CT(計算機體層成像)簡介

CT(Computed Tomography)，即電子計算機斷層掃描 / 計算機體層攝影 / X線計算機斷層攝影，它是利用精確準直的X線束、γ射線、超聲波等，與靈敏度極高的探測器一同圍繞人體的某一部位作一個接一個的斷面掃描，具有掃描時間快，圖像清晰等特點，可用于多種疾病的檢查；根據(jù)所采用的射線不同可分為：X射線CT（X-CT）、超聲CT（UCT）以及γ射線CT（γ-CT)等。

X-CT設(shè)備的發(fā)展史

自從X射線發(fā)現(xiàn)后，醫(yī)學上就開始用它來探測人體疾病。但是，由于人體內(nèi)有些器官對X線的吸收差別極小，因此X射線對那些前后重疊的組織的病變就難以發(fā)現(xiàn)。于是，美國與英國的科學家開始了尋找一種新的東西來彌補用X線技術(shù)檢查人體病變的不足。

一、先驅(qū)者
奧地利數(shù)學家J.Radon在1917年證明二維或三維的物體能夠從它投影的無限集合來單一地重建影像，這一理論出現(xiàn)在X線斷層影像發(fā)明之前5年。1938年在漢堡C.H.F.Mubler的Gabriel Frank首次在一個專利中描述影像重建技術(shù)在X線診斷中的應(yīng)用，他設(shè)想用一個光學方法，使用一個圓柱型的透鏡把已記錄在膠片上的投射影像反投射到另一膠片上，然而，這一直接反投影方法從未能產(chǎn)生比通常的X線斷層影像質(zhì)量更好的影像。Bracewell在1956年將影像重 建原理應(yīng)用于射電天文學，目的是重建太陽微波發(fā)射的影像。1961年Oldendorf敘述了一種 獲得頭顱中斷層密度分布的影像方法，在他的實驗中，原始的腦模型是由帶有鐵釘環(huán)的塑料塊組成的，他使用同位素131I的放射源和帶有閃爍晶體的光電倍增管作為探測器，并采用直接反投影方法作影像重建，結(jié)果能分辨模型中的鐵釘。
1963年，A.M.CormAck成為正確應(yīng)用影像重建數(shù)學的第一位研究者。同一時期，Cameron和So renson應(yīng)用反投影技術(shù)測量活體內(nèi)骨密度的分布。
Kuhl和Edwards使用了投影方法和數(shù)學處理,為了對復(fù)雜分子作電鏡觀察，還發(fā)展了復(fù)雜的重 建算法，對腦橫斷層掃描的發(fā)展作出了貢獻.

二、Godfrey Hounsfield的發(fā)明
Godfrey Hounsfield于1967年發(fā)明CT設(shè)備的基本組成部分：重建數(shù)學、計算技術(shù)、X線探測器。那時，他在EMI實驗研究中心從事影像識別和用計算機存儲手寫字技術(shù)的研究。他證實了有可能采用一種與直接電視光柵方式不同的另一種存儲方法，這種方法使信息檢索更為有效。
對信息傳送精確度的研究表明，X線影像可能是使用信息檢索新方法中受益最多的一個領(lǐng)域 。但是這里存在著一個嚴重的缺點，即將一個二維物體影像迭加在二維膠片上，而且膠片對 X線又很不敏感，就會導致信息量減少。理論計算證明，在掃描一個物體和重建它的影像時 ,應(yīng)能分辨出衰減系數(shù)差0.5%的人體組織。
有人提議從三維物體的各個方向取讀數(shù)，但是后來斷層的方法似乎更適用于影像重建和診斷 ,這就意味著僅需要從單一平面里獲取透射的讀數(shù)。因此，每個光束通路都可以看作聯(lián)立方程組中許多方程之一，必須解這些聯(lián)立方程組才能獲得該平面的影像。豪恩斯菲爾德根據(jù)這個原理用數(shù)學模擬法加以研究，然后用同位素作放射源進行試驗，用9 天時間產(chǎn)生了數(shù)據(jù)組，用2～5 h重建出影像。試驗結(jié)果盡管只能區(qū)別衰減系數(shù)相差4%的組織，但這一成功還是相當驚人的。James Ambrose博士以人腦組織標本做了掃描研究，結(jié)果表明，大有成功的希望，于是決定制造能夠供臨床使用的機器。
第1臺原型儀器于1971年9月安裝在Atkinson Moreley醫(yī)院。1971年10月4日檢查了第1位被檢者。在1972年4月的英國放射學研究年會上宣告EMI X-CT掃描機誕生了。接著，同年11 月在芝加哥北美放射學會（RSNA）年會上向全世界宣布。Godfrey Hounsfield的貢獻在于可以在不傷害被檢者而且被檢者無任何不適感的條件下對人腦和其他軟組織進行檢查。
Godfrey Hounsfield因為這個對醫(yī)學診斷學的貢獻而受到一系列的獎勵：1972年Meroberl獎，1974年Ziedses斷層獎?wù)拢?979年的諾貝爾醫(yī)學獎。

