GE Vivid7超聲診斷系統(tǒng)故障維修3例

山東省榮軍總醫(yī)院 設備科，山東 濟南 250013

引言

彩色多普勒超聲診斷儀以其安全、無創(chuàng)、實時、動態(tài)和可視化等優(yōu)勢在臨床工作中得到越來越廣泛的應用[1]，可用于腹部、外周血管、心臟、婦產(chǎn)科的檢查[2]，還在診斷下肢深靜脈血栓[3]、多種癌癥[4-6]，進行胎兒先天性心臟病篩查[7]等多個方面具有重要作用。我院采用的GE Vivid7全數(shù)字彩色多普勒超聲診斷儀，是一款目前各大醫(yī)院廣泛使用的診斷儀器，也是目前國際上最先進的心臟彩超機之一[8-9]。與超聲診斷儀配套的超聲系統(tǒng)像人體大腦一樣指揮著超聲設備各部件的協(xié)調(diào)運行，協(xié)助醫(yī)務人員完成日常檢查診斷工作。但是隨著就醫(yī)患者數(shù)量的上漲，超聲設備長時間、高強度的使用不斷引發(fā)的故障，降低患者的就診體驗感，影響影像科工作的正常進行。為了保障醫(yī)院設備的正常運行，提升患者就診體驗感，臨床工程師不僅需要進行超聲設備日常的維護保養(yǎng)，而且還需要在設備系統(tǒng)出現(xiàn)故障時能夠快速高效地排查故障恢復設備的正常運行。本文就GE Vivid7超聲診斷系統(tǒng)產(chǎn)生的三例故障進行逐步分析排查，希望本文能為廣大臨床工程師在故障排查方面提供參考。

1 系統(tǒng)架構及工作原理

Vivid7是美國GE公司的一款具有優(yōu)秀計算機圖像處理能力的彩色超聲多普勒系統(tǒng)，在多種疾病的診斷方面顯示出明顯優(yōu)勢，Vivid7系統(tǒng)主要由操作面板、顯示器、前端發(fā)射接收處理部分、后端計算機處理部分等四大部分組成（圖1），此外還包括電源模塊（隔離變壓器、開關電源）[10-11]。

圖1 GE Vivid7系統(tǒng)的組成

（1）操作面板包括鍵盤和觸摸屏，可以根據(jù)實際操作需求使用不同功能區(qū)域對超聲系統(tǒng)進行各項操作。

（2）前端發(fā)射接收處理部分是處理信號、形成最終圖像顯示或存儲的部位，主要由超聲發(fā)射接收板、RF AMP板、通道板、TD板、EQ板及BMP板等結構組成，能夠驅動超聲探頭晶片的起振發(fā)射超聲波，并接收超聲波發(fā)出的信號，進行疊加及對應模式的信號處理。

（3）后端計算機處理部分裝有Windows操作系統(tǒng)和多種應用程序，控制和協(xié)調(diào)主機各部分的工作，是整個設備的心臟所在，可以分析處理前端傳遞過來的數(shù)字超聲信號，并將得到超聲圖像輸出至顯示器或在硬盤上存儲。

2 GE Vivid7超聲診斷系統(tǒng)故障維修分析

2.1 案例一：啟動出現(xiàn)藍屏

2.1.1 故障現(xiàn)象

設備啟動時經(jīng)常出現(xiàn)藍屏故障，并報“0X0000007E”故障代碼，重啟后可以進入操作系統(tǒng)正常使用。另外，設備開機啟動中會彈出提示框“注冊表文件的載入路徑，文件丟失無法找到”。

2.1.2 故障分析

當PC的開機鍵被按下后，ATX電源向主板供電，而視頻顯卡芯片工作狀態(tài)受主板控制輸出12 、5 V的電壓。其中，+12 V作為液晶觸摸屏的高壓板供電電壓，5 V是通過電源調(diào)整芯片轉換成3.3 V為視頻信號解碼集成模塊供電。開機電路圖如圖2所示。

