西门子COROSKOP心血管介入系统脉冲透视工作原理及故障检修

胡益斌

南京医科大学第一附属医院 临床工程处，江苏 南京 210029

西门子COROSKOP心血管介入系统脉冲透视工作原理及故障检修

胡益斌

南京医科大学第一附属医院 临床工程处，江苏 南京 210029

本文叙述了西门子COROSKOP心血管介入系统脉冲透视的工作原理和典型故障，并介绍了故障的判断思路和检修方法。

心血管介入系统；脉冲透视；工作原理；故障检修

0 前言

西门子COROSKOP心血管介入系统是心血管介入专用设备，该机性能稳定，图像清晰，使用方便，国内有很多用户。但随着使用年限的增长，机器的老化，各种各样的故障就会出现，其中脉冲透视功能锁死的故障就是比较典型的一种，并且脉冲透视功能锁死后，将自动切换为连续透视，虽然图像质量没有明显变化，但X线剂量将高出数倍，对病人和介入操作人员造成较大的X线辐射损伤，必须及时修复。本文介绍了这部分的工作原理和故障检修。

1 工作原理

心血管介入系统的透视模式有连续透视和数字脉冲透视方式，连续透视的工作模式延续了传统的X射线成像机理，透视过程中产生连续的X射线，医患人员接受的辐射剂量较大[1]。而数字脉冲透视（Digital Pulse Fluoroscopy, DPF）是一种降低X射线剂量的技术，是利用X线管栅控技术形成具有几档脉冲速率的脉冲透视[2]，COROSKOP心血管介入系统脉冲透视的速率有：25脉冲/s、12.5脉冲/s、6.25脉冲/s和3.12脉冲/s，脉冲透视比连续透视剂量要小，低脉冲率比高脉冲率的剂量要小，所以，一般都使用脉冲透视方式，并且在保证图像清晰的情况下，尽量使用低脉冲率的脉冲透视方式，辐射剂量可大幅度降低[3]。

COROSKOP心血管介入系统使用的X线管是栅控管，比一般的X线管多一个栅极，当选择脉冲透视方式时，在栅极加一组脉冲电压，脉冲电压由控制电路板X2121 D47板提供，当栅极处于负脉冲时，灯丝上的热电子无法撞击阳极靶面，不能产生X线，反之，当栅极处于零电位时能产生X线，这就是脉冲透视。D47板通过阴极高压电缆给X线管的栅极提供脉冲电压，图1为12.5脉冲/s的脉冲电压波形图（括号内的数值是电源频率为60Hz、脉冲速率在15脉冲/s的值），脉冲幅值2000V，脉冲周期80ms，其中，72ms为负脉冲，不能产生X线，只有在8ms的脉宽内才能产生X线，而产生X线的实际脉宽更小，为6.6ms，一秒钟产生X线的总时间只有82.5ms，如果选择更小的脉冲速率，则产生X线的总时间更少，所以，脉冲透视比连续透视产生的射线剂量要小很多，调节脉冲速率，改变的是负脉冲的脉宽，而8ms能产生X线的脉宽时间是不变的，也就是说改变的是每秒钟能产生X线的脉冲帧数脉冲速率的改变，相应的射线剂量也改变。当选择好脉冲透视速率，踩下透视脚闸开关，此时X线管的灯丝电压、管电压以及栅极电压通过高压电缆送至X线管，脉冲X线产生。

图 1 栅极脉冲电压波形图

2 故障现象

在进行脉冲透视时，一产生X线或使用一段时间后，发生脉冲透视功能被锁死现象，此时触摸显示屏上显示DPF Locked信息，并且脉冲速率调节选择框不显示，自动切换为连续透视，X线剂量显示大幅增加。

3 故障检修

根据脉冲透视的原理，发生此故障的原因有以下四个：脉冲控制D47板没有送出脉冲电压；阴极高压电缆有问题；高压发生器有问题；X线管栅极与阴极之间短路。

打开发生器柜门，观察D47板上的二只LED指示灯V34、V36是否点亮，如全部不亮或有一只不亮，就要检查D47板上的保险丝F1、F2、F3，如果都正常，则检查输入电源是否正常。如V34、V36均点亮，说明D47板的工作电源正常，必须通过检测才能发现问题的所在。X线管栅极与阴极之间是否短路的检测比较容易，可以首先进行，如果机器是在使用了一段时间后发生脉冲透视功能被锁死，则关机后立即拨下阴极高压电缆，测量X线管栅极与阴极之间的阻值，如果故障很快出现，则必须透视预热30min以上后进行，因为在冷X线管的情况下，测量不一定正确。栅极与阴极之间的阻值（见图2）大于10Mohm是正常的，即RGC＞10Mohm，如图2所示，如果小于10Mohm，说明X线管有问题，必须更换X线管后方能恢复脉冲透视功能。

图 2 栅阴极之间的阻值

排除X线管故障后，可以直接检测栅极电压，参阅有关电路图。关掉POLYDOROS IS-C（即D301的S1放在2位），设置D30板上的SS开关为“关” （即D30的S2在2位），并拔下D30板上的光纤插头，去掉D301板上的保险丝F3，从高压发生器H1C上拨下阴极高压电缆，去掉D47板上的跳线X10，并在测试点X5（-）和X6（+）之间连接数字万用表，量程200mV，打开POLYDOROS IS-C（即D301的S1放在1位），将D47板上的维修开关S1放置在2位，此时在数字万用表上应有20mV到80～160mV的电压出现，如果是这种情况，说明栅极电压是正常的，也就是D47板是好的，问题应该出在X线管或阴极高压电缆，如果不是这种情况，说明D47板或高压发生器组件有问题，一般来说D47板损坏的可能最大。检测结束后，将D47板上的S1返至1位， D301的S1放在2位，重新插上跳线X10，装上D301板上的保险丝F3，插好D30板上的光纤插头，插好阴极高压电缆，D30的S2在1位。也可以用上述方法来进一步判断究竟是X线管还是阴极高压电缆，区别是阴极高压电缆是从X线管的阴极端拔下，如果栅极上有脉冲电压，说明了是X线管的问题，可以直接测量栅极与阴极之间的阻值来进一步确认，如果栅极电压没有，则说明阴极高压电缆有问题。

总之，检测并不复杂，仔细检查便能找出故障所在。一般来说，引起此故障的最常见的原因为：D47板损坏，或者D47板上的保险丝F1、F2、F3接触不良或损坏，还有就是X线管栅极与阴极之间短路。

[1] 黄勇理,肖进华,赖章文.基于CCD成像的脉冲X射线透视技术研究[J].中国医疗器械杂志,2003,27(6):405-413.

[2] 曾勇明.数字脉冲透视在降低介入放射学操作者剂量的应用[J].中华放射医学与防护杂志,2001,21(1): 59-60.

[3] 夏宗友,费泽军,等.西门子AXIOM Artis系列X线机摄影参数的研究[J].生物医学工程学杂志,2005,22(4):802-803.

Working Principle and Troubleshooting of Pulse Fluoroscopy for Siemens COROSKOP Cardiovascular Interventional System

HU Yi-bin
Clinical Engineering Department,The First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University, Nanjing Jiangsu 210029,China

TH774

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2010.05.041

1674-1633(2010)05-0102-02

2009-08-18

作者邮箱：yibin_hu@sohu.com