超聲診斷設(shè)備維修案例分析
時間:2022-07-28 09:21:43
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[摘要]本文介紹了超聲設(shè)備GELOGIQE9的結(jié)構(gòu)和原理,并闡述了設(shè)備開機緩慢、設(shè)備圖像掃描區(qū)域無回聲及開機重啟三例故障,分別為前端部分故障、后端部分故障、開機重啟故障。通過設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理把故障鎖定在前端或后端區(qū)域,再通過對前后端板路逐一排查找到故障原因,最終通過更換板件、電源、解除后端處理器及BIOS排除故障。通過總結(jié)該機器在啟動中和啟動后的相關(guān)案例的常用維修思路及方法,可以幫助工程師根據(jù)故障現(xiàn)象快速解決問題,確保設(shè)備正常運行。
[關(guān)鍵詞]超聲診斷儀;開機緩慢;掃描區(qū)無回聲;開機重啟
超聲診斷儀是利用超聲波在人體內(nèi)不同介質(zhì)中傳播與反射特性的差異,通過發(fā)射/接收超聲波信號,將接收到的信號處理后按一定的方式顯示出不同的圖像。醫(yī)務(wù)人員通過觀察診斷圖像的質(zhì)量判斷人體是否有病變[1-2]。該診斷方式無輻射,且具有移動方便、分辨率高、獲得結(jié)果及時等優(yōu)點,在現(xiàn)代醫(yī)療診斷中發(fā)揮著重要的作用[3-4]。LOGIQE9是美國通用電氣公司2010年推出的一款彩色多普勒超聲診斷系統(tǒng),將超聲圖像與其他成像技術(shù)如CT和MR的圖像融合[5-6],且具有強大的數(shù)據(jù)分析能力,廣泛應(yīng)用于臨床腹部、心臟、婦產(chǎn)、血管、泌尿系統(tǒng)及小器官等診斷檢查中[7]。本院引進LOGIQE9超聲診斷儀后,多次發(fā)生開機顯示故障,結(jié)合工作經(jīng)驗,本研究將三例故障和處理過程進行總結(jié)和分析。
1儀器結(jié)構(gòu)和工作原理
LOGIQE9機器基本結(jié)構(gòu)由四部分組成:①人機交互(顯示器及操作面板);②前端(信息獲取);③后端(信息處理);④電源部分,見圖1。超聲圖像由后端(PC端)和前端(接收發(fā)射和控制部分)通過探頭連接板與探頭連接產(chǎn)生[8]。例如,在人體組織中,當信號從脂肪組織區(qū)域進入肌肉組織區(qū)域時,由于密度不同,會在此處形成回波,回波返回至探頭,在此處將其轉(zhuǎn)換為電信號[9]。這些回波電信號經(jīng)模擬電路和數(shù)字電路進行放大和處理,將高頻電子信號轉(zhuǎn)換成為一系列數(shù)字圖像信號,隨后傳到PC后端,后端對圖像進行處理,將圖像實時顯示在監(jiān)視器上。所有信號傳輸、接收和處理特性均由主機控制[10]。通過在系統(tǒng)控制面板中選擇不同的選項,用戶可以改變系統(tǒng)的特性和功能,廣泛應(yīng)用于各種診斷。
2GELOGIQE9彩色多普勒超聲診斷系統(tǒng)故障兩例
2.1故障一
