GE 超声诊断系统故障维修3 例探究

何江波，陈旭创

（佛山市第一人民医院医疗设备科，广东 佛山 528000）

超声诊断(ultrasonic diagnosis)是指利用超声波的物理特性，能够穿透人体，应用超声波的声学性质进行成像，诊断疾病的非创伤性检查方法及诊断技术，通过将血液流动信号转化成二维图像的方法，最后得到彩超血流动力图像，可以实现循环系统、消化系统、泌尿系统、各种腺体、妇科、产科中多种疾病的辅助诊断。彩色多普勒超声设备发生故障会给医院带来经济损失，延长患者等候时间，影响患者就医体验。故障发生后，工程师需及时快速锁定故障位置，高效完成维修工作。

常见的故障排除方法包括电压测试法、电阻测试法、电流测试法、常规检查法、仪表测试法、直接检查法、更换配件法、调整参数法、逐步排除法、原理分析法等。在彩超维修时，单一维修方法很难达到理想的维修效果，需结合2 种及以上维修方法。我院目前有GE 系列超声诊断系统约30 台，本文将对使用过程中出现较常见的故障进行分析总结，供同行参考。

1 彩色多普勒超声设备构成

彩色多普勒超声设备主要包括显示器、主机、支撑臂组件和键盘组件，其中主机是核心部分。主机由两个模块组成，分别是前端模块和后端模块。前端模块涉及4 类板块，包括2 个发射板块、1 个信息处理板块、1 个CW 板块和1 个接收板块。后端模块由4 个板块组成，包括数字版PC 板块、前后端电源板块、4D-TEE 板块和AC-DC 电源板块。

2 故障分析一

2.1 故障现象

故障机型LOGIQ C9 Premium，超声设备开机状况正常，进入默认模式二维图像模式正常。按下功能按键（如PW）后，超声设备没有反应，功能按键的蓝绿状态灯也没有转换，主屏幕左下角的时钟马上停止跳动，不能正常工作。

2.2 故障分析与检测

故障发生表现为功能按键切换异常，在此状态下，利用排除法，通过继续触发其他功能按钮，发现在逐个按下所有功能按键后再按下指示箭头键，超声设备可以进入所选功能，并且所选功能可以正常使用。经过多次测试，发现只要按一次箭头指示按键，超声设备就能正常使用。确定设备所有功能均可正常使用。

初步确定控制面板有故障，于是，拆开控制面板，清除里面的灰尘和纸屑，排除外部的干扰。重新安装控制面板开机，故障依旧。利用逐步排除法，依次断开控制面板的各个功能区，经过多次确认，发现在断开AN keyboard 后，超声设备的功能按键均能使用。

通过查询超声设备的技术资料进行分析，发现控制信号是由SMIO PWA 供DC 12V 及USB Connector 连接到SKBD，根据超声设备LogiQ C9 的SKBD USB 控制信号部分传输原理图（图1），在SKBD 内MCU 连接收集处理US KEY Matrix、AN KEY Matrix、TGC、Encoder、LED Backlight 的反馈信号。

图1 GE LogiQ C9 的SKBD USB 控制信号部分传输原理图

2.3 故障排除

使用故障排除法、常规检查法相结合的方式进行了故障排查，检测发现AN keyboard 背面有大量的耦合剂残留，可能导致AN keyboard 短路造成控制面板不能使用，更换AN KEYBOARD 后，开机测试，超声设备通过所有测试，设备正常使用，至此设备可以正常使用。

3 故障分析二

3.1 故障现象

GE VIVID E9 超声设备使用1 小时后出现死机，长按开机键关机后再重启设备，设备启动正常，运行几分钟后再次死机。

3.2 故障分析与检测

根据软件系统的报错记录log，在出现死机的故障时间点的记录中，出现报错信息：设备找不到RFI。初步判断操作系统正常，前后端通讯异常，判断可能是RFI、PC2IP、PCI cable 其中一个环节出了问题。根据故障发生规律，使用中经常高温报警。对超声设备前后端、底部滤网进行了除尘，除尘后，使用1 天，发现设备高温报警出现频率降低，但依然出现死机现象。

