GE LOGIQ E9超聲診斷設備維修案例分析

邸海燕，李婭，白芳芳，李婭

1. 保定市第二中心醫院 功能科，河北 保定 072750；2. 保定市滿城區人民醫院 超聲科，河北 保定 072150

引言

超聲診斷儀是利用超聲波在人體內不同介質中傳播與反射特性的差異，通過發射/接收超聲波信號，將接收到的信號處理后按一定的方式顯示出不同的圖像。醫務人員通過觀察診斷圖像的質量判斷人體是否有病變[1‐2]。該診斷方式無輻射，且具有移動方便、分辨率高、獲得結果及時等優點，在現代醫療診斷中發揮著重要的作用[3‐4]。

LOGIQ E9是美國通用電氣公司2010年推出的一款彩色多普勒超聲診斷系統，將超聲圖像與其他成像技術如CT和MR的圖像融合[5‐6]，且具有強大的數據分析能力，廣泛應用于臨床腹部、心臟、婦產、血管、泌尿系統及小器官等診斷檢查中[7]。本院引進LOGIQ E9超聲診斷儀后，多次發生開機顯示故障，結合工作經驗，本研究將三例故障和處理過程進行總結和分析。

1 儀器結構和工作原理

LOGIQ E9機器基本結構由四部分組成：① 人機交互（顯示器及操作面板）；② 前端（信息獲取）；③ 后端（信息處理）；④ 電源部分，見圖1。

圖1 LOGIQ E9機器基本結構

超聲圖像由后端（PC端）和前端（接收發射和控制部分）通過探頭連接板與探頭連接產生[8]。例如，在人體組織中，當信號從脂肪組織區域進入肌肉組織區域時，由于密度不同，會在此處形成回波，回波返回至探頭，在此處將其轉換為電信號[9]。這些回波電信號經模擬電路和數字電路進行放大和處理，將高頻電子信號轉換成為一系列數字圖像信號，隨后傳到PC后端，后端對圖像進行處理，將圖像實時顯示在監視器上。所有信號傳輸、接收和處理特性均由主機控制[10]。通過在系統控制面板中選擇不同的選項，用戶可以改變系統的特性和功能，廣泛應用于各種診斷。

2 GE LOGIQ E9彩色多普勒超聲診斷系統故障兩例

2.1 故障一

2.1.1 故障現象

設備因科室突然斷電開機無法進入系統，設備板件指示燈及風扇運轉正常（圖2）。

圖2 無法進入系統

2.1.2 故障分析

此報錯在LOGIQ E9機器上較為常見，但故障原因千差萬別，根據經驗初步判斷問題基本出現在前端。首先對機器重裝系統驗證是否是系統損壞原因造成的無法進入系統，然后進一步排查。

2.1.3 故障排查過程

通過開機按F8進行系統最后一次正確配置來恢復機器，恢復后機器可以進入系統但是提示報錯翻譯為“錯誤：系統錯誤請重新啟動系統”（圖3）；點擊確定后第二條報錯提示翻譯為“錯誤：硬件配置無效”，系統不會掃描（圖4）；點擊確定后進入操作界面后無圖像且不識別探頭（圖5）。

圖3 系統錯誤

首先對機器重裝系統，驗證是否是系統損壞原因造成的無法進入系統，對機器重裝系統后圖3的系統報錯消失，但是圖4的報錯還存在，點擊確定后進入操作界面同樣無圖像和探頭顯示（圖5），根據報錯提示進行下一步排查。根據錯誤提示“硬件配置無效”，同時沒有圖像及探頭顯示，根據此情況排除系統原因后，分析為前后端通信連接及發射接收或者探頭連接板故障。隨后，對機器前端板件進行逐一排查：關閉設備前后端通信線纜，進行重新插拔并清理連接，機器重新啟動故障依舊，排除前后端連接通信故障。進行進一步排查：機器發射和接收采用了DSP和FPGA處理器，前后端通訊采用高速串行點對點雙通道高帶寬傳輸PCIE總線，這些技術使圖像分辨率、穿透力等大幅提高。這些技術使前端板卡元器件故障判斷更加困難，由于設備是斷電造成的故障，因此很有可能是機器板件集成度比較高造成短路元器件燒毀。查看機器前端板件是否有元器件損壞現象并進行清理，通過逐一排查，未發現異常。在安裝過程中對發射接收板不同通道進行調換啟動機器后，故障依舊。由于對發射接收板進行了調換發射接收都是以通道一為主，如果進行調換，某塊板子有問題會體現在圖像區域，同時發射接收板件所有都損壞的幾率非常小，同樣前端控制板有一根通訊線連接到后端PC，前端控制板有問題會造成機器無法進入系統。通過最小化排查鎖定故障是探頭接口板，更換探頭接口板后設備探頭識別圖像區域正常。

