论文部分内容阅读
【摘要】本文论述了GE磁共振系统的主要组成部分及操作系统产生的故障。根据各组成部分的原理及功能,分析了GE磁共振系统在容易产生故障的部位和原因,并阐述了各主要组成部分的故障解决方法。
【关键词】磁共振；常见故障；维修
0.前言
GE磁共振设备主要由主磁体、射频、梯度、计算机控制等部分组成，其中射频部分主要由射频振荡器、脉冲程序控制器、发射门、射频放大器和发射线圈等组成。它产生一个短而强的脉冲式射频磁场，使机体组织内的氢核受激发产生自旋并弛豫而发生现象。其中，射频放大器由于功率大，使用频率高．在日常工作中极易损坏。本文根据各组成部分的原理及功能,分析了GE磁共振系统在容易产生故障的部位和原因,并阐述了各主要组成部分的故障解决方法。
1.GE磁共振设备的常见故障与维修
1.1噪声故障与维修
所有线圈FSE T2 图像常有较强噪声，图像质量不稳定，但T1图像较正常，图像质量稳定。信噪比均在正常范围。由于所有射频线圈的信噪声都较正常，仅是FSE T2图像不好，首先运行检测梯度涡流和相位稳定度的程序，结果发现相位稳定度和涡流大大超出标准值。但是如果梯度系统真的那么差，T1图像亦肯定不好。这与实际观察结果是矛盾的，为进一步证实梯度系统的输出稳定性，用示波器反复监测每个轴的电流输出波形，均未发现异常。就此认定梯度系统应该是正常的，而在运行测量和梯度稳定度程度时，也使用射频系统，于是怀疑是射线系统存在缺陷才导致测量结果不正常。但是，联想到所有的线圈信噪比和T1图像基本正常，又非常难以认定射频系统存在问题。为进一步确认对射频系统作了仔细测量，经反复测定发现，无论是对T1和T2图像，在系统的K空间上均存在着噪声，该噪声时强时弱，极不稳定，通过使用双通道被动线圈确认，该噪声只在一个通道上出现，这说明噪声产生于系统所有扫描所需的校准，如FSE以及梯度稳定性和涡流的测量都使用該通道。通过检查，发现通道OUT1的导线可能存在问题，通过置换，噪声果然消失，进一步大量扫FSE序列，图像均正常。
1.2射频故障与维修
开机完毕后．没有进入“System Ready”(系统准备)状态，机器不能扫描。操作显示器提示出错信息：“PowerSwitch：Aborted”(电源开关：关闭)；“unable to switch unit(s)on／of”(设备单元无法开／关)。打开射频和梯度状态显示菜单， 显示：“RFPA Current State：Standby” (射频放大器当前状态：备用)；“GPS Current State ：Power 0n”(梯度供电当前状态：开)。RF(射频)的HVPS(高压供电)柜面板上的Anode(阳极)和Screen(屏极)的正常(绿灯)与故障指示灯(红灯)轮流亮熄，PSCU(供电控制单元)的AN—ON(阳极电压开)指示灯也反复亮熄。其余的Sc—On (屏极电压开)及READY(准备就绪)指示灯均不亮，初步判断设备的射频部分存在故障。该设备的射频分为两大部分：射频电源柜(HVPS)和射频放大柜(RFPA)，HVPS柜指示出错．该柜本身或RFPA柜均可能有问题，可通过断开二者之间的X4接头，用高压短接头将X4短接，如果射频电源柜的错误指示灯不熄灭,则说明HVPS柜坏，如果HVPS的错误指示灯熄灭，说明本身自检通过。提示RFPA柜存在故障121。RFPA柜主要由3部分组成：大功率四级管、D1板和D2板。RFPA柜损坏时，可通过断开D1板上与D2板连接的接头X2，测量RFPA柜前面板上X3与X7及该柜后面板上X7与X9之间有无10V电压，来判断D1或D2板故障。在RFPA柜前面板上，测量X3与X7之间无10V电压(阳极电压10kV)，X4与X5之间有7．5V的电压(灯丝电压)，该柜后面板上X7与X9之间无-4V电压(栅极电压-400V)。使用软件及重开关射频部分的电源均无效。将HVPS柜的高压输出端X4拔掉，接上高压短接头，上电后，所有状态指示灯均正常，确认RFPA柜坏。观察D1板上的大功率四级管的灯丝点亮正常，拔掉该管，故障仍旧，排除该管坏的可能性。测量其管脚，果然正常。在RFPA柜后面板上拔出光缆，用手电照射其接受光耦，测量X7与X9之间仍无电压。断开D1板上与D2板连接的X2接头，在X3与X7之间及X7与X9之间分别测到10V和-4V电压，说明D2板好，D1板坏。使用排除法将D1板上X2线路上的各元器件逐一断开，通过测量X7与X9之间有无-4V电压，来判断哪个元器件损坏。首先断开Choke(电感)，-4V电压有，再断Spark Gap(打火隙保护器)，测量其两端电阻，为MQ数量级，应该是好的，再断开RF IN(射频输入)的X1和输入的Choke，有-4V电压，最后只剩下D1板上RF IN和Vgrid(栅级电压)的2个隔直电容，由此推断2个隔直电容中的1个或2个损坏。维修方法：更换D1板X2线路上的2个隔直电容，开机显示状态正常，再做RF校准，机器扫描正常。
