GE VIVID I便携式超声维修案例四则

于明涛

烟台市烟台山医院 设备科，山东 烟台 264000

引言

美国便携式彩色多普勒超声诊断仪VIVID I设备，纳入了GE高端超声系统的功能和高性能，体积小巧，功能强大，可应用在床旁、超声科、ICU、手术室等，主要用于心血管、小器官、腹部以及术中的检查，为临床提供准确的诊断依据[1]。VIVID I拥有强大的图像处理能力，可有效地评估左室功能和心脏功能[2]。相控阵的二维彩色多普勒成像和传感器技术以及多个焦点有助于优化图像质量；极高的画面帧频，能增强血管血流的动态成像观察；谐波编码技术有助于获得病灶的完美图像；自动图像优化功能有助于进行图像的自动优化，让优化图像的质量更高、速度更快。由于GE VIVID I日常使用频繁，设备易产生一定程度的损耗，导致设备出现故障，从而影响医师对病情的诊断及治疗。本文通过对GE VIVID I的原理，以及四例故障的现象、分析和排除进行介绍，旨在为临床工程人员提供参考。

1 GE VIVID I运行原理

VIVID I接入市电后，电源板通电并供给主板，此时按下开机键，主板收到开机信号，设备启动并开启显示器，设备启动的同时，电源板向前后端连接板供电，前端自检通过后设备进入超声系统。需要进行超声检查时，由主板发送指令，通过前后端连接板命令发射接收板连续发射脉冲信号，经过探头连接板控制探头连续发射声束，然后探头接收经过人体组织的连续反射后的声信号，并传输给接收板进行信号接收处理，再交由前后端连接板进行数模转换，最后发送给主板进行后处理并实时在显示器上动态成像[3-4]（图 1）。

图1 VIVID I原理图

2 GE VIVID I便携式彩色多普勒超声诊断系统案例

2.1 案例一

2.1.1 故障现象

设备开机后扫描区域出现虚拟图像（图2）。

图2 虚拟图像

2.1.2 故障分析与检测

超声设备出现虚拟图像的原因多为设备前后端的连接断开，但是其断开有很多可能，例如前后端连接的信号线断开、前端负责信号传输的连接板故障、探头连接板故障、后端主板上的连接口有问题或是主板故障等[5]。所以根据这一思路来逐一排查故障原因，GE VIVID I设备内部板件的分布情况如图3所示。

图3 GE VIVID I内部结构

通过万用表测量，前后端连接线通断正常并无问题[6]。分析是否是前后端连接板或探头连接板出现了故障，当前端信号处理板出现问题会直接导致前端信号无法传输至后端，导致图像不能显示，多数虚拟图像的故障是因此板有问题导致的。探头连接板出现故障会出现设备能识别到探头连接板，但无信号输入，同样会造成虚拟图像。

通过设备中相同配件的更换来排除故障，将设备拆开，准备测试故障设备的前后端连接板。将故障设备的前后端连接板和探头连接板安装到另外一台设备上[7]，开机图像正常。通过上述检测排除前后端连接板、探头连接板、前后端连接线故障，也就排除了前端故障，确定故障原因在设备的主板上。但是另外一台设备的主板和故障设备的主板型号不同，故无法替换检测（图4）。对主板进行检测，用万用表测量主板上前后端连接线接口背面的针脚和前后端连接线前端接口[8]，发现有一路不通，确认为主板故障。

图4 新旧主板对照

2.1.3 故障维修

将新订购的主板和硬盘安装上，又重新安装了设备系统，故障消失，设备可正常使用。

2.1.4 小结

主板故障导致设备出现虚拟图像是在维修中很少出现的案例，因主板故障多数会导致设备无法开机。所以一开始考虑的是前后端连接线的原因，经分析为主板损坏。因此，临床工程师对故障进行分析时应逐条分析可能的故障原因。

2.2 案例二

2.2.1 故障现象

设备开机后图像花屏（图5）。

图5 屏幕花屏

2.2.2 故障分析与检测

根据图3分析故障原因，设备可正常开机使用，说明前后端板件无问题。故障应该在显示器或是显示器排线上。将显示器和显示器排线拆下（图6），检测显示器的排线是否有问题。通过万用表测量，排线通断无问题，但是当碰到排线接口往上1 cm的位置时，信号断了。仔细观察排线，发现离排线接口1 cm处有折痕（图7），很有可能是故障所在，所以对折有折痕的部分用万用表测量，发现信号时有时无。因此确定此故障原因是显示器排线故障时，在超声设备中因排线弯折而接触不良比较常见[9-10]。

