制室應保持合適的溫度和濕度，避免計算機各部件受潮而引發故障。

2 總結

CT 機在人體檢查中具有十分重要的作用，CT 機故障的復雜多樣性給廣大維修工程師帶來了很大的挑戰[12]。本文介紹了西門子系列CT 機硬件系統3例故障的維修方法，采用觀察法、從易到難、逐級排查、測試排查等維修方法快速準確地判斷出了故障發生部位。為減少此類故障的發生，提高設備的使用率，相關人員需重視CT 機的預防性維護，移動頻率較高的掃描床維護、球管準直器部件維護、計算機維護均為預防性維護的重要組成部分，還應制定完善的維護方案，確保部件性能穩定可靠；同時，應提高即時性維修的工作效率，通過設備的報錯信息，依據維修文本、部件原理、相關電路知識，采用有效的排查方法，準確判斷故障發生部位及原因，及時、準確地排除故障，進一步提高醫院的醫療服務水平。