超声诊断仪的临床应用及故障维修

刘蕾

如皋市人民医院 医学装备科，江苏 如皋 226500

0 引言

超声诊断是临床在进行医学检查时的常用技术手段，超声波通过人体的介质进行传播，并且根据不同的反射特性，呈现不同的影像，实现辅助诊断的目的。超声诊断主要是通过超声诊断仪来实现，超声诊断仪通过对超声波信号的发射和接收，综合处理后以图像形式反射，将人体内部组织的影像呈现出来，为临床诊疗提供方向。目前超声波诊断仪器在临床上的应用范围越来越广，属于一种精密的医疗器械，价格昂贵，技术性强，而且在临床上的应用频率比较高，一旦出现故障，就会直接影响临床诊断的结果，同时维修成本也比较高，维修难度大，这就要求相关的维修技术人员必须具有较高的维修技术，同时还要具有超声波诊断仪器的相关理论和专业知识，这样才能够在超声波诊断仪器出现故障的时候及时进行检修。

1 超声波诊断仪以及应用

1.1 超声波诊断仪

超声波诊断仪器主要是利用超声波进行成像的技术，超声波主要指的是高于20Hz的声波，通过超声波检测能够在遇到不同介质的时候，根据反射波来进行成像，因此应用在医学界可以根据成像来判断患者的疾病情况[1]。超声波诊断仪器主要由超声探头和主机系统两个部分组成。超声探头作为超声诊断仪的信号采集器，能够将超声信号和电信号进行转换，同时兼具发射和接收功能。主机系统则可以将探头采集到的信号转换成数字信号，进行系统化的数据处理，将其转换成可视的图像信号在显示器上进行显示。超声检测仪通过各个组成系统之间的相互配合，为临床疾病的诊疗提供重要的依据。而超声波诊断仪在使用的过程当中，也是向人体检测位置发射超声波，根据设定的方向进行超声波扫描，能够有效检测出超声波的强弱、回声、时间，以此判断人体内脏器官的特征以及距离。随后根据电路以及计算机的处理，将成像形成图像，这样能够有效为医生提供相关依据，做好患者的器官病变的诊断和判断。

1.2 超声波诊断仪在疾病中的应用

（1）血管疾病：在超声波诊断仪进行血管疾病诊断的时候，可以使用10MHz的高频探头对患者进行检测，如果发现患者血管内存在小于1mm的钙化点，则可以判断患者存在血管疾病，能够对血管的走向与周围血管之间的关系进行观察，包括血管内膜是否光滑，有无夹层和斑块的存在，同时观察血管的管腔内有无狭窄和扩张的情况，如果出现异常，随后还要进行进一步的检查。另外通过超声波诊断仪还可以以诊断出患者是否存在腹动脉体瘤、颈动脉腺体瘤、静脉血栓等。与此同时，在诊断动脉硬化闭塞症方面具有重要作用和意义。

（2）腹腔脏器：在超声波诊断仪进行腹腔脏器疾病的时候，可以通过对患者的肾脏以及肝脏的检测判断患者腹腔脏器内血管的大小，血液流动方向以及流动速度，从而可以判断患者是否存在腹腔脏器的疾病。另外通过超声波诊断仪还可以判断患者体内是否存在动静脉瘤以及结节性硬化。其主要包括对肝脏、胆囊的检查，能够明确患者是否患有胆囊炎、胆囊结石、血管瘤、肝脏囊肿等情况。在脾脏和胰腺方面，对于肝硬化伴脾脏增大、急性胰腺炎等患者的检查方面敏感性较高。最后，还能够检查双肾、膀胱以及输尿管等泌尿系统的器官，对以肾结石、输尿管结石、输尿管扩张、肾盂积水以及膀胱肿瘤等疾病的检查具有较高的准确性，对于疾病的早期诊断和治疗方案制定提供方向，具有指向性。

