GE Discovery MR750W磁共振故障維修三例

劉富桃，章文，周偉，朱昌盛，李玲玲

鹽城市第三人民醫(yī)院 a. 設(shè)備科；b. 影像科，江蘇 鹽城 224001

引言

磁共振成像是利用射頻電磁波對(duì)置于磁場(chǎng)中含有自旋不為零的原子核的物質(zhì)進(jìn)行激發(fā)，發(fā)生核磁共振，用感應(yīng)線圈采集磁共振信號(hào)，按一定數(shù)學(xué)方法進(jìn)行處理而建立的成像方法[1]。磁共振設(shè)備主要由主磁體、梯度系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和其他輔助設(shè)備組成[2]。

GE Discovery MR750W是目前先進(jìn)的臨床科研型大孔徑3T磁共振，該設(shè)備配備了內(nèi)冷梯度、光纖射頻、128通道三大最新智能平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了科研開發(fā)與臨床應(yīng)用的重大突破。我院自2015年9月引進(jìn)MR750W，通過3年多的運(yùn)行，運(yùn)行情況穩(wěn)定，不過由于機(jī)器復(fù)雜，還是存在一些故障的。本文對(duì)近年來發(fā)生的3例故障的處理過程進(jìn)行分析和總結(jié)，以供同行參考。

1 氦壓機(jī)停機(jī)故障一例

1.1 故障現(xiàn)象

MR掃描過程中，機(jī)器自動(dòng)停止掃描，系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)：“Heat Exchanger Cabinet (HEC) detected the power electronics coolant temperature is too high. Heat Exchanger Cabinet (HEC)detected the power electronics coolant flow is too low. Verify that the power electronics pump is turned on”。熱交換柜檢測(cè)到功率電子部分冷卻液溫度過高、流量過低。請(qǐng)確認(rèn)電子泵處于打開狀態(tài)。

1.2 故障分析

查看熱交換柜內(nèi)三組水泵流量值，VFD GPMP、VFD PPMP和VFD BLW數(shù)值分別為49.85、49.8和60.27，查閱維修手冊(cè)，VFD PPMP和VFD GPMP的正常值為50，泵流量值基本正常，水泵工作狀態(tài)正常，需要進(jìn)一步排查冷卻液液面以及冷水機(jī)組工作狀態(tài)。

1.3 故障檢修過程

檢查中發(fā)現(xiàn)制冷液水箱不滿，嘗試向GC TANK和PE TANK水箱里補(bǔ)充制冷液，觀察一段時(shí)間故障依舊。分析熱交換柜管路圖（圖1）得知功率電子回路通過液體-液體的熱交換來實(shí)現(xiàn)回路的制冷，PE TANK水箱內(nèi)水位正常，水泵工作正常，所以可能是提供冷源的冷水機(jī)故障。檢查設(shè)備間冷水機(jī)儀表盤面板無顯示，同時(shí)檢查氦壓機(jī)狀況，發(fā)現(xiàn)氦壓機(jī)已停機(jī)（報(bào)警裝置未報(bào)警），液氦壓力已升至2.6 Psi（正常0.9～1.1 Psi）。冷水機(jī)停機(jī)無法為氦壓機(jī)提供冷源，需第一時(shí)間將氦壓機(jī)切換至自來水冷卻，通過流動(dòng)的自來水帶走氦壓機(jī)的熱量，保障氦壓機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。切換至自來水冷卻后嘗試重啟氦壓機(jī)，一啟動(dòng)就立刻停機(jī)，多次重啟仍然不工作，打開氦壓機(jī)側(cè)蓋檢修，在氦壓機(jī)內(nèi)不同位置的管壁上裝有3個(gè)溫控開關(guān)，測(cè)得這3個(gè)溫控開關(guān)的電阻值均為0.2 Ω，因此判斷溫控開關(guān)沒有問題[3]。氦壓機(jī)初步檢修結(jié)果正常，懷疑過熱保護(hù)，冷卻一段時(shí)間后重啟氦壓機(jī)開始正常工作。氦壓機(jī)正常工作后，檢修冷水機(jī)組，檢查發(fā)現(xiàn)配電柜空開跳閘，此時(shí)需要先檢查室外機(jī)是否有短路現(xiàn)象，主要針對(duì)壓縮機(jī)、風(fēng)扇以及水泵進(jìn)行檢查，檢查發(fā)現(xiàn)1號(hào)壓縮機(jī)線圈短路，2號(hào)壓縮機(jī)、風(fēng)扇及水泵均正常，更換壓縮機(jī)并補(bǔ)充制冷劑后，冷水機(jī)工作正常，將氦壓機(jī)恢復(fù)至冷水機(jī)冷卻，磁共振恢復(fù)工作，氦壓逐步恢復(fù)正常。

