CT常见故障数据分析与预防性维护

杨升富 张桂平 王丽娇 林薇薇 欧伟光

0 引言

随着现代医疗的不断发展，在对患者的诊断和治疗过程中医疗设备的作用不可或缺，甚至具有依赖性，因此医院需要重视医疗设备的维护管理工作以降低设备成本并保证设备使用质量，而对其进行预防性维护才能更好地提高医疗设备的使用质量和效率[1-2]。在众多的医疗设备中，CT设备是医疗设备的重要组成部分，CT设备在医学影像诊断中有重要作用，特别是对颅脑、肺、心脏、血管、神经、肝、胆、胰和后腹膜腔、肾、肾上腺等病变的医学影像诊断占主导地位[3-5]。CT设备属于医院的大型医用高端精密医学影像设备，保障其正常、高效、稳定运行，尽可能降低设备故障发生率是取得较好社会效益和经济效益的前提。CT的预防性维护是指在故障发生前收集、监测和记录设备运行数据，并评估CT各部件损坏风险，防止CT故障发生的一种预见性维护方式[6-7]。预防性维护作为一种主动性维护方法可以帮助工程师及时了解医疗设备运行情况，能够让工程师第一时间发现设备故障隐患，并及时替换损坏零件。通过预防性维护对设备进行维护保养，对易损零件进行维护更换可以有效降低故障发生，提高设备的使用效果，整体提升CT的使用质量[8]。预防性维护在医院医疗设备维护管理工作中的应用价值和重视程度越来越高，研究基于CT使用情况和维护管理工作现状，于2019年开始CT常规维护的基础上同时进行预防性维护检查，以希望能够提升CT的临床经济效益，更好地支持临床工作。本研究对进行预防性维护后的CT的故障发生次数、易损件更换次数、球管更换情况和曝光时间进行分析，以探讨加强CT设备预防性维护措施在降低CT设备故障、降低易损件以及延长球管寿命的应用效果。

1 CT设备预防性维护措施

1.1 建立CT日常操作规程

科学全面的CT日常操作规程是保障CT有效使用的基本前提，为此首先制定CT日常操作规程，并督促CT操作技师按CT日常操作规程正确操作，日常操作规程和作用见表1。

表1 CT日常操作规程

1.2 建立CT清洁卫生制度

CT属于医院大型精密仪器，必须在合适的温湿度环境下运行，同时CT控制室、扫描室和设备间都需要一个洁净的运行环境，否则可能导致图像下降或图像伪影，而且机器每天接触各类病患，因此每天都需要对机器进行清洁、消毒和灭菌，规范合理的清洁卫生制度可以防范由机器引起患者之间交叉感染的风险。结合机器使用手册和院感控制要求制定了CT清洁卫生制度，见表2。

表2 CT清洁卫生制度

1.3 建立CT预防性维护计划

CT预防性维护计划事项包括设备清洁、主机硬盘清理、图像质量的检查及校准、更换易损件等。这项工作需定期进行，本文根据医院CT使用环境拟定预防性维护周期为2个月，这样安排既能使机器得到合理的维护，又不影响CT正常使用。预防性维保检查约需5 h，一般在夜间进行，具体维护事项和方法见表3。

1.4 评价方法及数据分析

本文维护数据选取2014～2020年间医院在用的两台CT设备维护数据，其中2014～2018年由放射科人员执行CT常规维护，即CT日常由技师执行表1的CT日常操作规程和表2的CT清洁卫生制度，2019～2020年在上述基础上加入表3中的预防性维护检查事项。维护数据来源包括医院工程师、厂家工程师和操作技师填写的设备运行记录、保养记录和维修数据。

表3 CT预防性维护检查表

首先，对2017～2020年CT的故障现象发生次数、易损部件发生次数进行分类统计，以探讨CT的故障现象和易损部件发生规律；其次，统计2014～2020年的年度故障发生次数和易损件更换次数，对比分析进行预防性维护后的故障发生次数，以探讨CT预防性维护能否有效减少CT故障发生；此外，对2017～2020年的CT球管更换情况以及CT球管的总曝光次数进行分析，以探讨CT预防性维护能否延长CT球管使用寿命。

2 结果

2.1 CT故障现象分类统计

2017～2020年间两台CT设备故障发生共计236次，CT易损件更换共计80次。

CT故障现象根据CT组成分为以下7类故障：传感器故障(球管、探测器、准直器、光耦、定位灯等)，12次，占比5.08%；机械故障(扫描床、碳刷、滑环、头托、机壳等)31次，占比13.14%；计算机硬件故障(控制台、鼠标、键盘、存储系统、显示器、图像收发系统等)，58次，占比24.58%；软件故障(控制软件、重建软件)，64次，占比27.12%；电源故障(三相抗干扰交流稳压电源、计算机电源、板卡记忆电池等)，14次，占比27.12%；网络及电缆故障(网络线、路由、光纤、光纤接头、电缆等)，41次，占比17.37%；其他故障，16次，占比6.78%。可见，软件故障、计算机硬件故障、网络及电缆故障和机械故障发生的频次最高。

为探讨进行预防性维护能否降低CT故障发生次数，就2014～2020年间CT维修数据分年度对两台CT的故障次数进行分析。2014～2018年故障次数依次为16、23、28、63、66，可见若只进行常规维护时CT故障次数明显增加；而2019～2020年进行预防性维护后，故障次数分别减少至54和53次。该结果提示进行CT预防性维护可以有效减少CT故障发生。

