西门子1．5T磁共振的工作原理及故障分析

1、西门子15T磁共振的工作原理及故障分析呈旦MAINTENANCEI使用维修西门子1.5T磁共振的工作原理及故障分析杨俊.金伟中国图书资料分类号】TH774文献标识码】C文章编号】10038868(2010)04012402磁共振(magneticresonanceimag.ing,MRI)是一种高精尖设备,主要由恒场磁体,梯度场线圈,射频场线圈,谱仪系统,计算机系统及成像系统等构成.MRI可以显示CT无法显示的病变显影.是一些疾病诊断必不可少的检查手段_l1.1磁共振的原理MRI的基础为核磁共振(nuclearmagneticresonance,NMR)现象,即核的共振.核磁共振特指对来自于原

2、子核的信号测量,这种信号是原子核对具有与原子核本身相同共振频率的无线电波刺激的反应.在临床常规应用中所有现在MRI技术都是基于接收和处理源于质子的信号.质子群存在磁轴,在自然状态下,其磁轴方向是任意的.当有外加磁场存在时,质子群将围绕与主磁场方向一致的轴向自旋.在磁场中质子群的这种自旋称为进动.质子群的进动将形成小的净磁化矢量.在平衡状态,质子群进动的净磁化沿主磁场方向纵向排列,称为净纵向磁化矢量.这种平衡状态的纵向磁化矢量可被认为是潜在的能量.当处于平衡状态的纵向磁化矢量被打破时,比如给予恰当的射频脉冲,就可产生MR信号.MR信号本身像其他无线电波一样,不具有任何方向性信息.因此,用于确定M

3、R信号源位置的基本方法是应用附加的梯度场.并施加在3个相互垂直的轴向,在不同的时间,允许对MR信号源进行三维定位.从而完成在三维空间内采集复杂的射频信号,产生有用的MR图像.2主要结构部件简介(见图I)(1)1.5T超导磁体产生主磁场,氦压机和冷头维持屏蔽层的温度,MSUP监控磁体的状态.(2)梯度系统由水冷的梯度线圈和GPA机柜(包含GSSUzb信号单元和功放)组成,爬升率可达125T/m-S.(3)射频系统部件有射频小信号RFSU,射频功放RFPA,射频应用系统作者单位:214023江苏无锡无锡市人民医院医学工程处(杨俊,金伟)MRC:MR:t;LPD:电源分配柜;RCA:制冷机柜;CCS

4、:机柜冷却系统;MRIR:MR图像重建系统:AMC:高级扫描控制系统;RFSU:射频小信号单元;Rm:射频功放;RFAS:射频应用系统;RFIS:射频调谐控制;BC:体线圈;PTAB:患者床;MSUP:磁体监控系统;PMU:患者生理检测系统;GPA:梯度放大器;GC:梯度线圈;compressor:压缩机;Receiver:接收器;Modulator:调节器:Shim:高阶匀场电源图1主要结构部件框图RFAS,射频调谐控制RnS,体线圈和表面线圈(4)患者处理系统包括患者床,对讲系统,患者生理检测系统,通风和磁体腔照明.(5)系统控制由3个联成内网络的计算机构成,分别是主机HOST,图像重建M

5、RIR,高级扫描控制AMC.主机完成患者管理,图像处理,扫描序列编程并提供MRIR和AMC的运行软件:MRIR接收RFSU的数字化信号完成重建图像并通过内网传回HOST;AMC的软件VXW0RKS是开机时从主机下载到MPCU的.它通过梯度和射频等周围部件完成复杂的扫描控制,另#bPMU采集的生理信号也是通过MPCU传回主机的.(6)系统供电和冷却系统.LPD通过隔离变压器给系统各部件提供电源;RCA负责提供防止冷凝的20冷却水;CCS调节机柜内温度.3故障现象及分析磁共振作为大型的医疗检查设备之一,一旦出现故障,对医院影响很大.怎样能够快速准确地检查到机器的故障点并及时排除,确保磁共振的开机率

6、对于维修工程师非常重要5-03.下面就我院西门子公司的磁共振几例故障现象及检修过程叙述如下,供同行参考.3.1故障一3.1.1故障现象开机报错:imager连接不上;回水压力低.3.1I2故障分析及处理(1)针对回水压力低报警的现象,进入维修菜单查看,Service_LocalSer-vice-Magnetcooling-+Coolingstatus.在ACS中,WaterPressureReturn0.3bar(30kPa).处理方法:将机房水管接上补水至1.3bar(130kPa).(2)针对imager连接不上的现象,进入维修菜单查看,Service-LocalSer-vice-Even

