V730 Expert超聲診斷儀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與故障維修

李曉梅，劉士龍，黃燕

青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 a.醫(yī)學(xué)工程科；b.設(shè)備科，山東 青島 266003

V730 Expert超聲診斷儀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與故障維修

李曉梅a，劉士龍a，黃燕b

青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 a.醫(yī)學(xué)工程科；b.設(shè)備科，山東 青島 266003

本文介紹了GE V730 Expert超聲診斷儀的基本結(jié)構(gòu)，并總結(jié)了常見(jiàn)故障現(xiàn)象及維修方法。

超聲診斷儀；醫(yī)療設(shè)備維修；隔離變壓器

0 前言

V730 Expert彩色超聲診斷儀以 Windows 操作系統(tǒng)為控制平臺(tái)，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理與控制，并采用數(shù)字波束形成技術(shù)獲取超聲數(shù)據(jù)且以不同的模式顯示這些數(shù)據(jù)，擁有強(qiáng)大的圖像處理能力。它使操作者能夠測(cè)量解剖結(jié)構(gòu)，并提供分析軟件包，對(duì)各種復(fù)雜疾病的診斷具有重要輔助作用。

1 系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)主要構(gòu)成部分 ：① GEF（主板模塊）：主板、前端處理器、后端處理器 ；② GEU（用戶界面）：包括系統(tǒng) I/O 和硬鍵，觸摸屏及 EL- 顯示 ；③ MONITOR（顯示器）：顯示部分 ；④ GES（外部 I/O 接口）：外部 I/O 連接模塊 ；⑤ GEM（可移動(dòng)裝置）：可移動(dòng)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)模塊（ECG-前置放大）；⑥ CPN（主電源模塊）：主電源與外設(shè)的隔離變壓器 ；⑦ GW（機(jī)械框架）：系統(tǒng)機(jī)械部分。其中，GEF為整個(gè)系統(tǒng)的核心模塊，由 CPK（前端處理器主板）、CPU（探頭連接板）、CPR（波束形成板）、CWD（連續(xù)波 - 多普勒板）、CPG（中間處理板）、CPF（多普勒 + 彩色血流板）、CPC（系統(tǒng)控制板）、CCM（波束掃描控制板）、CPP（次級(jí)電源板）、CPM（后端處理器主板）、CPZ（轉(zhuǎn)接板）構(gòu)成。CPK 相當(dāng)于前端處理器的主板，直接與 CPU、CPR、CWD、CPS、CPC、CCM、CPP 以及 CPM 的主板相連接。整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，見(jiàn)圖1。

圖1 V730 Expert超聲診斷儀的系統(tǒng)構(gòu)成框圖

圖 1 中，CPN 主要進(jìn)行過(guò)流保護(hù)和開(kāi)關(guān)機(jī)控制，為GEF 模塊的次級(jí)電源提供 57 V 的直流輸入電壓。CPP 次級(jí)電源板將 57 V 的直流電壓通過(guò) DC-DC 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為+3.3 V，±5 V，+12 V，±15 V，并為風(fēng)扇提供 17～24 V的直流電壓。CPU 主要用于探頭的選擇和識(shí)別。CPR 相當(dāng)于一個(gè)發(fā)射 /接收器，通過(guò) 32 片 CPD 進(jìn)行波束的發(fā)射 /接收，每片 CPD 包含 8個(gè)發(fā)射通道，4個(gè)接收通道。CWD 用于選配模塊。而 CPZ 則通過(guò)多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)將 192 個(gè)發(fā)射通道、128 個(gè)接收通道和 16 個(gè)連續(xù)波 - 多普勒通道的模擬發(fā)射 /接收信號(hào)在 CPU、CPR、CWD 之間進(jìn)行傳送。CPC 主要通過(guò)定時(shí)器控制超聲的發(fā)射和圖像數(shù)據(jù)的收集。CPG 對(duì)圖像進(jìn)行邊緣增強(qiáng)、線性濾波等。CPF 進(jìn)行采樣速率的轉(zhuǎn)換、聲輸出功率的計(jì)算以及平滑濾波、多普勒處理、波束數(shù)據(jù)配置。CCM 主要進(jìn)行 3D 掃描控制，并完成對(duì)發(fā)射波束的束控。CPE 相當(dāng)于后端處理器的一個(gè) I/O 接口。CPS掃描轉(zhuǎn)換板，將來(lái)自 CPG 的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)寫(xiě)入存儲(chǔ)器，同時(shí)不間斷地讀出所存數(shù)據(jù)經(jīng) CKV 視頻采集卡送顯示器顯示。

