乳腺钼靶诊断摄像系统三例故障处理
目前,乳腺钼靶X射线摄影检查仍然是最可信赖的乳腺疾病的早期诊断方法,其对乳腺疾病的早期发现提供精准的诊疗支持,同时具有普查和诊断功能,能精细地记录下不同穿透能的软组织留下的X射线影像,特别是能捕捉到对乳腺癌具有诊断意义的微小病变[1]。操作中患者痛苦相对较小,简便易行且分辨率高,重复性好,留取的图像可供前后对比,不受年龄和体形的限制,其特点可通过低剂量软X光拍摄检测出医生触摸不到的乳腺肿块,尤其对于大乳房和脂肪型乳房诊断性较高,对于以少许微小钙化为唯一表现的乳腺癌,也仅有凭借低剂量软X光拍摄检查才能被早期发现和诊断。
佛山市妇幼保健院于2014年引进了HOLOGIC HAWK-2MSDR型全数字化乳腺钼靶摄像系统(美国豪洛捷公司),并配有钼靶软X射线球管和非晶硒数字X线摄影(digital radiography,DR)数字化平板,该系统具有低剂量、高对比度、高分辨率以及快速成像等的优点。系统所产生的数字化图像可实时显示在工作站屏幕上,同时可在工作站中直接进行数字化操作,为乳腺的精准、快速诊疗提供支持[2]。随着乳腺投照需求量的不断增长,设备长期运行容易出现各种的故障,为此,分析1台HAWK-2MSDR型全数字化乳腺钼靶摄像系统在临床使用中的故障实例和解决方法,供同行参考。
图1 CPU板电路示图
1 故障案例一
(1)故障现象。按下手闸无反应,随后报错Err10和Err11,设备无法正常曝光。
(2)故障分析与处理。经查故障代码表可知“Err10”为“5 s内未按手闸二挡”、“Err11”为“手闸被提前松开”。在明确无操作失误的情况下,判断设备存在故障。正常操作是先调节曝光参数,再按下手闸第一档HANDKEY 1(简称H1)预热,在中央处理器(central processing unit,CPU)板上收到H1信号后则通过15 Vdc电压触发TLP521光耦,通过74LS32与门电路锁定,由74LS04非门电路转换高电平输入到MCU C8051F040的P13脚启动预热(图1)。同时送入信号INT0中断,阻断其他信号,等待HANDKEY 2(简称H2)曝光信号并开始计时,待显示屏显示“准备曝光”后,按下手闸二挡H2曝光,CPU板上H2亦通过15 Vdc电压触发TLP521光耦,通过74LS32与门电路锁定,由74LS04非门电路转换高电平输入到MCU C8051F040的P14脚曝光,曝光信号显示“曝光完成”,终止中断。
检修时先检查手闸是否能够正常触发。将CPU板上的输出线插座断开以后,直接测量手闸两档H1和H2是否均有15 Vdc驱动TLP521光耦,其次需要测量从TLP521光耦信号输出是否有高电平输入到MCU C8051F040的P13脚和P14脚,经测量为手闸H1和H2均有15 Vdc触发TLP521光耦,但输出有时仅有2.8 Vdc,故未能使74LS32与门电路和74LS04非门电路正常输出高电平。在电路板上TLP521光耦输出端模拟正常触发电位5 Vdc至74LS32与门电路锁定,触发电位无明显异常,74LS04非门电路可输出正常高电平至MCU。由此可推断TLP521光耦故障,更换后信号正常,故障排除。
2 故障案例二
(1)故障现象。U 型臂无法操作,提示报错“Err31”。
(2)故障分析与处理。U形臂的左右旋转和立柱架的升降,均由脚踏和操作面板输入相应的操作信号到MOTOR CONTROL BORAD电路板上,再由电路板上输出信号,通过控制接触器从而控制单电容单相双绕组的TPG WM-040-020-080S正反转交流电机进行工作(图2),其控制正反向工作的接触器带有互锁环节,可避免出现两个接触器因误操作而引起的电源短路故障。U形臂和立柱架动作的同时,通过位置传感器将实时位置数据反馈到MOTOR CONTROL BORAD电路板上,在U形臂上的LED显示屏上显示出实际位置数值。U形臂的左右旋转和立柱架的升降均设有运动位置限位开关,其与接触器联动,避免运动位置超限,从而确保安全。
图2 电机控制板示图
根据故障代码得知“Err31”为“U型臂下限位报错”。由于升降机头使用齿轮咬合带动拉链,先用手托举机头测试,故障依旧[3]。因此检修U型臂的下限位开关,其型号为V-155-1C25,通过检查发现下限位开关失效,更换下限位开关后开机操作无异常,故障排除。
3 故障案例三
(1)故障现象。开机自检一段时间报错“Err60”,设备无法正常操作。
(2)故障分析与处理。采用大面积非晶硒TFT阵列作为图像电荷信号读出电路是HAWK-2MSDR型全数字化乳腺钼靶摄像系统的核心技术之一,其原理为入射X射线光子在硒层中产生电子-空穴对,在顶层电极和集电矩阵间外加高压电场的作用下,电子-空穴对向相反方向运动,形成电流,导致非晶硒TFT极间电容存储电荷,电荷量与入射X射线强度成正比[4]。每个单元阵列包括1个晶体管、1个信号存储电容(作为传感或存储元件)和场效应管(作为开关元件)组成,该材料具有优良的X射线吸收特性和极高的空间分辨率,可直接将光信号成像而不存在中间媒介物转换。非晶硒TFT阵列结构见图3。
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