B超原理及維修檢測方法
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,,顯示其在各類疾病的應用價值,,超聲技術的迅速發(fā)展,,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,還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,??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;
(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型超聲系統(tǒng)常見故障的檢查與檢修方法a
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驗綜合判斷,。本人曾經修復過一臺日立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節(jié),經初步分析,,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,,機器正常,。
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,探頭線有扭曲導致內部線路隱斷,,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: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,,考慮發(fā)射脈沖產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,,促進經濟效益和社會效益的提高,。