飞利浦EPIQ7彩超基本原理及故障排查

陈亚文 何海燕 内蒙古自治区妇幼保健院 （内蒙古 呼和浩特 010020）

飞利浦EPIQ7彩超基本原理及故障排查

陈亚文 何海燕 内蒙古自治区妇幼保健院 （内蒙古 呼和浩特 010020）

目的：对飞利浦EPIQ7彩超的基本原理加以分析总结，使我们能够在实际维修工作中快速的解决问题。方法：从EPIQ7彩超的系统结构和工作原理详细分析每个功能模块，工作启动顺序，进而掌握EPIQ7彩超的高阶维护步骤和方法通过对飞利浦彩超最新机型的解析，可以触类旁通的掌握市面上新一代彩超的工作原理和维护方法，最终能够更好的服务医院和临床使用。结论：新一代彩超趋于计算机的一体化智能控制，掌握通用计算机的硬件原理和工作流程能够很好的解决彩超的各类故障。

系统结构 工作原理 故障排查EPIQ7彩超是飞利浦公司一款最新的高档彩超，其软硬件结构十分复杂，分析总结其工作原理和系统结构有助于我们维修工作中准确定位故障点，快速解决问题。

1. EPIQ7系统结构及工作原理

飞利浦公司为了提高海量数据流的并行实时处理能力，将EPIQ7内在硬件架构和各模块工作顺序做了很大的革新。下面分别从系统电源，前端处理，后端处理三部分介绍[1]

1.1 EPIQ7系统电源

EPIQ7系统电源由电源箱（POWER SUPPLY MODULE）、 电 源 分 配 板（POWER DISTRIBUTION BOARD）、背板高压电源模块等组成[2]。电源箱里包括一路供外设的交流电源；一路供彩超PC的ATX电源及ATX控制信号PWR ON signal；一路提供电池管理和控制（Battery Charger&Control）；一个5V Standby，两路24VDC用于前端各部件供电和电池充电；两套总线，I2C总线用于系统自检，SMBus总线用于电池管理。电源箱有四个指示灯分别是ATX，VDC_SYS（24V），BATERY，AC PRESENT。其中电池指示灯的状态会发生变化，灯不亮时表明交流电没进来或电池不能工作，或电池管理板没到位，常亮黄色表明电量太低，闪亮黄色表明电池管理有问题无法正常充电，常亮绿色表明电池电量充足可以正常使用。电源分配板产生多组ATX电源和24V等电压分配给PC母板、背板和电磁阀供电（EIO）同时进行整机各路电源分配，背板高压电源模块给AIO、心电生理板，四维马达供电。

系统电源工作的启动顺序是通电AC交流接入→+5VSB启动控制面板灯是白的→按下开机键，控制面板灯变绿，ON signal通过AIO进入PC母板，产生PS_on信号→电源输出24V和ATX各路电压→系统开始启动。关机顺序，按下关机键，通过USB线，关机信号进入PC母板后直接关机。

1.2 EPIQ7前端处理

EPIQ7前端由探头选择板TSB（Transducer Select Board），两个通道板CB（Channel Board），前端控制板ACB（Acquisition Module Board），电源管理板（Power Regulator Board）。探头选择板和通道板不同于以前的机型可以拆卸，如今集成在一块功能更强大，维修成本也更高了[3]。通道板上有两个FPGA（NEON0，NEON1）分别处理64个通道，共计128个通道，这样的好处是处理速度更快，适合矩阵探头技术；集成了模拟信号的发送接受和线性放大；同时提供前端处理的主时钟信号，并且能监测各部件的电压和温度。通道上有10个指示灯分别是NEON0，NEON1，RF1-RF8：ASIC indicators（每个控制16个通道）。前端控制板有两个高性能FPGA（ARGON、XENON），ARGON是前端处理的核心部件，控制CB和XENON及总线的管理，发送数据的阵元存储，控制前端和PC接口的通信。XENON主要用于RF数据扫描存储，转换极化为便于后端分析的数据。同时提供0.9V，用于CB上NEON0，NEON1两个FPGA供电。电源管理板用于给探头选择板和通道板的供电，除了0.9V；相对于早期飞利浦彩超独立放置，EPIQ7彩超的高压部分集成在这个板子上，用于前端信号发送接受[4]。用于通道板上风扇速度的控制。

