西门子MAGNETOM Verio 3.0T磁共振成像仪故障分析与维修

梁栋，雷毅武，韦明晖，李文美

（1.广西医科大学第一附属医院设备科；2.广西医科大学第一附属医院放射科，广西 南宁 530021）

随着现代医疗技术的发展，影像医学设备日新月异，对于临床诊断和治疗起到了极大的辅助作用。其中，磁共振成像（Magnetic resonance imaging,MRI）是影像医学的核心技术之一，因其具备软组织分辨力高、无电离辐射、病变显示敏感以及多平面、多角度、多参数成像等优势，所以作为一种重要的影像医学检查方法被广泛应用于临床。在日常工作中，MRI 仪容易受到外界因素的干扰而产生故障，影响设备稳定运行，从而导致诊断可靠性下降。临床工程师须做好MRI 仪管理和维保工作，及时解决故障，确保设备的安全运行与临床工作的顺利开展。MRI 仪价格高昂、结构精密、维修难度大，临床工程师必须不断学习，掌握最新技术的发展现状，分析总结维修经验，建立完善管理制度，做好维护工作。我院于2011 年购置了一台西门子MAGNETOM Verio 3.0T 磁共振成像仪，其在医院影像医学的临床诊断和科研工作中发挥了重要作用，本文系统地阐述了西门子MAGNETOM Verio 3.0T MRI 仪在使用过程中遇到的4 种故障及检修思路，为其他临床工程师解决类似故障提供参考。

1 西门子MAGNETOM Verio 3.0T 磁共振成像系统组成及维修方法

1.1 磁共振成像系统组成

MRI 系统主要由硬件系统及软件系统组成，硬件系统包括主磁体系统、梯度系统、射频系统、冷却系统、扫描床系统、图像重建和计算系统等；软件系统主要包括windows 操作系统及厂家开发的软件系统。

1.2 维修方法

临床工程师在维修过程中需要熟悉设备说明书和操作规程等，掌握不同的维修方法及技能：（1）观测法。通过对部件的直接观察来判断故障,如烧坏、熔断等；（2）排除法。通过错误信息对故障进行逐一排除，减小故障的范围；（3）替代法。通过相同的部件进行更换，观察故障是否发生转移；（4）测量法。通过测量各部件不同的电源，信号输入输出判断部件是否正常；（5）虚拟测试。虚拟或断开相关报错部件，观察其他部件工作是否正常；（6）软件测试。通过厂家提供的校准及测试软件进行故障排查。

2 常见故障及解决方案

2.1 故障一

2.1.1 故障现象

磁共振成像仪在使用过程中，偶发图像背景噪声大，图像信噪比低。

2.1.2 故障分析与排除

临床工程师扫描水模测试，打开原始数据，发现存在时有时无、强弱不等的十字形干扰信号（图1）。根据磁共振成像仪成像原理以及设备检修原则，本例故障应着重排查干扰来自外周还是系统内部。首先，观察磁体间照明，未发现有坏损的灯泡。转而关注是否线圈的包裹性能不好导致噪声，故更换新的头线圈进行测试，仍然偶发相同现象。怀疑头线圈电缆插头与port 接口是否存在接触不良而造成故障，故将头线圈电缆插头从原来的port 里拔出，插到spine 线圈的port 进行测试，故障依旧。再次咨询西门子售后技术专家，沟通后建议排查环境问题。于是用铜胶布把滤波板穿线的洞孔封堵，并修补磁体间屏蔽门破损的弹簧片，关灯（切断磁体间照明电流干扰）再做测试，此时，头线圈的信噪比为80.57，提示干扰信号来自外部环境。开灯再测试，信噪比下降至34.24。

图1 原始数据射频干扰信号（十字拉链伪影）

经过上述排查，可以断定背景噪声来自照明电源的干扰。经逐一测试各条照明线路后，发现其中一路照明线路有干扰信号产生。关灯后的扫描测试信噪比均能达到80 左右，再观察扫描患者的图像，质量明显提高到正常水平。修复照明线路后，设备恢复正常。

2.1.3 故障小结

射频干扰伪影主要是指射频干扰信号进入磁共振射频信号接收器后出现在图像中的离散噪声线。由于其信号忽强忽弱，其图像表现为拉链状条影，俗称拉链伪影。由于磁共振接收线圈感应的磁共振信号非常微弱，当射频信号受到外部较强射频源干扰，且射频源的频率和磁共振工作的频率在相近频段时，会对射频信号产生干扰，从而使接收线圈接收到干扰信号，并在图像上反应出来形成伪影。

