陳 鳴

蕪湖市第一人民醫(yī)院 設(shè)備科，安徽 蕪湖 241000

西門子Antares彩超故障維修3例

陳 鳴

蕪湖市第一人民醫(yī)院 設(shè)備科，安徽 蕪湖 241000

本文簡(jiǎn)要介紹了西門子Antares彩超的硬件結(jié)構(gòu)和工作流程，并對(duì)3個(gè)維修案例進(jìn)行分析，最終排除故障。

彩超；硬件結(jié)構(gòu)；醫(yī)療設(shè)備維修

超聲診斷設(shè)備作為現(xiàn)代臨床診斷的重要輔助設(shè)備，其不可或缺性日益凸顯，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷延伸。伴隨著電子科學(xué)技術(shù)的進(jìn)展，超聲診斷設(shè)備的集成度越來(lái)越高，超聲產(chǎn)品出現(xiàn)了許多基于信號(hào)處理軟件算法的創(chuàng)新突破[1]。西門子Antares彩超作為一款全身應(yīng)用型數(shù)字化彩色多普勒超聲診斷設(shè)備，已在各類型醫(yī)院得到了廣泛使用。

1 Antares彩超結(jié)構(gòu)及工作流程

1.1 結(jié)構(gòu)分析

Antares彩超主要由探頭接口板（Transducer Interface board，TI）、發(fā)射接收板（Transmit Receive board，TR）、接收控制板（Receive Control board，RC）、后級(jí)板（Back End board，BE）、視頻接口板（Video Interface board，VI）、實(shí)時(shí)控制板（Real Time Manger CPU board，RM）等核心部件及顯示器、操作面板、輸入輸出單元、電源模塊等構(gòu)成[2]。其中TI板可同時(shí)支持3個(gè)探頭并可任意切換，但不支持探頭熱插拔。TI板出現(xiàn)故障時(shí)常會(huì)引起2D區(qū)域無(wú)圖像或開(kāi)機(jī)報(bào)“US_IMG_17”錯(cuò)誤代碼。TR板共有三塊，每塊TR板功能相同，可互換使用，每塊板負(fù)責(zé)68個(gè)數(shù)據(jù)通道的發(fā)射接收。由于一般不太可能3塊TR板同時(shí)損壞，所以當(dāng)TR板出現(xiàn)故障時(shí)通常會(huì)造成部分2D區(qū)域的圖像異常，可以通過(guò)互換TR板并觀察異常圖像位置的變化從而確認(rèn)故障TR板。RC板作為前端的實(shí)時(shí)控制板，除實(shí)現(xiàn)超聲波發(fā)射接收的控制功能外，還負(fù)責(zé)將TR板共計(jì)192通道的接收數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，從而將回波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，方便后端基于軟件技術(shù)的進(jìn)一步處理。RC板的故障會(huì)同時(shí)造成機(jī)器所有功能的異常。BE板從前端的RC板接收數(shù)字化的回波信號(hào)，并按照操作者的要求進(jìn)行處理。BE板的故障往往會(huì)造成彩超的某一個(gè)功能異常。VI板的功能是將按照要求處理好的回波數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào)，并與表格、字符信息疊加形成完整的視頻數(shù)據(jù)流。VI板的故障主要造成包括2D區(qū)域在內(nèi)的整個(gè)顯示器的圖像顯示質(zhì)量的下降，最常見(jiàn)的故障為顯示器某一區(qū)域的圖像缺損。RM板類似計(jì)算機(jī)中的主板，接受操作者通過(guò)控制面板傳來(lái)的控制信號(hào)，并按照控制信號(hào)要求控制其他電路板的工作，RM板通過(guò)PCI總線與其他電路板通訊。RM板故障一般會(huì)造成系統(tǒng)無(wú)法開(kāi)機(jī)或操作過(guò)程中系統(tǒng)死機(jī)的現(xiàn)象[3]。

