程 云,于良寧
(山東大學(xué)齊魯醫(yī)院(青島)放射科,山東青島 266034)
數(shù)字 X 射線(xiàn)攝影(digital radiography,DR)作為影像診斷科中使用率較高的設(shè)備在醫(yī)學(xué)影像學(xué)中起著舉足輕重的作用[1]。DR3500 是銳珂公司推出的一款性能穩(wěn)定、質(zhì)量良好的鐮刀臂式數(shù)字化X 射線(xiàn)攝影系統(tǒng),該設(shè)備的可靠性、可操作性、易用性指標(biāo)都很高[2],可以覆蓋所有檢查床、胸片架、輪椅、擔(dān)架等常規(guī)體位及特殊體位的數(shù)字?jǐn)z影檢查。DR 設(shè)備是臨床重要的檢查設(shè)備,其出現(xiàn)故障會(huì)給臨床工作造成很大的影響,因此設(shè)備的維修、維護(hù)非常重要?,F(xiàn)將近幾年銳珂DR3500 的故障情況進(jìn)行分類(lèi)總結(jié)[3],并介紹具體的維修過(guò)程,供同行參考。
硬件故障主要包括高壓電路相關(guān)故障、鐮刀臂(U-Arm)機(jī)械故障和其他配件損壞故障3 類(lèi)。
1.1.1 故障現(xiàn)象
DR3500 設(shè)備無(wú)法曝光,顯示“E09”錯(cuò)誤代碼。
1.1.2 維修過(guò)程
查閱技術(shù)手冊(cè),“E09”解釋為“Generator overload.Arcing or IGBT fault.”[高壓發(fā)生器過(guò)載。球管[4]打火或者是IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)故障],提示球管故障或者高壓部分有問(wèn)題。對(duì)于DR3500 設(shè)備,一般低 kV、高 mA 報(bào)錯(cuò)(比如 70 kV、500 mA)會(huì)首先考慮到HT-Controller 板(高壓控制板)故障,如果高kV(比如80 kV 以上)報(bào)錯(cuò)會(huì)主要考慮球管故障。詢(xún)問(wèn)當(dāng)班技師,得知設(shè)備是在高kV 時(shí)報(bào)錯(cuò)的。為進(jìn)一步確定故障所在,用示波器測(cè)量報(bào)錯(cuò)時(shí)的波形。將曝光條件設(shè)為80 kV、250 mA、100 ms。雙蹤示波器的2個(gè)表筆分別測(cè)試fault 點(diǎn)(故障測(cè)試點(diǎn))和mA 點(diǎn)(毫安測(cè)試點(diǎn)),在機(jī)器出現(xiàn)故障報(bào)錯(cuò)之前,示波器監(jiān)測(cè)到mA 的數(shù)值有一個(gè)突然的變化,從250 mA 上升到將近500 mA,接著fault 點(diǎn)電壓從+5 V 變?yōu)? V,高壓發(fā)生器報(bào)“E09”,由此可判斷是球管內(nèi)有大電流引起的“E09”報(bào)錯(cuò)。更換球管并調(diào)整參數(shù)后機(jī)器恢復(fù)正常。
1.2.1 故障現(xiàn)象
U-Arm 在按下停止按鍵時(shí)還會(huì)向下移動(dòng)一段,距離為2~10 cm,此情況發(fā)生頻率較高。U-Arm 在旋轉(zhuǎn)時(shí)經(jīng)常報(bào)錯(cuò)“G9 Arcing”(打火)或“IGBT Fault”,且操作無(wú)響應(yīng)。
1.2.2 維修過(guò)程
切換到Free Move Mode(自由運(yùn)動(dòng)模式),故障現(xiàn)象依舊。測(cè)量按鍵被觸發(fā)后加在Inverte(r逆變器)上的信號(hào)正常,高速電動(dòng)機(jī)的剎車(chē)信號(hào)正常,Inverter的反饋信號(hào)正常。繼續(xù)測(cè)試時(shí)U-Arm 突然停在一個(gè)位置不動(dòng),這時(shí)只要U-Arm 上下移動(dòng),Inverter 就會(huì)顯示“OCA”字樣,懷疑Inverter 出現(xiàn)故障。