西门子1.5T磁共振成像系统的故障分析与维修解决方案

张 毅 王立艳 贾卫伟 孟玉莲 苏根元

磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)系统是大型医学影像检查设备，即能显示组织形态学结构，又能显示器官功能及原子核水平的生化信息[1]。MRI系统主要由磁场系统、射频系统、图像重建系统及控制系统组成，其结构复杂，故障率高。针对西苑医院西门子Novus 1.5T型磁共振发生的维修案例进行回顾性分析，以供同行参考[2]。

1 扫描故障

1.1 故障现象

扫描时报错。射频放大器(radio frequency power amplifier，RFPA)was switched off，重启后在系统管理中发现射频剂量限制器(power absorption limiter，PAL)红色报错，Log日志如图1所示。

图1 射频剂量限制器报错日志界面图

1.2 故障分析与维修

由图1判断为PAL故障[3]。当第一次报错时RFPA为关机，查看RFPA状态灯一切正常，且当射频回路出现问题时，PAL首先会将RFPA切换到关机状态，因此排除RFPA故障[4]。射频回路需进一步排除，先从RFPA检查，由设备间到磁体间逐项做TestTool。在第一项RFPA检测时即出现问题，测试结果发现射频反射异常，在低电压时几乎所有发射的射频均会反射，且随着电压升高，一部分射频会反射，但反射值依旧较高(如图2所示)，由此现象判断符合射频发射回路断路[5]。

图2 射频反射曲线图

通过上述检测，判断是否为射频切换电路(transmit antenna selector，TAS)故障。在做RFPA时观察到TAS上Ub、S1和S2三个灯可正常切换，但有延时报错。考虑其内部一路是否开路，需拆开进一步检查，TAS切换电路如图3所示。

图3 TAS切换电路图

检查发现内部BC一路接触片已烧坏，呈开路状态，故障原因为发射回路的开路导致PAL报错(如图4所示)。

图4 TAS内部结构图

将TAS更换，故障依旧。进一步分析认为TAS烧坏只是故障现象，其根本故障依旧在回路上，怀疑回路中存在接触不良导致脉冲不稳定使TAS烧坏。从RFPA射频发射线开始检查每一个接头，发现在机柜顶部射频线连接处有一接头的螺丝与螺帽接触角度有偏差[6-7]。经处理重新连接后，reboot设备发现故障消失，重做TestTool其发射与反射值均正常，故障排除。

2 床体故障

2.1 故障现象

无法降床。病床在Home位置时不报错，在Z轴方向上可正常移动病床，一旦发出降病床指令，磁体外壳显示报错“Error 75”，按控制板上Patient table IN and OUT可解除错误信息。

2.2 故障分析与维修

查看故障日志显示患者检查床错误，检测到垂直电机A相短路，重置检查床，连续按患者检查床进出按钮，如问题依旧存在，请联系西门子服务。根据报错信息参考T-DOC手册中检查床性能描述部分分析，故障原因主要有3种情况[8]：①床控制盒供电板A4111故障；②垂直升降电机A4311故障；③与控制病床升降有关的限位开关S21、S20、S10和S22线路及其开关是否起到作用。

先检查电机到控制板接线是否正常，再检测相关限位开关，当病床在不同位置时是否正常工作，经检测得出相关限位开关均起作用，因此排除限位开关故障引起报错的可能。检查供电板A4111保险正常，再检测电机供电保险F12处电压为106 V(标准值110 V)。观察发现LED灯H26在发出降病床指令时不亮，考虑A4111电路板从保险丝F12到交流变直流输出至电机间存在故障，其F12和H12电路图如图5所示。

图5 检查床电子控制线路图

通过分析可以确定，故障可能出现在电机A4311和供电板A4111[9]。根据经验判断，因电机故障可能性较小，且更换电机耗时较长、较繁琐。因此，先更换供电板A4111，更换后发出降床指令移动正常，故障排除。

3 小结

MRI系统结构复杂，不同设备部件故障可能引起同样的故障[10]。因此，需要工程师熟悉掌握设备的工作原理，对故障现象建立清晰的分析思路，做到逐步排查，及时明确故障范围并排除故障，才能提高大型医疗设备开机率，保障设备良好的运行。