圖2 開機電路圖

藍屏報錯誤代碼“0X0000007E”，公認為是由系統(tǒng)進程錯誤引起的，可以考慮軟件或硬件故障導致[12]。在本故障中重啟后能正常進入系統(tǒng)，說明上次故障只是偶爾的程序或系統(tǒng)運行錯誤，加上系統(tǒng)提示報錯文件丟失。此時發(fā)生故障的原因可以考慮以下幾點：① PC機系統(tǒng)故障導致開機藍屏；② 硬件（內(nèi)存、硬盤、主板或顯卡）出現(xiàn)故障[13]；③ 背光管高壓板的供電電壓異常導致設備故障。

2.1.3 故障排除

按從易到難、先軟件后硬件的原則進行逐一排查，首先考慮系統(tǒng)問題，第一步重新安裝系統(tǒng)軟件，安裝完成后系統(tǒng)故障被解除，能夠正常運行。但是兩天后又出現(xiàn)啟動藍屏以及提示文件缺失，此時先排除系統(tǒng)軟件故障。由于也是系統(tǒng)提示注冊表信息丟失的重要原因，第二步，需要檢查內(nèi)存是否存在故障，經(jīng)DOCMemory軟件測試，未發(fā)現(xiàn)內(nèi)存故障。接下來，使用HDtune Pro 5.60軟件掃描硬盤，發(fā)現(xiàn)硬盤壞道情況比較嚴重，更換新的硬盤、重裝系統(tǒng)后，故障消失。持續(xù)使用兩個月后，發(fā)現(xiàn)相同故障再次出現(xiàn)，直接檢測硬盤，發(fā)現(xiàn)新?lián)Q的硬盤又出現(xiàn)硬盤壞道。抽出主機箱，最小化系統(tǒng)啟動，顯示主板上12 V和5 V指示燈閃爍，通過外接引線用萬用表測量ATX電源對機械硬盤的供電電壓，發(fā)現(xiàn)并不能達到12 V和5 V的額定電壓，導致了硬盤損壞，我們更換后端計算機處理部分的ATX電源（圖3）及新硬盤，重做系統(tǒng)軟件，持續(xù)觀察，故障解除。

圖3 拆機后AXT電源位置

2.1.4 小結

從故障的表象推測故障原因為計算機系統(tǒng)本身的問題，但在實際的排除過程中卻發(fā)現(xiàn)，由ATX電源對機械硬盤的供電電壓不穩(wěn)定引起的硬盤故障才是計算機藍屏的根本原因。因此，熟練掌握設備的結構原理，才可能順利排除故障。

2.2 案例二：南橋虛焊

2.2.1 故障現(xiàn)象

設備按下啟動鍵后，啟動鍵由黃變綠，各個風扇運轉，操作面板鍵盤燈閃爍一下后顯示器無顯示，設備不能正常啟動。

2.2.2 故障分析

開機按鈕顯示橘黃色，推測待機電源（220 V交流供電電源）正常運行。按開機按鈕后橘黃色變綠色且各個風扇運轉說明系統(tǒng)正常啟動[14]。然而操作面板鍵盤燈閃爍后顯示器無顯示，可以理解成電腦沒有被啟動[15]。根據(jù)GE Vivid7超聲診斷系統(tǒng)架構圖，我們懷疑后端計算機啟動出現(xiàn)問題。

2.2.3 故障排除

停機斷電，斷開前后端的連接，單獨啟動后端，故障依舊，初步排除前端發(fā)射接收處理部分故障的可能。打開后端機箱，重新連接各個接線，清理內(nèi)存、顯卡等各板件的金手指，重新啟動故障依舊，排除了部件接觸不良的問題。此時，故障縮小范圍到ATX電源、主板、內(nèi)存。重復斷電，拔出ATX電源輸入插頭，檢測后證明220 V交流電正常。繼續(xù)拔出ATX電源與主板連接的排線，短接啟動線，檢測ATX電源的輸出電壓3.3、5、12 V，發(fā)現(xiàn)ATX電源為主板供電電壓為3.9 V，低于5 V額定電壓的正常輸出，懷疑后端電源故障。然而，設立單獨后端供電并替換ATX供電后電壓依然無變化，獨立啟動后端ATX電源發(fā)現(xiàn)此路供電由3.9 V恢復為正常的5 V。打開機器左側的蓋子，更換同型號新的硬盤，故障并沒有解除，繼而懷疑主板部分故障導致電壓拉低，觸摸感覺南橋（圖4）還留存些許熱度，仔細觀察懷疑南橋旁電路存在虛焊問題，加焊一遍南橋后，重新啟動后故障解除。

