馬琳

（黑龍江省大慶市龍南醫(yī)院，黑龍江 大慶 163000）

醫(yī)用超聲診斷儀在經(jīng)過長時間使用后，內(nèi)部元件可能會出現(xiàn)老化和損壞的情況，因此，需要了解診斷儀的基本結(jié)構(gòu)，并及時維修，保證診斷儀的正常使用。

1 醫(yī)用超聲診斷儀結(jié)構(gòu)

1.1 探頭

探頭是超聲診斷儀最核心的部件，并且價格昂貴，由于使用頻繁，損壞的概率也很大。探頭結(jié)構(gòu)中包括換能器、晶片、殼體、保護(hù)套、電纜和其他組件，一些具有特殊功能的探頭中，有三維、四維探頭和驅(qū)動電機(jī)。超聲探頭能發(fā)射和接收超聲波，轉(zhuǎn)換聲電信號，將主機(jī)傳送的電信號轉(zhuǎn)化為高頻振蕩的超聲波信號，接收內(nèi)臟組織反射回來的超聲信號再轉(zhuǎn)化成電信號。探頭內(nèi)部的晶片是探頭的關(guān)鍵部件，在通電下晶片會產(chǎn)生彈性形變，產(chǎn)生超聲波；超聲波通過晶片時，晶片也會產(chǎn)生彈性形變，引起電壓變化，變化的電壓信號會傳給主機(jī)，有主機(jī)進(jìn)行處理轉(zhuǎn)化為圖像。探頭的探測過程利用了壓電效應(yīng)，即利用晶體處于彈性介質(zhì)中所具有的一種聲-電可逆特性。常用于制作晶片的材料包括鋯酸鉛、鈦酸鋇、石英、硫酸鋰等人工或天然晶體。比如，鋯酸鉛和鈦酸鋇都是高溫下燒結(jié)的多晶陶體或者天然晶體，在將毛坯燒結(jié)成陶瓷后，將其研磨和修整成合適的幾何尺寸，再經(jīng)過高壓直流電場極化，變成具有壓電性質(zhì)的換能器件。

1.2 主機(jī)

主機(jī)中有超聲診斷儀的電路，包括前置放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字電路和電源。超聲探頭接收到的信號會傳入主機(jī)中，放大電路會將其放大獲得模擬信號，A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，然后，數(shù)字電路進(jìn)行合成處理，經(jīng)過數(shù)字掃描變換DSC，處理后的圖像視頻顯示在顯示屏上。現(xiàn)在很多主機(jī)還和電腦連接，由電腦負(fù)責(zé)對控制和數(shù)據(jù)處理工作，以及完成圖像的渲染。

2 超聲診斷儀的常見故障和檢查步驟

2.1 機(jī)械故障

機(jī)械故障是由于機(jī)械部件出現(xiàn)故障而造成的，出現(xiàn)機(jī)械故障后，機(jī)械部件的精度會出現(xiàn)變化，或者在工作中，機(jī)械部件出現(xiàn)了卡死或者轉(zhuǎn)動不靈的情況。一些機(jī)械零件可能會出現(xiàn)脫落或者松動的情況，導(dǎo)致機(jī)械的零件不能被充分固定，影響超聲診斷儀的使用。

2.2 電路故障

電路故障也是診斷儀常見的故障，很多原因都會導(dǎo)致電路故障。設(shè)備的導(dǎo)線、絕緣層被擊穿或受機(jī)械沖擊損壞，就容易引起電源短路故障，出現(xiàn)元器件和導(dǎo)線的誤接觸，嚴(yán)重時會造成設(shè)備的損壞，這類故障容易導(dǎo)致局部電路工作不穩(wěn)定，以及引起元器件過熱、導(dǎo)線燒毀的情況，甚至?xí)輾С曉\斷儀；如果設(shè)備某個元器件穿線接觸不良，或者發(fā)生了變質(zhì)、損毀等情況，就會導(dǎo)致斷路故障，通常會表現(xiàn)為設(shè)備電路電流低于正常值或者沒有電流，出現(xiàn)斷路故障后超聲診斷儀會無法正常工作；隨著超聲診斷儀的長時間使用，元器件就會出現(xiàn)老化，比如，探頭的晶片就容易老化，造成參數(shù)和性能的變化，出現(xiàn)老化問題后超聲診斷儀并不會有太明顯的特征，必須進(jìn)行認(rèn)真測量和檢查才能發(fā)現(xiàn)精度降低的原因；儀器的操控軟件也可能會存在故障，比如，程序存在錯誤，就容易造成儀器不能正常運(yùn)行。

