CT 高压典型故障分析与维修策略研究

孙俊峰，申 路

（1.广州市正骨医院，广东广州 510045；2.广州医科大学附属第五医院，广东广州 510700）

0 引言

CT（Computed Tomography，计算机断层成像）设备是医疗机构不可或缺的硬件设备之一，其核心的多排螺旋技术在临床上已经得到了广泛使用。但是其使用效率较高，但是多重故障也随之而来，其中高压故障就是重要组成之一。基于此，结合实际维修经验，就CT 高压故障检修及处理技术进行总结。

1 CT 高压发生器组成

一般来说，CT 设备中的高压发生器由8 个部分组成，每个部分管控着不同功能，而这些独立的模块联合起来构成了高压探测器的主要功能（图1）。

图1 高压发生器电路原理

CPU（Central Processing Unit，中央处理器）控制下，CT 高压发生器运转的核心部件有以下两种：第一，调节变压器（Regulation transformer）具有曝光状态启动控制功能，在低压时其曝光位置关闭，扫描时由CPU 开启高压状态从而启动曝光；第二，逆变器（Maininvertor）是压力转变的主要部件，由二极管和可控硅组成，交流电在CPU 的控制下将前级直流电压输入到初级变压器中。与CPU 相关联的还有CPU 控制单元、中央控制单元和3 块D 板，它们一起组成了能够接收主机扫描控制信号的高压发生器系统，是CT 设备输送数据的核心部件。

2 各品牌高压发生器特点

（1）西门子CT 机。以SOMATOM Force 为例，该设备有着超薄层数的探测器，其采集层由传统的0.6 mm 缩减至0.4 mm 的薄层。SOMATOMForce 的X 线系统是2×120 kW 的大功率系统，且具备了50 MHU 的球管。其探测器的排数为2×96，单圈最大层数为2×192，并且z 轴宽度为5.76 cm。结合以上数据分析，西门子CT 产品的特点为低排数、高功率、窄z 轴、高等效。

（2）飞利浦CT 机。以IQon 产品为例，该设备拥有目前最优秀的能量成像功能，其探测器拥有0.625 mm 的单元尺寸，排数为64×2，而单圈最大层数为256。这种立体双层探测器设计，为IQon 奠定了光谱解析的重要基础，突破了传统CT 机辐射剂的大量使用，开发出低剂量的心脏能量成像技术。IQon 的X 线系统搭载了iMRCtube 核心及120 kW 的功率，显著提高了iMRC冰球管成像质量。结合以上数据分析，飞利浦CT 产品的特点有双层低排数、中等功率、宽z 轴、低等效、球管技术先进、探测器单元尺寸大等。

（3）其他产品：首创旗下的CT 产品，具有多层高排数、宽z轴、单元尺寸小、球管热容低、功率低等特点；安科旗下的CT 产品具有少层低排、单元尺寸大、球管热容低、功率低、独创感知系统、无线扫描床控制单元等特点；东软旗下的CT 产品具有探测器单元尺寸大、宽z 轴、球管热容低、功率低、独创智能工作操作模式等特点；联影CT 产品的特点有高排数、低功率、宽z 轴、低等效、扫描导航技术先进、探测器单元尺寸小等。

3 CT 高压典型故障现象及线路分析

在使用CT 机的过程中，其典型的高压故障之一为高压不足问题，针对该故障多数需要从油箱部件中排查原因。在CT进行工作时，旋转阳极扫描中运转的声音增大，机器曝光功能中断，会在屏幕上显示错误代码。如果信息栏在重新启动后再次报错，需按照报错代码进行检修。由于接触电阻可能产生大热量，因此必须拧紧紧固螺丝。在面对此类故障时，技术人员首先要了解HEMRC 控制板的电路（图2）。

图2 HEMRC 控制板电路图

此控制板可控制AC Driver 驱动信号，生成旋转阳极，阳极HV Tank 出现的打火现象故障可能是加大高压而引起的。控制HEMIT 变压器按比例进行耦合输出，T2 变压器隔离时的输出比例通常为1∶1。一般来说，出现高压问题是由于阳极电缆短路导致线圈绝缘性下降，当然旋转阳极的轴承磨损也会导致变压器线圈绝缘性问题。

