GE Optima 660螺旋CT掃描床故障分析與檢修

范紅意

徐州礦務(wù)集團第一醫(yī)院 醫(yī)療設(shè)備科，江蘇 徐州 221131

引言

Optima 660 CT是GE醫(yī)療在2011年推出的一款經(jīng)典產(chǎn)品，它萃取了國際領(lǐng)先的寶石CT技術(shù)，融入全新寶石ASiR平臺，打造三率合一心臟CT的先進(jìn)技術(shù)。具有掃描速度快，輻射劑量低，圖像分辨率高的特點。其人性化的設(shè)計理念使CT在臨床應(yīng)用過程中，可以為醫(yī)生和患者創(chuàng)造更加舒適和便捷的檢查體驗。而Optima 660 CT系統(tǒng)主要由掃描架、掃描床、配電柜及操作臺四部分組成[1]。其中Optima 660 CT掃描床是用來配合掃描裝置完成全方位的掃描，掃描床具有上下前后等移動功能，在使用中根據(jù)不同的掃描位置來調(diào)整掃描床以達(dá)到時合理的位置[2]。我院引進(jìn)的GE Optima 660 CT機器在使用長達(dá)6年的時間里也出現(xiàn)過一些故障，現(xiàn)將其中一例掃描床故障總結(jié)一下，僅供同行參考。

1 掃描床驅(qū)動工作原理

掃描床水平控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，分為床體、床板兩部分[3-4]，掃描床的運動由一個馬達(dá)控制，進(jìn)床與退床靠一個步進(jìn)電機控制；升降靠一個液壓泵控制。但掃描床驅(qū)動系統(tǒng)的控制則是由GTCB和步進(jìn)電機驅(qū)動器提供。GTCB產(chǎn)生輸入/輸出驅(qū)動脈沖，并向步進(jìn)電機驅(qū)動器發(fā)送轉(zhuǎn)矩控制信號。步進(jìn)電機驅(qū)動器驅(qū)動掃描床步進(jìn)電機。馬達(dá)通過傳動帶和離合器轉(zhuǎn)動掃描床所在的前部的驅(qū)動滾軸，從而使掃描床移動。而升降床的液壓系統(tǒng)都是由TGPU板發(fā)出指令傳送給GTCB后，由GTCB板驅(qū)動Stepping Motor馬達(dá)完成指令動作。步進(jìn)馬達(dá)及邏輯驅(qū)動原理如圖1所示。

2 故障現(xiàn)象與分析

2.1 故障現(xiàn)象

機器在給病人掃描定位時，掃描床不能動作，掃描架定位燈不亮，反復(fù)試驗均不能完成定位。

2.2 故障分析與檢修

2.2.1 故障分析

由于掃描床不能動作，考慮多為常見性故障[5]?？赡艿脑蛴幸韵聨讉€：①由圖1可知，機架上TGPU控制板出現(xiàn)故障；②掃描床下的液壓系統(tǒng)電源故障以及液壓油存儲罐中的油量不足產(chǎn)生的故障[6]；③床控制系統(tǒng)下的床控制板GTCB出現(xiàn)異常，也能造成掃描床不能動作的故障產(chǎn)生。

圖1 掃描床驅(qū)動原理

2.2.2 故障檢修

開機后做掃描測試，掃描異常中斷，報掃描硬件錯誤。做系統(tǒng)復(fù)位故障不能解除。打開gantry側(cè)面板，檢查掃描架的掃描硬件，首先測量TGPU板輸入源，DC 24 V、DC 12 V、DC 5 V，均為正常值。其次，重新啟動TGPU控制板，TGPU板運行指示正常。再次，測量了TGPU板至GTCB之間導(dǎo)線的通斷性，導(dǎo)通正常。說明問題不是出在TGPU板上。同時，還測試各種機械動作，掃描架旋轉(zhuǎn)正常，排除掃描架系統(tǒng)原因。

打開掃描床側(cè)面板，檢查了液壓油泵的液壓油液面高度正常[6]。測量液壓系統(tǒng)的伺服電機電壓為220 V，正常。然后，將GTCB板上將服務(wù)開關(guān)置于維修模式，確認(rèn)表中GTCB板上的“CR”LED已開啟。按下掃描床的升降和進(jìn)出鍵，掃描床均可動作，并排出了液壓系統(tǒng)不通電及液壓油不足產(chǎn)生的故障。

進(jìn)入維修程序：Flash Down Update進(jìn)行測試，F(xiàn)lash Down程序不能確認(rèn)成功，顯示床控制板GTCB不能被識別（圖2）。同時，具體數(shù)值在掃描架上沒有顯示[7]。

圖2 GTCB檢測報錯

從掃描床沒有動作及維修檢測程序判斷，故障原因應(yīng)該是床控制系統(tǒng)下的床控制板GTCB出現(xiàn)異常造成的。因為從掃描床的驅(qū)動原理可知，床所有動作都是由床控制板GTCB完成。首先打開床底部的面板，床的保護(hù)面板是圓弧形設(shè)計，這種設(shè)計有效地防止了不良液體意外的滲漏到電路板上而造成的意外損壞。GTCB板的位置與機構(gòu)，如圖3所示。

圖3 GTCB板的位置與結(jié)構(gòu)