1.3梯度板故障与维修
工作中断，显示器提示：GPA not ready：X2 high voltage，high voltage by power stage X2 GPA039K2209，即梯度电源板X2故障。梯度电源系统X1、Y1、Z1、K2、Y2、Z2共6块梯度电源板，分别向X、Y、Z轴三组梯度线圈供电，使之产生随空间坐标线性变化的磁场。这6块板的电路结构完全相同，主要是由每6个APT50M50JVR型场效应管和4个APnXc60D100G型双二极管并联为电桥一臂，组成的桥式平衡BTL功率放大电路。当有触发信号输入时，在信号的前半周，电桥的对称1、4臂导通，2、3臂截止。在信号的后半周，电桥的1、4臂截止，2、3臂导通。就这样产生随触发信号变化而变化的梯度电流。但梯度电流的建立并非是跃变的，它要有一个上升和下降的时间，越是短的脉冲序列越需要快速的梯度变换。一般要求上升和下降时间小于lms，否则就会影响磁共振的成像质量。拆开梯度电源板X2。用MF-47型指针式万用表10k档逐个对场效应管APT50M50JVR进行检测。首先用红表笔连接源级S，黑表笔连接漏极D，正常时此阻值应是无穷大。此时若用手指同时接触漏极D与栅级G(即给栅极一个正电位)，漏极D与源极S应立刻导通，万用表指针趋向5k，放开手指也应保持导通；若再用手指同时接触源极S与栅极C(即给栅极一个负电位)漏极D与源极S应立刻截止，万用表指针立刻趋向无穷大。通过检测发现其中V39与V41场效应管的导通与截止速度明显比正常的场效应管慢了许多，并且其中V39的漏极D对地阻值为0Ω。换上二个同型号场效应管后，该机恢复正常工作。
2.结束语
综合以上问题分析，故障产生的原因是多方面的，我们维护人员需要不断完善自己的知识储备和专业技能，才能对故障进行准确判断，提出合理的维修方案。■
【参考文献】
［１］杨爱军，邵冬梅.GE MRI核磁共振故障实例[J].医用放射技术杂志.2005.08.
【关键词】磁共振；常见故障；维修
0.前言
GE磁共振设备主要由主磁体、射频、梯度、计算机控制等部分组成，其中射频部分主要由射频振荡器、脉冲程序控制器、发射门、射频放大器和发射线圈等组成。它产生一个短而强的脉冲式射频磁场，使机体组织内的氢核受激发产生自旋并弛豫而发生现象。其中，射频放大器由于功率大，使用频率高．在日常工作中极易损坏。本文根据各组成部分的原理及功能,分析了GE磁共振系统在容易产生故障的部位和原因,并阐述了各主要组成部分的故障解决方法。
1.GE磁共振设备的常见故障与维修
1.1噪声故障与维修
所有线圈FSE T2 图像常有较强噪声，图像质量不稳定，但T1图像较正常，图像质量稳定。信噪比均在正常范围。由于所有射频线圈的信噪声都较正常，仅是FSE T2图像不好，首先运行检测梯度涡流和相位稳定度的程序，结果发现相位稳定度和涡流大大超出标准值。但是如果梯度系统真的那么差，T1图像亦肯定不好。这与实际观察结果是矛盾的，为进一步证实梯度系统的输出稳定性，用示波器反复监测每个轴的电流输出波形，均未发现异常。就此认定梯度系统应该是正常的，而在运行测量和梯度稳定度程度时，也使用射频系统，于是怀疑是射线系统存在缺陷才导致测量结果不正常。但是，联想到所有的线圈信噪比和T1图像基本正常，又非常难以认定射频系统存在问题。为进一步确认对射频系统作了仔细测量，经反复测定发现，无论是对T1和T2图像，在系统的K空间上均存在着噪声，该噪声时强时弱，极不稳定，通过使用双通道被动线圈确认，该噪声只在一个通道上出现，这说明噪声产生于系统所有扫描所需的校准，如FSE以及梯度稳定性和涡流的测量都使用該通道。通过检查，发现通道OUT1的导线可能存在问题，通过置换，噪声果然消失，进一步大量扫FSE序列，图像均正常。
1.2射频故障与维修