（3）小器官：在超声波诊断仪进行小器官疾病诊断的时候，可以使用彩色超声波诊断仪。通过这种诊断仪器可以有效地判断患者是否存在乳腺、甲状腺、眼球等方面的疾病。测量眼轴对白内障、玻璃体病变以及视网膜剥离等眼部疾病的诊断具有较高的准确率，此外在进行甲状腺疾病诊断的时候，超声波检测出的甲亢一般表现为火海征，这种表现由患者体内的血液流动情况所形成。所以还可以根据不同的血液流动情况以及结节情况来区分甲状腺腺瘤以及结节性甲状腺肿，对于临床诊断小器官疾病有着十分重要的作用[2]。超声波诊断仪可以识别眼部、甲状腺和乳腺等各个器官、组织的增生和萎缩，判断占位性病变，以及占位性病变的性质，通过对病变部位的血流和血供情况进行观察，判断病变为良性还是恶性，为临床的诊疗提供依据，此外，还能引导穿刺，辅助检查，在临床的应用广泛且具有重要的作用和意义。

（4）妇产科：在超声波诊断仪进行妇产科疾病诊断的时候，主要是利用彩色超声波诊断仪来对胎儿是否存在先天性心脏病以及产妇的胎盘功能情况进行评估和诊断。通过超声诊断能够确定妊娠位置是否为异位妊娠，异位妊娠以输卵管妊娠最为常见，在超声诊断下，根据妊娠的月份，超声图像也会有不同表现。例如妊娠时间短，输卵管还未破裂，在输卵管壶腹部可发现大小为2cm的无回声囊，通过彩色多普勒超生可见胎芽以及胎心，周边血流丰富，子宫动脉血管出现变化，内径增粗，血流速度也随之加快；如果发现输卵管破裂，胎囊与血块凝聚在一起，形成包块，超生图像在表现上也不尽相同，会有混合性包块，衰减性包块以及实性包块；如果异位妊娠出现大出血，在超声下表现为腹腔内出现不规则、游离于回声区，其中以髂窝三角、肝肾间隙以及子宫直肠凹最为明显。异位妊娠是导致孕妇死亡的主要原因之一，通过超声诊断及时发现，早期干预，降低风险，保障患者生命安全。在孕期的超声诊断还能够对胎儿发育、羊水质量以及胎儿大小进行检查，为孕妇在妊娠期各项活动提供合理化建议。另外在进行超声波诊断仪妇科诊断的时候，还可以通过探头来观察和判断患者的盆腔是否存在粘连性。

1.3 不同超声诊断仪的临床应用

（1）A型超声波诊断仪在显示数据的时候主要依靠的是幅度调制型的方式，也是临床应用最早和最基本的诊断仪器。一般情况下，A型超声波诊断仪主要是应用在大脑、内脏等人体组织结构诊断中的，通过回波幅度的形状和大小作为检查依据，可以准确定位患者的病变部位。A型超声波诊断仪最常见的应用部位是大脑，可以通过脑中线来判断疾病类型。如果在超声诊断中发现受检者的脑中线通过颅骨几何中心位置的偏差在0.3cm以上，则代表患者脑部存在对应的病症，此时就需要进行进一步的诊断，以明确疾病类型加以治疗。A型超声波诊断仪在诊断过程中对患者产生的副作用和伤害非常小，且在对脑部疾病的诊断中具有较高的准确率。

（2）B型超声诊断仪主要根据辉度调制进行显示，以此来显示机体组织对的内部结构，可以通过点状回声的亮度来显示患者身体组织的情况。还可以通过回声强弱来判断患者病变部位的疾病情况。随着仪器的探头声束逐渐显示出患者身体组织结构，这种二维图像，具有诊断准确、真实具体、显示明显等特点。B超是临床最基础性的诊断仪器，但仍有一定的不足，由于分辨率不够，成像不够清晰，对于病灶较小、病变位置较为隐秘的病变检出率较低，同时受到含气量较高的脏器的影响，被遮挡的部位不能清晰显示，影响诊断的准确性。但是将其主要应用在胆道系统、肝脏、脾超声检查中，具有较高的诊断准确率，对于患者疾病的确诊、分型以及治疗都有着比较明显的作用。