三、CT設(shè)備的演變
1．第1代CT掃描機
用于影像重建過程的基本輸入是在180°范圍內(nèi)所有的平行射束集合，最簡單的辦法是通過放在掃描機架上的X線管，產(chǎn)生單一的X線束，在被檢者另一側(cè)的機架上放置探測器。X線經(jīng)過準直器，使之只有沿著焦點和探測器之間的直線輻射線穿過被檢者，然后再以一定的速度在與輻射線垂直的方向上移動掃描機架，獲得一組透射測量數(shù)據(jù)。接著掃描架環(huán)繞垂直于掃描 平面的中心軸線旋轉(zhuǎn)一個小角度（例如1度），然后再作新的平移掃描，再旋轉(zhuǎn)一個小角度,如此下去，直到旋轉(zhuǎn)180°,完成全部數(shù)據(jù)集合讀取過程，作為影像重建的原始數(shù)據(jù)資料。

第1臺EMI X-CT掃描機是根據(jù)這一概念進行設(shè)計的，只限于作腦掃描檢查。這對神經(jīng)放射學有極大的影響。因為在當時，該領(lǐng)域缺乏診斷工具。
Robert Ledley 博士試圖應(yīng)用第1代掃描機的原理對全身作檢查，設(shè)計并制造了被稱為A CTA的全身掃描機原型。在1974年2月14日為第1位被檢者做了檢查。盡管獲得的影像很模糊 ,但它昭示了全身掃描機的未來。
2．第2代CT掃描機
第2代CT掃描機只是在第1代掃描機的基礎(chǔ)上，在1個扇形角度內(nèi)安放幾個探測器代替1個探測器。
在1次平移時間內(nèi)，有幾個探測器同時記錄許多平行射束。然而它們是在不同角度下同時被記錄的，結(jié)果X線被利用的部分較多。每次機架平移以后的旋轉(zhuǎn)角不再是1°那樣小的角度，而是轉(zhuǎn)過與包括探測器陣列的X線扇形頂角一樣大的角度。

第2代CT機的第1臺掃描機Delta 50在1974年12月由俄亥俄核子公司推出。它有2 行探測器，每行3個。1975年3月EMI公司推出帶有30個探測器的掃描機。當探測器數(shù)量增加1 0倍時，掃描速度幾乎提高10倍。
由于第1代和第2代CT機掃描速度慢，僅被應(yīng)用于神經(jīng)科檢查，因為頭顱和脊椎能較方 便地固定，不會因器官的運動引起偽影。第2代快速CT掃描機開始用作全身檢查.
3．第3代CT掃描機
第3代CT掃描機有一種完全新型的結(jié)構(gòu)。平移運動已經(jīng)被取消，探測器安裝的扇形角度 已擴大到全身橫面，并將300～1000個探測器依次排列在一個扇形區(qū)域內(nèi)，

第3代CT掃描機旋轉(zhuǎn)速度也大大提高，旋轉(zhuǎn)1周約1.9～5 s。由于旋轉(zhuǎn)速度快，被檢者可屏住呼吸，使體內(nèi)器官位置相對固定，因而幾乎很少引起運動偽影。

第3代CT掃描機是1974年由Artronix公司首次生產(chǎn)的腦掃描機。1975年夏天通用電氣公司（GE）推出了乳房掃描機。1977年春天飛利浦公司研制出第3代CT機的改進型，其中包括幾何放大原理的應(yīng)用，它改變了X線源和旋轉(zhuǎn)軸之間的距離，同時X線源和探測器相對關(guān)系保 持固定，這就意味著可根據(jù)使用要求掃描較小或較大的區(qū)域，且都使用盡可能多的探測器，因而在掃描較小的物體時，能得到較高的空間分辨率。
第3代CT機目前應(yīng)用最廣泛，為改進其空間分辨率，各廠商紛紛增加探測器的數(shù)量。
4．第4代CT掃描機
第4代CT掃描機是在第3代的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其探測器形成一個環(huán)形陣列，掃描時探測器靜止不動，X線球管在探測器陣列圈內(nèi)旋轉(zhuǎn)掃描，這種結(jié)構(gòu)消除了探測器故障引起的環(huán)形偽影。

