勝利油田中心醫(yī)院放射科 （山東 東營 257034）

內(nèi)容提要：目前128層CT機(jī)是醫(yī)院影像科重要檢查設(shè)備，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于臨床多種疾病的診斷，很多疾病的診治工作有賴于CT檢查圖像和診斷報告。這就要求技術(shù)人員需要持續(xù)關(guān)注多層螺旋CT的運(yùn)行狀態(tài)，其工作中出現(xiàn)的常見故障應(yīng)以最快的速度解決，同時要求醫(yī)院維修工程師具備一定的理論和豐富的實(shí)踐維修經(jīng)驗(yàn)，能從故障CT的報錯代碼中找到根源，及時處理修復(fù)。

從2004年首臺64排128層CT的誕生，使CT掃描成像診斷擴(kuò)展到心臟血管造影功能，它具有造影操作簡單，風(fēng)險小等特點(diǎn)，極大方便了心血管疾病的診斷，來自HIA《中國首部公立醫(yī)院成本報告》[1]中的數(shù)據(jù)顯示，2014年CT室以152%的成本收益率高居榜首。因128層CT檢查結(jié)果具有更高的診斷價值，CT設(shè)備本身具備高資金回報率，因此64排128層CT普及率不斷提高。一旦CT因故障停止工作，會對臨床工作的開展和醫(yī)院創(chuàng)收產(chǎn)生嚴(yán)重影響，技術(shù)人員及時高效地修復(fù)CT的常見故障，對于醫(yī)院的正常運(yùn)營至關(guān)重要。本院影像科于2017年引進(jìn)西門子SOMATOM Definition AS 64排128層，期間陸續(xù)出現(xiàn)過各種故障，主要以ICS、IRS計(jì)算機(jī)和各種電路板故障最為常見。每次故障發(fā)生后，在醫(yī)院和廠家工程師的共同努力下都能得到及時修復(fù)，有力保障了臨床科室醫(yī)療工作開展，現(xiàn)把這幾年的維修工作經(jīng)驗(yàn)總計(jì)如下。

1.CT球管打火原因及SOMATOM Definition AS CT曝光過程中出現(xiàn)打火故障的檢查處理

1.1 球管打火概念及常見打火部位

管球在加載高壓出射X射線過程中，瞬間發(fā)生類似短路的這種現(xiàn)象叫做球管打火。從概念中可以看出打火一般發(fā)生在連接高壓發(fā)生器輸出的通路和器件中，從圖1中可以看出常見的打火現(xiàn)象有：高壓插座打火，球管絕緣油打火，管芯打火，陽極啟動器打火。

圖1. 球管打火位置示意圖

1.2 打火發(fā)生的概率及原因

根據(jù)西門子公司的統(tǒng)計(jì)，球管管芯打火約占10%，絕緣油打火約占60%，球管漏油滲入空氣打火約占20%，還有旋轉(zhuǎn)陽極故障約占10%。

由于管球老化，燈絲、陽極靶面金屬蒸發(fā)及旋轉(zhuǎn)陽極軸承卡頓而導(dǎo)致的金屬原子顆粒進(jìn)入管芯，造成管芯真空度不良，就會發(fā)生打火現(xiàn)象；由于掃描成像時曝光時間長，球管會產(chǎn)生高溫，使循環(huán)散熱油被碳化，絕緣度下降，就容易造成打火；球管密封性能下降，造成絕緣油泄漏，空氣進(jìn)入管套，在高壓作用下，使空氣電離打火[2]；還有旋轉(zhuǎn)陽極故障造成絕緣油性能改變或旋轉(zhuǎn)陽極部件分離使得球管絕緣性能下降。另外，管球長時間閑置不用也會有少量氣滲入管球引起打火。

1.3 打火后系統(tǒng)的反應(yīng)

打火發(fā)生時，D400板會在正極或負(fù)極高壓降落超過30kV時送出HV_drop信號，使逆變器停止工作，然后2ms之內(nèi)又從新啟動工作，防止高壓錯誤，同時HV_drop傳給MAR標(biāo)記打火的reading，允許IRS對壞數(shù)據(jù)做差值運(yùn)算D400板的內(nèi)置程序在300ms之內(nèi)對打火計(jì)數(shù)，數(shù)量超過一定數(shù)值就會給出報錯，錯誤代碼為：CT_XRS_47，CT_XRS_1047，CT_XRS_3047，CT_GRA_79，CT_GRA_86，正極或負(fù)極打火時一端出現(xiàn)高壓掉落，另一端就會去升壓補(bǔ)償。如120kV掃描，正極、負(fù)極各是60kV，當(dāng)另一端升壓補(bǔ)償超過82kV時，系統(tǒng)報錯終止射線，防止單邊出現(xiàn)120kV的危險狀態(tài)。

