孫曉杰,綦俊輝,朱海鵬
青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 醫(yī)學(xué)工程科,山東 青島 266003
數(shù)字減影血管造影機(jī)手柄故障的維修及改造
孫曉杰,綦俊輝,朱海鵬
青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 醫(yī)學(xué)工程科,山東 青島 266003
GE公司生產(chǎn)的ADVANTX LCA機(jī)器,適用于對(duì)病人進(jìn)行全身多個(gè)部位的血管造影檢查,以及介入治療,功能齊全,是一款成熟的數(shù)字減影血管造影機(jī)。本文結(jié)合該機(jī)在本院使用過(guò)程中遇到的手柄故障,介紹手柄的維修及改造經(jīng)驗(yàn)。
DSA;故障檢修;升級(jí)改造
數(shù)字減影血管造影(Digital Subtraction Angiography,DSA)包括2部分:數(shù)字化X線成像(digital radiography,DR)和減影血管造影法[1]。
數(shù)字化X線成像原理:透過(guò)人體的X線在影像增強(qiáng)器(IITV)影屏上成像,用高分辨率的攝像管對(duì)IITV上的圖像進(jìn)行序列掃描,再把所得到的連續(xù)視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為間斷的各自獨(dú)立的信息,就是把IITV上的圖像分成一定數(shù)量的小方塊,即像素。再經(jīng)過(guò)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器將信息轉(zhuǎn)成數(shù)字,并按序列拍成字矩陣。這樣圖像就被像素化和數(shù)字化了。
數(shù)字矩陣可為256×256、512×512,或1024×1024。像素越高,圖像則越清晰。若將數(shù)字矩陣的數(shù)字經(jīng)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬圖像,并在影屏上顯示,這個(gè)圖像就是經(jīng)過(guò)數(shù)字化處理的圖像。
減影血管造影法有以下幾種,時(shí)間減影(temporal subtraction method)、能量減影和混合減影[2]等。目前較為常用的減影法為時(shí)間減影法,其原理是,利用高壓注射器,經(jīng)導(dǎo)管快速注入有機(jī)碘水造影劑。造影劑達(dá)到欲查血管之前,血管內(nèi)造影劑濃度達(dá)到高峰和造影劑被廓清這段時(shí)間內(nèi),使檢查部位連續(xù)成像,最終得到圖像若干幀。在這系列圖像中,取血管內(nèi)不含造影劑的圖像和含造影劑最多的圖像各1幀,用這2幀圖像的數(shù)字矩陣經(jīng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字減影處理,使2個(gè)數(shù)字矩陣中代表骨骼及軟組織的數(shù)字被抵消,代表血管的數(shù)字不被抵消。這樣,這個(gè)經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)減影處理的數(shù)字矩陣經(jīng)過(guò)數(shù)字 / 模擬轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為圖像,是沒(méi)有骨骼和軟組織的影像。這2幀圖像稱為減影對(duì),因在不同時(shí)間所得,故稱為時(shí)間減影法。
我院分別于2001,2003年引進(jìn)了2臺(tái)美國(guó)GE公司生產(chǎn)的DSA(LC+/LCA)機(jī)器。該機(jī)器具有圖像空間分辨率高、視野大小適中、清晰度高、功能齊全等優(yōu)點(diǎn)[3],對(duì)我院介入手術(shù)及治療的開展起到了很重要的作用。
在本院DSA使用將近8年的時(shí)間里,我們積累了一定的使用和維修經(jīng)驗(yàn),其中關(guān)于Advantx LC+/LCA Smarthandle手柄的維修及改造就是一個(gè)很典型的例子。
因使用頻繁,我院Smarthandle的手柄平均使用壽命大約1年,故障率較高,更換手柄價(jià)格不菲,而且在聯(lián)系購(gòu)買的過(guò)程中會(huì)耽誤手術(shù)的正常進(jìn)行,所以我們?cè)噲D尋找比較簡(jiǎn)便易行的辦法來(lái)對(duì)手柄進(jìn)行維修。我們發(fā)現(xiàn)Smarthandle手柄多是開關(guān)部分損壞,此處結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,因此我們決定對(duì)其進(jìn)行改造。