当出现打火现象时，首先要考虑故障是否为真空度下降而引起的，应核对曝光次数是否为70 次，若低于70 次，应调节电压值至120～140 kV，再次调节曝光次数至80 次，若打火现象消失，则故障检修成功。其次，当出现HV Tank 或电缆故障时，需要检查电路板，电路板有损坏的则需要立即更换电路板，若没有发现明显的损坏则需检查旋转阳极的驱动线圈。如果检测阻值与正常值有差异，应测量HV Tank 插座内阻值，若内阻值为1.1 Ω 则是电缆短路导致的故障。在更换阳极电缆后，如果再次出现打火现象则应检查阳极是否过流。这类故障多数是由电缆质量问题引起的短路故障，轴承磨损的旋转阳极会导致过大的摩擦力、生成烧毁插头和插座内绝缘材料的大电流，造成短路故障。

最后，在检查电缆短路故障的时候，应当注意对辅助电源和插头间的绝缘材料的检查和维护。另外，当出现高电压不平衡现象时，技术人员应先检查油箱部件，如果油箱部件内部的整流滤波组件被烧毁，则需要更换新的部件来平衡设备内的高电压。

4 高压发生器维修解决方法

下面将列举3 种不同型号的CT 机出现高压发生器故障时的维修方法。

（1）当西门子CT 机提示多个故障同时出现时，在维修时应分辨故障提示的主次，然后再进行逐步检修。当同时出现CN0060 和CN0122 故障信息时，此情况为X 线系统内的阳极旋转出现故障。面对此故障，应查看控制板D7，若故障严重则可以在D7 板上观察到三极管已损坏，需要更换更大容量的保险丝或保险管，或选择西门子CT 机使用的慢熔5 A 保险。如果设备工作年限较长，则需要测量电容容量是否减少，容量的减少会影响阳极旋转的启动功能。在这一过程中，需要测量X 线管的线圈电阻值，通过比较测量值和正常值来判断阳极旋转定子线圈工作状态。

（2）飞利浦螺旋CT 的典型故障。当出错信息为“DBASE Reconstructor X-ray Below Threshold.HVPs Anode Arc”时，故障情况多数出现在高压部件和球管部件。

当故障出现在高压部件时，应查看驱动和控制部分。在检查指示灯时，若D202 指示灯闪烁红光，则表明驱动电流过高；若H2 指示灯闪烁红光，则表明直流电流异常；若H6 指示灯闪烁红光，则表明散热装置异常；若H5 指示灯闪烁红光，则表明IP 电流输入异常；若H7 指示灯闪烁红光，则表明设备系统反馈失败。总之，应结合以上指示灯异常信息来检测控制和驱动系统故障状态并进行检修。

（3）GE 机器的典型故障。若出现的故障代码为40-0114h，则表明球管部件出现故障，需要检查电路更换球管。若CT 机出现无法进行扫并且故障代码为110-0903h，则表明为球管温度过高，检查开关开路。若散热和球管温度正常，则需要检查Rotation 板的电路状态（图3）。在球管温度正常，但Rotation 板传感信息接收失败的情况下，应依次测量R1、R2、R8 的阻值，更换断开的电阻，即可恢复正常输入电压，排除故障。当GECT 机出现“Filament permanent open circuit”故障代码时，多数是由接头松动或磨损导致的打火现象引起的。此时应通过测量高压电缆，更换电缆断开的部分，即可排除故障。

图3 Roration 板电路图

5 结论与总结

在CT 设备的维修工作中，技术人员应了解到设备的结构与电路分部，针对典型高压故障进行总结，结合机器报错信息，分清故障的主次，再逐步对各个部分进行故障排除和维修。在更换新部件时，应考虑电流和电压对新部件可能造成的影响，以避免机器进一步的损坏。另外，应对设备进行定期的维护和检查，以降低大量的维修费用，并延长CT 机的使用寿命和提高工作效率。