意大利NewTom VGi型锥形束CT故障分析与维修.pdf

故障维修92ModernInstruments&MedicalT.Vol.29No.4意大利NewTomVGi型锥形束CT故障分析与维修熊伯通（清远市人民医院设备科，清远51 1 51 8）【摘要】目的分享意大利NewTomVGi型锥形束CT运行过程中报故障电机运动不正确、PaxScanError、逆变器故障、kV小于设定值的8 5%等故障的发生原因及维修方法。方法根据故障代码及故障现象，参考维修手册、系统原理图以及使用万用表、示波器等工具，逐一排查故障，修复设备。结果微动限位开关未正常复位会导致设备报故障“电机运动不正确”，工作站PCI网卡损坏导致设备报故障“PaxScanError”，逆变器内6 3A保险丝断路导致设备报故障“kV小于设定值的8 5%”，利用示波器测量球管曝光时刻的电压波形，当逆变器输出电压达到8 0 kV时，示波器显示电压波形上下不对称，判断球管已损坏，导致系统报逆变器故障。结论研究此台CT上述4 例故障的发生原因及维修方法，总结医疗设备故障分析方法及维修思路，完善设备维护维修制度，规范预防性维护方案。【关键词】锥形束CT；口腔X射线数字化体层摄影设备；逆变器【中图分类号】1R197.39;TH774【文献标志码】A【D O 1 10.11876/mimt202304018Fault analysis and troubleshooting of NewTom VGi mobile CBCT productXiong Botong(Department of Equipment,Qingyuan Peoples Hospital,Qingyuan 511518,China)Abstract Objective Share the causes and maintenance methods of faults such as incorrect motor movement,PaxScan Error,inverter fault,and kV less than 85%of the set value reported during the operation of NewTom VGi cone-shaped beam CT in Italy.Methods Based on the fault codes and symptoms,this study referred to the maintenance manual,system schematic diagram,andused tools such as a multimeter and oscilloscope to troubleshot and repaired the equipment one by one.Results The micro limit switchdid not reset normally,and the device reported a fault of“incorrect motor movement.After the PCI network card of the workstationwas damaged,the device reported a“PaxScan Error.The 63A fuse in the inverter was open circuit,and the equipment reported afault of“kV less than 85%of the set value.Oscilloscope was used to measure the voltage waveform at the exposure time of the balltube.When the output voltage of the inverter reached 80kV,the oscilloscope displayed an asymmetric voltage waveform,indicating thatthe bulb had been damaged,which in turn leads to the system reporting an inverter fault.Conclusion Through this article,Summarizethe failure analysis methods and maintenance ideas of medical equipment,establish and improve the system of equipment maintenance.