西门子Definition AS 64排螺旋CT的故障分析与维修

郎晓华，王 洲

（1.青岛市中医医院医疗设备科，山东青岛 266033；2.青岛市中医医院影像科，山东青岛 266033）

0 引言

CT利用精确准直的X射线束对人体某一部位按照一定层厚进行扫描[1]，具有扫描速度快、图像清晰等特点，因此被广泛应用于临床，是临床医疗诊断的重要依据之一。目前，CT的配置水平已成为大型医疗机构服务水平的衡量标准，经调查，山东省内64排及以上CT是需求量最大、应用最为广泛的乙类大型医用设备[2]。其中64排CT投入资金相对较少，并且能够满足临床日常诊断的需求，是目前医疗机构最为普及的CT设备。我院于2011年底购置了1台西门子Definition AS 64排螺旋CT，由于临床使用频繁，且年限已达10余年，设备故障率逐渐增加。本文就其3例硬件故障进行详尽的分析，并提出解决办法，为今后该设备的维修提供思路，提高维修效率，保障设备高效稳定地运行。

1 CT的基本构成

Definition AS 64排螺旋CT是西门子CT的经典机型，市场占有率很高，具有运行稳定、扫描速度快、图像重建迅速、分辨力高、图像清晰等特点[1，3]，临床给予评价很高。该设备主要由计算机系统、成像系统、水冷系统、机械附件系统4个部分构成[4]。其中，计算机系统主要由图像控制系统和图像重建系统组成[5]，负责整个系统的控制和图像重建工作；成像系统主要由球管、准直器、探测器、模数转换电路等组成，负责X射线束的发射、接收以及信号的转换，方便计算机系统的读取与处理；水冷系统包括一级水冷系统和二级水冷系统，负责给机架内部降温，以保证设备稳定运行[6]；机械附件系统包括扫描机架、检查床等运动部件，主要辅助CT检查的完成。

我院使用该设备出现的故障主要分为两大类：软件故障和硬件故障。软件故障表现最为明显的是重建速度慢、传输速度慢等问题，通常重建数据库就能解决。硬件故障主要体现在图像有伪影、机械运动故障、扫描中断等方面。

2 维修案例

2.1 故障一

2.1.1 故障现象

进行腹部扫描时连续多次出现斜形伪影（如图1所示），重新启动设备后进行开机自检（checkup），再做腹部扫描时伪影消失，但是2 d后进行腹部扫描时又出现同样的斜形伪影，而进行其他部位扫描时未见明显伪影。

图1 腹部扫描的斜形伪影

2.1.2 故障分析

进行腹部扫描时出现伪影，重新启动设备并做开机自检后伪影消失，怀疑该伪影与日常环境条件有关。因为环境的改变，比如温度或湿度的变化都会影响扫描图像的质量，所以要确保设备处于合适的温度和湿度条件下，同时需要每天开机自检，对当前环境的电路参数进行重新校验。由于在伪影消除2 d后进行腹部扫描时又出现同样的斜形伪影，且当天已经做过开机自检，可以判断该故障与当前环境无关。查看维修模式下的errorlog（错误记录）并没有明显错误指向，根据伪影特点及以往维修经验初步判断可能是探测器故障[7]。

2.1.3 故障排除

首先，利用维修模式Tuneup中的Defective Channels测试工具检测探测器的通道是否有异常，经检测所有通道均正常，未检测到探测器故障，检测结果如图2所示。然后，选择维修模式下的TestTools（测试工具），点击ImageQuality（图像质量检测），检测图像的偏移量、信号值、稳定性、信号的线性等性能。偏移量测试结果显示，46个探测器模块的736个通道中的561、563、565、567、576通道损坏，检测结果如图3所示。因为每个探测器模块含有16个通道，即第1个探测器模块通道为1～16，第2个探测器模块通道为17～32……以此类推，561、563、565、567、576通道应该属于第36个探测器模块，由此判断第36个探测器模块故障，需要更换。

图2 Defective Channels界面

图3 ImageQuality界面

由于新的探测器模块到货周期很长，为了保证临床诊断的需要，该设备须正常运行不能停机，可以先把第36个探测器模块调换到整个探测器系统的边缘，确保中间位置的探测器模块都是好的，这样可以满足一般体型患者的正常扫描诊断，而对于体型肥胖的患者，可以使用另一台CT做检查，整体上不会影响科室的正常运转。新的探测器模块到货后立即更换有故障的探测器模块，并用水模模拟扫描各个部位，伪影不再出现，故障排除。

2.1.4 小结

CT扫描出现伪影时，首先要检查当天是否做过开机自检。如果当天做过开机自检，出现伪影大部分是由探测器模块损坏引起的，因此应熟练运用维修模式下的2种探测器检测工具，准确无误地判断出有故障的探测器模块，从而节省时间成本。

2.2 故障二

2.2.1 故障现象

升降CT扫描床时有噪声，扫描床下降到某一高度后不能再降低，扫描床呈锁死状态。

2.2.2 故障分析

CT扫描床只有在升降床时有噪声，进出床时没有噪声，首先查看扫描床底部的裙帘是否有造影剂粘连，或者有异物卡塞，导致裙帘不动作。经仔细检查并无异物。然后拆下裙帘，升降扫描床，经观察判断噪声来源于驱动杆的磨损。为驱动杆上油润滑后，升降扫描床，噪声减少，但是下降到某一高度后还是会被锁死。进入维修模式查看错误记录，报错代码为CT_PHS_134：Collision limit overrun，提示扫描床在移动过程中被限位。正常情况下扫描床的竖直移动范围为100～530 cm，发生故障时扫描床未降到530 cm却被限位，考虑床体可能发生了倾斜，提前触碰到了限位开关。经过仔细检查发现扫描床倾斜（如图4所示），剪刀叉处轴套磨损严重，下方有大量金属碎屑（如图5所示）。由于扫描床频繁上下患者，又频繁升降，导致床体变形，进而使紧固的螺钉也逐渐出现变形，轴套被压弯，当扫描床不再平行于地面时，在下降过程中就会提前触碰到限位开关，扫描床未降到最低点便会被锁死。

