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摘 要：文章介绍了飞利浦Digital Diagnost系列DR设备工作原理和同步通讯信号传输时序，分析了X射线无法曝光、成像失败等故障的原因，有针对性地提出了处理措施，以期为同行提供相关经验。关键词：数字化X射线成像系统；SAN信号传输；平板探测器；设备维修 Abstract: The article introduces working principle and sync communication signal of PHILIPS Digital Diagnost series DR equipment, it proposes measures by analyzing the reason of imaging and X-ray exposure failures. This study could provide experience and reference for peers.
Keywords: Digital radiography; SAN signal transmission; Flat panel detector; Equipment maintenance Doi:10.3969/j.issn.1671-9174.2019.09.015
飞利浦Digital Diagnost 系列DR 设备工作原理及故障维修
Working Principle and Troubleshooting of PHILIPS Digital Radiography
文/黄亨杰 李均 王吉鸣 陈斯尧 冯靖祎
By Huang Hengjie Li Jun Wang Jiming Chen Siyao Feng Jingyi
DR 即数字化X 射线摄影系统，飞利浦公司生
产的Digital Diagnostic 系列DR 设备可用于患者头颈
部、胸部、腹部、盆腔、脊柱、四肢和全身多部位
的X 射线检查[1]，且具有辐射剂量低、成像速度快、图像分辨率高、数字化处理能力强等技术优点[2]，被广泛应用于医院放射检查科室。该系列DR 设备的系统架构秉持了X 射线成像系统的一贯方式，由
检查室的高压发生器柜、产生X 射线的球管、卧位床或立位胸片架的平板探测器、悬吊系统，以及控制室的控制台主机、曝光手闸组成[3]。一、工作原理简介
（一）系统组成
由于飞利浦Digital Diagnost 系列DR 设备在市
面上存在不同的系统版本，各个版本之间存在着一些差异，本文根据应用的实际，选择介绍共性最多的R2.0版本DR 系统。系统检查室组成见图1。
X 射线球管是产生X 射线的部件，其上安装了
束光器以限制X 射线射出范围；立位胸片架和卧位
检查床都是接收X 射线的部件，内部包括了电离室、滤线栅和平板探测器；高压发生器柜内包括了激发X 射线的高频高压发生器和逆变器、控制X 射线参
数的千伏毫安电路板、电源分配模块以及TRB 通讯
连接板等部件。另外，在操作控制室中放置了A WS
（Acquisition Work Spot ）主机和曝光手闸，用于X 射线检查的控制操作和图像显示。
（二）飞利浦DR 工作原理
数字化X 射线成像系统的基本原理都是利用
X
❶ 飞利浦Digital Diagnost
系列DR 的检查室内部结构图（①X 射线球管；②立位胸片架；③卧位检查床；④
高压发生器柜；⑤悬吊系统）鬼屋道具
射线穿透人体后能携带人体信息的特性，使用数字平板接收透射后的X射线来成像，用于临床诊断。飞利浦DR的X射线来自型号为SRO 33100 ROT
360的X射线球管，其内部的X射线管工作原理与普通白炽灯类似。白炽灯点亮灯丝用于产生可见光，而X射线管灯丝作为阴极点亮用于产生电子。可见光用于照明，阴极产生的电子在高压电场作用下轰击旋转阳极靶面产生X射线[4]。
X射线的接收使用Trixell 4600数字平板探测器，该平板探测器为碘化铯+非晶硅材质，针状CsI（碘化铯）晶体将X射线转换为可见光，激发a-Si（非晶硅）光电二极管阵列产生电流，电流在光电二极管自身的电容上积分形成储存电荷，每个像素的储存电荷量和与之对应范围内的入射X 射线光子能量与数量成正比，此类电信号就能作为数字图像输出的基础。
法国Trixell公司生产的平板探测器对X射线吸收性好，能有效减少可见光的散射，像素尺寸小，分辨率高，成像速度快，影像质量极佳，综合技术水平很高，目前这类平板探测器是世界公认最成熟最高端
的DR平板技术[5-6]。
（三）同步信号传输时序
弹跳高跷在飞利浦Digital Diagnost系列DR的工作过程中，有两类通讯信号，第一类称为CAN（Controller
