A. Podstawowa budowa tomografu komputerowego

 

Po latach rozwoju tomografy komputerowe przeszły znaczące udoskonalenia, obejmujące zwiększenie liczby warstw detektorów i większą prędkość skanowania. Jednak ich komponenty sprzętowe pozostają w dużej mierze takie same i można je podzielić na trzy główne części:

 

1) Bramka detektora promieni rentgenowskich

2) Konsola komputerowa

3) Stół pacjenta do pozycjonowania

4) Strukturalnie i funkcjonalnie tomografy komputerowe składają się z następujących elementów:

 

Część odpowiedzialna za sterowanie skanowaniem komputerowym i rekonstrukcją obrazu

Część mechaniczna służąca do pozycjonowania pacjenta i skanowania, obejmująca suwnicę skanującą i łóżko

Wysokonapięciowy generator promieni rentgenowskich i lampa rentgenowska do wytwarzania promieni rentgenowskich

Komponent do gromadzenia i wykrywania danych w celu wydobywania informacji i danych

Na podstawie tych podstawowych cech konstrukcyjnych tomografów komputerowych można określić podstawowy kierunek rozwiązywania problemów w przypadku awarii.

 

Dwie klasyfikacje, źródła i cechy usterek maszyn CT

 

Awarie maszyn CT można podzielić na trzy typy: awarie spowodowane czynnikami środowiskowymi, awarie wynikające z niewłaściwej obsługi oraz awarie wynikające ze starzenia się i degradacji podzespołów w systemie CT, prowadzące do dryftu parametrów i zużycia mechanicznego.

 

1)Faiprzynęty spowodowane czynnikami środowiskowymi

Czynniki środowiskowe, takie jak temperatura, wilgotność, oczyszczanie powietrza i stabilność zasilania, mogą przyczyniać się do awarii maszyn CT. Niewystarczająca wentylacja i wysokie temperatury w pomieszczeniu mogą powodować przegrzanie urządzeń takich jak zasilacze lub transformatory, co może prowadzić do uszkodzenia płytki drukowanej. Przerwy w pracy maszyny i nadmierny dryft temperatury wynikający z nieodpowiedniego chłodzenia mogą powodować artefakty na obrazie. Skoki napięcia zasilania przekładnika prądowego mogą zakłócić prawidłowe działanie komputera, powodując niestabilność pracy maszyny, nieprawidłowe ciśnienie, niestabilność promieniowania rentgenowskiego i ostatecznie wpływając na jakość obrazu. Słabe oczyszczanie powietrza może skutkować gromadzeniem się kurzu, co prowadzi do nieprawidłowego działania kontroli transmisji sygnału optycznego. Nadmierna wilgotność może być przyczyną zwarć i awarii urządzeń elektronicznych. Czynniki środowiskowe mogą wyrządzić znaczne szkody tomografom komputerowym, a czasami nawet spowodować trwałe uszkodzenia. Dlatego utrzymanie optymalnego środowiska operacyjnego ma kluczowe znaczenie dla minimalizacji usterek maszyn CT i wydłużenia ich żywotności.

 

2) Usterki spowodowane błędem ludzkim i niewłaściwą obsługą

Do częstych czynników przyczyniających się do błędów ludzkich zalicza się brak czasu na rozgrzewkę lub kalibrację, co skutkuje nieprawidłową jednorodnością obrazu lub problemami z jakością, a także nieprawidłowe ułożenie pacjenta prowadzące do niepożądanych obrazów. Metalowe artefakty mogą powstać, gdy pacjenci noszą podczas badania metalowe przedmioty. Jednoczesna obsługa wielu tomografów może prowadzić do awarii, a niewłaściwy dobór parametrów skanowania może spowodować pojawienie się artefaktów na obrazie. Zwykle błędy ludzkie nie powodują poważnych konsekwencji, o ile zostaną zidentyfikowane przyczyny leżące u ich podstaw, zostaną zastosowane odpowiednie procedury, a system zostanie uruchomiony ponownie lub ponownie uruchomiony, co umożliwi pomyślne rozwiązanie problemów.

 

3) Awarie sprzętu i uszkodzenia w systemie CT

Komponenty sprzętowe CT mogą doświadczać własnych błędów produkcyjnych. W większości dojrzałych systemów CT awarie występują w czasie zgodnie z tendencją siodłową, zgodnie ze statystycznym prawdopodobieństwem. Okres instalacji charakteryzuje się wyższą awaryjnością w ciągu pierwszych sześciu miesięcy, po której następuje stosunkowo stabilna niska awaryjność w długim okresie od pięciu do ośmiu lat. Po tym okresie awaryjność stopniowo wzrasta.