拆卸電路板前要做好充足的準(zhǔn)備工作，拆裝都需要專業(yè)工具，觸摸電路板要帶防靜電手套。首先測量一下控制板GTCB的供電狀況，經(jīng)用數(shù)字萬用表測量直流輸入電源電壓為24、12、5 V，此電壓均為正常值；測量保險無開路現(xiàn)象。排除了電源，保險等常見外圍因素。關(guān)掉電源后取下TGCB板，仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)電路板上有被不明液體腐蝕元件的痕跡。經(jīng)分析懷疑為老鼠尿所致，致使GTCB短路造成此故障。更換控制板GTCB，通電后即可進(jìn)行掃描床的調(diào)試校準(zhǔn)工作。

3 掃描床調(diào)試與校準(zhǔn)

更換GTCB并是更換后就能排除故障，還需要進(jìn)行一系列的調(diào)試。主要是因為床控制板不是簡單的控制床的進(jìn)出和升降，同時，掃描床的高度還制約著床進(jìn)出的動作，兩者互相關(guān)聯(lián)制約，這樣會有效避免降床時發(fā)生床板壓迫掃描架外殼的事故。所以更換床控制板后需要進(jìn)行一系列的調(diào)試校準(zhǔn)才能正常使用，調(diào)試工作只需按照維修手冊要求進(jìn)行即可[8]?，F(xiàn)總結(jié)一下調(diào)試步驟如下。

（1）首先要將原電路板ROM芯片程序拷貝到新板，芯片程序存儲于系統(tǒng)硬盤，通過Flash Down指令將存儲在系統(tǒng)硬盤的程序下載到電路板芯片?？截愅瓿珊髾C器識別到電路板，檢測通過。

（2）新板中床的參數(shù)處于初始值并不能匹配機器，這些基準(zhǔn)值都存儲于控制板內(nèi)芯片內(nèi)。故必須重新調(diào)整各機械動作的基準(zhǔn)值，重新修正各項參數(shù)。

（3）床板進(jìn)出限位位置調(diào)整，把床板分別進(jìn)到極限位置和退到極限位置，通過控制板的Characterize按鍵輸入芯片確認(rèn)作為基準(zhǔn)值（圖4）。

圖4 修正進(jìn)出床位置調(diào)整

（4）進(jìn)出位置調(diào)試完成之后還需調(diào)整床的高低限位位置，掃描床最高位置設(shè)計為離地面980 cm，用控制板的手動升床開關(guān)強制升床至980 cm位置后，UP/IN指示燈變亮，說明基準(zhǔn)值有偏差，同時按Characterize按鍵確認(rèn)。同理，把床降到機械極限低位，DOWN/OUT指示燈點亮，按Characterize按鍵確認(rèn)。確認(rèn)高低限位之后，需要注意的是還要調(diào)試一個床板自動退床的位置，此位置設(shè)定為離地面700 cm，當(dāng)床板在伸出狀態(tài)時降到此位置床板會自動退出以防止床板壓迫掃描架。床高低限位位置調(diào)整如圖5所示。

圖5 床高低限位位置調(diào)整

（5）全部調(diào)試完畢后實驗所有機械動作，一切正常。說明調(diào)試工作完畢，機器可以正常使用。

4 總結(jié)

此次故障判斷過程不是很難，但更換GTCB板之后，還需要進(jìn)行掃描床的各項參數(shù)進(jìn)行設(shè)置調(diào)整。因此，必須嚴(yán)格按照要求完整系統(tǒng)的調(diào)試才能正常使用，否則會出現(xiàn)一些到位不準(zhǔn)確保護(hù)失效等問題影響使用，甚至?xí)a(chǎn)生新的故障。所以，要求醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員維修設(shè)備前要掌握CT機軟硬件系統(tǒng)及設(shè)備運行原理，要做到出現(xiàn)故障時所采取的維修步驟和策略有理可循[9]。在進(jìn)行維護(hù)CT機設(shè)備時候，還應(yīng)及時與使用人員進(jìn)行溝通，糾正其錯誤的使用方法，操作者稍有不慎就有可能造成嚴(yán)重的損失[10]。而CT機是一套多元、復(fù)雜的精密設(shè)備，對環(huán)境、溫濕度都有嚴(yán)格的要求。因此，醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員還需定期對CT機運行質(zhì)量、風(fēng)險等進(jìn)行綜合性的控制[11]，每日在開機啟動設(shè)備以后實行空氣的校準(zhǔn)，且由操作技師做定期檢測以及校正水模。設(shè)備在使用的過程之中，CT控制室、機房內(nèi)的溫度必須保持在20°C～24°C左右，濕度保持在45%～65%之間[12]。因為，機房的相對濕度偏高或偏低均會直接影響設(shè)備元件的使用壽命[13]。同時，維護(hù)人員還要定期清潔CT機散熱器上的灰塵，以防止機器的散熱性能致使元器老化，使設(shè)備出現(xiàn)一些潛在性故障。另外，還要保證CT機房的清潔度，注意氣候變冷以后由于設(shè)備內(nèi)部通電溫度高容易招引老鼠進(jìn)去，此種案例時有發(fā)生應(yīng)當(dāng)引起使用科室高度重視防范。分享此次維修經(jīng)歷意圖是想告誡各操作人員以此為戒，嚴(yán)加保管愛護(hù)設(shè)備，盡量減少不必要的損失，盡可能延長CT機使用壽命，減少維修成本[14]，保障CT機的正常運行，使該設(shè)備從而更好地為臨床及患者服務(wù)。