GE 超聲診斷系統(tǒng)故障維修3 例探究

何江波，陳旭創(chuàng)

（佛山市第一人民醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備科，廣東 佛山 528000）

超聲診斷(ultrasonic diagnosis)是指利用超聲波的物理特性，能夠穿透人體，應(yīng)用超聲波的聲學(xué)性質(zhì)進(jìn)行成像，診斷疾病的非創(chuàng)傷性檢查方法及診斷技術(shù)，通過(guò)將血液流動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)化成二維圖像的方法，最后得到彩超血流動(dòng)力圖像，可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、各種腺體、婦科、產(chǎn)科中多種疾病的輔助診斷。彩色多普勒超聲設(shè)備發(fā)生故障會(huì)給醫(yī)院帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失，延長(zhǎng)患者等候時(shí)間，影響患者就醫(yī)體驗(yàn)。故障發(fā)生后，工程師需及時(shí)快速鎖定故障位置，高效完成維修工作。

常見(jiàn)的故障排除方法包括電壓測(cè)試法、電阻測(cè)試法、電流測(cè)試法、常規(guī)檢查法、儀表測(cè)試法、直接檢查法、更換配件法、調(diào)整參數(shù)法、逐步排除法、原理分析法等。在彩超維修時(shí)，單一維修方法很難達(dá)到理想的維修效果，需結(jié)合2 種及以上維修方法。我院目前有GE 系列超聲診斷系統(tǒng)約30 臺(tái)，本文將對(duì)使用過(guò)程中出現(xiàn)較常見(jiàn)的故障進(jìn)行分析總結(jié)，供同行參考。

1 彩色多普勒超聲設(shè)備構(gòu)成

彩色多普勒超聲設(shè)備主要包括顯示器、主機(jī)、支撐臂組件和鍵盤(pán)組件，其中主機(jī)是核心部分。主機(jī)由兩個(gè)模塊組成，分別是前端模塊和后端模塊。前端模塊涉及4 類(lèi)板塊，包括2 個(gè)發(fā)射板塊、1 個(gè)信息處理板塊、1 個(gè)CW 板塊和1 個(gè)接收板塊。后端模塊由4 個(gè)板塊組成，包括數(shù)字版PC 板塊、前后端電源板塊、4D-TEE 板塊和AC-DC 電源板塊。

2 故障分析一

2.1 故障現(xiàn)象

故障機(jī)型LOGIQ C9 Premium，超聲設(shè)備開(kāi)機(jī)狀況正常，進(jìn)入默認(rèn)模式二維圖像模式正常。按下功能按鍵（如PW）后，超聲設(shè)備沒(méi)有反應(yīng)，功能按鍵的藍(lán)綠狀態(tài)燈也沒(méi)有轉(zhuǎn)換，主屏幕左下角的時(shí)鐘馬上停止跳動(dòng)，不能正常工作。

2.2 故障分析與檢測(cè)

故障發(fā)生表現(xiàn)為功能按鍵切換異常，在此狀態(tài)下，利用排除法，通過(guò)繼續(xù)觸發(fā)其他功能按鈕，發(fā)現(xiàn)在逐個(gè)按下所有功能按鍵后再按下指示箭頭鍵，超聲設(shè)備可以進(jìn)入所選功能，并且所選功能可以正常使用。經(jīng)過(guò)多次測(cè)試，發(fā)現(xiàn)只要按一次箭頭指示按鍵，超聲設(shè)備就能正常使用。確定設(shè)備所有功能均可正常使用。

初步確定控制面板有故障，于是，拆開(kāi)控制面板，清除里面的灰塵和紙屑，排除外部的干擾。重新安裝控制面板開(kāi)機(jī)，故障依舊。利用逐步排除法，依次斷開(kāi)控制面板的各個(gè)功能區(qū)，經(jīng)過(guò)多次確認(rèn)，發(fā)現(xiàn)在斷開(kāi)AN keyboard 后，超聲設(shè)備的功能按鍵均能使用。

