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CT故障分类及查找

1 CT故障分类、来源及特点           

同所有常规医疗设备一样,产生故障的原因大致可分为三种:(1)由操作不当引起的故障;(2)由于环境因素不正常而导致的故障;(3)CT自身元器件老化、质变、机械磨损或参数漂移导致的故障。

1.1 操作不当引起的人为故障 

人为故障常见原因如下:开机预热时间不够或未进行常规校正,导致图像不正常或均匀度较差,CT值不准、患者定位不准扫出错误图像、患者身上有金属产生伪影图像、同时进行多种操作导致CT死机,选择扫描参数不当导致图像伪影增大等。不难看出,人为故障通常不会导致CT出现破坏性故障,只要查明原因,按正确操作程序重新操作或停机重新启动,一般都能排除。

1.2 环境因素导致的故障 

环境因素是指CT室的温度、湿度、空气净化度、CT供电的稳定性等发生变化导致的故障。例如:室温过高,通风不良会导致某些电器(如电源或变压器)过热甚至烧毁,电路板损坏。机器保护性中断,探测器及相关电路温度漂移过大产生图像伪影等;CT供电电压不稳会导致计算机工作不正常,机器运行不稳定,甚至高压不正常,X射线不稳定,最终导致图像质量下降等;空气净化度较差及灰尘过多易导致计算机硬盘寿命减短。

某一些光学传递控制信号也由于灰尘积累导致误动作;若湿度过大,会导致电子器件短路失效故障。环境因素对CT造成的直接或潜在危害是很大的。常会造成永久性损坏,经验告诉我们。CT工作环境越好。CT故障越少,使用寿命就越长。

1.3 CT自身硬件损坏产生的故障 

对大多数比较成熟的CT来说故障随时间的发生几率呈马鞍形的变化趋势:即安装后前半年故障率较高,半年后相当长一段时间(5~8年)处于比较稳定的低发期,7、8年后又开始逐年增多。

(1)机械部分的故障:机械故障主要随使用年限逐年增加。早期CT由于采用正转-反转的转动方式在一个扫描周期内用很短的时间完成旋转加速?匀速?减速停止,且不断反复,其机械故障率较高。常表现为转速不稳,易失控产生旋转过头、刹不住、撞击、皮带过紧过松以及电缆磨损、断裂等多种故障。

而目前绝大多数CT都采用滑环技术,单向匀速旋转,还有采用磁悬浮驱动技术从而使旋转机械故障人为减少。但另一方面滑环的采用,也带来另外一些故障,由于滑环长期旋转摩擦会导致接触不良,由此产生一系列的机械和电气故障,例如旋转失控、高压失控、打火(高压滑环)、某些(滑环传递)控制信号丢失等。所以滑环要定期保养和更换。

此外还有一些机械部件也容易发生故障,X射线准直器机械部分容易出现失控、卡死;风扇长期工作后失效;马达旋转控制信号的脉冲发生器容易由于磨损产生丢失脉冲现象或损坏等。患者升降床的机械故障较少,个别床下承重滚轮轴承会出现卡死、失灵现象,还有个别按键失灵,限位开关失灵等。

(2)X射线产生部分故障:所有CT机的X射线产生器部分由以下几部分组成:X射线管、高压变压器、高频逆变器及其控制电路、高压电缆。其中逆变部分主要用来将低频变换成高频加到高压变压器初级。

常见故障有:①以X射线管本身故障:如旋转阳极故障,表现为旋转噪声大,严重时不转、卡死,曝光时产生阳极过流现象等;灯丝部分故障:灯丝断,导致不出射线;X射线管芯玻壳破裂或漏气故障导致漏油、不能曝光、真空度下降、高压打火等;②高压产生部分故障:逆变电路故障、击穿等,高压变压器短路,高压电容打火、击穿。这些故障通常导致对应的保险丝烧断,同时不能曝光,或一曝光就自动保护性中断等;③高压电缆故障:常见的是接头松动导致打火、高压过压或欠压,早期CT高压电缆跟随X射线球管转动使用日久,由于磨损导致高压电缆内部短路打火,这些故障一般也会烧断对应保险丝。

(3)计算机部分的故障:由于电子元器件和集成电路已十分成熟,只要环境适当,且不考虑人为等因素,计算机部分故障是最低的。

常见的键盘、鼠标、轨迹球有些小问题外,最多的就是硬盘、磁带机、磁光盘的故障,其中硬盘多是由于使用日久,坏区逐渐增加,最终导致彻底损坏,磁带机和磁光盘也有一个类似的消耗时期,视使用频率和保养状况不同而不同。除上述三大部分外,CT还有一些计算机与各硬件之间的接口电路和电缆部分,也会产生一些故障,接口电路在一些驱动电流较大的部分容易损坏,电缆接头部分有时会出现接触不好,导致一些不稳定的故障出现。

