【作 者】曹愛(ài)民

臨汾市人民醫(yī)院影像CT室，臨汾市， 041000

OPNE MARK II磁共振系統(tǒng)，占有國(guó)內(nèi)基層醫(yī)院永磁型磁共振市場(chǎng)的最大份額。作者結(jié)合多年維修實(shí)踐，對(duì)OPEN MARK II常見(jiàn)故障作一總結(jié)，供維修同行及使用者參考。

1 計(jì)算機(jī)工作站

OPEN MARK II采用SUN SPARC 20作為前后臺(tái)工作站。前臺(tái)為圖像處理計(jì)算機(jī)，并配置有顯示，照相，打印機(jī)等接口。后臺(tái)為主計(jì)算機(jī)，控制和協(xié)調(diào)譜儀、諧調(diào)箱等各部件的工作，并擔(dān)負(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)的管理及將掃描所得的原始數(shù)據(jù)重建成圖像的任務(wù)，是整套磁共振系統(tǒng)的中央控制單元。前后臺(tái)計(jì)算機(jī)間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，協(xié)同工作。

計(jì)算機(jī)工作站常見(jiàn)故障有電源燒毀，板件接觸不良，以及硬盤(pán)或系統(tǒng)軟件損壞等。市場(chǎng)上二手SPARC 20工作站整機(jī)售價(jià)不到兩千元，可購(gòu)買(mǎi)作為維修配件來(lái)源。

故障1 開(kāi)機(jī)，程序運(yùn)行至屏幕顯示“l(fā)e0 Twisted pair ethernet”后死機(jī)。

系統(tǒng)提示雙絞線以太網(wǎng)絡(luò)故障。按STOP+A鍵強(qiáng)行退出系統(tǒng)后，關(guān)機(jī)。測(cè)量網(wǎng)線完好，重新插拔網(wǎng)線故障依舊。打開(kāi)前后臺(tái)計(jì)算機(jī)，用棉紗沾無(wú)水酒精清洗網(wǎng)卡金手指，去除其上氧化層，將網(wǎng)卡豎直插入主板插槽，確保其金手指與主板插槽緊密接觸，開(kāi)機(jī)系統(tǒng)恢復(fù)正常。此故障由網(wǎng)卡接觸不良導(dǎo)致前后臺(tái)通訊錯(cuò)誤，如果在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整或者掃描時(shí)出現(xiàn)，屏幕顯示為“數(shù)據(jù)采集超時(shí)”而中斷程序。

故障2 開(kāi)機(jī)，程序運(yùn)行至屏幕顯示 “Running routing daemon”后死機(jī)。

系統(tǒng)提示后臺(tái)計(jì)算機(jī)未能啟動(dòng)。觀察后臺(tái)計(jì)算機(jī)電源指示正常，電源輸出電壓正常，各板件未發(fā)現(xiàn)明顯異常。為便于確定故障，利用系統(tǒng)硬盤(pán)冗余，交換硬盤(pán)位置，即使用備份硬盤(pán)后開(kāi)機(jī)，系統(tǒng)運(yùn)行正常，說(shuō)明后臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件損壞。此時(shí)應(yīng)備份硬盤(pán)系統(tǒng)，以防不測(cè)。以管理員ROOT身份登錄OMEGA系統(tǒng)，在窗口輸入“.dup”命令后依提示進(jìn)行硬盤(pán)克隆。如系硬盤(pán)損壞，可使用容量大于18G的硬盤(pán)，格式化后進(jìn)行克隆。也可用類(lèi)似方法備份前臺(tái)工作站硬盤(pán)，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的完全獨(dú)立維修。

故障3 CRT顯示器亮度下降并出現(xiàn)回掃線。

用戶(hù)反映顯示器老化，亮度異常，難以控制照相質(zhì)量，希望用市面上普通的液晶顯示器替代。此顯示器為SUN公司生產(chǎn)的GDM20E20型CRT顯示器，可直接用 DB13W3到VGA 15pin的轉(zhuǎn)換接頭進(jìn)行轉(zhuǎn)換。制作轉(zhuǎn)換接頭后，連接三星液晶顯示器E1920NR，屏幕顯示圖像質(zhì)量可靠，令人滿(mǎn)意。

