CT常見故障數據分析與預防性維護

楊升富 張桂平 王麗嬌 林薇薇 歐偉光

0 引言

隨著現代醫(yī)療的不斷發(fā)展，在對患者的診斷和治療過程中醫(yī)療設備的作用不可或缺，甚至具有依賴性，因此醫(yī)院需要重視醫(yī)療設備的維護管理工作以降低設備成本并保證設備使用質量，而對其進行預防性維護才能更好地提高醫(yī)療設備的使用質量和效率[1-2]。在眾多的醫(yī)療設備中，CT設備是醫(yī)療設備的重要組成部分，CT設備在醫(yī)學影像診斷中有重要作用，特別是對顱腦、肺、心臟、血管、神經、肝、膽、胰和后腹膜腔、腎、腎上腺等病變的醫(yī)學影像診斷占主導地位[3-5]。CT設備屬于醫(yī)院的大型醫(yī)用高端精密醫(yī)學影像設備，保障其正常、高效、穩(wěn)定運行，盡可能降低設備故障發(fā)生率是取得較好社會效益和經濟效益的前提。CT的預防性維護是指在故障發(fā)生前收集、監(jiān)測和記錄設備運行數據，并評估CT各部件損壞風險，防止CT故障發(fā)生的一種預見性維護方式[6-7]。預防性維護作為一種主動性維護方法可以幫助工程師及時了解醫(yī)療設備運行情況，能夠讓工程師第一時間發(fā)現設備故障隱患，并及時替換損壞零件。通過預防性維護對設備進行維護保養(yǎng)，對易損零件進行維護更換可以有效降低故障發(fā)生，提高設備的使用效果，整體提升CT的使用質量[8]。預防性維護在醫(yī)院醫(yī)療設備維護管理工作中的應用價值和重視程度越來越高，研究基于CT使用情況和維護管理工作現狀，于2019年開始CT常規(guī)維護的基礎上同時進行預防性維護檢查，以希望能夠提升CT的臨床經濟效益，更好地支持臨床工作。本研究對進行預防性維護后的CT的故障發(fā)生次數、易損件更換次數、球管更換情況和曝光時間進行分析，以探討加強CT設備預防性維護措施在降低CT設備故障、降低易損件以及延長球管壽命的應用效果。

1 CT設備預防性維護措施

1.1 建立CT日常操作規(guī)程

科學全面的CT日常操作規(guī)程是保障CT有效使用的基本前提，為此首先制定CT日常操作規(guī)程，并督促CT操作技師按CT日常操作規(guī)程正確操作，日常操作規(guī)程和作用見表1。

表1 CT日常操作規(guī)程

1.2 建立CT清潔衛(wèi)生制度

CT屬于醫(yī)院大型精密儀器，必須在合適的溫濕度環(huán)境下運行，同時CT控制室、掃描室和設備間都需要一個潔凈的運行環(huán)境，否則可能導致圖像下降或圖像偽影，而且機器每天接觸各類病患，因此每天都需要對機器進行清潔、消毒和滅菌，規(guī)范合理的清潔衛(wèi)生制度可以防范由機器引起患者之間交叉感染的風險。結合機器使用手冊和院感控制要求制定了CT清潔衛(wèi)生制度，見表2。

表2 CT清潔衛(wèi)生制度

1.3 建立CT預防性維護計劃

CT預防性維護計劃事項包括設備清潔、主機硬盤清理、圖像質量的檢查及校準、更換易損件等。這項工作需定期進行，本文根據醫(yī)院CT使用環(huán)境擬定預防性維護周期為2個月，這樣安排既能使機器得到合理的維護，又不影響CT正常使用。預防性維保檢查約需5 h，一般在夜間進行，具體維護事項和方法見表3。

1.4 評價方法及數據分析

本文維護數據選取2014～2020年間醫(yī)院在用的兩臺CT設備維護數據，其中2014～2018年由放射科人員執(zhí)行CT常規(guī)維護，即CT日常由技師執(zhí)行表1的CT日常操作規(guī)程和表2的CT清潔衛(wèi)生制度，2019～2020年在上述基礎上加入表3中的預防性維護檢查事項。維護數據來源包括醫(yī)院工程師、廠家工程師和操作技師填寫的設備運行記錄、保養(yǎng)記錄和維修數據。