图6 显示器及排线

图7 排线折痕位置

2.2.3 故障维修

更换一根新的显示排线后设备故障排除，显示器可正常显示。

2.2.4 小结

很多故障是由线缆的虚接或是线缆本身故障导致的[11-12]，定期排查设备使用情况，定期对设备进行除尘保养，可避免一部分故障的发生。

2.3 案例三

2.3.1 故障现象

设备开机时检测不到浅表探头或开机后使用一段时间后，浅表探头图像重影（图8）。

图8 浅表探头图像重叠

2.3.2 故障分析与检测

此故障一开始为偶发情况，无法判断故障原因，且只有浅表探头出现此故障，所以分析可能是浅表探头本身原因导致的故障，或是设备系统故障导致。更换了浅表探头进行测试，初始测试时故障现象消失，但是使用了一段时间后此故障再次出现，排除是探头本身原因导致的故障。分析是否是系统文件出错导致，但重新安装了设备系统，故障并未消失。通过图3所示，设备的探头连接板是单独的一块，因此决定替换探头连接板来确定故障所在（图9）。更换科室另外一台设备的探头连接板后，确定是探头连接板出现了故障。

图9 探头连接板

2.3.3 故障维修

将两台设备的探头连接板对调，对调之后两台设备均使用正常，未再出现过此故障，故障解除，设备使用正常。

2.3.4 小结

此设备出现的故障较为少见，故障设备的探头连接板可能是和板件出现了不兼容的问题[13]，或是板件接口正好接触不良，导致之前故障设备出现此问题。因正好有可对调的设备，所以采用此方法进行维修，当图像出现纵向缺失时[14-16]，可对调发射接收板来测试故障点，建议临床工程师在碰到此故障时还需更换设备的探头连接板，以防止之后再次出现类似故障。

2.4 案例四

2.4.1 故障现象

设备开机时报错“已检测到1个损坏的文件并已从剪切板中删除”（图10），但是开机后剪切板第一格没有任何显示，图像无法查看也无法删除（图11）。

图10 设备开机时报错显示

图11 剪切板第一格

2.4.2 故障分析与检测

此报错提示系统文件损坏，重新安装系统后设备可正常使用，但使用一段时间后再次出现此故障。所以将设备的硬盘拆下，连接到电脑上查看其原因，发现设备的剪切板存储的内容是在硬盘的D:里面，随即全部格式化，一段时间后故障还会出现，表明系统故障是由于硬盘硬件故障导致，所以硬盘需要进行检测。

2.4.3 故障维修

在电脑端将硬盘进行坏道检测，发现有多处逻辑坏道，硬盘坏道分为逻辑坏道和物理坏道。逻辑坏道是由使用软件操作不当造成的，通过修改扇区可直接修复；而物理坏道是永久性的，只要出现就无法被修复，若不采取措施，物理坏道会延续，以致数据损坏，所以出现物理坏道通常是将数据导出，更换硬盘。因此设备硬盘为逻辑坏道，随即对其重新分区格式化，然后再安装到设备上，安装系统及软件。开机后设备正常使用，观察一段时间后未出现此故障。

2.4.4 小结

设备硬盘出现故障会导致无法开机等严重情况，所以平时对设备巡检时，通常会对设备数据进行备份，记录好设备的信息，如用户自定义、Option KEY和机器序列号，以防止设备出现硬盘故障后，重装系统无法进入[17-18]。一般超声设备系统中都会有备份程序，可通过系统中备份程序进行备份，或直接备份硬盘。

3 讨论与总结

通过本文的四则案例可以了解，超声设备故障存在多样性和不确定性，超声的便携式设备和台式设备有很多的相似之处，也是存在前端和后端的分别。当设备出现故障时不要盲目维修，一定要仔细地分析故障原因后再去维修。在维修时如果同科室有相同或类似的设备可以使用“替换法”来排除故障，同其他维修方式相比，替换法可更快速、准确地判断故障所在，前提是一定要测量清楚替换的板件电流电压是否相同，不要出现二次损伤的状况。若医院没有同样设备进行“替换法”，则需要单独检测每一块板件的电路，判断故障所在，但此方法相对来说比较费时。因此应多与厂家工程师交流，了解设备的原理和内部结构，从而提高对设备的了解，以此增加维修的把握。除此之外，平时对设备的巡检也必不可免，定时定期的对超声设备进行除尘保养工作，这样可保证设备的使用年限和降低设备的故障率，保证临床科室设备的使用。