飞利浦HD15彩超硬件结构分析及维修实例

徐映

瑞安市红十字医院设备科 （浙江瑞安 325000）

飞利浦彩超作为国内广泛使用的主流品牌，有着良好的口碑。其中，HD系列根据不同的软硬件配置，覆盖了从低端至中高端机范围，适用于全身多种项目的检查。我院使用的HD15彩超，使用频率较高，时常会有大大小小的故障发生。在日常处理故障及保养维护的过程中，我们通过向厂家工程师咨询和自身摸索积累，整理了一些关于HD15彩超维修相关的理论知识及实践心得。

1 飞利浦HD15彩超硬件结构

HD15彩超采用了目前主流的彩超设计理念，即基于计算机的数据软件分析处理，集成化的硬件数据采集和预处理方式。随着计算机硬件性能的不断提高，数据采集和处理的速度及无损率也相应提高，从而获得临床满意的图像诊断［1］。

如图1所示，HD15硬件架构主要由PC单元、E-box单元、Power Supply单元及显示器、键盘等外设组成。其中，PC单元作为中央主控制单元，通过识别操作面板传递的操作信息，产生相应的控制信号控制E-box单元采集图像数据，通过E-box Interface Board（E-box单元接口板）接收Ebox单元传来的图像数据并进行进一步处理，并将处理后的图像送至显示器显示。E-box单元中包含了系统主要的硬件电路板，包括Signal Distribution Board（信号分配板）、Backplane Board（背板）、T／R Board（发射／接收板）、Acquisition Control Board（接收控制板），实现探头识别选择、声波发射接收、调制解调，图像预处理等功能，其中，Acquisition Control Board取代了HD11中的3D Motor Controller Board（三维马达控制板）和Signal Processor Board（信号处理板）并实现相同功能。HD15的系统软件一般采用Windows系统，按照生产日期，分别采用了WinXP系统及Win7系统［2-3］。

图1 HD15硬件结构示意图

2 常见故障及维修实例

2.1 故障1

故障现象：间歇性成像区域图像模糊，远场近场故障现象一致，图像几乎不可见。

故障分析与排除：现场检查，按下开机键后系统硬件自检及软件启动过程正常，无报错出现。进入后台检查错误日志也无异常记录。一般来说，图像不清晰大多由电源系统性能异常引起，大多是高压电压较低，造成穿透力下降，图像不清晰。HD15的高压由Power Supply单元产生，并送至Signal Distribution Board加到工作中的探头。Power Supply单元同时提供整机需要的各种直流电压及交流电压。由于该故障间歇性出现，在故障再次出现时，首先对Power Supply单元输出电压进行测量，但未发现异常。进一步对高压通道相关部件工作原理进行分析，Power Supply单元输出的高压直接送至Signal Distribution Board，然后加到工作探头上，Signal Distribution Board功能主要包括：识别选中的探头并激活，将T／R Board传来的发射接收控制信号传递至激活探头并将Power Supply单元送来的高压加至激活探头。怀疑Signal Distribution Board故障，拔出该板仔细检查，发现电路板上一芯片的引脚有烧灼痕迹。更换Signal Distribution Board测试，故障修复，系统成像恢复正常。

2.2 故障2

故障现象：工作过程中图像出现干扰甚至间歇性缺损。故障分析与排除：现场检查，发现图像干扰现象一直存在而图像缺损现象间歇性出现。首先，对机器进行除尘保养并重新插拔电路板及插头等，排除接插件松动引起故障的可能性，但故障仍出现。将彩超移至其它操作间测试，发现干扰现象消失，进一步观察工作环境并咨询操作人员，分别关闭工作站电脑，照明灯等易引起干扰设备，最终在切断UPS电源后干扰消失。但图像缺损现象仍间歇性出现，由于我院工程师在日常维修工作中保持了良好的记录习惯，经查找维修记录，发现我院之前的一台IU22彩超也曾出现过类似的图像缺损故障，更换Channel Board（通道板）后故障修复。经咨询厂家工程师并查阅相关资料，HD15中的四块T／R Board与IU22中的四块Channel Board功能几乎一致，控制发射接收信号的产生，接收回波信号并进行预放大处理，进行A／D转换后得到数字信号送至Acquisition Control Board，提取出敏感信息形成二维图像或彩色血流或者多普勒信息。按照之前IU22的维修方法，找出缺损出现在屏幕上的固定区域，将四块功能相同的T／R Board按照一定顺序更换位置后继续使用观察，出现故障区域位置产生了改变，再次按一定顺序更换T／R Board位置，故障区域再次改变，最终确认T／R Board的故障引起了图像间歇性缺损。结合交换T／R Board的位置与图像缺损区域出现位置规律，更换一块T／R Board后，故障最终解决。

2.3 故障3

故障现象：开机后显示器无显示，工作站图像显示正常。

故障分析与排除：现场检查，发现显示器黑屏且工作站图像显示正常。根据经验判断显示器故障并更换显示器，但惊讶发现新安装显示器仍黑屏，怀疑Power Supply单元输出的120V交流异常造成了两个显示器烧坏。但经测量排除了120V交流异常，对怀疑故障的显示器外接电源及视频信号测试，显示正常！再次询问操作人员故障出现过程，得知故障出现前其他科室曾对工作站进行过升级，从BNC视频采集换成了DVI视频采集方式。将HD15连接至其它采用BNC采集的工作站后，主机显示器显示正常，但将HD15连接至DVI采集方式后，故障再次出现。怀疑Rear I／O Panel（后端输入／输出面板）故障，更换Rear I／O Panel后故障解决，可能是Rear I／OPanel带负载能力下降，当负载从BNC连接便成DVI连接时，负载变大，系统无法识别主机显示器的EDID信息，进而保护黑屏。此故障的解决过程一波三折，貌似简单的故障现象但实际问题根源却出人意料，提醒工程师在维修过程中工作态度一定要严谨，防止经验主义造成不必要损失。

从上述3例维修实例可以看出，故障解决的过程一波三折，貌似简单的故障现象但实际问题根源却出人意料，提醒工程师在维修过程中工作态度一定要严谨，防止经验主义造成不必要损失。同时，要求医疗设备工程师在相关实际工作中加强理论联系实际，保持文中所涉及的计算机软硬件等理论知识的不断更新［4-5］，才能帮助我们在实践中少走弯路，高效的解决问题。