楊立承 李 冬 段愛根

彩超設備中計算機系統(tǒng)故障維修方案

楊立承①李 冬①段愛根①

目的：分析GE P5彩超故障實例，探討計算機故障在醫(yī)療設備檢修中的主要表現(xiàn)和影響以及故障排除的方法。方法：查閱維修手冊及相關(guān)資料，結(jié)合計算機設備的主要故障問題進行排查分析，提出解決問題的維修方案。結(jié)果：使用相關(guān)計算故障的排除方法，能有效排除彩超的計算機系統(tǒng)故障，為設備的正常運行提供保障。結(jié)論：計算機技術(shù)在現(xiàn)代醫(yī)療儀器中的應用越來越廣泛，計算機技術(shù)成為了許多醫(yī)療設備的重要支撐技術(shù)，與醫(yī)療設備的技術(shù)發(fā)展密不可分，許多計算機軟、硬件方面的故障也就直接變成了醫(yī)療設備的故障，直接影響醫(yī)療設備的正常工作。因此，在醫(yī)療設備維修、維護的維修工程實踐中，掌握計算機系統(tǒng)的維修、維護理論與技術(shù)尤為重要，是建設保障醫(yī)療設備技術(shù)保障體系的重要組成部分，需要在實踐中逐步總結(jié)、積累維修數(shù)據(jù)和經(jīng)驗。

醫(yī)療設備；計算機系統(tǒng)；故障；維修

楊立承,男,(1965- ),本科學歷，高級工程師。大理市第一人民醫(yī)院醫(yī)學裝備部，從事醫(yī)院醫(yī)學裝備維修管理工作。

近年來，計算機技術(shù)在現(xiàn)代醫(yī)療儀器中的應用越來越廣泛，帶動了醫(yī)療儀器技術(shù)的快速發(fā)展和性能的不斷提高，成為許多醫(yī)療設備的重要支撐技術(shù)。在醫(yī)療設備中有獨立存在的，如CT、磁共振等大型設備的計算控制中心服務器，也有基于嵌入式的控制系統(tǒng)，如超聲設備等。這種技術(shù)被應用于醫(yī)學的基礎(chǔ)研究和臨床診斷中，不僅大大改善了醫(yī)學研究的手段，促進了醫(yī)學研究的進程，而且提高了對疾病的診斷和治療水平[1-2]。正是由于現(xiàn)代醫(yī)療設備與計算機技術(shù)密不可分的關(guān)系，許多計算機軟、硬件方面的故障就直接變成了醫(yī)療設備的故障，因此，在醫(yī)療設備維修、維護中，對計算機系統(tǒng)的維修、維護管理顯得尤為重要。

1 彩超設備中的計算機系統(tǒng)

彩超設備因其價格相比MRI、CT等低廉，且無創(chuàng)傷性，無電離輻射，檢查時間短，能夠?qū)崟r獲取人體組織圖像，臨床應用范圍越來越廣泛，隨著超聲技術(shù)的應用和發(fā)展，又進一步促進了計算機技術(shù)與現(xiàn)代超聲醫(yī)學的相互融合與促進[3-4]；一般彩超系統(tǒng)按照功能屬性，大至可分為：前端(負責超聲波的發(fā)射與接收)、計算處理、顯示、控制和電源等五大部分，其中前端部分主要包括前端板、前端采集板、模擬電壓調(diào)制板、通道板以及探頭選擇板等，現(xiàn)代全數(shù)字彩超從前端就采用數(shù)字處理方法，通過數(shù)字前端、數(shù)字信號處理及數(shù)字掃描變換等基于數(shù)字掃描控制和接受采集模塊與后端PC進行連接和通訊，以實現(xiàn)對前端設備的控制和采集數(shù)據(jù)的接收。相對于前端部分，控制和處理部分又可以稱之為后端，主要由計算機HOST、圖像處理計算機SIP以及音視頻輸入輸出接口板AVID等組成。隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的超聲診斷儀就直接采用先進的計算機主板或高性能PC作為控制、處理、顯示和輸出的硬件平臺，充分利用不斷發(fā)展的現(xiàn)代計算機技術(shù)，實現(xiàn)現(xiàn)代彩超從超聲發(fā)射、接收、成像全過程的數(shù)字化；超聲設備中的計算機包括硬件和軟件兩部份。硬件主要由主板、CPU、內(nèi)存條、硬盤、顯卡、聲卡、操作面板組件、顯示器、光盤驅(qū)動器、鼠標或軌跡球等組成，PC電源由設備電源供給。軟件包括操作系統(tǒng)及應用軟件[5-8]，操作系統(tǒng)大多使用Windows系統(tǒng)，應用軟件由廠商自己開發(fā)，一般隨機都提供安裝光盤。