1.2 工作流程

Antares彩超從探頭采集回波信息到在顯示器上成像流程大致如下。操作者通過(guò)控制面板選擇探頭并設(shè)置工作參數(shù)，設(shè)定的信息編碼后送至RM板，RM板譯碼后將控制信息通過(guò)總線傳送至相關(guān)電路板，RC板按照相關(guān)控制信息建立向量時(shí)序，產(chǎn)生發(fā)射延遲及接收波形、模擬時(shí)間增益補(bǔ)償信號(hào)并產(chǎn)生BE板處理相關(guān)的觸發(fā)信號(hào)，TR板根據(jù)RC板產(chǎn)生的向量時(shí)序信號(hào)及相關(guān)控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)聲波的發(fā)射及接收，并將接收到的模擬射頻信號(hào)送回RC板。RC板對(duì)模擬回波信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后送至BE板。BE板對(duì)數(shù)字信號(hào)按照操作的設(shè)定再次處理，并形成像素包送至VI板。在VI板中，像素包再次處理后的信號(hào)與RM板產(chǎn)生并傳至VI板的字符及表格信號(hào)混合疊加，進(jìn)一步處理后形成視頻信號(hào)，送至輸入輸出單元轉(zhuǎn)換為設(shè)定的視頻制式由顯示器顯示。

2 故障實(shí)例

2.1 故障一

2.1.1 故障現(xiàn)象

系統(tǒng)開(kāi)關(guān)機(jī)速度慢，時(shí)間變長(zhǎng)至10～30 min。

2.1.2 故障分析與排除

開(kāi)機(jī)后，Syngo軟件計(jì)數(shù)至99后黑屏，如不強(qiáng)行關(guān)機(jī)，約5 min后能進(jìn)入二維模式，但無(wú)法操作。首先對(duì)系統(tǒng)軟件重裝并對(duì)電路板進(jìn)行重新插拔，無(wú)法解決故障。再按照系統(tǒng)最小化要求只保留實(shí)現(xiàn)最基本功能的硬件進(jìn)行開(kāi)關(guān)機(jī)觀察，故障仍重復(fù)。對(duì)電源檢測(cè)，各電源輸出端子電壓正常。開(kāi)機(jī)進(jìn)入維修模式，檢查系統(tǒng)工作日志，發(fā)現(xiàn)偶爾出現(xiàn)PSD電源模塊序列號(hào)未檢出報(bào)錯(cuò)，時(shí)間戳與故障出現(xiàn)時(shí)間一致。嘗試更換PSD電源后，故障排除。

2.1.3 小結(jié)

從此故障修復(fù)過(guò)程可以看出，現(xiàn)代超聲設(shè)備軟硬件功能結(jié)合緊密，軟件系統(tǒng)對(duì)硬件結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)[4]。由于開(kāi)關(guān)機(jī)過(guò)程中系統(tǒng)軟件無(wú)法監(jiān)測(cè)到PSD電源模塊的存在而反復(fù)檢測(cè)，偶爾能檢測(cè)到時(shí)可進(jìn)入2D界面。但實(shí)際上該電源已損壞，所以無(wú)法操作。由此看出，工程師通過(guò)對(duì)軟件自檢功能，尤其是工作日志的熟練分析運(yùn)用，可對(duì)維修工作提供極大幫助。

2.2 故障二

2.2.1 故障現(xiàn)象

開(kāi)機(jī)上電后系統(tǒng)立即自動(dòng)保護(hù)斷電，AC電源上“OCP”故障燈亮。

2.2.2 故障分析與排除

Antares的AC電源模塊側(cè)面有10個(gè)LED指示燈，當(dāng)不同硬件故障出現(xiàn)時(shí)，相應(yīng)的LED會(huì)由正常時(shí)的綠色或不亮變換為黃色常亮[5]。查閱手冊(cè)，“OCP”表示AC電源模塊電流異常，過(guò)流。對(duì)AC電源清潔保養(yǎng)后故障依舊。觀察并用萬(wàn)用表測(cè)量AC電源內(nèi)部未發(fā)現(xiàn)元器件異常。判斷可能是其他電路板的故障導(dǎo)致過(guò)流保護(hù)，隨即按照最小化開(kāi)機(jī)的要求在保留最基本電路板的情況下，將其他電路板逐一拔除開(kāi)機(jī)，均未發(fā)現(xiàn)故障源。進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn)控制面板與主機(jī)通過(guò)一根電源線和一根USB數(shù)據(jù)線連接，通過(guò)萬(wàn)用表測(cè)量電源線接口未發(fā)現(xiàn)明顯短路現(xiàn)象。拆開(kāi)控制面板外殼觀察發(fā)現(xiàn)控制面板中的電路板上明確標(biāo)注了輸入電源的數(shù)據(jù)，在做好保護(hù)措施的情況下嘗試將控制面板的外界電源線拔出，用工程師自己準(zhǔn)備的計(jì)算機(jī)電源供電，開(kāi)機(jī)上電正常，從而確認(rèn)控制面板的故障導(dǎo)致保護(hù)電路工作，系統(tǒng)無(wú)法正常開(kāi)機(jī)。更換電源，故障排除。

