薄純美，張朋（通信作者）

聯(lián)勤保障部隊(duì)第九七〇醫(yī)院 （山東煙臺(tái) 264000）

E10 系列彩色多普勒超聲診斷系統(tǒng)是GE 公司針對(duì)婦科和產(chǎn)科檢查研發(fā)制造的機(jī)型，其四維探頭具有出色的空間和密度分辨率，搭載了功能強(qiáng)大的診斷軟件，設(shè)備整體性能較為穩(wěn)定，在各大醫(yī)院婦產(chǎn)科檢查中應(yīng)用廣泛。本研究旨在介紹E10 系列彩超的整體結(jié)構(gòu)和工作原理，分析其工作中的常見(jiàn)故障，探討故障維修思路和方法，供同行參考。

1 E10 系列彩超的結(jié)構(gòu)與原理

GE E10 系列彩色多普勒超聲診斷系統(tǒng)主要分為前端和后端兩部分。

（1）前端包括探頭連接板、探頭、發(fā)射接收板等部分，采用模塊化和集成化設(shè)計(jì)[1]，用于發(fā)射超聲、接收并處理反射的信號(hào)。具體工作過(guò)程如下：主電源為發(fā)射板供電，發(fā)射板產(chǎn)生特定幅度和頻率的電壓信號(hào)，經(jīng)探頭連接板傳輸至超聲探頭，超聲探頭集成了超聲換能器，將電能轉(zhuǎn)換為超聲機(jī)械振動(dòng)，超聲能量傳輸至人體組織并產(chǎn)生反射回聲信號(hào)，回聲通過(guò)超聲換能器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并傳輸至接收板，接收板進(jìn)行預(yù)處理后傳輸至后端。（2）后端由主電源模塊、接口面板、定制主板和顯卡等組成。搭配Windows 操作系統(tǒng)平臺(tái)和專用應(yīng)用軟件[2]，通過(guò)顯卡分別為顯示器和視頻轉(zhuǎn)換卡提供視頻信號(hào)，并以視頻轉(zhuǎn)換卡為視頻信號(hào)輸出單元，提供HDMI、VGA、S-video 等視頻輸出接口，為圖文工作站等外圍設(shè)備提供視頻信號(hào)。主要功能是對(duì)前端傳輸過(guò)來(lái)的電信號(hào)進(jìn)行處理，并在顯示屏上顯示圖像[3]，實(shí)現(xiàn)圖像存儲(chǔ)、測(cè)量等一系列軟件功能。

2 故障一

2.1 故障現(xiàn)象

設(shè)備開(kāi)機(jī)，主顯示器無(wú)任何顯示，多次重啟后故障消失。同類問(wèn)題多次出現(xiàn)，影響影像診斷工作。

2.2 分析與維修

重啟后故障消失，基本可排除顯示器故障，重點(diǎn)考慮顯示器輸入信號(hào)異常。

如圖1 所示，顯示器輸入信號(hào)來(lái)自顯卡，顯卡通過(guò)PCI-E 接口連接至主板，并通過(guò)DVI 信號(hào)線連接至視頻轉(zhuǎn)換卡等外圍部件。供電故障、主板故障、視頻轉(zhuǎn)接卡故障、顯卡本身故障均可導(dǎo)致顯卡視頻信號(hào)輸出異常，需要逐一進(jìn)行排查[4]。

圖1 GE E10 彩超后端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

故障出現(xiàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)設(shè)備主板CPU 風(fēng)扇、主電源風(fēng)扇、顯卡風(fēng)扇可正常轉(zhuǎn)動(dòng)，鍵盤及觸摸屏可操作，說(shuō)明開(kāi)機(jī)觸發(fā)信號(hào)送達(dá)主電源且主電源已開(kāi)啟，基本排除主電源和主板故障。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，顯卡風(fēng)扇可正常轉(zhuǎn)動(dòng)，基本判定顯卡與主板之間供電和通信正常，顯卡工作異常導(dǎo)致無(wú)輸出信號(hào)的可能性較大。拆下顯卡檢查，該顯卡為GE公司定制的750 型顯卡，具有兩個(gè)DVI 接口，一路連接至主屏幕，另一路連接至視頻轉(zhuǎn)接卡。兩個(gè)接口附近設(shè)有一按鍵開(kāi)關(guān)，用于設(shè)置顯卡的工作模式，分別為正常模式和超頻模式。出現(xiàn)故障時(shí)，顯卡的工作狀態(tài)為超頻模式。查詢手冊(cè)得知，顯卡工作模式應(yīng)設(shè)為正常模式，將顯卡的工作模式調(diào)整為正常模式，重新開(kāi)機(jī)，未再出現(xiàn)同類故障?？紤]到顯卡的工作模式出廠設(shè)置應(yīng)為正常模式，懷疑維保工作人員維保過(guò)程中無(wú)意觸發(fā)了模式調(diào)整開(kāi)關(guān)，導(dǎo)致顯卡工作于超頻模式，超頻模式功耗較大，超出了主板與電源的負(fù)荷，導(dǎo)致顯卡工作異常，無(wú)視頻信號(hào)輸出。

