DR 設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)與故障分析

楊成宇

（安徽省濉溪縣醫(yī)院設(shè)備科，安徽淮北 235100）

0 引言

DR（X-ray digital radiography，數(shù)字化X 射線(xiàn)攝影）設(shè)備始于20 世紀(jì)70 年代末期，在X 線(xiàn)機(jī)的基礎(chǔ)上，利用A/D（analog to digital converter，模數(shù)轉(zhuǎn)換器）將模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，DR 設(shè)備是一種數(shù)字化的X 線(xiàn)設(shè)備，在傳統(tǒng)X 線(xiàn)機(jī)的基礎(chǔ)上演變而來(lái)，已廣泛應(yīng)用于各種臨床X 線(xiàn)攝影檢查[1]。DR 設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)關(guān)系到X 線(xiàn)圖像的質(zhì)量，關(guān)系到臨床診斷的水平，臨床工程師在日常工作中，做好DR 設(shè)備的維修工作十分必要。DR 設(shè)備屬于大型醫(yī)學(xué)影像設(shè)備，臨床工程師必須加強(qiáng)DR 設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作，保證DR 設(shè)備的正常運(yùn)行，提高DR 設(shè)備的使用質(zhì)量[2]。以下通過(guò)對(duì)DR 設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行概括，選取DR 設(shè)備的故障案例進(jìn)行分析，剖析故障存在的原因，總結(jié)故障的維修經(jīng)驗(yàn)，對(duì)臨床工程師維修D(zhuǎn)R 設(shè)備具有實(shí)踐意義。

1 DR 設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)

DR 設(shè)備是數(shù)字化醫(yī)用X 射線(xiàn)診斷系統(tǒng)，在X 線(xiàn)機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，即在高頻X 線(xiàn)機(jī)的基礎(chǔ)上，加上常見(jiàn)的平板探測(cè)器和圖像處理系統(tǒng)整合而成。DR 設(shè)備的構(gòu)成主要包含X 射線(xiàn)發(fā)生單元、探測(cè)器、檢查床、圖像處理和顯示4 大單元部分[3]。

1.1 X 射線(xiàn)發(fā)生單元

X 射線(xiàn)發(fā)生單元與傳統(tǒng)X 線(xiàn)機(jī)相似，采用了高頻逆變發(fā)生器，使輸出的X 射線(xiàn)和平均功率得到有效提高。采用集成化的電路，使得DR 設(shè)備的體積和重量小型化。采用數(shù)字化的人機(jī)交互操作控制臺(tái)，使DR 設(shè)備的系統(tǒng)性能更加穩(wěn)定和人性化。

1.2 探測(cè)器

探測(cè)器是DR 設(shè)備的核心部件，探測(cè)器的種類(lèi)很多，主要有CCD 平板探測(cè)器、非晶硅平板探測(cè)器和非晶硒平板探測(cè)器，其中CCD 平板探測(cè)器將逐步退出市場(chǎng),不同的探測(cè)器工作原理不盡相同，但都主要負(fù)責(zé)X 射線(xiàn)的信息采集、X 射線(xiàn)的能量轉(zhuǎn)換和信息的傳輸?shù)瘸上襁^(guò)程[4]。X 射線(xiàn)在探測(cè)器內(nèi)部進(jìn)行轉(zhuǎn)換，輸出數(shù)字化信號(hào)，評(píng)價(jià)探測(cè)器成像質(zhì)量的基本標(biāo)準(zhǔn)是X 射線(xiàn)信息的獲取程度[5]。

1.3 檢查床

DR 設(shè)備檢查床向著多元化和多功能化的空間發(fā)展，其機(jī)械結(jié)構(gòu)主要有懸吊式、U 形臂式、C 形臂式、移動(dòng)式等,檢查床的主要功能有X 射線(xiàn)管組件支架與探測(cè)器同步跟蹤，自動(dòng)校正攝影距離，檢查床能實(shí)現(xiàn)大范圍升降和四向浮動(dòng)，擁有自動(dòng)化故障診斷程序和遙控操作等多種先進(jìn)功能[6]。