1.4 打火后CT應(yīng)該做的工作

新管球有輕微打火可以做Gettering使之恢復(fù)到正常狀態(tài)。這是因?yàn)镚ettering是從低壓開始一步步升到高壓，打火粒子一旦進(jìn)入陰、陽極之間要么被電離而加速，要么被電子束流而加速，從而吸附在撞擊的物質(zhì)表面而達(dá)到清場恢復(fù)真空的效果，低壓打火嚴(yán)重的管子只能更換。

1.5 打火的判定過程

實(shí)際使用中高壓部分故障時通常SOMATOM Definition AS 128系統(tǒng)可以啟動到正常的待機(jī)狀態(tài)Standby，在高壓部分報錯時，可以看到報錯信息來自D400_MCB板，所以是XRS部分。比如錯誤信息：CT_XRS_47，CT_XRS_1047，CT_XRS_3047，CT_GRA_79，CT_GRA_86。出現(xiàn)高壓打火線性時，必須需要做高壓HVC01的測試，用西門子廠家附帶的假負(fù)載Dummy，而且在管球多角度實(shí)驗(yàn)，移動CT的機(jī)架在多角度測試。

1.6 處理

一旦判斷球管損壞時，則應(yīng)立刻上報設(shè)備科，分管院領(lǐng)導(dǎo)處，訂購新球管爭取快速恢復(fù)CT的正常運(yùn)行。更換球管時，在做比較長的項(xiàng)目校準(zhǔn)時，為了防止球管過熱發(fā)生打火現(xiàn)象，要多次中斷，一般中斷2、3次，每次中斷10min左右，否則球管熱量聚集，溫度升高，容易出現(xiàn)打火[3]。

2.CT掃描成像中偽影產(chǎn)生的原因分析及SOMATOM Definition AS 128層CT成像偽影問題的解決方法

CT掃描圖像中出現(xiàn)的偽影是指由于設(shè)備或患者所造成的，不屬于被掃描物體的影像[4]。它在圖像中表現(xiàn)出各種不同的形狀，并且會可影響診斷的準(zhǔn)確性，偽影有多種原因引起，根據(jù)這幾年的維修經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合CT成像原理，總結(jié)圖像偽影種類及原因如下[5]。

2.1 人為的偽影，金屬異物偽影

金屬異物產(chǎn)生的放射狀異物偽影嚴(yán)重時影像診斷，在掃描前應(yīng)去除患者體外隨帶的金屬物質(zhì)，而患者體內(nèi)無法去除的金屬物質(zhì)，如假牙或牙內(nèi)填充物、假肢、各類金屬支架等，可采用傾斜機(jī)架或者掃描線的角度盡可能避開。目前也有研究才有算法抑制此類偽影。腹部常規(guī)掃描一般服溫開水，盡量不要服用含碘造影劑[6]。在本院西門子CT使用中可以才用智能的自動曝光控制技術(shù)，CAREDose4D技術(shù)就在計(jì)算最佳mAs設(shè)置過程中最大化排除了金屬物體的影響，雙能量掃描方式同樣也可以通過計(jì)算單能譜圖像的方式（一種形式的高級射線硬化校正算法）有效地消除金屬偽影。

2.2 運(yùn)動偽影

在掃描過程中，如果患者體位發(fā)生變化，可造成圖像數(shù)據(jù)排列紊亂。重建圖像結(jié)構(gòu)模糊，無法分辨。運(yùn)動偽影又分為自主運(yùn)動偽影和生理性運(yùn)動偽影。①自主運(yùn)動是指那些患者可以控制的運(yùn)動，如呼吸運(yùn)動、體位移動等。②生理性運(yùn)動是隨機(jī)的，不能由患者自主控制，如心臟管搏動、胃腸蠕動等。

系統(tǒng)的時間分辨率的提升會抑制此類偽影。

2.3 射線束硬化偽影

射線束硬化使X射線光子吸收不均衡，相應(yīng)產(chǎn)生部分高信號。如果這種非線性衰減不作補(bǔ)償，會產(chǎn)生條狀或環(huán)狀偽影[7]。抑制的方法是在X射線源與人體之間加裝濾過裝置，使X射線能雖分布均勻，射線束硬化效應(yīng)得到補(bǔ)償，從而消除偽影。技術(shù)人員在設(shè)置掃描計(jì)劃，盡可能避開骨性結(jié)構(gòu)，減小硬化效應(yīng)可能導(dǎo)致的偽影。

