彭斌

宜宾市第一人民医院医学装备部 （四川宜宾 644000）

传统单排、双排CT 的扫描速度慢、误差大、分辨力低，远不能满足大型医院的临床需求。随着医学影像诊断设备的不断发展，64排及以上螺旋CT 已逐渐成为大型医院的常规影像诊断设备。然而，64排螺旋CT 的整体结构集成化、复杂化[1-3]，自行维修难度高，医院的工程师往往难以胜任，导致运营和维修成本较高。因此，通过科学的方法对64排螺旋CT 进行维修管理十分必要。本研究以我院的两台西门子64排螺旋CT 为研究对象，引入近几年较为热门的可靠性维修（reliability centered maintenance，RCM 理论）理论，优化维修决策，旨在提高CT 的使用可靠性和经济性。

1 RCM 理论概述

1.1 RCM 理论简介

CT 作为医院开展医疗、教学、科研的重要设备，保障其运行可靠性非常重要。传统的“坏了就修”的管理模式存在维修周期长、维修费用得不到控制等现象。RCM 理论是目前国际上用以确定设备预防性维修需求、优化维修策略的一种系统工程方法，可以最少的资源消耗来保障设备的可靠性和安全性，并可通过故障模式分析及逻辑决断来制定预防性维修策略[4]。RCM 理论主要应用于国际民航业、石油化工业及军事等领域的设备管理，并已取得了良好的效果[5]。有研究发现，RCM 理论应用于医疗设备的维修管理中，可在保障设备可靠性的前提下，实现维修停机损失最小的目标[6]。因此，将RCM 理论应用于64 排螺旋CT 的维修管理中，可以最大限度保障其可靠性。

1.2 RCM 理论实施方法

典型的RCM 理论实施流程分为以下4步：（1）设备分系统划分并确定重要功能单元；（2）故障模式及影响分析（failure mode and effect analysis，FMEA）；（3）逻辑决断分析；（4）制定维修策略[7]。

1.2.1 设备分系统划分并确定重要功能单元

大型医疗设备结构复杂，由大大小小的功能单元组成，而一般的小功能单元发生故障不会对设备的可靠性造成严重影响，因此，这类功能单元只需要进行预防性维修或事后维修。RCM 理论主要适用于会造成严重后果的重要功能单元。重要功能单元的特点是：数量较少，但可能影响设备的使用安全，可能对环境造成重大危害，可能造成设备停机，可能造成重大损失等。

1.2.2 FMEA

FMEA 是一种确定系统故障原因的方法。当组成功能单元的基本零件发生故障时，上一级的功能模块会受到影响，此时通过FMEA 可以分析出各个单元的可靠性、维护性、安全性等所受的影响程度，并确定可能导致重大故障或损失的原因。通过分析重要单元的功能、故障表现形式、产生故障的原因及故障可能造成的后果，设备维护人员可更加直观地分析设备故障，从而更有效地进行针对性的维修工作，并为接下来的逻辑决断分析提供依据。

1.2.3 逻辑决断分析

逻辑决断分析是RCM 理论的关键步骤，通过逻辑决断图（方框和矢线将不同的逻辑判断结果与不同的维修方式相对应）的方式进行[8-9]。此步骤中，设备维护人员根据FMEA 结果对重要功能单元实施逻辑决断，从而确定各个部件故障的维修方式。

1.2.4 制定维修策略

通过逻辑决断步骤确定维修方式后，需再进一步确定维修保养的间隔期。一般来说，可以采用原厂建议的保养周期进行预防性维修，而日常状态监控则需要设备操作人员在日常使用中进行。

2 RCM 理论在64 排螺旋CT 维修决策中的应用

大多数医院对CT 的维修方式主要分为2类：（1）突发性故障维修，是在CT 运行过程中突然发生故障导致停机后的应急维修；（2）定期保养，是指根据CT 运行状况，人为制定周期来对设备进行预防性维修。但定期保养不能保障设备的可靠性，还会降低开机率，同时会给设备维护人员带来一定的工作压力。针对这种情况，采用RCM 理论来制定CT 的维修策略成为一种新的选择[10]。

