世界复合医学2023年8期

医用超导MRI设备磁共振线圈常见故障维修

​ 靖敏

徐州市贾汪区人民医院  江苏省   221011

摘 要：除了最常见的头部、脊椎、肢体关节、软组织、腹部（主要是肝脏、MRCP、MRU）检查外，MRI还经常用于乳房造影、盆腔（子宫附件、前列腺等）、直肠癌术前分期、面部、颈部和全身血流。头颈组合线圈是一种多通道线圈，在使用过程中从身体辐射，由于身体辐射能量较大，约35kW，身体辐射过程中的电压偏差会干扰线圈，保护线圈免受损坏。由此可见，核磁共振成像有着广泛的应用。

关键词：医用超导；MRI设备；磁共振线圈

引 言

目前，超导磁共振表面线圈主要采用相控阵线圈，由线圈的多个部件组成，数据采集通道通常大于8。由于在检查人体不同部位时需要选择合适的线圈，因此在日常使用过程中，线圈的更换频率更高，这可能会导致在使用、移动和拉动过程中出现故障。

一、MRI的基本构成与维修时的影响要素

MRI主要由两部分组成：电子系统和冷却系统。电子系统由四部分组成：计算机系统、数据采集系统、梯度和射频；冷却系统由四部分组成：氮气冷却器（冷头）、氮气压缩机、冷却器和连接管道。磁共振冷却系统通常具有某些保护措施，例如双压缩机或水冷系统。相反，如果压缩机或外部设备出现故障，最好使用自来水进行清洁和冷却，因为如果压缩机、外部设备或电源系统出现故障，只需将两个控制阀切换到彼此进行冲洗和冷却，而不会影响磁共振系统的正常扫描。恢复和操作系统故障通常是计算机或连接故障，定期清理磁盘并从磁盘中删除过时的患者记录可以减少死亡人数，磁盘清理通常每周进行一次，硬盘容量不应超过60%，系统的定期复制可以在发生严重故障时恢复系统，副本的数量取决于扫描次数，通常一年或六个月一次。

二、MRI常见故障现象

（一）故障现象一

 场地配电柜空气开关总是“跳闸”，冷头不能正常启动，出现液氮挥发现象。     1.故障分析：由于冷头无法启动，液氮挥发；维护前，必须手动启动冷头，以防止液氮蒸发，然后检查配电柜，确保电线松动或没有相位误差；观察和测试ICS里面继电器的使用情况，最后发现在电风扇接口处由于电源线破损，导致漏电跳闸。       

2.故障排除：按照配置线路图，更换ICS里面的Q4回路中检测出的破损电线，故障排除

（二）故障现象二

 连接到腹部线圈后，扫描无法正常，扫描水膜无法正常显示。

1.故障分析：打开线圈的皮套，发现线圈的接线盒多次掉落在患者身上；同时，盒子里的两个空心感应线圈也是扁平的，导致感应线圈的Q值发生变化，从而改变了整个腹部线圈的一般参数，使机器无法正常工作。       

2.故障排除：用相同直径的钢丝刷漆，并将两个线圈按原来的尺寸重新卷绕到接线盒中。经过机器测试，机器运行正常，故障得到解决。

（三）故障现象三

当身体位置上升到标准高度时，床不能进入扫描区域；床应缩回到“0”位置，且不应下垂。

故障分析和故障排除：

1. 打开床罩两侧的防护罩，盖子下面有一个光学传感器，可以识别床升降装置，检测传感器上的摩擦痕迹和灰尘，并在故障排除后清除异物和纱布。

2. 打开床的后壳，发现床已经到达尾部，盖子无法锁定光电传感器，将屏幕调整到正常位置并进行故障排除。

（四）故障现象四       

磁体上部分管道外部结满冰霜，冷头压力指示与工作值相差悬殊，其中液氮的液面显示为-64，当液氮灌满时，显示结果无变化。

故障分析与排除：磁体上方管路上结冰的主要原因是制冷系统RW5的效率太低，促使液氮大量挥发，带走部分热量，使显示液面异常。检查发现制冷系统RW5内水冷管路有渗漏之处，冷却水渗入压缩机体内形成冰栓，使制冷系统无法正常工作所致[1]。目前，国内尚无可替代产品，只有更换厂家的压缩机和冷头部分，更换冷头时，要做消磁处理；更换压缩机前必须对高低压管路用真空泵处理，否则由于管路内尚存残留杂质，机器装好后仍有可能发生上述现象