查Manual 中Height(高度)和Rotation(旋轉(zhuǎn))的 Inverter 是同一型號(hào)的,且 Rotation 的 Inverter 是正常的,于是將二者的Inverter 進(jìn)行對(duì)調(diào),重寫(xiě)參數(shù)后測(cè)試,又出現(xiàn)“OCA”,可排除Inverter 故障。對(duì)Inverter 做空載的測(cè)量,三相電壓輸出在AC 170 V 左右,正常,Inverter 不顯示“OCA”,故懷疑故障出在Height Motor Kit(高速電動(dòng)機(jī)組件)。購(gòu)買(mǎi)新的Motor Kit 更換后,上下移動(dòng)正常。對(duì)U-Arm 在旋轉(zhuǎn)時(shí)經(jīng)常報(bào)錯(cuò)“G9 Arcing”的檢查:檢查 Control BD(控制板)、Interface BD(交互板)、Inclinometer Kit(角度計(jì))的所有接線(xiàn),均未發(fā)現(xiàn)異常。報(bào)“G9 Arcing”時(shí)切換到Free Move Mode 還可以轉(zhuǎn)動(dòng),而且角度量度顯示正常,只有在旋轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)故障,由此判斷故障為Inclinometer Kit 工作狀態(tài)不正常所致。更換Inclinometer Kit 后工作正常。
1.3.1 故障現(xiàn)象
使用過(guò)程中間歇性報(bào)錯(cuò)“13100013”,得到的圖像是白板,EI 值(曝光值)只有幾十,重啟機(jī)器后可以正常曝光,使用一段時(shí)間后又報(bào)“13100013”的錯(cuò)誤,故障的間隔時(shí)間沒(méi)有規(guī)律。
1.3.2 維修過(guò)程
機(jī)器未正常曝光,考慮高壓未加到球管上所致。測(cè)量相關(guān)的高壓組件,未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。考慮是否電源問(wèn)題,測(cè)量電壓有時(shí)不能夠發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,最準(zhǔn)確的辦法是測(cè)量電流,但是測(cè)量電流要切斷電路的回路,有時(shí)很難實(shí)現(xiàn)[5]。按照由易到難的原則,首先檢查前面部分的驅(qū)動(dòng)電路,每個(gè)高壓逆變部分都有驅(qū)動(dòng)電路,驅(qū)動(dòng)電路正常,機(jī)器才會(huì)產(chǎn)生高壓。曝光測(cè)試時(shí),檢測(cè)發(fā)現(xiàn)觸發(fā)高壓工作的IGBT 不工作。因此,需要繼續(xù)檢測(cè)前級(jí)電路。IGBT 的前級(jí)電路是IPM(IGBT 電源驅(qū)動(dòng)模塊)驅(qū)動(dòng)板。對(duì)應(yīng)的每個(gè)IGBT 都有一個(gè)IPM 驅(qū)動(dòng)板,如圖1 所示。
測(cè)量IGBT 電源模塊驅(qū)動(dòng)電路J1 接頭的4 腳電壓為DC 2 V,而在圖紙上這個(gè)引腳標(biāo)示為+5 V OUT。重啟機(jī)器,測(cè)量該電壓為DC 5 V,機(jī)器可以正常曝光。查看電路圖,此引腳連到Interface Control Board(交互控制板),從廠(chǎng)家訂購(gòu)Interface Control Board 并更換。持續(xù)觀(guān)察數(shù)日,未發(fā)現(xiàn)同樣故障出現(xiàn),設(shè)備運(yùn)行正常[6]。最終考慮為Interface Control Board 故障,拉低了 DC 5 V 的電源,導(dǎo)致 IPM Driver(IGBT 電源驅(qū)動(dòng)模塊)不能正常工作,機(jī)器不出高壓,不能正常曝光。
圖1 IGBT 電源模塊驅(qū)動(dòng)電路
機(jī)器曝光 10~20 次,Console(主控臺(tái))計(jì)算機(jī)逐漸變慢,最終死機(jī)。重啟機(jī)器,可以正常工作,曝光10~20 次,機(jī)器又死機(jī)。重啟又可正常曝光。