开机完毕后．没有进入“System Ready”(系统准备)状态，机器不能扫描。操作显示器提示出错信息：“PowerSwitch：Aborted”(电源开关：关闭)；“unable to switch unit(s)on／of”(设备单元无法开／关)。打开射频和梯度状态显示菜单， 显示：“RFPA Current State：Standby” (射频放大器当前状态：备用)；“GPS Current State ：Power 0n”(梯度供电当前状态：开)。RF(射频)的HVPS(高压供电)柜面板上的Anode(阳极)和Screen(屏极)的正常(绿灯)与故障指示灯(红灯)轮流亮熄，PSCU(供电控制单元)的AN—ON(阳极电压开)指示灯也反复亮熄。其余的Sc—On (屏极电压开)及READY(准备就绪)指示灯均不亮，初步判断设备的射频部分存在故障。该设备的射频分为两大部分：射频电源柜(HVPS)和射频放大柜(RFPA)，HVPS柜指示出错．该柜本身或RFPA柜均可能有问题，可通过断开二者之间的X4接头，用高压短接头将X4短接，如果射频电源柜的错误指示灯不熄灭,则说明HVPS柜坏，如果HVPS的错误指示灯熄灭，说明本身自检通过。提示RFPA柜存在故障121。RFPA柜主要由3部分组成：大功率四级管、D1板和D2板。RFPA柜损坏时，可通过断开D1板上与D2板连接的接头X2，测量RFPA柜前面板上X3与X7及该柜后面板上X7与X9之间有无10V电压，来判断D1或D2板故障。在RFPA柜前面板上，测量X3与X7之间无10V电压(阳极电压10kV)，X4与X5之间有7．5V的电压(灯丝电压)，该柜后面板上X7与X9之间无-4V电压(栅极电压-400V)。使用软件及重开关射频部分的电源均无效。将HVPS柜的高压输出端X4拔掉，接上高压短接头，上电后，所有状态指示灯均正常，确认RFPA柜坏。观察D1板上的大功率四级管的灯丝点亮正常，拔掉该管，故障仍旧，排除该管坏的可能性。测量其管脚，果然正常。在RFPA柜后面板上拔出光缆，用手电照射其接受光耦，测量X7与X9之间仍无电压。断开D1板上与D2板连接的X2接头，在X3与X7之间及X7与X9之间分别测到10V和-4V电压，说明D2板好，D1板坏。使用排除法将D1板上X2线路上的各元器件逐一断开，通过测量X7与X9之间有无-4V电压，来判断哪个元器件损坏。首先断开Choke(电感)，-4V电压有，再断Spark Gap(打火隙保护器)，测量其两端电阻，为MQ数量级，应该是好的，再断开RF IN(射频输入)的X1和输入的Choke，有-4V电压，最后只剩下D1板上RF IN和Vgrid(栅级电压)的2个隔直电容，由此推断2个隔直电容中的1个或2个损坏。维修方法：更换D1板X2线路上的2个隔直电容，开机显示状态正常，再做RF校准，机器扫描正常。
1.3梯度板故障与维修
工作中断，显示器提示：GPA not ready：X2 high voltage，high voltage by power stage X2 GPA039K2209，即梯度电源板X2故障。梯度电源系统X1、Y1、Z1、K2、Y2、Z2共6块梯度电源板，分别向X、Y、Z轴三组梯度线圈供电，使之产生随空间坐标线性变化的磁场。这6块板的电路结构完全相同，主要是由每6个APT50M50JVR型场效应管和4个APnXc60D100G型双二极管并联为电桥一臂，组成的桥式平衡BTL功率放大电路。当有触发信号输入时，在信号的前半周，电桥的对称1、4臂导通，2、3臂截止。在信号的后半周，电桥的1、4臂截止，2、3臂导通。就这样产生随触发信号变化而变化的梯度电流。但梯度电流的建立并非是跃变的，它要有一个上升和下降的时间，越是短的脉冲序列越需要快速的梯度变换。一般要求上升和下降时间小于lms，否则就会影响磁共振的成像质量。拆开梯度电源板X2。用MF-47型指针式万用表10k档逐个对场效应管APT50M50JVR进行检测。首先用红表笔连接源级S，黑表笔连接漏极D，正常时此阻值应是无穷大。此时若用手指同时接触漏极D与栅级G(即给栅极一个正电位)，漏极D与源极S应立刻导通，万用表指针趋向5k，放开手指也应保持导通；若再用手指同时接触源极S与栅极C(即给栅极一个负电位)漏极D与源极S应立刻截止，万用表指针立刻趋向无穷大。通过检测发现其中V39与V41场效应管的导通与截止速度明显比正常的场效应管慢了许多，并且其中V39的漏极D对地阻值为0Ω。换上二个同型号场效应管后，该机恢复正常工作。
2.结束语
综合以上问题分析，故障产生的原因是多方面的，我们维护人员需要不断完善自己的知识储备和专业技能，才能对故障进行准确判断，提出合理的维修方案。■
【参考文献】
［１］杨爱军，邵冬梅.GE MRI核磁共振故障实例[J].医用放射技术杂志.2005.08.