CT的檢查范圍有頭部、胸部、腹、脊柱、四肢、骨骼、血管三維重建成像、CTA（CT血管成像）、甲狀腺疾病以及其他疾病，那么我們先來了解一下CT機的發(fā)展和類型。

第一代CT機采取旋轉(zhuǎn)/平移方式（rotate/translate mode）進行掃描和收集信息。首先X線管和相對應(yīng)的探測器作第一次同步平行移動。然后，環(huán)繞患者旋轉(zhuǎn)1度并準備第二次掃描。周而復(fù)始，直到在180度范圍內(nèi)完成全部數(shù)據(jù)采集。由于采用筆形X線束和只有1－2個探測器，所采數(shù)據(jù)少，因而每掃一層所需時間長，圖像質(zhì)量差。

第二代CT機是在第一代CT的基礎(chǔ)上發(fā)展而來。X線束改為扇形，探測器增多至30個，擴大了掃描范圍，增多了采集的數(shù)據(jù)。因此，旋轉(zhuǎn)角度由1o增至23o，縮短了掃描時間，圖像質(zhì)量有所提高，但仍不能完全避免患者生理運動所引起的偽影（Artifact）

第三代CT機的主要特點是控測器激增至300－800個，并與相對的X線管只作旋轉(zhuǎn)運動（rotate/rotate mode）。因此，能收集較多的數(shù)據(jù)，掃描時間在5s以內(nèi)，使偽影大為減少，圖像質(zhì)量明顯提高。

第四代CT機的特點是控測器進一步增加，高達1000－2400個并環(huán)狀排列而固定不動，只有X線管圍繞患者旋轉(zhuǎn)，即旋轉(zhuǎn)/固定式（rotate/stationary mode）。它和第三代機的掃描切層都薄，掃描速度都快，圖像質(zhì)量都高。

第五代CT特點是掃描時間縮短到50ms，因而解決了心臟掃描。其中主要結(jié)構(gòu)是一個電子槍，所產(chǎn)生的電子束（Electron beam）射向一個環(huán)形鎢靶，環(huán)形排列的探測器收集信息。

希望上述的介紹讓你了解到Ct機的發(fā)展和類型，如果想了解其他醫(yī)療器械的知識，可以到東方醫(yī)療器械網(wǎng)查詢。

CT機控制臺簡介

1) 控制臺包含那些板件，每個板件的功能是什么

答，rear cn1板，O2主機與外部設(shè)備的接口，如鍵盤，鼠標，TGP,PDU

Rear cn2板，O2主機與顯示器的接口

NPRIF板，從控制臺PCI總線上讀取原始數(shù)據(jù)緩存，傳送到重建系統(tǒng)的內(nèi)部總線

NPRM板，進行原始數(shù)據(jù)的重建以及子板的和接口板的管理

NPRS板，包含擴展DSP，加速重建的速度，需成對出現(xiàn)

DASINF，接受從光纜傳送的原始數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)，校驗，修正

DBPCI，緩存從DASINF傳送的并行數(shù)據(jù)，到指定的數(shù)量后傳到PCI上

2) 安全回路包含什么內(nèi)容

答，配置應(yīng)用程序，控制臺與其它單元如機架，高壓系統(tǒng)的通訊，一切正常后電源分配柜PDU接觸吸合，系統(tǒng)進入初始狀態(tài)。

3) 控制臺的測試程序包含那些內(nèi)容，詳細寫明測試過程

答，包含Interactive test和offscan test.互動測試中包含有顯示器的測試，鍵盤測試，音頻測試，工作站默認測試，離線測試包含有NPR,DBPCI的測試。

4) 開機自檢包含那些內(nèi)容

答，包含有HINV,SYSTEM DISK,SERIAL EXPANSION UNIT,CDROM,CAMERA,RAW DATA DISK

Optional image disk,optional mod,NPR,DBPCI

CT機機架單元和掃描床

1) 機架靜止單元包含哪些部件，功能是什么?

答;TGP;接受從OC傳來的信號并將其控制信號發(fā)送給掃描床，靜止機械部分和旋轉(zhuǎn)機械部分

PS1;給TGP和SUB板提供+5V，+12V，-12V電壓

PS2;給TGP和SUB板提供24V電壓

FCV/RCV;前蓋板/后蓋板分別連接顯示器，輕觸傳感器，安全開關(guān)，話筒

DISPLAY板;顯示床的位置，高度及機架角度

XDISP板小顯示屏，顯示計鐘

GANTRY開關(guān);控制床板升降/進出，打角度，開關(guān)定位燈

SUB板;控制機架打角度電路，床升降和伺服驅(qū)動，控制機架外殼開關(guān)

2) 機架運動單元包含哪些部件，每個部件的功能是什么?