1.4 圖像處理和顯示

DR 設(shè)備擁有強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)處理能力，將探測(cè)器輸出的數(shù)字化X 射線(xiàn)信息進(jìn)行多種功能處理，如窗寬、窗位，圖像移動(dòng)、翻轉(zhuǎn)、鏡像、反向、反轉(zhuǎn)、放大、縮小、面積測(cè)量、標(biāo)注等功能，還能進(jìn)行時(shí)間減影、能量減影、融合體層等，最大程度的滿(mǎn)足臨床對(duì)DR 圖像的各種需求[7]。經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后的圖像經(jīng)過(guò)壓縮成DICOM 標(biāo)準(zhǔn)格式后在醫(yī)用顯示器上進(jìn)行顯示，實(shí)現(xiàn)DR圖像的傳輸、存儲(chǔ)和打印等功能。

2 DR 設(shè)備的故障分析

2.1 故障一

2.1.1 故障現(xiàn)象

西門(mén)子Ysio DR 設(shè)備攝影后圖像顯示和保存異常。

2.1.2 故障分析與維修

根據(jù)故障現(xiàn)象，西門(mén)子Ysio DR 設(shè)備攝影后，顯示器顯示圖像未儲(chǔ)存在圖像系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)15 s 后方能在顯示器上正常顯示攝影圖像。Ysio DR 設(shè)備是西門(mén)子的高端數(shù)字化醫(yī)用X 射線(xiàn)診斷系統(tǒng)，其探測(cè)器為便攜式平板探測(cè)器，采用無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)；X 線(xiàn)球管懸掛式安裝，方便靈活，曝光時(shí)間短，適用于顱骨、脊椎、胸腔、肺部、腹部以及四肢的曝光攝影[8]。

進(jìn)一步分析，造成西門(mén)子Ysio DR 設(shè)備攝影后圖像顯示和保存異常的原因主要有兩個(gè)，一是硬盤(pán)問(wèn)題，二是軟件故障。查看硬盤(pán)存儲(chǔ)空間，存儲(chǔ)空間占有率不高，拆開(kāi)計(jì)算機(jī)處理主機(jī)，仔細(xì)觀察主板和風(fēng)扇的運(yùn)行狀態(tài)，未發(fā)現(xiàn)明顯的異常。檢查主板上的LED 指示燈也未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象。將主機(jī)關(guān)閉，清理主機(jī)灰塵，重新插拔相關(guān)插件接口，按原位置安裝后開(kāi)機(jī)測(cè)試，故障未發(fā)現(xiàn)明顯的改善。

測(cè)試過(guò)程中，仔細(xì)觀察和傾聽(tīng)硬盤(pán)的運(yùn)行的情況，未發(fā)現(xiàn)明顯的異常，于是重新安裝DR 設(shè)備系統(tǒng)軟件，軟件安裝完畢后開(kāi)機(jī)測(cè)試，故障也未能得到改進(jìn)。請(qǐng)教廠家工程師后，進(jìn)一步分析得知，西門(mén)子Ysio DR 設(shè)備的硬盤(pán)有兩塊，其中一塊硬盤(pán)供系統(tǒng)盤(pán)和存儲(chǔ)攝影圖像使用，另一塊硬盤(pán)是備份硬盤(pán)。在該故障現(xiàn)象中，備份硬盤(pán)出現(xiàn)故障的可能性很小，初步懷疑系統(tǒng)盤(pán)和存儲(chǔ)攝影圖像使用的硬盤(pán)存在異常，更換相同參數(shù)的硬盤(pán)后，重新安裝系統(tǒng)，開(kāi)機(jī)測(cè)試，故障消失，圖像顯示和保存正常。