图4 倾斜的扫描床

图5 轴套磨损示意图

2.2.3故障排除

轴套磨损，需要尽快更换。首先将2根长木方（6 cm×8 cm×70 cm）竖直支撑在扫描床尾方向的剪刀叉附近，使扫描床保持水平（如图6所示）。然后用专用的扭力扳手更换4个轴套（如图7所示），在拧紧上下对称的2个轴套时设置200 N·m的扭力，在拧紧左右对称的2个轴套时设置130 N·m的扭力，沿顺时针方向（即图7中箭头3的方向）用力，直到拧紧为止。轴套更换完毕，升降扫描床，噪声和锁死的故障均排除，设备恢复正常使用。

图6 长木方支撑床尾示意图

图7 更换轴套示意图

2.2.4 小结

扫描床是CT的附属机械部分，使用频繁，床板容易倾斜，但肉眼不易察觉，床底部的裙帘、驱动杆也容易发生摩擦和变形。因此，在设备使用过程中要时刻关注扫描床升降是否有噪声，至少每个月使用水平仪检测床体是否倾斜，床底部是否有金属碎屑，做到尽早发现问题、解决问题，将风险和成本降到最低。

2.3 故障三

2.3.1 故障现象

CT扫描中断，机架掉电，并有对话框提示：Please press continue，按照提示点击continue后，仍无法继续扫描。

2.3.2 故障分析

CT扫描中断涉及到所有扫描部位，进入维修模式查看错误记录，发现报错代码为CT_MAS_129：The FL_ROT error state changed to fatal。点开129的详细信息（如图8所示），提示机架的UMAR（旋转部分）和UMAS（固定部分）的Fastlink（快速连接）有问题[8]。西门子CT的Fastlink在后台有专门的测试软件，位置在维修模式下的TestTools中的SysCommunication（系统通信）。该测试工具可以测试设备的各种通信状态，包括UMAR→UMAS和UMAS→UMAR的Fastlink状态。测试结果显示信号检测均为yes，表明旋转部分和固定部分的Fastlink未检测到问题。

图8 代码CT_MAS_129的详细信息

利用ICS（主计算机）的软件重新启动CT，CT正常启动，试扫描仍然中断。将机柜内的不间断电源关机键重复长按3次，关闭整个CT系统，即CT大关机，5 min后重新开启不间断电源，整个CT系统开启，试扫描故障依旧。

根据CT_MAS_129的报错信息，首先要确保Fastlink接地良好，否则会导致信号通信有干扰，造成扫描中断。滑环外侧第2个同心圆环即Fastlink的接地，如图9所示。查看接地圆环，发现圆环上附着有碳粉，且有凹凸不平的点，用360目的砂纸轻微打磨滑环，使滑环与碳刷的接触更直接[9]。滑环打磨之后试机，故障依旧。报错信息中提到的Fastlink是一种射频传输，传输介质是固定在机架外圈的两圈金属箔（如图10所示）。该金属箔相当于无线天线，负责旋转部分和固定部分之间的数据通信。拆开机架查看这2圈金属箔与固定部分Receiver（接收盒子）的间隙，用西门子专用软尺工具插入间隙发现间隙变大，考虑机架轴心可能下沉，经测量轴心下沉0.2 mm。在暂时无法调整机架轴心的情况下，需要调整金属箔与Receiver之间的间隙，以保证旋转部分和固定部分的通信正常。

图9 滑环局部图

图10 旋转部分和固定部分的快速连接

2.3.3 故障排除

将西门子1.2 mm的专用软尺插入金属箔与Receiver的间隙，手动转动机架，找到最小间隙，使其控制在能够使软尺有摩擦地抽拉出来为宜。同时调整金属箔与Receiver的对应关系，使中心线对齐。经过多次调整并试机，直到可以正常进行各个部位的CT扫描。

2.3.4 小结

扫描中断发生时，机架掉电，设备宕机，首先应查看报错信息，根据提示找到故障点所在。旋转部分和固定部分的Fastlink是一种射频传输，通过无线的形式实现数据通信，因此Fastlink必须接地良好，否则会出现通信不畅、扫描中断。对于接地良好扫描仍中断的情况，考虑可能是因机架下沉、轴心偏离，导致旋转部分和固定部分的Fastlink间隙变大。如果暂时无法调整机架轴心，则须调整该间隙和中心位置，调整过程需要耐心细致，才能高效、准确地找到机架旋转的最佳位置。

3 结语

CT设备结构复杂，对工作环境、日常保养、维修维护要求很高，要确保CT能够顺利、正常地运行，要求做到以下3点：（1）调节室内温度和湿度在合适的范围内，温度控制在18～22℃，相对湿度控制在45%～60%。（2）科室技师每天早上应按时做开机检查，操作过程须严格按照手册执行[10]，确保在自检和使用过程中有任何报错及时记录并报修。（3）工程师要做好设备保养维护工作，尤其对机械部件、易磨损部件定期进行润滑保养[11]，保证机械运动的精度，降低设备故障率[12]。同时要熟练借助报错信息，利用测试工具查找故障点，不断积累维修经验，提高维修效率，为临床做好服务。