GE 超聲診斷系統故障維修3 例探究

何江波，陳旭創

（佛山市第一人民醫院醫療設備科，廣東 佛山 528000）

超聲診斷(ultrasonic diagnosis)是指利用超聲波的物理特性，能夠穿透人體，應用超聲波的聲學性質進行成像，診斷疾病的非創傷性檢查方法及診斷技術，通過將血液流動信號轉化成二維圖像的方法，最后得到彩超血流動力圖像，可以實現循環系統、消化系統、泌尿系統、各種腺體、婦科、產科中多種疾病的輔助診斷。彩色多普勒超聲設備發生故障會給醫院帶來經濟損失，延長患者等候時間，影響患者就醫體驗。故障發生后，工程師需及時快速鎖定故障位置，高效完成維修工作。

常見的故障排除方法包括電壓測試法、電阻測試法、電流測試法、常規檢查法、儀表測試法、直接檢查法、更換配件法、調整參數法、逐步排除法、原理分析法等。在彩超維修時，單一維修方法很難達到理想的維修效果，需結合2 種及以上維修方法。我院目前有GE 系列超聲診斷系統約30 臺，本文將對使用過程中出現較常見的故障進行分析總結，供同行參考。

1 彩色多普勒超聲設備構成

彩色多普勒超聲設備主要包括顯示器、主機、支撐臂組件和鍵盤組件，其中主機是核心部分。主機由兩個模塊組成，分別是前端模塊和后端模塊。前端模塊涉及4 類板塊，包括2 個發射板塊、1 個信息處理板塊、1 個CW 板塊和1 個接收板塊。后端模塊由4 個板塊組成，包括數字版PC 板塊、前后端電源板塊、4D-TEE 板塊和AC-DC 電源板塊。

2 故障分析一

2.1 故障現象

故障機型LOGIQ C9 Premium，超聲設備開機狀況正常，進入默認模式二維圖像模式正常。按下功能按鍵（如PW）后，超聲設備沒有反應，功能按鍵的藍綠狀態燈也沒有轉換，主屏幕左下角的時鐘馬上停止跳動，不能正常工作。

2.2 故障分析與檢測

故障發生表現為功能按鍵切換異常，在此狀態下，利用排除法，通過繼續觸發其他功能按鈕，發現在逐個按下所有功能按鍵后再按下指示箭頭鍵，超聲設備可以進入所選功能，并且所選功能可以正常使用。經過多次測試，發現只要按一次箭頭指示按鍵，超聲設備就能正常使用。確定設備所有功能均可正常使用。

初步確定控制面板有故障，于是，拆開控制面板，清除里面的灰塵和紙屑，排除外部的干擾。重新安裝控制面板開機，故障依舊。利用逐步排除法，依次斷開控制面板的各個功能區，經過多次確認，發現在斷開AN keyboard 后，超聲設備的功能按鍵均能使用。

通過查詢超聲設備的技術資料進行分析，發現控制信號是由SMIO PWA 供DC 12V 及USB Connector 連接到SKBD，根據超聲設備LogiQ C9 的SKBD USB 控制信號部分傳輸原理圖（圖1），在SKBD 內MCU 連接收集處理US KEY Matrix、AN KEY Matrix、TGC、Encoder、LED Backlight 的反饋信號。

圖1 GE LogiQ C9 的SKBD USB 控制信號部分傳輸原理圖

2.3 故障排除

使用故障排除法、常規檢查法相結合的方式進行了故障排查，檢測發現AN keyboard 背面有大量的耦合劑殘留，可能導致AN keyboard 短路造成控制面板不能使用，更換AN KEYBOARD 后，開機測試，超聲設備通過所有測試，設備正常使用，至此設備可以正常使用。

