日立HI VISION Avius 彩色超聲診斷儀的故障分析及排除

陳捷

廣州市第一人民醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備科 （廣東廣州 510180）

彩色超聲檢查利用了多普勒效應(yīng)，可通過(guò)檢測(cè)回波的多普勒頻移獲取血流的速度、方向等信息，具有無(wú)創(chuàng)、實(shí)時(shí)、簡(jiǎn)便、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，是目前臨床應(yīng)用最為廣泛的超聲診斷法。日立HI VISION Avius 彩色超聲診斷儀作為日立經(jīng)典機(jī)型，一度被醫(yī)院作為常規(guī)彩色超聲檢查的主力機(jī)。由于設(shè)備應(yīng)用頻率高，無(wú)可避免地會(huì)出現(xiàn)不同程度的故障，影響醫(yī)院診斷工作的開(kāi)展。基于此，本文以日立HI VISION Avius 彩色超聲診斷儀為例，總結(jié)了5例典型故障，并深入分析了故障解決方案，以供同行參考。

1 系統(tǒng)組成

日立HI VISION Avius 彩色超聲診斷儀分為前端（超聲單元）和后端（電腦處理）。其中，前端由CELL（后端信號(hào)處理單元）、DC/DC（直流電源輸出信號(hào)）、CONT（前后端通信信號(hào)控制板）、RDBF（發(fā)射接收波束行程板）、CW（連續(xù)多普勒板）、TPRB（探頭接口板）等印刷電路板（printed circuit board，PCB）組成，功能主要為實(shí)現(xiàn)超聲波信號(hào)延遲發(fā)生、超聲波接收及超聲波射頻處理。后端則由顯示器、控制面板、電源、PC 主板組成[1]。我們可將后端視作一臺(tái)獨(dú)立的電腦，主要功能為對(duì)前端產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行圖像處理，并將處理好的視頻信號(hào)投放至顯示器。

2 典型故障案例

2.1 故障一

2.1.1 故障現(xiàn)象

開(kāi)機(jī)正常，切換探頭，顯示器聲窗界面無(wú)圖像。

2.1.2 故障分析及排除

顯示器聲窗界面無(wú)圖像，首先考慮可能是由于探頭故障引起，但通過(guò)更換備用探頭，故障依舊；與此同時(shí)，將疑似故障探頭安裝至其他接口，聲窗界面有回聲圖像，因此排除探頭故障；繼而檢查接口處是否有異物阻擋而導(dǎo)致探頭故障，通過(guò)拔出探頭，檢查接口處并未發(fā)現(xiàn)明顯異物，且觸點(diǎn)均無(wú)氧化現(xiàn)象；經(jīng)排查，此次的故障現(xiàn)象僅出現(xiàn)在3號(hào)接口處，因此判斷探頭供電端故障[2]，探頭供電端是由電源模塊和TPRB 組成，電源模塊通過(guò)TPRB 為探頭提供電源，探頭又通過(guò)TPRB 控制信號(hào)且放大來(lái)自RDBF 的脈沖和連續(xù)波發(fā)射信號(hào)，兩者均會(huì)導(dǎo)致探頭工作異常，此次通過(guò)拆除設(shè)備外殼，用萬(wàn)用表在線測(cè)量電源模塊輸出端電壓，電壓正常，排除電源模塊故障；操作控制面板，按順序切換1、2、3通道探頭，觀察TPRB 電路板工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)1、2插口在正常使用的情況下對(duì)應(yīng)通道的繼電器有明顯吸合，3號(hào)通道在切換探頭工作狀態(tài)下繼電器無(wú)法吸合，受控繼電器正常會(huì)通過(guò)控制面板上的切換按鈕實(shí)現(xiàn)通道切換，從而對(duì)相對(duì)應(yīng)通道上探頭進(jìn)行控制，而若3號(hào)通道上的繼電器故障，則提供給探頭的工作電壓丟失會(huì)導(dǎo)致探頭故障，故此次判斷TPRB 電路板故障，經(jīng)更換TPRB 后，設(shè)備正常使用，故障排除。

