CT设备的发展及临床工作中使用后故障分析

中国处方药 第17卷 第2期

·综述·

CT设备的发展及临床工作中使用后故障分析

吴则永

（天津市宝坻区中医医院CT室，天津 301800）

【摘要】随着现代科学技术发展，CT技术也得到了较大进步，越来越多的中高档CT设备被广泛应用到医院临床工作过程当中。尽管经过多年的发展，CT技术已经得到了较大发展，但是随着其集成化水平越来越高，其临床使用中的故障维修技术却并未与其发展相匹配，使得CT设备故障维修越来越成为医院发展过程中亟待解决的一项重要问题。基于此，本文对CT设备的发展及临床工作中使用后故障分析进行了综述，旨在为CT设备故障的维护提供理论依据。

【关键词】CT设备；发展历程；故障类型；原因

近年来，随着现代医学技术以及现代科学技术的不断发展，

障、参数设置故障等。详细来说，在实际的CT 设备临床工作使

越来越多新型的CT设备被广泛应用，并且在保证患者生命健康以及促进现代医学发展方面发挥着非常积极的作用[1-5]。现阶段很多医院所使用的医疗设备其现代化以及集成化水平都普遍较高，加之信息化程度越来越高，原有的CT设备维修技术很难与之相匹配，这不仅对医院正常的临床医学工作的顺利进行产生一定的影响，还会在较大程度上增加医院的经济负担[6-7]。因此，只有做好CT设备发展与临床使用过程中故障分析工作，并在此基础上为故障预防工作提供准确的理论基础，才能真正意义上发挥出CT设备在临床医学中的积极作用。1 CT设备发展史

CT设备诞生于20世纪70年代，经过多年的发展，CT设备技术也得到较大进步，纵观整个CT 设备技术的发展，其也经历了多个阶段。而对于CT技术的更新换代而言，根据其扫描原理不同，可以分为两类，一类就是螺旋CT设备，一类为电子束

CT 设备[8]

。

1.1 多层螺旋CT 设备发展螺旋CT技术诞生于1989年，其主要是通过滑环技术与连续进床技术实现螺旋扫描采集，随着现代科学技术的发展，1998年，多层螺旋CT诞生，它的出现实现了X线球管可以绕人体旋转一周，并同时实现对于人体横断面图像信息采集。对于多层螺旋CT设备发展，其整个的发展过程主要是以其采集层数为主

要判断标准[9]。在经历了2层、

4层、8层采集设备的发展后，于2000年，多家公司推出了16层螺旋CT设备，并以此为基础为各类高质量CT影像后期处理以及高空间分辨率影像技术的实现奠定了良好的基础。除此之外，北美放射学会于2004年研发并推出了64层螺旋CT ，其扫描速度、覆盖范围以及更薄层厚、采

集更快，对于提升CT检测整体效率有着非常积极的意义[10]

。

1.2 电子束CT 设备的发展

电子束CT 设备诞生于1983年，由美国成功研发后被广泛应用于实际临床医学工作中。与螺旋CT不同，电子束CT设备主要有电子枪、控制台、扫描架、扫描床、以及计算机控制系统组成，其发展主要经历了Imatron-100、Imatron-150、Imatron-150XP、Ima-tron-300四个发展阶段。对于电子束CT设备而言，其与螺旋CT设备的最大区别就在于X线源的工作原理[11]。相对于螺旋CT设备，电子束CT 设备的扫描速度尽管很快，但是图像的分辨率较低，经过多年的发展，美国GE公司于2002年推出了新型的电子束CT设备，该设备不但优点众多，并且分辨率也得到了较大的提升，对于提升扫描质量以及效率产生着非

常积极的作用[12-13]

。

2 CT设备临床工作使用后常见故障类型分析

无论是哪一种CT设备，在其应用到临床工作中后，不可避免地会出现诸多故障[14-16]。就现阶临床工作使用后CT设备故障而言，按照其性质，大概可以分为以下几类：硬件故障、软件故用后常见的故障为扫描参数不当、电源分配系统故障、扫描床故障、扫描架旋转控制系统故障、X射线管及其控制系统故障、高压发生及控制系统故障、采样控制系统故障、图像重建及显示系统故障、主机及操作系统故障、焦点及准直器控制系统故障、冷却系统故障、信息机指令环路通信系统故障等[17]。3 CT设备临床工作使用后常见故障产生的原因分析

3.1 扫描参数不当故障产生原因分析

导致扫描参数不当故障出现的原因主要包括以下几点：首先CT探测器，由于CT探测器对于环境变化的感知较为敏感，因此，当环境中温度、湿度发生改变时，就极易导致探测器特性曲线发生变化，并且CT 设备中探测器较多，不同探测器受环境变化的影响也不尽相同，因此，其特性变化也存在着一定的差异；其次采样电路中模数转换器对于环境的变化也较为敏感；最后X射线管老化也极易导致扫描参数不当故障的发生[18]。

3.2 电源分配系统故障产生原因分析

电源分配故障产生的主要原因为当CT 设备中计算机温度环内任意一个保护开关出现过热保护或者故障时，其整个系统电源就会被切断，待温度降至正常或者故障解除后，才能重新进行设备启动操作。其中最为常见的电源分配故障类型为保险丝烧毁或者保护开关跳闸[19]。

