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文档简介

常见故障之一 CT 图像产生环形伪影是第三代 CT 机(旋转-旋转扫描方式)故障分析 造成环形伪影的因素很多,主要包括:球管输出量不足,球管位置安装偏差,准直器内掉进异物,模型校准数据不准,数据采集系统(DAS) 故障等。解决办法 其中 DAS 部分引起的环形伪影最为常见,也最为复杂。其它几种因素分别采取重新做模型校准或更换球管、适当调整球管位置、清除准直器内异物等措施即可。下面就以日本东芝公司生产的第三代机 TCT-300S 为例,1、 数据采集系统的工作原理TCT 一 300S 的 DAS 包括 512 个探测器,32 块 Q-MUX 集成电路(IC) ,QV、 FPAADC、TIMING IO 印刷电路板(PWB)各 l 块以及探测器电源和DAS 电源。探测器由 512 个氙气探测器组成,内充高压氙气,极间加 200VDC 电压。氙气接受 X 线入射后电离,产生电荷,在极间高压作用下移动,形成电流信号,向Q-MUX IC 输出。Q-MUX IC 是 16 路积分电路,通过电容的积分作用把输入的电流信号转换成电荷信号,每一块 Q-MUX IC 负责 16 个通道,一共 32 块 ICs 完成全部探测器组成的 512 个通道的转换工作。所有通道按照一定的组合规律通过 4 根模拟总线(QMBUS)与 QV PWB 相连接。因此,每一根 QMBUS 传送 8 块 Q-MUX ICs、128 个通道的信号,并且各个相邻信号之间间隔 4 个通道。 QMBUS 为同轴缋孪摺 ?br QV PWB 有 4 个QV 放大器对应于 4 根模拟总线,QV 放大器是电荷电压转换器,把 Q-MUX 输出的电荷信号转换成电压信号,输入到 FPAADCPWB。FPA ADC PWB 包括浮点放大和模数转换 2 个功能块。浮点放大器提供Xl、X8、x64 3 种增益,根据信号水平自动选择适当增益,使输出电压信号保持在 10V 级,所选取增益用 2 位数字信号表示,模拟信号经 ADC 转换成 14 位数字信号,并与 2 位增益位合成 16 位数字信号,输出给 FRU。至此,DAS 的工作完成。 TIMING I O PWB 提供 DAS 的时序控制,包括 DAS 与 FRU 的接口功能和 DAS 采样序列控制。通过对 DAS 的分析,可以明确 DAS 各部分与探测器通道的对应关系,因为CT 图像环形伪影正是反映了相应某个或某些通道的故障,明确它们之间的内在联系之后,就能根据各种伪影的特征,分析其性质,判别原因,加以检修。2、 CT 环形伪影故障分析及检修CT 图像产生的环形伪影可分为单环和多环,其故障原因也各不相同,下面就一一举例讨论。2.1 单环伪影造成单环伪影的故障相对简单,通过 DAS 原理分析,基本上可以确定是某个探测器通道的问题。对于此类故障,TCT-300S 可以通过系统设置关闭故障通道来解决。现在的关键是如何定位故障通道。在 TCT-300S 的维修界面下执行DCA 程序,检查各通道的 DCA 数据,其 Mean 值的正常范围是 100-500,结果发现第 174 通道 Mean 值不在该数量级上,且远远低于正常范围,确定是第174 通道故障。退出 DCA 程序,进入 OPT 程序的 System Mode,关闭第 174通道,此时第 174 通道的数据取第 173 和 175 通道的平均值。对系统进行初始化,并重新做水模校准,环形伪影消失。另外,由若干个相互独立、没有一定规律的单环组成的多环伪影,也可用以上方法解决。TCT-300S 系统设置最多可关闭 4 个通道。 2.2 多环伪影通过对 DAS 的分析可知,引起 CT 图像多环伪影的原因较多,也较为复杂。 4根模拟总线、32 块 Q-MUX ICs 及 QV PWB、FPAADC PWB 故障均可造成多环伪影,且多环之间存在一定规律,分析其中规律可以鉴别故障原因,加以检修。2.2.1 全幅图像环形伪影(表现为白图)检查 DCA 数据,发现 512 个通道的 Mean 值全部低于正常值(甚至全部为 0)。由于数据采集过程中,只有 FPAADC PWB 参与全部 512 个通道的数据处理,因此判断该板故障。更换新板后,重做水模校准,故障消失。ADC 板为模拟信号转数字信号,进行全部通道数据处理2.2.2 全幅图像间隔均匀的环形伪影检查 DCA 数据,结果显示 512 个通道的 Mean 值中,每个 4 个通道出现 1 个异常值,其规律为所有(3.7,4(n-1)+3 , 511)通道的 Mean 值低于正常范围,其中 n=1,2,128,一共有 128 个通道异常。根据 DAS 原理分析可知,第 3 根模拟总线或 QV PWB 中第 3 个 QV 放大器故障。为了鉴别故障原因,可做以下试验:交换第 3 根和第 2 根模拟总线,再检查 DCA 数据。如果异常通道没有发生改变,则 QV PWB 故障;如果异常通道随之转移到(4(n-1)+2)通道,则模拟总线故障。在实例中为模拟总线接触不良,重接后伪影消失。2.2.3 部分环形区域内产生间隔均匀的环形伪影检查 DAS 数据,发现部分通道的 Mean 值偏低,也是每隔 4 个通道出现 1 个异常值,一共 16 个通道。由此判断是某块 Q-MUX IC 故障。通过检查异常通道的序号与 Q-MUX IC 的对应关系,可以确定故障 IC 的序号:同时也可以做ICs 之间的交换试验,此时发现异常通道随之转移到相应位置,从而最终确定Q-MUXIC 故障。更换该板,重新做水模校准,环形伪影消失。通过对 DAS 原理及其故障的讨论,基本上可以明确 CT 图像产生环形伪影的原因及其检修的思路和方法。当然,以上所举的实例

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