DR 设备的基本结构与故障分析

杨成宇

（安徽省濉溪县医院设备科，安徽淮北 235100）

0 引言

DR（X-ray digital radiography，数字化X 射线摄影）设备始于20 世纪70 年代末期，在X 线机的基础上，利用A/D（analog to digital converter，模数转换器）将模拟视频信号转化为数字信号，DR 设备是一种数字化的X 线设备，在传统X 线机的基础上演变而来，已广泛应用于各种临床X 线摄影检查[1]。DR 设备的运行状态关系到X 线图像的质量，关系到临床诊断的水平，临床工程师在日常工作中，做好DR 设备的维修工作十分必要。DR 设备属于大型医学影像设备，临床工程师必须加强DR 设备的维护保养工作，保证DR 设备的正常运行，提高DR 设备的使用质量[2]。以下通过对DR 设备的基本结构进行概括，选取DR 设备的故障案例进行分析，剖析故障存在的原因，总结故障的维修经验，对临床工程师维修DR 设备具有实践意义。

1 DR 设备的基本结构

DR 设备是数字化医用X 射线诊断系统，在X 线机的基础上发展而来，即在高频X 线机的基础上，加上常见的平板探测器和图像处理系统整合而成。DR 设备的构成主要包含X 射线发生单元、探测器、检查床、图像处理和显示4 大单元部分[3]。

1.1 X 射线发生单元

X 射线发生单元与传统X 线机相似，采用了高频逆变发生器，使输出的X 射线和平均功率得到有效提高。采用集成化的电路，使得DR 设备的体积和重量小型化。采用数字化的人机交互操作控制台，使DR 设备的系统性能更加稳定和人性化。

1.2 探测器

探测器是DR 设备的核心部件，探测器的种类很多，主要有CCD 平板探测器、非晶硅平板探测器和非晶硒平板探测器，其中CCD 平板探测器将逐步退出市场,不同的探测器工作原理不尽相同，但都主要负责X 射线的信息采集、X 射线的能量转换和信息的传输等成像过程[4]。X 射线在探测器内部进行转换，输出数字化信号，评价探测器成像质量的基本标准是X 射线信息的获取程度[5]。

1.3 检查床

DR 设备检查床向着多元化和多功能化的空间发展，其机械结构主要有悬吊式、U 形臂式、C 形臂式、移动式等,检查床的主要功能有X 射线管组件支架与探测器同步跟踪，自动校正摄影距离，检查床能实现大范围升降和四向浮动，拥有自动化故障诊断程序和遥控操作等多种先进功能[6]。

1.4 图像处理和显示

DR 设备拥有强大的计算机处理能力，将探测器输出的数字化X 射线信息进行多种功能处理，如窗宽、窗位，图像移动、翻转、镜像、反向、反转、放大、缩小、面积测量、标注等功能，还能进行时间减影、能量减影、融合体层等，最大程度的满足临床对DR 图像的各种需求[7]。经过计算机处理后的图像经过压缩成DICOM 标准格式后在医用显示器上进行显示，实现DR图像的传输、存储和打印等功能。

2 DR 设备的故障分析

2.1 故障一

2.1.1 故障现象

西门子Ysio DR 设备摄影后图像显示和保存异常。

2.1.2 故障分析与维修

根据故障现象，西门子Ysio DR 设备摄影后，显示器显示图像未储存在图像系统中，经过15 s 后方能在显示器上正常显示摄影图像。Ysio DR 设备是西门子的高端数字化医用X 射线诊断系统，其探测器为便携式平板探测器，采用无线传输技术；X 线球管悬挂式安装，方便灵活，曝光时间短，适用于颅骨、脊椎、胸腔、肺部、腹部以及四肢的曝光摄影[8]。

进一步分析，造成西门子Ysio DR 设备摄影后图像显示和保存异常的原因主要有两个，一是硬盘问题，二是软件故障。查看硬盘存储空间，存储空间占有率不高，拆开计算机处理主机，仔细观察主板和风扇的运行状态，未发现明显的异常。检查主板上的LED 指示灯也未发现异常现象。将主机关闭，清理主机灰尘，重新插拔相关插件接口，按原位置安装后开机测试，故障未发现明显的改善。

测试过程中，仔细观察和倾听硬盘的运行的情况，未发现明显的异常，于是重新安装DR 设备系统软件，软件安装完毕后开机测试，故障也未能得到改进。请教厂家工程师后，进一步分析得知，西门子Ysio DR 设备的硬盘有两块，其中一块硬盘供系统盘和存储摄影图像使用，另一块硬盘是备份硬盘。在该故障现象中，备份硬盘出现故障的可能性很小，初步怀疑系统盘和存储摄影图像使用的硬盘存在异常，更换相同参数的硬盘后，重新安装系统，开机测试，故障消失，图像显示和保存正常。

2.2 故障二

2.2.1 故障现象

西门子Ysio DR 设备开机后不能进入系统。

2.2.2 故障分析与维修

根据故障现象，西门子Ysio DR 设备开机后不能进入系统，显示器DOS 界面显示“ERROR，Resource Confict-PCL in slot 06”，根据厂家工程师的指导，结合计算机的维修经验，造成该故障的原因可能是PCL 插槽上的图像采集板损坏或者主板损坏。

从故障一中知道，Ysio DR 设备是西门子的高端数字化医用X 射线诊断系统，其计算机处理主机有3 个PCL 插槽，首先将PCL 插槽上的图像采集板的金手指清洁后安装到位，开机测试，故障依旧。进一步分析，结合Ysio DR 设备开机后不能进入系统，显示器DOS 界面显示“ERROR，Resource Confict-PCL in slot 06”的故障现象，将图像采集板的PCL 插槽更换后，开机测试，故障依旧。初步怀疑PCL 插槽上的图像采集板故障，更换图像采集板后开机测试，正常进入系统，DR 图像摄影正常，故障排除。

3 结束语

DR 设备属于高科技的大型医学影像设备，融合了现代电子技术、计算机技术、图像处理技术、通信技术、存储技术和打印技术等多学科的综合性领域。因此，在使用过程中，应根据DR设备的特性，做好DR 设备图像的质量控制工作，具体可参考WS 521—2017《医用数字化X 射线机摄影（DR）系统质量控制检测规范》，做好常规的质量评价检测项目和探测器剂量指示、信号传递特性、测量误差、空间分辨率、AEC 管电压变化等检测项目,以确保DR 图像质量控制达到使用标准[9]。

由于DR 设备的计算机程度化比较高，与传统X 射线机的故障分析和维修的方法有很大的不同，临床工程师在日常工作中，要结合常规X 射线的维修方法、技术手册、计算机故障的日常经验和故障代码进行深入浅出的分析，根据故障代码提示信息进行，利用常规的故障检查常用方法进行逐一检修，注意排查，最终将故障排除[10]。为了提升临床工程师维修DR 的技能，需要临床工程师在日常工作中熟悉各类DR 的基本结构、设计原理、各类故障产生的原因和特点，按照适合于自我的检修原则和检修方法，参考故障代码，根据硬件故障和软件故障的分类灵活运用和制定检修步骤，全面化的进行分析和排查。同时，日常工作中注意操作手法和保养维护，做好DR 设备的维修和检测，发现故障时及时排查，快速查找原因，根据实际情况解决问题，以确保DR 设备的正常运行，延长DR 设备的使用寿命[11-12]。