超聲診斷儀的臨床應用及故障維修

劉蕾

如皋市人民醫院 醫學裝備科，江蘇 如皋 226500

0 引言

超聲診斷是臨床在進行醫學檢查時的常用技術手段，超聲波通過人體的介質進行傳播，并且根據不同的反射特性，呈現不同的影像，實現輔助診斷的目的。超聲診斷主要是通過超聲診斷儀來實現，超聲診斷儀通過對超聲波信號的發射和接收，綜合處理后以圖像形式反射，將人體內部組織的影像呈現出來，為臨床診療提供方向。目前超聲波診斷儀器在臨床上的應用范圍越來越廣，屬于一種精密的醫療器械，價格昂貴，技術性強，而且在臨床上的應用頻率比較高，一旦出現故障，就會直接影響臨床診斷的結果，同時維修成本也比較高，維修難度大，這就要求相關的維修技術人員必須具有較高的維修技術，同時還要具有超聲波診斷儀器的相關理論和專業知識，這樣才能夠在超聲波診斷儀器出現故障的時候及時進行檢修。

1 超聲波診斷儀以及應用

1.1 超聲波診斷儀

超聲波診斷儀器主要是利用超聲波進行成像的技術，超聲波主要指的是高于20Hz的聲波，通過超聲波檢測能夠在遇到不同介質的時候，根據反射波來進行成像，因此應用在醫學界可以根據成像來判斷患者的疾病情況[1]。超聲波診斷儀器主要由超聲探頭和主機系統兩個部分組成。超聲探頭作為超聲診斷儀的信號采集器，能夠將超聲信號和電信號進行轉換，同時兼具發射和接收功能。主機系統則可以將探頭采集到的信號轉換成數字信號，進行系統化的數據處理，將其轉換成可視的圖像信號在顯示器上進行顯示。超聲檢測儀通過各個組成系統之間的相互配合，為臨床疾病的診療提供重要的依據。而超聲波診斷儀在使用的過程當中，也是向人體檢測位置發射超聲波，根據設定的方向進行超聲波掃描，能夠有效檢測出超聲波的強弱、回聲、時間，以此判斷人體內臟器官的特征以及距離。隨后根據電路以及計算機的處理，將成像形成圖像，這樣能夠有效為醫生提供相關依據，做好患者的器官病變的診斷和判斷。

1.2 超聲波診斷儀在疾病中的應用

（1）血管疾病：在超聲波診斷儀進行血管疾病診斷的時候，可以使用10MHz的高頻探頭對患者進行檢測，如果發現患者血管內存在小于1mm的鈣化點，則可以判斷患者存在血管疾病，能夠對血管的走向與周圍血管之間的關系進行觀察，包括血管內膜是否光滑，有無夾層和斑塊的存在，同時觀察血管的管腔內有無狹窄和擴張的情況，如果出現異常，隨后還要進行進一步的檢查。另外通過超聲波診斷儀還可以以診斷出患者是否存在腹動脈體瘤、頸動脈腺體瘤、靜脈血栓等。與此同時，在診斷動脈硬化閉塞癥方面具有重要作用和意義。

（2）腹腔臟器：在超聲波診斷儀進行腹腔臟器疾病的時候，可以通過對患者的腎臟以及肝臟的檢測判斷患者腹腔臟器內血管的大小，血液流動方向以及流動速度，從而可以判斷患者是否存在腹腔臟器的疾病。另外通過超聲波診斷儀還可以判斷患者體內是否存在動靜脈瘤以及結節性硬化。其主要包括對肝臟、膽囊的檢查，能夠明確患者是否患有膽囊炎、膽囊結石、血管瘤、肝臟囊腫等情況。在脾臟和胰腺方面，對于肝硬化伴脾臟增大、急性胰腺炎等患者的檢查方面敏感性較高。最后，還能夠檢查雙腎、膀胱以及輸尿管等泌尿系統的器官，對以腎結石、輸尿管結石、輸尿管擴張、腎盂積水以及膀胱腫瘤等疾病的檢查具有較高的準確性，對于疾病的早期診斷和治療方案制定提供方向，具有指向性。

