西門子Antares彩超故障維修3例

陳 鳴

蕪湖市第一人民醫院 設備科，安徽 蕪湖 241000

西門子Antares彩超故障維修3例

陳 鳴

蕪湖市第一人民醫院 設備科，安徽 蕪湖 241000

本文簡要介紹了西門子Antares彩超的硬件結構和工作流程，并對3個維修案例進行分析，最終排除故障。

彩超；硬件結構；醫療設備維修

超聲診斷設備作為現代臨床診斷的重要輔助設備，其不可或缺性日益凸顯，應用領域也不斷延伸。伴隨著電子科學技術的進展，超聲診斷設備的集成度越來越高，超聲產品出現了許多基于信號處理軟件算法的創新突破[1]。西門子Antares彩超作為一款全身應用型數字化彩色多普勒超聲診斷設備，已在各類型醫院得到了廣泛使用。

1 Antares彩超結構及工作流程

1.1 結構分析

Antares彩超主要由探頭接口板（Transducer Interface board，TI）、發射接收板（Transmit Receive board，TR）、接收控制板（Receive Control board，RC）、后級板（Back End board，BE）、視頻接口板（Video Interface board，VI）、實時控制板（Real Time Manger CPU board，RM）等核心部件及顯示器、操作面板、輸入輸出單元、電源模塊等構成[2]。其中TI板可同時支持3個探頭并可任意切換，但不支持探頭熱插拔。TI板出現故障時常會引起2D區域無圖像或開機報“US_IMG_17”錯誤代碼。TR板共有三塊，每塊TR板功能相同，可互換使用，每塊板負責68個數據通道的發射接收。由于一般不太可能3塊TR板同時損壞，所以當TR板出現故障時通常會造成部分2D區域的圖像異常，可以通過互換TR板并觀察異常圖像位置的變化從而確認故障TR板。RC板作為前端的實時控制板，除實現超聲波發射接收的控制功能外，還負責將TR板共計192通道的接收數據進行模數轉換，從而將回波信號轉換為數字信號，方便后端基于軟件技術的進一步處理。RC板的故障會同時造成機器所有功能的異常。BE板從前端的RC板接收數字化的回波信號，并按照操作者的要求進行處理。BE板的故障往往會造成彩超的某一個功能異常。VI板的功能是將按照要求處理好的回波數字信號轉換成視頻信號，并與表格、字符信息疊加形成完整的視頻數據流。VI板的故障主要造成包括2D區域在內的整個顯示器的圖像顯示質量的下降，最常見的故障為顯示器某一區域的圖像缺損。RM板類似計算機中的主板，接受操作者通過控制面板傳來的控制信號，并按照控制信號要求控制其他電路板的工作，RM板通過PCI總線與其他電路板通訊。RM板故障一般會造成系統無法開機或操作過程中系統死機的現象[3]。

1.2 工作流程

Antares彩超從探頭采集回波信息到在顯示器上成像流程大致如下。操作者通過控制面板選擇探頭并設置工作參數，設定的信息編碼后送至RM板，RM板譯碼后將控制信息通過總線傳送至相關電路板，RC板按照相關控制信息建立向量時序，產生發射延遲及接收波形、模擬時間增益補償信號并產生BE板處理相關的觸發信號，TR板根據RC板產生的向量時序信號及相關控制信號實現聲波的發射及接收，并將接收到的模擬射頻信號送回RC板。RC板對模擬回波信號進行A/D轉換后送至BE板。BE板對數字信號按照操作的設定再次處理，并形成像素包送至VI板。在VI板中，像素包再次處理后的信號與RM板產生并傳至VI板的字符及表格信號混合疊加，進一步處理后形成視頻信號，送至輸入輸出單元轉換為設定的視頻制式由顯示器顯示。

2 故障實例

2.1 故障一

2.1.1 故障現象

系統開關機速度慢，時間變長至10～30 min。

2.1.2 故障分析與排除

開機后，Syngo軟件計數至99后黑屏，如不強行關機，約5 min后能進入二維模式，但無法操作。首先對系統軟件重裝并對電路板進行重新插拔，無法解決故障。再按照系統最小化要求只保留實現最基本功能的硬件進行開關機觀察，故障仍重復。對電源檢測，各電源輸出端子電壓正常。開機進入維修模式，檢查系統工作日志，發現偶爾出現PSD電源模塊序列號未檢出報錯，時間戳與故障出現時間一致。嘗試更換PSD電源后，故障排除。