答;球管，發(fā)射X射線

高壓發(fā)生器，給球管提供120KV的高壓，還有給球管提供燈絲加熱電壓

3) 機架旋轉(zhuǎn)單元包含哪些部件，每個部件的功能是什么?

答;數(shù)據(jù)采集系統(tǒng);COLLIMATOR準直器層厚控制在2，3，5，7，10mm

Motor driver;驅(qū)動準直器里的步進馬達

Encode;給OGP板反饋曾后的位置

Photo sensor;1mm位置檢測傳感器

Temp cont;控制探測器的溫度

Dtrf;將從DDP傳輸來的采集信號進行錯誤效驗，接受的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為串行數(shù)據(jù)

RF;將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為射頻信號

OGP板是機架旋轉(zhuǎn)部分的微處理器，控制高壓曝光的起止，DAS數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐娇刂疲瑢雍罂刂?，掃描的控制，定位燈，球管的冷卻風扇，油泵電源控制

4) 掃描床單元包含那些部件，每個部件的功能是什么?

答;TABLE板;是TGP與掃描床部分的接口板

TABLE CONN;是table板與輕觸傳感器，床位置傳感器鎖定開關(guān)等接口板，這個板件只起連接作用

Hydraulic system控制床板升降，機架打角度

Latch sensors;用來鎖定放開床板

Step motor driver 床板進出驅(qū)動

SW P L給驅(qū)動板供24V電壓

5) 層厚控制單元包含哪些部件，每個部件的功能是什么?

答;改變準直器的縫隙是OC操作臺發(fā)送命令給TGP;TGP發(fā)送給OGP;OGP將相應(yīng)脈沖信號發(fā)送給步進馬達，步進馬達再相應(yīng)的控制準直器縫隙。同時與步進馬達同步的ENODE馬達將縫隙的位置反饋給OGP;OGP檢測此信號是否正確，然后再經(jīng)過TGP傳回OC

6) 數(shù)據(jù)的采集和傳輸包含哪些部件，每個部件的功能是什么?

DETECTOR——探測器;將射線的強弱信號轉(zhuǎn)化為電流信號

TEMP CONT----探測器溫度控制板，把探測器的溫度控制在34度以下

CIF----DAS接口板，控制數(shù)據(jù)的采集時序

CAM----DAS的A/D轉(zhuǎn)換，放大電流信號

DDP---DAS的數(shù)據(jù)補償及修正

DTRF----DAS的電信號轉(zhuǎn)化為光信號，并緩存

Transmitter----射頻信號的發(fā)射器

Receiver---射頻信號的接收器

7) 機架的測試程序有哪些，每個測試的目的是什么，詳細寫明測試過程

機架的測試程序總的可以分為高壓發(fā)生器的測試，DAS采集的測試，機架旋轉(zhuǎn)的測試三大部分

測試在診斷的離線掃面里的所有測試

8) 滑環(huán)有幾道環(huán)，每個環(huán)的功能什么

9) 機架部分包含哪些控制系統(tǒng)，每個控制系統(tǒng)包含哪些部件，每個部件的功能是什么

答;高壓千伏控制系統(tǒng) 燈絲電流控制系統(tǒng) 球管陽極轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng) 機架旋轉(zhuǎn)速度控制系統(tǒng) 機架位置控制系統(tǒng) 機架傾斜位置控制系統(tǒng) 射線層厚控制系統(tǒng) 探測器溫度控制系統(tǒng)。功能不太熟悉了

10)機架的傾斜角度是如何控制的

答;在機架的控制面板上找Gantry tilt，信號傳給TGP中的TP床控制處理器控制機架的角度，利用的是液壓系統(tǒng)原理，機架的前后傾斜是利用換向閥實現(xiàn)的。