表3 CT預防性維護檢查表

首先，對2017～2020年CT的故障現象發(fā)生次數、易損部件發(fā)生次數進行分類統(tǒng)計，以探討CT的故障現象和易損部件發(fā)生規(guī)律；其次，統(tǒng)計2014～2020年的年度故障發(fā)生次數和易損件更換次數，對比分析進行預防性維護后的故障發(fā)生次數，以探討CT預防性維護能否有效減少CT故障發(fā)生；此外，對2017～2020年的CT球管更換情況以及CT球管的總曝光次數進行分析，以探討CT預防性維護能否延長CT球管使用壽命。

2 結果

2.1 CT故障現象分類統(tǒng)計

2017～2020年間兩臺CT設備故障發(fā)生共計236次，CT易損件更換共計80次。

CT故障現象根據CT組成分為以下7類故障：傳感器故障(球管、探測器、準直器、光耦、定位燈等)，12次，占比5.08%；機械故障(掃描床、碳刷、滑環(huán)、頭托、機殼等)31次，占比13.14%；計算機硬件故障(控制臺、鼠標、鍵盤、存儲系統(tǒng)、顯示器、圖像收發(fā)系統(tǒng)等)，58次，占比24.58%；軟件故障(控制軟件、重建軟件)，64次，占比27.12%；電源故障(三相抗干擾交流穩(wěn)壓電源、計算機電源、板卡記憶電池等)，14次，占比27.12%；網絡及電纜故障(網絡線、路由、光纖、光纖接頭、電纜等)，41次，占比17.37%；其他故障，16次，占比6.78%?？梢?，軟件故障、計算機硬件故障、網絡及電纜故障和機械故障發(fā)生的頻次最高。

為探討進行預防性維護能否降低CT故障發(fā)生次數，就2014～2020年間CT維修數據分年度對兩臺CT的故障次數進行分析。2014～2018年故障次數依次為16、23、28、63、66，可見若只進行常規(guī)維護時CT故障次數明顯增加；而2019～2020年進行預防性維護后，故障次數分別減少至54和53次。該結果提示進行CT預防性維護可以有效減少CT故障發(fā)生。

2.2 CT易損件分類統(tǒng)計

2017～2020年期間兩臺CT的易損件更換共計80次，易損件包括硬盤、散熱風扇、板卡、電源等。該結果顯示，CT設備易損件更換頻次最高的是板卡、鼠標和碳刷配件，占比分別為13.75%、12.5%、12.5%；其次為軸承油、球管、高壓電纜和電源配件，占比均為6.25%；相對低的是硬盤、光纖接頭、顯示器和頭托配件，其中除硬盤占比為5%外，其余占比均為3.75%。以上3類部件故障共計62次，占比為77.5%。由此可見，CT設備相對易損件集中在計算機硬件、球管套裝、移動式配件，進行預防性維護時應當側重這些部件的檢查與維護。CT設備更換頻次較低的配件為鍵盤、控制臺按鍵、外殼、探測器、機架光耦、熱交換器、數據線、高壓油箱、床編碼器，在進行預防性維護時需要結合CT配件損壞風險對高發(fā)的易損配件給予高度關注，以有效減少預防性維護工作量，提高維護工作效率和質量。

2014～2018年易損件更換次數依次為8、12、11、17、21，可見易損件更換次數隨著使用年限增加，只進行常規(guī)維護時易損件更換次數增加平穩(wěn)；2019～2020年進行預防性維護期間的年度易損件更換次數分別為22次和20次，并未發(fā)生較大變化，且變化趨于平穩(wěn)，該結果提示CT預防性維護對易損件更換可能存在影響。

2.3 CT球管壽命統(tǒng)計分析

CT球管是CT貴重配件，增加球管壽命對降低CT運行成本有重大意義，CT球管壽命與球管工作電壓、球管預熱、球管散熱和工作環(huán)境密切相關[9-11].。本研究針對CT球管進行預防性維護包含對CT室環(huán)境、CT球管工作電壓控制和球管預熱等內容，通過對常規(guī)維護和預防性維護期間兩臺CT球管的更換情況以及曝光次數進行統(tǒng)計分析，從而探討預防性維護能否延長CT球管壽命。