2.1.1故障現(xiàn)象設(shè)備因科室突然斷電開機無法進入系統(tǒng),設(shè)備板件指示燈及風扇運轉(zhuǎn)正常(圖2)。2.1.2故障分析此報錯在LOGIQE9機器上較為常見,但故障原因千差萬別,根據(jù)經(jīng)驗初步判斷問題基本出現(xiàn)在前端。首先對機器重裝系統(tǒng)驗證是否是系統(tǒng)損壞原因造成的無法進入系統(tǒng),然后進一步排查。2.1.3故障排查過程通過開機按F8進行系統(tǒng)最后一次正確配置來恢復(fù)機器,恢復(fù)后機器可以進入系統(tǒng)但是提示報錯翻譯為“錯誤:系統(tǒng)錯誤請重新啟動系統(tǒng)”(圖3);點擊確定后第二條報錯提示翻譯為“錯誤:硬件配置無效”,系統(tǒng)不會掃描(圖4);點擊確定后進入操作界面后無圖像且不識別探頭(圖5)。首先對機器重裝系統(tǒng),驗證是否是系統(tǒng)損壞原因造成的無法進入系統(tǒng),對機器重裝系統(tǒng)后圖3的系統(tǒng)報錯消失,但是圖4的報錯還存在,點擊確定后進入操作界面同樣無圖像和探頭顯示(圖5),根據(jù)報錯提示進行下一步排查。根據(jù)錯誤提示“硬件配置無效”,同時沒有圖像及探頭顯示,根據(jù)此情況排除系統(tǒng)原因后,分析為前后端通信連接及發(fā)射接收或者探頭連接板故障。隨后,對機器前端板件進行逐一排查:關(guān)閉設(shè)備前后端通信線纜,進行重新插拔并清理連接,機器重新啟動故障依舊,排除前后端連接通信故障。進行進一步排查:機器發(fā)射和接收采用了DSP和FPGA處理器,前后端通訊采用高速串行點對點雙通道高帶寬傳輸PCIE總線,這些技術(shù)使圖像分辨率、穿透力等大幅提高。這些技術(shù)使前端板卡元器件故障判斷更加困難,由于設(shè)備是斷電造成的故障,因此很有可能是機器板件集成度比較高造成短路元器件燒毀。查看機器前端板件是否有元器件損壞現(xiàn)象并進行清理,通過逐一排查,未發(fā)現(xiàn)異常。在安裝過程中對發(fā)射接收板不同通道進行調(diào)換啟動機器后,故障依舊。由于對發(fā)射接收板進行了調(diào)換發(fā)射接收都是以通道一為主,如果進行調(diào)換,某塊板子有問題會體現(xiàn)在圖像區(qū)域,同時發(fā)射接收板件所有都損壞的幾率非常小,同樣前端控制板有一根通訊線連接到后端PC,前端控制板有問題會造成機器無法進入系統(tǒng)。通過最小化排查鎖定故障是探頭接口板,更換探頭接口板后設(shè)備探頭識別圖像區(qū)域正常。2.1.4小結(jié)當我們初步看到故障時,了解故障報錯詳細信息,根據(jù)機器結(jié)構(gòu)線路條理分析是前端故障、電源故障還是后端故障,減小確定故障范圍然后再進行逐步排查,在這個過程中要理清思路才能找到故障根源解決問題。
2.2故障二
2.2.1故障現(xiàn)象機器開機慢,設(shè)備正常開機2~3min,此設(shè)備每次開機需要十幾分鐘,進入系統(tǒng)后操作正常無其他故障。2.2.2故障分析根據(jù)故障現(xiàn)象描述判斷造成此現(xiàn)象的原因可能有:①系統(tǒng)原因;②灰塵過多;③硬盤原因;④電源供電電壓問題;⑤PC主板問題。本著先外再內(nèi)、先易后難的維修過程進行檢測維修。2.2.3故障排查過程首先重裝機器系統(tǒng),重裝系統(tǒng)過程正常安裝時間為25min左右,本次重裝花費45min,重裝系統(tǒng)后,故障依然存在。拆機對機器后端PC部分板件進行清理除塵,開機故障依然存在。拆卸硬盤對硬盤進行檢測,檢測結(jié)果正常,硬盤并沒有過多壞道,屬于正常范圍,排除硬盤故障。對板件的ATX電源供電進行檢測,為能準確判斷電源故障,拆下主板電源線用導(dǎo)體把綠色和黑色線連接,用萬用表測量供電紅色+5V、黃色+12V、橙色+3.3V、白色-5V、藍色-12V、紫色+5V,通過測量發(fā)現(xiàn)電源對硬盤供電的12V和5V供電不足,測量值為11.2V和4.3V,硬盤供電不足會造成運行速度慢、無反應(yīng),嚴重會造成死機重啟現(xiàn)象,所以推斷為硬盤供電不足原因造成設(shè)備開機緩慢,更換ATX電源設(shè)備開機正常。2.2.4小結(jié)此次故障,首先把故障鎖定在后端PC區(qū)域,此故障因電源供電造成的開機緩慢比較少見,多數(shù)為系統(tǒng)原因或者硬盤故障,容易忽略硬盤供電問題,所以在維修過程中不要忽略細節(jié)檢測。