 

 

A. Awarie części mechanicznych

 

Omawiane są głównie następujące główne usterki:

 

W miarę starzenia się sprzętu liczba awarii mechanicznych wzrasta z roku na rok. W początkach tomografii komputerowej w cyklu skanowania stosowano tryb rotacji odwrotnej, z bardzo krótką prędkością rotacji, która zmieniała się z jednolitej na powolną i wielokrotnie zatrzymywała. Doprowadziło to do większej liczby uszkodzeń mechanicznych. Powszechne były problemy, takie jak niestabilna prędkość, niekontrolowane obracanie się, problemy z hamowaniem i problemy z napięciem paska. Dodatkowo doszło do zużycia i pęknięć kabli. Obecnie większość tomografów komputerowych wykorzystuje technologię pierścieni ślizgowych zapewniającą płynny obrót w jedną stronę, a niektóre wysokiej klasy maszyny wykorzystują nawet technologię napędu magnetycznego, co znacznie ogranicza awarie maszyn wirujących. Jednakże pierścienie ślizgowe wprowadzają swój własny zestaw usterek, ponieważ długotrwałe tarcie może skutkować słabym stykiem i powodować awarie mechaniczne i elektryczne, takie jak niekontrolowane obracanie się, kontrola wysokiego ciśnienia, zapłon (w przypadku pierścieni o wysokim poślizgu) i utrata kontroli sygnałów (w przypadku przekładni pierścieniowej). Regularna konserwacja i wymiana pierścieni ślizgowych jest niezbędna. Inne komponenty, takie jak kolimatory rentgenowskie, również są podatne na awarie mechaniczne, takie jak utknięcie lub utrata kontroli, a wentylatory mogą ulec awarii po długotrwałej pracy. Generator impulsów odpowiedzialny za sygnały sterujące obrotami silnika może ulec zużyciu lub uszkodzeniu, co prowadzi do zjawiska utraty impulsu.

 

B. Błędy generowane przez komponenty rentgenowskie

 

Sterowanie produkcją maszyn rentgenowskich CT opiera się na kilku komponentach, w tym falownikach wysokiej częstotliwości, transformatorach wysokiego napięcia, lampach rentgenowskich, obwodach sterujących i kablach wysokiego napięcia. Typowe usterki obejmują:

 

Awarie lampy rentgenowskiej: obejmują awarię obracającej się anody objawiającą się głośnym hałasem obrotowym oraz poważne przypadki, w których przełączenie staje się niemożliwe lub anoda zostaje zablokowana, co powoduje przetężenie w przypadku odsłonięcia. Awarie żarnika nie mogą powodować promieniowania. Wyciek rdzenia szklanego prowadzi do pęknięcia lub wycieku, zapobiegając narażeniu i powodując spadek podciśnienia i zapłon pod wysokim napięciem.

 

Awarie wytwarzania wysokiego napięcia: Usterki w obwodzie falownika, awarie, zwarcia w transformatorze wysokiego napięcia oraz zapłon lub awaria kondensatorów wysokiego napięcia często powodują przepalenie odpowiedniego bezpiecznika. Ekspozycja staje się niemożliwa lub zostaje automatycznie przerwana ze względu na ochronę.

 

Awarie kabli wysokiego napięcia: Typowe problemy obejmują luźne złącza powodujące zapłon, przepięcie lub wysokie napięcie. We wczesnych maszynach CT długotrwałe użytkowanie może prowadzić do zużycia przewodów zapłonowych wysokiego napięcia, powodując wewnętrzne zwarcia. Awarie te zwykle odpowiadają przepalonemu bezpiecznikowi.

 

C. Usterki związane z komputerem

 

Awarie części komputerowej tomografów komputerowych są stosunkowo rzadkie i zazwyczaj łatwe do naprawienia. Dotyczą one głównie drobnych problemów z komponentami, takimi jak klawiatury, myszy, trackballe itp. Jednakże w wyniku długotrwałego użytkowania mogą wystąpić awarie dysków twardych, napędów taśmowych i urządzeń magnetooptycznych, wraz ze wzrostem liczby uszkodzonych stref prowadzących do całkowitego szkoda.

 

Więcej informacji na temat tomografów komputerowych i stosowania wysokonapięciowych kondensatorów ceramicznych w sprzęcie rentgenowskim można znaleźć na stronie www.hv-caps.com.