硬化偽影效應(yīng)的程度取決于物質(zhì)的原子組成、尺寸、以及成像球管電壓。與軟組織相比高原子量的物質(zhì)，例如骨骼中的鈣質(zhì)，對射線硬化的影響更加顯著。低球管電壓產(chǎn)生的光子峰值能量較低，這也會加重硬化偽影。除了致密骨，高濃度碘對比劑或金屬植入物也可能會造成嚴(yán)重的硬化偽影。

為了獲得均勻的軟組織圖像，硬化偽影校正算法已經(jīng)被常規(guī)應(yīng)用于軟組織部分的CT圖像數(shù)據(jù)處理。但同時對軟組織、骨骼等進(jìn)行硬化偽影校正還需要使用更加復(fù)雜的算法，例如迭代重建。

2.4 部分容積效應(yīng)偽影

部分容積效應(yīng)偽影的形狀可因物體的不同而不一樣，一般在重建后橫斷面圖像上可見條形、環(huán)形或大片干擾的偽像[8]。最常見和典型的現(xiàn)象是在頭顱橫斷面時的顳部出現(xiàn)的條狀偽影，又稱亨氏偽影。該偽影現(xiàn)象可采用薄層掃描而減弱。

部分容積偽影發(fā)生于當(dāng)高對比度結(jié)構(gòu)邊緣（例如骨或金屬）部分進(jìn)入到探測器單元，并影響某一探測通道的時候。這時該探測器單元記錄的信號是投影束經(jīng)過的高對比度物體以及背景組織的累積衰減。這種現(xiàn)象既存在于掃描平面內(nèi)，也同樣會發(fā)生在Z方向上。這樣得到的圖像并不準(zhǔn)確，因?yàn)樾盘栯m然是經(jīng)測量得到的，但CT圖像卻是由投影衰減總和經(jīng)濾波反投影算法獲得的。因此，部分容積偽影會呈現(xiàn)為典型的條狀偽影，與射線硬化偽影看上去十分類似。

目前多層CT探測器單元寬度很小，欠采樣偽影僅發(fā)生金屬和高密度鈣化物體邊緣。因此，建議使用更小的準(zhǔn)直寬度，因?yàn)閷ξ矬w邊緣進(jìn)行更精細(xì)數(shù)據(jù)采樣可以顯著減少部分容積偽影。所有西門子CT系統(tǒng)都配備了亞毫米（層厚＜1mm的）準(zhǔn)直掃描模式，在采集高密結(jié)構(gòu)時應(yīng)當(dāng)?shù)玫绞褂谩?/p>

2.5 螺旋偽影

CT系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)來自于有限的探測器通道。螺旋CT重建算法需要在Z方向上插值以獲得軸位平面投影。與用理想無限精確網(wǎng)格采集的數(shù)據(jù)相比，有限數(shù)據(jù)插值會在高對比度物體處（比如骨骼等）不可避免地引入誤差。偽影表現(xiàn)為在高密度物體附近的風(fēng)車狀偽影，并且當(dāng)沿軸向翻閱圖像時出現(xiàn)偽影繞中心旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。

螺旋偽影可以通過改進(jìn)Z方向的采樣方式進(jìn)行有效抑制。因本院CT專有的z-Sharp技術(shù)采用先進(jìn)的z軸雙倍采樣技術(shù)徹底克服了困擾多層CT的這一技術(shù)難題。z-Sharp技術(shù)允許螺距在大范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)以適應(yīng)臨床需求的掃描速度。消除螺旋偽影效果更佳。z-Sharp在配備在STRATON球管上。

2.6 機(jī)器故障偽影

機(jī)器故障偽影是由于設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定或某一元器件損壞所造成。如通道模塊損壞可產(chǎn)生環(huán)狀偽影；焦點(diǎn)控制部分損壞可導(dǎo)致指紋狀偽影；球管也可產(chǎn)生直線狀偽影；射線干擾，探測器故障則可導(dǎo)致多樣化偽影。依照CT的構(gòu)成，機(jī)器故障偽影大致來自以下幾個方面：①數(shù)據(jù)采集及傳輸系統(tǒng)，包括探測器、通道模塊、光電轉(zhuǎn)換器、控制和傳輸系統(tǒng)等。②X射線掃描系統(tǒng)，包括XRS高壓部分、球管、準(zhǔn)直器FOC，濾線裝置等。X射線輸出不穩(wěn)定或是不能均勻排布都會引起數(shù)據(jù)的紊亂。③數(shù)據(jù)重建系統(tǒng)。④圖像顯示系統(tǒng)（顯示器故障）。