3 故障分析二

3.1 故障現象

GE VIVID E9 超聲設備使用1 小時后出現死機，長按開機鍵關機后再重啟設備，設備啟動正常，運行幾分鐘后再次死機。

3.2 故障分析與檢測

根據軟件系統的報錯記錄log，在出現死機的故障時間點的記錄中，出現報錯信息：設備找不到RFI。初步判斷操作系統正常，前后端通訊異常，判斷可能是RFI、PC2IP、PCI cable 其中一個環節出了問題。根據故障發生規律，使用中經常高溫報警。對超聲設備前后端、底部濾網進行了除塵，除塵后，使用1 天，發現設備高溫報警出現頻率降低，但依然出現死機現象。

再次發生故障后，觀察internal I/0 上面LED 指示燈，發現整個前端電壓指示燈都處于熄滅狀態。重啟觀察，發現故障出現于運行中前端突然掉電并死機。確定之前出現通訊報錯的原因：前端掉電后RFI 失去供電，無法實現RFI 與PC2IP 間的正常通訊。

查詢設備技術資料，用萬用表測試DC power 輸入，電壓正常。故懷疑是DC 電源本身有故障導致間歇性掉電。按照下表測試DC POWER，各項電壓均正常。

表1

仔細查閱手冊，第五章介紹 DC Power 內容如下：

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.

溫度過高能夠導致DC 供電終止，鑒于高故障發生頻率，對超聲設備進行整體仔細檢查，發現超聲設備背面長條形濾網丟失，內部灰塵、異物很多，檢查底部的風扇模塊，發現上面聚集大量灰塵、手套，已經覆蓋通風面積90%以上，嚴重影響超聲設備的散熱。至此，找到高故障頻率的高溫報警源頭，判斷是風扇散熱不好使DC 溫度過高導致其斷電進行保護。使用吸塵器、鼓風機對后端的所有電路板，以及底部的風扇模塊進行徹底的除塵，重新安裝后，開機使用一段時間，查閱溫度記錄信息，發現溫度下降明顯且穩定，經過數天觀察，超聲設備沒有再出現死機。

4 故障分析三

4.1 故障現象

LogIQ E9 開機使用1 ～15min 后，報錯死機，報錯信息是Warning：System voltage fault.System will shut down.

4.2 故障分析與檢測

機器開機10min 后報錯并關機，開機后查看機器前端電源板指示燈未發現異常。于是進入后臺運行Diagnostics 程 序，運 行Engineering Diagnostic 中的Power Tests，結果EPS Tests Failed。于是，使用更換配件法，將主電源和前端電源板都替換一遍，結果故障依舊。

開機導出機器的log 文件，查找log 文件中的報錯信息，發現故障：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，通過詢問廠家工程師GTX3 是指哪一塊板，確定故障電路板，為了防止判斷錯誤，我們將GTX 的3塊板進行2 次調換，并再次查看log 中的報錯信息，最終確定故障板。

確定故障板是GTX 板后，根據報錯的GTX3_3V3,主要查看GXT 板上的3.3V 的供電芯片。找到板上的3.3V的電壓測試點，于是順著電路一路查找，最終發現是電源管理芯片LT1764A 負責輸出3.3V 供電。將電路板上的LT1764A 芯片拆下進行對比，利用電阻對比測試法最終發現電路板上VR1 的電源管理芯片故障。更換新的芯片后裝機，多次測試均能開機超20 分鐘。使用1 天后故障不再發生，故障維修完成。

5 結語

超聲診斷是利用超聲在人體各種組織內的傳播特性不同而形成影像，根據圖像的特征對生理、病理情況作出判別的診斷方法，在臨床應用范圍十分廣泛，在日常的疾病診斷起了關鍵的作用。

在全院各個科室中，超聲設備使用頻率是最高的，甚至有些超聲需要24h 開機，如此高的使用頻率中，設備出現故障的頻率也會變高。對超聲設備進行定期檢查超聲診斷儀所處的工作環境，確保溫度、濕度等條件和超聲診斷儀要求的工作環境保持一致，必要時，可對工

作環境進行調整，做好預防性維護，減少超聲的故障率。