2 常用的查找CT故障的依据和方法           

2.1 基本依据 

目前绝大多数中、高档CT故障自我诊断软件十分成熟,只要计算机本身在工作,出现故障时一般会有不同类别的错误代码及含义提示。对故障含义及可能产生原因有详细的说明,在没有错误提示或提示不明时,则必须靠现场实际故障状态来判断。在计算机正常的前提下,分析几个大的故障现象,旋转是否正常、是否曝光、曝光是否出图像、出错误图像、还是出伪影图像,并依此作为初步判定是高压部分、机械部分或者是计算机部分故障的依据。当然故障现象可能有多种,其可能原因也很多,但无例外是这三个大部分。

2.2 常用方法 

在具体查找故障之前,应先区分和排除故障的人为因素或者环境因素来源,这样做的好处是可以节省时间。少走弯路,容易找到故障部位。

判别是否人为故障,可先向操作人员详细了解CT在执行什么指令时出错,是什么级别的错误信息(通常操作不当的错误是不严重的)。在没有发现CT有异常和明显硬件损坏前提下,用正确的方法重新进行操作(有些情况下要重新开机),若反复操作故障不再出现,且此前确有不正确的操作,则可判定此故障是人为因素造成;判断是否是环境因素造成,主要应观察CT室内温度、湿度、CT供电压等是否正常,CT发热元件是否过热、电源是否有过压过流等。若能判定,则一定要先解决环境因素的不正常,避免故障进一步扩大,具体查找故障。

常可综合选用如下方法:           

(1)程序测试法:最常用或者说首先要用的,应该是根据错误代码及随机维修诊断程序对CT可能产生故障的部位进行分隔判断。依前面介绍,首先应区分是计算机控制部分还是机械部分、或者是高压部分故障。在这个过程中最有效的是利用应用程序和维修程序或故障诊断测试程序这是因为中。高档CT通常都有完善的故障测试程序,有针对性地应用它,能事半功倍且不会扩大故障。顺便强调一下,许多厂家对这些程序采用限时密码控制,所以购买CT时一定要争取免费无偿提供密码。有时还要运用调整(Adjustment)程序,不少故障是由于参数漂移引起,只需进行重新校正或者调整即可查明或排除。

(2)观察法:看(指示灯):CT各部分有各种指示灯特别是电源部分和各电路板.控制板上常有红绿黄三色指示灯,代表着CT的不同运行状态。熟悉它们的状态对查找故障有较大帮助;听(声音):CT运转时的各种声音如风扇、轴承、旋转机架冷水机运行时都发出声音,用区分正常与故障的不同声音来帮助查找故障。

例如旋转阳极卡死则听不到旋转声,冷水机不工作,也听不到它的声音。还有就是机械运行的摩擦声音,平时是均匀的出现,故障时可能伴有异常或不均匀的摩擦声;闻(味道):有些CT故障特别是元件发热、烧毁、击穿时往往发出一些异味、焦味提示看某些故障;摸(感觉温度):某些元件如球管、变压器和一些大功率元件过热、意味着某种不正常。

上述常规观察方法要建立在这样一个前提下。即当CT正常运行时,必须事先熟悉它的所有指示灯的位置、指示内容和状态,机械正常运行的状态和声音,各部件的发热情况等,都必须十分熟悉,尽可能记录下来。显然,平时定期保养、测试、熟悉CT各方面的情况,对于维修工程师来说是十分重要的。所谓“熟能生巧”在维修高技术产品过程中,尤其不能忘却和疏忽。

(3)测试法:运用基本测试手段。如万用表、示波器、有时还要用一些专用仪器,最主要和最常用的还是万用表。一般可以测下列参数和性能:①测各种电压,包括输入交流电压、输出直流、电压、各种不同的电源电压和部分信号电位,还有高压部分的初级电压等等。通常须在电路图和框图的帮助下进行;②可以测所有的保险丝是否烧断、各电缆线是否通断、各半导体元件是否击穿短路等。具体说,CT中有不少开关电源,其中5 V电压若偏移较大时,会导致CT产生多种故障,通过测量就很容易查出。同样,一旦发生元器件击穿,则通常都会导致开关电源电压也不正常,用测量的办法能较容易地查出故障的具体部位。

归纳起来,整个查找过程可基本分为三步:第一步:依据错误代码和故障现象先区分故障性质,即人为故障,还是环境因素,还是CT本身。第二步:用三种方法综合进行分隔定位。先区分是机械还是高压、或是计算机电路部分,其次再分步缩小故障范围,最后定位某一电路板或某一元件。第三步:找出故障加以排除,或对故障元件加以更换。

需要补充说明一点,CT还有一种故障现象:即出现图像质量较差,伪影、CT值不准、分辨率下降等,有时出现这种现象时CT并没有任何元件损坏,而需要做的是定期校正和必要的维护保养以及调整(即Calibation和Adjustment)。每台CT都有专门手册说明这种调整何时进行和怎样进行。平时最主要的是每天进行CT预热和空气校正。其次就是专门的空气校正、CT值校正、均匀度校正,通常安装新球管后这些工作都必须全部进行。每隔一段时间,还必须根据需要有针对性地进行校正

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