西門子磁共振線圈故障診斷方法研究*

張法輪，王覬璽，施展

（1.江蘇衛(wèi)生健康職業(yè)學(xué)院 臨床醫(yī)學(xué)院醫(yī)療設(shè)備教研室，江蘇 南京 211800；2.江蘇省省級(jí)機(jī)關(guān)醫(yī)院臨床醫(yī)學(xué)與工程科，江蘇 南京 210024；3.西門子醫(yī)療系統(tǒng)有限公司，江蘇 南京 210036）

磁共振成像對(duì)軟組織具有高分辨率、高信噪比、無(wú)電離輻射等諸多優(yōu)點(diǎn)，是21 世紀(jì)醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域發(fā)展最為迅速的一種成像技術(shù)［1］。同時(shí)磁共振作為醫(yī)院的大型醫(yī)療設(shè)備，在臨床診斷中起著不可或缺的作用。磁共振線圈作為射頻系統(tǒng)的核心部件，線圈質(zhì)量好壞關(guān)系到圖像質(zhì)量，直接影響醫(yī)師對(duì)病灶的診斷［2］。

本文根據(jù)江蘇衛(wèi)生健康職業(yè)學(xué)院附屬醫(yī)院西門子1.5T、3.0T 超導(dǎo)磁共振近5 年20 余例磁共振線圈故障展開(kāi)研究，可將磁共振線圈故障分為四種類型，為磁共振臨床應(yīng)用提供了可靠的技術(shù)支持，提高設(shè)備保障能力和使用效率［3］。本文對(duì)四種典型線圈故障展開(kāi)分析，并對(duì)故障檢測(cè)過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

1 故障類型一

1.1 故障現(xiàn)象

圖像顆粒感強(qiáng)，信噪比低。具體表現(xiàn)是圖像的局部位置不清晰，影響臨床診斷。檢查系統(tǒng)運(yùn)行日志代碼，無(wú)相關(guān)報(bào)錯(cuò)信息。

1.2 故障分析與排除

首先，檢查其他成像部位是否有類似顆粒感強(qiáng)，信噪比低現(xiàn)象。如果有同樣問(wèn)題，可能是其他部件存在故障；如果問(wèn)題圖像只與該線圈相關(guān)，則對(duì)線圈展開(kāi)信噪比檢查（signal noise ratio,S/N）和亮度檢查（brightness）［4］，使用Customer QA 可以快速判斷線圈是否合格。具體操作方式通過(guò)以下路徑“Option-Service-Customer QA”，打開(kāi)線圈QA 檢測(cè)窗口，選擇需要檢測(cè)的線圈，點(diǎn)擊窗口下方的“go”選項(xiàng)，參照系統(tǒng)提示要求完成線圈參數(shù)檢查［5］。

其次，針對(duì)Customer QA 測(cè)試結(jié)果顯示“Not OK”，先排除線圈插座是否存在故障。將線圈接頭插到其他線圈插座上，再一次運(yùn)行Customer QA 程序，若測(cè)試結(jié)果是“OK”，則可能是原線圈插座問(wèn)題；若測(cè)試結(jié)果是“Not OK”，說(shuō)明線圈自身存在故障。使用維修工具將線圈外殼打開(kāi)，用萬(wàn)用表檢查線圈內(nèi)部電路是否存在脫焊，電容擊穿。排除脫焊，電容擊穿等基礎(chǔ)故障后仍無(wú)法解決的，可直接聯(lián)系廠家更換線圈。

最后，針對(duì)Customer QA 測(cè)試結(jié)果顯示“OK”，說(shuō)明線圈的信噪比和亮度參數(shù)都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。圖像顆粒感強(qiáng)和信噪比低問(wèn)題可能與設(shè)備操作有關(guān)。查看技師是否正確使用線圈，擺位是否到位，和序列選擇是否準(zhǔn)確。通過(guò)以上檢查步驟，可判斷出圖像顆粒感強(qiáng)、信噪比低的問(wèn)題所在，具體檢測(cè)流程如圖1 所示。

圖1 圖像信噪比低故障排查流程

2 故障類型二

2.1 故障現(xiàn)象

系統(tǒng)無(wú)法識(shí)別線圈。

2.2 故障分析與排除

首先，檢查線圈針腳是否存在變形。如圖3所示，若針腳1 稍微變形，可使用工具將針腳復(fù)原，復(fù)原后系統(tǒng)可以正常識(shí)別線圈，使用基本不受影響；若針腳1 嚴(yán)重變形，調(diào)整恢復(fù)后雖能掃描，但容易出現(xiàn)接觸不良故障；針腳2 若存在變形，應(yīng)直接更換線圈，不可將線圈接到線圈插座上，容易導(dǎo)致線圈插座損壞。

其次，檢測(cè)線圈接口是否有異物。部分線圈結(jié)構(gòu)復(fù)雜，接口隱蔽，若有異物很難發(fā)現(xiàn)。排出接觸不良后，很有可能就是線圈自身故障。