通過(guò)查詢超聲設(shè)備的技術(shù)資料進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)控制信號(hào)是由SMIO PWA 供DC 12V 及USB Connector 連接到SKBD，根據(jù)超聲設(shè)備LogiQ C9 的SKBD USB 控制信號(hào)部分傳輸原理圖（圖1），在SKBD 內(nèi)MCU 連接收集處理US KEY Matrix、AN KEY Matrix、TGC、Encoder、LED Backlight 的反饋信號(hào)。

圖1 GE LogiQ C9 的SKBD USB 控制信號(hào)部分傳輸原理圖

2.3 故障排除

使用故障排除法、常規(guī)檢查法相結(jié)合的方式進(jìn)行了故障排查，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)AN keyboard 背面有大量的耦合劑殘留，可能導(dǎo)致AN keyboard 短路造成控制面板不能使用，更換AN KEYBOARD 后，開(kāi)機(jī)測(cè)試，超聲設(shè)備通過(guò)所有測(cè)試，設(shè)備正常使用，至此設(shè)備可以正常使用。

3 故障分析二

3.1 故障現(xiàn)象

GE VIVID E9 超聲設(shè)備使用1 小時(shí)后出現(xiàn)死機(jī)，長(zhǎng)按開(kāi)機(jī)鍵關(guān)機(jī)后再重啟設(shè)備，設(shè)備啟動(dòng)正常，運(yùn)行幾分鐘后再次死機(jī)。

3.2 故障分析與檢測(cè)

根據(jù)軟件系統(tǒng)的報(bào)錯(cuò)記錄log，在出現(xiàn)死機(jī)的故障時(shí)間點(diǎn)的記錄中，出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)信息：設(shè)備找不到RFI。初步判斷操作系統(tǒng)正常，前后端通訊異常，判斷可能是RFI、PC2IP、PCI cable 其中一個(gè)環(huán)節(jié)出了問(wèn)題。根據(jù)故障發(fā)生規(guī)律，使用中經(jīng)常高溫報(bào)警。對(duì)超聲設(shè)備前后端、底部濾網(wǎng)進(jìn)行了除塵，除塵后，使用1 天，發(fā)現(xiàn)設(shè)備高溫報(bào)警出現(xiàn)頻率降低，但依然出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象。

再次發(fā)生故障后，觀察internal I/0 上面LED 指示燈，發(fā)現(xiàn)整個(gè)前端電壓指示燈都處于熄滅狀態(tài)。重啟觀察，發(fā)現(xiàn)故障出現(xiàn)于運(yùn)行中前端突然掉電并死機(jī)。確定之前出現(xiàn)通訊報(bào)錯(cuò)的原因：前端掉電后RFI 失去供電，無(wú)法實(shí)現(xiàn)RFI 與PC2IP 間的正常通訊。

查詢?cè)O(shè)備技術(shù)資料，用萬(wàn)用表測(cè)試DC power 輸入，電壓正常。故懷疑是DC 電源本身有故障導(dǎo)致間歇性掉電。按照下表測(cè)試DC POWER，各項(xiàng)電壓均正常。

表1

仔細(xì)查閱手冊(cè)，第五章介紹 DC Power 內(nèi)容如下：

A current limiter will switch off the power if + 3.3 V、+5V or +15V outputs are overloaded，Over-Voltage Protection is provided for these voltages:

+3.3V

+ 5 Vd

+/-5 Va

+/-15 Va

Voltage wil be switched off if the temperature grows too high.