2 調(diào)諧故障

磁共振調(diào)諧是影響圖像質(zhì)量的主要因素之一。調(diào)諧涉及到射頻線圈、接收線圈、共振頻率、磁場(chǎng)均勻度、射頻偏值、射頻增益以及正交對(duì)稱(chēng)等各參數(shù)，因而該機(jī)絕大部分故障都通過(guò)調(diào)諧表現(xiàn)出來(lái)。常見(jiàn)故障如接收線圈內(nèi)部斷路，線圈與掃描床接頭接觸不良，磁體溫度偏移較大，射頻或梯度放大損壞等。

故障4 自動(dòng)調(diào)諧時(shí)找不到共振頻率。

MRI系統(tǒng)對(duì)環(huán)境溫度、濕度要求較高。其中磁體溫度由輔助電源內(nèi)溫控單元控制，正常情況下平均溫度會(huì)穩(wěn)定在29.3±0.1℃以?xún)?nèi)。由拉莫爾公式f=?B可知(f為共振頻率，?為一比例常量即旋磁比，B為磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度)，f與B成正比。對(duì)永久磁體而言，溫度下降時(shí)，B會(huì)增大，使共振頻率上升。檢查發(fā)現(xiàn)輔助電源加溫鑰匙開(kāi)關(guān)松動(dòng)，磁體加熱中止。修復(fù)加溫開(kāi)關(guān)，顯示磁體溫度為23.2 ℃，待磁體溫度升至正常值29.3 ℃后調(diào)諧，仍然找不到共振頻率。于是進(jìn)入后臺(tái)依次輸入“XSP”，“FREQ 6.83”命令，更改主頻后退出，再進(jìn)行自動(dòng)調(diào)諧，機(jī)器恢復(fù)正常。另外需要注意的是，該機(jī)磁體加熱分為獨(dú)立的上下兩組，當(dāng)其中一組發(fā)生故障，掃描圖像時(shí)會(huì)出現(xiàn)固定的干擾帶，帶內(nèi)圖像模糊甚至完全消失。

故障5 頭線圈第一通道反射信號(hào)為90%，圖像質(zhì)量明顯下降。

因其它正交線圈反射信號(hào)正常，故明顯為頭線圈故障。打開(kāi)頭線圈，仔細(xì)檢查其第一通道線路，未發(fā)現(xiàn)斷路或虛焊等現(xiàn)象。線圈反射信號(hào)與線圈共振頻率有關(guān)，一般通過(guò)改變線圈電容參數(shù)，可利用示波器觀察或直接觀察調(diào)諧反射信號(hào)比例進(jìn)行調(diào)整。為方便利用后面方法，經(jīng)反復(fù)測(cè)試，在線圈調(diào)整電容兩端并接一15 pF電容時(shí)，反射信號(hào)降低10%左右，圖像質(zhì)量完好。

故障6 所有線圈反射信號(hào)為100%，掃描無(wú)圖像。

此類(lèi)故障大多由匹配頭變?nèi)荻?jí)管短路引起。匹配頭一側(cè)與接收線圈相連接，另一頭分別與前置放大器及調(diào)諧電壓輸出相連。匹配頭與線圈共同組成網(wǎng)絡(luò)諧振回路。調(diào)諧時(shí)，通過(guò)匹配頭的變?nèi)荻O管作用，匹配頭電容值隨調(diào)諧電壓變化而變化，以找到諧振點(diǎn)，取得最佳信號(hào)。打開(kāi)磁體右邊小蓋，可見(jiàn)一排二級(jí)管，將其取下測(cè)量，發(fā)現(xiàn)其阻值為零。依次逐個(gè)測(cè)量并替換掉短路的二級(jí)管后，反射信號(hào)處于正常范圍30%以?xún)?nèi)，掃描圖像正常。

故障7 調(diào)諧時(shí)好時(shí)壞。調(diào)諧正常時(shí)，一序列內(nèi)圖像有好有壞，甚至全無(wú)。

調(diào)諧時(shí)隨機(jī)性軟故障經(jīng)常由信號(hào)線接觸不良引起，卻又涉及整個(gè)系統(tǒng)，檢查起來(lái)很費(fèi)周折。依據(jù)信號(hào)流程，依次檢查射頻功放輸出、發(fā)射線圈、前置放大器、傳導(dǎo)板濾波器、調(diào)諧箱、譜儀和主計(jì)算機(jī)，最后發(fā)現(xiàn)采集板上信號(hào)插槽松動(dòng)，焊點(diǎn)接觸不良。仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)采集板連接數(shù)據(jù)電纜較重，并使用直接插拔方式，沒(méi)有螺釘固定，長(zhǎng)時(shí)間使用因拖拽易造成插槽變形松動(dòng)。將插槽各引腳重新焊牢，并用多個(gè)線卡將連線固定在機(jī)架上，經(jīng)此處理后再未發(fā)生同樣故障。