2.2 故障二

2.2.1 故障现象

在使用MRI 设备过程中，弹出报错信息“imager calculation error”。

2.2.2 故障分析与排除

依据设备检修原则，考虑影像处理器故障，更换后故障依旧。于是，与临床技师在操作室一起工作排查故障，发现临床技师为了提高工作效率，在扫描时间倒计时数字一跳转至0 时，立刻点击退床按钮，此时屏幕立即弹出报错信息“imager calculation error”，最后一个序列后半部分的偶数图像全部丢失。据此，高度怀疑与此操作过快有关，遂嘱该技师改变操作习惯，等最后序列的图像全部完成后再退床。临床技师遵嘱改变操作习惯后，至今未发生图像丢失故障。

2.2.3 故障小结

因为过早退床，导致中断了尚未结束的扫描，因此图像丢失。之所以只丢失后半部分图像，是因为当序列设置为一个扫描总层数分为2 步级或2 步级以上采集时，前面的采集已经完成，后面的采集被退床中断了扫描。此故障是人为的操作错误事件，容易误以为设备硬件或软件故障，一般不易发现，值得注意。

2.3 故障三

2.3.1 故障现象

系统开机弹出报错信息“RF Power Amplifier error：No communication with unit RFPA”，重启系统后恢复正常。

2.3.2 故障分析与排除

根据报错信息判断该故障是由于系统和射频放大器RFPA 出现通讯故障造成，而且是偶发出现，初步怀疑是RF Deck 上的CAN 模块工作不稳定造成RFPA 通讯的偶发故障。根据设备检修原则，按照CAN 电路图（图2），用工具逐一排查射频电缆及其接口，未发现异常，排除CAN 模块自身的问题。根据设备操作规程，此设备开机步骤为先在Alarm Box 上轻按“SYSTEM ON”按钮启动系统，然后立即到设备间依次打开RFPA 的“CB1”和“CB2”电源开关，15 分钟后，RFPA 启动完成，扫描系统可以进行扫描。再次咨询报修设备的临床技师，交流后了解其开机程序为在Alarm Box 上按下“SYSTEM ON”后，5 分钟后才到设备间依次打开RFPA 上的两个电源开关“CB1”和“CB2”，期间主机的软件已启动完毕，这时打开RFPA 的电源则会出现系统和RFPA 通讯连接不上的错误。根据临床技师的习惯，提供了另一种开机程序（先打开RFPA 上的电源开关“CB1”和“CB2”，再按下Alarm Box 上的“SYSTEM ON”按钮，15 分钟后，RFPA 启动完成，扫描系统可以进行扫描），设备开机均正常，未再出现类似的故障。

图2 CAN 电路图

2.3.3 故障小结

本次错误是由于操作人员对操作流程的不熟悉造成的系统报错，需要对操作人员进行正确的操作流程培训，同时在维修的过程通过多方面了解分析，运用排除法精准有效的进行故障排查。

2.4 故障四

2.4.1 故障现象

开机时软件系统弹出报错信息“Internal syngo MR startup problem, no measurement possible.”，软件界面无法进行操作（图3）。

图3 开机后软件系统报错信息

2.4.2 故障分析与排除

根据报警信息提示，工程师判断此故障是由于电脑突然断电或者在软件还未完全关闭的情况下切断电源造成syngo 崩溃，导致内部逻辑错误，重启后内部syngo MR 软件启动失败；在MrTraceData 中，每次故障记录新日志，lCurrentNumber 数值增加，当数值超出范围时进程崩溃。解决方法为系统启动时调整或重置lCurrentNumber，删除存储文件“c:MedComMriSiteDatameasurementMrTrace.mrt”，并在本地服务Configuration>Measurement>Meas.Settings 重新保存设置，重启后进行TuneUP/QA 校准。

2.4.3 故障小结

本故障是由于不规范关机造成软件内部启动失败，通过修改内部数值及删除相关文件后解决问题，在日常工作中，需要按照标准操作规程进行操作，避免因为人为因素造成设备无法正常使用。

3 结语

MRI 仪是放射科的重要医疗设备之一，其在影像医学诊断中发挥着重要作用，具有清晰解剖图像、多方位成像、检测脑和神经系统疾病、评估心脏疾病、关节和骨骼疾病以及恶性肿瘤等方面的优势。临床医生通过MRI 可以准确诊断相关疾病，制定合理的治疗方案，提高患者的生存质量。因此，临床工程师需要对多发故障进行分析总结并针对故障现象及时应用观测法、排除法、替代法、测量法、虚拟测试法、软件测试法等方法找出维修方案，并对MRI 仪进行一定的预防性维护及保养，以此来提升MRI 仪的完好率，降低MRI 仪的故障率，提高MRI 仪在临床应用的效果与评价，助力医院高效率运营和高质量发展。