圖1 熱交換柜管路圖

1.4 故障小結(jié)

本次故障由于冷水機(jī)組內(nèi)壓縮機(jī)線圈短路，造成控制柜空開跳閘，冷水機(jī)組斷電停止工作，導(dǎo)致磁共振整套系統(tǒng)的停機(jī)。MR750W制冷系統(tǒng)由氦制冷機(jī)（冷頭）、氦壓機(jī)、冷水機(jī)、連接管以及熱交換柜組成[4]。冷頭產(chǎn)生的熱量通過熱交換傳導(dǎo)到氦壓機(jī)，氦壓機(jī)的熱量則被冷水機(jī)提供的3℃～9℃的冷水循環(huán)帶走，冷水機(jī)同時(shí)也為梯度線圈、射頻線圈、梯度電源放大器、射頻放大器提供冷卻[5]。通過冷水機(jī)組、壓縮機(jī)和冷頭不間斷地工作，源源不斷地為磁共振提供冷量，以達(dá)到液氦0蒸發(fā)，維持磁體的超導(dǎo)狀態(tài)[6-8]。

MR750W報(bào)警裝置由兩級(jí)報(bào)警裝置組成：氦壓機(jī)報(bào)警器和遠(yuǎn)程溫濕度傳感器監(jiān)測(cè)器。檢修發(fā)現(xiàn)氦壓機(jī)報(bào)警器由于電源適配器線纜較短，接入電源不便，以致長(zhǎng)期閑置造成充電電池失效；遠(yuǎn)程溫濕度傳感器監(jiān)測(cè)器端口接入錯(cuò)誤，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)不到氦壓機(jī)信號(hào)。

2 RRX與RF Hub連接中斷故障一例

2.1 故障現(xiàn)象

上腹部掃描過程中突然停止掃描并報(bào)錯(cuò)：“RF Hub hardware fault was detected”。重啟磁共振機(jī)器，TPS失敗，運(yùn)行TPS Reset無效。

2.2 故障分析

查看錯(cuò)誤日志里詳細(xì)報(bào)錯(cuò)內(nèi)容：“The RF Hub reports that the following RRX are not connected to the RF Hub.(RRX-2).Check the RF Hub to RRX cables”。故障提示RRX與RF Hub連接中斷，檢查RF Hub與RRX的連接線纜。

2.3 故障檢修過程

拆開磁體外殼與床板側(cè)面外殼，分別觀察RRX與RF Hub的供電情況及狀態(tài)指示燈，供電正常，排除電源缺失導(dǎo)致的連接中斷。查看信號(hào)接收回路電路圖（圖2），RRX通過線纜與RF Hub射頻接收集成單元的背板相連。通過比較法來判斷故障，即對(duì)調(diào)RRX1與RRX2，報(bào)錯(cuò)無變化，排除RRX故障；將背板上J101與J103對(duì)調(diào)，J102與J104對(duì)調(diào)，報(bào)錯(cuò)無變化，排除RF Hub與RRX連接線纜故障；通過排除法判定為RF Hub背板故障，更換RF Hub背板后磁共振恢復(fù)正常工作。

圖2 信號(hào)接收回路電路圖

2.4 故障小結(jié)

