帥海濤，田君鵬

（1.聯勤保障部隊第900 醫(yī)院采購管理科，福州 350002；2.聯勤保障部隊第909 醫(yī)院醫(yī)學工程科，福建漳州 363000）

0 引言

磁共振成像儀是現代醫(yī)學檢查的重要設備之一，可對全身各個系統(tǒng)進行掃描，具有多參數成像以及軟組織分辨力高的特點。磁共振成像儀為高端醫(yī)療設備，引進費用相當昂貴，因此一臺磁共振成像儀往往需要“服役”十幾年，有的甚至達到20 a，給設備維護帶來了挑戰(zhàn)，需要工程師針對其使用特點進行維護保養(yǎng)以及升級改造。本文介紹我院1 臺使用14 a 的磁共振成像儀的計算機軟硬件系統(tǒng)升級方案，以為同行提供參考。

1 設備狀況

我院于2006 年底引進一臺西門子Symphony P 1.5T 磁共振成像儀，該設備的計算機硬件采用富士通生產的R630 型主控計算機和圖像重建計算機，軟件采用Syngo VA25A 軟件版本。多年以來，該設備雖經歷過大大小小數次維修及更換相關備件，但從未更換過計算機系統(tǒng)硬件和升級操作系統(tǒng)軟件。目前，西門子公司已停止生產該機型，且對該型號的計算機硬件系統(tǒng)也已停止服務。近段時期該設備的軟件系統(tǒng)在運行中出現卡頓、運行不暢，偶見開機時計算機系統(tǒng)無法啟動等故障，主要為計算機系統(tǒng)硬件老化所致，一旦計算機系統(tǒng)軟硬件發(fā)生故障，則會導致整體停機且缺乏維修備件，因此存在巨大風險隱患[1]。為了解決該設備運行安全隱患，故而考慮對計算機系統(tǒng)軟硬件進行整體升級。

2 原有計算機系統(tǒng)功能分析

Symphony 系列磁共振成像儀是西門子于1997年推出的早期1.5T 超導磁共振成像設備，該系列設備采用了當時先進的集成全景陣列（integrated panoramic array，IPA）線圈技術，可以同時接收多個線圈的信號，大大方便了操作人員，更是在圖像質量上取得了質的突破[2]。該系列設備采用的軟件系統(tǒng)版本為Syngo，盡管隨著所采用計算機硬件的升級，軟件系統(tǒng)經歷過多個版本的優(yōu)化，但一直使用的都是Syngo的升級版本。

西門子Symphony P 1.5T 磁共振成像儀的計算機系統(tǒng)可分為主控計算機和圖像重建計算機兩大部分，主控計算機負責控制各個子系統(tǒng)的運行以及各子系統(tǒng)之間的相互通信；圖像重建計算機主要是對采集到的患者的原始數據進行計算、整理，形成可視化的DICOM 影像[2]。整個計算機系統(tǒng)又可以分為軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)，此次系統(tǒng)升級不僅對硬件系統(tǒng)進行升級，同時也對軟件系統(tǒng)進行版本優(yōu)化。

2.1 主控計算機硬件構成及功能

主控計算機的硬件構成除常規(guī)計算機系統(tǒng)的硬件以外，還裝有由4 塊硬盤及磁盤陣列卡組成的磁盤陣列以及1 塊串行通信卡，串行通信卡用于連接系統(tǒng)其他串行設備，如串口分配器、主控開關、急停開關等。除主板自帶網卡外，還額外增配了1 塊網卡，分別用于主控計算機與磁共振成像儀其他硬件的內部通信，以及實現與醫(yī)院網絡連接的外部通信[3]。

2.2 圖像重建計算機硬件構成及功能

圖像重建計算機的硬件構成除常規(guī)計算機系統(tǒng)的硬件外，還裝有1 塊磁盤陣列和1 塊數據采集卡。磁盤陣列卡的功能是將幾塊硬盤組成磁盤陣列，當其中1 塊硬盤損壞時，數據不會丟失，可以有效保護數據的安全。數據采集卡的功能是接收電子控制柜處理過的磁共振掃描反饋信號，并進行數據重建[4]。

2.3 磁共振成像儀信號傳輸流程

操作人員按下主控開關，經由串口分配器控制計算機系統(tǒng)及其他硬件系統(tǒng)啟動。進行掃描時，操作人員通過主控計算機選擇、發(fā)送掃描序列方案，經網絡設備傳輸至MPCU（機架中央處理器），MPCU 將指令分解后控制掃描部分的射頻、梯度，完成掃描，并接收信號傳輸至電子控制柜，然后進行數據處理并傳輸至圖像重建計算機，最后完成數據重建、傳輸并顯示在主控計算機上[5-6]。緊急情況下可以通過急停開關關停整個設備。磁共振成像儀控制信號傳輸流程如圖1 所示。

