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经过近70年的发展，磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）技术在疾病检查和辅助诊断中越来越重要，成为影像诊断领域最普及、最不可或缺的物理成像技术。同CT、DSA这些大型放射设备类似，MRI是一种结构复杂、制造困难、技术积累程度较高的医疗检查设备[1]。由于磁共振扫描时间较长、患者数量较多，当设备发生故障时会对检查速度产生较大影响，降低患者就诊体验感[2-3]。当前我院每日门诊量人次过万，MRI日检查量超过450人次，这对保障设备日常正常运行及发生故障时及时排除故障提出了非常高的要求。尽管加强对磁共振设备的日常巡检和维护，能及时发现和排除故障隐患，提高设备保障能力和使用效率[4]。但仍有故障发生，本文对我院MAGNETOM Avanto 1.5T磁共振发生的三例故障进行回顾性分析，供同行交流学习。

1 发射器和RFSU电源故障

1.1 故障现象

开机，自检不通过，报错“Invalid PROM type in transmitter cassette”（发射器内的可编程只读存储器（Programmable Read Only Memory，PROM）类型无效）。

1.2 故障分析与维修

通过检查，发现磁共振设备射频功率放大器（Radio Frequency Power Amplifier，RFPA）不工作，报错信息包括：射频功率放大器错误、扫描仪未准备好测量、启动扫描仪失败、扫描仪硬件错误、扫描仪通信错误（图1）。

设备正常运行时，PCI_TX会与 Transmitter进行相关参数的交换，根据逻辑关系逐一检查故障报错是否与PCI_TX、光纤以及Transmitter板相关。由于PCI_TX和PCI_MON板在物理结构上相同，可先交换PCI_TX和PCI_MON，重启设备；若故障报错信息没有变化，再将raw data光纤替换PCI_TX到Transmitter的光纤；故障报错信息仍旧没有变化，对AMC、MOD/REC和Imager进行测试，观察启动过程，报错信息没有变化。从前面的检测来看，PCI_TX（包括AMC）和光纤应该不是故障产生的原因，可能Transmitter板出现问题。

首先检查Transmitter板的接触问题，通过观察接口并进行重插操作，故障没有任何变化，排除接触问题[5-7]。然后检查射频信号单元（Radio Frequency Signal Unit，RFSU）电源，测得输出值分别为5.9、4.2、5.3、15 V（理论值为3个6.5 V、1个15 V），基本确定RFSU电源出现故障，需更换。同时，顺时针旋转FRSU电源板螺丝增大6.5 V电压输出，检测到Transmitter板电压仍然不在额定电压区间，且波动范围较大；做MOD/REC测试时提示“Preparation of Image Reconstruction System Failed”（图像重建系统准备失败）（图2），经检查确定是Transmitter经PCI_TX提供的10 MHz时钟有问题[8]。综合以上信息，Transmitter板和RFSU电源都需要更换。更换Transmitter板和RFSU电源后，设备工作正常。

2 光纤断裂故障

2.1 故障现象

前一天图像没有任何问题，下班后正常关机。第二天早上开机检查病人，发现很多序列的图像信噪比变得很差（图3）。

2.2 故障分析与维修

经过多次试验，发现这些图像具有以下特点：① 专用膝关节线圈扫描膝关节序列，图像质量都很好，不会出现问题，而用其他任何表面线圈扫描相应序列，包括体线圈（Body Coil，BC），都出现这种信噪比很差的图像；② 开机过程和扫描过程没有任何错误信息或警告信息，即使是扫描处理图像信噪比很差的图像，也没有错误或警告信息；③ 在调谐模式（Tune Up，TU）、质量保证（Quality Assurance，QA）、测试工具（Test Tools，TT）下面进行水模测试时，所有参数和技术指标都未检出异常情况。

