A. Grundstruktur des CT-Scanners

 

Nach Jahren der Entwicklung wurden CT-Scanner erheblich verbessert, darunter eine Erhöhung der Anzahl der Detektorschichten und eine schnellere Scangeschwindigkeit. Ihre Hardwarekomponenten bleiben jedoch weitgehend gleich und lassen sich in drei Hauptteile unterteilen:

 

1）Röntgendetektor-Gantry

2）Computergestützte Konsole

3）Patiententisch zur Positionierung

4）Strukturell und funktionell bestehen CT-Scanner aus den folgenden Komponenten:

 

Der Teil, der für die Steuerung des Computerscans und der Bildrekonstruktion verantwortlich ist

Der mechanische Teil zur Positionierung und zum Scannen des Patienten, der die Scan-Gantry und das Bett umfasst

Hochspannungs-Röntgengenerator und Röntgenröhre zur Erzeugung von Röntgenstrahlen

Datenerfassungs- und Erkennungskomponente zum Extrahieren von Informationen und Daten

Anhand dieser grundlegenden Strukturmerkmale von CT-Scannern lässt sich die grundsätzliche Richtung zur Fehlerbehebung bei Störungen bestimmen.

 

Zwei Klassifizierungen, Quellen und Merkmale von CT-Maschinenfehlern

 

Ausfälle von CT-Geräten können in drei Typen eingeteilt werden: Ausfälle, die durch Umweltfaktoren verursacht werden, Fehler, die auf unsachgemäßen Betrieb zurückzuführen sind, und Ausfälle aufgrund von Alterung und Komponentenverschlechterung innerhalb des CT-Systems, die zu Parameterdrift und mechanischem Verschleiß führen.

 

1)Machst duVerlockungen, die durch Umweltfaktoren verursacht werden

Umweltfaktoren wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftreinigung und Stabilität der Stromversorgung können zum Ausfall von CT-Geräten beitragen. Unzureichende Belüftung und hohe Raumtemperaturen können dazu führen, dass Geräte wie Netzteile oder Transformatoren überhitzen und möglicherweise die Leiterplatte beschädigen. Maschinenunterbrechungen und übermäßige Temperaturdrift aufgrund unzureichender Kühlung können zu Bildartefakten führen. Überspannungen in der CT-Versorgungsspannung können die ordnungsgemäße Funktion des Computers stören, zu Instabilität im Maschinenbetrieb, abnormalem Druck, Röntgeninstabilität und letztendlich zu einer Beeinträchtigung der Bildqualität führen. Eine schlechte Luftreinigung kann zu Staubansammlungen führen, die zu Fehlfunktionen bei der Steuerung der optischen Signalübertragung führen. Zu hohe Luftfeuchtigkeit kann zu Kurzschlüssen und Ausfällen elektronischer Geräte führen. Umweltfaktoren können CT-Geräten erheblichen Schaden zufügen und manchmal sogar dauerhafte Schäden verursachen. Daher ist die Aufrechterhaltung einer optimalen Betriebsumgebung von entscheidender Bedeutung, um Störungen an CT-Geräten zu minimieren und deren Lebensdauer zu verlängern.

 

2）Fehler, die durch menschliches Versagen und unsachgemäße Bedienung verursacht werden

Häufige Faktoren, die zu menschlichem Versagen beitragen, sind fehlende Zeit für Aufwärmroutinen oder Kalibrierung, was zu einer abnormalen Bildgleichmäßigkeit oder Qualitätsproblemen führt, sowie eine falsche Patientenpositionierung, die zu unerwünschten Bildern führt. Metallartefakte können entstehen, wenn Patienten während der Scans metallische Gegenstände tragen. Der gleichzeitige Betrieb mehrerer CT-Geräte kann zu Abstürzen führen und eine falsche Auswahl der Scanparameter kann zu Bildartefakten führen. Normalerweise haben menschliche Fehler keine schwerwiegenden Folgen, solange die zugrunde liegenden Gründe identifiziert werden, ordnungsgemäße Verfahren befolgt werden und das System neu gestartet oder erneut in Betrieb genommen wird, wodurch die Probleme erfolgreich behoben werden.

 

3) Hardwarefehler und Schäden im CT-System

Bei CT-Hardwarekomponenten kann es zu eigenen Produktionsausfällen kommen. In den meisten ausgereiften CT-Systemen treten Ausfälle gemäß einem sattelförmigen Trend im Zeitverlauf auf, der der statistischen Wahrscheinlichkeit folgt. Der Installationszeitraum zeichnet sich durch eine höhere Ausfallrate in den ersten sechs Monaten aus, gefolgt von einer relativ stabil niedrigen Ausfallrate über einen langen Zeitraum von fünf bis acht Jahren. Nach diesem Zeitraum steigt die Ausfallrate allmählich an.