圖1 磁共振成像儀控制信號傳輸流程示意圖

3 解決方案

計算機系統(tǒng)整體升級主要是進行硬件升級，將原有使用十幾年的主控計算機和圖像重建計算機更換為新型號計算機，并同步升級軟件系統(tǒng)。由于R630、M450 型計算機已經停止生產，并且廠家也不提供服務，選擇目前廠家使用的另一系列主機HP Z400 型計算機，軟件版本選擇VA30（VA30 版本也是用在Symphony 系列磁共振成像儀的操作控制系統(tǒng)[7]）。

3.1 更新計算機系統(tǒng)的硬件組成

準備2 臺惠普Z400 型計算機，其硬件配置如下：CPU 為IntelXeonW3505；內存為8GiB；顯卡為GeFore 9800 GT；硬盤為3 塊SATA 接口的500 GiB 硬盤；磁盤陣列卡1 塊，由磁盤陣列卡和3 塊硬盤組成磁盤陣列。主控計算機需要額外加裝1 塊獨立網卡和1 塊串行通信卡（如圖2 所示），圖像重建計算機需加裝1 塊數據采集卡（如圖3 所示）。如果串行通信卡和數據采集卡難以購買，可將原有計算機系統(tǒng)內的串行通信卡和數據采集卡移植至新的計算機系統(tǒng)內。

圖2 串行通信卡

圖3 數據采集卡

3.2 更新計算機系統(tǒng)的軟件組成

準備VA30 安裝光盤1 套，以及在HP 官方網站下載Z400 型計算機的驅動系統(tǒng)1 套。

3.3 軟件系統(tǒng)安裝及設備驅動

在該設備正常開機的狀態(tài)下將Syngo 系統(tǒng)的用戶配置文件進行備份，包括系統(tǒng)參數及序列參數配置，備份完成后正常關機。拆除計算機系統(tǒng)與設備之間的連線后移除主控計算機及圖像重建計算機。

將準備就緒的2 臺計算機分別連線安裝到主控計算機位置和圖像重建計算機位置，接通電源后啟動計算機，分別安裝主控計算機及圖像重建計算機的軟件系統(tǒng)，具體步驟如下：

（1）安裝主控計算機軟件系統(tǒng)。開機后設置計算機基本輸入輸出系統(tǒng)（basic input output system，BIOS），并將啟動方式更改為光驅啟動，然后將VA30 主控計算機軟件放入主控計算機光驅安裝系統(tǒng)。系統(tǒng)安裝基本為自動運行，安裝過程中按照安裝程序提示完成相應選項選擇即可。若干次自動重啟后，系統(tǒng)程序會停在登錄界面，用管理員賬號登錄后進入系統(tǒng)。將準備好的Z400 型計算機驅動程序拷貝到硬盤驅動臨時目錄，手動安裝顯卡驅動并重啟生效。待系統(tǒng)再次啟動后，在設備管理器界面下安裝相應硬件的驅動升級程序，務必確保所有硬件均已正確識別且順利驅動。系統(tǒng)重啟并進入到管理員界面，將之前備份的系統(tǒng)配置文件及序列參數配置還原到新安裝的主控計算機。還原完畢后重啟生效，啟動Syngo 系統(tǒng)。

（2）安裝圖像重建計算機軟件系統(tǒng)。開機后更改BIOS 并將啟動方式設置為光驅啟動，然后插入圖像重建計算機軟件安裝光盤自動安裝軟件系統(tǒng)。安裝完成后檢查系統(tǒng)是否生成了若干個Rawexchange 和MattauchBuffer 文件，以從側面判斷系統(tǒng)安裝是否成功。之后與主控計算機一樣，安裝所有的硬件驅動程序，保證所有硬件順利驅動[8]。

（3）2 臺計算機軟件系統(tǒng)全部安裝完畢后關機重啟，觀察計算機系統(tǒng)能否正常啟動。進入Syngo 系統(tǒng)后進行測試掃描，運行水膜檢查程序，確認系統(tǒng)是否工作正常。系統(tǒng)運行正常后需重新運行一遍系統(tǒng)調試程序Tune up 和QA 的全部調試內容。調試全部完成后備份系統(tǒng)數據，并用GHOST 完成硬盤備份。

4 小結

通過對計算機系統(tǒng)軟硬件的升級，不僅可以解決因計算機設備老舊，難以找到相應備件的安全隱患，還可以大幅提高磁共振設備的整體性能，使得設備可以繼續(xù)“服役”在醫(yī)療崗位上[9]。對于磁共振設備的升級和維護，工程技術人員除了需要掌握該設備的相關知識，還需要在日常維修中總結、積累維修經驗，并主動研究系統(tǒng)升級的解決方案。本次自主完成計算機軟硬件系統(tǒng)升級不僅為醫(yī)院節(jié)省了100 余萬元的升級費用，還為其他型號磁共振設備計算機系統(tǒng)軟硬件的升級提供了參考。