黃慶豐

廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院 設(shè)備科，廣西 南寧 530027

飛利浦HD15彩超（下稱HD15）不僅綜合繼承了HD的iU22與iE33成熟優(yōu)勢，還創(chuàng)新地吸取了磁共振成像與造影成像的技術(shù)精髓，使圖像顯示更快、更精致，拓展了醫(yī)院超聲科對更高診療需求的技術(shù)職能[1]。本文介紹HD15的基本結(jié)構(gòu)以及工作流程，然后將幾種常見的故障進行深入的剖析。

1 HD15的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

與其他超聲設(shè)備基本原理相似，HD15的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由前端電路板箱（E-box）、計算機（main PC）、電源系統(tǒng)等幾大部分組成。E-box統(tǒng)稱為系統(tǒng)的前端（圖1），主要包括：1塊DB板（分配板）、1塊BP板(底板)、1塊AIM板(模擬輸入板)、1塊ACB板(采集控制板)以及2塊FE板(發(fā)射接收板)、1塊MC板（馬達控制板）[2]。

圖1 HD15前端超聲發(fā)射系統(tǒng)

各個板塊的功能如下：DB板傳輸探頭控制信號至圖像系統(tǒng)，從ACB板接收探頭的識別信號。BP板提供FE、AIM、ACB和DB板的連接數(shù)據(jù)通路。FE發(fā)射和接收板，發(fā)射的時候形成電子束，并處理接收信號，每塊板提供64個通道去接收、發(fā)射超聲聲束，兩塊FE板一共128個通道數(shù)據(jù)疊加起來，然后由其中1塊FE合成射頻數(shù)據(jù)送到ACB進行處理。AIM板的主要作用是產(chǎn)生主晶振時鐘給系統(tǒng)的前端。ACB板用于控制和解調(diào)、波束處理，提供成像探頭的控制信號，執(zhí)行前端的圖像處理并進行模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADC），并且通過線纜將前端采集的數(shù)字射頻信號傳輸至計算機進行圖像的處理。MC板的功能是驅(qū)動三維探頭的馬達。

HD15的電源系統(tǒng)分成兩個部分，分別是主電源和計算機電源[3]。外接的交流電壓通過主電源輸入至設(shè)備中，主電源會對輸入的220 V交流電壓進行電壓調(diào)節(jié)，得到設(shè)備各個部分所需要的交直流電壓；計算機有單獨的ATX電源。整機上電流流程是：在機器外接市電的情況下，主電源只有一組電壓輸出（110 V交流電壓），此組電壓通過一條電纜給計算機電源供電，當開機時實際上是讓計算機啟動，計算機啟動后，安裝在計算機里面的接口板卡（PCIO）在計算機的驅(qū)動下，通過一根線纜經(jīng)ACB板給主電源一個啟動信號，主電源其他各組電壓才真正啟動，負責(zé)HD15的前端，外接打印機以及LED顯示器的電源供應(yīng)。了解各組電壓的工作狀態(tài)和流程，在HD15出現(xiàn)內(nèi)部供電故障時，對分析故障幫助很大。

2 HD15常見故障方案及維修

HD15的常見故障判斷主要有兩種方法，我們結(jié)合一些例子進行闡述。

2.1 通過開機啟動順序來判斷故障的來源

HD15的開機過程大體分成3步：① 僅僅顯示“PHILIPS”,這段時間主要完成計算機主板BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)）的加載，檢測計算機內(nèi)部的基本板塊；② 顯示“PHILIPS”時伴隨下面的滾動進度條，這個階段開始加載基本的操作系統(tǒng)，如果這個階段出現(xiàn)故障，我們主要懷疑系統(tǒng)軟件是否崩潰；③ 出現(xiàn)藍色底的飛利浦加載界面，主要用于加載超聲系統(tǒng)的應(yīng)用軟件系統(tǒng)。這個階段是運行應(yīng)用軟件，接收前端各部件進行自檢的狀態(tài)信息數(shù)據(jù)。由于這個階段的加載涉及系統(tǒng)的各個組成部分，所以出現(xiàn)故障時我們可以懷疑的方向很多[4]：有可能是電源系統(tǒng)無法提供探頭所需要的電壓電流；也有可能是由于計算機硬件及超聲相關(guān)軟件的損壞；還有可能是前端電路板故障或前端與計算機之間的通訊出現(xiàn)故障，控制面板的連接故障也會導(dǎo)致系統(tǒng)停頓在這個階段。系統(tǒng)如果停留在這個階段，就需要用到后面介紹的第二種故障判斷方法。

例如，機器自動重啟，一開始是正常使用過程中偶爾出現(xiàn)，后來現(xiàn)象越來越頻繁，最后發(fā)展到在開機的過程中也會出現(xiàn)重啟，毫無規(guī)律。經(jīng)分析得知，機器的重啟通常是由電源和軟件系統(tǒng)的不穩(wěn)定引起（也包括負載過重原因引起的電源斷電重啟），從盡量簡單的處理原則出發(fā)，重裝軟件系統(tǒng)，故障依舊；接下來重點排查電源部分，根據(jù)以上分析得知，計算機的ATX電源輸入電壓是從主電源來的，因此嘗試不經(jīng)主電源直接給計算機供電，發(fā)現(xiàn)故障仍沒有改變，由此基本確定，故障出在計算機部分（由以上介紹的工作原理分析得知，只要計算機正常，就算主電源、前端、鍵盤等部分有故障，機器也應(yīng)運行通過前兩步后停留在第三步界面而不會重啟），更換PC電源后機器恢復(fù)正常。

