CT 高壓典型故障分析與維修策略研究

孫俊峰，申 路

（1.廣州市正骨醫(yī)院，廣東廣州 510045；2.廣州醫(yī)科大學附屬第五醫(yī)院，廣東廣州 510700）

0 引言

CT（Computed Tomography，計算機斷層成像）設備是醫(yī)療機構不可或缺的硬件設備之一，其核心的多排螺旋技術在臨床上已經(jīng)得到了廣泛使用。但是其使用效率較高，但是多重故障也隨之而來，其中高壓故障就是重要組成之一。基于此，結合實際維修經(jīng)驗，就CT 高壓故障檢修及處理技術進行總結。

1 CT 高壓發(fā)生器組成

一般來說，CT 設備中的高壓發(fā)生器由8 個部分組成，每個部分管控著不同功能，而這些獨立的模塊聯(lián)合起來構成了高壓探測器的主要功能（圖1）。

圖1 高壓發(fā)生器電路原理

CPU（Central Processing Unit，中央處理器）控制下，CT 高壓發(fā)生器運轉的核心部件有以下兩種：第一，調節(jié)變壓器（Regulation transformer）具有曝光狀態(tài)啟動控制功能，在低壓時其曝光位置關閉，掃描時由CPU 開啟高壓狀態(tài)從而啟動曝光；第二，逆變器（Maininvertor）是壓力轉變的主要部件，由二極管和可控硅組成，交流電在CPU 的控制下將前級直流電壓輸入到初級變壓器中。與CPU 相關聯(lián)的還有CPU 控制單元、中央控制單元和3 塊D 板，它們一起組成了能夠接收主機掃描控制信號的高壓發(fā)生器系統(tǒng)，是CT 設備輸送數(shù)據(jù)的核心部件。

2 各品牌高壓發(fā)生器特點

（1）西門子CT 機。以SOMATOM Force 為例，該設備有著超薄層數(shù)的探測器，其采集層由傳統(tǒng)的0.6 mm 縮減至0.4 mm 的薄層。SOMATOMForce 的X 線系統(tǒng)是2×120 kW 的大功率系統(tǒng)，且具備了50 MHU 的球管。其探測器的排數(shù)為2×96，單圈最大層數(shù)為2×192，并且z 軸寬度為5.76 cm。結合以上數(shù)據(jù)分析，西門子CT 產(chǎn)品的特點為低排數(shù)、高功率、窄z 軸、高等效。

（2）飛利浦CT 機。以IQon 產(chǎn)品為例，該設備擁有目前最優(yōu)秀的能量成像功能，其探測器擁有0.625 mm 的單元尺寸，排數(shù)為64×2，而單圈最大層數(shù)為256。這種立體雙層探測器設計，為IQon 奠定了光譜解析的重要基礎，突破了傳統(tǒng)CT 機輻射劑的大量使用，開發(fā)出低劑量的心臟能量成像技術。IQon 的X 線系統(tǒng)搭載了iMRCtube 核心及120 kW 的功率，顯著提高了iMRC冰球管成像質量。結合以上數(shù)據(jù)分析，飛利浦CT 產(chǎn)品的特點有雙層低排數(shù)、中等功率、寬z 軸、低等效、球管技術先進、探測器單元尺寸大等。

（3）其他產(chǎn)品：首創(chuàng)旗下的CT 產(chǎn)品，具有多層高排數(shù)、寬z軸、單元尺寸小、球管熱容低、功率低等特點；安科旗下的CT 產(chǎn)品具有少層低排、單元尺寸大、球管熱容低、功率低、獨創(chuàng)感知系統(tǒng)、無線掃描床控制單元等特點；東軟旗下的CT 產(chǎn)品具有探測器單元尺寸大、寬z 軸、球管熱容低、功率低、獨創(chuàng)智能工作操作模式等特點；聯(lián)影CT 產(chǎn)品的特點有高排數(shù)、低功率、寬z 軸、低等效、掃描導航技術先進、探測器單元尺寸小等。

3 CT 高壓典型故障現(xiàn)象及線路分析

在使用CT 機的過程中，其典型的高壓故障之一為高壓不足問題，針對該故障多數(shù)需要從油箱部件中排查原因。在CT進行工作時，旋轉陽極掃描中運轉的聲音增大，機器曝光功能中斷，會在屏幕上顯示錯誤代碼。如果信息欄在重新啟動后再次報錯，需按照報錯代碼進行檢修。由于接觸電阻可能產(chǎn)生大熱量，因此必須擰緊緊固螺絲。在面對此類故障時，技術人員首先要了解HEMRC 控制板的電路（圖2）。

