A. Grundläggande struktur för CT-skanner

 

Efter år av utveckling har CT-skannrar genomgått betydande förbättringar, inklusive en ökning av antalet detektorlager och snabbare skanningshastighet. Men deras hårdvarukomponenter förblir i stort sett desamma och kan delas in i tre huvuddelar:

 

1） Röntgendetektorportal

2）Datoriserad konsol

3）Patientbord för positionering

4） Strukturellt och funktionellt består CT-skannrar av följande komponenter:

 

Den del som ansvarar för kontroll av datorskanning och bildrekonstruktion

Den mekaniska delen för patientpositionering och scanning, som inkluderar scanningsportalen och sängen

Högspänningsröntgengenerator och röntgenrör för framställning av röntgenstrålar

Datainsamling och detektionskomponent för att extrahera information och data

Baserat på dessa grundläggande strukturella egenskaper hos CT-skannrar kan man bestämma den grundläggande riktningen för felsökning vid fel.

 

Två klassificeringar, källor och egenskaper för CT-maskinfel

 

CT-maskinfel kan klassificeras i tre typer: fel orsakade av miljöfaktorer, fel som beror på felaktig användning och fel på grund av åldrande och komponentförsämring i CT-systemet, vilket leder till parameterdrift och mekaniskt slitage.

 

1)Faibeten orsakade av miljöfaktorer

Miljöfaktorer som temperatur, luftfuktighet, luftrening och strömförsörjningsstabilitet kan bidra till CT-maskinfel. Otillräcklig ventilation och höga rumstemperaturer kan göra att apparater som strömförsörjning eller transformatorer överhettas, vilket kan leda till kretskortskador. Maskinavbrott och överdriven temperaturdrift till följd av otillräcklig kylning kan generera bildartefakter. Ökningar i CT-matningsspänningen kan störa datorns korrekta funktion, orsaka instabilitet i maskinens drift, onormalt tryck, röntgeninstabilitet och i slutändan påverka bildkvaliteten. Dålig luftrening kan resultera i att damm ansamlas, vilket leder till fel i den optiska signalöverföringskontrollen. Överdriven luftfuktighet kan orsaka kortslutningar och fel på elektroniska enheter. Miljöfaktorer kan orsaka betydande skada på CT-maskiner, ibland till och med orsaka permanent skada. Att upprätthålla en optimal driftsmiljö är därför avgörande för att minimera CT-maskinfel och förlänga deras livslängd.

 

2）Fel orsakade av mänskliga fel och felaktig användning

Vanliga faktorer som bidrar till mänskliga fel inkluderar brist på tid för uppvärmningsrutiner eller kalibrering, vilket resulterar i onormal bildlikformighet eller kvalitetsproblem, och felaktig patientpositionering som leder till oönskade bilder. Metallartefakter kan produceras när patienter bär metallföremål under skanningar. Att använda flera CT-maskiner samtidigt kan leda till krascher, och felaktigt val av skanningsparametrar kan introducera bildartefakter. Vanligtvis orsakar mänskliga fel inte allvarliga konsekvenser, så länge som de bakomliggande orsakerna identifieras, korrekta procedurer följs och systemet startas om eller återanvänds, och därigenom lyckas felsöka problemen.

 

3) Hårdvarufel och skador i CT-systemet

CT-hårdvarukomponenter kan uppleva sina egna produktionsfel. I de flesta mogna CT-system uppstår fel enligt en sadelformad trend över tid, efter statistisk sannolikhet. Installationstiden kännetecknas av en högre felfrekvens under de första sex månaderna, följt av en relativt stabil låg felfrekvens under en lång period på fem till åtta år. Efter denna period ökar felfrekvensen gradvis.

 

 

a. Fel på mekaniska delar

 

Följande större fel diskuteras huvudsakligen:

 

När utrustningen åldras ökar mekaniska fel varje år. Under de första dagarna av CT användes ett omvänt rotationsläge i skanningscykeln, med en mycket kort rotationshastighet som växlade från enhetlig till långsam och stannade upprepade gånger. Detta ledde till en högre grad av mekaniska fel. Frågor som instabil hastighet, okontrollerbar spinning, bromsproblem och remspänningsproblem var vanliga. Dessutom inträffade kabelslitage och brott. Nuförtiden använder majoriteten av CT-maskiner släpringsteknik för smidig envägsrotation, och vissa avancerade maskiner har till och med magnetisk drivteknik, vilket avsevärt minskar haverier i roterande maskiner. Släpringar har dock sina egna fel, eftersom långvarig friktion kan resultera i dålig kontakt och utlösa mekaniska och elektriska fel som okontrollerad spinning, högtryckskontroll, tändning (vid höga släpringar) och förlust av kontroll signaler (vid släpringsöverföring). Regelbundet underhåll och byte av släpringar är viktigt. Andra komponenter, som röntgenkollimatorer, är också utsatta för mekaniska fel som att fastna eller gå utom kontroll, medan fläktar kan misslyckas efter långvarig drift. Pulsgeneratorn som ansvarar för styrsignaler för motorrotation kan uppleva slitage eller skador, vilket leder till pulsförlustfenomen.

 

b. Röntgenkomponentgenererade fel

 

Produktionskontroll för röntgen-CT-maskiner bygger på flera komponenter inklusive högfrekvensväxelriktare, högspänningstransformatorer, röntgenrör, styrkretsar och högspänningskablar. Vanliga fel inkluderar:

 

Röntgenrörsfel: Dessa inkluderar roterande anodfel, manifesterat av högt roterande ljud, och allvarliga fall där byte blir omöjlig eller anoden fastnar, vilket resulterar i överström när den exponeras. Filamentfel kan inte orsaka strålning. Läckage av glaskärna leder till brott eller läckage, vilket förhindrar exponering och orsakar vakuumfall och högspänningsantändning.

 

Högspänningsgenereringsfel: Fel i växelriktarkretsen, haverier, kortslutningar i högspänningstransformatorn och tändning eller haveri av högspänningskondensatorer gör ofta att motsvarande säkring går. Exponeringen blir omöjlig eller avbryts automatiskt på grund av skydd.

 

Högspänningskabelfel: Vanliga problem inkluderar lösa kontakter som orsakar antändning, överspänning eller högspänning. I tidiga CT-maskiner kan långvarig användning leda till slitage på högspänningskablar, vilket resulterar i interna kortslutningar. Dessa fel motsvarar vanligtvis en trasig säkring.

 

c. Datorrelaterade fel

 

Fel i datordelen av CT-maskiner är relativt sällsynta och vanligtvis lätta att reparera. De involverar främst mindre problem med komponenter som tangentbord, möss, styrkula, etc. Fel på hårddiskar, bandenheter och magneto-optiska enheter kan dock uppstå som ett resultat av långvarig användning, med en ökning av dåliga zoner som leder till totalt antal skada.

 

För mer information om CT-maskiner och användningen av keramiska högspänningskondensatorer i röntgenutrustning, besök www.hv-caps.com.