圖4 主板上的南橋

2.2.4 小結

該故障是由于主板部分南橋虛焊故障引起的，但是檢測過程并不順利，需要層層推進，尤其是最后懷疑南橋虛焊，必須經(jīng)過細微的觀察才能找出這一故障。在日常檢修尤其是故障發(fā)生時，應當細心觀察，仔細確認非正常情況，發(fā)現(xiàn)異常并及時維修，以此保障設備的正常運行。

2.3 案例三：PC2IP板故障

2.3.1 故障現(xiàn)象

設備啟動后on/off鍵由黃變綠，各個風扇運轉，操作面板鍵盤燈閃爍一下后顯示器無顯示，重新啟動狀態(tài)不改變。

2.3.2 故障分析

根據(jù)此前遇到的類似故障，暫不考慮前端發(fā)射接收部分故障，推測是后端計算機啟動出現(xiàn)問題，并按前一故障相似的步驟進行排查。

2.2.3 故障排除

重新連接各接線，插拔內(nèi)存、顯卡確保部件接觸正常；使用萬用表測量ATX電源，電壓正常，外接顯示器，嘗試啟動設備，外接的顯示器仍然沒有顯示，懷疑還是因為主板故障造成無法啟動。再次進行僅保留電源、主板、內(nèi)存的最小啟動時主板啟動正常，顯示器顯示啟動過程，確定此次故障不是南橋引起，并且排除主板問題。推測是主板上其他的板卡有問題，于是依次把各卡插上并外接顯示器嘗試啟動，多次試驗發(fā)現(xiàn)只有在插上PC2IP板時，機器不能啟動，初步確定是PC2IP板出現(xiàn)問題。聯(lián)系原廠拿到新的PC2IP板板卡進行更換后，故障排除，設備可以正常啟動順利運行。

2.2.4 小結

在設備使用時出現(xiàn)相同表象的故障時，可以按照前期類似故障查找原因，以節(jié)省時間、提高效率。但是并不是表象一樣的故障有相同的故障原因，當按照前期故障排查不能解決故障時，還需要仔細的檢查其他板件部位，采用排除法逐個排查，看起來比較麻煩卻是最有效的手段。日常工作過程中，臨床工程師需要熟練掌握設備運行原理，只有根據(jù)原理進行排查才更準確高效。

3 維修總結

作為具有優(yōu)秀計算機圖像處理能力的彩色多普勒超聲診斷儀[16]，Vivid7系統(tǒng)利用計算機實現(xiàn)超聲原來硬件的功能，但是由于計算機操作系統(tǒng)的不穩(wěn)定性或其他計算機硬件問題，偶爾會出現(xiàn)系統(tǒng)無法正常啟動的問題。本文對GE Vivid7超聲診斷系統(tǒng)的開機藍屏、南橋和PC2IP板故障分別引起的顯示器無顯示而且設備不能啟動的三例故障現(xiàn)象進行分析，并根據(jù)設備運行原理進行逐步排查，最終順利解決故障恢復Vivid7超聲診斷系統(tǒng)的正常運行。三例故障現(xiàn)象雖然看起來比較簡單，但故障原因的查找過程并不順利。這就要求臨床工程師在日常維修中不僅要對多彩色超聲診斷儀本身的硬件系統(tǒng)做好維護，掌握充分的設備運行原理，而且還要掌握計算機系統(tǒng)的相關操作，這樣才能對整個超聲軟件+硬件系統(tǒng)進行全方位的維護保養(yǎng)。以此，確保設備出現(xiàn)故障時能迅速有效的排除故障，確保超聲診斷儀正常運行，提高醫(yī)務人員與患者的滿意度，更好地為患者服務，也為醫(yī)院創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益與社會效益。