2 故障實(shí)例

2.1 故障一

2.1.1 故障現(xiàn)象

接通電源，開(kāi)機(jī)按鍵指示燈呈紅色顯示，系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。按下開(kāi)機(jī)按鍵后，系統(tǒng)開(kāi)始啟動(dòng)，持續(xù)幾秒鐘后，突然斷電，屏幕無(wú)任何顯示，此時(shí)再按下開(kāi)機(jī)鍵，系統(tǒng)沒(méi)有任何反應(yīng)。關(guān)閉交流電源，幾秒種后再接通，按下開(kāi)機(jī)鍵，故障依舊。

2.1.2 故障分析與維修

開(kāi)機(jī)按鈕呈紅色顯示，即待機(jī)有電源，說(shuō)明 220 V 交流供電電源正常，懷疑系統(tǒng)內(nèi)部電源部分發(fā)生故障。由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以看出，該機(jī)電源主要由 CPP、CPN 兩部分組成。為了進(jìn)一步確定是哪一部分電源發(fā)生故障，按照 V730 Expert的用戶參考手冊(cè)對(duì)各路電壓進(jìn)行測(cè)試。各相應(yīng)電壓測(cè)試點(diǎn)，見(jiàn)圖2。

圖2 各路電壓的相應(yīng)測(cè)試點(diǎn)

圖（a）位于 CPN 電源模塊，與腳踏開(kāi)關(guān)相連接，Pin1= GND，Pin2=Pin3=+3.3 V；圖（b）、（c）位于 GEF 模塊的后面板，分別與 GEM 的電源、ECG 相連接 ；圖（d）相當(dāng)于從 CPN到 GEF 的電源連接線，電壓為 57 V。用萬(wàn)用表測(cè)量各點(diǎn)的電壓為 ：Pin2=3.4 V，Pin3=3.38 V，Pin1=11.91 V，Pin4=0 V，Pin11=-14.98 V，Pin13=14.82 V，Pin15=5.27 V。用萬(wàn)用表測(cè)量，有 57 V電壓，說(shuō)明 CPN 主電源工作正常，而 Pin4=0 V，無(wú)輸出電壓，懷疑問(wèn)題出現(xiàn)在 CPP 板上。打開(kāi)機(jī)殼，排查內(nèi)部線路有無(wú)導(dǎo)線脫落、斷線情況，發(fā)現(xiàn)各路連接緊固可靠。觀察發(fā)現(xiàn) CPP 板中間有一部分器件有燒焦的痕跡，且有明顯的糊味，聯(lián)系廠家更換CPP 板，更換后，系統(tǒng)工作正常。

2.2 故障二

2.2.1 故障現(xiàn)象

按測(cè)量鍵時(shí)死機(jī)，重啟，屏幕提示 ：Windows 2000 could not start because the following file is missing or corrupt: WINNT SYSTEM32CONFIGSYSTEM? Start up options for windows 2000, press F8: You can attempt to repair this file by starting windows 200. Set up using the original set up floppy disk or CD-Rom. select“ r”at the first screen to start repair.（文件丟失或損壞造成 Windows 2000 啟動(dòng)與應(yīng)用程序加載失?。?/p>

