Infinia Hawkeye 4 SPETCT无线网桥解析与故障替代维修

封明，孙欣，王夕文，闫凤娟

1. 诸城市人民医院 a. 设备科；b. 核医学科；c. 放疗科，山东 潍坊 262200；2. 山东省立医院 医学工程部，山东 济南 250021

引言

Infinia Hawkeye 4 是GE 公司的一款多功能核素成像设备。由于功能全面、应用广泛、性价比高，该设备在国内医疗机构保有量较高，是医院核医学科经常配备的设备。Infinia Hawkeye 4 配有可变角双探测器和符合线路[1]，能够进行符合测量，灵敏度高，分辨率高。该设备还配备有一套低剂量4层螺旋CT 成像子系统，主要用于图像衰减校正和图像配准，为医生提供更多诊断信息，对于提高诊断信度具有重要价值。

在系统结构方面，Infinia Hawkeye 4 主要包括采集工作站、机架和检查床三部分。采集工作站基于一台惠普xw4300 工作站，通过PCI 接口与前端相连接，实现数据采集、通信和控制功能。Infinia Hawkeye 4 采用滑环型机架，机架上装载有双探测器和CT 成像子系统，机架后方还有集成电源（Integrated Power Supply，IPS）。CT 成像子系统主要包括一个X 线发射器和一个数据采集系统（Data Acquisition System，DAS）。DAS 由X 线探测器、转换电路和控制电路等组成。螺旋CT 子系统的无线通信单元由两个无线AP 组成，每个无线AP 分别由一个无线路由器实现，两个无线路由器分别安装于机架旋转器和IPS（除电源模块外，IPS 也集成了无线通信、马达驱动等其他功能模块）。这样，两个路由器通过无线连接组成无线网桥，在DAS 和采集工作站之间就建立起网络连接，用于传输DAS 输出数据至采集工作站，并收发控制信号、设置信息。因此，无线网桥是CT 成像数据传输和控制的重要组成。无线网桥一旦出现故障，将会使整个CT 子系统瘫痪。故障无线网桥的顺利维修对于Infinia Hawkeye 4 的正常运行具有至关重要的作用。

关于Infinia Hawkeye 4 的故障维修，现有的文献报道主要集中于探头按压传感器、人体轨迹功能、检查床运动故障、手控盒故障、CT 子系统高压电源和球管等方面[2-6]。然而，无线网桥的故障判断与维修尚未有公开经验可借鉴。

1 故障诊断与分析

作为一款精密的医用诊断设备，Infinia Hawkeye 4 有一套完善、复杂的质量控制（QC）体系[7-9]，包括核素成像QC 测试、旋转中心QC 测试、依据NEMA 标准的性能测试、CT 子系统的每日QC 测试、CT 与核素成像的配准测试等等一系列相关测试和程序。本文所述CT 无线网桥故障即是在进行QC测试时发现的。在进行CT子系统的每日QC测试时，采集工作站弹出错误对话框，如图1 所示。错误对话框提示QC 测试序列初始化失败，并给出11406 错误代码。错误对话框还建议重新加载QC 测试序列，但是反复多次加载QC测试序列，均出现图1 所示错误对话框。多次尝试均无法加载CT 子系统QC 测试序列，推测采集工作站和CT 子系统之间出现通信故障，因此初步怀疑CT 无线网桥出现故障。

图1 Error对话框

Infinia Hawkeye 4 的CT 无线网桥由两个美国3COM 公司的WL-561 无线路由器组成，分别安装于机架DAS 探测器和IPS 外壳上。如图2 所示，旋转侧的路由器与DAS 探测器通过网线相连接，固定侧的路由器与采集工作站通过网线相连接，两个路由器通过无线网络相连接，最终实现了采集工作站与DAS 之间的通信[10-12]。此架构的无线网桥能够保证CT 在做旋转扫描时，采集工作站仍能够与机架CT 探测器保持通信和数据传输。该无线网桥采用802.11g 和802.11b 网络协议，无线2.4 GHz频段，最高54 Mbps 网速传输以及两个无线路由器组成的企业级单一无线局域网。在这一局域网中，采集工作站的IP 地址为192.168.251.192，CT 子系统DAS 的IP 地址192.168.251.193，两个IP 地址为Infinia Hawkeye 4 的出厂设置，无需改动。