觀(guān)察連續(xù)曝光過(guò)程,有時(shí)在曝光時(shí)會(huì)提示高壓發(fā)生器通信故障,提示一閃而過(guò),機(jī)器曝光后出圖像正常,接下來(lái)可正常曝光。有時(shí)會(huì)提示探測(cè)器處于待機(jī)狀態(tài),系統(tǒng)不能正常進(jìn)入曝光狀態(tài),需等30~60 s才能進(jìn)入正常曝光模式。進(jìn)入Generator Diagnostic(高壓發(fā)生器診斷軟件),偶爾會(huì)報(bào)通信錯(cuò)誤,大部分情況下是正常的。依次更換與發(fā)生器、探測(cè)器通信有關(guān)的板卡,故障依舊。板卡與U-Arm Control Box(鐮刀臂控制盒)有通信聯(lián)系,操作U 臂,運(yùn)動(dòng)均正常,機(jī)頭上的小屏幕的操控也正常,自動(dòng)體位的動(dòng)作也正常。重新關(guān)閉主機(jī),啟動(dòng)U 臂,未發(fā)現(xiàn)異常??紤]到DR3500 的U 臂工作是受控于一個(gè)小PC(機(jī)器內(nèi)的小計(jì)算機(jī)),軟件(V5.3.204.3)裝在一塊CF 卡上,于是拆下CF 卡,將其格式化,重裝軟件(V2.4b12a)后,裝好 CF 卡開(kāi)機(jī),連續(xù)曝光 30 次,機(jī)器恢復(fù)正常。
機(jī)器正常操作使用過(guò)程中,系統(tǒng)死機(jī),點(diǎn)擊鼠標(biāo)沒(méi)有反應(yīng)。
重啟系統(tǒng),U 臂小屏幕無(wú)顯示,U 臂無(wú)初始化動(dòng)作,考慮設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)不通[7]。檢查發(fā)現(xiàn)Control Box PC(控制盒計(jì)算機(jī))未啟動(dòng),反復(fù)插拔接線(xiàn)并進(jìn)行接口測(cè)試后,還是無(wú)法開(kāi)機(jī)。更換Control Box PC 后,U 臂小屏幕可以進(jìn)入系統(tǒng),但最終會(huì)顯示“CAN BUS fail communication”(數(shù)據(jù)通信失?。琔 臂一直顯示“SYS INI”(系統(tǒng)初始化中),高壓控制電路的3 個(gè)逆變器未工作。檢查與Control Box PC 連接的Xpc Interface BD(主計(jì)算機(jī)交互板)、Xpc Control BD 和Touch Console(觸屏控制板),前面2 塊板都有2 個(gè)CAN BUS(通信總線(xiàn))發(fā)送信號(hào)的指示燈,閃爍頻率很高,說(shuō)明線(xiàn)路處于通信狀態(tài),但是否有通信短暫中斷的情況無(wú)法判斷。重新插拔Touch Console 線(xiàn)纜。從電路圖中可看出,CAN BUS 信號(hào)串聯(lián)在一起,這些通信信號(hào)最后統(tǒng)一送到中央控制單元進(jìn)行處理,更換Xpc Interface BD、Xpc Control BD,故障依舊,改端口 CAN1、CAN2,重裝軟件,替換CAN 轉(zhuǎn)接板,故障依舊。使用Control PC(控制計(jì)算機(jī))測(cè)試PC,接好開(kāi)機(jī),故障依舊。仔細(xì)核對(duì)基本輸入輸出系統(tǒng)(basic input/output system,BIOS),發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)置信息中超高頻選項(xiàng)、高級(jí)芯片組設(shè)置數(shù)值不同,更改后開(kāi)機(jī),機(jī)器恢復(fù)正常工作。
銳珂DR3500 設(shè)備的軟件版本V3.5 升級(jí)到V5.5步驟:
(1)準(zhǔn)備工作:首先確定PC 機(jī)方案,DR3500 V5.5的軟件可用的機(jī)型選擇了HP5800。參考DELL490 HP5700 的手冊(cè)(MOD A6 Notes Link),確定設(shè)備的DR3500 SN(DR3500 序列號(hào)),參考 Database(數(shù)據(jù)庫(kù))以及報(bào)修電話(huà)的服務(wù)記錄,找到應(yīng)該做的升級(jí)項(xiàng)目,此設(shè)備的SN 為35001027,從手冊(cè)中查找,發(fā)現(xiàn)ModS4 Notes Link(MS4)和 Mod09 Notes Link(M09)為必做項(xiàng)。MS4 是U-Arm 軟件的升級(jí),在Database和FTP Server(FTP 服務(wù))上都可以找到相應(yīng)軟件。由于軟件版本升級(jí)芯片版本不兼容,所以同時(shí)需要做M09,即更換 ATP Console BD(ATP 控制板)上的芯片U24 為新版本。
(2)升級(jí)過(guò)程:此過(guò)程比較煩瑣,先做MS4(UARM軟件的升級(jí)),再做M09(更換U24)。在升級(jí)M09 時(shí)沒(méi)有成功,為了保證軟件升級(jí)的連續(xù)性,沒(méi)有中斷升級(jí),繼續(xù)做探測(cè)器校準(zhǔn)文件BAK(備份)和License BAK(序號(hào)備份),注意查看 HP5800 的 BIOS,SATA選項(xiàng)要選擇IDE 模式Notes Link,否則軟件不能正常啟動(dòng)。繼續(xù)安裝系統(tǒng)軟件,設(shè)備可以啟動(dòng),Console Activation License Notes Link(控制臺(tái)激活軟件)激活后可以正常曝光。但曝光過(guò)程中經(jīng)常報(bào)“管球超載”錯(cuò)誤,導(dǎo)致管球自動(dòng)校準(zhǔn)和探測(cè)器X 射線(xiàn)校準(zhǔn)都不能通過(guò),與M09 未正常通過(guò)有關(guān)。M09 的內(nèi)容是更換一個(gè)EPROM(可擦可編程只讀存儲(chǔ)器),觀(guān)察ATP Console 原有的芯片啟動(dòng)過(guò)程,開(kāi)機(jī)時(shí)DS2 先是快速閃爍,然后停約5 s,之后會(huì)聽(tīng)到滴滴聲,DS2 再閃爍,頻率減慢,換上新的芯片,DS2 常亮,沒(méi)有滴滴聲。啟動(dòng)設(shè)備的V3.5 的軟件進(jìn)入系統(tǒng)后,設(shè)備顯示無(wú)法連接高壓發(fā)生器,啟動(dòng)設(shè)備的V5.5 的軟件,設(shè)備顯示不能進(jìn)入系統(tǒng),報(bào)錯(cuò)“致命錯(cuò)誤”。懷疑芯片出現(xiàn)故障,更換芯片后觀(guān)察,故障現(xiàn)象一樣。檢查后又更換另 2 個(gè)芯片(HT-P11664、SOFT-DRAC-400VA),故障依舊。仔細(xì)查看M09 芯片是一個(gè)普通的EPROM STM27C4001,用編程器讀出來(lái)都是FF,到相同的EPROM 設(shè)備上去試驗(yàn),可以正常讀取。把讀到的文件用編程器拷入芯片進(jìn)行試驗(yàn),機(jī)器啟動(dòng)正常,管球自動(dòng)校準(zhǔn)正常,探測(cè)器X 射線(xiàn)校準(zhǔn)正常。至此,升級(jí)過(guò)程基本結(jié)束。由于原有的IPL(曝光條件參數(shù))不能在升級(jí)后的機(jī)器上使用,還需要重新調(diào)整圖像參數(shù)。
從銳珂DR3500 設(shè)備的維修情況來(lái)看,硬件故障、軟件故障、通信故障、軟件升級(jí)問(wèn)題均有發(fā)生。這4 類(lèi)問(wèn)題也是相互關(guān)聯(lián)的,有時(shí)硬件原因會(huì)導(dǎo)致軟件報(bào)錯(cuò),有時(shí)通信問(wèn)題也會(huì)牽扯到硬件故障,有時(shí)升級(jí)過(guò)程中也會(huì)發(fā)生軟件故障。因此,在故障維修時(shí)要先了解正常運(yùn)轉(zhuǎn)步驟,然后仔細(xì)分析故障原因,才能最終解決問(wèn)題。