最后，拆開(kāi)線圈外殼，檢查線圈內(nèi)部線路是否存在故障，若無(wú)法解決無(wú)法識(shí)別問(wèn)題，可能是線圈內(nèi)部芯片故障，建議直接更換線圈。

圖2 線圈接口變形

3 故障類型三

3.1 故障現(xiàn)象

圖像存在偽影。

3.2 故障分析與排除

首先，根據(jù)有問(wèn)題圖像判斷是否屬于典型的磁共振偽影，如運(yùn)動(dòng)偽影、金屬偽影、化學(xué)位移偽影等。根據(jù)不同類型的偽影，指導(dǎo)技師有針對(duì)性調(diào)整掃描方式。

其次，若有問(wèn)題的偽影是非典型偽影，先排除偽影和掃描的序列有關(guān)。具體方式是從系統(tǒng)內(nèi)調(diào)出官方標(biāo)準(zhǔn)序列，若使用標(biāo)準(zhǔn)序列成像無(wú)偽影，那原序列參數(shù)設(shè)置不當(dāng)導(dǎo)致；若使用標(biāo)準(zhǔn)序列依然存在偽影，那偽影問(wèn)題可能和硬件有關(guān)。

最后，檢查線圈和線圈插座接口是否有異物（如毛發(fā)、棉絮）或污染物（如造影劑），若接口存在異物或污染物，將線圈插座拆下后拿出磁體間，使用WD40 精密儀器清洗劑清理線圈插座［6］；若線圈接口無(wú)異物，檢測(cè)線圈Customer QA。線圈檢測(cè)結(jié)果若“Not OK”，檢修線圈；若檢測(cè)結(jié)果“OK”，圖像偽影可能與其他部件有關(guān)，建議聯(lián)系廠家工程師來(lái)處理。具體檢測(cè)流程如圖3 所示。

圖3 圖像偽影故障排查流程

4 故障類型四

4.1 故障現(xiàn)象

磁共振設(shè)備開(kāi)機(jī)失敗，無(wú)法掃描，反復(fù)重啟均無(wú)無(wú)效果。檢查系統(tǒng)日志代碼，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)指向：“LC10V Error”。

4.2 故障分析與排除

磁共振報(bào)錯(cuò)代碼“LC10V Error”意思是指射頻通道上可能存在短路，檢查線圈插座接口是否有物理?yè)p壞引起短路。

首先，判斷射頻故障區(qū)域，使用磁共振BC（body coil,BC）線圈進(jìn)行常規(guī)水模測(cè)試，使用BC線圈發(fā)射和接收信號(hào)，若水模掃描測(cè)試正常，說(shuō)明射頻系統(tǒng)基本功能正常，故障基本鎖定在常規(guī)LC（local coil,LC）線圈和線圈插座Socket Group區(qū)域。

其次，若BC 線圈水模測(cè)試失敗，那問(wèn)題可能來(lái)自接收線圈通道旋轉(zhuǎn)電路板（receive coil channel selector,RCCS），RCCS 功能圖如圖4 所示。打開(kāi)RCCS 電路板側(cè)蓋，觀察電路板上信號(hào)燈，若發(fā)現(xiàn)X311 或X312 接口處亮紅燈，說(shuō)明LC_1_3線圈插座有問(wèn)題。為判斷是否是線圈插座內(nèi)部短路，應(yīng)先把系統(tǒng)關(guān)機(jī)，斷開(kāi)X311 和X312 線接口后再開(kāi)機(jī)，若此時(shí)系統(tǒng)無(wú)報(bào)錯(cuò)，RCCS 電路板無(wú)故障燈亮，說(shuō)明線圈插座Socket Group 1 有故障，需要直接更換。

圖4 RCCS 電路功能圖

最后，若系統(tǒng)開(kāi)機(jī)正常，疑似故障線圈接上任意一個(gè)線圈插座，系統(tǒng)立即報(bào)錯(cuò)，RCCS 電路板在對(duì)應(yīng)接口處亮報(bào)錯(cuò)燈，說(shuō)明是線圈自身內(nèi)部存在短路故障，需檢修或更換線圈。具體檢測(cè)流程如圖5 所示。

圖5 LC10V error 故障排查流程

5 小結(jié)

磁共振成像系統(tǒng)是醫(yī)院高價(jià)值、高技術(shù)設(shè)備，也是臨床進(jìn)行活動(dòng)必不可少的常規(guī)設(shè)備。作為高端精密儀器，需要定期對(duì)線圈進(jìn)行檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題線圈以避免影響臨床診斷［7-8］。本文將西門子磁共振線圈故障分為四類，針對(duì)不同類型的故障提出了具體的檢測(cè)思路和方法，希望能為其他醫(yī)院的工程師維修西門子磁共振線圈故障提供參考，快速完成設(shè)備故障的檢修，從而提高醫(yī)院設(shè)備的開(kāi)機(jī)率，發(fā)揮設(shè)備最大的價(jià)值。