2.2.2 故障分析與維修

由于屏幕提示文件丟失或損壞造成 Windows 2000 啟動(dòng)與應(yīng)用程序加載失敗，因此預(yù)備重裝軟件。但臨床應(yīng)用設(shè)置及日常保存的病人圖像無(wú)法備份，嘗試開(kāi)機(jī)出現(xiàn) boot后，持續(xù)按 shift+L 回車，輸入密碼進(jìn)入 Advanced 界面，選擇RestoreExitReboot，只對(duì) C 盤(pán)進(jìn)行系統(tǒng)軟件恢復(fù)，恢復(fù)過(guò)程中自動(dòng)重啟，重啟后系統(tǒng)可正常使用。

為避免機(jī)器徹底死機(jī)，將臨床應(yīng)用設(shè)置與病人圖像進(jìn)行備份。將醫(yī)生保存的圖像通過(guò)鍵盤(pán)上的鍵點(diǎn)擊 OPEN圖標(biāo)選擇圖像，再通過(guò) Back up 進(jìn)行圖像備份 ；然后通過(guò)觸摸屏的 utilities-system set up-back up-save 將系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)置進(jìn)行備份。

機(jī)器正常使用 2 h 后，在按測(cè)量鍵時(shí)又出現(xiàn)死機(jī)情況且無(wú)法開(kāi)機(jī)，也不能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù)，只能重裝系統(tǒng)。在重裝系統(tǒng)前，需要進(jìn)行 BIOS 設(shè)置，開(kāi)機(jī)持續(xù)按 DEL 鍵，屏幕一直呈綠色顯示，無(wú)法進(jìn)行光盤(pán)啟動(dòng)設(shè)置。

分析認(rèn)為該設(shè)備不能啟動(dòng)還可能與電池、內(nèi)存條、硬盤(pán)等硬件有關(guān)。電池使用時(shí)間較長(zhǎng)，電量不足，會(huì)導(dǎo)致CMOS電路工作不正常，影響到設(shè)備啟動(dòng)。用萬(wàn)用表測(cè)量GEF 主板 3 V 鋰電池，實(shí)測(cè)值為 2.87 V，用新的鋰電池更換，開(kāi)機(jī)后仍為綠屏，無(wú)法進(jìn)行 BIOS 設(shè)置，檢查內(nèi)存條，對(duì)內(nèi)存條進(jìn)行除塵清潔，重新插回試機(jī)，綠屏現(xiàn)象消除，開(kāi)機(jī)不停按 DEL 鍵，輸入密碼回車，進(jìn)入 Advanced 界面，將first boot設(shè)置為 floppy，按 F10 存盤(pán)退出。

該系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件在一張盤(pán)上，放入光盤(pán)進(jìn)行安裝，安裝完第一張盤(pán)后，回車，放入第二張盤(pán)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn) 行 安 裝， 利 用 上 下 鍵 選 澤 CD-ROMAdvancedNew Disk Yes，系統(tǒng)繼續(xù)安裝，完畢后取出光盤(pán)，并選擇 Exit/reboot，系統(tǒng)重啟過(guò)程中，按“S”鍵重置檢查機(jī)器代碼并查看盤(pán)符是否正確，且屏幕提示 ：press A to active, C to continue W/O activing，按 A 激活。系統(tǒng)重啟后，會(huì)自動(dòng)進(jìn)入超聲工作界面。安裝完成后還需進(jìn)行以下操作 ：① 將原先拷貝的圖像還原到系統(tǒng)，并通過(guò) utilities-system set up-back up-load 對(duì)系統(tǒng)設(shè)置進(jìn)行加載 ；② 通過(guò) utilities-system set up 設(shè)置系統(tǒng)的時(shí)區(qū)和時(shí)間 ；③ 通過(guò)觸摸屏的 utilities-system set up-option 對(duì)realtime 4D、DICOM、VOCAL、HI 等 4 個(gè) 串 碼 進(jìn) 行 設(shè) 置，然后按 Save&Exit退出，故障排除。

