B超原理分析與故障排除案例

 一：超聲系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理分析
    目前常用的B超系統(tǒng)的掃描方式可分為：線陣掃描和相控扇掃兩種。線陣掃描B超系統(tǒng)的基本原理是：將若干組超聲換能器依直線排列,，由控制系統(tǒng)控制，連續(xù)依次激勵各組換能器,，形成掃描波束,，同時換能器接收回波信號，當(dāng)前一組換能器完全接收回波后,，下一相鄰組換能器,，才開始工作，同時采用相控技術(shù)進行波束聚焦,，使得回波信號得到增強,，并將其送到信號處理系統(tǒng)，信號處理系統(tǒng)再將回波信號根據(jù)需要進行處理后,，變成視頻信號輸出,，供給顯示器，圖像記錄儀進行記錄,，相控扇掃B超系統(tǒng)的原理與線陣掃描B超系統(tǒng)的原理相同,，不同之處只是換能器的掃描控制方式。相控扇掃是利用控制器,，按特定的時差規(guī)律順序,，使換能器被等級差時間延遲的激勵脈沖激發(fā)發(fā)射超聲波，通過不同相位超聲波的功率疊加,，形成特定角度的波束,，改變各換能器的發(fā)射相位差，可以使波束角度改變,，形成扇掃波束,。下面就以相控陣超聲系統(tǒng)為例，分析B型超聲系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)和原理,；可分為兩大部分,，即控制系統(tǒng)部分和成像系統(tǒng)部分?？刂破飨到y(tǒng)部分是整個系統(tǒng)控制中心,，它接受操作者的控制命令。 成像系統(tǒng)又由掃描器子系統(tǒng)和掃描轉(zhuǎn)換器子系統(tǒng)兩部分組成,，在掃描器子系統(tǒng)分配器單元及前端處理器單元能根據(jù)需要選擇相應(yīng)的探頭,，對探頭發(fā)送激勵電壓并且接受相應(yīng)的回波信號,，延時電路是掃描器的心臟部分，它分成粗延時和細延時兩部分,，提供發(fā)射和接收時聚焦和相控所需要的延時,，圖像檢測電路和多普勒檢測電路包括二維M方式下成像所需要的所有濾波和檢測電路，以及對多普勒信號和血流信號進行檢測處理,，產(chǎn)生的超聲回波合成信號供給掃描轉(zhuǎn)換器子系統(tǒng)進行進一步處理,。TGC電路產(chǎn)生對應(yīng)于TGC前控制面版上設(shè)定的電壓并為延時電路提供時鐘信號。掃描器通過RS232與其他子系統(tǒng)通訊,。掃描轉(zhuǎn)換器子系統(tǒng)由以下部分組成：(1)掃描器I／O接口電路,；(2)多普勒處理器單元；(3)彩色血流處理器電路對從掃描器I／O電路接收到的數(shù)字化血流信號進行檢測,，然后把血流信號和二維信號疊加在一起,；(4)M方式、生理頻譜電路把M方式生理信號,、多普勒等數(shù)字信號,，根據(jù)需要進行處理后，送入視頻I／O接口板,；(5)坐標(biāo)變換電路利用特定的算法將聲數(shù)據(jù)的報坐標(biāo)信號變換成光輸出的直角坐標(biāo)信號,；(6)圖像存儲器單元用于存儲圖像信號，供給視頻輸入輸出電路,；(7)圖像處理單元,；(8)視頻輸入／輸出電路將各種圖像、字符,、信號合成輸出到彩色監(jiān)視器供操作者觀察,，同時向視頻打印機和錄像機提供視頻信號。
    二：B型超聲系統(tǒng)常見故障的檢查與檢修方法
    根據(jù)系統(tǒng)的自檢程序提供的錯碼,，分析系統(tǒng)信號流程和電路原理,，并根據(jù)操作者對故障的描述結(jié)合維修實踐經(jīng)驗綜合判斷。本人曾經(jīng)修復(fù)過一臺日立EVB-515超聲診斷儀,，開機有光柵,，但干擾多，按面板一直有死機現(xiàn)象,，彩色多普勒部分無法調(diào)節(jié),，經(jīng)初步分析，故障原因可能出自面板控制鍵及鍵控轉(zhuǎn)換電路,，以及傳輸線,，接插頭等部分，但檢查均未發(fā)現(xiàn)問題，繼而對DSC部分進行檢查,，如果緩單元的D／A轉(zhuǎn)換器有故障,，也會導(dǎo)致上述故障,。打開機器后板,，測得緩單元供電電壓為4.7v，疑電路有短路,，仔細檢查DSC單元各塊電路板,，亦未發(fā)現(xiàn)故障元件。但每塊電路板上均積有大量灰塵,，加之南方濕度大,，從而引起元件插腳局部短路，是造成此故障的原因,，除塵后重新裝上,，再試機B超機恢復(fù)正常。
    有些是由于操作及工作負荷大引起,，如我院一臺東芝340經(jīng)常出現(xiàn)屏幕顯示“T/R ERROR! Please Power off”檢查電源部分正常,，發(fā)現(xiàn)探頭有問題，由于負荷大,，探頭線有扭曲導(dǎo)致內(nèi)部線路隱斷,，更換探頭正常，曾修日立EVB-405超聲診斷儀,，現(xiàn)象掃描線有部分無反射波,，圖像靈敏度低。故障分析：B超機出現(xiàn)此類故障可能原因有：(1)超聲探頭不良,；(2)發(fā)射電路工作不正常,。采用排查分析法，換用備用探頭,，亦出現(xiàn)同樣情況,，考慮發(fā)射脈沖產(chǎn)生電路工作是否正常。 檢測接線頭,，發(fā)現(xiàn)電壓輸出正常,。用示波器逐一檢查發(fā)射激勵脈沖波形，發(fā)現(xiàn)沒有脈沖輸出,，進一步檢測發(fā)現(xiàn)場效應(yīng)晶體管已燒毀,，更換參數(shù)相同的場效應(yīng)管，通電后,，掃描完整,，靈敏度提高，B超機故障排除。
    從大多數(shù)醫(yī)院B超使用狀況來看,，工作負荷較大,，工作環(huán)境較差是造成設(shè)備故障的重要原因，所以要做好日常維護保養(yǎng)工作,，改善設(shè)備的環(huán)境,，保障設(shè)備正常運行，減少故障率,，促進經(jīng)濟效益和社會效益的提高,。