（3）M型超声诊断仪是从B型诊断发展而成的，也可以将其称之为超声心动图仪，主要在心血管疾病的诊断中应用。可以通过辉度调制，在B型基础上增加一对慢扫描锯齿波，将探头在需要检查的部位进行固定，随着心率的有节律性地舒张和收缩，探头和心脏组织间的距离也发生改变，通过心脏上下摆动的亮点出现，可以从左向右扫描，其中纵坐标代表被探测结构所在位置的深度，横坐标代表时间。形成心脏活动的曲线，完整的超声心动图形成，为临床诊断提供参考依据。M型超声诊断仪应用在胎儿心脏先天异常、二尖瓣钙化、二尖瓣狭窄、围生期心肌病、阵发性心动过速、心脏横纹肌瘤以及心律失常中的作用比较明显，尤其是对胎儿心脏先天异常的诊断，可以更加精确地测量胎儿的心腔厚度以及心肌厚度，在诊断早期妊娠中胎儿心脏发育中的意义明显。另外，M型超声诊断仪还可以准确地测量出胎儿的心室腔的大小及心壁厚度，对胎儿的心肌运动以及心瓣膜进行准确显示，从而判断胎儿是否存在心律失常的症状。由于M型超声诊断仪属于与单声束探测结构，能够获得的信息量较小，所以随着先进的技术和方法的兴起和应用，M型超声诊断在心血管疾病的诊断中不再单独使用，但是将其作为辅助性的诊断方式，仍然具有重要的作用和意义。

（4）四维彩色多普勒超声诊断仪是目前医疗界最先进的超声设备，不仅可以准确及时地显示患者体内组织的三维图像，还能够广泛应用在各个科室中，其中主要包括心脏、胰腺、肝、胆、脾、血管、腹部、产科、小器官（眼球、乳腺、甲状腺、阴囊）、妇科、泌尿科、儿科等，丰富的影像信息为临床疾病的诊断提供依据，对人体中的内脏器官活动可以及时显示，特别是应用在产科中的效果更高，降低了临床诊断的漏诊、错诊和误诊率。通过对胎儿进行超声检查，将胎儿的颜面、肢体以及各个器官进行立体显示，对胎儿在母体的状态全面掌握和了解，显示出胎儿活动的动态图像，以便及时对发现胎儿异常发育以及宫内畸形。

2 超声波诊断仪故障及维修

超声波诊断仪的主要组成部分，包括探头、显示器，主计算机系统、应用软件、图像处理系统、电源、超声发射和接受单元等，另外还包括打印机等辅助性设备。超声诊断仪主要是将雷达技术与超声原理有效结合，将高频的超声波照射在人体表面，通过人体组织间的差异性，对病理组织和正常组织做出鉴别，达到反映机体内部情况，诊断疾病的目的。由于目前超声波在临床医学中的应用范围越来越广，使用频率也越来越频繁，所以对于超声波诊断仪的需求也越来越大，因此很容易导致超声诊断仪长期高负荷运转、工作，同时受到操作和保养不到位等一系列内外部因素的影响造成机器故障。

2.1 电源故障

电源是启动和关闭超声波诊断仪的关键部位，如果电源出现故障就会直接导致机器无法正常使用，一般情况下电源出现故障之后，机器是无法正常启动的，在按下电源键之后，设备无法启动扫描区域。电源故障的主要原因是设备导线的绝缘层遭到破坏，使元器件和导线发生误触，导致电源短路造成局部电路在工作时不稳定，长期使用引起设备元器件、导线过热，导致烧毁或者保险丝被迫熔断，进一步导致设备局部甚至是整机都出现问题，无法进行工作。因此在维修的时候可以对电源线路进行检测，如果存在短路情况要进行及时维修，并且采用备用线路，保证仪器能够正常工作，另外在进行电源电路检测的时候，还可以通过电路检测法来检测相应的电阻、电流以及电压，从而来发现和寻找电源故障的主要原因。

2.2 显示器故障

显示器故障的主要表现为黑屏，一般情况下可以表现为设备开机之后屏幕始终处于黑屏状态，导致操作面板无法正常工作，另外一种情况就是操作面板可以正常工作，但是屏幕无法正常显示。这种问题的主要维修方式是在出现黑屏以及操作面板无法正常工作之后，要检查机器系统是否存在故障问题，由于超声诊断仪大多采用计算机技术，使用互联网处理器，所以在出现故障时，首先对软件和系统硬件进行检查，对故障原因进行排除。如果操作面板能够正常工作，但是屏幕无法正常显示的话，就要检查机器的视频输出，显示器自身以及显示器工作电压是否存在问题，从而进行针对性的检修[3]。

2.3 编码器故障

编码器故障的主要原因是长时间负荷操作，所以会表现为按键不灵敏甚至功能丧失。针对这种问题，最主要的方式就是更换损坏的编码器，可以利用液晶显示屏的机器来替换原来的控制面板。但是还有一部分超声波检测仪在更换编码器的时候，不需要全部更换，只需要更换损坏的零件就可以。不同的超声波检测仪的型号以及机型是决定更换哪些部位零件的主要依据。另外在进行维修的时候，也可以临时将操作面板上不常用的编码器和坏掉的编码器进行更换，这样不仅能够节约成本，而且还可以节省维修时间，等待工作结束之后再将坏掉的编码器更换掉[4]。