由于膝关节图像检测完全没有问题，可以确定涉及膝关节的发射和接收电路没有问题。因此，拟对照系统结构图（图4）按序进行故障排除[9-11]。首先，膝关节线圈和其他线圈从Transmitter经RFPA一直到Tas，检查Tas指示灯，没有故障显示；对Tas到BCCS之间的线缆进行检查，连接没有问题；检查BCCS上传输控制信号的光纤，更换后故障现象没有改变，排除BCCS故障。然后，检查BCCS至TALES之间的连接，未发现问题；检查体线圈，通过相关检测未出现异常。之后检查连接体线圈的射频调谐电路板（Radio Frequency Infrastructure，RFIS）模块，发现N31VDC只有-30.3 VDC，有点偏低，而这个电压是由滤波板上E4A RFIS模块电源提供的。在检查机柜顶部的E4A RFIS模块电源时，突然发现滤波板上从设备房穿光纤的波导管里有很亮的红光，把光纤拉出来后发现3根光纤已断（图5），直观判断可能是老鼠咬断的。

这根编号为W1425的光纤总共7根，被咬断3根，其中SPARE为备用光纤没有影响，另外两根为BCCS U1至LWL_INT U2之间传输控制信号的SE_CTRL和RCCS U6-U9至LWL_INTU22-23之间的FRAS_SEL2。确定故障后，更换两根光纤，设备图像恢复正常。

3 PF信号线故障

3.1 故障现象

设备开机，故障提示“RF Safety Watchdog error”（射频安全看门狗错误）。

3.2 故障分析与维修

运行Local Service/TestTools/RFPA，得到结果，见表1。

从测试结果可以看出，Forward max. actual（DICO）值（702.157）比正常值（788.004）小很多，因此可能是RFPA输出能量太少、DICO监测值错误、Receiver数字化错误或者PF（W3159）信号线衰减太大[12]。查阅射频系统结构图可以看出，连接RFPA和Receiver的信号线为PF（W3159）、PR（W3160），连接TAS和 Receiver的信号线为PD（W0185），这3根线理论上可以互换来检测信号线是否存在故障[13-15]。交换PF（W3159）和PR（W3160）后，发现Reflected max.（DICO）值较正常值偏小；交换PF（W3159）和PD（W0185）后，发现TAS max.值较正常值偏小。从检测结果发现PF（W3159）与其他信号线交换，对应检测值都会比正常值偏小，因此确定是PF（W3159）信号线出现了故障。更换PF信号线后，设备运行恢复正常。

4 小结

磁共振成像系统是医院的高价值、高技术设备，也是临床进行医疗活动必不可少的常规设备[16]。设备的日常维护、维修为提高设备使用寿命具有非常重要的作用。目前我院2006年的磁共振仍在正常使用，离不开临床工程师的日常维护保养。另外，鉴于磁共振设备本身技术集成度较高、维修比较困难，注重日常维护利于降低故障发生率，同时也能降低病人检查排队压力和提高设备使用率。

[1]轩倩倩,夏天,何培忠.基于目标场法的永磁微型核磁共振成像系统梯度线圈设计的多参数仿真研究[J].中国医学物理学杂志,2018,(6):687-694.

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[6]席建宁.磁共振维修二例[J].中国医疗设备,2016,31(4):170-171.

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[11]刘雅文,尹红霞,杨娉娉,等.MRI设备临床质量控制流程和制度的现状与发展趋势[J].中国医学影像技术,2017,(11):16-20.

[12]张瑞波,徐占龙.磁共振设备制冷系统故障维修1例[J].北京生物医学工程,2016,35(4):440.

[13]徐颂东,徐冰,强华.磁共振成像设备安全操作与维护保养[A].中华医学会医学工程学分会第十五次全国学术年会[C].厦门:中华医学会、中华医学会医学工程学分会,2015.

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[15]刘易林.浅析西门子Avanto 1.5T磁共振故障分析与处理[J].影像研究与医学应用,2018,(6):76-78.

[16]陆志勇,王雪峰,曹阳.磁共振成像水冷空调系统的故障案例分析[J].中国医学装备,2019,(6):189-190.

西门子MAGNETOM Avanto 1.5T磁共振维修三例

引言