飛利浦HD15彩超硬件結構分析及維修實例

徐映

瑞安市紅十字醫(yī)院設備科 （浙江瑞安 325000）

飛利浦彩超作為國內廣泛使用的主流品牌，有著良好的口碑。其中，HD系列根據(jù)不同的軟硬件配置，覆蓋了從低端至中高端機范圍，適用于全身多種項目的檢查。我院使用的HD15彩超，使用頻率較高，時常會有大大小小的故障發(fā)生。在日常處理故障及保養(yǎng)維護的過程中，我們通過向廠家工程師咨詢和自身摸索積累，整理了一些關于HD15彩超維修相關的理論知識及實踐心得。

1 飛利浦HD15彩超硬件結構

HD15彩超采用了目前主流的彩超設計理念，即基于計算機的數(shù)據(jù)軟件分析處理，集成化的硬件數(shù)據(jù)采集和預處理方式。隨著計算機硬件性能的不斷提高，數(shù)據(jù)采集和處理的速度及無損率也相應提高，從而獲得臨床滿意的圖像診斷［1］。

如圖1所示，HD15硬件架構主要由PC單元、E-box單元、Power Supply單元及顯示器、鍵盤等外設組成。其中，PC單元作為中央主控制單元，通過識別操作面板傳遞的操作信息，產(chǎn)生相應的控制信號控制E-box單元采集圖像數(shù)據(jù)，通過E-box Interface Board（E-box單元接口板）接收Ebox單元傳來的圖像數(shù)據(jù)并進行進一步處理，并將處理后的圖像送至顯示器顯示。E-box單元中包含了系統(tǒng)主要的硬件電路板，包括Signal Distribution Board（信號分配板）、Backplane Board（背板）、T／R Board（發(fā)射／接收板）、Acquisition Control Board（接收控制板），實現(xiàn)探頭識別選擇、聲波發(fā)射接收、調制解調，圖像預處理等功能，其中，Acquisition Control Board取代了HD11中的3D Motor Controller Board（三維馬達控制板）和Signal Processor Board（信號處理板）并實現(xiàn)相同功能。HD15的系統(tǒng)軟件一般采用Windows系統(tǒng)，按照生產(chǎn)日期，分別采用了WinXP系統(tǒng)及Win7系統(tǒng)［2-3］。

圖1 HD15硬件結構示意圖

2 常見故障及維修實例

2.1 故障1

故障現(xiàn)象：間歇性成像區(qū)域圖像模糊，遠場近場故障現(xiàn)象一致，圖像幾乎不可見。

故障分析與排除：現(xiàn)場檢查，按下開機鍵后系統(tǒng)硬件自檢及軟件啟動過程正常，無報錯出現(xiàn)。進入后臺檢查錯誤日志也無異常記錄。一般來說，圖像不清晰大多由電源系統(tǒng)性能異常引起，大多是高壓電壓較低，造成穿透力下降，圖像不清晰。HD15的高壓由Power Supply單元產(chǎn)生，并送至Signal Distribution Board加到工作中的探頭。Power Supply單元同時提供整機需要的各種直流電壓及交流電壓。由于該故障間歇性出現(xiàn)，在故障再次出現(xiàn)時，首先對Power Supply單元輸出電壓進行測量，但未發(fā)現(xiàn)異常。進一步對高壓通道相關部件工作原理進行分析，Power Supply單元輸出的高壓直接送至Signal Distribution Board，然后加到工作探頭上，Signal Distribution Board功能主要包括：識別選中的探頭并激活，將T／R Board傳來的發(fā)射接收控制信號傳遞至激活探頭并將Power Supply單元送來的高壓加至激活探頭。懷疑Signal Distribution Board故障，拔出該板仔細檢查，發(fā)現(xiàn)電路板上一芯片的引腳有燒灼痕跡。更換Signal Distribution Board測試，故障修復，系統(tǒng)成像恢復正常。

