李自強

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SOMATOM Emotion CT球管結構與常見故障

李自強①

［關鍵詞］SOMATOM CT系列球管；CT球管故障判斷

李自強，男，（1965- ），本科學歷，工程師。廣水市第二人民醫(yī)院工程部，從事醫(yī)療設備維修工作。

SIEMNS SOMATOM CT機型所用球管主要有Dura系列和station系列，其結構和原理基本相同，結合西門子系列螺旋CT球管的結構特點及故障代碼，提出日常維護和保養(yǎng)方法。

1 球管的結構及工作原理

SIEMENS Emotion 6CT其結構如圖1、圖2所示，該款CT應用Snygo軟件，掃描一周能夠獲得6層圖像［1-2］。

圖1 SIEMENS Emotion 6 CT球管結構示圖

圖2 DURA 422-MV X射線球管裸管示圖

SOMATOM Emotion CT球管裝置提供了用于檢測溫度、油壓等特定操作參數(shù)的傳感器，這些參數(shù)可為避免球管的過載或損壞而設定，如果超出了溫度或油壓的允許值，則CT系統(tǒng)內的射線釋放就會被禁用。裝置內有一塊板D520，其D520板電路如圖3所示。

D520板上有一塊E2prom，用于記錄各種臨時數(shù)據(jù)及曝光秒次的芯，型號為24 WC04，其引腳及功能見表1。

參考“簡易串行E2prom讀寫器制作”，從網上下載了一套程序，并自制讀寫連接接口，將其連接到D520板上的X5接口進行數(shù)據(jù)讀取，其與計算機并口傳輸25針陽座只有SCL和SDA以及正負5 V四根線相連［3］。自制的連接組件及D520板非常簡單，如圖4所示。

圖3 D520板電路圖

表1 24WC04芯片引腳及功能

圖4 自制的連接組件及D520板示圖

該套系統(tǒng)應用DURA 422-MV X線球管。采用第三代變速旋轉陽極液態(tài)金屬螺旋溝紋軸承系統(tǒng)，其結構如圖1、圖2所示，軸承為雙層軸套，在軸套內部有一層中空的油循環(huán)管道，與滾珠軸套球管相比，噪聲顯著降低，可完全擺脫磨損的困擾，極大延長機器旋轉部件的壽命，提高冷卻效率，縮短機器冷卻等待時間（如圖5所示）。

圖5 DURA 422-MV X射線球管示圖

2 球管常見故障案例

2.1 高壓打火故障

（1）故障現(xiàn)象。高壓打火故障占30%，Eventlog界面會報打火代碼；如XRS-1047、XRS-1406、XRS-1402。主要出現(xiàn)在球管管芯、絕緣油、高壓接頭、高壓電纜及高壓變壓器等。

（2）故障分析。管套內高壓打火是由于管套密封件老化，管內進有氣體，黏稠度變大，絕緣油或托架絕緣材料的絕緣性能下降造成，輕微的管套內高壓打火機器可以工作［4-5］。

（3）故障排除。此故障發(fā)生后進行換油、抽真空等保養(yǎng)維護，可排除故障，延長球管壽命。2.2 旋轉陽極系統(tǒng)故障

旋轉陽極系統(tǒng)故障占30%，燈絲電子轟擊陽極靶面，造成靶面局部過熱反應，產生電子逃逸造成管內真空度下降，繼續(xù)曝光引發(fā)惡性循環(huán)（如圖6所示）。

圖6 旋轉陽極系統(tǒng)示圖

由于靶面受傷后的碎屑進一步引起轉動阻力增大，轉速下降，線圈驅動阻抗增大，線包過熱，加之長期使用的機器軸承磨損松曠后間隙過大，通電后磁場分布不均衡而卡死，判斷此種故障可以耳聽球管加速運行的聲音和剎車聲音，此外可測量三相線之間的電阻、工作電壓并結合Eventlog故障代碼來確定其故障。