Area Network）信号，主要传输检查床、胸片架、悬吊系统等机械运动的控制信号，与时序相关性不高；第二类称为SAN（Sync Area Network）信号，是一种同步信号，时序性很强，主要传输系统对曝光过程的时序信号，与球管、手闸、高压发生器、平板探测器等部件有关。在故障发生时，通过对SAN信号的了解和各部件工作状态的分析，就能较快较准确地出故障位置，为后续故障原因分析和维修工作打下扎实的基础。
在DR正常曝光成像过程中的SAN信号时序传输情况如图2所示。在系统处于随时可以进行X线摄影操作时，系统就绪指示灯会亮起，表示X射线球管、平板探测器、滤线栅、高压发生器等工作状态正常[7]。当曝光手闸按下时，控制信号经由TRB通讯连接板传输至EZ控制模块，EZ控制模块内的中央控制电路、千伏毫安控制电路根据放射技师设置的具体曝光参数为球管X射线产生提供电压、电流条件。二、故障分析与处理
（一）故障现象网络游戏防沉迷系统
DR设备系统就绪指示灯不亮，无法曝光。系
统正常开机，A WS主机正常运行，Eleva工作站界
面左下角系统就绪指示灯不亮，检查室X射线球管
面板系统就绪指示灯未亮起，无法进行曝光操作。
（二）故障分析
根据SAN信号时序传输方式对该故障现象进行
分析。首先，系统就绪指示灯没有亮起，意味着主
机在接收到TRB通讯连接板传输过来的信号后，判
定前级部件工作状态有误，不予执行X射线曝光操
作。所以，故障问题大致分为两种情况：
第一种，反馈至主机的信号不正确，TRB通讯
连接电路板与前级部件通讯连接故障，或者TRB通
讯连接电路板本身存在问题；第二种，反馈至主机
的信号真实可靠，前级部件工作状态异常，不能满
足曝光要求。
其中，第二种情况较为常见，可能出现问题的
主要前级部件分别为：球管的位置、角度不满足X
线摄影要求[8]；数字平板探测器存在供电异常等故
障，自检不通过；滤线栅未在正确位置，自检不通过；
高压发生器状态异常，不满足产生X射线要求；联
动的铅屏蔽门关闭的感应开关处于门打开时的状态，
存在对外辐射危险。
针对上述的所有情况，应采取最快最有效的
判断方式，即利用设备自身报错功能，完成故障问
题的快速检查。可立即按下曝光手闸一档，Eleva
工作站界面左下角系统状态提示位显示错误详情“ERROR: Grid is not insert.”
此时，基本可以判断滤线栅位置异常，导致系
统未能正确检测到滤线栅的存在。造成故障的原因
可能是滤线栅未能被电磁铁正确吸合，或者滤线栅
❷正常状态下SAN信号
时序传输图
❷
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弹出开关存在误触发现象等。
（三）故障处理
通过分析已判断故障位置在滤线栅附近，由于本次摄影选择卧位检查床作为X射线接收部件，故进入检查室，查看卧位检查床的滤线栅是否处于正常位置。事实证明，滤线栅指示灯闪烁，表示滤线栅并未处在正确位置，即未被后方电磁铁正常吸合。处理步骤如下：按下滤线栅弹出按钮，将滤线栅从卡槽中弹出；取出滤线栅，观察滤线栅是否存在导致无法被正常吸合的破损；发现滤线栅完好后重新插入卡槽，听到滤线栅被电磁铁正常吸合声响；滤线栅指示灯常亮，系统就绪指示灯亮起，可以正常曝光。
回顾处理过程，未进行任何修复性操作，即可排除故障。怀疑存在故障隐患，且认为故障分析中的弹出开关误触发、电磁铁故障两种可能性依然存在，故留在现场继续观察设备工作情况，测试处理后的设备性能。经过多次曝光操作之后，相同故障再次出现。重复之前处理步骤后，系统就绪指示灯再次亮起。考虑优先排除滤线栅弹出开关误触发的可能性，取下开关面板，将滤线栅弹出开关的排线从电路板上取下，继续曝光操作进行测试。
多次测试后，相同故障再次出现。此时可判断电磁铁存在故障，将滤线栅弹出开关排线复位后，打开滤线栅卡槽另一侧面板，观察电磁铁工作情况。多次取出、放入滤线栅，发现电磁铁偶尔不能正常吸
合，首先测量电磁铁供电是否稳定，万用表测得滤线栅放入后电磁铁5V直流供电稳定；其次，因电磁铁大多数情况下可以正常吸合滤线栅，故电磁铁本身故障概率不大；然后，观察电磁铁周围部件对其是否产生不利影响；最终，发现电磁铁后座与固定支架之间有一片薄铁片，该铁片直接作用在电磁铁上，很可能起到一定的缓冲作用，故先行取下观察。该薄铁片呈圆形网状结构，但已经磨损严重，失去缓冲能力，根据其原有形状和功能特点，就地取材，使用胶片折叠剪裁后替代薄铁片位置，多次测试系统均能正常曝光，故障排除。之后，根据取下的薄铁片样式定制类似铁片，将临时替代的胶片换下，故障彻底解决。
（四）处理总结