11)什么是互鎖功能，目的是什么

12)如何設(shè)置床的高低初始位置和水平初始位置

答;在機架的控制面板上找Table up/down，它也是利用了液壓系統(tǒng)控制床的高低，但是水平初始位置利用床板下面的電機實現(xiàn)控制的

CT機高壓系統(tǒng)簡介

1) 高壓系統(tǒng)包含哪些單元，每個單元包含哪些部件，每個部件的功能是什么

答;高壓系統(tǒng)包含兩大部分，球管和高壓發(fā)生器

球管包含陰極和陽極，陰極有燈絲和聚射罩，燈絲是發(fā)射電子的，聚射罩是把

陰極發(fā)射的電子聚集在陽極上。陽極有靶面和銅體，陽極罩吸收二次電子和散射線，陽極柄是散熱的，玻璃圈連接陽極銅體和玻璃殼，玻璃殼支持陰陽極，保持真空度

高壓發(fā)生器由AC/DC盒，POWER盒，輔助盒三部分組成

AC/DC盒包含AC/DC板實現(xiàn)交直流轉(zhuǎn)化，EMC板濾波抗干擾

POWER盒包含逆變器實現(xiàn)直流變交流，高壓變頻

HV TANK/KV測量實現(xiàn)整流升壓，提高燈絲加熱電壓

KV控制，控制GATE板的觸發(fā)信號，測量將反饋信號反饋給KV控制板

輔助盒包含有HEATER實現(xiàn)燈絲加熱，LVPS給KV控制板，HEATER板和ROTATION供電

ROTATION板實現(xiàn)球管陽極靶面達到指定轉(zhuǎn)速

2) KV，MA的控制是如何實現(xiàn)的

答;當OGP發(fā)送曝光指令時，KV板分別給HEATER逆變和高壓逆變IGBT發(fā)送觸發(fā)，指令，這時OGP以控制旋陽達到指定轉(zhuǎn)速，使高壓油箱啟高壓，同時KV控制板取樣KV,MA值，將其調(diào)整到校準范圍內(nèi)。若KV,MA值偏差太大，KV控制板識別不到時，KV控制板給OGP發(fā)送過壓過流信號

3) 旋轉(zhuǎn)陽極的控制是如何實現(xiàn)的

答;當OGP發(fā)送曝光指令時，KV控制板先控制旋陽板將球管的陽極靶面驅(qū)動到指定的轉(zhuǎn)速，之后在通過旋陽板將反饋信號反饋給KV控制板

4) 高壓測試程序包含哪些內(nèi)容，每個測試程序的目的是什么

答;高壓測試包含;清除燈絲老化參數(shù)，高壓發(fā)生器的故障上傳，下載，故障信息的清除，KV測試，旋轉(zhuǎn)陽極的測試，燈絲的測試，逆變驅(qū)動板的測試，逆變器的測試，冷高壓的測試

5) 詳細寫明高壓測試程序的測試過程和注意事項

答，逆變驅(qū)動板的測試需要將AC/DC板上的輸入斷開

逆變器的測試需要將油箱短路

冷高壓測試需要拔出油箱上的兩根高壓電纜

6) 球管經(jīng)常出現(xiàn)的故障有哪些

答;打火，高壓油的絕緣性降低，油冷系統(tǒng)密封不好空氣進入

旋陽不啟動，軸承過熱變形轉(zhuǎn)速下降卡死

電流過載，金屬蒸發(fā)導致真空度下降

燈絲燒斷

過熱過壓保護，球管內(nèi)的溫度過高絕緣油壓力過大時，過熱過壓保護開關(guān)起作用

7) 球管更換的過程是什么，需要做什么校準。

答，安裝好球館后需要更新Tube usage和Tube spits

Service—updata system log—tube usage/tube spits—creat更新球管日期和球管打火清零，然后再做空氣和水膜校準service—calibration—service calibration/CT NUMBER ADJUST

GE、西門子、飛利浦、東芝四大進口品牌CT選哪個？

國產(chǎn)CT有什么好推薦的品牌？

各廠家對學術(shù)和技術(shù)支持的力度怎么樣？

關(guān)注器械百科CT品牌專題。

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CT裝置是由X線、電子計算機、自動控制部分等組成。是一種先進、精密的大型醫(yī)療設(shè)備，它給醫(yī)學影像診斷學注入了新的生命。因此，正確使用CT機，精心維護與保養(yǎng)，提高機器的運轉(zhuǎn)效率，是極其重要的。

CT裝置的維護不同于一般小型醫(yī)療設(shè)備，它嚴格要求定期的檢修及校對，而絕不能發(fā)生故障后再檢修。所以每月至少要有一天作為專門檢修日。其次，操作人員必須堅持記錄運行日記，包括每天開機時間，停機時間、圖像成像情況、異?，F(xiàn)象等。維修時記錄維修記錄，包括日常檢修記錄和故障排除記錄，主要記錄重點是：故障現(xiàn)象、分析判斷、檢修過程、故障原因、排除方法，以及停機時間，以此作為機器運行檔案。

CT機對電源供應(yīng)、環(huán)境溫度、溫度、防止凈化等均有較高的要求，這些因素的好壞，是關(guān)系到機器壽命的重要因素。

一.穩(wěn)定電源

CT機的電源最好用專線、專用變壓器，避免與電源電壓變化大的負載共用，以防發(fā)停電給機器帶來不可估量的損害。CT機中的磁盤驅(qū)動系統(tǒng)，對電源頻率十分敏感，當電源頻率波動超大時，轉(zhuǎn)速便會下降，造成讀寫數(shù)據(jù)的錯誤，嚴重時將使速度保護而停止工作。由于機器的保護系統(tǒng)較多，所以電源電壓的忽高忽低都會使機器處在保護狀態(tài)下。無法正常工作。