1.3 EPIQ7后端处理

EPIQ7后端包括PC母板（PC MotherBoard），背板（Backplane Board），选配板（Optional Board），硬盘，AIO，EIO，VIO/SIO，显卡，CPU，外设等。背板用于连接前端控制板，前端电源管理板及AIO等；选配板用于提供电生理参数模块和四维探头马达的选装；PC母板有两个多核CPU，两个硬盘用于存储患者数据和操作系统和超声软件应用，用于进一步处理前端传回来的图像数据。AIO与背板直接连接，用于给主显示器的供电及开关机键等总线控制信号。EIO有两个功能，一个是为电磁闸提供24V电源，另一个功能是连接母板和背板只用于母板与通道控制板的之间通信。VIO是个PCI控件，提供多种视频接口，可外接显示设备，该机型的主显示和触摸屏是直接通过PC母板上显卡工作，不通过VIO。

1.4 EPIQ7彩超启动顺序

通过分析EPIQ7彩超的系统结构和工作原理，我们可以总结下该机型的启动顺序，第一步是电源通电；第二步是系统计算机启动（CPU，硬盘，内存，BIOS，显示器及PCIe设备）显示器显示“PHILIPS”，第三步驱动和操作系统启动，显示器显示光标逐个闪动“。。。。。。。。。”；第四步，超声应用程序启动同时前端通道控制板，通道板开始被加载，显示器显示“PHILIPS和系统版本号等信息”；第五步，图像界面加载成功，可以进行超声检查[5]。

2. EPIQ7彩超故障排查

2.1 电源系统的故障排查

EPIQ7彩超的电源系统较前期飞利浦彩超有了很大的改进，电源箱集成化高了，供电电压类型统一了，简言之电源系统只有两个电源信号，一个是24V，前端各部件的供电均是24V（包括高压板），稳定性提高了很多，前期飞利浦IU22等彩超从电源箱出来有15V，48V等容易漂移，高压部分不稳定。另个是ATX电源，ATX电源通过计算机的电源测试器即可测试好坏，检修极为方便。通过测量这两个电源的状态可以很方便的检查电池的状态，高压板的供电，电磁闸的供电。比如通过试用电磁闸的好坏判断24V电源是否好坏。通过测试5VSB信号观察彩超计算机系统是否上电或正常运行。可见，掌握了电源的类型和工作顺序可以很快的处理相关故障。

2.2 前端控制板（ACB）的检测

EPIQ7彩超的前端控制板（ACB）和背板，PC母板通过PCI方式通讯的，系统启动时要检测PCIe设备的，而PCI插件在系统中也是可以查看到的，如果在计算机中查看PCIe插件没有找到ACB，那就说明彩超前端可能没有加载成功，间接说明BIOS没有完全起来，进而查找EIO是否进行了可靠连接。详细内容就不一一阐述。

3. 结语

EPIQ7彩超是飞利浦最新研发的旗舰超声系统，各大医疗机构越来越多的配置了该设备。通过本文以上内容对飞利浦EPIQ7彩超内部系统的介绍，大概了解了EPIQ7的系统结构以及工作原理。EPIQ7出现故障的时候，首先要开启机器，看看各项系统加载是否能顺利进行，如果系统加载停留在某一界面，可以根据停留界面所显示的内容来判断出现故障的部件位置，这样就可以有根据地对不同部件进行检修以恢复EPIQ7的正常运行[6]。其次要结合EPIQ7的系统结构对故障进行隔离，具体定位是电源故障，还是前端处理或后端处理部件的问题，平时我们在预防维护和巡检过程中还可以借助EPIQ7自带的服务工具进行设备自检，从而了解相关部件的运行状态。

[1] 李玲.飞利浦 IE33 彩超超声发射端引起的图像故障分析[J].中国医疗设备,2014,29(4):127-128.

[2] 何贤国.医疗设备故障分析及维修保养方法研究[D].中南大学,2007.

[3] 黄庆丰.飞利浦HD15彩超基本原理及故障排查[J].中国医疗设备,2013,28(4):134-135.

[4] 李安乐,王飞,徐世峰.飞利浦HD11彩色超声仪故障维修3例[J].北京生物医学工程,2014,33(1):108-109.

[5] 李朝伟.飞利浦IU22彩超维修故障两例[J].中国医学装备,2011,8(6):63-64.

[6] 苏艳平,朱霆.飞利浦IU22彩色超声诊断成像仪故障维修[J].中国医疗设备,2010,25(2):105.

1006-6586(2017)18-0138-02

R197.39

A

2017-07-26

何海燕，通讯作者，研究方向：智能控制、医疗信息化、医疗器械。