 

 

A. Ausfälle mechanischer Teile

 

Folgende Hauptfehler werden hauptsächlich besprochen:

 

Mit zunehmendem Alter der Geräte kommt es jedes Jahr zu mehr mechanischen Ausfällen. In den Anfängen der CT wurde im Scanzyklus ein Rückwärtsrotationsmodus mit einer sehr kurzen Rotationsgeschwindigkeit verwendet, die von gleichmäßig auf langsam wechselte und wiederholt anhielt. Dies führte zu einer höheren Rate mechanischer Ausfälle. Probleme wie instabile Geschwindigkeit, unkontrollierbares Durchdrehen, Bremsprobleme und Probleme mit der Riemenspannung waren häufig. Darüber hinaus kam es zu Kabelverschleiß und Brüchen. Heutzutage verwenden die meisten CT-Maschinen die Schleifringtechnologie für eine gleichmäßige Rotation in eine Richtung, und einige High-End-Maschinen verfügen sogar über eine Magnetantriebstechnologie, wodurch Ausfälle rotierender Maschinen erheblich reduziert werden. Schleifringe führen jedoch zu einer Reihe von Fehlern, da eine längere Reibung zu einem schlechten Kontakt führen und mechanische und elektrische Ausfälle wie unkontrolliertes Durchdrehen, Hochdrucksteuerung, Zündung (im Fall von Schleifringen mit hoher Schleifleistung) und Kontrollverlust auslösen kann Signale (bei Schleifringübertragung). Eine regelmäßige Wartung und ein Austausch der Schleifringe ist unerlässlich. Andere Komponenten, wie etwa Röntgenkollimatoren, sind ebenfalls anfällig für mechanische Ausfälle, z. B. dass sie stecken bleiben oder außer Kontrolle geraten, während Lüfter nach längerem Betrieb ausfallen können. Der Impulsgenerator, der für die Steuersignale für die Motordrehung verantwortlich ist, kann abgenutzt oder beschädigt sein, was zu Impulsverlustphänomenen führen kann.

 

B. Durch Röntgenkomponenten erzeugte Fehler

 

Die Produktionssteuerung von Röntgen-CT-Geräten basiert auf mehreren Komponenten, darunter Hochfrequenzwechselrichter, Hochspannungstransformatoren, Röntgenröhren, Steuerkreise und Hochspannungskabel. Zu den häufigsten Fehlern gehören:

 

Ausfälle von Röntgenröhren: Dazu gehören Ausfälle der rotierenden Anode, die sich durch laute Rotationsgeräusche bemerkbar machen, und schwerwiegende Fälle, in denen das Schalten unmöglich wird oder die Anode stecken bleibt, was bei Belichtung zu einem Überstrom führt. Filamentausfälle können keine Strahlung verursachen. Ein Auslaufen des Glaskerns führt zu einem Bruch oder einer Undichtigkeit, verhindert eine Freilegung und verursacht einen Vakuumabfall und eine Hochspannungszündung.

 

Ausfälle der Hochspannungserzeugung: Fehler im Wechselrichterkreis, Ausfälle, Kurzschlüsse im Hochspannungstransformator sowie Zündung oder Ausfall von Hochspannungskondensatoren führen häufig zum Durchbrennen der entsprechenden Sicherung. Die Belichtung wird aufgrund des Schutzes unmöglich oder automatisch unterbrochen.

 

Fehler bei Hochspannungskabeln: Häufige Probleme sind lose Anschlüsse, die zu Entzündungen, Überspannungen oder Hochspannung führen können. Bei frühen CT-Geräten kann es bei längerer Nutzung zu einem Verschleiß der Hochspannungs-Zündkabel und damit zu internen Kurzschlüssen kommen. Diese Fehler sind in der Regel auf eine durchgebrannte Sicherung zurückzuführen.

 

C. Computerbedingte Fehler

 

Ausfälle im Computerteil von CT-Geräten sind relativ selten und in der Regel leicht zu beheben. Dabei handelt es sich vor allem um kleinere Probleme mit Komponenten wie Tastaturen, Mäusen, Trackballs usw. Allerdings kann es bei längerem Gebrauch zu Ausfällen bei Festplatten, Bandlaufwerken und magnetooptischen Geräten kommen, wobei die Anzahl der fehlerhaften Zonen zunimmt und zum Totalausfall führt Schaden.

 

Weitere Informationen zu CT-Geräten und dem Einsatz von Hochspannungs-Keramikkondensatoren in Röntgengeräten finden Sie unter www.hv-caps.com.