2.2 故障二

2.2.1 故障現(xiàn)象

西門(mén)子Ysio DR 設(shè)備開(kāi)機(jī)后不能進(jìn)入系統(tǒng)。

2.2.2 故障分析與維修

根據(jù)故障現(xiàn)象，西門(mén)子Ysio DR 設(shè)備開(kāi)機(jī)后不能進(jìn)入系統(tǒng)，顯示器DOS 界面顯示“ERROR，Resource Confict-PCL in slot 06”，根據(jù)廠家工程師的指導(dǎo)，結(jié)合計(jì)算機(jī)的維修經(jīng)驗(yàn)，造成該故障的原因可能是PCL 插槽上的圖像采集板損壞或者主板損壞。

從故障一中知道，Ysio DR 設(shè)備是西門(mén)子的高端數(shù)字化醫(yī)用X 射線(xiàn)診斷系統(tǒng)，其計(jì)算機(jī)處理主機(jī)有3 個(gè)PCL 插槽，首先將PCL 插槽上的圖像采集板的金手指清潔后安裝到位，開(kāi)機(jī)測(cè)試，故障依舊。進(jìn)一步分析，結(jié)合Ysio DR 設(shè)備開(kāi)機(jī)后不能進(jìn)入系統(tǒng)，顯示器DOS 界面顯示“ERROR，Resource Confict-PCL in slot 06”的故障現(xiàn)象，將圖像采集板的PCL 插槽更換后，開(kāi)機(jī)測(cè)試，故障依舊。初步懷疑PCL 插槽上的圖像采集板故障，更換圖像采集板后開(kāi)機(jī)測(cè)試，正常進(jìn)入系統(tǒng)，DR 圖像攝影正常，故障排除。

3 結(jié)束語(yǔ)

DR 設(shè)備屬于高科技的大型醫(yī)學(xué)影像設(shè)備，融合了現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)、通信技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)和打印技術(shù)等多學(xué)科的綜合性領(lǐng)域。因此，在使用過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)DR設(shè)備的特性，做好DR 設(shè)備圖像的質(zhì)量控制工作，具體可參考WS 521—2017《醫(yī)用數(shù)字化X 射線(xiàn)機(jī)攝影（DR）系統(tǒng)質(zhì)量控制檢測(cè)規(guī)范》，做好常規(guī)的質(zhì)量評(píng)價(jià)檢測(cè)項(xiàng)目和探測(cè)器劑量指示、信號(hào)傳遞特性、測(cè)量誤差、空間分辨率、AEC 管電壓變化等檢測(cè)項(xiàng)目,以確保DR 圖像質(zhì)量控制達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)[9]。

由于DR 設(shè)備的計(jì)算機(jī)程度化比較高，與傳統(tǒng)X 射線(xiàn)機(jī)的故障分析和維修的方法有很大的不同，臨床工程師在日常工作中，要結(jié)合常規(guī)X 射線(xiàn)的維修方法、技術(shù)手冊(cè)、計(jì)算機(jī)故障的日常經(jīng)驗(yàn)和故障代碼進(jìn)行深入淺出的分析，根據(jù)故障代碼提示信息進(jìn)行，利用常規(guī)的故障檢查常用方法進(jìn)行逐一檢修，注意排查，最終將故障排除[10]。為了提升臨床工程師維修D(zhuǎn)R 的技能，需要臨床工程師在日常工作中熟悉各類(lèi)DR 的基本結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)原理、各類(lèi)故障產(chǎn)生的原因和特點(diǎn)，按照適合于自我的檢修原則和檢修方法，參考故障代碼，根據(jù)硬件故障和軟件故障的分類(lèi)靈活運(yùn)用和制定檢修步驟，全面化的進(jìn)行分析和排查。同時(shí)，日常工作中注意操作手法和保養(yǎng)維護(hù)，做好DR 設(shè)備的維修和檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)排查，快速查找原因，根據(jù)實(shí)際情況解決問(wèn)題，以確保DR 設(shè)備的正常運(yùn)行，延長(zhǎng)DR 設(shè)備的使用壽命[11-12]。