2.2 故障二

2.2.1 故障現(xiàn)象

開(kāi)機(jī)后聲窗界面出現(xiàn)三角形偽影，重啟后故障依舊。

2.2.2 故障分析及排除

查看設(shè)備所有探頭的工作情況，發(fā)現(xiàn)均有此故障現(xiàn)象，經(jīng)更換備用探頭，故障依舊，故判斷故障由設(shè)備引起，排除探頭故障[3]；由于出現(xiàn)故障現(xiàn)象時(shí)并無(wú)報(bào)錯(cuò)提示，同時(shí)開(kāi)機(jī)自檢其他功能均正常，因此無(wú)法通過(guò)登錄后臺(tái)尋找錯(cuò)誤日志來(lái)判斷故障原因，通過(guò)調(diào)節(jié)控制面板按鈕，發(fā)現(xiàn)聲窗界面內(nèi)參數(shù)可通過(guò)控制面板進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)及增益調(diào)節(jié)，深度控制均正常，故障僅為圖像區(qū)域，鑒于日立HI VISION Avius 彩色超聲診斷儀設(shè)備前端為信號(hào)處理，后端將前端信號(hào)轉(zhuǎn)為視頻信號(hào)輸出，故優(yōu)先考慮是由前端信號(hào)處理異常導(dǎo)致此次故障，經(jīng)拆除前端外殼，重新拔插前端電路板且更換連接線路中的排線[4]，故障依舊；翻查設(shè)備相關(guān)參數(shù)資料了解到，該型號(hào)設(shè)備PCB 端中， RDBF 的主要作用是對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行濾波和放大處理，其中RDBF上的A/D 芯片用于消除數(shù)模轉(zhuǎn)換中產(chǎn)生的偽影，考慮到故障現(xiàn)象中偽影形狀是較為規(guī)律的三角形，且?jiàn)A雜有正常的信號(hào)顯示，符合A/D 芯片故障導(dǎo)致的現(xiàn)象，經(jīng)更換A/D 芯片后，三角形偽影消除，圖像顯示正常，故障排除。

2.3 故障三

2.3.1 故障現(xiàn)象

顯示器開(kāi)機(jī)黑屏，設(shè)備控制面板鍵盤(pán)燈亮。

2.3.2 故障分析及排除

設(shè)備開(kāi)機(jī)后，控制面板規(guī)律閃爍，且該閃爍和正常設(shè)備無(wú)異，故懷疑信號(hào)端到顯示器過(guò)程異常，因可將彩色超聲設(shè)備后端看作獨(dú)立的電腦（PC 模塊），電源、顯卡、顯示器問(wèn)題均有可能引起該故障；經(jīng)分析，設(shè)備通過(guò)CPU 主板處理前端信號(hào)，由顯卡將視頻信號(hào)傳至顯示器，屏幕無(wú)輸出，觸碰控制面板按鈕有正常反饋，故排除前端故障，判斷該故障由彩超后端引起；結(jié)合上述故障分析，控制面板鍵盤(pán)燈亮，且可正常使用，測(cè)量PC 主板入電電壓正常，故排除電源故障；在I/O 面板插入S-video 線，在工作站監(jiān)視端觀測(cè)，有正常圖像出現(xiàn)，但依據(jù)I/O 有圖像輸出不能判斷顯卡好壞，視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)顯卡通過(guò)I/O 接口可以輸出視頻信號(hào)僅能證明I/O 輸出正常，若顯卡的DVI 接口異常，同樣會(huì)導(dǎo)致顯示器黑屏，此次通過(guò)顯卡DVI 接口外接顯示器，正常圖像出現(xiàn)，故排除顯卡故障，判斷顯示屏故障，經(jīng)更換備用顯示屏，故障排除。

