GE Optima CT660 维修案例分析与故障处理

张 骥，杜桂民

（齐河县人民医院医学装备科，山东德州 251100）

0 引言

CT（Computed Tomography，电子计算机断层扫描）是一种功能齐全的病情探测仪器，主要由X 线发生系统（球管）、探测系统、计算机系统、扫描机架系统、影像学显示系统、操作台及附属设备这七大部分构成[1]。其工作原理是，利用球管射出的X 线束对人体某部一定厚度的层面进行扫描，探测器接收透过该层面的X 线，转变为可见光后由光电信号转换变为电信号，再经模拟/数字转换器转为数字，输入计算机处理，最后生成CT 影像[2]。其常见的故障表现有球管老化、探测器故障、硬盘数据丢失、控制板故障等。

齐河县人民医院现有1 台64 排GE Optima CT660，购置于2012 年10 月，年均检查患者5000 余人次，年均球管曝光500 000 余次，临床利用率较高，设备故障也越来越多。临床工程师在维护保养该大型设备时，应熟悉设备的基本原理、结构组成和操作方法，并掌握有效实用的常见故障处理方法，才会在设备出现故障时，快速、准确地找到故障点，有效解决故障，保障临床使用效果。本文对该设备近1 年出现的3例故障进行分析和维修，总结出符合该设备的故障排查思路和处理方法。

1 GE Optima CT660 基本介绍

2011 年11 月19 日，GE 医疗在中国首次发布128 层CT Optima CT660。作为GE 医疗在“健康创想”和“绿色创想”理念指导下所推出的一款经典产品，该设备采用国际领先的宝石CT技术——ASiR2.0 三维双迭代平台及动态500 排技术，配套使用领先的硬件技术——视网膜探测器，实现了更大范围、更安全的4D 动态功能成像，打造三率合一心脏CT 的先进技术[3]。它打破了传统128 层CT 的瓶颈，可以在更低辐射剂量、更低设备消耗的情况下，采集图像分辨率达到亚毫米，实现图像质量的跃迁和四维功能成像的应用[4-7]。其人性化的设计理念在临床应用过程中为医生和患者创造更加舒适和便捷的检查体验[8]。

2 GE Optima CT660 故障3 例

2.1 故障1

2.1.1 故障现象球管预热和曝光时机架旋转，机架舱体内噪声大，设备无报错信息，曝光正常，噪声产生于机架旋转接触位置。

2.1.2 故障分析

设备无报错，各项功能正常，分析后认为该故障应为机械问题引起，原因可能有：①球管旋转阳极及轴承异常或散热风扇异常；②机架内部有脱落的螺丝、零件或其他杂物等与旋转机架存在接触摩擦；③机架滑环与碳刷有接触摩擦；④旋转驱动皮带与旋转部分有接触摩擦；⑤机架轴承缺少润滑油或轴承损坏。

2.1.3 故障排除过程

（1）首先对设备进行开机预热，机架启动旋转程序，机架舱体内部噪声逐渐增大，球管曝光测试，噪声依旧很大，设备无报错信息，与操作技师描述情况一致。

（2）设备停止曝光后，打开设备两侧机盖及设备后方机盖，分别设定球管曝光参数为80 kV、120 kV、140 kV，做冷高压测试，设备无报错提示，机架未旋转，散热风扇工作正常，未听到有噪声，由此排除噪声来源于球管及散热风扇部分的可能。

（3）根据设备结构原理设计图，仔细观察机架固定部分和旋转部分，未发现有脱落的螺丝、杂物等接触摩擦物品。

（4）控制部分打到手动模式，手动旋转机架，旋转阻力较大同时出现噪声。手动旋转机架时仔细观察滑环，未出现明显打火或凹凸不平的痕迹，由此排除噪声来源于碳刷和滑环的可能。

（5）观察皮带保护壳底部存在部分黑色絮状物，通过故障排除法，噪声存在来源于驱动皮带与保护壳之间有摩擦的可能。

（6）断掉设备电源，拆卸设备后盖后手动转动机架时可以听到皮带和保护壳之间明显的摩擦声音，拆掉后保护壳后可以看到张紧轮仅压住皮带的1/2，现场情况如图1 所示。通过对电机的结构分析，故障应该来源于驱动电机的皮带轮顶丝松动、皮带轮外滑。

图1 张紧轮压紧皮带

（7）重新调整皮带轮的轴向位置直到张紧轮与皮带完全贴合，使用扭力扳手拧紧皮带轮顶丝。

（8）给电启动设备后，机架旋转，噪声消除。

2.2 故障2

2.2.1 故障现象

设备曝光失败，查看“Service-Error log”，最新报错为“（40-0114）Rotor not at speed”，球管旋转阳极故障，重新曝光，错误依旧（图2）。