2.2 通過查看系統(tǒng)日志判斷故障來源

HD15停留在第三步（應(yīng)用軟件加載界面），可以懷疑的故障原因很多，所以要用系統(tǒng)日志來輔助故障排查。在此之前，需要先進行計算機部分可靠性的測試，因計算機的故障也會使機器停在第三步；另外穩(wěn)定可靠的計算機系統(tǒng)會讓日志的內(nèi)容更準確。由以上HD15的工作原理分析可知，計算機和前端、主電源之間的工作是聯(lián)動的，因此可以采用隔離前端的方法，讓計算機單獨工作，確認計算機本身是否有問題[5-6]。具體做法是：關(guān)機狀態(tài)下斷開前端和計算機之間的連線（讓計算機單獨啟動），開機后，在剛進入應(yīng)用軟件加載界面屏幕下方出現(xiàn)“U”提示符時按下“Ctrl+Alt+S”鍵，進入超聲模擬方式。在此方式下，如顯示屏內(nèi)能出現(xiàn)超聲區(qū)，且超聲區(qū)回波能隨“二維”“深度”等功能鍵的控制，就能判斷計算機軟硬件功能是正常的。如在超聲模擬界面下無可調(diào)的超聲區(qū)，可判斷計算機出了問題。計算機結(jié)構(gòu)和普通的PC類似，內(nèi)部軟硬件故障的具體排查是較通用的方法，在此就不一一闡述。我們把重點放在非計算機的故障點分析排查上，就需用到日志輔助排查。

HD15是基于Windows XP操作系統(tǒng)，所以我們可以利用Windows附件中的事件查看器（Event Viewer）來查看系統(tǒng)錯誤日志（Event Log）。具體做法是：在剛進入應(yīng)用軟件加載界面屏幕下方出現(xiàn)“U”提示符時同時按下“Ctrl+Alt+R”鍵，進入系統(tǒng)的測試（TEST）模式，在測試模式下我們可以將系統(tǒng)的日志下載至U盤之中，用Windows自帶的事件查看器打開進行分析。下面我們針對幾個具體的案例加以分析。

（1）HD15開機啟動后停留在第三步，檢測發(fā)現(xiàn)主電源各組電壓正常，排除計算機故障后，下載日志分析。系統(tǒng)的報錯顯示“system communication failed”（系統(tǒng)通信不正常）。根據(jù)上面提到的HD15的工作原理我們可以知道，前端和PC之間的通信是由ACB板負責(zé)，通過一根線纜與計算機之間完成，如果出現(xiàn)連接失敗，就會使計算機在開機加載應(yīng)用軟件時得不到前端的數(shù)據(jù)回復(fù)，出現(xiàn)通信失敗的故障，經(jīng)萬用表測量，線纜正常（內(nèi)部無斷線），最后更換ACB板后故障解決。

（2）HD15開機啟動后停留在第三步，對主電源的各組電壓進行測量，±5 V、±12 V、±100 V、48 V輸出正常，只有正負高壓（HV）偏低，為28 V。懷疑彩超的主電源出現(xiàn)故障，結(jié)合下載的日志進行分析：發(fā)現(xiàn)“Field service Text：HV calibration failed； HV time-out；”（機器自檢 ：探頭供電的高壓不正常；HV值偏低），基本確認是機器的主電源出現(xiàn)問題，更換主電源后問題解決。

（3）HD15開機啟動后停留在第三步，經(jīng)測量，主電源的各組電壓輸出正常。隔離前端法確認計算機的軟硬件沒故障，重點懷疑前端的電路板有問題。我們?nèi)匀徊捎猛瑯臃椒ㄏ螺d日志進行分析，發(fā)現(xiàn)“m3d motor：The motor controller reported error”（三維探頭：控制板異常），三維探頭或三維專用的馬達控制板出現(xiàn)故障都會引起這個現(xiàn)象，更換三維馬達控制板，機器正常。

（4）HD15開機啟動后停留在第三步，經(jīng)測量，主電源的各組電壓輸出正常。隔離前端法排除計算機故障，下載日志看到信息“ADC conversion failed”（模數(shù)轉(zhuǎn)換失?。?，更換負責(zé)此功能的ACB板后機器正常。

3 小結(jié)

通過本文的介紹，我們首先了解了飛利浦HD15彩色超聲系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)以及成像原理，面對故障的時候，首先從系統(tǒng)的開機過程結(jié)合前端隔離法分析出故障所在的大體位置，然后根據(jù)日志所記載的報錯信息結(jié)合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和成像原理做出具體仔細的分析，最后找到故障的根源[7]。

[1]陳智文,張旦松.B型超聲診斷儀原理、調(diào)試與維修[M].武漢:湖北科學(xué)技術(shù)出版社,2000.

[2]徐躍,梁碧玲.醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)[M].2版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2005.

[3]徐曉峰.S2000彩超硬件結(jié)構(gòu)原理及分析[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2012,(6):123-124.

[4]羅志才.菲利浦HD15彩超故障2例分析及檢修[J].醫(yī)藥前沿,2012,(23):357.

[5]于左.HDI5000彩超電源維修[J].醫(yī)療裝備,2010,(11):37.

[6]潘軍.彩超常見故障維修4例[J].醫(yī)學(xué)信息(上旬刊),2011,(6):4015-4016.

[7]開啟全科應(yīng)用新時代—飛利浦HD15超聲成像系統(tǒng)的臨床應(yīng)用前景[J].當代醫(yī)學(xué),2010,(8):165-166.