【K e y w o r d s CBCT;Oral X-ray digitized tomography equipment;Inverter锥形束CT(Cone Beam CT,CBCT）的工作原理是X线发生器以较低的射线量围绕投照体做环形DR,1个锥形X射线源和1 个二维面非晶硅探测器围绕投照体旋转36 0，扫描后连续获得二维投影图像，再经计算机软件重组后获得三维图像；相比传统螺旋CT,CBCT机以其相对低的辐射剂量、高空间分辨力、可提供良好的硬组织结构三维图像、检查费用和设备购置费用相对较低以及设备占用面积和空间较小等诸多优点日益广泛地应用于于口腔颌面外科、正畸科、正颌外科、种植科、牙体科、下颌关节科等 1 ；口腔医生可通过CBCT三维立体评估患者骨骼与牙齿的关系，有助于临床医师对错颌畸形的诊断及做出更为合理的治疗方案。CBCT作为一种前沿影像学技术，它克服了传统CT和传统影像的一些弊端，满足了口腔正畸学的诊断需要 2 。目前市面上主流的CBCT均为进口产品，进口医疗设备在提升我国医疗科研、诊疗水平方面均体现出较大效能。与此同时，也对维修工作的技术水平、人员素质及检修手段等提出严格要求 3。目前，CBCT的维修存在售后服务质量偏低、相关维修论著少、维修技术薄弱及维修费用高等问题；维修配件也被设备厂商垄断，因医疗设备的生产、销售与一般商品不第一作者：熊伯通，男，本科，助理工程师，研究方向：锥形束CT故障维修，E-mail:93现代仪器与医疗2 0 2 3年第2 9 卷第4 期同，其利润十分可观，市场竞争也比较激烈，各厂家对自身产品都有一定保密措施，技术上呈现出一种高度垄断的情况，这也造成了维修资料不全，配件短缺的问题 4 。由于CBCT设备具有使用周期寿命较长，不轻易更换的根本特点，所以在对于医疗器械设备的维修管理工作需要倾注更多的心血 。我院于2 0 1 7 年1 0 月份引进一台意大利NewTomVGi型CBCT，投入使用以来平均每日检查30 例，设备故障率较高，核心部件球管故障2 次、逆变器发生故障2次；本文通过阐述此设备2 0 1 7 年至今四例故障的分析与维修，总结锥形束CT的维修思路，维修方法及预防性维护方案，降低设备故障率，保持设备处于较好的工作状态，进而进一步提升设备的运行效果，使得设备可以更好地为患者的疾病诊断提供帮助，提高治疗效果 6 1故障分析1.1故障一：复位过程偶发报故障“电机运动不正确【Code:29”1.1.1故障现象CT扫描仪围绕患者头部旋转36 0 完成拍摄，点击复位时，偶发报故障“电机运动不正确【Code：2 9】硬件模块【MCMT】”，点击报错弹窗OK键关闭弹窗，再次点击复位时，设备可正常复位及拍摄。见图1。NNT电机运动不正确TCode29建件提快MOMTI版车8116211528651HAL格误1 6-1 0 1 EnCode17605图1电机运动不正确1.1.2故障分析扫描仪转盘结构由驱动电机，通过铰链带动转盘运转，拍摄过程转盘逆时针旋转36 0，推杆会带动传动连杆，使其按下左侧限位微动开关，系统识别到限位开关闭合后，停止给驱动电机供电，转盘停止转动，复位时，转盘顺时针旋转36 0，推杆带动传动连杆使其按下右侧限位微动开关完成扫描仪复位；可见此故障可由驱动电机，电机铰链，限位微动开关等引起；驱动电机为碳刷电机，当碳刷损耗严重时，供电异常会导致电机不运转，无法带动转盘复位，电机铰链松动或脱落亦无法带动转盘复位，系统通过转盘前端两侧的微动限位开关感应转盘状态，当限位开关损坏时，系统无法正确识别转盘状态，也会引发此故障码1.1.3故障处理过程步骤1：设备开机，将转盘降至最低，拆下扫描仪顶盖，通过遥控器控制转盘转动，观察驱动电机连接铰链是否脱落，经过多次手动控制转盘往返转动，铰链能够稳固连接驱动电机及转盘的齿轮，传动正常，排除铰链引发故障。