二.環(huán)境溫度、濕度

１、恒溫恒濕：CT機對環(huán)境溫度、濕度的要求，特別是計算機房的要求是有嚴格規(guī)定：溫度要保持在18~22攝式度，溫度控制在60％左右，但不超過70％為宜，濕度過小，會導致某些材料及結(jié)構(gòu)的幾何變形和性能變化，特別是磁盤機，濕度過小會導致盤面變形，過大又會使磁膠變質(zhì)，磁層脫落，影響其使用壽命。因此，作為一名CT工作人員，一定要懂得正確、合理控制溫度、濕度。

２、防潮保干：CT機位于過高濕度時，空氣中的水份因達臨界溫度即凝結(jié)并附著于電氣無件上，導致電氣性能改變，一旦精密機械表面因長期受潮而生銹會降低精密度，甚至引起Ｘ線高壓放電或擊穿。

三.防塵凈化

防塵是電氣設(shè)備的共同 要求。由于靜電感應(yīng)可使灰塵附著于器件表面，影響散熱而改變電氣設(shè)備性能。CT機對防塵要求更高，例如：磁盤機是CT裝置中貯存操作軟件和圖象數(shù)據(jù)的大容量貯存設(shè)備，每個盤片存放較多信息，貯存密度也較高。磁盤讀寫工作時，盤片較高速度旋轉(zhuǎn)，磁頭與盤面只保持幾個間隙。當磁盤或磁頭附著灰塵時，不但會影響正常讀寫信息，而且可能發(fā)生盤面與磁頭磨擦，導致盤面劃傷，損壞磁頭。因引，CT機必須要有一個良好的清潔環(huán)境，并經(jīng)常保持清潔。嚴格防塵，以防污染。

龐大而復(fù)雜的CT裝置，有許多原因可引起機器故障，但主要的因素有主客觀兩方面：

主觀因素：CT機中設(shè)有嚴密的自動保護系統(tǒng)，從理論上講，不會由于錯誤操作而產(chǎn)生故障，但實際上往往一些嚴重的操作不當也會造成故障，較常見的是：不按計算機或磁盤機的正常開停機程序操作；頻繁地快速開停機；過重地敲擊鍵盤、按紐、開關(guān)；插取軟盤、裝御磁帶和更換磁盤不當；Ｘ線球管未經(jīng)預(yù)熱或更換新球管后未經(jīng)訓管直接加高壓等。

客觀因素：CT機常使用陣列處理，大容量磁盤機和先進的檢測器等，而這些設(shè)備對環(huán)境有相當高的要求，因此，一個可靠的、性能良好的空調(diào)設(shè)備常?？梢员苊庠S多不必要故障，相反，大范圍的或頻繁的溫度、濕度變化，是產(chǎn)生故障的重要原因之一。空氣中過多的灰塵對磁盤機有嚴重的威脅，甚至造成損壞。同時，也對插極極易形成氧化，進而導致接觸不良。一個恒溫、恒溫的凈化環(huán)境是保證設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的必要條件；電源電壓和頻率的不穩(wěn)定，是導致CT故障的又一個重要因素，它常常導致機器不能正常工作。突然停電對CT各部件都會產(chǎn)生重要影響，盡管計算機中一般均有停電保護，但對某些設(shè)備均有一定的正常運行程序。突然停電將很可能劃傷磁盤或破壞軟件等。

CT機這一復(fù)雜、精密的醫(yī)療設(shè)備，由于使用不當或機件耗損發(fā)生一些故障，是難免現(xiàn)象，機器在長期的運轉(zhuǎn)中，會出現(xiàn)磨損、消耗和性能減退等，從而引起局部或全部電路發(fā)生故障，影響正常使用，故障大多由不同的形式表現(xiàn)出來，這就要我們必須熟悉設(shè)備正常工作進行的一切情況，一旦出現(xiàn)異常，便能迅速作出判斷，及時處理故障，提高工作效率。

CT圖像數(shù)據(jù)采集部分(簡稱DAS)是CT重要部分,最常見的故障是產(chǎn)生圈狀偽影,在缺乏圖紙資料或維修測試程序時,查找故障有一定困難,本文就實際查找過程介紹一些可用方法,并進行討論。

故障現(xiàn)象一:

壓下曝光鍵時,CT不曝光,且提示CHEEKACQSCANERROR,意思是檢查數(shù)據(jù)采集掃描出錯。

故障分析與排除:

一般CT主控計算機及應(yīng)用程序在曝光前要對掃描和數(shù)據(jù)采集及高壓X線、圖像處理計算機各部分進行必要的檢測,只有上述各部分都準備就緒,才允許進行X線曝光和采集。本例即是在這個階段出錯。為區(qū)分故障范圍,在沒有維修測試程序(密碼過期、無法進入)的情況下,先退出應(yīng)用程序,進入高壓調(diào)試程序,進行無采集和圖像處理的X線曝光,一切正常。表明高壓和x線產(chǎn)生部分與故障無關(guān)?？紤]該CT有一個配置設(shè)定程序,可以單獨關(guān)閉或開啟某個功能或部件,進入該程序,將對數(shù)據(jù)采集通道進行檢測的功能關(guān)閉(有部分CT沒有這個檢測步驟,則可免去),再回到應(yīng)用程序,進行曝光,CT可以曝光。掃出的正常圖像上還疊加一個外徑約為192毫米(寬度為4毫米的白色圓圈)。一般來說,這是一個簡單的數(shù)據(jù)采集通道偽影故障。若有維修測試軟件,可以很快測出是哪一部分通道問題。

根據(jù)結(jié)構(gòu)原理和維修經(jīng)驗來排除故障的方法。

大多數(shù)CT的DAS部分原理基本相同:通常由500—700個探測器(也叫檢測器),加上500—700數(shù)據(jù)采集通道,包括數(shù)據(jù)接收,AD轉(zhuǎn)換(模數(shù)轉(zhuǎn)換)、數(shù)據(jù)采樣、緩沖,最后經(jīng)數(shù)據(jù)并一串轉(zhuǎn)換后送給圖像處理計算機進行處理并存儲。不少CT采用16個數(shù)據(jù)通道為一組,把數(shù)據(jù)前置放大,接收取樣,直至模數(shù)轉(zhuǎn)換等電路集中在一塊電路板上,(早期的CT模數(shù)轉(zhuǎn)換電路獨立出來)。對于CT的FOV(掃描野)為500毫米時,500個通道共需32塊電路板簡稱通道板用來采集數(shù)據(jù);當放大倍數(shù)為l時,每個通道對應(yīng)1毫米的圖像像束,CT掃描旋轉(zhuǎn)一圈,采集到全部數(shù)據(jù)構(gòu)成FOV為500毫米的CT斷層圖像。

從上述原理不難看出,當DAS中對應(yīng)某一個通道的某環(huán)節(jié)(如探測器、放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換、電纜等)如果出錯,則至少會產(chǎn)生一個寬度為1毫米的白色或黑色的環(huán)狀偽影。同理,如果某個通道板公共部分(如電源出錯)則可能產(chǎn)生寬度為8—16毫米的圈狀偽影;如其它公共部分如母板,并串轉(zhuǎn)換電路出問題,則有可能出現(xiàn)圖像傳輸錯誤而不僅僅是環(huán)狀偽影。根據(jù)上述原理,在沒有維修測試軟件的情況下,我們可以利用CT偽影圖像(包括斷層像和定位像)中偽影的大小和所處的位置來查找故障。本例故障現(xiàn)象中,偽影圓圈外直徑為192毫米,則半徑為96毫米,以每塊電路板16個通道,對應(yīng)16毫米圖像(放大倍數(shù)為1)來說,則該偽影對應(yīng)的通道電路板應(yīng)為中心往外數(shù)第六塊及其相關(guān)電路,且左右兩邊都有可能。為判定是由左邊或右邊的通道板,采用掃描TOP像(定位片)方法從圖像上的直條狀偽影所處的位置來判定;當球管處于右側(cè)90度時,掃出的定位圖像在中心上方出現(xiàn)直長條偽影;當球管位于下方180度時,掃出的定位圖像在中心往右約90毫米處出現(xiàn)長條狀偽影:根據(jù)這兩個圖像,判定該偽影是由中心往右第六塊通道板(右邊數(shù)過來第十二塊板)或相關(guān)電路出錯。為進一步確認,分別斷開第十一塊、第十三塊、第二十三塊、(即中心往右第七塊、第五塊,中心往左第六塊)通道板的信號輸出電纜,再掃描斷層像分別出現(xiàn)直徑約220毫米、160毫米、190毫米的寬度為16毫米的圓圈偽影。掃定位像時,當斷開第二十三塊板上電纜時,偽影出現(xiàn)在另一方向。上述結(jié)果證明判定基本正確。但在實際排除時,將第十二塊板用好板替換后,偽影仍然存在!接下來有兩種可能,一是查找與該板前面相關(guān)的電纜,電源以及探測器本身,二是該板后面的母板及相關(guān)電纜電路。考慮到電纜及探測器損壞可能性較小,則先查后面的母板。

