利用典型的異常圖像分析醫用超聲探頭的故障與檢修

許光，黃小坪

廣州市番禺區中心醫院 設備科，廣東 廣州 511400

引言

由于使用頻繁，且為易損部件，故障的醫用超聲探頭常常表現出各種各樣的異常圖像，探頭的質量直接影響圖像質量和診斷效果[1]。異常圖像是使用醫生或設備科工程師經常碰到的直接表現，此時需要設備科工程師判斷異常圖像的故障原因和解決方案，所以熟練掌握探頭異常圖像分析與故障辨別具有重要的意義[2]，以下總結了6例典型的探頭圖像故障判斷案例。

1 問題分析與檢修

1.1 故障一：部分陣元不完全損壞且探頭內存在接觸不良情況的圖像

部分陣元不完全損壞且探頭內存在接觸不良情況的圖像的故障現象，見圖1。圖中箭頭指示“1”處陰影處陣元有衰減，但未完全損壞，此類情況可繼續使用，不過也會慢慢損壞嚴重[3]。

圖1 部分陣元不完全損壞且探頭內存在接觸不良情況的圖像

圖中箭頭指示“2”處該陣元完全損壞，既不發射也不接收。往往是因探頭中某些晶片出了問題而造成，對陣元晶體故障的維修方案：先要找到問題晶體，測量每個或每組晶體的供電電壓，因為正常的晶體或晶體組供電電壓都是相仿，但問題晶體出現供電電壓減低的情況，就找出問題晶體，因為需要檢查的項目多，比較費時費力[4]。另外需要補充的是，當探頭與探頭板接觸不良時也會出現類似故障圖像，我們可以切換探頭和更換探頭插槽來區別。

圖中箭頭指示“3”處有虛線狀射線，探頭內連續存在短接或接觸不良。對于探頭內部電線斷的維修方案：打開外層皮套，將總的屏蔽線橫向劃開，跳出斷裂線，焊好后，用透明膠帶纏上一層，用萬用表測量其是否導通，導通后，將此根導線的屏蔽接好并纏好膠帶。試機正常后才焊最外層的總屏蔽線，外層皮套用高壓電源塑料膠帶作固定[5]。

1.2 故障二：部分完全陣元損壞，不起振也不接收時的故障圖像

在靠近探頭聲表面處形成齒狀黑區，當相鄰的多個陣元晶體損壞時，也會形成倒三角黑區（圖2）。由可以看出，探頭對應黑區處的陣元晶體已經完全損壞[6]。而在實際使用中，這些陣元會先后出現不同程度的衰減，空載時在近場會出現類似脈沖板單一通道接收故障時的暗道，在使用過程中嚴重化，最后才完全損壞[7]。探頭陣元故障形成的黑區相對于探頭板及脈沖板故障時形成的黑區來說不具有空間分布的規則性。此類探頭故障的晶體較多，維修難度較大，建議更換整個陣元晶體模塊或更換探頭。另外需要說明的是，當探頭與探頭板接觸不良時也會出現類似故障圖像，我們可以切換探頭和更換探頭插槽來區別[8]。

圖2 探頭圖像不起振也不接收時的故障圖像

1.3 故障三：探頭有氣泡

探頭有氣泡故障現象，見圖3。探頭起泡后，不論是空載還是打圖像都是有明顯的黑區，通過擠壓探頭表面的保護層，可以使氣泡在匹配層內發生移動和變化，圖像中的黑區也會跟著移動和變化[9]。聲透鏡有氣泡的維修方案：使用液體硅橡膠作探頭聲透鏡的修補材料以及聲透鏡層與匹配層之間的粘合材料[10]。用液體硅膠注入脫膠處并趕出氣泡，用紗布帶用力將探頭綁緊放置一天后松開，故障消失。

圖3 探頭有氣泡

1.4 故障四：插槽氧化

靠近探頭表面處，有多條寬度不一的暗條紋，且分布不具有空間規則性。有一條由連續暗條紋組成的寬度與占探頭整體寬度的1/10的暗條紋，且并未形成倒三角黑區，插槽氧化故障顯示，見圖4。

圖4 插槽氧化故障顯示

由于暗條紋不具有空間分布的規則性，基本上可以排除通道故障，因此故障點在通道之前，既探頭陣元到探頭板上高壓開關的通道與陣元切換，這兩者之間相關器件有繼電器、插槽、探頭插座、探頭線、陣元。而從圖像本身來看，最可能應該是探頭陣元老化衰減的故障，而實際上通過多次拔插探頭，發現暗條紋有所減少：更換探頭插槽，發現形成的暗條紋性質與位置都不一樣，這樣就可以排除是探頭陣元老化衰減的可能性[11]。另外說明的是：由于探頭插槽電器接觸點長久后會接觸不良，在潮濕的環境中出現氧化現象，導致阻抗變大，因此插上探頭后返回的回聲減弱，多次拔插探頭后，插槽與探頭的接觸性能有所改善，部分暗條紋消失[12]。

1.5 故障五：有源干擾

有源干擾情況下的故障現象，見圖5。當所在場所有外來干擾時，把增益鍵打到最大，可以看到一陣一陣有規律雪花或波紋的外源干擾[13]。此故障維修方案：可以將此B超機搬到遠離干擾的場所試機，如無此類干擾，既證明是有源干擾。這樣的有源干擾可能來之于附件大型放射類設備、磁共振、超聲波碎石機、高壓變壓器等，也有可能設備專用地線被切斷而失去保護作用。可以更好場所使用，或者在原場所重新檢查地線的可靠性，或者引用隔壁穩定的電源，重新布置電源線。

圖5 有源干擾情況下的故障現象

1.6 故障六：探頭通道板壞

近場有4條細長暗區，涂上耦合劑后的顯示圖像，見圖6。特征為在靠近探頭聲透處有4處缺口，類似探頭部分陣元損壞的故障圖像，但缺口排列具有規則的空間分布，在靠近探頭聲表面處還是會有明顯缺口，嚴重影響臨床使用。將探頭斜掃，如果圖像缺口也會移動則是通道板壞，如果圖像缺口固定不變則是探頭陣元晶體損壞[14]。“1”處通道板故障的維修方案：由于通道電路板每一塊都是通用的，一般機器有36～48塊通道板，通過每4個通道板按順序移動插拔，以上故障圖像會按順序移動，以此類推，可以查明哪四塊故障通道板，再予以更換。“2”處探頭陣元晶體損壞的維修方案按上文2.1參考檢修。

圖6 探頭通道板壞的故障現象

2 結語

醫用超聲探頭是超聲診斷儀的重要核心部件，經常遇到懷疑探頭問題，可通過重拔插拔探頭插口是否有反應或者重啟機器，如故障依舊則與其他探頭對調其他插槽，就可以判斷的探頭問題還是插槽問題：① 有吱吱聲則探頭有振出發射波而沒回聲波，則可以判斷探頭沒啟動，往探頭內部電路板燒壞方向判斷；② 探頭無吱吱聲，其他探頭插到這個插槽也表現一樣故障，則排除探頭故障后，應往機器高壓板（或發射板）故障方向判斷[15]。

通過以上若干故障案例，使用醫生不應該只掌握醫學超聲診斷技能，也應該掌握怎么愛護和維護保養設備，這樣才能使自己工作順暢并發揮最大效益；設備科工程師不能只被動的維修，也要主動鉆研怎么使臨床與工程更加緊密結合。只有在雙方共同努力下，才能減少設備故障發生，提高探頭的使用壽命及超聲設備的運營時間[16]。

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