步骤2：如图2 所示，驱动电机的供电线位于电机上下两侧，内嵌碳刷端子；将设备关机，使用螺丝刀将驱动电机的两个碳刷端子拧下，观察碳刷是否损耗，经检查，驱动电机碳刷长度满足电机运转要求，无过度损耗，将碳刷安装牢固，重新开机并使用扫描仪遥控器控制转盘往返转动，观察驱动电机转速稳定，声音无异常，初步排除驱动电机故障。电机传动较链图2驱动电机碳刷分布图步骤3：如图3所示，转盘前端两侧各有一个限位微动开关，使用扫描仪遥控器控制转盘转动，观察转盘前端的限位微动开关的按压情况，多次测试后发现限位微动开关被传动连杆按下后，转盘复位时传动杆卡在微动开关触点上，导致微动开关无法复位；维修方法：将两侧微动开关触头金属片直，保证传动连杆左右摆动时能准确无误的按下对应的限位微动开关；在微动开关金属触点位置添加润滑剂，避免传动连杆被卡住；更换传动杆两侧弹簧，保障传动连杆的回弹拉力；经维修后成功消除故障。结论：由于长期使用，微动开关触头金属片弯曲94Modern Instruments&Medical.Vol.29No.4变形，同时传动两岸的弹簧由于长期的牵拉，弹性减弱，导致转盘复位时微动开关被传动杆卡死无法复位，从而导致系统报故障“电机运动不正确”限位开关限位开关动连杆图3限位开关及传动连杆分布图1.2故障二：复位过程中报故障“PaxScanError，错误代码8 3”1.2.1故障现象CT扫描仪转盘绕患者头部旋转36 0 完成拍摄，每次点击复位时，系统报故障“PaxScanError类型【1】功能【6 4】错误代码【8 3】”，点击报错弹窗OK键，再次点击复位时，设备又可正常复位及拍摄。见图4。HNTPaxScanErmot类型旺滨代码（8 3Peoramor模口(HAL错误：2 0-0 1 4(EmCode176411图4PaxScan Error1.2.2故障分析故障代码指向操作主机与探测平板之间的通讯发生错误，应检查操作主机与探测平板之间的网络连接，如图5、图6 所示，操作主机通过CANBUS总线连接控制箱进而操控CT扫描仪，探测平板通过超5类网线，将二维图像数据回传给操作主机，再由NNT软件重建3D图像；网线起于探测平板C19端口，经转盘中心孔穿出，通过转盘履带后连接C25，转接C20，而后通过立柱升降履带连接C26，再转接C21,最后连接至操作主机的PCI网卡，途中任何一处通讯错误，均会引发PaxScanError故障。System connectionsSCANNERUNITETHERNETC21MC22MCI7MCANBUSCONTROLBOXC16M图5系统架构图C40C15FC14FC15MC14MC41C20-25C13FC13MC42CO2OML25M20-25C3018C1OMC12M3C1MC19E83UC23C24M2EB2C31C32C33C38C39C21-26C1FC4FC7FLC26MCIMC4MC7MC2FC8MC5C2MC8FC21-26C3MC6FC9FC3FC.6MCOM图6通讯连接图1.2.3故障处理过程根据图6 可见，整个通讯连接线路由三段超五类网线及两个连接头组成，所以排查故障时可由简人深、逐段检查。步骤1：检查C20C25,C21C 2 6 转接头，观察金属触点是否弯曲变形，使用万用表测量金属触点导通情况；实测两个网线转接头金属触点弹力良好，双向正常导通，排除接头故障步骤2：考虑到C19C25段网线是长期随着转盘履带进行扭转，弯曲，损坏的概率较大，于是采用2m超五类工业耐弯曲网线进行替换，这一步需细心的将网线穿过转盘线履带，既要保障穿线过程不损坏网线，也要保障不损坏履带内其他线缆，替换网线后重新开机测试，空拍若干次发现故障未解除，排除C19C25段网线故障。95现代仪器与医疗2 0 2 3年第2 9 卷第4 期步骤3：将C19C25段网线复原后，采用5m超五类工业耐弯曲网线替换C20MC26M段网线，开机测试故障未解除；同理，采用1 0 m网线，替换扫描仪立柱至操作主机的网线C21MC26M，重新开机测试故障依旧；经上述检查，证明各段网线均正常，故障并非因网线接触不良所致。