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(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,。控制器系統(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；(4)M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(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)。
    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(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-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)器后板,，測(cè)得緩單元供電電壓為4.7v，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(jī)B超機(jī)恢復(fù)正常。
    有些是由于操作及工作負(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 Power off”檢查電源部分正常,，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(jī)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(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,，B超機(jī)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,。