淺談B超維修經(jīng)驗
B超維修經(jīng)驗談
超聲診斷具有無侵襲、不影響人體,、適應性廣等優(yōu)點,目前它已成為臨床診斷上不可缺少的手段,,特別是以超聲圖像技術為中心的B型超聲系統(tǒng)已成為普遍使用的醫(yī)學檢查手段,,在臨床各個領域中的應用已趨廣泛,它作為一種主要的診療手段,,顯示了在各類疾病的應用價值,。由于B超系統(tǒng)結構復雜,故障頻繁,,設備引進時多數(shù)沒有維修手冊,,給設備維修帶來了很大困難。本文通過了解B超儀的工作原理,,詳細分析系統(tǒng)基本結構和信號流程,,以使讀者能夠判斷故障點并予以排除。
1 超聲系統(tǒng)的結構與原理分析
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)的主要結構和原理,。可分為兩大部分,,即控制系統(tǒng)部分和成像系統(tǒng)部分,。控制器系統(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)需要選擇相應的探頭,,對探頭發(fā)送激勵電壓,,并且接受相應的回波信號,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換器子系統(tǒng)進行進一步處理。
TGC電路產(chǎn)生對應于TGC前控制面版上設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;④M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,,送人視頻I/O接口板,;⑤坐標變換電路利用特定的算法將聲數(shù)據(jù)的報坐標信號變換成光輸出的直角坐標信號;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。
2 B超系統(tǒng)常見故障的檢查與檢修
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,結合維修實踐經(jīng)驗綜合判斷,。本人曾經(jīng)修復過一臺日立EVB一515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轉換器有故障,,也會導致上述故障。打開機器后社區(qū)醫(yī)學雜志2007年第5卷第3期(上板,,測得緩單元供電電壓為4.7 V,,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,。但見每塊電路板上均積有大量灰塵,加之夏季濕度大,,故而引起元件插腳局部短路,,考慮故障系由此造成。除塵后重新裝上,,再試機,,機器正常。
有些故障是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 Poweroff”,,檢查電源部分正常,但發(fā)現(xiàn)探頭有問題,。由于負荷大,,探頭線有扭曲,導致內部線路隱斷,,更換探頭后正常,。
曾修日立EVB一405超聲診斷儀,,現(xiàn)象掃描線有部分無反射波,圖像靈敏度低,。機器出現(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??紤]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)場效應晶體管已燒毀,,更換參數(shù)相同的場效應管,,通電后。掃描完整,,靈敏度提高,,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,,改善設備的環(huán)境,,保障設備正常運行,減少故障率,,促進經(jīng)濟效益和社會效益的提高,。
B超維修經(jīng)驗談
超聲診斷具有無侵襲、不影響人體,、適應性廣等優(yōu)點,目前它已成為臨床診斷上不可缺少的手段,,特別是以超聲圖像技術為中心的B型超聲系統(tǒng)已成為普遍使用的醫(yī)學檢查手段,,在臨床各個領域中的應用已趨廣泛,它作為一種主要的診療手段,,顯示了在各類疾病的應用價值,。由于B超系統(tǒng)結構復雜,故障頻繁,,設備引進時多數(shù)沒有維修手冊,,給設備維修帶來了很大困難。本文通過了解B超儀的工作原理,,詳細分析系統(tǒng)基本結構和信號流程,,以使讀者能夠判斷故障點并予以排除。
1 超聲系統(tǒng)的結構與原理分析
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)的主要結構和原理,。可分為兩大部分,,即控制系統(tǒng)部分和成像系統(tǒng)部分,。控制器系統(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)需要選擇相應的探頭,,對探頭發(fā)送激勵電壓,,并且接受相應的回波信號,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換器子系統(tǒng)進行進一步處理。
TGC電路產(chǎn)生對應于TGC前控制面版上設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;④M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,,送人視頻I/O接口板,;⑤坐標變換電路利用特定的算法將聲數(shù)據(jù)的報坐標信號變換成光輸出的直角坐標信號;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。
2 B超系統(tǒng)常見故障的檢查與檢修
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,結合維修實踐經(jīng)驗綜合判斷,。本人曾經(jīng)修復過一臺日立EVB一515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轉換器有故障,,也會導致上述故障。打開機器后社區(qū)醫(yī)學雜志2007年第5卷第3期(上板,,測得緩單元供電電壓為4.7 V,,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,。但見每塊電路板上均積有大量灰塵,加之夏季濕度大,,故而引起元件插腳局部短路,,考慮故障系由此造成。除塵后重新裝上,,再試機,,機器正常。
有些故障是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 Poweroff”,,檢查電源部分正常,但發(fā)現(xiàn)探頭有問題,。由于負荷大,,探頭線有扭曲,導致內部線路隱斷,,更換探頭后正常,。
曾修日立EVB一405超聲診斷儀,,現(xiàn)象掃描線有部分無反射波,圖像靈敏度低,。機器出現(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??紤]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)場效應晶體管已燒毀,,更換參數(shù)相同的場效應管,,通電后。掃描完整,,靈敏度提高,,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,,改善設備的環(huán)境,,保障設備正常運行,減少故障率,,促進經(jīng)濟效益和社會效益的提高,。