2.3 故障三

2.3.1 故障現(xiàn)象

開(kāi)機(jī)自檢通過(guò)，超聲界面出現(xiàn)，待回聲區(qū)出現(xiàn)時(shí)，死機(jī)。重啟后又可恢復(fù)正常，再次重啟故障重復(fù)出現(xiàn)。

2.3.2 故障分析與維修

死機(jī)后，按 Ctrl+Alt+Del組合鍵，屏幕可緩慢閃爍，確定非計(jì)算機(jī)硬件死機(jī)。預(yù)備重裝軟件，但臨床應(yīng)用設(shè)置及病歷無(wú)法備份。嘗試只對(duì)C盤(pán)進(jìn)行系統(tǒng)軟件恢復(fù)，但重啟后故障依舊。由于已經(jīng)對(duì)C盤(pán)進(jìn)行了恢復(fù)，所以懷疑故障是 D 盤(pán)下的某些數(shù)據(jù)內(nèi)容導(dǎo)致。重新開(kāi)機(jī)，按 Shift+L 重復(fù)C 盤(pán)軟件恢復(fù)過(guò)程，中途進(jìn)入 Windows 界面，查看 Control panel里面的計(jì)劃任務(wù)（Scheduled tasks），刪除全部冗余項(xiàng)。

打開(kāi)D盤(pán)，以創(chuàng)建時(shí)間進(jìn)行排序，對(duì)各文件進(jìn)行排查，發(fā)現(xiàn) Service 文件夾下有多個(gè) .mdb 文件過(guò)大，超過(guò) 200 MB，且創(chuàng)建時(shí)間與最近一次故障的時(shí)間吻合。為避免機(jī)器徹底死機(jī)，將 Service 文件夾備份到 U 盤(pán) ；刪除 Service 文件夾，重啟后故障排除。

3 小結(jié)

超聲診斷系統(tǒng)由于工作量大，以及受溫度、灰塵、電源波動(dòng)及電磁干擾等環(huán)境因素的影響，維修工作較復(fù)雜。作為工程技術(shù)人員在日常工作中應(yīng)做好預(yù)防性維護(hù)，如定期清理濾網(wǎng)、軌跡球等。在進(jìn)行具體的維修工作之前，應(yīng)該熟悉儀器的工作原理和具體的電路結(jié)構(gòu)，還應(yīng)熟悉儀器的功能及與維修相關(guān)的各種功能操作，以便壓縮故障范圍，縮短維修時(shí)間。

[1] 湯和明．便攜式彩色超聲診斷成像儀特有故障的檢修[J]．中國(guó)醫(yī)療設(shè)備,2011,26(11):102-103．

[2] 王俊新,邢東義,叢振,等．淺談醫(yī)療設(shè)備故障的維修方法[J]．醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2009,(11):122-123．

[3] 胡煦．GE RT-finoB超維修三例[J]．醫(yī)療裝備,2001,(3):39．

[4] 徐國(guó)慶．B型超聲診斷儀的維護(hù)與故障檢修[J]．醫(yī)療裝備,2005,(2):38-39．

[5] 寧新宇,劉莉．超聲診斷儀的原理與維護(hù)[J]．企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化,2005, (8):60-61．

[6] 柴振明．彩色多普勒超聲診斷儀故障分析及解決[J]．中國(guó)醫(yī)院建筑與裝備,2008,(11):34-37．

Structure and Troubleshooting of V730 Expert Ultrasound System

LI Xiao-meia, LIU Shi-longa, HUANG-Yanb
a.Medical Engineering Department; b.Equipment Department, The Affiliated Hospital of Medical College, Qingdao University, Qingdao Shandong 266003, China

TH774

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2013.01.052

1674-1633(2013)01-0141-02

2012-05-26

2012-12-16

作者郵箱：lxm2lsl@163．com