2.2 CT易损件分类统计

2017～2020年期间两台CT的易损件更换共计80次，易损件包括硬盘、散热风扇、板卡、电源等。该结果显示，CT设备易损件更换频次最高的是板卡、鼠标和碳刷配件，占比分别为13.75%、12.5%、12.5%；其次为轴承油、球管、高压电缆和电源配件，占比均为6.25%；相对低的是硬盘、光纤接头、显示器和头托配件，其中除硬盘占比为5%外，其余占比均为3.75%。以上3类部件故障共计62次，占比为77.5%。由此可见，CT设备相对易损件集中在计算机硬件、球管套装、移动式配件，进行预防性维护时应当侧重这些部件的检查与维护。CT设备更换频次较低的配件为键盘、控制台按键、外壳、探测器、机架光耦、热交换器、数据线、高压油箱、床编码器，在进行预防性维护时需要结合CT配件损坏风险对高发的易损配件给予高度关注，以有效减少预防性维护工作量，提高维护工作效率和质量。

2014～2018年易损件更换次数依次为8、12、11、17、21，可见易损件更换次数随着使用年限增加，只进行常规维护时易损件更换次数增加平稳；2019～2020年进行预防性维护期间的年度易损件更换次数分别为22次和20次，并未发生较大变化，且变化趋于平稳，该结果提示CT预防性维护对易损件更换可能存在影响。

2.3 CT球管寿命统计分析

CT球管是CT贵重配件，增加球管寿命对降低CT运行成本有重大意义，CT球管寿命与球管工作电压、球管预热、球管散热和工作环境密切相关[9-11].。本研究针对CT球管进行预防性维护包含对CT室环境、CT球管工作电压控制和球管预热等内容，通过对常规维护和预防性维护期间两台CT球管的更换情况以及曝光次数进行统计分析，从而探讨预防性维护能否延长CT球管寿命。

在2017～2018年的常规维护期间，两台CT共计更换5次球管；而在2019～2020年进行预防性维护时两台CT共计更换3次球管。2017～2018年更换的5支球管的单支球管平均曝光次数为472 999次，而2019～2020年进行预防性维护后单支球管平均曝光次数为1 116 228次。因此，CT设备进行预防性维护可以增加CT球管曝光次数。CT球管属于CT贵重部件，延长球管寿命就可相应降低CT运行成本，提高CT的开机率和临床经济效益。

3 CT预防性维护策略建议

根据本研究的故障和易损部件信息分类统计可以看出，CT高发故障为软件故障、计算机硬件故障、网络及电缆故障和机械故障，CT设备易损件更换最多的是板卡、鼠标、碳刷、轴承油、球管、高压电缆和电源。对比预防性维护前后年度故障次数，可见预防性维护可以有效减少故障发生频次，这与国内关于预防性维护能够降低故障发生的相关研究是一致的。但是有学者提出不同的观点，被动式、应对性的预防性维护修复可能不能提升设备的可靠性和稳定性，也不能减少设备故障发生概率或者解决潜在的隐患问题[12-14]。在本次研究中，进行预防性维护之后，易损部件年度更换次数变化趋势平稳，这可能是由于本次研究进行的预防性维护对于易损部件的针对性维护程度不高，因此没有达到真正的预防性维护作用。这也提示进行预防性维护时需要针对易损部件进行侧重性、针对性的维护，才能更好地节省工作人员进行设备维护的时间、人力成本，有效预防设备故障，提升设备运行质量。最后，通过对CT球管更换情况和曝光次数进行统计分析，发现预防性维护可以有效减少CT球管更换次数，并且能够显著增加CT单套球管曝光次数，结合两台CT机的日常工作情况分析，延长CT球管的寿命还需要考虑球管预热和球管散热情况。

综合本次研究结果和实践过程，提出以下几点CT预防性维护策略：CT电源定期进行电气测量保证电压和电流稳定；扫描室机架单元各部件确保稳固，发现各种固定件松脱及时加固；扫描床的运动(升降或进出)运行平稳且无噪声；保持X线部件参数在正常范围，X线高压、高压逆变、整流器、高压控制电路、球管各部件电压值定期检查校准；检测记录探测器和通道板温度值，发现温度异常及时停机检修；周期性对重建柜、主控制台、副控制台等计算机点检检查；推送患者进入扫描室时注意避免转运床冲撞到CT设备及扫描床；高压注射器造影剂洒落到机架和扫描床需要及时清理干净；每次开机进行一次完整的球管预热，建议球管热容量保持在30%以上，球管热容量不足时应手动预热到30%；为了保障控制台正常启动，需对机器进行定期关机处理(每2～3天执行1次)，且及时删除硬盘图像，保证图像盘剩余存储空间在30%以上；由专业人员负责管理工作，需要建立设备维护管理档案，每次故障现象和发生时间应由操作技师及时记录在册。

4 结论

CT高发故障为软件故障、计算机硬件故障、网络及电缆故障和机械故障，CT设备易损件更换最多是板卡、鼠标、碳刷、轴承油、球管、高压电缆和电源，所以在CT设备的日常使用和预防性维护过程中，要特别注意这几方面的故障和易损件的检查维护。同时，CT设备的球管属于CT最贵重的配件，在使用和维护中需要重点关注，每次开机都要进行一次完整的球管预热，球管散热风扇灰尘及时清理，这样可以延长球管使用寿命，降低CT维护成本。此外，CT设备预防性维护体系应该由CT使用者和维护者全员参与，CT技师、护师和工程师通过日常使用维护确保CT使用正常，根据CT设备高发故障和易损件进行针对性的预防性维护可以有效提高CT使用率，降低CT运营成本。