图2 球管旋转阳极报错日志信息

2.2.2 故障分析

“（40-0114）Rotor not at speed”的报错信息，指的是曝光时球管旋转阳极未达到设定速度或未启动，故障指向高压部分。可能的原因为：①高压油箱输出高压直流电异常；②高压线缆接触不良或断路；③球管老化、灯丝熔断、真空管破损、旋转阳极轴承磨损等球管原因[9]。

2.2.3 故障排除过程

（1）首先拆开机架舱体两侧盖和后盖，使用专业工具卸下前盖，手动旋转机架，找到球管的合适位置，拆下球管高压线缆，分别设置曝光参数为80 kV、120 kV、140 kV，曝光时间为1000 ms 和2000 ms，进行“Rotor Diagnostics”无负载测试，JEDI 高压未发现报错信息，由此排除HEMIT 高压油箱和高压线缆的原因。

（2）重新安装高压线缆，HVDC 关闭，设置曝光参数为80 kV，曝光时间为1000 ms，开始做冷高压测试，球管运行正常，无明显噪声产生，JEDI 高压未发现报错信息。提高曝光参数到120 kV，重新做冷高压测试，报错“60-0316 Spit Max error”信息，PPC板提示球管打火次数超过限制，无法曝光（图3）。

图3 球管冷高压报错信息

（3）根据球管“打火次数过多”的提示，初步判断无法曝光的故障来源于球管内部，遂进行“Rotor Diagnostics”测试，观察旋阳板的状态指示灯为DS1、DS2、DS3 常亮绿灯，DS4、DS5 黄灯闪烁，DS7 常亮红色；多用表量得DC BUS 输出650 V、旋阳板输出100 V 左右的交流电，由此排除旋阳板的故障可能[10]。

（4）查看“Error log”结果仍然提示“（40-0114）Rotor not at speed”，测试未通过（图4）。查看球管曝光次数（496 856 次）、诊疗人次（45 699 人次）和上次球管更换时间（2020 年10 月9日），测量C、L、S 两两之间的侧头电阻稳定在2.1～2.5 Ω，由此排除阳极高压电缆烧断和旋阳定子线圈短路的可能。

图4 旋转阳极测试报错信息

（5）根据维修手册分析，确认故障为球管老化，耐压性降低，无法满足曝光基本参数的要求，从而确认故障源为球管老化引起。

（6）更换同型号的球管并进行参数调试和动平衡校准，之后设备可正常曝光，故障排除。

2.3 故障3

2.3.1 故障现象

操作技师对多位患者、不同部位进行扫描时，图像均出现扫描伪影，图像质量下降，严重影响影像医生的病变诊断结果（图5）。

图5 扫描伪影

2.3.2 故障分析

伪影是由于设备或人为原因所造成的、图像中组织结构被错误传递的一种现象。根据造成的原因不同，可以分为人为因素造成的伪影和设备因素引起的伪影两大类[11-12]。根据伪影的基本表现，其原因可能是：①条状和同心圆形的，为数据采样不当、扫描过程中患者运动、扫描部位被金属物遮挡、噪声、机械故障等；②环状和带状的，为探测器通道故障；③阴影状的，由部分容积效应、射线束硬化、散射线等引起。

2.2.3 故障排除过程

（1）操 作技师对多位患者、不同部位进行扫描时，均按照操作规范要求患者配合扫描步骤进行，患者被扫描的部位无明显运动，同时患者未携带金属物，结合多张动态图像伪影的形状（均为圆形），初步排除人为因素，图像伪影故障可能来源于探测器模块。

（2）利用设备自带的探测器自检程序对所有探测器进行测试，自检报错信息如图6 所示，提示32 号探测器模块有通道存在故障。

图6 32 号探测器模块报错信息

（3）利用设备软件的Diagnostics（诊断）菜单，检测到32 号探测器模块故障，拔出该模块后发现晶体有老化迹象，用电子清洁剂清洁接触点后再次开机扫描测试，伪影再次出现，确认伪影为32 号探测器模块故障引起的。

（4）更换原厂全新的32 号探测器模块并重新进行参数调整后，伪影消除[13]。

3 讨论与总结

目前对CT 设备的使用管理，有的医院采用全保方式，有的仅采用技术保修服务，也有少数医院采用自修方式。齐河县人民医院GE Optima CT660 设备采用自修和购买厂家保修相结合的方式，既能快速解决CT 故障，保障设备安全运行，又能提高临床工程师的技能，有利于提高大型设备管理水平，降低维保成本。本文通过对该设备近1 年出现的3 例故障进行分析和维修，总结出故障排查思路和处理方法：临床工程师应熟悉设备的基本原理、结构组成和操作方法，当设备发生故障时能采用逐步排除法、仔细观察法、故障分析法和维修手册查阅法，理论结合实践，灵活结合多种方法，快速解决设备使用过程中的具体问题，有效保障设备安全运行，提升医院服务水平。