2.7 硬件偽影的調(diào)整

系統(tǒng)調(diào)整步驟：根據(jù)系統(tǒng)報錯，比如球打火無報錯經(jīng)驗(yàn)判斷，指紋形狀偽影通常為TCO問題，系統(tǒng)調(diào)整能否消除，z-adjust調(diào)整準(zhǔn)直器（FOC準(zhǔn)直器），focusAli調(diào)焦點(diǎn)CCR通道調(diào)整，空氣校正，水模調(diào)整等必要調(diào)整，DMS測試（defective channel，系統(tǒng)軟件的basical表格是否有問題(offset value& singal value，datalink掃描野是否有物體）。

2.8 圖像質(zhì)量保證的條件和措施

為了保證獲得的每幅掃描圖像符合臨床診斷質(zhì)量要求，每天需要對CT進(jìn)行開機(jī)檢查，如果長時間沒有掃描患者，要做start up開機(jī)檢查，2h后做空氣校正，另外要保證機(jī)房環(huán)境達(dá)到設(shè)備正常運(yùn)行所要求的溫度濕度，一般溫度控制在21～23°C，濕度40RH%～70RH%。對于CT中的風(fēng)冷部件，如探測器等，需要定期檢查，濾網(wǎng)需要按時更換[9]。

3.PACS圖像回傳至CT名稱亂碼的問題

本院的PACS圖像存儲和后處理系統(tǒng)不是由西門子公司提供，當(dāng)這臺西門子Definiton AS 128層CT檢查完患者后，圖像自動發(fā)送至PACS系統(tǒng)，PACS系統(tǒng)處理完患者圖像后，重回傳至CT處，此時CT顯示的患者名稱出現(xiàn)亂碼，此次問題解決過程如下。

①將PACS系統(tǒng)存儲的圖像回傳至CT，大部分患者名稱的確都出現(xiàn)如圖二的亂碼，但還是有一些患者并未出現(xiàn)亂碼；②分析發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)亂碼的患者都經(jīng)過PACS學(xué)習(xí)和歸檔，未出現(xiàn)亂碼患者都是未經(jīng)過學(xué)習(xí)和歸檔的患者；③懷疑出現(xiàn)亂碼問題應(yīng)該是PACS系統(tǒng)在學(xué)習(xí)和歸檔動作中改變了原來的文件名或者字節(jié)，需要進(jìn)一步驗(yàn)證；④調(diào)出回傳的非亂碼圖像，放置“Local Service”的“File Image Tools”顯示“Header”名；⑤調(diào)出亂碼的圖像，放置“Local Service”的“File Image Tools”顯示“Header”名。

從圖2可以發(fā)現(xiàn)，從回傳的亂碼的圖像的Header名稱由原來的“CT201511****”格式，經(jīng)過PACS學(xué)習(xí)和歸檔后變成了“Study#0”，因此導(dǎo)致回傳圖像亂碼，這是PACS系統(tǒng)的問題，而與SOMATOM Definition AS 128層CT本身無關(guān)，問題的根源在于PACS系統(tǒng)。醫(yī)院的PACS系統(tǒng)將圖像回傳Definition AS CT以及MMWP，顯示結(jié)果出現(xiàn)錯誤，檢查網(wǎng)絡(luò)連接和配置，沒有發(fā)現(xiàn)問題，與PACS技術(shù)支持進(jìn)行討論分析得出：西門子SYNGO軟件拒絕接收此醫(yī)院PACS系統(tǒng)回傳的圖像，因?yàn)镻ACS對該圖像進(jìn)行了修改，通過分析merge_stu logs信息如下：

圖2. 亂碼圖像顯示的Header名稱

發(fā)現(xiàn)CT傳輸給PACS的兩個數(shù)值經(jīng)PACS系統(tǒng)歸檔時發(fā)生了紊亂，修改該P(yáng)ACS系統(tǒng)軟件bug后，此問題解決。從這次故障中得出的經(jīng)驗(yàn)：當(dāng)類似的PACS圖像傳輸問題涉及到PACS公司和西門子公司，如果沒有明確的證據(jù)說明，很容易導(dǎo)致雙方對問題的困擾推脫，醫(yī)院要居中全程參與此類問題的解決，積極溝通PACS系統(tǒng)提供商和西門子公司解決問題。

4.小結(jié)

隨著本院Definition AS 128層CT的使用，在跟隨廠家維修工程師過程中，醫(yī)院的技術(shù)工程師也在理論和實(shí)踐使用方面有了自己的技術(shù)積累。能夠在CT使用過程中出現(xiàn)常規(guī)故障時，現(xiàn)場迅速處理。