Biplanar500E G型臂图像故障维修

2019-02-23唐文君

中国医疗设备 2019年2期

唐文君

北京积水潭医院设备科，北京 100035

引言

我院作为一所以骨科为主的三级甲等医院，骨科手术量巨大。瑞典斯威麦克Biplanar500E G型臂是骨科手术中常用的X线设备，其具有两套相互独立的透视系统，术中便于同时观察正位和侧位X线影像，不必移动设备，污染少，这在脊柱、创伤、髋关节、膝关节等部位的骨科手术中发挥了巨大的作用。我院共有G型臂8台，设备在使用过程中容易出现影像增强器无法移动、升降柱不能升降、图像处理计算机无法正常启动、曝光后无图像等问题[1-2]。现结合本人日常工作情况，分享交流一例图像故障的维修工作。

1 Biplanar500E G型臂基本原理和结构

现代骨科手术中，定位是一个成功手术的关键。如何实现快速而准确的定位，并且保证在手术中能够随时从不同的方向观察手术部位，最大限度地减少医生和病人的辐射量已经成为现代脊柱和创伤手术中医生首先关心的问题[3]。Biplanar500E G型臂是瑞典斯威麦克公司生产的可移动式双平面数字化X线成像系统，该设备在一个传统的曲臂上安装了两套影像系统，可以从两个相互垂直的方向，即正、侧位分别产生X光，通过X线增强设备和计算机图像处理，同时对手术区域进行正、侧位曝光成像，实时得到患者的正、侧位医学图像[4-5]，解决了现代医疗手术中最关键的定位问题。Biplanar500E G型臂实物及原理图，见图 1～2。

图1 Biplanar500E G型臂

图2 G型臂工作原理图

2 设备故障实例

2.1 故障现象

工作当中遇到其中一台发生如下图像故障（图3）：分别按下正、侧位透视按键，曝光指示灯均可以正常点亮。其中，正位显示器无图像，只显示圆亮区域，且无噪点；侧位显示器显示图像正常。按下移动按键，正、侧位影像增强器上下移动正常，G型臂端升、降正常。

图3 正、侧位图像

2.2 故障分析

此类图像故障主要分两种情况分析：圆亮区域泛白，且无噪点，结合该故障现象并参考图2，说明视频信号没有传输到图像处理系统（IPS）的计算机（图4）上；圆亮区域内如果有星状噪点，则说明X线发生器并没有射线输出[6-7]。本设备故障现象属于前者，因此，可以先暂且排除X线发生器方面的问题。此外，故障发生时还伴随射线剂量显示在自动模式下的数值窜高[8-9]，实际曝光时也的确如此：曝光灯点亮时，正位电压升高至107 kV，电流升高至4.2 mA，侧位曝光灯点亮时，电压稳定在70 kV，电流稳定在0.2 mA。

图4 IPS计算机（背面）

根据设备工作原理图（图2），G型臂的控制信号通过CAN总线传输，CAN总线是设备控制台主CPU与其他部件CPU的通信线路[10-11]，其传输路径为：控制台主CPU板（如图5中箭头所示）—控制台和G型臂之间的连接电缆—G型臂控制板—侧位影像增强器控制板（图6）—正位高压发生器控制板—侧位高压发生器控制板[12]—正位影像增强器控制板（如图6所示，备注：正、侧位影增控制板结构相同）。

进一步排查：① 检查连接电缆，将故障G型臂的连接电缆更换到我院另一台同型号且无故障的G型臂上，设备可以正常使用，说明电缆完好，可以排除连接电缆的问题；② 检查CCD摄像头（图7）到CCU单元（图8）和CCU单元到IPS计算机视频采集卡的连线[13-14]，由于G型臂正、侧位结构基本一致，可以采用对调正、侧位部件的方法进行排查：对调正侧位的连线，故障现象并无转移，故排除连线问题；③ 对调正侧位CCU单元，故障无转移，因此，排除CCU单元故障。

图5 控制台CPU

图6 影像增强器控制板

图7 CCD摄像头

图8 CCU单元

2.3 故障解决方案

经过前面一系列排查，问题集中在影像增强器这部分结构上。打开G型臂的外壳，用万用表测量影像增强器控制板上的供电电压[15]，直流电压+24 V正常；对调正、侧位影像增强器控制板，故障无转移，排除控制板问题，对调正、侧位CCD摄像头[16]，故障现象转移到侧位，侧位无图像，依此可以确定是由于CCD摄像头故障导致正位无图像，整体更换新的CCD摄像头后，故障得到解决。CCD摄像头工作原理，见图9。