图2 CT无线网桥架构

为进一步查明网络故障，根据上述对无线网桥的解析，在采集工作站上打开命令提示符cmd.exe 程序，输入“ping 192.168.251.193”，测试结果提示无数据通信，可以确认为网络故障。测试并逐步排查局域网中的网线连接，结果未发现网线或其连接故障。在采集工作站浏览器的地址栏输入10.0.0.1 和10.0.0.2，分别尝试连接无线网桥的两个路由器，结果发现不能连接DAS 上的路由器。打开机架外壳查看该路由器，发现其信号灯熄灭，提示工作异常。测试该路由器供电情况，结果正常。至此，可以判断为无线网桥的路由器故障。

通过咨询厂家技术人员了解到，在进行CT 扫描之前，Infinia Hawkeye 4会先进行数据通讯测试，如果该测试失败，则会出现错误对话框并给出11406 错误代码。这与本文的分析判断是一致的。

2 解决方案的提出、实施及推广

由于原厂采用的3COM 公司WL-561 路由器已经停产且在国内市场无法购买，在故障解决方案中本文采用了其他型号的路由器进行替代。Infinia Hawkeye 4 无线网桥的两个路由器通过WDS 相连接，在DAS 上的路由器作为主路由器，IPS上的路由器作为副路由器，两个路由器均设置为一对一无线桥接模式，形成一个封闭的无线传输通路。因此，用于替换的路由器应至少具备WDS 功能，其他参数应尽量与原路由器相近。经对比分析与测试，本文选定Netgear 公司WNR614路由器作为替代路由器，其基本参数如表1 所示。由于设备为路由器仅提供AC 110 V 电源，需要另外购置两个AC 110 V转DC 12 V 3 W 开关电源为WNR614 路由器供电。

表1 WNR614与WL-561基本参数对照

安装前，首先要对WNR614 路由器进行设置。进入路由器配置界面，设置统一的无线网络频段，互为配置MAC 地址，两个无线路由器的IP 地址设定为10.0.0.1 和10.0.0.2，以保证数据传送。配置完成后，进行路由器安装。首先关掉设备总电源CB1，拆除IPS 外壳及GANTRY 外壳。在IPS 一侧，将该侧路由器固定于IPS 上，将网线直接插入路由器LAN1-4 口，接通AC 110 V 转DC 12 V 开关电源，事先把路由器电源开关常开。DAS 探测器一侧路由器安装与IPS 侧相同，安装空间充裕，可用扎带固定路由器和开关电源。路由器安装结束后，重新安装机器外壳。路由器安装位置如图3 所示。

图3 无线网桥安装示意图

路由器安装完毕后，通电开机，在采集工作站上运行命令提示符cmd.exe 程序，运行“ping 192.168.251.193 -T”命令进行测试，结果表明无数据包丢失，并且传输时间远小于原3COM 路由器（原路由器传输时间最高为25 ms，新路由器传输时间最高为5 ms）。重新运行每日QC 测试及其他测试程序，设备整机运行正常，表明替代维修成功。

3 讨论与总结

本文对Infinia Hawkeye 4 SPETCT 的无线网桥功能、架构及故障进行了深入分析，并提出了有效且高性价比的解决方案。本方案在我院实施后，设备性能稳定，效果良好，继而推广应用至全国多家医院。本方案在其他医院实施后，同样收到了良好的反馈，安装至今均未发生过无线网桥故障，其中无故障运行时间最长已经达到48 个月。实际上，进口配件价格昂贵，并且原厂维修附带有捆绑条款，而替代维修则能够节约巨大维修成本（厂家维修报价约8 万元人民币，而本次替代维修花费仅1 千元）。通过此次替代维修，我们认识到Infinia Hawkeye 4 SPETCT 的无线网桥主要负责设备的数据传输，功能相对独立，替换其配件并不影响设备的其他部分。另外，虽然该设备贵重，但更换配件时也并非必须全部使用原厂配件，替代是一种可行的维修思路。经查阅，厂家并未在用户随机文件中给出故障代码11406 的任何相关信息，因此在遇到出现11406 故障代码时，建议工程师同行首先考虑采集工作站和CT 子系统的网络连接故障。