2.4 供电单元的故障

所有超声诊断仪器都是依靠供电单元来为直流电源提供支持的，供电单元主要在仪器的下半部分或者背侧，如果该仪器出现了故障，就会直接导致仪器无法使用。所以在日常生活工作中，必须要重视对电源部分的保养以及清洁，否则就会导致灰尘长期积压，时间一长就会导致电源保护。另外，空气中的湿气比较大还容易导致电路短路。

2.5 图像干扰故障

图像干扰故障主要为显示器的图像显示异常，造成该种故障的主要原因有以下三点：第一，设备内部干扰；第二，探头干扰，比较常见的为探头表面受损或者接口板故障；第三，环境干扰，也是导致图像干扰故障的主要原因，其中主要表现为接地线接地不良、大功率电器使用[5]。定期检查探头，发现有受损的位置及时进行维修，以免影响检查结果的最终成像，对疾病的最终判断出现误差，影响检查结果的准确性，耽误临床诊疗的进程。此外，要求操作者对探头进行保养，在扫描完成后，不要使用卫生纸擦拭耦合剂，由于卫生纸的表面摩擦会造成探头表面的损坏，使耦合剂渗入匹配层，引发故障；卫生纸使用时会产生粉尘、纸屑，在操作间漂浮最终通过静电吸附在超声仪的面板、轨迹球上，最终对设备造成干扰，所以要使用纯棉的毛巾进行擦拭，降低对超声探头的损伤，减少故障的发生。

2.6 系统过热警报

系统警报机制失灵故障的结果就是导致设备使用误判，一般情况下，诊断仪在进行图像处理的时候主要依靠稳定传感器进行控制，所以如果温度传感器出现异常，例如通风口堵塞、工作环境不良等，就会导致传感器报警，不利于仪器的正常使用。定期除尘，保证电子线路的可靠性。由于电子线路温度在10℃以上时，医疗设备使用的可靠性就会相应降低，在对患者进行诊断活动时使检查以及治疗的参数出现波动，严重时会导致设备瘫痪，无法进行正常的工作，导致患者的检查和治疗被迫中断，造成严重的后果。灰尘的堆积会导致设备的散热不良，致使设备温度升高，影响其正常工作，要定期除尘，保证超声设备正常运行。

2.7 系统重启或死机

超声诊断仪器的频繁系统重启或者死机也是一种比较常见的故障，主要原因是系统中的CPU过热，而装配的软件故障主要是由于电路元件接触不良，针对这种故障，必须要加强日常的科学维护管理，从而进一步避免接触不良导致的重启及死机。

2.8 机械故障

超声诊断仪的出现故障的原因有很多种，其中一个就是机械故障，主要由于设备的机械部件出现问题，导致设备故障的出现，例如轨迹球、键盘失灵，螺丝出现松动等一系列的问题。机械故障的问题在解决上相对比较简单，故障原因也比较好排除，定期进行设备检修，将出现问题的零部件以及有出现问题倾向的及时更换，利用润滑油解决机器升降故障，以此来提升设备、仪器的使用效果，以保证设备运行的安全性和检查的准确性，增加使用年限。

本文主要对医院内出现故障的10台超声诊断仪故障情况进行调查，发现编码器故障出现的概率最高，其次为系统过热警报和系统重启或死机，剩余三种的发生率比较低，见表1。

表1 超声诊断仪故障情况调查（n，%）

3 结语

综上所述，目前在临床医疗工作当中，超声波检测仪的应用越来越常见和频繁，在检测腹腔脏器、血管疾病、妇产科疾病及小器官疾病方面，都能够发挥重要作用。但是由于广泛的应用和推广，很容易导致超声波检测仪超负荷工作，因此也很容易出现显示器电源以及编码器故障的问题。这就要求相关的技术维修人员必须定时检查超声波检测仪，针对一些风险问题和故障问题进行及时的检修。总的来说在超声波检测仪出现故障之后，检修人员必须要先明确故障发生的原因，随后再有针对性地进行维修，保证超声波检测仪能够正常使用[6]。