Smarthandle手柄的作用:主要控制床面、影像增強(qiáng)器的升降以及C臂、L臂、Pivot臂的運(yùn)動(dòng)。
控制過(guò)程:在控制某向動(dòng)作時(shí),首先按下使能信號(hào)開關(guān),激活此項(xiàng)功能,然后向相應(yīng)方向推送控制桿給出運(yùn)動(dòng)方向,該方向信號(hào)是由霍爾元件接收并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電信號(hào),進(jìn)而來(lái)控制機(jī)架、床面或影像增強(qiáng)器的運(yùn)動(dòng)。
Smarthandle手柄的結(jié)構(gòu):包括底座,使能信號(hào)開關(guān)、方向控制鍵/桿、控 制電路板、開關(guān)套、以及其他細(xì)微結(jié)構(gòu)等。
由于使用Smarthandle手柄控制的床面升降、影像增強(qiáng)器升降功能使用頻繁,故其使能信號(hào)開關(guān)處故障率較高,于是我們考慮制作一個(gè)手柄開關(guān)的替代品,把它安裝到方向控制桿頂端的位置上,使其替代原手柄的正常功能。
首先,我們?nèi)E公司產(chǎn)正常狀態(tài)的床面升降功能使能信號(hào)開關(guān)1個(gè),按下此開關(guān)使其閉合,測(cè)量節(jié)點(diǎn)間阻值,大約為3.5~4.0Ω。
手柄底座頂端的形狀,見圖1。其中,淺色部分長(zhǎng):17mm;寬:12mm,中心圓孔為穿線孔。此底座可用于安裝改造電路板。
圖1手柄底座頂端形狀圖
將單面敷銅板進(jìn)行切割成,形狀見圖2。再用腐蝕材料把我們所需要的電路在敷銅板上腐蝕出來(lái),見圖3。然后,在節(jié)點(diǎn)1、2、3、4上分別焊接微動(dòng)開關(guān)的4個(gè)腳,焊接后電路板側(cè)視圖,見圖4。其中,深色部分為敷銅板,淺色部分為微動(dòng)開關(guān)。按壓微動(dòng)開關(guān),5,6兩節(jié)點(diǎn)導(dǎo)通,實(shí)測(cè)5,6兩節(jié)點(diǎn)間阻值約為0.1~0.5Ω。與原開關(guān)相比阻值偏低,考慮到該信號(hào)為開關(guān)信號(hào),可以正常使用。將改造好的電路板安裝到底座上,并將連線分別接到5,6節(jié)點(diǎn)上,安裝好后的開關(guān)按鈕高出底座約2mm,底座側(cè)視圖,見圖5。無(wú)菌敷料鋪設(shè)及其他手術(shù)過(guò)程并不會(huì)導(dǎo)致該開關(guān)意外閉合。最后套上開關(guān)套,將手柄安裝到DSA機(jī)上,經(jīng)試驗(yàn),可正常使用。
改造后的手柄使用壽命約為3~10個(gè)月,比原裝開關(guān)短一些,但是大大削減了費(fèi)用,改造成本不超過(guò)1元錢,而且過(guò)程簡(jiǎn)便,可在較短時(shí)間內(nèi)完成改造,不僅節(jié)約了醫(yī)院成本,而且縮短了維修時(shí)間,提高了DAS機(jī)器的經(jīng)濟(jì)效益和運(yùn)轉(zhuǎn)效率。
圖2 單面敷銅板切割示意圖
3 電路在敷銅板上腐蝕圖
圖4 焊接后電路板側(cè)視圖
圖5底座側(cè)
在設(shè)備的日常使用和維修過(guò)程中,要多注意觀察,并總結(jié)經(jīng)驗(yàn),面對(duì)問(wèn)題,要活躍思維,大膽創(chuàng)新,勇敢嘗試。在不斷的探索當(dāng)中,我們就能找到解決問(wèn)題的簡(jiǎn)便、可靠、低成本、高效率的方法。
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Troubleshooting and Upgrading For Smarthandle of DSA Device
SUN Xiao-jie, QI Jun-hui, ZHU Hai-peng
Medical Engineering Department, The Aff liated Hospital of Qingdao University Medical College, Qingdao, Shandong 266003, China
TH785
B
10.3969/j.issn.1674-1633.2012.06.050
1674-1633(2012)06-0135-02
2011-07-18
作者郵箱:bernice_renata@yahoo.cn