淺談B超維修經(jīng)驗(yàn)
B超維修經(jīng)驗(yàn)談
超聲診斷具有無侵襲,、不影響人體,、適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn),,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(shù)為中心的B型超聲系統(tǒng)已成為普遍使用的醫(yī)學(xué)檢查手段,,在臨床各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)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(yīng)用價(jià)值,。由于B超系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,,故障頻繁,,設(shè)備引進(jìn)時(shí)多數(shù)沒有維修手冊(cè),給設(shè)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(xì)分析系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)和信號(hào)流程,以使讀者能夠判斷故障點(diǎn)并予以排除,。
1 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(lì)各組換能器,,形成掃描波束。同時(shí),,換能器接收回波信號(hào),。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(shí),采用相控技術(shù)進(jìn)行波束聚焦,,使得回波信號(hào)得到增強(qiáng),,并將其送到信號(hào)處理系統(tǒng),信號(hào)處理系統(tǒng)再將回波信號(hào)根據(jù)需要進(jìn)行處理后,,變成視頻信號(hào)輸出,,供給顯示器,圖像記錄儀進(jìn)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(shí)差規(guī)律順序,,使換能器被等級(jí)差時(shí)間延遲的激勵(lì)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(gè)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(duì)探頭發(fā)送激勵(lì)電壓,,并且接受相應(yīng)的回波信號(hào),,延時(shí)電路是掃描器的心臟部分,它分成粗延時(shí)和細(xì)延時(shí)兩部分,,提供發(fā)射和接收時(shí)聚焦和相控所需要的延時(shí),。圖像檢測(cè)電路和多普勒檢測(cè)電路包括二維M方式下成像所需要的所有濾波和檢測(cè)電路,以及對(duì)多普勒信號(hào)和血流信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)處理,,產(chǎn)生的超聲回波合成信號(hào)供給掃描轉(zhuǎn)換器子系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步處理,。
TGC電路產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于TGC前控制面版上設(shè)定的電壓并為延時(shí)電路提供時(shí)鐘信號(hào)。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(duì)從掃描器I/O電路接收到的數(shù)字化血流信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),,然后把血流信號(hào)和二維信號(hào)疊加在一起,;④M方式、生理頻譜電路把M方式生理信號(hào),、多普勒等數(shù)字信號(hào),,根據(jù)需要進(jìn)行處理后,送人視頻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(bào)坐標(biāo)信號(hào)變換成光輸出的直角坐標(biāo)信號(hào),;⑥圖像存儲(chǔ)器單元用于存儲(chǔ)圖像信號(hào),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(hào)合成輸出到彩色監(jiān)視器供操作者觀察,。同時(shí)向視頻打印機(jī)和錄像機(jī)提供視頻信號(hào)。
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(cuò)碼,,分析系統(tǒng)信號(hào)流程和電路原理,,并根據(jù)操作者對(duì)故障的描述,結(jié)合維修實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)綜合判斷,。本人曾經(jīng)修復(fù)過一臺(tái)日立EVB一515超聲診斷儀,,開機(jī)有光柵,但干擾多,,按面板一直有死機(jī)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(duì)DSC部分進(jìn)行檢查,,如果緩單元的D/A轉(zhuǎn)換器有故障,也會(huì)導(dǎo)致上述故障,。打開機(jī)器后社區(qū)醫(yī)學(xué)雜志2007年第5卷第3期(上板,,測(cè)得緩單元供電電壓為4.7 V,疑電路有短路,,仔細(xì)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(jī),機(jī)器正常,。
有些故障是于操作及工作負(fù)荷大引起,。如我院一臺(tái)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(fù)荷大,探頭線有扭曲,,導(dǎo)致內(nèi)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(jī)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(cè)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(lì)脈沖波形,,發(fā)現(xiàn)沒有脈沖輸出,,進(jìn)一步檢測(cè)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)效應(yīng)晶體管已燒毀,更換參數(shù)相同的場(chǎng)效應(yīng)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(fù)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(hù)保養(yǎng)工作,改善設(shè)備的環(huán)境,,保障設(shè)備正常運(yùn)行,,減少故障率,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的提高,。
