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医用超导MRI设备磁共振线圈常见故障维修

2019-07-16

中国医学装备 2019年7期
关键词:头颈二极管信噪比

徐 佳 杨 军

目前,超导磁共振的表面线圈多采用相控阵线圈,且由多个子线圈单元构成,数据采集通道通常在8个以上[1-2]。由于检查时人体不同部位需要选择与其相对应的线圈,因此日常使用线圈更换较频繁,在使用、搬动和拔插时易造成线圈故障[3]。

1 故障案例一

(1)故障现象。3.0T HDXT型磁共振设备(美国GE公司),使用8通道腹部线圈作腹部检查时图像信噪比低,其他线圈正常(图1)。

图1 腹部图像左下方白色噪声

(2)故障分析。图像信噪比低可考虑信号低或噪声大两个方面。通过查看图像,确定信号正常,主要是噪声大。进行手动预扫描,通过存储器(saveinter)查看1~8的各个通道信号和噪声情况(图2),根据图像可以看出1、3两个通道噪声大,3通道呈无信号,完全是噪声。

图2 1~8通道信号测试

(3)故障处理。①检查PORT A到线圈电路板信号线,一切正常;将线圈内部1和3的预放与其他通道交换,故障依旧,排除预放盒故障;②检查通道周围电容,未发现损坏;③检查线圈内部铜片情况,发现1、3通道的铜片部分断裂,存在接触不良现象(图3);④焊接断裂处,使用saveinter测试线圈通道(图4),排除故障。

图3 线圈内部铜片断裂

图4 维修后1~8通道信号和噪声测试结果

2 故障案例二

(1)故障现象。GE 1.5 T型光纤磁共振设备(美国GE公司)头颈联合线圈预扫描失败,报错显示signal is too small。

(2)故障分析。扫描失败,报信号小,可能有3种原因:①中心频率跑偏;②发射回路无信号;③接收回路无信号。尝试使用大体线圈(body coil)扫描,可扫描正常,表明系统中心频率正常,体回路发射和接收均正常。头颈联合线圈是多通道相控阵线圈,共8个通道,工作时body coil发射,线圈自身接收,故可判定为线圈自身的接收出现故障[4]。

(3)故障处理。通过手动扫描发现头颈联合线圈每个通道均无波峰,换其他多通道线圈,扫描正常,再次证实该故障为头颈联合线圈造成。测量该线圈的二极管特性一切正常,线圈无故障,怀疑操作过程中,线圈上下片未完全接触(图5)。将线圈上下片接触牢固后进行测试,发现扫描依然失败,查看报错信息显示,Multicoil bias Fault-open circuit Value: 129 mA, limit:148 mA。再次检查线圈上下接触部分,发现线圈下片4个TNC插头损坏,导致无法完全接触。拆开下片盖子,拧紧4个触点使其位置固定,测试扫描后一切正常。

图5 头颈联合线圈插头

3 故障案例三

(1)故障现象。头颈联合线圈扫描正常,但图像信噪比低,见图6。

图6 头部矢状位图像下方噪声大

(2)故障分析。头颈联合线圈图像信噪比低,其他线圈图像正常,可基本判定为线圈故障。做MCQA线圈信噪比测试,发现线圈的第3通道噪声较大,其他通道正常。

(3)故障处理。检查线圈各单元二极管,发现D30有烧焦痕迹(图7)。经测量,发现D30二极管击穿短路。更换该二极管后,线圈测试图像正常。

图7 线圈中二极管情况

4 小结

8通道腹部线圈是软线圈分上下片,工程师在操作时,需托住线圈中央位置,避免线圈周围铜片断裂,导致通道无信号。头颈联合线圈属于上下片联合使用线圈,在使用过程中如果上下片接头未完全接触时,会造成触点下陷,接触不良,导致线圈通道开路,因此工程师需要准确操作。

头颈联合线圈是多通道线圈,在使用的过程为体发射,由于体发射能量较大,约35 kW,在体发射的过程中偏置电压会将线圈失谐,以保护线圈损坏,但因长时间大能量激发,会导致部分元器件损坏,产生各种故障。在使用多通道线圈时,需要正确操作安装线圈,当线圈不使用时需将其从磁体洞内取出,避免射频能量激发,而产生感应电动势,从而损坏线圈。磁共振线圈因使用中拔插频繁导致故障率较高,但其结构相对简单,根据系统提示的故障信息,一些常见故障可修复排除。

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