A. Základná štruktúra CT skenera

 

Po rokoch vývoja prešli CT skenery výraznými vylepšeniami, vrátane zvýšenia počtu vrstiev detektorov a vyššej rýchlosti skenovania. Ich hardvérové ​​komponenty však zostávajú do značnej miery rovnaké a možno ich rozdeliť do troch hlavných častí:

 

1) Portál röntgenového detektora

2) Počítačová konzola

3) Pacientsky stôl na polohovanie

4) Štrukturálne a funkčne sa CT skenery skladajú z nasledujúcich komponentov:

 

Časť zodpovedná za riadenie počítačového skenovania a rekonštrukcie obrazu

Mechanická časť pre polohovanie a skenovanie pacienta, ktorá zahŕňa skenovací portál a lôžko

Vysokonapäťový röntgenový generátor a röntgenová trubica na vytváranie röntgenových lúčov

Komponent na získavanie a detekciu údajov na extrakciu informácií a údajov

Na základe týchto základných štrukturálnych charakteristík CT skenerov je možné určiť základný smer riešenia problémov v prípade porúch.

 

Dve klasifikácie, zdroje a charakteristiky porúch CT prístrojov

 

Poruchy CT strojov možno klasifikovať do troch typov: poruchy spôsobené faktormi prostredia, poruchy vyplývajúce z nesprávnej prevádzky a poruchy v dôsledku starnutia a poškodenia komponentov v rámci CT systému, čo vedie k posunu parametrov a mechanickému opotrebovaniu.

 

1)Fainávnady spôsobené environmentálnymi faktormi

Faktory prostredia, ako je teplota, vlhkosť, čistenie vzduchu a stabilita napájacieho zdroja, môžu prispieť k poruchám stroja CT. Nedostatočné vetranie a vysoké teploty v miestnosti môžu spôsobiť prehriatie spotrebičov, ako sú napájacie zdroje alebo transformátory, čo môže viesť k poškodeniu dosky plošných spojov. Prerušenia stroja a nadmerné kolísanie teploty v dôsledku nedostatočného chladenia môžu vytvárať obrazové artefakty. Nárazy v napájacom napätí CT môžu narušiť správne fungovanie počítača, spôsobiť nestabilitu prevádzky stroja, abnormálny tlak, röntgenovú nestabilitu a v konečnom dôsledku ovplyvniť kvalitu obrazu. Nedostatočné čistenie vzduchu môže viesť k hromadeniu prachu, čo vedie k poruchám v ovládaní prenosu optického signálu. Nadmerná vlhkosť môže spôsobiť skraty a poruchy elektronických zariadení. Faktory prostredia môžu spôsobiť značné poškodenie CT prístrojov, niekedy dokonca spôsobiť trvalé poškodenie. Preto je udržiavanie optimálneho prevádzkového prostredia kľúčové pre minimalizáciu porúch CT strojov a predĺženie ich životnosti.

 

2) Poruchy spôsobené ľudskou chybou a nesprávnou obsluhou

Medzi bežné faktory, ktoré prispievajú k ľudskej chybe, patrí nedostatok času na zahrievanie alebo kalibráciu, čo vedie k abnormálnej jednotnosti obrazu alebo problémom s kvalitou a nesprávne umiestnenie pacienta, ktoré vedie k nežiaducim obrazom. Kovové artefakty môžu vzniknúť, keď pacienti počas skenovania nosia kovové predmety. Prevádzka viacerých CT prístrojov súčasne môže viesť k zlyhaniam a nesprávny výber parametrov skenovania môže spôsobiť obrazové artefakty. Ľudské chyby zvyčajne nespôsobujú vážne následky, pokiaľ sú identifikované základné dôvody, dodržiavajú sa správne postupy a systém sa reštartuje alebo znova sprevádzkuje, čím sa problémy úspešne vyriešia.

 

3) Poruchy hardvéru a poškodenie v rámci systému CT

Hardvérové ​​komponenty CT môžu zaznamenať vlastné výrobné zlyhania. Vo väčšine vyspelých systémov CT sa poruchy vyskytujú podľa trendu v tvare sedla v priebehu času podľa štatistickej pravdepodobnosti. Obdobie inštalácie je charakterizované vyššou poruchovosťou v prvých šiestich mesiacoch, po ktorej nasleduje relatívne stabilná nízka poruchovosť počas dlhého obdobia piatich až ôsmich rokov. Po tomto období sa poruchovosť postupne zvyšuje.

