岛津大平板多功能X线机Safire 17故障维修
引言
大平板数字化多功能X线机具有多种检查功能，主要应用于食道造影、胃肠造影、泌尿系造影、子宫输卵管造影等特殊造影检查，除此之外该设备还具有数字断层融合技术、全息摄影、数字减影、血管造影等功能[1-3]。该机器配备了“Safire 17”平板，它不仅可以满足大视野的摄影功能，而且可以完成30 f/s的大视野动态采集功能。由于电路结构和机械机构都十分复杂，后处理软件配置丰富，且平板探测器对温度、湿度等环境因素要求比较高，日常工作中随着该设备使用率的增高，故障率也相应增加[4-6]，本文介绍了应用中所见的2例典型故障的分析及处理方法，谨供同行参考。
1 设备的基本原理简介
Sonialvision Safire 17是日本岛津生产的直接平板数字化X线多功能透视摄影系统。该系统是由灵活的多功能诊断床、大尺寸平板系统、80 kV高频逆变高压发生器、床及平板控制PC、后处理工作站构成（图1），整机结构紧凑，造型优美，具有极佳的操作性能。其工作原理为：穿过人体的X线到达非晶硒平板探测器的非晶硒半导体层，使其产生电子电荷，这些电子电荷通过与非晶硒半导体层紧密相贴的薄膜晶体管阵列层进行读出，然后转化为数字图像信息进行显示。
2 故障实例
2.1 故障一
2.1.1 故障现象
该设备应用了画质提升软件包的Safire 2后，进行断层融合重建图像时，发现中心层面的图像仍然颗粒感明显（图2），再次执行了空气矫正后效果不明显。
2.1.2 故障分析及解决方案
选择手部正位条件，床板上不放置任何物品曝光，查看74幅原始数据，可以看出滤线栅只在采集开始和结束时各动作一次。（此方法可以避免在射线下直接观察）由于曝光时滤线栅的动作信号是由SGIM发出的，通过MPC查看SGIM曝光时信号通讯正常：
图1 直接平板数字化X线多功能透视摄影系统结构图
图2 断层融合颗粒感明显的图像
将FPD后盖板拆除后实际观察曝光过程中滤线栅动作，发现曝光开始后，滤线栅首先由原点位向床板外侧运动，碰到外侧限位开关后再向内侧运动，碰到内侧限位开关后停止运动，直到曝光结束后才从内侧位回到原点位。而正确的运动方式应该是曝光开始后从原点位开始，原点位→外侧→内侧→外侧→内侧→原点位，共5次运动。重新启动透视床，观察滤线栅初始化动作，发现初始化时滤线栅动作为：① 原点位→外侧位，并触动到外侧限位开关；② 外侧位→内侧位，并触动到内侧限位开关；③ 内侧位→原点位。而正确的初始化动作，第二步时不应触动内侧限位开关。因此判断内侧限位开关位置不良，调整后初始化动作恢复正常。重新进行TOMOS采集，选择手部正位条件空曝，可以看出原始图像上滤线栅移动5次。重做空气矫正后采集实际患者图像，重建后查看中间层面图像，颗粒感明显消除（图3）。
2.2 故障二
2.2.1 故障现象
高电压曝光时设备报错“arcing trouble”（图4），查手册得知此种报错在连续三次测得实际电压低于设定电压20%时出现。
图3 颗粒感明显消除后的图像
图4 高电压曝光时设备报错“arcing trouble”
2.2.2 故障分析及解决方案
（1）进入手动曝光模式。设定大焦点曝光电压从60 kV开始，每10 kV一档递增，电流电流照示例对所有配图分贝为320 mA、50 ms固定不变，60～100 kV曝光正常，110 kV曝光时再次出现“arcing trouble”。
（2）使用示波器测量正电压、负电压曝光档位80 kV，320 mA、50 ms，测得波形（图5）曝光档位100 kV，320 mA、50 ms，测得波形（图6）明显看到80 kV时波形正常，100 kV时正电压、负电压双侧同时出现明显放电现象，但因为只有一次放电随即被设备拉回100 kV，故设备未报错，实际放电已发生。
图5 80 kV时所测波形
图6 100 kV时所测波形
（3）低电压（100 kV以下）曝光仍可完成，且正电压、负电压波形平衡，基本排除高压油箱故障，高压油箱故障一般表现为单侧电压值降低，另外一侧升高，且最高电压一般不会高于80 kV。
（4）同样是因为正电压、负电压波形均衡，基本排除高压电缆放电，两根电缆同时放电的可能性微乎其微。排除以上两项，剩下的最大可能就是球管放电。更换备用球管，然后测试调整，设备使用正常，证实上述判断。
3 讨论
SV Safire 17从Ver03.80.xx版本开始，安装了TOMOS画质提升软件包。具体内容如下：通过增加一周一次的空气矫正，改善了中心层面重建图像颗粒化的问题；通过图像采集时移动滤线栅来取代原来的栅影滤过[7-9]，提高空间分辨率到1.6 LP/mm。通过提高平板的敏感度，降低采集剂量[10-12]。增加去金属伪影功能。由于平板的敏感度提高，TOMOS Normal模式（30 fsp）的曝光时间增加到2.5 s，可以应用于更厚的检查部位。
经查断层融合图像中心颗粒感明显故障是由于滤线栅运动部分内侧限位开关位置不良，造成曝光开始后滤线栅由外侧向内侧运动时触碰到限位开关，系统检测到滤线栅位置异常因此停止滤线栅运动，直至曝光结束滤线栅回到原点位。由于空气矫正时滤线栅也需要动作，因此故障时空气矫正数据不正常，造成空气矫正没有能实现其应有的作用及消除中间层面重建图像的颗粒化情况。
由于球管、高压电缆油箱都可能出现高压放电故障[13-14]，对于出现高压放电现象的故障判断，示波器是最基本也是最重要的工具[15-16]。通过查看正电压、负电压的波形，结合其他因素比如曝光参数、球管观察窗是否闪光、高压电缆插头是否有放电痕迹、高压放电时是否有噗噗的声音等来判断具体的故障位置。
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Trouble Shooting of SHIMADZU Safire 17 Large Plate Multi-Function X-ray Machine