7、tlog,故障代码MRICOS32:Theimagereconstructionsystemisnotready.Ifthesystemisrebootingatthemomentpleasewaitforsystemstartup.0therwiserebootimagereconstructionsystem.Ifthisisnotpossible,switchtostandbyandturnonscanneragainafterwards.处理方法:Ping:机imager的IP地址,查看网络是否畅通.经查,图像重建网络不通.查看MRIR图像重建计算机,发现此计算机电源灯不亮.开启后运行

8、一段时间电?医疗卫生装备?2010年04月第31卷第04期ChineseMedicalEquipmentJournal?Vo1.31?No.04?April?2010使用维修JOPERATION&MAINTENANCE?125?源自动跳掉.打开此计算机,发现有一CPU风扇响.怀疑风扇卡死后CPU发热引起过载保护,电源自动跳掉.更换CPU风扇,机器恢复正常.3.2故障二3_2.1故障现象开机自检报错,RFPowerAmplifiererFor.TemperatureofthePFPAtoohigh.Scannerisnotreadyformeasurement.Bootingthesca

9、nnerhasfailed.查看故障,CoolingsystemelTor.InternalRCAerror(chillerpumpcouldnotbeswitchedon)Rebootscanner,switchoff/onScanner.3_2_2故障分析及处理查找制冷系统的循环泵,未工作(见图2),插上SKI插键,继电器K1吸合,循环泵启动后继电器立刻停止吸合.循环泵停止工作.查找K1继电器不吸合原因(见图3),用万用表测量N1板上34脚电压为24V,将34脚接到45脚(给一个低电压),循环泵运转,但监测ACC及Gra.dientcoil流量不对.关掉监测系统(模拟)Option-*Se

10、rvice-*LocalService密码进入,Testtoolssupeisi0nRCA_0ff_+virtual(虚拟)_save退出叶system_+control-MRscannerReboot后.机器工作正常.同时,测量电动机的电流,均正常,说明循环泵无故障.怀疑N1板故障,但N1板国内无货,继续查找是否有其他原因.分析电路图(见图4),怀疑保护电路中的过载压力开关被打开,查找结果S3(ELECTR0NICHPSWITCH)压力开关有问题.将16脚与52脚相连(浮地),仪器运转正常.将此压力开关短接后机器恢复正常.4体会随着医学现代化建设的蓬勃发展.现代医院高档医疗设备的科技含量不断

11、提高,从而使仪器的维修工作变得更为复杂.医院的医学工程部门在为l临床PUMPM0T0R6.OA图2电动机电源接线图一线服务的同时,应充分调动起积极性,不断学习外来的东西,总结实践经验,才能更好地排除仪器故障,为医院创造良好的经济效益及社会效益.参考文献1于清林.核磁共振原理及典型故障维修J1.中国医学装备,2009,6(2):58592】熊国欣.核磁共振成像原理fM1.北京:科学出版社,2oo7:l一50.【3黄永仁.核磁共振理论原理M1.上海:华东师范大学出版社,1992:1-99.4王逗.核磁共振原理及其应用【J.现代物理知识,2005,17(5):5O一51.5任艳鸿.核磁共振维修与维护

12、的几点经(上接第123页._)停机,作复位”Reset”后.重做上述标本.进样到同一架子标本时,不再报警,直接停机.故认为是同一故障.故作”RackReset”.取下问题架子,外表无异常,取出标本后,发现架子中有一脱落的标本联号恰好挡在架子的扫描位置.拿出碎纸片,重做标本,仪器运行正常131.4.3小结以上分析也说明实验前的质量控制是非常必要的,全自动仪器的操作人员必须做好仪器的日常维护,保持标本架整洁,无遮挡RESEVORPUMPFULLS_rART1.I.一DIGITALOUTPUT图3电动机启动电气控制图S2GRADIENTHPSWITCHS3EICTR0NICSHPSWITCHL0CA

13、LSYSTEMCONTROL0VERPRESSUREDIGITALINPUIS图4保护电路电气控制图验J】.医疗卫生装备,2006,27(9):9293.6席建宁.磁共振梯度维修1例叨.医疗卫生装备,2009,30(8):129.(收稿:20091026修回:20100226)物,使标本测定得以顺利进行,更好地为临床服务,为患者服务.另外,本人在长期的使用和维修全自动生化分析仪的过程中体会到,为了保证仪器的正常运转,必须由专人对仪器进行操作.定期对仪器进行维护和保养,做好周保养和月保养,使用厂家指定的清洗液.及时按规定更换仪器部件,以保证结果的真实准确.参考文献】【l】高淑芹,曹力屏,刘方鹤.13立7600020全自动生化分析仪常见报警信息分析及故障处理.现代检验医学杂志,20o4,19(2):56.