超聲系統(tǒng)原理分析
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,、多普勒等數字信號，根據需要進行處理后,，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據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
根據系統(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經常出現屏幕顯示T/R ERROR! Please Power off檢查電源部分正常,，發(fā)現探頭有問題,，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)現沒有脈沖輸出,，進一步檢測發(fā)現場效應晶體管已燒毀,，更換參數相同的場效應管，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。
