Asteion CT数据通讯和滤线器移动报错故障分析与处理

王国庆

蚌埠医学院第一附属医院 设备科，安徽 蚌埠 233004

1 故障实例

1.1 故障一

1.1.1 故障现象

机器进入扫描状态准备时，控制台报错“Abnormal XC status ”，点击“error clear”，报“error in MUDAT（ROTSOT-x）”（其中：x多为2，有时会是3、11等）；查看GCIFM报错LED指示灯，GCIFM LED报错指示“the sr err and sr fatal light when scan plan is begin or running while the gantry rotating”。出现报错后，关机数分钟后重起，机器又可以正常使用，检查几个病人后又开始报同样错误。

1.1.2 故障分析与处理

根据报错信息可以初步判定是多路数据传输（Multiplex Data Transfer，MUDAT）通讯问题。CT MUDAT的数据通讯原理，见图1：

图1 MUDAT数据传输流程简图（虚线部分为MUDAT单元）

MUDAT的原理：MUDAT分为旋转单元和固定单元两部分，MUDA以红外光的形式在两部分之间传送所有数据。红外光是一种传输媒介，传送速度远高于机架的旋转速度，从而保证了机架旋转时数据能正确地在二者之间传送和接收。当数据从旋转部分（ROT）向固定部分（SOT）传送时，来自OPCONTM（数据控制）板的串行数据（包括原始数据和控制数据）在旋转部分被转化为红外光信号传送到固定部分，在固定部分被接受单元还原为电信号并送达GCIFM（机架/控制台接口）板处理。当数据从固定部分向旋转部分传送时，来自GCIFM板的串行数据（实质为控制信号）在固定部分被转换为红外光信号并传送到旋转部分，在旋转部分被接受单元还原为电信号并送达OPCONTM板处理。在数据传送的过程中（双向），OPCONTM与GCIFM实时检测是否有包含SOTROT ERR在内的多种错误发生，同时把错误信息发送给另一方。

（1）故障可能因ROTSOT（旋转到静止的数据传输）或者SOTROT（静止到旋转的数据传输）而引起，SR/RS故障判断流程图，见图2。

图2 SR/RS 故障判断流程

（2）由于控制台报错信息是从GCIFM板上获取的，报错应以GCIFM为准。根据GCIFM上的LED报错提示，考虑是SR的通讯故障。由图1可知，SOTROT由SOT的发射部分和ROT的接受部分组成。SOTROT故障判断流程图，见图3。

图3 SOTROT故障判断流程

手动旋转机架数周，不是在特定位置报错，只是偶尔报错，因此考虑SOT发射部分故障。对换静止和旋转单元相应报错部分LPBM（数据发射电路板，该机型中静止和旋转的LPBM相同，其他机型除外），经测试，故障现象一样，排除SOT发射故障。

（3）检查PRTM（静止单元电源分配器），PPBM（旋转单元电源分配器）负载电压都在4.7 V（偏低），调节电位器，使负载电压达到5.06 V左右，故障现象依旧，因此排除电源问题。SOTROT故障判断流程图，见图4。

图4 PRTM/PPBM故障判断流程

（4）检查RPDM（旋转单元数据接受电路板），更换RPDM后，故障依旧。检查ROT与OPCONTM的连接部位，重新插拔各同轴电缆，故障依旧。

（5）由于故障只是偶尔出现，OPCONTM测试不能准确判断该板的好坏，更换OPCONTM后，故障消失。

1.2 故障二

1.2.1 故障现象

机器每次进入扫描计划时，控制台报“error in wedge movement”，重启机器故障依旧。

1.2.2 故障分析与处理

（1）滤线器（wedge）作用及工作原理：滤线器位于准直器和球管之间，主要作用是对X射线进行预硬化，减少低能X线，使尽量多的高能射线通过，减小散射[1]。东芝Asteion CT在常规扫描时，根据扫描区域的大小不同选择3种不同楔形wedge。wedge移动是通过步进电机来完成的。当步进电机接受到设定数量的脉冲时，wedge移动到设定位置。wedge中位置传感器检测wedge的起始位置（“零”位）。wedge根据步进电机每次接受预设给出的脉冲数，先移动到“零”位，然后再移动到预设的位置，这样可以避免累积的定位误差。

（2）拆开机架，手动测试wedge运动是否正常，发现wedge吱吱响，不能到达预设位置，且slit（准直器）运动正常。初步判断wedge位置传感器或者步进电机故障。测量步进电机驱动电压正常，且运动正常，只是步进电机走到轨道最末端时，出现吱吱声，可能是由于wedge的位置传感器没有检测到步进电机的正确位置，进而没有给出相应的脉冲信号，使得电机没有移动到“零”位，当电机移动到轨道末端时卡住而发出声音。怀疑可能是位置传感器故障，由于slit和wedge使用相同的位置传感器，调换位置测试，wedge运动正常，slit运动故障。因此断定wedge位置传感器损坏。

（3）wedge和slit的位置传感器是普通的光耦开关，通过比较发现，OMRON品牌的光耦开关特性与原配光耦开关的特性接近，表1只是VCC和GAND的引脚接法与原来SHARP相反，经过简单改造后更换，故障消失。

表1 SHARP与OMRON光耦开关比较

2 小结

东芝CT MUDAT报错是一个比较复杂、维修难度较高的故障，对于工程师来说，要全面了解MUDAT的原理及机器的结构，充分利用维修手册和各种资料[2]，才能够准确判断机器的故障点。滤线器移动故障，可以尝试使用替换、改造等方法来维修[3]，这样不但可以缩短维修时间，减少诊疗压力，还能减低医院的维修成本[4-6]。

[1]胡战利,夏丹,桂建保,等.CT系统散射校正方法综述[J].先进技术研究通报,2011,5(2):14-19.

[2]周显松,刘礼全,郭赤.GE LightSpeed CT常见的故障处理[J].中国医疗设备,2012,27(2):124-128.

[3]王芳英.单排螺旋CT维修的案例分析[J].中国医疗器械杂志,2006,30(3):224.

[4]方江平.X线定位冲击波体外碎石机故障检修1例[J].实用医技杂志,2007,(8):1012.

[5]张绍忠,张国君.Asteion/VF单排螺旋CT维修案例分析[J].医疗装备,2009,(8):20-21.

[6]雷茂岭,李涛.GE ProSpeed AI螺旋CT故障检修3例[J].医疗卫生装备,2008,(1):112-113.