圖4 硬件配置無效

圖5 操作界面后無圖像且不識別探頭

2.1.4 小結

當我們初步看到故障時，了解故障報錯詳細信息，根據機器結構線路條理分析是前端故障、電源故障還是后端故障，減小確定故障范圍然后再進行逐步排查，在這個過程中要理清思路才能找到故障根源解決問題。

2.2 故障二

2.2.1 故障現象

機器開機慢，設備正常開機2～3 min，此設備每次開機需要十幾分鐘 ，進入系統后操作正常無其他故障。

2.2.2 故障分析

根據故障現象描述判斷造成此現象的原因可能有：① 系統原因；② 灰塵過多；③ 硬盤原因；④ 電源供電電壓問題；⑤ PC主板問題。本著先外再內、先易后難的維修過程進行檢測維修。

2.2.3 故障排查過程

首先重裝機器系統，重裝系統過程正常安裝時間為25 min左右，本次重裝花費45 min，重裝系統后，故障依然存在。拆機對機器后端PC部分板件進行清理除塵，開機故障依然存在。拆卸硬盤對硬盤進行檢測，檢測結果正常，硬盤并沒有過多壞道，屬于正常范圍，排除硬盤故障。對板件的ATX電源供電進行檢測，為能準確判斷電源故障，拆下主板電源線用導體把綠色和黑色線連接，用萬用表測量供電紅色+5 V、黃色+12 V、橙色+3.3 V、白色‐5 V、藍色‐12 V、紫色+5 V，通過測量發現電源對硬盤供電的12 V和5 V供電不足，測量值為11.2 V和4.3 V，硬盤供電不足會造成運行速度慢、無反應，嚴重會造成死機重啟現象，所以推斷為硬盤供電不足原因造成設備開機緩慢，更換ATX電源設備開機正常。

2.2.4 小結

此次故障，首先把故障鎖定在后端PC區域，此故障因電源供電造成的開機緩慢比較少見，多數為系統原因或者硬盤故障，容易忽略硬盤供電問題，所以在維修過程中不要忽略細節檢測。

2.3 故障三

2.3.1 故障現象

機器間歇性地自動重啟，頻率不規則，時間包括幾分鐘、半小時、幾小時不等。

2.3.2 故障分析

首先，對電壓進行查看，使用不間斷電源進行檢測，結果顯示與電壓無關。然后對機器部件進行查看，以此插拔內存、硬盤、前端板卡并對機器進行清潔，顯示故障未解除。查看Log未發現有異常之處，查看手冊內容推斷可能是MRX板上的相關時鐘信號引發的故障，但更換MRX板后，故障未解除。除此之外，機器重啟也可能是直流供電電源電路保護或欠壓、過壓等故障引發[11]，查看電源模塊，進行更換，故障未解除。最后分析可能是后端處理器出現故障，拔除硬盤及前后端通訊線纜后開機測試，機器仍然存在自動重啟，判斷此故障為后端處理器故障。

2.3.3 故障檢修過程

分析得到該故障由后端處理器引起，更換后端處理器發現每次開機一直停在GE LOGO界面不動，按F1按鍵依舊無效，對基本輸入輸出系統（Basic Input Output System，BIOS）芯片進行放電仍未恢復；因BIOS芯片都是卡在卡套里，取出芯片，進行清潔，解除接觸問題，裝上后開機恢復正常。

2.3.4 故障總結

LOGIQ E9定制化和集成度越來越高[12]，當醫學工程師在判斷分析故障時，既要求與普通電腦主板端進行分析，又要求根據具體機器進行分析。LOGIQ E9間歇性自動重啟后端問題可能與BIOS有關，對機器LOGO進行重啟等無法進行排除，由本故障提供思路，在處理該故障時可嘗試插拔BIOS芯片，更換后端處理器進行故障排查，本故障可為醫學工程師排除故障，提供排查思路。

3 總結

GE LOGIQ E9彩色多普勒超聲診斷系統廣泛應用于各疾病超聲檢查中，其運行精度高且結構較為復雜，大量的檢查導致故障發生率升高。為保證患者得到及時檢查，保證醫院正常工作秩序，提高工作效率，工程師需及時了解需要維修設備的結構及運行原理，從而快速精確地解決機器故障[13‐14]。

彩超設備主要分為前端、后端及電源部分，機器前端有故障一般體現在機器圖像部分；后端有故障一般情況下會有無法開機的現象及系統錯誤；電源故障比較復雜，因為電源會給前后端進行供電，所以電源有故障會造成前端或者后端有問題，或者前后端有問題會造成電源損壞，部分機器有電源指示燈，比較好排查，如果沒有，則需根據機器的結構和原理以及在維修過程中總結的思路和辦法去判斷、排查問題，同時在維修過程中學習，在學習中總結經驗[15‐16]。本研究對故障進行詳細分析，順利排除故障，對同行有一定的借鑒價值。