3 譜儀及集成射頻梯度放大器

該MRI系統(tǒng)譜儀AN9101和集成射頻梯度放大器AN8300采用美國(guó)ANALOGIC公司的產(chǎn)品。系統(tǒng)本身配置有譜儀診斷軟件，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)粗頻、梯度波形、RF波形及RF輸入通道波形的測(cè)量，顯示實(shí)現(xiàn)譜儀系統(tǒng)級(jí)診斷，同時(shí)可對(duì)譜儀CPU，TS，DDS等七個(gè)重要板件進(jìn)行診斷，方便了譜儀故障的診斷和維修。AN8300自身固化程序通過(guò)面板可顯示電源、控制單元、梯度放大器和射頻放大器故障代碼，尤其X，Y，Z三個(gè)梯度放大器完全相同，可用替代法迅速可靠地判斷其故障。也可利用示波器直接觀察射頻輸出反射信號(hào)及譜儀發(fā)射接收信號(hào)，依其信號(hào)強(qiáng)度判斷射頻或譜儀發(fā)射或接收功率下降等故障。如在后臺(tái)XSP提示符下，運(yùn)行se0序列，執(zhí)行se0t1。XSP參數(shù)設(shè)置att0 10，att1 10，nsl 1，nav 10，acq on，將示波器信號(hào)線接入射頻功放發(fā)射端及反射端，測(cè)量發(fā)射及反射信號(hào)強(qiáng)度，通過(guò)與正常值相比，確定射頻功放性能好壞。采用類(lèi)似方法可對(duì)譜儀發(fā)射，接收性能進(jìn)行分析判斷。

故障8 開(kāi)機(jī)后，AN8300顯示錯(cuò)碼FLT—PSU—TEMP。

錯(cuò)碼提示系統(tǒng)電源PSU或者控制模塊SCA故障或者溫度過(guò)高。觀察X，Y，Z三個(gè)梯度放大器指示燈均不亮，電源盒黃燈FLT亮，READY燈滅。關(guān)機(jī)，將電源盒抽出打開(kāi)，其電路板上布滿(mǎn)灰塵，用吸塵器和毛刷清理后開(kāi)機(jī)正常。

故障9 開(kāi)機(jī)后，AN8300顯示FLT—XAMP—TEMP。

錯(cuò)碼提示梯度放大器X故障。因X，Y，Z三組梯度放大器完全相同，為明確故障，將X，Y放大器交換后開(kāi)機(jī)，錯(cuò)碼顯示為FLT—YAMP—TEMP，證實(shí)為X梯度放大器故障。梯度放大器由輸入及輸出濾波電路、控制板及雙路半波整形電路組成。經(jīng)替換測(cè)試為輸出濾波板故障。檢測(cè)該板發(fā)現(xiàn)標(biāo)稱(chēng)1000 μF大電容C3漏電，靜態(tài)電阻約200Ω，更換后試機(jī)正常。

故障10 圖像異常，表現(xiàn)為一正常圖像上疊加一相反的圖像。

譜儀接收數(shù)據(jù)，經(jīng)ADC轉(zhuǎn)換后分成兩路信號(hào)分別處理，如果一路數(shù)據(jù)出現(xiàn)問(wèn)題，即可引起此類(lèi)故障，推測(cè)為譜儀ADC板故障。利用系統(tǒng)診斷中的譜儀診斷功能，選擇譜儀部件級(jí)診斷，果然發(fā)現(xiàn)ADC BOARD測(cè)試未通過(guò)。因該板為高度集成，只能整體更換，更新后故障排除。

除上述主要部件之外，隨著使用年限增加，掃描床限位開(kāi)關(guān)，輔助電源內(nèi)照明用220 VAC轉(zhuǎn)換成36 VDC電源的模塊，通風(fēng)系統(tǒng)加熱電阻等也易損壞，這些器件均為國(guó)產(chǎn)元件，替代方便。筆者認(rèn)為，雖然該機(jī)未提供維修資料，但在學(xué)習(xí)掌握其系統(tǒng)組成及工作原理的基礎(chǔ)上，歸納分析其常見(jiàn)故障，臨床工程師可以完成該機(jī)型的獨(dú)立維修，從而節(jié)省高昂的保修費(fèi)用，提高開(kāi)機(jī)率，創(chuàng)造良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。