（3）小器官：在超聲波診斷儀進行小器官疾病診斷的時候，可以使用彩色超聲波診斷儀。通過這種診斷儀器可以有效地判斷患者是否存在乳腺、甲狀腺、眼球等方面的疾病。測量眼軸對白內障、玻璃體病變以及視網膜剝離等眼部疾病的診斷具有較高的準確率，此外在進行甲狀腺疾病診斷的時候，超聲波檢測出的甲亢一般表現為火海征，這種表現由患者體內的血液流動情況所形成。所以還可以根據不同的血液流動情況以及結節情況來區分甲狀腺腺瘤以及結節性甲狀腺腫，對于臨床診斷小器官疾病有著十分重要的作用[2]。超聲波診斷儀可以識別眼部、甲狀腺和乳腺等各個器官、組織的增生和萎縮，判斷占位性病變，以及占位性病變的性質，通過對病變部位的血流和血供情況進行觀察，判斷病變為良性還是惡性，為臨床的診療提供依據，此外，還能引導穿刺，輔助檢查，在臨床的應用廣泛且具有重要的作用和意義。

（4）婦產科：在超聲波診斷儀進行婦產科疾病診斷的時候，主要是利用彩色超聲波診斷儀來對胎兒是否存在先天性心臟病以及產婦的胎盤功能情況進行評估和診斷。通過超聲診斷能夠確定妊娠位置是否為異位妊娠，異位妊娠以輸卵管妊娠最為常見，在超聲診斷下，根據妊娠的月份，超聲圖像也會有不同表現。例如妊娠時間短，輸卵管還未破裂，在輸卵管壺腹部可發現大小為2cm的無回聲囊，通過彩色多普勒超生可見胎芽以及胎心，周邊血流豐富，子宮動脈血管出現變化，內徑增粗，血流速度也隨之加快；如果發現輸卵管破裂，胎囊與血塊凝聚在一起，形成包塊，超生圖像在表現上也不盡相同，會有混合性包塊，衰減性包塊以及實性包塊；如果異位妊娠出現大出血，在超聲下表現為腹腔內出現不規則、游離于回聲區，其中以髂窩三角、肝腎間隙以及子宮直腸凹最為明顯。異位妊娠是導致孕婦死亡的主要原因之一，通過超聲診斷及時發現，早期干預，降低風險，保障患者生命安全。在孕期的超聲診斷還能夠對胎兒發育、羊水質量以及胎兒大小進行檢查，為孕婦在妊娠期各項活動提供合理化建議。另外在進行超聲波診斷儀婦科診斷的時候，還可以通過探頭來觀察和判斷患者的盆腔是否存在粘連性。

1.3 不同超聲診斷儀的臨床應用

（1）A型超聲波診斷儀在顯示數據的時候主要依靠的是幅度調制型的方式，也是臨床應用最早和最基本的診斷儀器。一般情況下，A型超聲波診斷儀主要是應用在大腦、內臟等人體組織結構診斷中的，通過回波幅度的形狀和大小作為檢查依據，可以準確定位患者的病變部位。A型超聲波診斷儀最常見的應用部位是大腦，可以通過腦中線來判斷疾病類型。如果在超聲診斷中發現受檢者的腦中線通過顱骨幾何中心位置的偏差在0.3cm以上，則代表患者腦部存在對應的病癥，此時就需要進行進一步的診斷，以明確疾病類型加以治療。A型超聲波診斷儀在診斷過程中對患者產生的副作用和傷害非常小，且在對腦部疾病的診斷中具有較高的準確率。

（2）B型超聲診斷儀主要根據輝度調制進行顯示，以此來顯示機體組織對的內部結構，可以通過點狀回聲的亮度來顯示患者身體組織的情況。還可以通過回聲強弱來判斷患者病變部位的疾病情況。隨著儀器的探頭聲束逐漸顯示出患者身體組織結構，這種二維圖像，具有診斷準確、真實具體、顯示明顯等特點。B超是臨床最基礎性的診斷儀器，但仍有一定的不足，由于分辨率不夠，成像不夠清晰，對于病灶較小、病變位置較為隱秘的病變檢出率較低，同時受到含氣量較高的臟器的影響，被遮擋的部位不能清晰顯示，影響診斷的準確性。但是將其主要應用在膽道系統、肝臟、脾超聲檢查中，具有較高的診斷準確率，對于患者疾病的確診、分型以及治療都有著比較明顯的作用。