圖2 HEMRC 控制板電路圖

此控制板可控制AC Driver 驅動信號，生成旋轉陽極，陽極HV Tank 出現(xiàn)的打火現(xiàn)象故障可能是加大高壓而引起的。控制HEMIT 變壓器按比例進行耦合輸出，T2 變壓器隔離時的輸出比例通常為1∶1。一般來說，出現(xiàn)高壓問題是由于陽極電纜短路導致線圈絕緣性下降，當然旋轉陽極的軸承磨損也會導致變壓器線圈絕緣性問題。

當出現(xiàn)打火現(xiàn)象時，首先要考慮故障是否為真空度下降而引起的，應核對曝光次數(shù)是否為70 次，若低于70 次，應調節(jié)電壓值至120～140 kV，再次調節(jié)曝光次數(shù)至80 次，若打火現(xiàn)象消失，則故障檢修成功。其次，當出現(xiàn)HV Tank 或電纜故障時，需要檢查電路板，電路板有損壞的則需要立即更換電路板，若沒有發(fā)現(xiàn)明顯的損壞則需檢查旋轉陽極的驅動線圈。如果檢測阻值與正常值有差異，應測量HV Tank 插座內阻值，若內阻值為1.1 Ω 則是電纜短路導致的故障。在更換陽極電纜后，如果再次出現(xiàn)打火現(xiàn)象則應檢查陽極是否過流。這類故障多數(shù)是由電纜質量問題引起的短路故障，軸承磨損的旋轉陽極會導致過大的摩擦力、生成燒毀插頭和插座內絕緣材料的大電流，造成短路故障。

最后，在檢查電纜短路故障的時候，應當注意對輔助電源和插頭間的絕緣材料的檢查和維護。另外，當出現(xiàn)高電壓不平衡現(xiàn)象時，技術人員應先檢查油箱部件，如果油箱部件內部的整流濾波組件被燒毀，則需要更換新的部件來平衡設備內的高電壓。

4 高壓發(fā)生器維修解決方法

下面將列舉3 種不同型號的CT 機出現(xiàn)高壓發(fā)生器故障時的維修方法。

（1）當西門子CT 機提示多個故障同時出現(xiàn)時，在維修時應分辨故障提示的主次，然后再進行逐步檢修。當同時出現(xiàn)CN0060 和CN0122 故障信息時，此情況為X 線系統(tǒng)內的陽極旋轉出現(xiàn)故障。面對此故障，應查看控制板D7，若故障嚴重則可以在D7 板上觀察到三極管已損壞，需要更換更大容量的保險絲或保險管，或選擇西門子CT 機使用的慢熔5 A 保險。如果設備工作年限較長，則需要測量電容容量是否減少，容量的減少會影響陽極旋轉的啟動功能。在這一過程中，需要測量X 線管的線圈電阻值，通過比較測量值和正常值來判斷陽極旋轉定子線圈工作狀態(tài)。

（2）飛利浦螺旋CT 的典型故障。當出錯信息為“DBASE Reconstructor X-ray Below Threshold.HVPs Anode Arc”時，故障情況多數(shù)出現(xiàn)在高壓部件和球管部件。

當故障出現(xiàn)在高壓部件時，應查看驅動和控制部分。在檢查指示燈時，若D202 指示燈閃爍紅光，則表明驅動電流過高；若H2 指示燈閃爍紅光，則表明直流電流異常；若H6 指示燈閃爍紅光，則表明散熱裝置異常；若H5 指示燈閃爍紅光，則表明IP 電流輸入異常；若H7 指示燈閃爍紅光，則表明設備系統(tǒng)反饋失敗。總之，應結合以上指示燈異常信息來檢測控制和驅動系統(tǒng)故障狀態(tài)并進行檢修。

（3）GE 機器的典型故障。若出現(xiàn)的故障代碼為40-0114h，則表明球管部件出現(xiàn)故障，需要檢查電路更換球管。若CT 機出現(xiàn)無法進行掃并且故障代碼為110-0903h，則表明為球管溫度過高，檢查開關開路。若散熱和球管溫度正常，則需要檢查Rotation 板的電路狀態(tài)（圖3）。在球管溫度正常，但Rotation 板傳感信息接收失敗的情況下，應依次測量R1、R2、R8 的阻值，更換斷開的電阻，即可恢復正常輸入電壓，排除故障。當GECT 機出現(xiàn)“Filament permanent open circuit”故障代碼時，多數(shù)是由接頭松動或磨損導致的打火現(xiàn)象引起的。此時應通過測量高壓電纜，更換電纜斷開的部分，即可排除故障。

圖3 Roration 板電路圖

5 結論與總結

在CT 設備的維修工作中，技術人員應了解到設備的結構與電路分部，針對典型高壓故障進行總結，結合機器報錯信息，分清故障的主次，再逐步對各個部分進行故障排除和維修。在更換新部件時，應考慮電流和電壓對新部件可能造成的影響，以避免機器進一步的損壞。另外，應對設備進行定期的維護和檢查，以降低大量的維修費用，并延長CT 機的使用壽命和提高工作效率。