本次故障的排除充分利用了同步信号时序传输特点，通过故障现象对SAN信号传输路径进行溯源追踪，分析可能出现问题的信号来源，列举了各种故障原因。同时，结合了飞利浦DR设备的工作原理和实际维修经验，利用曝光手闸一档按下可促使系统报错的特性，快速判断故障位置。处理故障过程中，必须思考全面，对于可能存在隐患之处要多加留意，尽可能做到维修彻底。维修也需要一些灵活机动性，在保证设备正常安全运行的前提下，利用触手可及的材料制作损坏部件的替代品，优先解决使用部门的燃眉之急。最后，临时的部件替代品只是一时之用，彻底解决故障必须使用与原部件相同或类似的部件。
三、维修扩展
在故障分析与处理中只分享了一个维修案例，而飞利浦Digital Diagnost系列DR的常见故障还有很多，而且与设备工作原理有着密切的关系，所以在此进行简略的扩展介绍。
（一）平板探测器故障
Trixell公司生产的数字平板探测器作为设备内部最重要的成像部件，常见的故障有两类[9]。
第一类，主要表现为系统就绪指示灯不亮，无法曝光，系统报错“Digital Flat Detector Error”。这类故障需要了解平板探测器侧面5个指示灯的意义，如表1所示。正常状态下，D1―D4四个指示灯常亮，
D5熄灭。
根据指示灯亮灭情况，酌情进行故障原因判断与维修即可。常见为D2自检指示灯不亮，原因是为平板探测器供电的VPN1提供的直流24V电压误差超过±0.05V的误差范围。在这种情况下，需要重新调整卧位或者立位平板探测器的供电电压，用十字螺丝刀调节VPN1上的旋钮，使万用表在X2排线8脚和9脚间测得的电压值在23.95V~24.05V 范围内。此时D2灯能正常亮起，探测器自检正常，
LED指示灯意义备注
D1供电指示灯不断电常亮
D2自检指示灯自检通过常亮
D3通讯指示灯与主机通信正常常亮
D4采集、控制信号灯基本常亮
人脸抓拍D5X线曝光指示灯X射线曝光时点亮
表1 平板探测器指示灯意义
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故障排除。
第二类，主要表现为X线摄影得到的图像有伪影，原因大多是数字平板探测器有坏点或者需要校正，可能会出现系统提示“Detector Calibration is
now due”。一般情况下，进行探测器校正即可消除伪影。校准前应取出滤线栅，将球管对准探测器中心，保证两者之间没有物体，调节SID，卧位检查床SID110cm，立位胸片架SID150cm，束光器调节光野大小至47cm×47cm，内部滤过设置为0。然后在束光器前放置21mm的铝板，在工作站使用“Elev
a”用户名登陆，点击“System”选项卡，选择“Quality Assurance”模式，依次进行“Offset Calibration”“Gain Calibration”和“Pixel Calibration”三项校准[10-12]。
（二）其他部件常见故障
其他常见故障主要集中在散热风扇、束光器灯泡、胸片架和检查床等部件附近[13]。部分故障现象及分析方法简要介绍如下：球管面板错误代码“0860”，束光器12V 100W卤素灯泡不亮，更换即可；球管面板错误代码“0870”，束光器定位灯散热风扇故障，更换风扇即可；主机风扇、平板探测器风扇异响，对异响风扇进行更换即可；胸片架移动故障，检查胸片架电机、链条和编码器状态，根据实际处理；检查床移动故障，检查脚踏微动开关、限位开关状态，测量电路板供电；曝光后无图像传输，检查探测器到主机之间光纤是否完好，必要时可更换。
四、总结与讨论
led防水灯串油纸电容式套管飞利浦Digital Diagnost系列DR设备遵循了医用X线机的工作原理和系统结构，故障分析方法主要根据故障现象是否涉及曝光时序控制来进行分类，涉及时序控制的可根据SAN信号传输图来进行索引；其余与机械、电路控制相关的可根据串行信号
CAN信号连接图来追溯故障位置。故障分析则需要充分结合系统工作原理，查阅机器维修手册，参考系统连接图纸，考虑前后级影响因素，做出准确有效快速的判断。
DR设备由于平时使用率较高，良好的操作习惯和维护保养工作也尤为重要，曝光手闸在使用时两档齐下，延长球管灯丝寿命，一档只用来进行故障分析使用。周期性地对设备安全开关、悬吊组件、
X线发生器、平板探测器等部件进行检查和校正，能有效减少故障发生几率[14]。由于DR设备线路大部分从地槽经过，防治鼠患也尤为重要，一旦线路被咬断，须要花费大量时间进行查修复和测试。最后，维修处理工作一定要力求彻底解决故障，不留隐患，保证设备修复后运行的稳定性，提高使用部门和患者的使用体验。（编辑
辜琳）
■ 参考文献
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黄亨杰李均王吉鸣陈斯尧冯靖祎
浙江大学医学院附属第一医院医学工程与物资部杭州 310003
通讯作者：冯靖祎
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