2.2.3 小結(jié)

維修工作需要工程師具備扎實(shí)的理論知識(shí)及豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，否則草率地4外接電源測(cè)試有可能會(huì)造成故障的擴(kuò)大化[6]。

2.3 故障三

2.3.1 故障現(xiàn)象

機(jī)器啟動(dòng)或使用過(guò)程中頻繁出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象。

2.3.2 故障分析與排除

由于死機(jī)故障間歇出現(xiàn)，故障消失時(shí)系統(tǒng)軟硬件檢測(cè)均正常，故障出現(xiàn)時(shí)，電源輸出端檢測(cè)正常。首先對(duì)機(jī)器進(jìn)行清潔保養(yǎng)，無(wú)法解決故障。查看系統(tǒng)工作日志，故障出現(xiàn)時(shí)無(wú)異常記錄。結(jié)合開(kāi)機(jī)時(shí)系統(tǒng)偶爾出現(xiàn)藍(lán)屏現(xiàn)象，判斷是軟件故障。重裝系統(tǒng)軟件，發(fā)現(xiàn)每次自動(dòng)安裝至系統(tǒng)重啟均正常，而重啟至進(jìn)入2D過(guò)程中偶爾出現(xiàn)某路徑下文件丟失提示，之后進(jìn)入2D工作數(shù)分鐘后出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象。由于RM板在系統(tǒng)中提供了類似于計(jì)算機(jī)主板的功能，板上集成了硬盤(pán)、CPU及內(nèi)存，判斷RM板故障并更換RM板，重裝軟件后，系統(tǒng)工作正常。由于整個(gè)更換RM板費(fèi)用較高，出于降低維修費(fèi)用的考慮，通過(guò)對(duì)RM板結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)原故障板上的硬盤(pán)工作時(shí)會(huì)出現(xiàn)輕微磁頭撞擊異響，單獨(dú)更換硬盤(pán)并安裝軟件測(cè)試，系統(tǒng)工作正常，故障排除。

2.3.3 小結(jié)

通過(guò)上述維修實(shí)例可以看出，工程師通過(guò)對(duì)系統(tǒng)中硬件結(jié)構(gòu)的熟悉及功能的深入了解。并對(duì)系統(tǒng)自帶的檢測(cè)軟件的合理運(yùn)用，可以快速判斷故障原因。同時(shí)要盡可能精確地查找故障點(diǎn)，以最經(jīng)濟(jì)節(jié)約的方式修復(fù)設(shè)備。

[1] 李愛(ài)軍,張吉瓊.GE LOGIQ5 expert彩超故障維修[J].醫(yī)療裝備,2013,26(1):94.

[2] 朱霆,蘇燕平,魏娜,等.計(jì)算機(jī)維修技能在彩色超聲診斷儀故障維修中的應(yīng)用[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2010,(4):266.

[3] 姜遠(yuǎn)海.臨床醫(yī)學(xué)工程技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2009.

[4] 姚劍峰,吳中華,趙國(guó)輝,等.Ghost在重建GE LOGIQ 3彩超軟件系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國(guó)醫(yī)療設(shè)備,2013,28(8):129.

[5] 程偉,何賢國(guó),郭屹.西門子彩超典型故障分析[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備,2009,6(5):66-66.

[6] 黃東興.醫(yī)用超聲診斷儀維護(hù)使用需要注意的幾個(gè)問(wèn)題[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù),2007,34(7):55-55.

Three Cases of Troubleshooting of Siemens Antares Color Doppler Ultrasound System

CHEN Ming
Department of Equipment, Wuhu No.1 People’s Hospital, Wuhu Anhui 241000, China

R197.39；TH789

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2014.09.048

1674-1633(2014)09-0126-02

2014-02-19

作者郵箱：kakacm@139.com