步骤4：拆开操作电脑主机，更换同型号规格的PCI网卡，重启设备测试，经多次测试，复位过程不在报故障PaxScanError，随后观察一周无异常，故障解决。1.3故障三：日常检测过程报故障“逆变器故障Code:23”1.3.1故障现象拍摄过程报故障“逆变器故障【Code：2 3】硬件模块【MCRX】Er r C o d e 1 7 6 4 5”，重启设备故障依旧，运行X射线源形成程序可通过，但无法通过日常检测。见图7。NNT迪变器故障！TCode231硬件模块MCRXDL版本16.21模快软住版车HAL错保：1 6-0 0 2 TEmCode1760图7逆变器故障1.3.2故障分析根据维修手册，故障码指向系统检测到球管电压不正常，所以中断球管曝光；怀疑逆变器的供电线路、逆变器或者球管发生故障，应逐步检测逆变器前端控制板及供电线路、逆变器内元器件及球管；另外也需要排除球管过热导致；运行X射线源形成程序时，球管会以6 0 kV,0.3mA的功率持续曝光1 0 min，这一过程可以清除球管中的杂质及气泡，若完成一次X射线源形成程序后故障依旧，可重复运行1 2次；而运行日常检测时，系统测试各个kV值对应的球管曝光情况，最高至1 1 0 kV；因为当球管真空度下降时，会导致球管在高电压时无法曝光，或图像质量差，所以通过系统运行这两项检测，可大致判断是否球管真空度下降，无法正常运行。1.3.3故障处理过程步骤1：先关机等待30 min，待球管冷却后再开机，运行X射线源形成程序，等待1 0 min，实测通过X射线源形成，等待约2 0 min后再次X射线源形成程序，完成源形成后打开电脑C盘NNT文件夹的NNT配置文件，将DAILYCHECT对应的日期改成当天日期，此步操作是为了跳过日常检测，随后进行空拍测试，发现故障依旧，曝光终止；X射线源形成可以通过，证明6 0 kV时球管曝光正常，日常检测或空拍检测时，逆变器输出电压高于6 0 kV，曝光异常，此步骤耗时较长，每次曝光前都有充足的时间让球管冷却，排除球管因过热导致电压异常。步骤2：打开电源柜面板，检查变压器T1保险PF1、2、3均正常,NIM042板保险F1、F2、F3正常、指示灯正常，NIM034板F1保险正常、指示灯正常，灯丝板指示灯亮，旋转阳极板保险F1、F2 正常，逆变器外指示灯亮，没有发现明显异常 2 ；排除逆变器供电线路及上述控制板故障。步骤3：根据逆变器原理图可知，逆变板上的TP1及TP6分别对应球管反馈电压kV+及kV-，连接示波器，观察球管曝光时的TP1及TP6的电压波形；运行X射线源训练程序，观察各个电压值对应的电压波形；经测试，电压在6 0 kV以下时球管曝光正常，电压波形图上下对称，平台波形正常，当电压达到8 0 kV时，系统报逆变器故障，电压波形上下不对称；向厂家工程师申请备用逆变器进行更换，运行日常检测时故障依旧，由此基本可判断为球管故障，此球管已使用4 年，属于正常损耗；更换全新球管后，故障解除，设备运行正常。1.4故障四：曝光过程报故障“kV小于设定值的85%Code:24”1.4.1故障现象设备运行日常检测、X射线源形成程序或者空拍测试时，均此故障“kV小于设定值的8 5%【Code：24】硬件模块【MCRX】Er r C o d e 1 7 6 0 8”，重启设备故障依旧。见图8。式NNT式科dkV小于设定角的8 5%TCode:241MutNd硬件快IMCFX!16.21购式N%dmi式N%d式NgdHALt热1 6-0 0 9 EnCode17600停止图8kV小于设定值的8 5%96Modern Instruments&Medical Treatm2023.Vol.29No.41.4.2故障分析根据维修手册，此故障码表示逆变器电压异常，系统检测的反馈电压比于是电压低，逆变器的输人电源故障及逆变器本身故障或球管损坏均可导致报错；检修思路由简入深，根据控制箱内供电线路检测逆变器线路等。多次重启系统。