RRX作為遠(yuǎn)程接收器，主要功能是模擬和數(shù)字信號(hào)處理，16通道的A/D信號(hào)轉(zhuǎn)換，RF Hub的通訊。RF Hub作為射頻接收集成單元，接收RRX、ICN、IXG等各路信號(hào)。RF Hub背板故障導(dǎo)致RRX與RF Hub通訊中斷，導(dǎo)致信號(hào)回路不完整。

3 氦壓機(jī)流速過低故障一例

3.1 故障現(xiàn)象

正常掃描過程中報(bào)錯(cuò)：“Heat Exchanger Cabinet (HEC)detected the cryogen compressor flow rate is too low”，熱交換柜檢測(cè)到氦壓機(jī)流速太低。

3.2 故障分析

檢查熱交換柜3個(gè)水泵，流量值均在60左右，熱交換柜工作正常。查看冷水機(jī)水溫、流量均正常，但是發(fā)現(xiàn)間歇性報(bào)1號(hào)泵過載，需要排查熱交換柜內(nèi)氦壓機(jī)管路內(nèi)過濾器是否堵塞以及重點(diǎn)排查冷水機(jī)功能。

3.3 故障檢修過程

查看熱交換柜內(nèi)部管路圖（圖1），清洗氦壓機(jī)管路內(nèi)過濾器后保持觀察。第二天機(jī)器掃描過程中停止掃描并報(bào)錯(cuò)：“Scan stopped.Scan stopped due to error:RF coil air temperature out of specification”。射頻線圈氣溫超標(biāo)導(dǎo)致掃描停止。間隔10幾秒后又可以繼續(xù)掃描，一直斷斷續(xù)續(xù)的掃描。再次對(duì)熱交換柜管路圖（圖1）與錯(cuò)誤日志進(jìn)行分析，給射頻線圈制冷的空氣在熱交換柜內(nèi)經(jīng)過液體-氣體交換后變成冷空氣再送往射頻線圈，從而降低射頻線圈溫度，當(dāng)射頻線圈氣溫超過25℃時(shí)，自動(dòng)保護(hù)停止掃描。結(jié)合氦壓機(jī)流速太低的報(bào)錯(cuò)，可以確定為制冷總源頭冷水機(jī)的故障。

檢修冷水機(jī)，發(fā)現(xiàn)水泵有時(shí)不工作，檢查控制電路發(fā)現(xiàn)控制水泵工作的交流接觸器故障，型號(hào)為ABB A9-30-10，更換同型號(hào)的交流接觸器，水泵啟動(dòng)正常，冷水機(jī)恢復(fù)正常工作。

3.4 故障小結(jié)

冷水機(jī)內(nèi)控制水泵工作的交流接觸器故障導(dǎo)致水泵工作異常，異常時(shí)制冷液不循環(huán)，熱交換柜檢測(cè)到流量過低并報(bào)錯(cuò)。冷水機(jī)作為核磁共振制冷系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，需要24 h不間斷的穩(wěn)定運(yùn)行[9]。工程技術(shù)人員平時(shí)應(yīng)該注意記錄冷水機(jī)的溫度、流量等參數(shù)[10-11]，每三個(gè)月清洗一次冷水機(jī)的室外機(jī)組并清理冷凝器和風(fēng)扇上雜物[12]。

4 總結(jié)

醫(yī)療設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，首先查看報(bào)錯(cuò)信息，配合維修手冊(cè)，結(jié)合故障現(xiàn)象，理清前因后果，仔細(xì)分析各種可能引起故障原因，逐步排查故障[13]。工程人員平時(shí)需要做好知識(shí)儲(chǔ)備，掌握設(shè)備的基本原理，熟悉設(shè)備組成，能夠獨(dú)立操作醫(yī)療設(shè)備，配合廠家做好定期預(yù)防性維護(hù)保養(yǎng)工作[14-15]。系統(tǒng)操作人員和臨床工程師應(yīng)做好設(shè)備的日常巡檢記錄工作，培養(yǎng)正確的操作習(xí)慣，不斷提高自身知識(shí)水平和專業(yè)技能，以確保設(shè)備正常運(yùn)行，為臨床診斷工作提供有力保障[16]。