2 彩超設備中計算機系統(tǒng)維修案例

維修設備。P5型彩色超聲多普勒超聲成像儀，美國GE公司生產(chǎn)。

2.1 故障現(xiàn)象

2015年3月3日上午開機，機器出現(xiàn)不能進入系統(tǒng)，反復開機多次，進入系統(tǒng)，正常使用至下班；4日上午開機，又出現(xiàn)不能進入系統(tǒng)，開機時出現(xiàn)光標條和系統(tǒng)引導進度條、P5廠商界面后，機器提示NOT CONNECTED(未連接)，回復到重開機，不斷循環(huán)開機，仍不能進入系統(tǒng)。該機2009年購入使用，多次發(fā)生使用中死機和開機不能進入系統(tǒng)的情況，2014年3月也發(fā)生過開機不能進入系統(tǒng)的情況，經(jīng)重新安裝系統(tǒng)軟件恢復。

2.2 故障分析

P5彩超本身具備完整獨立的計算機系統(tǒng)，P5開機首先是計算機系統(tǒng)的正常開機引導過程，計算機系統(tǒng)正常起動后才開始加載P5的相關(guān)軟、硬件。從發(fā)生的設備故障情況分析，設備打開電源后，計算機初步的系統(tǒng)BISO已經(jīng)通過了加電自檢(power on self test，POST)和其他重要硬件的檢測和程序調(diào)用，并完成了初始化，表明計算機已經(jīng)進入操作系統(tǒng)程序調(diào)用和起動階段，但在該階段發(fā)生故障，程序不能正常工作的原因，應該是計算機的軟硬件出了問題，可能是CPU板或內(nèi)存條有問題，導致數(shù)據(jù)存取故障；也可能是硬盤故障導致不能正常讀取數(shù)據(jù)等，鑒于對故障表現(xiàn)的分析，應重點檢查其計算機設備。

2.3 故障排除

根據(jù)開機情況分析，P5在開機后進行系統(tǒng)軟件讀取時出現(xiàn)故障，不能起動操作系統(tǒng)，初步懷疑CPU板故障，隨后檢查并清潔CPU板。對插件重新進行拔插，檢查CPU板3 V電池是否正常，重開機，故障仍沒有改變。由于P5在開機起動至調(diào)用應用程序階段，程序自動對顯示器分辨率進行調(diào)整，如果在調(diào)整時顯示器、顯卡或驅(qū)動程序時出現(xiàn)問題，也會產(chǎn)生設備系統(tǒng)重起的問題。為了排除這種情況，將一臺常規(guī)的計算機用顯示器連接到P5的備用顯示并口上，開機觀察兩臺顯示器上的顯示信息，發(fā)現(xiàn)自動調(diào)整分辨率正常，顯示設備沒有故障現(xiàn)象，開機故障情況還是一樣。隨后又用P5自帶的系統(tǒng)安裝光盤(B盤)進行引導，機器不能進入系統(tǒng)，也沒有運行B盤的引導和安裝程序。拆下機器硬盤，在計算機上進行檢測時，發(fā)現(xiàn)硬盤有較多的壞磁道，作為數(shù)據(jù)盤可以在計算機上打開查看，根據(jù)P5的軟件版本(R2.0.4)，結(jié)合硬盤數(shù)據(jù)，其硬盤共分6個物理分區(qū)，安裝Windows操作系統(tǒng)，采用一塊500 G硬盤(原機硬盤80 G)，在P5上不能識別安裝，將該硬盤安裝到計算機上使用PE(大白菜)軟件進行分區(qū)，格式化，然后將P5安裝盤上的GHOST鏡像文件拷貝到該硬盤上進行恢復安裝，安裝完成后在計算機和P5上作為系統(tǒng)盤使用，都不能正常引導起動。