故障均无法解除，运行日常检测、X射线源形成程序或者空拍测试时均报此故障；因为不是偶发性故障,先考虑拆开控制箱，观察各电路板是否有明显的故障，测量各个线路板上的保险丝，排除供电线路问题。1.4.3故障处理过程步骤1：维修从简单的开始人手，重启CBCT,运行日常检测，发现故障依旧；然后启动X射线源形成程序，观察运行情况，发现故障依旧；打开C盘NNT配置文件，将DAILYCHECT对应的日期改成当天日期，此步操作是为了跳过日常检测，随后进行空拍测试，发现故障依旧。多次重启均无法解决故障，初步判断仪器存在硬件损坏。步骤2：关闭电源，拆开控制箱盖板，根据控制箱内测的保险丝电路图依次检查T1变压器的保险PF1,PF2,PF3;ROTOR板的保险F1,F2；以及检查NIM034,040，0 4 2 及0 4 4 板上的各个板载保险丝，经检查各个保险是均正常，板载指示灯正常，初步排除变压器,ROTOR板，NIM034等电路板的故障。步骤3：拆开逆变器外壳，由于逆变器是高压模块，为保障安全，拆机检修时建议佩戴手套，使用万用表电阻档，测量逆变器内6 3A保险丝，发现保险丝断开，更换同规格保险丝后解除故障，设备运行正常。2讨论2.1NewTomVGiCBCT故障维修总结当设备发生故障时，应根据故障代码仔细研读用户手册及维修手册，结合锥形束CT的工作原理，确定故障码指向的大概故障范围，应用单一变量的方法替换零配件逐步排查；合理应用万用表、示波器等工具，就能快速有效的找出故障原因2.2做好维修防护工作工程师在进行医疗设备维修、保养等工作时，因注意自身的安全防护 7 ，在维修X射线设备时应按照电离辐射防护3大原则，做好时间防护、距离防护和屏蔽防护 8 ，当遇到故障三或者故障四，需要连接示波器观察曝光时的球管反馈电压波形时，维修工程师应当在屏蔽环境下进行曝光，防止附近医护人员受辐射，同时工程师可借助录像工具进行波形录制，待球管曝光结束后，再取出录像设备回看录像，避免受到不必要的X射线照射；逆变器内含有高压元件，对逆变器进行检修时务必断开电源，切忌带电操作。2.3培养良好的维修及保养意识当代医疗设备发展迅猛，种类繁多，更新换代极快，但医院设备维修人员缺乏专业的技术培训，设备维护力量有限 9 ,医疗设备集成度越来越高，先进的医疗设备与落后的维修能力之间的矛盾愈来愈严重 1 0 。对于设备工程师，需要培养良好的维修思路，理解各类医疗设备的基本工作原理，设备发生故障时，首先应查看报错提示，确定大概范围，结合设备工作原理，研读维修手册，理清思路，逐步缩小范围，其次如有同款设备或配件，故障排查过程中可相互替换，就能快速有效分析查找出故障原因。修复设备后要针对性的做好设备预防性维护，使设备拥有良好的运行环境及运行状态。医疗设备的安全、可靠、稳定运行对医院临床诊疗过程具有重要意义 1 1 ,通过医疗设备的定期维修和保养，可以延长医疗设备的使用寿命，降低医院运营成本 1 2 。设备工程师可以阅读相关期刊、上网查询等方式对医疗器械工作原理、结构组成及相关维修技能进行学习，加强培训，提高对进口设备维护的认识 1 3,使得维修水平可与器械更新速度相匹配。参考文献1仲荣达，卢德玮，刘立芳.意大利NewTomVGi型锥形束CT的故障分析与处理 J.医疗装备，2 0 1 9,32（2 3）：1 4 1-1 4 2.2杨云丹，张，黄瑾，等.CBCT在口腔正畸学的应用 J.中国医学物理学杂志，2 0 1 7,34（1）：4 8-52.3方浩.分析进口医疗设备维修现状及解决对策 J.科学技术创新,2 0 2 0,2 4（1 5）：1 55-1 56.4赵旭金.进口医疗设备维修技术探讨 J.中国新通信，2 0 1 8，20(17):206.5王国利.探讨医院大型医疗设备维修管理、维护保养与质量控制管理J.中国医疗器械信息，2 0 2 0,2 6（1 0）：1 8 8-1 9 0.6李松梅.浅谈大型医疗设备维修管理与保养控制管理J.中国设备工程，2 0 2 3,39（2）：50-52.7潘吉锋，林向军.医疗设备维修中的安全防护J中国医学装备,2 0 1 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