（3）M型超聲診斷儀是從B型診斷發展而成的，也可以將其稱之為超聲心動圖儀，主要在心血管疾病的診斷中應用。可以通過輝度調制，在B型基礎上增加一對慢掃描鋸齒波，將探頭在需要檢查的部位進行固定，隨著心率的有節律性地舒張和收縮，探頭和心臟組織間的距離也發生改變，通過心臟上下擺動的亮點出現，可以從左向右掃描，其中縱坐標代表被探測結構所在位置的深度，橫坐標代表時間。形成心臟活動的曲線，完整的超聲心動圖形成，為臨床診斷提供參考依據。M型超聲診斷儀應用在胎兒心臟先天異常、二尖瓣鈣化、二尖瓣狹窄、圍生期心肌病、陣發性心動過速、心臟橫紋肌瘤以及心律失常中的作用比較明顯，尤其是對胎兒心臟先天異常的診斷，可以更加精確地測量胎兒的心腔厚度以及心肌厚度，在診斷早期妊娠中胎兒心臟發育中的意義明顯。另外，M型超聲診斷儀還可以準確地測量出胎兒的心室腔的大小及心壁厚度，對胎兒的心肌運動以及心瓣膜進行準確顯示，從而判斷胎兒是否存在心律失常的癥狀。由于M型超聲診斷儀屬于與單聲束探測結構，能夠獲得的信息量較小，所以隨著先進的技術和方法的興起和應用，M型超聲診斷在心血管疾病的診斷中不再單獨使用，但是將其作為輔助性的診斷方式，仍然具有重要的作用和意義。

（4）四維彩色多普勒超聲診斷儀是目前醫療界最先進的超聲設備，不僅可以準確及時地顯示患者體內組織的三維圖像，還能夠廣泛應用在各個科室中，其中主要包括心臟、胰腺、肝、膽、脾、血管、腹部、產科、小器官（眼球、乳腺、甲狀腺、陰囊）、婦科、泌尿科、兒科等，豐富的影像信息為臨床疾病的診斷提供依據，對人體中的內臟器官活動可以及時顯示，特別是應用在產科中的效果更高，降低了臨床診斷的漏診、錯診和誤診率。通過對胎兒進行超聲檢查，將胎兒的顏面、肢體以及各個器官進行立體顯示，對胎兒在母體的狀態全面掌握和了解，顯示出胎兒活動的動態圖像，以便及時對發現胎兒異常發育以及宮內畸形。

2 超聲波診斷儀故障及維修

超聲波診斷儀的主要組成部分，包括探頭、顯示器，主計算機系統、應用軟件、圖像處理系統、電源、超聲發射和接受單元等，另外還包括打印機等輔助性設備。超聲診斷儀主要是將雷達技術與超聲原理有效結合，將高頻的超聲波照射在人體表面，通過人體組織間的差異性，對病理組織和正常組織做出鑒別，達到反映機體內部情況，診斷疾病的目的。由于目前超聲波在臨床醫學中的應用范圍越來越廣，使用頻率也越來越頻繁，所以對于超聲波診斷儀的需求也越來越大，因此很容易導致超聲診斷儀長期高負荷運轉、工作，同時受到操作和保養不到位等一系列內外部因素的影響造成機器故障。

2.1 電源故障

電源是啟動和關閉超聲波診斷儀的關鍵部位，如果電源出現故障就會直接導致機器無法正常使用，一般情況下電源出現故障之后，機器是無法正常啟動的，在按下電源鍵之后，設備無法啟動掃描區域。電源故障的主要原因是設備導線的絕緣層遭到破壞，使元器件和導線發生誤觸，導致電源短路造成局部電路在工作時不穩定，長期使用引起設備元器件、導線過熱，導致燒毀或者保險絲被迫熔斷，進一步導致設備局部甚至是整機都出現問題，無法進行工作。因此在維修的時候可以對電源線路進行檢測，如果存在短路情況要進行及時維修，并且采用備用線路，保證儀器能夠正常工作，另外在進行電源電路檢測的時候，還可以通過電路檢測法來檢測相應的電阻、電流以及電壓，從而來發現和尋找電源故障的主要原因。

2.2 顯示器故障

顯示器故障的主要表現為黑屏，一般情況下可以表現為設備開機之后屏幕始終處于黑屏狀態，導致操作面板無法正常工作，另外一種情況就是操作面板可以正常工作，但是屏幕無法正常顯示。這種問題的主要維修方式是在出現黑屏以及操作面板無法正常工作之后，要檢查機器系統是否存在故障問題，由于超聲診斷儀大多采用計算機技術，使用互聯網處理器，所以在出現故障時，首先對軟件和系統硬件進行檢查，對故障原因進行排除。如果操作面板能夠正常工作，但是屏幕無法正常顯示的話，就要檢查機器的視頻輸出，顯示器自身以及顯示器工作電壓是否存在問題，從而進行針對性的檢修[3]。

2.3 編碼器故障

編碼器故障的主要原因是長時間負荷操作，所以會表現為按鍵不靈敏甚至功能喪失。針對這種問題，最主要的方式就是更換損壞的編碼器，可以利用液晶顯示屏的機器來替換原來的控制面板。但是還有一部分超聲波檢測儀在更換編碼器的時候，不需要全部更換，只需要更換損壞的零件就可以。不同的超聲波檢測儀的型號以及機型是決定更換哪些部位零件的主要依據。另外在進行維修的時候，也可以臨時將操作面板上不常用的編碼器和壞掉的編碼器進行更換，這樣不僅能夠節約成本，而且還可以節省維修時間，等待工作結束之后再將壞掉的編碼器更換掉[4]。