2.4 故障四

2.4.1 故障現(xiàn)象

開(kāi)機(jī)報(bào)錯(cuò)，點(diǎn)擊“OK”后，聲窗界面無(wú)圖像。

2.4.2 故障分析及排除

初步判斷是由于設(shè)備開(kāi)機(jī)自檢過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題從而導(dǎo)致設(shè)備報(bào)錯(cuò)，因彩色超聲設(shè)備自檢內(nèi)容為前端電路，故可排除后端設(shè)備故障[5]；通過(guò)拆除前端蓋，觀察電路板狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)CELL 板通信燈為紅色，正常CELL 板指示燈應(yīng)為常亮綠色，故懷疑是由于CELL 板內(nèi)部?jī)?nèi)存條加載失敗從而導(dǎo)致故障；經(jīng)拆除固定螺釘，拔出網(wǎng)線，拆除CELL 板，打開(kāi)CELL 電路板外殼，檢查板內(nèi)狀況，外觀并無(wú)異常，清理內(nèi)部?jī)?nèi)存條金手指部分，重新插回插槽，故障依舊；更換備用CELL 板觀察，設(shè)備可正常使用，故障排除，故判斷為設(shè)備CELL 板故障（CELL 板作為前端超聲圖像信號(hào)處理板，涉及FLOW、BW、PW、CW，還有彈性成像處理，CELL 板故障會(huì)導(dǎo)致不同模式下的信號(hào)處理功能缺失）。

2.5 故障五

2.5.1 故障現(xiàn)象

設(shè)備開(kāi)機(jī)聲窗界面呈彩色條。

2.5.2 故障分析及排除

設(shè)備開(kāi)機(jī)報(bào)錯(cuò)（與故障四報(bào)錯(cuò)故障一致），控制面板鍵盤(pán)均正常，故排除后端PC 主板故障，依舊為前端自檢故障；在前端PCB 電路板中，RDBF、CONT、CELL 均是處理信號(hào)，區(qū)別在于RDBF是分離回波信號(hào)和將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)，屬于初級(jí)信號(hào)處理，而CONT 涉及RF 和US 信號(hào)處理，屬于次級(jí)信號(hào)處理，CELL 板則是對(duì)不同模式下的圖像進(jìn)行處理，屬于末級(jí)信號(hào)處理，此次的故障現(xiàn)象較為符合CONT 和CELL 故障表現(xiàn)，拆除設(shè)備外殼，發(fā)現(xiàn)CELL 電路板指示燈狀態(tài)正常，但無(wú)法通過(guò)指示燈狀態(tài)判斷電路板好壞，該情況可通過(guò)后臺(tái)檢查事件確定故障點(diǎn)[6]；在控制面板下方拉出鍵盤(pán)，輸入“CTRL+ALT+S”登錄service 賬號(hào)，打開(kāi)ERR LOG（錯(cuò)誤列表），其事件列表中出現(xiàn)一項(xiàng)提示：CONT Fail，確定故障點(diǎn)，更換CONT 板，故障排除。

3 小結(jié)

日立HI VISION Avius 彩色超聲診斷儀作為日立經(jīng)典機(jī)型，截至目前仍是許多臨床科室的主力設(shè)備，但隨著長(zhǎng)時(shí)間使用，設(shè)備故障不可避免。對(duì)于彩色超聲設(shè)備而言，故障原因具有多樣性，除了設(shè)備自身原因外，周邊的環(huán)境（設(shè)備）亦會(huì)導(dǎo)致設(shè)備故障[7]。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后借助以往經(jīng)驗(yàn)逐一排除故障原因，迅速找出故障點(diǎn)，并及時(shí)處理故障，成了維修工程師的首要任務(wù)。此外，做好對(duì)設(shè)備的日常保養(yǎng)工作亦非常重要，以減少設(shè)備故障的發(fā)生，確保設(shè)備正常運(yùn)行。