再次发生故障后，观察internal I/0 上面LED 指示灯，发现整个前端电压指示灯都处于熄灭状态。重启观察，发现故障出现于运行中前端突然掉电并死机。确定之前出现通讯报错的原因：前端掉电后RFI 失去供电，无法实现RFI 与PC2IP 间的正常通讯。

查询设备技术资料，用万用表测试DC power 输入，电压正常。故怀疑是DC 电源本身有故障导致间歇性掉电。按照下表测试DC POWER，各项电压均正常。

表1

仔细查阅手册，第五章介绍 DC Power 内容如下：

A current limiter will switch off the power if + 3.3 V、+5V or +15V outputs are overloaded，Over-Voltage Protection is provided for these voltages:

+3.3V

+ 5 Vd

+/-5 Va

+/-15 Va

Voltage wil be switched off if the temperature grows too high.

温度过高能够导致DC 供电终止，鉴于高故障发生频率，对超声设备进行整体仔细检查，发现超声设备背面长条形滤网丢失，内部灰尘、异物很多，检查底部的风扇模块，发现上面聚集大量灰尘、手套，已经覆盖通风面积90%以上，严重影响超声设备的散热。至此，找到高故障频率的高温报警源头，判断是风扇散热不好使DC 温度过高导致其断电进行保护。使用吸尘器、鼓风机对后端的所有电路板，以及底部的风扇模块进行彻底的除尘，重新安装后，开机使用一段时间，查阅温度记录信息，发现温度下降明显且稳定，经过数天观察，超声设备没有再出现死机。

4 故障分析三

4.1 故障现象

LogIQ E9 开机使用1 ～15min 后，报错死机，报错信息是Warning：System voltage fault.System will shut down.

4.2 故障分析与检测

机器开机10min 后报错并关机，开机后查看机器前端电源板指示灯未发现异常。于是进入后台运行Diagnostics 程 序，运 行Engineering Diagnostic 中的Power Tests，结果EPS Tests Failed。于是，使用更换配件法，将主电源和前端电源板都替换一遍，结果故障依旧。

开机导出机器的log 文件，查找log 文件中的报错信息，发现故障：cl2CVoltages:readVoltage()-Voltage[109] GTX3_3V3=2.885273 V (raw:Ox8f65)out of tolerance ( 3.135000 V to 3.465000 V),故障指向GTX 板，通过询问厂家工程师GTX3 是指哪一块板，确定故障电路板，为了防止判断错误，我们将GTX 的3块板进行2 次调换，并再次查看log 中的报错信息，最终确定故障板。

确定故障板是GTX 板后，根据报错的GTX3_3V3,主要查看GXT 板上的3.3V 的供电芯片。找到板上的3.3V的电压测试点，于是顺着电路一路查找，最终发现是电源管理芯片LT1764A 负责输出3.3V 供电。将电路板上的LT1764A 芯片拆下进行对比，利用电阻对比测试法最终发现电路板上VR1 的电源管理芯片故障。更换新的芯片后装机，多次测试均能开机超20 分钟。使用1 天后故障不再发生，故障维修完成。

5 结语

超声诊断是利用超声在人体各种组织内的传播特性不同而形成影像，根据图像的特征对生理、病理情况作出判别的诊断方法，在临床应用范围十分广泛，在日常的疾病诊断起了关键的作用。

在全院各个科室中，超声设备使用频率是最高的，甚至有些超声需要24h 开机，如此高的使用频率中，设备出现故障的频率也会变高。对超声设备进行定期检查超声诊断仪所处的工作环境，确保温度、湿度等条件和超声诊断仪要求的工作环境保持一致，必要时，可对工

作环境进行调整，做好预防性维护，减少超声的故障率。