三、MRI维修保养制度

1.MRI的维修保养有专人负责，每季度的第一个月进行一次常规维护，维护记录要齐全；

2.每日开机前检查扫描房及计算机房内的空调工作是否正常，确认正常后再开机；

3.每日开关机时注意机器状态，发现问题及时解决，不能自行解决的，记录故障情况和计算机报出的错误码并及时通知工程师；

4.医师及技术人员要经常性地向工程师学习MRI机的知识，熟悉掌握机器的性能，常规保养知识，严禁违规操作、野蛮操作，对常见的小故障能自行排除；

5.机器发生故障，及时通知工程师进行修理，要有科室人员在现场陪同，向工程师详细报告故障情况，并提供协助，故障排除要填写维修记录单，双方签字；

6.每日清晨清洁机器、机房，保持室内洁净；

7.严禁非本科室人员操作机器，严禁非本科室人员进入计算机房。

四、故障案例分析一

（一）故障现象

GE1.5T光纤磁共振设备（美国GE公司）上的头颈部组合线圈预扫描错误表明信号太小。

（二）故障分析

扫描失败，小信号报文可能有三个原因：1.中频偏移；2.传输电路中没有信号；3.接收电路没有信号，试着正常扫描全身线圈，显示系统中频正常，身体轮廓的发送和接收正常，头颈组合线圈是一种多通道相控阵线圈，共有8个通道，当体线圈工作时，它辐射，线圈本身接收，从而确定线圈本身的接收故障。

（三）故障处理

手动扫描显示，头颈部组合线圈的每个通道上都没有峰值，其他多通道线圈已更换，扫描正常；再次确认故障是由头颈部组合线圈引起的。测量线圈的二极管性能正常，线圈没有故障，怀疑线圈的上部和下部在操作过程中没有完全接触，在与线圈的上下板牢固接触后，测试显示扫描仍然失败[2]。检查错误消息后，偏置故障开路值为129mA，极限为148mA，重新检查线圈的上下触点，发现线圈下方的四个TNC连接器损坏，导致接触不完全。拆下盖子并拧紧四个触点以固定其位置，经过测试和扫描，一切正常。

五、故障案例分析二

（一）故障现象

头颈联合线圈扫描正常，但图像信噪比低。

（二）故障分析

头颈部组合线圈图像的信噪系数较低，其他线圈图像正常，主要可判定为线圈故障，对MCQA线圈信噪比的检查表明，线圈的第三通道噪声较高，而其他通道正常。

（三）故障处理

检查线圈每个部件上的二极管，发现D30燃烧的迹象；测量后，在D30二极管中发现短路；更换二极管后，线圈测试图像正常。

结束语

综上所述，8通道腹部线圈是一种软线圈，分为上下两部分，工程师在操作过程中必须保持线圈的中心位置，以防止线圈周围的铜板断裂，导致通道中没有信号，头颈部组合线圈属于上下两部分的组合线圈。如果在使用过程中上下部分之间的连接没有完全接触，可能会导致触点脱落、接触不良，并打开线圈通道，工程师必须准确地工作。然而，由于长时间励磁，高能量会导致某些部件损坏，并导致各种故障的发生，当使用多个线圈时，有必要正确控制安装的线圈。不使用时，必须将其从磁孔中取出，以避免激发射频能量和产生损坏线圈的感应电机，磁共振线圈由于在使用过程中频繁连接，故障率很高，但其结构相对简单，根据系统提供的故障信息，可以纠正和消除一些常见故障。

参考文献

[1]王威,张元勋.磁共振成像设备日常维修与维护的实践研究[J].中国医疗器械信息,2023,29(09):170-173.

[2]高俊逸,何威震,沙冠辰等.MRI设备虚拟仿真教学系统的开发与应用[J].中国医学教育技术,2021,35(06):719-723.