GE VIVID I便攜式超聲維修案例四則

于明濤

煙臺市煙臺山醫院 設備科，山東 煙臺 264000

引言

美國便攜式彩色多普勒超聲診斷儀VIVID I設備，納入了GE高端超聲系統的功能和高性能，體積小巧，功能強大，可應用在床旁、超聲科、ICU、手術室等，主要用于心血管、小器官、腹部以及術中的檢查，為臨床提供準確的診斷依據[1]。VIVID I擁有強大的圖像處理能力，可有效地評估左室功能和心臟功能[2]。相控陣的二維彩色多普勒成像和傳感器技術以及多個焦點有助于優化圖像質量；極高的畫面幀頻，能增強血管血流的動態成像觀察；諧波編碼技術有助于獲得病灶的完美圖像；自動圖像優化功能有助于進行圖像的自動優化，讓優化圖像的質量更高、速度更快。由于GE VIVID I日常使用頻繁，設備易產生一定程度的損耗，導致設備出現故障，從而影響醫師對病情的診斷及治療。本文通過對GE VIVID I的原理，以及四例故障的現象、分析和排除進行介紹，旨在為臨床工程人員提供參考。

1 GE VIVID I運行原理

VIVID I接入市電后，電源板通電并供給主板，此時按下開機鍵，主板收到開機信號，設備啟動并開啟顯示器，設備啟動的同時，電源板向前后端連接板供電，前端自檢通過后設備進入超聲系統。需要進行超聲檢查時，由主板發送指令，通過前后端連接板命令發射接收板連續發射脈沖信號，經過探頭連接板控制探頭連續發射聲束，然后探頭接收經過人體組織的連續反射后的聲信號，并傳輸給接收板進行信號接收處理，再交由前后端連接板進行數模轉換，最后發送給主板進行后處理并實時在顯示器上動態成像[3-4]（圖 1）。

圖1 VIVID I原理圖

2 GE VIVID I便攜式彩色多普勒超聲診斷系統案例

2.1 案例一

2.1.1 故障現象

設備開機后掃描區域出現虛擬圖像（圖2）。

圖2 虛擬圖像

2.1.2 故障分析與檢測

超聲設備出現虛擬圖像的原因多為設備前后端的連接斷開，但是其斷開有很多可能，例如前后端連接的信號線斷開、前端負責信號傳輸的連接板故障、探頭連接板故障、后端主板上的連接口有問題或是主板故障等[5]。所以根據這一思路來逐一排查故障原因，GE VIVID I設備內部板件的分布情況如圖3所示。

圖3 GE VIVID I內部結構

通過萬用表測量，前后端連接線通斷正常并無問題[6]。分析是否是前后端連接板或探頭連接板出現了故障，當前端信號處理板出現問題會直接導致前端信號無法傳輸至后端，導致圖像不能顯示，多數虛擬圖像的故障是因此板有問題導致的。探頭連接板出現故障會出現設備能識別到探頭連接板，但無信號輸入，同樣會造成虛擬圖像。

通過設備中相同配件的更換來排除故障，將設備拆開，準備測試故障設備的前后端連接板。將故障設備的前后端連接板和探頭連接板安裝到另外一臺設備上[7]，開機圖像正常。通過上述檢測排除前后端連接板、探頭連接板、前后端連接線故障，也就排除了前端故障，確定故障原因在設備的主板上。但是另外一臺設備的主板和故障設備的主板型號不同，故無法替換檢測（圖4）。對主板進行檢測，用萬用表測量主板上前后端連接線接口背面的針腳和前后端連接線前端接口[8]，發現有一路不通，確認為主板故障。

圖4 新舊主板對照

2.1.3 故障維修

將新訂購的主板和硬盤安裝上，又重新安裝了設備系統，故障消失，設備可正常使用。

2.1.4 小結

主板故障導致設備出現虛擬圖像是在維修中很少出現的案例，因主板故障多數會導致設備無法開機。所以一開始考慮的是前后端連接線的原因，經分析為主板損壞。因此，臨床工程師對故障進行分析時應逐條分析可能的故障原因。

2.2 案例二

2.2.1 故障現象

設備開機后圖像花屏（圖5）。

圖5 屏幕花屏

2.2.2 故障分析與檢測

根據圖3分析故障原因，設備可正常開機使用，說明前后端板件無問題。故障應該在顯示器或是顯示器排線上。將顯示器和顯示器排線拆下（圖6），檢測顯示器的排線是否有問題。通過萬用表測量，排線通斷無問題，但是當碰到排線接口往上1 cm的位置時，信號斷了。仔細觀察排線，發現離排線接口1 cm處有折痕（圖7），很有可能是故障所在，所以對折有折痕的部分用萬用表測量，發現信號時有時無。因此確定此故障原因是顯示器排線故障時，在超聲設備中因排線彎折而接觸不良比較常見[9-10]。

