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西门子1.5T超导磁共振设备维修策略

[日期:2018-01-03]   来源:河北省临床医学工程学会  阅读: 3[收藏本站]
西门子1.5T超导磁共振设备维修策略
王振军
河北北方学院附属第一医院,河北张家口 075061
一台磁共振设备主要包括:三个磁场(主磁体、射频磁场、梯度磁场);共振(拉莫尔频率);保障系统(冷却、屏蔽);计算机系统(控制、重建、软件),上述各系统协调工作,其实构成了一个网络。通过多年维修磁共振设备得到一些启发,和同行分享。
1、磁场系统
1.1主磁体系统
主磁体主要包括:1.5T超导磁体、可移动励磁电源、匀场(被动匀场是可移动粘贴的同质化磁片;主动匀场,三个匀场模块)、磁体冷却系统、磁体监控系统、报警和报警信息显示系统、失超按钮和失超管。
故障现象及原因
(1)High Helium Boil-off
原因:液氦水平低或检测电路问题。处理:检查设置。
(2)Helium vessel pressure is: Zero pressure orPointer of the pressure gauge is in the red sector
原因:液氦泄露,检查相关管路。
(3)Vacuum vessel is wet
原因:真空泄露,检查相关管路。
(4)Phase/Fuse ERROR
原因:F1或F2熔断器断路或线电压的相相序错或冷头电机缺陷
(5)、DC Voltage error Compressor unit runs
设置压缩机电压检查冷头电机
(6)Compressor fail
在压缩机热开关断开;压缩机故障或发,检查氦温度。等待2-3小时冷却压缩机,然后重新启动
(7)The compressor unit fails to run; no error is displayed
检查DC电压和DC电压设定主开关跳闸RCA F3断路器断路。
(8)错误信息:CCATEMPWARN Temperature in the CCA-cabinet is above 38°C CCATEMPALARMTemperature in the CCA-cabinet is above43°C GPATEMPWARN Temperature in the GPA-Cabinet is above 38°CGPATEMPALARM Temperature in the GPA-Cabinet is above43°C HELIUMALARM Helium level is below 30% Measure the helium level; refill helium
(9)指示灯状态:EIS FAULT The EIS has detected current flowing when it should not or no current flowing when it should BATT. BAD After the last battery test, the 24V battery voltage was detected as being below the test level Replace the battery BATT. TEST The 24V battery test is in progress BATT. LOAD ON The 24V battery test load is connected
1.2梯度磁场系统
磁共振的梯度系统比其他系统组件的故障多梯度系统包含许多组件,生成和处理模拟信号。这些组件形成一个闭合的电流控制电路,这使得它在时间很难确定错误来源。错误通常是跨过几个组件。错误信息是由应用软件发送梯度电流控制是缺陷和生成错误消息作为结果。除了图像质量的错误,判断错误的主要类型包括:存储在系统错误日志通过梯度组件的LED判定。包括动态错误信息、静态错误信息、图像错误信息。比如, coil_not_rdy错误信息,可能原因是:梯度线圈插头X2,病床上D9 X20 插头, D9 D7 / D17(梯度小信号单元)连接,D7 / D17电源电压或梯度单元背板D8 / D18板。错误信号包括SOFTSTOPMOD OFFPOW OFFTS OFF
故障现象及原因
(1)Gradient coil not ready
D6红色LED v413,梯度线圈温度太高等待10分钟,直到线圈温度在安全范围。检查序列参数。检查冷却系统冷却系统故障传感器检查D9板故障或D9 绿色LED V55状态。
(2)Resonant Converter not ready