B超維修經(jīng)驗(yàn)談
超聲診斷具有無侵襲,、不影響人體,、適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn),,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(shù)為中心的B型超聲系統(tǒng)已成為普遍使用的醫(yī)學(xué)檢查手段,,在臨床各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)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(yīng)用價(jià)值,。由于B超系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,,故障頻繁,,設(shè)備引進(jìn)時(shí)多數(shù)沒有維修手冊(cè),給設(shè)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(xì)分析系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)和信號(hào)流程,以使讀者能夠判斷故障點(diǎn)并予以排除,。
1 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(lì)各組換能器,,形成掃描波束。同時(shí),,換能器接收回波信號(hào),。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(shí),采用相控技術(shù)進(jìn)行波束聚焦,,使得回波信號(hào)得到增強(qiáng),,并將其送到信號(hào)處理系統(tǒng),信號(hào)處理系統(tǒng)再將回波信號(hào)根據(jù)需要進(jìn)行處理后,,變成視頻信號(hào)輸出,,供給顯示器,圖像記錄儀進(jìn)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(shí)差規(guī)律順序,,使換能器被等級(jí)差時(shí)間延遲的激勵(lì)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(gè)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(duì)探頭發(fā)送激勵(lì)電壓,,并且接受相應(yīng)的回波信號(hào),,延時(shí)電路是掃描器的心臟部分,它分成粗延時(shí)和細(xì)延時(shí)兩部分,,提供發(fā)射和接收時(shí)聚焦和相控所需要的延時(shí),。圖像檢測(cè)電路和多普勒檢測(cè)電路包括二維M方式下成像所需要的所有濾波和檢測(cè)電路,以及對(duì)多普勒信號(hào)和血流信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)處理,,產(chǎn)生的超聲回波合成信號(hào)供給掃描轉(zhuǎn)換器子系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步處理,。
TGC電路產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于TGC前控制面版上設(shè)定的電壓并為延時(shí)電路提供時(shí)鐘信號(hào)。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(duì)從掃描器I/O電路接收到的數(shù)字化血流信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),,然后把血流信號(hào)和二維信號(hào)疊加在一起,;④M方式、生理頻譜電路把M方式生理信號(hào),、多普勒等數(shù)字信號(hào),,根據(jù)需要進(jìn)行處理后,送人視頻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(bào)坐標(biāo)信號(hào)變換成光輸出的直角坐標(biāo)信號(hào),;⑥圖像存儲(chǔ)器單元用于存儲(chǔ)圖像信號(hào),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(hào)合成輸出到彩色監(jiān)視器供操作者觀察,。同時(shí)向視頻打印機(jī)和錄像機(jī)提供視頻信號(hào)。
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(cuò)碼,,分析系統(tǒng)信號(hào)流程和電路原理,,并根據(jù)操作者對(duì)故障的描述,結(jié)合維修實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)綜合判斷,。本人曾經(jīng)修復(fù)過一臺(tái)日立EVB一515超聲診斷儀,,開機(jī)有光柵,但干擾多,,按面板一直有死機(jī)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(duì)DSC部分進(jìn)行檢查,,如果緩單元的D/A轉(zhuǎn)換器有故障,也會(huì)導(dǎo)致上述故障,。打開機(jī)器后社區(qū)醫(yī)學(xué)雜志2007年第5卷第3期(上板,,測(cè)得緩單元供電電壓為4.7 V,疑電路有短路,,仔細(xì)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(jī),機(jī)器正常,。
有些故障是于操作及工作負(fù)荷大引起,。如我院一臺(tái)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(fù)荷大,探頭線有扭曲,,導(dǎo)致內(nèi)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(jī)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(cè)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(lì)脈沖波形,,發(fā)現(xiàn)沒有脈沖輸出,,進(jìn)一步檢測(cè)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)效應(yīng)晶體管已燒毀,更換參數(shù)相同的場(chǎng)效應(yīng)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(fù)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(hù)保養(yǎng)工作,改善設(shè)備的環(huán)境,,保障設(shè)備正常運(yùn)行,,減少故障率,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的提高,。