（1）故障現(xiàn)象。機器報錯：1010-CT-PHS control error XRS。

（2）故障分析。報錯現(xiàn)象顯示，計算機啟動正常，但機架指示燈不亮，結合故障代碼考慮球管系統(tǒng)或D400以及高壓發(fā)生器故障。打開機架外殼，啟動重新設置（RESET）發(fā)現(xiàn)，D533板上的ENABLE V1始終未亮，并且聽不到旋轉陽極轉動聲，接著測量D520塊插件X1X2X3相互之間的阻值，均為正常范圍之間（約為9.6 Ω），因此判定旋轉陽極被碎塊卡死［6］。

（3）故障排除。為了有助于判斷故障，單獨用變頻器給旋轉陽極加上適當?shù)娜鄾_擊電壓，使球管旋轉陽極能夠在稍高于工作電壓的情況下啟動運轉，然后恢復上電，機器可以曝光，故障排除。

2.3 燈絲故障

燈絲故障占20%，主要為老化造成劑量偏差，或者熔斷。燈絲老化會造成圖像質量變差。在西門子Emotion 6CT上，如果球管燈絲斷了開機則會報錯，提示燈絲開路。由于只斷一根燈絲時，將其連接后還可使用（如圖7所示）。

圖7 球管燈絲示圖

（1）故障現(xiàn)象。事件日志（Eventlog）顯示：CTXRS-1027。

（2）故障分析。結合故障代碼考慮球管故障，經測量球管陰極F1和F0之間阻值為無窮大，F(xiàn)0和F2之間阻值正常，表明小燈絲開路［7］。

（3）故障排除。應用“搭橋技術”將報廢的球管進行修復。使用直徑為2 mm的銅線將F1跨接于大焦點F2上，此銅線相當于一座橋，使球管“死而復生”，修理后能夠使用一段時間，可為預訂新球管贏得空間。

2.4 球管冷卻系統(tǒng)故障

（1）故障現(xiàn)象。球管冷卻系統(tǒng)故障占20%，即冷卻裝置出現(xiàn)故障（如圖8所示）。

圖8 球管冷卻系統(tǒng)示圖

（2）故障分析。球管冷卻系統(tǒng)由散熱風扇、油循環(huán)電機及油冷卻構成。正常情況下管路油溫≤40 ℃；管套外殼溫度≤70 ℃，表明球管散熱性能良好。

（3）故障排除。工作時加強室內空調及散熱風扇及循環(huán)電機的保養(yǎng)工作，以利于保護球管冷卻系統(tǒng)，以達到延長壽命的目的，必要時更換之。

3 小結

預防CT球管故障應注意觀察球管冷卻系統(tǒng)的工作效率，最重要的工作就是定期清潔過濾網上的灰塵，使風的流速始終保持最佳狀態(tài)，提高冷卻效率。嚴格執(zhí)行CT的工作常規(guī)操作，定期檢查管球供電參數(shù)及冷卻系統(tǒng)工作狀態(tài)，從而提高CT球管的使用壽命［8］。

參考文獻

［1］李自強.西門子CT故障維修五例［J］.醫(yī)療設備信息，2007，22（1）：107.

［2］韓豐談.朱險峰.醫(yī)學影像設備學［M］.北京：人民衛(wèi)生出版社，2010：250-280.

［3］hat.簡易串行E2prom讀寫器制作［N］.電子報，2001-04-29（12）.

［4］王明昭.CT球管的損壞故障診斷及原因分析［J］.中國醫(yī)療設備，2009，24（1）：96-97.

［5］余曉松.CT球管的損壞原因及故障分析［J］.中國醫(yī)療設備，2010，25（10）：115.

［6］李效銀.錢學江.CT球管熱負荷關系數(shù)據(jù)庫的研究［J］.醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2014，35（4）：21-24.

［7］石堅.SIEMENS Emotion Duo CT高壓打火故障維修三例［J］.醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2014，35（5）：157.

［8］云慶輝，李向東，王政，等.CT球管的故障診斷及合理使用［J］.中國醫(yī)學裝備，2012，9（7）：74-75.

①廣水市第二人民醫(yī)院工程部 湖北 廣水 432721

［文章編號］1672-8270（2016）05-0156-03 ［中圖分類號］ R197.39

［文獻標識碼］B

DOI:10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.05.048

作者簡介

收稿日期：2015-09-24