2.1 确定64排螺旋CT 的各重要功能单元

我院的两台西门子64排螺旋CT 在医院承担非常重要的检查任务，因此，本研究选择这两台设备作为研究对象。西门子64排螺旋CT 从结构上可分为X 线系统、机架运动控制系统、探测器系统、患者床系统、计算机系统及辅助部分6大子系统，而每个子系统又由很多组件组成。

截取2018年6月至2020年6月的历史维修记录，我们发现两台设备共维修86次，其中X 线系统和计算机系统发生故障的频率最高，分别占比48.8%和23.3%。因此，为了充分说明RCM 理论在64排螺旋CT 维修决策中的应用，下文以X 线系统和计算机系统为例进行分析，其他子系统的分析方法类似。西门子64排螺旋CT 的系统组成及X 线系统和计算机系统的结构组成见图1。

图1 CT 系统重要功能单元结构组成

2.2 FMEA

FMEA 是通过对选定的功能单元进行功能、故障模式、故障原因及故障影响分析的过程[11]，能为逻辑决断分析提供依据，并可以确定采用哪些预防性维修措施来防止故障的发生，或者预判性地购置相应配件以缩短设备停机时间，进而实现提升设备可靠性的目的。西门子64排螺旋CT 的FMEA 过程见表1。

表1 西门子64排螺旋CT 的FMEA

2.3 逻辑决断分析并确定维修方式

由于CT 属于大型医疗设备，需考虑其发生故障后的安全性、经济性，其中安全性主要体现为X 线剂量加大或者重复照射患者等，而经济性主要体现为部件更换的价格及停机所造成的经济损失（CT 作为医院重要的影像检查设备，停机1 d 所带来的损失是巨大的）。因此，我们不能按照传统的逻辑决断图进行分析。改进后的逻辑决断图见图2。

图2 改进后的逻辑决断图

图2中的维修方式包括预防性维修、视情维修、事后维修、定期维护和状态监控。其中，预防性维修以检查为主；视情维修是根据不解体测试结果对可能发生的故障进行维修或部件更换，以避免故障的发生[12-13]；事后维修是故障发生后进行维修；定期维护是根据厂家指导，定期更换易损、易耗件；状态监控是利用传感器、监测技术和故障诊断技术等分析、评估设备的运行情况，并判断设备的维修需求。

根据FMEA 和逻辑决断图的分析结果，最终确定X 线系统和计算机系统的维修方式如下：（1）X 线系统位于机架内部，其故障往往表现为停机或者扫描伪影，对于使用安全的影响不大，不适用预防性维修，一般采取事后维修及状态监控的方式，尤其对于球管等消耗性高值配件，一旦发生损坏，需要按照流程进行采购，所需时间较长，而实时监测球管使用量并结合以往球管的使用寿命，适当地提前预采购球管，可有效缩短故障发生后的停机时间； （2）计算机系统由于使用时间长，硬盘、内存条及数据库等的可靠性降低，一般采取预防性维修、视情维修、定期维护等维修方式。

3 实施效果评估及结论

（1）可靠性：在RCM理论实施前的2年（2018年6 月至2020 年6 月）内，两台设备共发生86 次故障，平均每年发生43 次；而RCM 理论实施后的1 年内，两台设备发生故障总次数仅为35 次。（2）经济性：在RCM 理论实施前的2 年内，两台设备总共因故停机69 d，平均每年34.5 d，平均年支出维修费用280 万元；而RCM 理论实施后的1 年内，两台设备因故停机天数降为21 d，平均年维修费用降为130 万元。（3）结论：通过RCM 理论实施前后的数据对比发现，RCM 理论实施后的故障率、停机率及维修费用均显著下降，CT 的使用可靠性提高，运行成本降低。

4 讨论

RCM 理论是目前国际上应用较为广泛的现代维修理论，将其应用在CT 的维修工作中，可以提高CT 的使用可靠性。但本次RCM 理论实施时间较短，后续还需要根据实际情况及效果持续改进，同时也会将此方法扩展到医院全部CT 设备的维修管理中，以更好地评估RCM 理论的实施效果。需要注意的是，本研究中维修费用下降明显的原因可能为，价值较高的球管在实施RCM 理论的1年内未更换过，因此，有关RCM 理论对维修费用的影响有待于进一步的观察和分析。