主要原因是梯度新系统的监测故障,检查是 "PHASE"  "VDIP""VPRI" "WATER TEMP""AIR TEMP" 某个状态显示。
(3)Driver power supply defective
梯度功率放大器错误。
(4)Regulation error on X,Y,Z-axis
误差信号和调节器输出信号的监测在D2 k2209闭环误逻辑控制。如果其中一个信号达到上限(10V),黄色LED V27 D2亮起来,产生一个错误信号,D2路由D6,通过CAN总线到以太网。主要原因是测量序列、梯度数据传输、梯度线圈负载中断。D2板上LED V27 "Regulation Error"亮;
(5)Current actual value error on X,Y,Z-axis
电流(实际)传感器信号不正确。信号是在D2 k2209监测(红色LED“SENS Error”灯亮)和转发到D6板。检查的梯度线圈电路对地电阻(梯度线圈,梯度电缆,梯度滤波器)
(6)High current on X,Y,Z-axis
实际电流超过限制300A±9A;(红色LED “Overcurrent” D4/5  k2209)。D4监测一个错误的信号转发到D6 k2209。最终生成误差信号,D6路由总线。主要因素是过载。
(7)Duty cycle for power stage X1(2),Y1(2),Z1(2)
梯度实际电流的占空比太高;(红色LED “Duty Cycle ErrorX,Y和Z轴在D4 k2209灯)。常见原因MMC D1板通讯错误。检查梯度数据相关部件。
(8)Controlling error for power stage X1(2),Y1(2),Z1(2)
功率级的功率晶体管的控制信号不好。D4/5 k2209监测了 “Drive Error"错误错误信号转发到D6 k2209。最终生成误差信号,通过D6路由CAN总线。表现LED V2/A2 "Drive Error" D4/D5板亮。检查相关通讯。
(9)Temperature error for power stage X1(2),Y1(2),Z1(2)
功率晶体管温度超过56°CLED V2/A1"Overtemperature" D4/5 亮,重点检查冷却水流。
(10)High voltage by power stage X1(2),Y1(2),Z1(2)
高压超过450V,D4/5LEDV3,4 "Overvoltage Xi,Yi,Zi" 亮。
1.3射频磁场系统
一个MR系统优秀的图像质量的前提正确和稳定的射频系统。由于一个MR系统的复杂性,图像质量多种成分和功能的影响,如通信系统控制系统图像生成系统图像采集,处理和归档系统软件性能射频故障排除的主要工具是射频测试和必要调节。
(1)RF发射测量
(2)RF功放测量
(3)10MHZ标准信号源测量
(4)500毫伏参考电压测量
(5)MR系统同步信号测量
(6)RF线圈调谐
2、冷却系统及屏蔽系统
定期检查磁体制冷系统。其包括冷头、氦压缩机以及水冷机组的内外循环部分,每日增加巡视才能保证制冷系统发生异常现象时可以及时发现。注意冷头是否持续运转.冷头电机是否有不正常的噪声,氦压机是否在持续运转,液氦挥发管的温度和结露情况、水冷组的水泵是否正常运转.过滤网是否需要清洗和更换,压缩机氟利昂压力是否足够等,及时发现问题并处理。坚持记录水冷系统的各种技术参数.包括液氦压力、容量、下降速度、氦压机的压力、氦压机水冷温度、梯度水冷温度等。保证水冷机组水循环的通畅,循环水要使用蒸馏水,定期清洁循环管的内壁和过滤网等。及时更换使用寿命到期的部件。医院对一次冷却做了水泵双回路改造,大大降低停机时间。
3、计算机系统
   该系统主要功能是脉冲序列控制;RF发射,接收控制;梯度控制;动态控制;调谐;数据采集,重建;生理信号测量控制;错误信息的监测和处理;软件管理及应用;设备状态监测等。维修要点是将MR计算机系统作为一个网络,利用网络维护技术实施该系统的维修。
 
磁共振设备涉及电子、机械、真空、计算机等诸多学科和技术,是一种复杂的大型医疗设备,发生故障,维修费用高;一旦停机,会给医院造成损失。医院临床工程师在熟悉磁共振原理的基础上,掌握磁共振设备维修的特殊要点是必须的。希望与同行共同探索。
 
参考文献
【1】潘志达.医学物理学[M].人民卫生出版社。2009
【2】许跃。梁碧玲等.医学影像设备[M].人民卫生出版社。2000
【3】吉强。洪洋等.医学影像物理学[M].人民卫生出版社。2000
作者:1969-、生物医学工程硕士、主任技师、电话:15530396842、wangzhenjunzjk@126.com
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