2.3故障三
2.3.1故障現(xiàn)象機器間歇性地自動重啟,頻率不規(guī)則,時間包括幾分鐘、半小時、幾小時不等。2.3.2故障分析首先,對電壓進行查看,使用不間斷電源進行檢測,結(jié)果顯示與電壓無關(guān)。然后對機器部件進行查看,以此插拔內(nèi)存、硬盤、前端板卡并對機器進行清潔,顯示故障未解除。查看Log未發(fā)現(xiàn)有異常之處,查看手冊內(nèi)容推斷可能是MRX板上的相關(guān)時鐘信號引發(fā)的故障,但更換MRX板后,故障未解除。除此之外,機器重啟也可能是直流供電電源電路保護或欠壓、過壓等故障引發(fā)[11],查看電源模塊,進行更換,故障未解除。最后分析可能是后端處理器出現(xiàn)故障,拔除硬盤及前后端通訊線纜后開機測試,機器仍然存在自動重啟,判斷此故障為后端處理器故障。2.3.3故障檢修過程分析得到該故障由后端處理器引起,更換后端處理器發(fā)現(xiàn)每次開機一直停在GELOGO界面不動,按F1按鍵依舊無效,對基本輸入輸出系統(tǒng)(BasicInputOutputSystem,BIOS)芯片進行放電仍未恢復(fù);因BIOS芯片都是卡在卡套里,取出芯片,進行清潔,解除接觸問題,裝上后開機恢復(fù)正常。2.3.4故障總結(jié)LOGIQE9定制化和集成度越來越高[12],當醫(yī)學工程師在判斷分析故障時,既要求與普通電腦主板端進行分析,又要求根據(jù)具體機器進行分析。LOGIQE9間歇性自動重啟后端問題可能與BIOS有關(guān),對機器LOGO進行重啟等無法進行排除,由本故障提供思路,在處理該故障時可嘗試插拔BIOS芯片,更換后端處理器進行故障排查,本故障可為醫(yī)學工程師排除故障,提供排查思路。
3總結(jié)
GELOGIQE9彩色多普勒超聲診斷系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各疾病超聲檢查中,其運行精度高且結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,大量的檢查導(dǎo)致故障發(fā)生率升高。為保證患者得到及時檢查,保證醫(yī)院正常工作秩序,提高工作效率,工程師需及時了解需要維修設(shè)備的結(jié)構(gòu)及運行原理,從而快速精確地解決機器故障[13-14]。彩超設(shè)備主要分為前端、后端及電源部分,機器前端有故障一般體現(xiàn)在機器圖像部分;后端有故障一般情況下會有無法開機的現(xiàn)象及系統(tǒng)錯誤;電源故障比較復(fù)雜,因為電源會給前后端進行供電,所以電源有故障會造成前端或者后端有問題,或者前后端有問題會造成電源損壞,部分機器有電源指示燈,比較好排查,如果沒有,則需根據(jù)機器的結(jié)構(gòu)和原理以及在維修過程中總結(jié)的思路和辦法去判斷、排查問題,同時在維修過程中學習,在學習中總結(jié)經(jīng)驗[15-16]。本研究對故障進行詳細分析,順利排除故障,對同行有一定的借鑒價值。
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作者:邸海燕 李婭 白芳芳 單位:保定市第二中心醫(yī)院功能科 保定市滿城區(qū)人民醫(yī)院超聲科