使用PE軟件的GHOST盤對盤安裝功能將P5系統(tǒng)安裝盤(B盤)進行系統(tǒng)恢復，正?；謴陀脖P系統(tǒng)，但恢復后的系統(tǒng)還是不能在計算機及P5上正常引導起動。硬盤安裝到P5上，開機提示沒有找到引導盤，考慮到CPU板內(nèi)存條的接觸不良等軟故障也能引起這類故障的發(fā)生，拆下CPU板，拆開散熱板，取下內(nèi)存條，用橡膠條清潔內(nèi)存條的金指插頭，清潔插口及其他元件，安裝回去后再次開機，故障還是一樣，考慮用光盤或U盤進行優(yōu)先引導，在P5上引導一個系統(tǒng)后再進行檢查，于是修改P5的計算機系統(tǒng)設置(密碼：arirang)，修改設置后光盤還是不能引導，U盤系統(tǒng)也不能起動，考慮到光盤不能引導可能是光驅(qū)故障(P5光驅(qū)為老式自吸式DVD光驅(qū)，時間長容易發(fā)生故障不能正常讀盤)，U盤不能引導可能為P5的系統(tǒng)版本較低，不支持U盤引導，于是找到一個DVD光驅(qū)，首選采用USB方式聯(lián)機并引導機器，不能正常引導，將這個光驅(qū)直接連接在P5原光驅(qū)的數(shù)據(jù)線上，開機，光驅(qū)內(nèi)的P5系統(tǒng)安裝盤運行正常，能引導進入DOS安裝方式，提示運行批處理程序進行系統(tǒng)安裝，考慮到P5原操作系統(tǒng)版本較低，使用500 G硬盤可能容易出問題，更換一塊120 G硬盤進行P5系統(tǒng)安裝，P5自帶的安裝盤(B盤)程序運行正常，自動對硬盤進行了分區(qū)和格式化，并順利安裝完全部系統(tǒng)軟件(具體軟件安裝參考維修手冊)[9]，系統(tǒng)軟件安裝完成后，取出系統(tǒng)安裝光盤并重起P5，機器正常起動，Windows系統(tǒng)運行正常，按程序安裝順序安裝應用軟件(A盤)，順利完成，調(diào)整語言參數(shù)(修改為中文，米制)，保存后重起機器，恢復用戶設置備份，設備恢復正常工作，光盤驅(qū)動器故障不能使用，由于該驅(qū)動器平常不使用，只在安裝系統(tǒng)時使用，沒有進行更換。

3 討論

由于醫(yī)療設備的計算機系統(tǒng)不管是獨立存在的、還是嵌入式的其CPU、存儲器、顯示器等等硬件及操作系統(tǒng)等軟件都與普通計算機相同，只不過嵌入式系統(tǒng)的硬件部分是分布在設備硬件當中，需仔細分辨。因此，根據(jù)機器故障現(xiàn)象，可以初步鎖定故障在計算機軟、硬件部分的，可以按計算機系統(tǒng)的檢修方法進行處理，P5的故障就屬于這種情況，由于其計算機系統(tǒng)不能正常加載，又無任何故障信息提示，因此只能使用排除法由簡單到復雜逐步排除[10-13]。但醫(yī)療設備的計算機系統(tǒng)是為特殊的專門的應用軟件和設備硬件服務，其在系統(tǒng)配置、硬件管理等方面又有其特殊性，因此在更換的硬件及使用的軟件方面需考慮到專用設備系統(tǒng)的特殊性及版本兼容性，不能使用高版本的工具做恢復，否則會有軟件不兼容的問題，最好使用設備的原版軟件進行恢復；而且系統(tǒng)軟件的恢復要在設備的硬件平臺上做，否則系統(tǒng)安裝后的硬件與驅(qū)動不能匹配的問題又會產(chǎn)生。平時還應做好設備用戶設置文件的備份，否則一旦發(fā)生此類系統(tǒng)重裝，將無法恢復到設備正常工作時設備的狀態(tài)，所有工作參數(shù)都需全部重新調(diào)整設置，不僅費時，且難以達到專業(yè)要求?？傊?，在充分了解現(xiàn)代醫(yī)療設備的計算機軟、硬件配置后，許多醫(yī)療設備的計算機系統(tǒng)故障可以按處理計算機故障的方法進行維修維護，但在進行系統(tǒng)重裝恢復工作前，應了解清楚其應用軟件開放情況，如果有加密安裝，需有生產(chǎn)者的授權(quán)或支持，否則安裝后沒有安裝代碼，系統(tǒng)也不能正常使用。