2.2 故障2

故障現(xiàn)象：工作過程中圖像出現(xiàn)干擾甚至間歇性缺損。故障分析與排除：現(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)圖像干擾現(xiàn)象一直存在而圖像缺損現(xiàn)象間歇性出現(xiàn)。首先，對機器進行除塵保養(yǎng)并重新插拔電路板及插頭等，排除接插件松動引起故障的可能性，但故障仍出現(xiàn)。將彩超移至其它操作間測試，發(fā)現(xiàn)干擾現(xiàn)象消失，進一步觀察工作環(huán)境并咨詢操作人員，分別關閉工作站電腦，照明燈等易引起干擾設備，最終在切斷UPS電源后干擾消失。但圖像缺損現(xiàn)象仍間歇性出現(xiàn)，由于我院工程師在日常維修工作中保持了良好的記錄習慣，經(jīng)查找維修記錄，發(fā)現(xiàn)我院之前的一臺IU22彩超也曾出現(xiàn)過類似的圖像缺損故障，更換Channel Board（通道板）后故障修復。經(jīng)咨詢廠家工程師并查閱相關資料，HD15中的四塊T／R Board與IU22中的四塊Channel Board功能幾乎一致，控制發(fā)射接收信號的產(chǎn)生，接收回波信號并進行預放大處理，進行A／D轉換后得到數(shù)字信號送至Acquisition Control Board，提取出敏感信息形成二維圖像或彩色血流或者多普勒信息。按照之前IU22的維修方法，找出缺損出現(xiàn)在屏幕上的固定區(qū)域，將四塊功能相同的T／R Board按照一定順序更換位置后繼續(xù)使用觀察，出現(xiàn)故障區(qū)域位置產(chǎn)生了改變，再次按一定順序更換T／R Board位置，故障區(qū)域再次改變，最終確認T／R Board的故障引起了圖像間歇性缺損。結合交換T／R Board的位置與圖像缺損區(qū)域出現(xiàn)位置規(guī)律，更換一塊T／R Board后，故障最終解決。

2.3 故障3

故障現(xiàn)象：開機后顯示器無顯示，工作站圖像顯示正常。

故障分析與排除：現(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)顯示器黑屏且工作站圖像顯示正常。根據(jù)經(jīng)驗判斷顯示器故障并更換顯示器，但驚訝發(fā)現(xiàn)新安裝顯示器仍黑屏，懷疑Power Supply單元輸出的120V交流異常造成了兩個顯示器燒壞。但經(jīng)測量排除了120V交流異常，對懷疑故障的顯示器外接電源及視頻信號測試，顯示正常！再次詢問操作人員故障出現(xiàn)過程，得知故障出現(xiàn)前其他科室曾對工作站進行過升級，從BNC視頻采集換成了DVI視頻采集方式。將HD15連接至其它采用BNC采集的工作站后，主機顯示器顯示正常，但將HD15連接至DVI采集方式后，故障再次出現(xiàn)。懷疑Rear I／O Panel（后端輸入／輸出面板）故障，更換Rear I／O Panel后故障解決，可能是Rear I／OPanel帶負載能力下降，當負載從BNC連接便成DVI連接時，負載變大，系統(tǒng)無法識別主機顯示器的EDID信息，進而保護黑屏。此故障的解決過程一波三折，貌似簡單的故障現(xiàn)象但實際問題根源卻出人意料，提醒工程師在維修過程中工作態(tài)度一定要嚴謹，防止經(jīng)驗主義造成不必要損失。

從上述3例維修實例可以看出，故障解決的過程一波三折，貌似簡單的故障現(xiàn)象但實際問題根源卻出人意料，提醒工程師在維修過程中工作態(tài)度一定要嚴謹，防止經(jīng)驗主義造成不必要損失。同時，要求醫(yī)療設備工程師在相關實際工作中加強理論聯(lián)系實際，保持文中所涉及的計算機軟硬件等理論知識的不斷更新［4-5］，才能幫助我們在實踐中少走彎路，高效的解決問題。