2.1.3 小結

從此故障修復過程可以看出，現代超聲設備軟硬件功能結合緊密，軟件系統對硬件結構實時監測[4]。由于開關機過程中系統軟件無法監測到PSD電源模塊的存在而反復檢測，偶爾能檢測到時可進入2D界面。但實際上該電源已損壞，所以無法操作。由此看出，工程師通過對軟件自檢功能，尤其是工作日志的熟練分析運用，可對維修工作提供極大幫助。

2.2 故障二

2.2.1 故障現象

開機上電后系統立即自動保護斷電，AC電源上“OCP”故障燈亮。

2.2.2 故障分析與排除

Antares的AC電源模塊側面有10個LED指示燈，當不同硬件故障出現時，相應的LED會由正常時的綠色或不亮變換為黃色常亮[5]。查閱手冊，“OCP”表示AC電源模塊電流異常，過流。對AC電源清潔保養后故障依舊。觀察并用萬用表測量AC電源內部未發現元器件異常。判斷可能是其他電路板的故障導致過流保護，隨即按照最小化開機的要求在保留最基本電路板的情況下，將其他電路板逐一拔除開機，均未發現故障源。進一步觀察發現控制面板與主機通過一根電源線和一根USB數據線連接，通過萬用表測量電源線接口未發現明顯短路現象。拆開控制面板外殼觀察發現控制面板中的電路板上明確標注了輸入電源的數據，在做好保護措施的情況下嘗試將控制面板的外界電源線拔出，用工程師自己準備的計算機電源供電，開機上電正常，從而確認控制面板的故障導致保護電路工作，系統無法正常開機。更換電源，故障排除。

2.2.3 小結

維修工作需要工程師具備扎實的理論知識及豐富的實踐經驗，否則草率地4外接電源測試有可能會造成故障的擴大化[6]。

2.3 故障三

2.3.1 故障現象

機器啟動或使用過程中頻繁出現死機現象。

2.3.2 故障分析與排除

由于死機故障間歇出現，故障消失時系統軟硬件檢測均正常，故障出現時，電源輸出端檢測正常。首先對機器進行清潔保養，無法解決故障。查看系統工作日志，故障出現時無異常記錄。結合開機時系統偶爾出現藍屏現象，判斷是軟件故障。重裝系統軟件，發現每次自動安裝至系統重啟均正常，而重啟至進入2D過程中偶爾出現某路徑下文件丟失提示，之后進入2D工作數分鐘后出現死機現象。由于RM板在系統中提供了類似于計算機主板的功能，板上集成了硬盤、CPU及內存，判斷RM板故障并更換RM板，重裝軟件后，系統工作正常。由于整個更換RM板費用較高，出于降低維修費用的考慮，通過對RM板結構進行進一步分析，發現原故障板上的硬盤工作時會出現輕微磁頭撞擊異響，單獨更換硬盤并安裝軟件測試，系統工作正常，故障排除。

2.3.3 小結

通過上述維修實例可以看出，工程師通過對系統中硬件結構的熟悉及功能的深入了解。并對系統自帶的檢測軟件的合理運用，可以快速判斷故障原因。同時要盡可能精確地查找故障點，以最經濟節約的方式修復設備。

[1] 李愛軍,張吉瓊.GE LOGIQ5 expert彩超故障維修[J].醫療裝備,2013,26(1):94.

[2] 朱霆,蘇燕平,魏娜,等.計算機維修技能在彩色超聲診斷儀故障維修中的應用[J].醫療衛生裝備,2010,(4):266.

[3] 姜遠海.臨床醫學工程技術[M].北京:科學出版社,2009.

[4] 姚劍峰,吳中華,趙國輝,等.Ghost在重建GE LOGIQ 3彩超軟件系統中的應用[J].中國醫療設備,2013,28(8):129.

[5] 程偉,何賢國,郭屹.西門子彩超典型故障分析[J].中國醫學裝備,2009,6(5):66-66.

[6] 黃東興.醫用超聲診斷儀維護使用需要注意的幾個問題[J].計量與測試技術,2007,34(7):55-55.

Three Cases of Troubleshooting of Siemens Antares Color Doppler Ultrasound System

CHEN Ming
Department of Equipment, Wuhu No.1 People’s Hospital, Wuhu Anhui 241000, China

R197.39；TH789

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2014.09.048

1674-1633(2014)09-0126-02

2014-02-19

作者郵箱：kakacm@139.com