A. Základní struktura CT skeneru

 

Po letech vývoje prošly CT skenery významnými vylepšeními, včetně zvýšení počtu vrstev detektorů a vyšší rychlosti skenování. Jejich hardwarové komponenty však zůstávají do značné míry stejné a lze je rozdělit do tří hlavních částí:

 

1) Portál detektoru rentgenového záření

2) Počítačová konzole

3) Pacientský stůl pro polohování

4) Strukturálně a funkčně se CT skenery skládají z následujících součástí:

 

Část zodpovědná za řízení počítačového skenování a rekonstrukci obrazu

Mechanická část pro polohování a skenování pacienta, která zahrnuje skenovací portál a lůžko

Vysokonapěťový generátor rentgenového záření a rentgenka pro vytváření rentgenového záření

Komponenta získávání a detekce dat pro extrakci informací a dat

Na základě těchto základních konstrukčních charakteristik CT skenerů lze určit základní směr řešení problémů v případě poruch.

 

Dvě klasifikace, zdroje a charakteristiky poruch CT strojů

 

Poruchy strojů CT lze klasifikovat do tří typů: poruchy způsobené faktory prostředí, poruchy vyplývající z nesprávného provozu a poruchy způsobené stárnutím a poškozením součástí v systému CT, což vede k posunu parametrů a mechanickému opotřebení.

 

1)Dělatnávnady způsobené faktory prostředí

Faktory prostředí, jako je teplota, vlhkost, čištění vzduchu a stabilita napájecího zdroje, mohou přispívat k poruchám stroje CT. Nedostatečná ventilace a vysoké teploty v místnosti mohou způsobit přehřátí spotřebičů, jako jsou napájecí zdroje nebo transformátory, což může vést k poškození obvodové desky. Přerušení stroje a nadměrné kolísání teploty způsobené nedostatečným chlazením mohou vytvářet obrazové artefakty. Nárazy v napájecím napětí CT mohou narušit správné fungování počítače, způsobit nestabilitu provozu stroje, abnormální tlak, nestabilitu rentgenového záření a v konečném důsledku ovlivnit kvalitu obrazu. Špatné čištění vzduchu může mít za následek hromadění prachu, což vede k poruchám ovládání přenosu optického signálu. Nadměrná vlhkost může způsobit zkraty a poruchy elektronických zařízení. Faktory prostředí mohou CT přístroje významně poškodit, někdy dokonce způsobit trvalé poškození. Proto je udržování optimálního provozního prostředí klíčové pro minimalizaci poruch CT strojů a prodloužení jejich životnosti.

 

2) Závady způsobené lidskou chybou a nesprávným provozem

Mezi běžné faktory přispívající k lidské chybě patří nedostatek času na zahřívání nebo kalibraci, což má za následek abnormální uniformitu obrazu nebo problémy s kvalitou a nesprávné umístění pacienta vedoucí k nežádoucím obrazům. Kovové artefakty mohou vznikat, když mají pacienti během skenování na sobě kovové předměty. Provoz více CT přístrojů současně může vést k selhání a nesprávný výběr parametrů skenování může způsobit obrazové artefakty. Lidské chyby obvykle nezpůsobují vážné následky, pokud jsou identifikovány základní důvody, jsou dodržovány správné postupy a systém je restartován nebo znovu uveden do provozu, čímž se problémy úspěšně řeší.

 

3) Selhání hardwaru a poškození v rámci systému CT

Hardwarové komponenty CT mohou zaznamenat vlastní výrobní selhání. Ve většině vyspělých systémů CT dochází k poruchám podle sedlového trendu v průběhu času, podle statistické pravděpodobnosti. Doba instalace je charakterizována vyšší poruchovostí v prvních šesti měsících, po níž následuje relativně stabilní nízká poruchovost po dlouhé období pěti až osmi let. Po uplynutí této doby se poruchovost postupně zvyšuje.

 

 

A. Poruchy mechanických částí

 

Diskutovány jsou především tyto hlavní chyby:

 

Jak zařízení stárne, mechanické poruchy se každým rokem zvyšují. V počátcích CT se ve skenovacím cyklu používal režim obrácené rotace s velmi krátkou rychlostí rotace, která se přepínala z jednotné na pomalou a opakovaně se zastavovala. To vedlo k vyšší míře mechanického selhání. Problémy jako nestabilní rychlost, nekontrolovatelné protáčení, problémy s brzděním a problémy s napnutím řemene byly běžné. Kromě toho docházelo k opotřebení kabelu a zlomeninám. V současné době většina strojů CT používá technologii sběracích kroužků pro hladké jednosměrné otáčení a některé špičkové stroje dokonce obsahují technologii magnetického pohonu, což výrazně snižuje poruchy rotujících strojů. Sběrné kroužky však představují svou vlastní sadu chyb, protože dlouhodobé tření může mít za následek špatný kontakt a spustit mechanické a elektrické poruchy, jako je nekontrolované otáčení, vysokotlaká regulace, zapalování (v případě vysokých sběracích kroužků) a ztráta kontroly. signály (v případě přenosu sběracím kroužkem). Pravidelná údržba a výměna sběracích kroužků je nezbytná. Jiné součásti, jako jsou rentgenové kolimátory, jsou také náchylné k mechanickým poruchám, jako je uvíznutí nebo ztráta kontroly, zatímco ventilátory mohou po dlouhodobém provozu selhat. Pulzní generátor odpovědný za řídicí signály otáčení motoru se může opotřebovat nebo poškodit, což vede k jevu ztráty pulzu.

 

b. Poruchy generované rentgenovými součástmi

 

Řízení výroby rentgenových CT strojů se opírá o několik komponent, včetně vysokofrekvenčních měničů, vysokonapěťových transformátorů, rentgenových trubic, řídicích obvodů a vysokonapěťových kabelů. Mezi běžné závady patří:

 

Poruchy rentgenové trubice: Patří sem porucha rotující anody, projevující se hlasitým rotujícím hlukem, a vážné případy, kdy je přepnutí nemožné nebo se anoda zasekne, což má za následek nadproud při vystavení. Selhání vlákna nemůže způsobit žádné záření. Netěsnost skleněného jádra vede k prasknutí nebo netěsnosti, čímž se zabrání expozici a způsobí pokles vakua a zapálení vysokého napětí.

 

Poruchy generování vysokého napětí: Poruchy v obvodu měniče, poruchy, zkraty ve vysokonapěťovém transformátoru a zapálení nebo porucha vysokonapěťových kondenzátorů často způsobují vypálení příslušné pojistky. Expozice se stane nemožným nebo je automaticky přerušena kvůli ochraně.

 

Poruchy vysokonapěťového kabelu: Mezi běžné problémy patří uvolněné konektory způsobující zapálení, přepětí nebo vysoké napětí. U časných strojů CT může dlouhodobé používání vést k opotřebení vysokonapěťových zapalovacích kabelů, což má za následek vnitřní zkraty. Tyto poruchy obvykle odpovídají spálené pojistce.

 

C. Poruchy související s počítačem

 

Poruchy v počítačové části CT strojů jsou poměrně vzácné a obvykle snadno opravitelné. Zahrnují především drobné problémy s komponentami, jako jsou klávesnice, myši, trackbally atd. V důsledku dlouhodobého používání však může dojít k poruchám na pevných discích, páskových jednotkách a magnetooptických zařízeních, přičemž nárůst špatných zón vede k celkové poškození.

 

Další informace o strojích CT a použití vysokonapěťových keramických kondenzátorů v rentgenových zařízeních naleznete na www.hv-caps.com.