在2017～2018年的常規(guī)維護期間，兩臺CT共計更換5次球管；而在2019～2020年進行預防性維護時兩臺CT共計更換3次球管。2017～2018年更換的5支球管的單支球管平均曝光次數為472 999次，而2019～2020年進行預防性維護后單支球管平均曝光次數為1 116 228次。因此，CT設備進行預防性維護可以增加CT球管曝光次數。CT球管屬于CT貴重部件，延長球管壽命就可相應降低CT運行成本，提高CT的開機率和臨床經濟效益。

3 CT預防性維護策略建議

根據本研究的故障和易損部件信息分類統(tǒng)計可以看出，CT高發(fā)故障為軟件故障、計算機硬件故障、網絡及電纜故障和機械故障，CT設備易損件更換最多的是板卡、鼠標、碳刷、軸承油、球管、高壓電纜和電源。對比預防性維護前后年度故障次數，可見預防性維護可以有效減少故障發(fā)生頻次，這與國內關于預防性維護能夠降低故障發(fā)生的相關研究是一致的。但是有學者提出不同的觀點，被動式、應對性的預防性維護修復可能不能提升設備的可靠性和穩(wěn)定性，也不能減少設備故障發(fā)生概率或者解決潛在的隱患問題[12-14]。在本次研究中，進行預防性維護之后，易損部件年度更換次數變化趨勢平穩(wěn)，這可能是由于本次研究進行的預防性維護對于易損部件的針對性維護程度不高，因此沒有達到真正的預防性維護作用。這也提示進行預防性維護時需要針對易損部件進行側重性、針對性的維護，才能更好地節(jié)省工作人員進行設備維護的時間、人力成本，有效預防設備故障，提升設備運行質量。最后，通過對CT球管更換情況和曝光次數進行統(tǒng)計分析，發(fā)現預防性維護可以有效減少CT球管更換次數，并且能夠顯著增加CT單套球管曝光次數，結合兩臺CT機的日常工作情況分析，延長CT球管的壽命還需要考慮球管預熱和球管散熱情況。

綜合本次研究結果和實踐過程，提出以下幾點CT預防性維護策略：CT電源定期進行電氣測量保證電壓和電流穩(wěn)定；掃描室機架單元各部件確保穩(wěn)固，發(fā)現各種固定件松脫及時加固；掃描床的運動(升降或進出)運行平穩(wěn)且無噪聲；保持X線部件參數在正常范圍，X線高壓、高壓逆變、整流器、高壓控制電路、球管各部件電壓值定期檢查校準；檢測記錄探測器和通道板溫度值，發(fā)現溫度異常及時停機檢修；周期性對重建柜、主控制臺、副控制臺等計算機點檢檢查；推送患者進入掃描室時注意避免轉運床沖撞到CT設備及掃描床；高壓注射器造影劑灑落到機架和掃描床需要及時清理干凈；每次開機進行一次完整的球管預熱，建議球管熱容量保持在30%以上，球管熱容量不足時應手動預熱到30%；為了保障控制臺正常啟動，需對機器進行定期關機處理(每2～3天執(zhí)行1次)，且及時刪除硬盤圖像，保證圖像盤剩余存儲空間在30%以上；由專業(yè)人員負責管理工作，需要建立設備維護管理檔案，每次故障現象和發(fā)生時間應由操作技師及時記錄在冊。

4 結論

CT高發(fā)故障為軟件故障、計算機硬件故障、網絡及電纜故障和機械故障，CT設備易損件更換最多是板卡、鼠標、碳刷、軸承油、球管、高壓電纜和電源，所以在CT設備的日常使用和預防性維護過程中，要特別注意這幾方面的故障和易損件的檢查維護。同時，CT設備的球管屬于CT最貴重的配件，在使用和維護中需要重點關注，每次開機都要進行一次完整的球管預熱，球管散熱風扇灰塵及時清理，這樣可以延長球管使用壽命，降低CT維護成本。此外，CT設備預防性維護體系應該由CT使用者和維護者全員參與，CT技師、護師和工程師通過日常使用維護確保CT使用正常，根據CT設備高發(fā)故障和易損件進行針對性的預防性維護可以有效提高CT使用率，降低CT運營成本。