溫度過(guò)高能夠?qū)е翫C 供電終止，鑒于高故障發(fā)生頻率，對(duì)超聲設(shè)備進(jìn)行整體仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)超聲設(shè)備背面長(zhǎng)條形濾網(wǎng)丟失，內(nèi)部灰塵、異物很多，檢查底部的風(fēng)扇模塊，發(fā)現(xiàn)上面聚集大量灰塵、手套，已經(jīng)覆蓋通風(fēng)面積90%以上，嚴(yán)重影響超聲設(shè)備的散熱。至此，找到高故障頻率的高溫報(bào)警源頭，判斷是風(fēng)扇散熱不好使DC 溫度過(guò)高導(dǎo)致其斷電進(jìn)行保護(hù)。使用吸塵器、鼓風(fēng)機(jī)對(duì)后端的所有電路板，以及底部的風(fēng)扇模塊進(jìn)行徹底的除塵，重新安裝后，開(kāi)機(jī)使用一段時(shí)間，查閱溫度記錄信息，發(fā)現(xiàn)溫度下降明顯且穩(wěn)定，經(jīng)過(guò)數(shù)天觀察，超聲設(shè)備沒(méi)有再出現(xiàn)死機(jī)。

4 故障分析三

4.1 故障現(xiàn)象

LogIQ E9 開(kāi)機(jī)使用1 ～15min 后，報(bào)錯(cuò)死機(jī)，報(bào)錯(cuò)信息是Warning：System voltage fault.System will shut down.

4.2 故障分析與檢測(cè)

機(jī)器開(kāi)機(jī)10min 后報(bào)錯(cuò)并關(guān)機(jī)，開(kāi)機(jī)后查看機(jī)器前端電源板指示燈未發(fā)現(xiàn)異常。于是進(jìn)入后臺(tái)運(yùn)行Diagnostics 程 序，運(yùn) 行Engineering Diagnostic 中的Power Tests，結(jié)果EPS Tests Failed。于是，使用更換配件法，將主電源和前端電源板都替換一遍，結(jié)果故障依舊。

開(kāi)機(jī)導(dǎo)出機(jī)器的log 文件，查找log 文件中的報(bào)錯(cuò)信息，發(fā)現(xiàn)故障：cl2CVoltages:readVoltage()-Voltage[109] GTX3_3V3=2.885273 V (raw:Ox8f65)out of tolerance ( 3.135000 V to 3.465000 V),故障指向GTX 板，通過(guò)詢問(wèn)廠家工程師GTX3 是指哪一塊板，確定故障電路板，為了防止判斷錯(cuò)誤，我們將GTX 的3塊板進(jìn)行2 次調(diào)換，并再次查看log 中的報(bào)錯(cuò)信息，最終確定故障板。

確定故障板是GTX 板后，根據(jù)報(bào)錯(cuò)的GTX3_3V3,主要查看GXT 板上的3.3V 的供電芯片。找到板上的3.3V的電壓測(cè)試點(diǎn)，于是順著電路一路查找，最終發(fā)現(xiàn)是電源管理芯片LT1764A 負(fù)責(zé)輸出3.3V 供電。將電路板上的LT1764A 芯片拆下進(jìn)行對(duì)比，利用電阻對(duì)比測(cè)試法最終發(fā)現(xiàn)電路板上VR1 的電源管理芯片故障。更換新的芯片后裝機(jī)，多次測(cè)試均能開(kāi)機(jī)超20 分鐘。使用1 天后故障不再發(fā)生，故障維修完成。

5 結(jié)語(yǔ)

超聲診斷是利用超聲在人體各種組織內(nèi)的傳播特性不同而形成影像，根據(jù)圖像的特征對(duì)生理、病理情況作出判別的診斷方法，在臨床應(yīng)用范圍十分廣泛，在日常的疾病診斷起了關(guān)鍵的作用。

在全院各個(gè)科室中，超聲設(shè)備使用頻率是最高的，甚至有些超聲需要24h 開(kāi)機(jī)，如此高的使用頻率中，設(shè)備出現(xiàn)故障的頻率也會(huì)變高。對(duì)超聲設(shè)備進(jìn)行定期檢查超聲診斷儀所處的工作環(huán)境，確保溫度、濕度等條件和超聲診斷儀要求的工作環(huán)境保持一致，必要時(shí)，可對(duì)工

作環(huán)境進(jìn)行調(diào)整，做好預(yù)防性維護(hù)，減少超聲的故障率。