3 故障二

3.1 故障現(xiàn)象

設(shè)備工作正常，主屏幕顯示正常，而設(shè)備工作站屏幕不顯示。

3.2 分析與維修

系統(tǒng)顯卡輸出兩路DVI 視頻信號(hào)，一路至主顯示器，一路至視頻轉(zhuǎn)接卡，分別為顯卡提供視頻信號(hào)。彩超設(shè)備主顯示器顯示正常，來(lái)自視頻轉(zhuǎn)換卡信號(hào)的圖文無(wú)顯示，可能是顯卡、轉(zhuǎn)接卡或DVI 視頻線故障，需要逐一進(jìn)行排查。調(diào)換顯卡和轉(zhuǎn)接卡的視頻連線，發(fā)現(xiàn)工作站顯示正常，主屏幕無(wú)顯示?；九卸@卡和DVI 視頻連接線工作正常，視頻轉(zhuǎn)接卡出現(xiàn)故障。更換視頻轉(zhuǎn)接卡后，故障排除。

4 故障三

4.1 故障現(xiàn)象

設(shè)備使用過(guò)程中，間斷性出現(xiàn)鍵盤與觸摸屏失靈，多次重啟后故障依然存在。

4.2 分析與維修

設(shè)備使用過(guò)程中，鍵盤和觸摸屏失靈，由于兩個(gè)零部件同時(shí)損壞的可能性較小，重點(diǎn)考慮供電或通信問(wèn)題[5]。鍵盤和觸摸屏失靈時(shí)，觀察設(shè)備主顯示屏發(fā)現(xiàn)，主顯示器顯示正常，屏幕右下角的系統(tǒng)時(shí)間更新正常，基本判定設(shè)備計(jì)算機(jī)部分軟硬件運(yùn)行正常，未出現(xiàn)通信故障。觸摸屏幕和鍵盤的供電和通信來(lái)自主板，主板通過(guò)一分二的USB 總線分別為視頻裝換卡、觸摸屏及鍵盤供電，并實(shí)現(xiàn)通信。出現(xiàn)故障時(shí)，測(cè)量觸摸屏和鍵盤的供電電壓僅為3 V，低于標(biāo)準(zhǔn)電壓5 V。懷疑為總線出現(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)致供電電壓過(guò)低，更換總線后故障依舊?？紤]到視頻轉(zhuǎn)換卡、觸摸屏及鍵盤共用1 根總線，存在相互干擾的可能，拔掉視頻轉(zhuǎn)換卡供電線，工作一段時(shí)間后未再出現(xiàn)觸摸屏及鍵盤失靈故障，基本判定為視頻轉(zhuǎn)化卡故障使公用的USB總線電壓降低，影響了鍵盤和觸摸屏供電，從而導(dǎo)致失靈。更換視頻轉(zhuǎn)換卡后，故障排除。

5 故障四

5.1 故障現(xiàn)象

設(shè)備工作中出現(xiàn)圖像缺損。

5.2 分析與維修

根據(jù)彩超設(shè)備的成像原理分析，成像過(guò)程需經(jīng)超聲換能器、探頭連接板、發(fā)射接收板、預(yù)處理板等元件，逐一進(jìn)行排查。首先，排查超聲探頭問(wèn)題，切換至其他探頭，發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障依舊。其次，排查連接板問(wèn)題，更換接口與探頭并測(cè)試設(shè)備圖像，發(fā)現(xiàn)設(shè)備圖像仍然缺損，排除設(shè)備探頭連接板問(wèn)題，基本判定設(shè)備發(fā)射接收板發(fā)射通路損壞，無(wú)法發(fā)射符號(hào)要求的電壓信號(hào)，探頭無(wú)法發(fā)射合適的超聲信號(hào)，最終導(dǎo)致圖像缺損。更換發(fā)射接收板后，故障排除。

6 故障五

6.1 故障現(xiàn)象

設(shè)備工作中出現(xiàn)四維圖像缺損現(xiàn)象，且探頭擺位不同，缺損圖像位置不同。

6.2 分析與維修

參考案例四中的檢修方法進(jìn)行排查，觀察發(fā)現(xiàn)其他探頭成像正常，說(shuō)明其他探頭接口正常，由于E10 彩超各探頭采用通用接口，更換四維探頭接口位置后，故障依舊，基本排除接口板、發(fā)射接收板的問(wèn)題。

四維探頭采用內(nèi)部電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)軸掃功能，從而實(shí)現(xiàn)四維時(shí)空域成像，由于電機(jī)經(jīng)常處在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，壽命相對(duì)于晶體要短很多。仔細(xì)觀察四維探頭線纜，基本未折損，排除線纜故障。四維探頭在不啟動(dòng)內(nèi)部電機(jī)時(shí)具備二維成像功能，切換四維探頭至二維顯示模式，二維圖像正常，基本判定為四維探頭電機(jī)故障。需拆解探頭，更換同型號(hào)電機(jī)后故障排除。注意，更換過(guò)程中應(yīng)保護(hù)外殼，更換完成后須重新密封打膠。

7 總結(jié)

GE E10 系列彩超整體穩(wěn)定性強(qiáng)，及時(shí)、準(zhǔn)確地進(jìn)行維修對(duì)于保障設(shè)備運(yùn)行具有積極意義。其中，維修前端故障，需要掌握超聲成像原理與結(jié)構(gòu)，梳理設(shè)備構(gòu)造框架，逐一排查可能出現(xiàn)故障的軟硬件。維修后端故障，需要熟練掌握計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)，充分利用設(shè)備手冊(cè)，快速、準(zhǔn)確排查故障。同時(shí)，日常維修保養(yǎng)過(guò)程中要膽大心細(xì)，避免造成次生故障，影像正常臨床診療工作。