2.4 供電單元的故障

所有超聲診斷儀器都是依靠供電單元來為直流電源提供支持的，供電單元主要在儀器的下半部分或者背側，如果該儀器出現了故障，就會直接導致儀器無法使用。所以在日常生活工作中，必須要重視對電源部分的保養以及清潔，否則就會導致灰塵長期積壓，時間一長就會導致電源保護。另外，空氣中的濕氣比較大還容易導致電路短路。

2.5 圖像干擾故障

圖像干擾故障主要為顯示器的圖像顯示異常，造成該種故障的主要原因有以下三點：第一，設備內部干擾；第二，探頭干擾，比較常見的為探頭表面受損或者接口板故障；第三，環境干擾，也是導致圖像干擾故障的主要原因，其中主要表現為接地線接地不良、大功率電器使用[5]。定期檢查探頭，發現有受損的位置及時進行維修，以免影響檢查結果的最終成像，對疾病的最終判斷出現誤差，影響檢查結果的準確性，耽誤臨床診療的進程。此外，要求操作者對探頭進行保養，在掃描完成后，不要使用衛生紙擦拭耦合劑，由于衛生紙的表面摩擦會造成探頭表面的損壞，使耦合劑滲入匹配層，引發故障；衛生紙使用時會產生粉塵、紙屑，在操作間漂浮最終通過靜電吸附在超聲儀的面板、軌跡球上，最終對設備造成干擾，所以要使用純棉的毛巾進行擦拭，降低對超聲探頭的損傷，減少故障的發生。

2.6 系統過熱警報

系統警報機制失靈故障的結果就是導致設備使用誤判，一般情況下，診斷儀在進行圖像處理的時候主要依靠穩定傳感器進行控制，所以如果溫度傳感器出現異常，例如通風口堵塞、工作環境不良等，就會導致傳感器報警，不利于儀器的正常使用。定期除塵，保證電子線路的可靠性。由于電子線路溫度在10℃以上時，醫療設備使用的可靠性就會相應降低，在對患者進行診斷活動時使檢查以及治療的參數出現波動，嚴重時會導致設備癱瘓，無法進行正常的工作，導致患者的檢查和治療被迫中斷，造成嚴重的后果。灰塵的堆積會導致設備的散熱不良，致使設備溫度升高，影響其正常工作，要定期除塵，保證超聲設備正常運行。

2.7 系統重啟或死機

超聲診斷儀器的頻繁系統重啟或者死機也是一種比較常見的故障，主要原因是系統中的CPU過熱，而裝配的軟件故障主要是由于電路元件接觸不良，針對這種故障，必須要加強日常的科學維護管理，從而進一步避免接觸不良導致的重啟及死機。

2.8 機械故障

超聲診斷儀的出現故障的原因有很多種，其中一個就是機械故障，主要由于設備的機械部件出現問題，導致設備故障的出現，例如軌跡球、鍵盤失靈，螺絲出現松動等一系列的問題。機械故障的問題在解決上相對比較簡單，故障原因也比較好排除，定期進行設備檢修，將出現問題的零部件以及有出現問題傾向的及時更換，利用潤滑油解決機器升降故障，以此來提升設備、儀器的使用效果，以保證設備運行的安全性和檢查的準確性，增加使用年限。

本文主要對醫院內出現故障的10臺超聲診斷儀故障情況進行調查，發現編碼器故障出現的概率最高，其次為系統過熱警報和系統重啟或死機，剩余三種的發生率比較低，見表1。

表1 超聲診斷儀故障情況調查（n，%）

3 結語

綜上所述，目前在臨床醫療工作當中，超聲波檢測儀的應用越來越常見和頻繁，在檢測腹腔臟器、血管疾病、婦產科疾病及小器官疾病方面，都能夠發揮重要作用。但是由于廣泛的應用和推廣，很容易導致超聲波檢測儀超負荷工作，因此也很容易出現顯示器電源以及編碼器故障的問題。這就要求相關的技術維修人員必須定時檢查超聲波檢測儀，針對一些風險問題和故障問題進行及時的檢修。總的來說在超聲波檢測儀出現故障之后，檢修人員必須要先明確故障發生的原因，隨后再有針對性地進行維修，保證超聲波檢測儀能夠正常使用[6]。