X線電子計(jì)算機(jī)斷層掃描裝置CT的原理及其常見故障

摘 要：根據(jù)X線電子計(jì)算機(jī)斷層掃描裝置（CT）的基本工作原理，介紹該設(shè)備整機(jī)結(jié)構(gòu)及主要部件功能，分析其在臨床使用中常見的故障，并給出最優(yōu)的維修策略，從而降低設(shè)備的維修成本。

關(guān)鍵詞：X線電子計(jì)算機(jī)斷層掃描裝置（CT）;原理;故障診斷;檢修

一、 X線電子計(jì)算機(jī)斷層掃描裝置

（CT）是利用精確準(zhǔn)直的X線束、γ射線、超聲波等，與靈敏度極高的探測(cè)器一同圍繞人體的某一部位做一個(gè)接一個(gè)的斷面掃描，具有掃描時(shí)間快，圖像清晰等特點(diǎn)，可用于多種疾病的檢查的醫(yī)療器械。檢查時(shí)X線電子計(jì)算機(jī)斷層掃描裝置（CT）是通過(guò)X射線束對(duì)人體某部一定厚度的層面進(jìn)行掃描，由探測(cè)器接收透過(guò)該層面的X射線并輸入計(jì)算機(jī)處理，根據(jù)人體不同組織對(duì)X線的吸收與透過(guò)率的不同分析數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，就可攝下人體被檢查部位的斷面或立體的圖像，發(fā)現(xiàn)體內(nèi)任何部位的細(xì)小病變。由于X線電子計(jì)算機(jī)斷層掃描裝置（CT）診斷它的特殊診斷價(jià)值尤其是是在腫瘤診斷上價(jià)值，已成為各醫(yī)院放射科必備的診斷設(shè)備。

二、 基本原理

CT是用X射線束對(duì)人體某部一定厚度的層面進(jìn)行掃描，由探測(cè)器接收透過(guò)該層面的X射線，轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽夂?，由光電轉(zhuǎn)換變?yōu)殡娦盘?hào)，再經(jīng)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器（analog/digital converter）轉(zhuǎn)為數(shù)字，輸入計(jì)算機(jī)處理。盤中。經(jīng)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器（digital/analog converter）把數(shù)字矩陣中的每個(gè)數(shù)字轉(zhuǎn)為由黑到白不等灰度的小方塊，即像素（pixel），并按矩陣排列，即構(gòu)成CT圖像。所以，CT圖像是重建圖像。每個(gè)體素的X射線吸收系數(shù)可以通過(guò)不同的數(shù)學(xué)方法算出。它根據(jù)人體不同組織對(duì)X線的吸收與透過(guò)率的不同，利用靈敏度極高的儀器對(duì)人體進(jìn)行測(cè)量，然后將測(cè)量所獲取的數(shù)據(jù)輸入電子計(jì)算機(jī)，電子計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，就可攝下人體被檢查部位的斷面或立體的圖像，發(fā)現(xiàn)體內(nèi)任何部位的細(xì)小病變。

三、 設(shè)備結(jié)構(gòu)

X線電子計(jì)算機(jī)斷層掃描裝置（CT）是由掃描系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)及圖像重建系統(tǒng)三部分組成。其中掃描系統(tǒng)包括掃描機(jī)架、掃描床、X線管芯（球管）、套管組件、高壓發(fā)生器、準(zhǔn)直器、X線過(guò)濾器。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括探測(cè)器、數(shù)據(jù)通道、數(shù)據(jù)通道選擇開關(guān)、數(shù)據(jù)緩沖器以及軟件和硬件系統(tǒng)。實(shí)際操作中球管和探測(cè)器的較為復(fù)雜需要返廠維修或更換。

四、 常見故障及處理

（一）故障現(xiàn)象一

設(shè)備曝光后工作站顯示圖像有偽影

1. 故障分析

（1）探測(cè)器損壞：探測(cè)器的某一個(gè)或某些損壞或探測(cè)效率降低引起。

（2）X射線管（球管）輻射輸出降低：射線量不足導(dǎo)致劑量降低。

（3）X射線管（球管）位置或準(zhǔn)直器的調(diào)整不佳：造成劑量的不足。

2. 故障的排查與維修

（1）X線管（球管）輻射能力的降低是產(chǎn)生環(huán)狀偽影的重要原因之一。此時(shí)X線管（球管）的射線輸出不穩(wěn)定，時(shí)高時(shí)低。因此應(yīng)當(dāng)判斷環(huán)狀偽影是由X線管引起。

（2）判斷是否積分電路損壞：積分電路的損壞可能是單一的也可能是成組的。積分電容最容易損壞的是電路板上的濾波電容（擊穿）。

（3）檢查是否調(diào)整的原因：X線管（球管）的準(zhǔn)直器的位置調(diào)整不佳導(dǎo)致X線管（球管）發(fā)出的X射線相當(dāng)一部分被準(zhǔn)直器阻攔而不能穿透人體到達(dá)探測(cè)器。這種情況下表現(xiàn)的是輻射量明顯不足。在探測(cè)器沒(méi)有明顯的損壞的情況下有可能X線管（球管）和準(zhǔn)直器的位置調(diào)整不佳導(dǎo)致偽影的產(chǎn)生。需要重新進(jìn)行調(diào)整定位。但是調(diào)整后需要做大量的校正。

（二）故障現(xiàn)象二

掃描床不能升降，操作臺(tái)顯示器沒(méi)有任何故障代碼。

1. 故障分析

（1）限位開關(guān)：限位開關(guān)損壞導(dǎo)致掃描床無(wú)法升降：（2）步進(jìn)電機(jī)：步進(jìn)電機(jī)損壞或電機(jī)齒輪卡死。

2. 故障的排查與維修

（1）該機(jī)為了安全起見在掃描床安裝了限位開關(guān)，按下限位開關(guān)后導(dǎo)通松開后斷開，發(fā)現(xiàn)掃描床有明顯的下降后又不能升降，將掃描床手動(dòng)搖至底端后按機(jī)架升床按鈕故障消失。（2）由資料可知掃描床的水平移動(dòng)是由步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)皮帶而實(shí)現(xiàn)的，步進(jìn)電機(jī)的供電來(lái)自由機(jī)架。拆開掃描床上的蓋板，仔細(xì)觀察后發(fā)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)齒輪被來(lái)自病人身上掉落的發(fā)卡卡住，將發(fā)卡清理干凈故障排除。

五、 結(jié)語(yǔ)

X線電子計(jì)算機(jī)斷層掃描裝置（CT）在實(shí)際使用中很難達(dá)在理想環(huán)境下工作，因此需要醫(yī)學(xué)工程師定期為其保養(yǎng)，主要是清理灰塵，從而提高設(shè)備的使用壽命。在維修設(shè)備時(shí)，應(yīng)從原理著手，從結(jié)構(gòu)分析，熟悉模塊結(jié)構(gòu)，分清模塊功能，逐級(jí)排除問(wèn)題，從而提高自身的維修能力。

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作者簡(jiǎn)介：

達(dá)志鵬，新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院醫(yī)療器械中心。