4 結(jié)語

彩超設備雖然是醫(yī)療專用設備，但隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展和個人計算機(PC)越來越多地應用于超聲等醫(yī)療系統(tǒng)中，基于計算機平臺的超聲技術(shù)得到了廣泛應用，計算機軟、硬件方面的故障就直接變成了醫(yī)療設備的故障，因此，此類故障在判斷清楚后，可以采用計算機維修維護方法進行檢查維修，這樣不僅可以達到事半功倍的維修效果，而且采用相應的PC配件，維修費用也將大幅降低。

[1]張海濤.嵌入式系統(tǒng)的設計及應用[M].北京:科學出版社,2007.

[2]潘禮慶.計算機技術(shù)在醫(yī)療儀器中的應用[M].北京:中國中醫(yī)藥出版社,2008.

[3]王小玲.計算機數(shù)字化技術(shù)與超聲影像醫(yī)學[J].中國組織工程研究與臨床康復,2008,12(35):6941-6943.

[4]楊帆.計算機數(shù)字化技術(shù)與超聲影像醫(yī)學新進展[J].承德醫(yī)學院學報,2015,32(6):528-530.

[5]陳超一.醫(yī)用超聲診斷設備技術(shù)學[A].中國醫(yī)學裝備協(xié)會,(時間不詳).

[6]李義兵,余大昆,林家瑞.基于PC平臺的超聲成像技術(shù)及其應用[J].華北煤炭醫(yī)學院學報,2005,7(6):735-736.

[7]李淑萍,張祖娟,陳玲,等.淺談婦產(chǎn)科超聲影像教學中的幾點體會[J].衛(wèi)生職業(yè)教育,2011,29(16):82-83.

[8]李英子,田立超.試論計算機軟硬件出現(xiàn)的問題與解決方法[J].電子技術(shù)與軟件工程,2016(4):157.

[9]GE Healthcare.GE Healthcare LOGIQ P5/A5 Service Manual[Technical Publication].Chapter 8 Replacement Procedures[A].GE Healthcare.

[10]黃慶豐.GE Logiq9彩超工作原理及故障案例分析[J].中國醫(yī)學裝備,2013,10(4):87-88.

[11]孫天澤.機遇與競爭并存—2007年的嵌入式市場[J].程序員,2008(2):56-57.

[12]張妍.關(guān)于醫(yī)院計算機軟硬件故障檢測維護的分析[J].電子技術(shù)與軟件工程,2017(1):141-141.

[13]王恒桓,武文.計算機控制醫(yī)療設備維修初探[J].中國醫(yī)學裝備,2005,2(8):52-53.

Objective: Through analyzing a fault case for GE P5 Color Doppler Ultrasound to find out the main performance and effect of computer failure in Medical devices fault and the solution for failure. Methods: By consulting with maintenance manuals and relevant information, and combining with the main problems of the computer equipment to make detailed analysis, and then discussed and explored the solution for resolving problem. Results: By using the elimination method of relevant calculating fault, computer system failure of Color Doppler Ultrasound can be effectively eliminated, and the normal operation of equipment can be guaranteed. Conclusion: With the rapid development of computer technology, it is applied wider and wider in the modern medical instrument and has become an important support technology of many medical equipment, and has been inseparable with medical equipment’s technology development. Therefore, many computer failure of software and hardware directly become medical equipment failure, even directly affects the normal work of medical devices. Consequently, in the maintenance and repair for medical equipments, maintenance and repair of computer system becomes particularly important, and has been an important part to guarantee the normal work of medical equipment. We should pay more attention to it in work practice.

Medical device; Computer system; Fault; Maintenance

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2017.04.042

1672-8270(2017)04-0152-03

R197.39

A

2017-01-25

①大理市第一人民醫(yī)院醫(yī)學裝備部 云南 大理 671000

Maintenance scheme of computer system failure of color Doppler ultrasound equipment/ YANG Li-cheng, LI Dong, DUAN Ai-gen//China Medical Equipment,2017,14(4):152-154.

[First-author’s address] Department of Medical Equipment, No.1 People's Hospital of Dali City, Dali 671000, China.