經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn),本機32塊通道板數(shù)據(jù)進出和電源供給都經(jīng)過三塊母板(不同CT母板數(shù)據(jù)不一樣,每塊母板接11塊通道板),其中第一塊母板上四盞紅燈中有兩盞不亮,標示是+18V和—7V,其余兩塊母板四盞全亮。關(guān)機,取下該母板,發(fā)現(xiàn)該板上F3(5A)保險絲已斷,該保險絲是+18V和一7V直流電源的負載保險絲。在用萬用表檢測板上沒有明顯短路現(xiàn)象的前提下,換上一個5A保險絲再開機通電試驗,紅燈一亮又滅,這表明電源基本正常,負載有短路現(xiàn)象。斷電后測+18V端子對地電阻為零n,說明確實負載有短路現(xiàn)象。由于+18V是提供給通道板用的,采用一邊逐個斷開第一至第十一通道板與母板聯(lián)接的電纜,一邊同時測量電阻,發(fā)現(xiàn)第九塊通道板上有短路現(xiàn)象,將第九塊板用好板代替后,重新開機,經(jīng)校正后CT正常。

在故障板上經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)+18V電源濾波電容擊穿,將其取下后,短路消失,重新裝上使用,一切正常。討論:本例故障查找思路對頭,但查出的通道板與原理分析定位不是同一塊板,回顧一下查找過程并無不妥。將電路圖找出分析,發(fā)現(xiàn)該機母板上18V電源這一組電纜是三塊母板并聯(lián),也就是說第一塊母板的18V負載有短路,不僅造成第一至第十一塊板全部工作不正常,也同時可能影響到第二塊母板上的邊上第十二塊通道板的采集,把原先掃的定位像重新調(diào)出來觀察,也發(fā)現(xiàn)距中心96毫米以上(右)的圖像全部不正常。這給我們一個重要提示,圓圈狀偽影雖然可以幫助定位故障所在,但同時也要考慮與其相關(guān)聯(lián)的因素,否則就有可能走彎路。若按原來思路,下一步要更換第十二塊板、對應(yīng)的信號電纜和檢測器模塊,有可能事倍功半。

故障現(xiàn)象二;

上述故障排除后不久,又發(fā)生一次現(xiàn)象相同的故障,同樣提示,通道檢查出錯,不能曝光。

故障分析與排除:

先取消了通道檢測功能,然后分別做定位和斷層曝光,掃出的斷層圖像是直徑120毫米的一個白色大圓,中間有幾個密度不同的黑、白小圓,定位圖像是對應(yīng)這些圓圈的黑白長條?？紤]到是大面積的圓圈,而不是單獨的圓圈,分析這是由不只一塊以上通道板的公共部分出錯造成。打開機架蓋,觀察到中間11塊通道板的母板上+IOV電源紅燈不亮,斷電后,測試+lOV對地電阻與另外兩組相比差別很大,但并沒有短路擊穿現(xiàn)象,保險絲電阻也沒斷。取下這塊母板觀察,發(fā)現(xiàn)板上不少地方粘有黑色的炭粉,此現(xiàn)象,前次故障也有發(fā)生。用萬用表測示沒有明顯短路現(xiàn)象。將所有炭粉清掃干凈后,裝回CT,再測電阻,已恢復(fù)正常。開機通電+lOV正常,掃描圖像也恢復(fù)正常。

分析討論:兩例故障現(xiàn)象基本相同,查出最后的故障原因都不同,第一次是由不對應(yīng)位置通道放大板上+18V電容擊穿造成。第二次則僅僅是母板上由于炭粉粘附形成的局部異常造成。

維修總結(jié):圓圈狀偽影主要是由于通道板故障造成,其偽影的大小和位置與故障原因有對應(yīng)關(guān)系,但也要考慮到相互關(guān)聯(lián)的公共電路之間的影響。

另外,此類機器定期預(yù)防維護對電路板進行清掃十分必要。實踐中發(fā)現(xiàn),采用滑環(huán)的螺旋CT使用數(shù)年后,機架內(nèi)所有物體表面都粘有因滑環(huán)與炭刷摩擦而產(chǎn)生的炭粉;而電路板的某些地方,由于冷卻風扇的吹風效應(yīng),造成局部粘附大量炭粉,一旦天氣潮濕,就會形成某種短路效應(yīng),導致負載過重電源失效引起CT故障(兩次故障都在連續(xù)陰雨天氣發(fā)生)。我們隨后立即采取措施,對第三塊母板進行電阻測試,+18V、+1OV電源對地、電阻明顯偏小,取下來清掃炭粉后裝回,電阻值恢復(fù)正常,從而避免了再次發(fā)生電源故障的情況。