3.3 扫描床故障产生原因分析

导致扫描床故障的因素主要为电位器损害。对于扫描床而言，无论是其扫描位置还是垂直位置，都是通过多圈电位器感应的，在实际的使用过程中，不可避免的会出现由于磨损而导致的接触不良，特别是水平位置的电位器[20]。

3.4 扫描架旋转控制系统故障产生原因分析

导致扫描架故障的因素主要为扫描架内部驱动部件受到了不同程度的损坏。对于以皮带为主要驱动方式的CT设备而言，其主要故障产生原因为皮带老化、轴承磨损、驱动模块损坏、马达碳刷磨损或者积碳过多以及马达过载导致保险烧毁等。而对于以环形马达为主要驱动方式的CT设备，其主要故障产生的原因为驱动模块损坏、控制模块损坏以及轴承磨损等[21]。

3.5 X射线管及其控制系统故障产生原因分析

X射线管及其控制系统出现故障的主要原因有以下几点：首先是X射线管属于消耗性元件，其使用寿命较难预测；其次现阶段螺旋CT的应用频率较高，使得X管热量很难带出，导致X射线管长期处于高温、高压状态，严重缩短了其使用寿命[22]；最后X射线管老化后，未能及时地对扫描参数进行有效的调整，也极易导致故障发生。

3.6 高压发生及控制系统故障产生原因分析

高压发生及控制系统故障发生的主要原因为高压发生器的运行对于元器件质量要求较高。由于高压发生器控制系统的运行环境为高电压、大电流，如果元器件质量不符合高压运行要

Journal of China Prescription Drug Vol.17 No.2

求，就极易出现高压发生及控制系统故障[23]。现阶段最为常见的高压故障为高压滤波电容、整流可控硅或者高压电缆被击穿等。3.7 采样控制系统故障产生原因分析采样控制系统故障是所有故障中发生频率最高的一类故障，其主要的故障原因有两个方面，一方面为采样及控制系统故

障其所涉及到的方面较为宽泛，不仅涉及到数据采集、转换以及

传输，还涉及到多个部门之间的协调配合，在其实际的运行过程

中，一旦其所涉及到的任何一个方面出现故障，就会给采样工作

带来较大的困难；另一方面为采样器中的探测器、模数转换器以

及积分板对于环境变化较为敏感[24]

，

在实际的采集过程中如果采集环境温湿度不稳定，就极易对CT图像质量带来非常严重

的影响。

3.8 图像重建及显示系统故障产生原因分析

对于图像重建及显示系统故障而言，这类故障发生率是最

低的，导致这类故障产生的主要原因为电源开关跳闸、电路板接

触不良、电源保险烧毁等小故障引起的，一般来说，只要对机房

环境引起足够的重视，这类故障都可以有效的避免。3.9 主机及操作系统故障产生原因分析

主机及操作系统故障也是近年来CT设备使用过程中最为常见的一类故障之一，导致其出现的主要原因为系统软件损坏、

硬盘故障、光驱故障、主板可充电电池老化等。一旦出现上述故障中的任何一种，就极易导致系统无法启动，最终导致主机及操

作系统故障的发生。并且随着越来越多新型CT 设备的出现，主机及操作系统故障的发生频率也会逐年增高。

3.10 焦点及准直器控制系统故障产生原因分析焦点及准直器控制系统故障相对来说也是发生率较低的一

类故障，其主要指的就是CT设备电源模块保险烧毁和电路板故障，产生这类故障的主要原因就是在设备应用过程中，不可避

免地会出现机械磨损，这样极易导致运行过程中准直器阻力增大，进而导致故障发生。

3.11 冷却系统故障分析冷却系统故障也是CT设备临床使用工作后发生率较高的

一类故障类型，其故障的主要包括两种，一种是压缩机过载保护，一种是扫描架内冷却设施损坏。导致压缩机过载保护的主

要原因为设备运行时间过长，导致压缩机温度过高引起的；而冷却设施损坏则是由于缺乏润滑油导致冷却设施出现严重磨损引

起的。3.12 信息及指令环路通信系统故障产生原因分析

对于信息及指令环路通信系统故障而言，其故障产生的主要类型多为软故障，导致其出现的故障的主要因素为在站与站

信息交换过程中，极易受到其他方面的干扰，使得信息传递过程中极易出现信息丢失现象。除此之外，信息及指令环路通信系统故障中的硬故障产生原因为光缆受压、接口板损坏等。4 小结CT 设备作为临床医学中较为常用的一种影像学设备，在保证患者生命健康方面发挥着非常积极的作用。随着现代医疗卫生技术以及现代科学技术的不断发展，CT技术也得到了较大的进步，越来越多新型的CT设备被研发并投入使用，这类设备无论是功能、工作效率还是价格方面，都得到了显著的改善，但是在实际的应用过程中，却依然存在着一项非常突出的问题，那就是CT设备故障维护问题。本文通过对CT设备的发展以及临·综述·23

床工作使用后常见故障进行了分析，并以此为基础为CT设备故障预防提供相应的理论基础。在现阶段CT 设备使用过程中，只有加强对于设备维护以及故障预防的认知，才能真正意义上

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