 

 

a. Poruchy mechanických častí

 

Diskutuje sa najmä o nasledujúcich hlavných poruchách:

 

Ako zariadenie starne, mechanické poruchy sa každým rokom zvyšujú. V prvých dňoch CT sa v skenovacom cykle používal režim spätnej rotácie s veľmi krátkou rýchlosťou rotácie, ktorá sa prepínala z rovnomernej na pomalú a opakovane sa zastavovala. To viedlo k vyššej miere mechanických porúch. Problémy ako nestabilná rýchlosť, nekontrolovateľné pretáčanie, problémy s brzdením a problémy s napnutím remeňa boli bežné. Okrem toho došlo k opotrebovaniu a zlomeniu kábla. V súčasnosti väčšina strojov CT používa technológiu zberných krúžkov na hladké jednosmerné otáčanie a niektoré špičkové stroje dokonca obsahujú technológiu magnetického pohonu, čím sa výrazne znižujú poruchy rotujúcich strojov. Klzné krúžky však predstavujú svoj vlastný súbor chýb, pretože dlhodobé trenie môže viesť k zlému kontaktu a spúšťať mechanické a elektrické poruchy, ako je nekontrolované otáčanie, vysokotlakové ovládanie, zapálenie (v prípade vysokých zberacích krúžkov) a strata kontroly. signálov (v prípade prenosu zberným krúžkom). Pravidelná údržba a výmena zberných krúžkov je nevyhnutná. Iné komponenty, ako sú röntgenové kolimátory, sú tiež náchylné na mechanické poruchy, ako je uviaznutie alebo mimo kontroly, zatiaľ čo ventilátory môžu po dlhodobej prevádzke zlyhať. Generátor impulzov zodpovedný za riadiace signály otáčania motora sa môže opotrebovať alebo poškodiť, čo vedie k javu straty impulzu.

 

b. Poruchy generované röntgenovými komponentmi

 

Riadenie výroby röntgenových CT strojov sa spolieha na niekoľko komponentov vrátane vysokofrekvenčných meničov, vysokonapäťových transformátorov, röntgenových trubíc, riadiacich obvodov a vysokonapäťových káblov. Medzi bežné poruchy patria:

 

Poruchy röntgenovej trubice: Patria sem porucha rotujúcej anódy, ktorá sa prejavuje hlasným rotujúcim hlukom, a vážne prípady, kedy je prepínanie nemožné alebo sa anóda zasekáva, čo má za následok nadprúd pri vystavení. Poruchy vlákna nemôžu spôsobiť žiadne žiarenie. Netesnosť skleneného jadra vedie k prasknutiu alebo úniku, čím sa zabráni expozícii a spôsobí pokles vákua a zapálenie vysokého napätia.

 

Poruchy generovania vysokého napätia: Poruchy v obvode meniča, poruchy, skraty vo vysokonapäťovom transformátore a zapálenie alebo porucha vysokonapäťových kondenzátorov často spôsobujú prepálenie príslušnej poistky. Expozícia sa znemožní alebo sa automaticky preruší z dôvodu ochrany.

 

Chyby vysokonapäťového kábla: Bežné problémy zahŕňajú uvoľnené konektory spôsobujúce zapálenie, prepätie alebo vysoké napätie. V skorých CT strojoch môže dlhodobé používanie viesť k opotrebovaniu vysokonapäťových zapaľovacích káblov, čo vedie k vnútorným skratom. Tieto poruchy zvyčajne zodpovedajú vypálenej poistke.

 

c. Poruchy súvisiace s počítačom

 

Poruchy v počítačovej časti CT prístrojov sú pomerne zriedkavé a zvyčajne sa dajú ľahko opraviť. Zahŕňajú hlavne menšie problémy s komponentmi, ako sú klávesnice, myši, trackbally atď. V dôsledku dlhodobého používania sa však môžu vyskytnúť poruchy na pevných diskoch, páskových jednotkách a magnetooptických zariadeniach, pričom zvýšený počet zlých zón vedie k poškodenie.

 

Viac informácií o CT strojoch a použití vysokonapäťových keramických kondenzátorov v röntgenových zariadeniach nájdete na www.hv-caps.com.