圖6 顯示器及排線

圖7 排線折痕位置

2.2.3 故障維修

更換一根新的顯示排線后設備故障排除，顯示器可正常顯示。

2.2.4 小結

很多故障是由線纜的虛接或是線纜本身故障導致的[11-12]，定期排查設備使用情況，定期對設備進行除塵保養，可避免一部分故障的發生。

2.3 案例三

2.3.1 故障現象

設備開機時檢測不到淺表探頭或開機后使用一段時間后，淺表探頭圖像重影（圖8）。

圖8 淺表探頭圖像重疊

2.3.2 故障分析與檢測

此故障一開始為偶發情況，無法判斷故障原因，且只有淺表探頭出現此故障，所以分析可能是淺表探頭本身原因導致的故障，或是設備系統故障導致。更換了淺表探頭進行測試，初始測試時故障現象消失，但是使用了一段時間后此故障再次出現，排除是探頭本身原因導致的故障。分析是否是系統文件出錯導致，但重新安裝了設備系統，故障并未消失。通過圖3所示，設備的探頭連接板是單獨的一塊，因此決定替換探頭連接板來確定故障所在（圖9）。更換科室另外一臺設備的探頭連接板后，確定是探頭連接板出現了故障。

圖9 探頭連接板

2.3.3 故障維修

將兩臺設備的探頭連接板對調，對調之后兩臺設備均使用正常，未再出現過此故障，故障解除，設備使用正常。

2.3.4 小結

此設備出現的故障較為少見，故障設備的探頭連接板可能是和板件出現了不兼容的問題[13]，或是板件接口正好接觸不良，導致之前故障設備出現此問題。因正好有可對調的設備，所以采用此方法進行維修，當圖像出現縱向缺失時[14-16]，可對調發射接收板來測試故障點，建議臨床工程師在碰到此故障時還需更換設備的探頭連接板，以防止之后再次出現類似故障。

2.4 案例四

2.4.1 故障現象

設備開機時報錯“已檢測到1個損壞的文件并已從剪切板中刪除”（圖10），但是開機后剪切板第一格沒有任何顯示，圖像無法查看也無法刪除（圖11）。

圖10 設備開機時報錯顯示

圖11 剪切板第一格

2.4.2 故障分析與檢測

此報錯提示系統文件損壞，重新安裝系統后設備可正常使用，但使用一段時間后再次出現此故障。所以將設備的硬盤拆下，連接到電腦上查看其原因，發現設備的剪切板存儲的內容是在硬盤的D:里面，隨即全部格式化，一段時間后故障還會出現，表明系統故障是由于硬盤硬件故障導致，所以硬盤需要進行檢測。

2.4.3 故障維修

在電腦端將硬盤進行壞道檢測，發現有多處邏輯壞道，硬盤壞道分為邏輯壞道和物理壞道。邏輯壞道是由使用軟件操作不當造成的，通過修改扇區可直接修復；而物理壞道是永久性的，只要出現就無法被修復，若不采取措施，物理壞道會延續，以致數據損壞，所以出現物理壞道通常是將數據導出，更換硬盤。因此設備硬盤為邏輯壞道，隨即對其重新分區格式化，然后再安裝到設備上，安裝系統及軟件。開機后設備正常使用，觀察一段時間后未出現此故障。

2.4.4 小結

設備硬盤出現故障會導致無法開機等嚴重情況，所以平時對設備巡檢時，通常會對設備數據進行備份，記錄好設備的信息，如用戶自定義、Option KEY和機器序列號，以防止設備出現硬盤故障后，重裝系統無法進入[17-18]。一般超聲設備系統中都會有備份程序，可通過系統中備份程序進行備份，或直接備份硬盤。

3 討論與總結

通過本文的四則案例可以了解，超聲設備故障存在多樣性和不確定性，超聲的便攜式設備和臺式設備有很多的相似之處，也是存在前端和后端的分別。當設備出現故障時不要盲目維修，一定要仔細地分析故障原因后再去維修。在維修時如果同科室有相同或類似的設備可以使用“替換法”來排除故障，同其他維修方式相比，替換法可更快速、準確地判斷故障所在，前提是一定要測量清楚替換的板件電流電壓是否相同，不要出現二次損傷的狀況。若醫院沒有同樣設備進行“替換法”，則需要單獨檢測每一塊板件的電路，判斷故障所在，但此方法相對來說比較費時。因此應多與廠家工程師交流，了解設備的原理和內部結構，從而提高對設備的了解，以此增加維修的把握。除此之外，平時對設備的巡檢也必不可免，定時定期的對超聲設備進行除塵保養工作，這樣可保證設備的使用年限和降低設備的故障率，保證臨床科室設備的使用。