3 醫(yī)用超聲診斷儀的日常維修

3.1 電源故障維修

電源模塊負(fù)責(zé)為醫(yī)用超聲診斷器提供電壓，其功能在于將市電轉(zhuǎn)變?yōu)檎麢C(jī)各部分所需要的工作電壓，是超聲診斷器常發(fā)生故障的部分。在電網(wǎng)有波動、超聲診斷器功耗大、工作環(huán)境不適合時，電源出現(xiàn)故障的頻率非常高。在電源出現(xiàn)故障時，可能是整個系統(tǒng)出現(xiàn)故障，或者是某一部分功能出現(xiàn)故障，由于無法判斷故障的范圍，因此，會對電源部分的工作情況進(jìn)行檢查，尤其是檢查整流橋、穩(wěn)壓塊、場效應(yīng)管等大功耗的元件是否出現(xiàn)了損壞。

比如，對開機(jī)鍵沒有反應(yīng)無法開機(jī)的情況，就要首先檢查電源故障。通過檢查電源的輸入和輸出電壓，判斷是否電源發(fā)生了故障，檢查零件的損壞情況，替換已損壞的零件，達(dá)到排除故障的目的。有些主機(jī)電源和計算機(jī)電源是分成兩部分的，如果計算機(jī)沒有啟動可能是通信電纜故障，通過更換通信電纜后即可排除故障。

3.2 晶片故障

晶片經(jīng)過長期使用后會出現(xiàn)老化的情況，撞擊、磕碰等等也會導(dǎo)致晶片的損傷，探測的影像中就會出現(xiàn)黑影、黑條、干擾和盲區(qū)。超聲圖像如果出現(xiàn)了明顯的黑道，首先，要對電纜、聲透鏡進(jìn)行檢查，判斷是否存在信號傳輸故障，排除后就可以判斷為晶體故障。還可以檢查晶體電壓判斷是否出現(xiàn)故障，如果某片晶體供電電壓低于其他晶體，或者某一個晶片組的供電電壓比較低，就可以認(rèn)為晶體因為老化、損壞等原因出現(xiàn)了短路問題。更換晶片或者晶片組讓探頭可以修復(fù)儀器，解決故障。

3.3 聲透鏡

聲透鏡是探頭上接觸人體的膠狀專用物質(zhì)，在長期使用后，就會出現(xiàn)磨損、劃痕、開裂、氣泡等情況，如果故障比較嚴(yán)重，可能會出現(xiàn)耦合劑進(jìn)入下層構(gòu)造導(dǎo)致腐蝕，不僅會出現(xiàn)偽影和盲區(qū)，也容易導(dǎo)致探頭內(nèi)晶體的損壞，以及出現(xiàn)漏電的問題，對患者的身體健康也會產(chǎn)生威脅。如果發(fā)現(xiàn)這種情況，就要進(jìn)行及時的更換聲透鏡，保證儀器的使用安全和避免更大的損失。

3.4 主機(jī)故障

目前，超聲診斷儀的主機(jī)包含前端部分和計算機(jī)控制部分。前端部分是信號處理電路，包括各種電路和板塊，前端部分損壞，超聲診斷儀的的探頭就會無法工作。在實際應(yīng)用中，扇區(qū)沒有影像、扇區(qū)圖像有干擾、存在偽影的時候，就可以認(rèn)為主機(jī)的前端部分存在故障，可以通過對換板塊或者拔插板塊來確定故障的范圍，還可以利用超聲診斷儀提供的故障代碼來判斷故障位置。計算機(jī)控制部分是一臺高配置的電腦或者專用主板，其產(chǎn)生故障和一般的計算機(jī)相似，包括硬盤、顯卡、內(nèi)存條出現(xiàn)故障，可以用修理電腦的方式排除故障。

3.5 電纜故障

超聲診斷器中會使用大量的電纜，包括信號線、地線、控制線、電源線等。超聲收發(fā)信號線在發(fā)射信號的電壓可以達(dá)到一百多伏，因此，容易出現(xiàn)損壞的情況；一些長期彎曲的電纜可能會由于疲勞而出現(xiàn)外皮破損等問題，或者斷裂徹底無法使用。一旦電纜出現(xiàn)故障，超聲診斷器就會出現(xiàn)死機(jī)、干擾、探頭不識別、黑道等故障。在發(fā)現(xiàn)電纜故障后，可以通過觀察儀器的工作狀態(tài)和電壓檢測確定故障位置，將故障電纜更換或者剪掉重接修復(fù)儀器。

3.6 殼體和護(hù)套損壞

殼體和護(hù)套可以保護(hù)探頭內(nèi)部的晶片等元件，長時間使用后容易出現(xiàn)老化破損，或者由于意外沖擊會直擊損壞殼體和護(hù)套。殼體發(fā)生損壞后會失去保護(hù)作用，不能阻止耦合劑向探頭的內(nèi)部滲透，內(nèi)部的晶片就會被氧化和腐蝕。因此，如果發(fā)現(xiàn)殼體出現(xiàn)損壞，必須馬上進(jìn)行更換或者修補(bǔ)。護(hù)套損壞，就不能避免電纜的直角彎折，電纜會因為機(jī)械疲勞出現(xiàn)表皮破損，影響屏蔽層的質(zhì)量，造成圖像出現(xiàn)干擾、不清晰等情況。在出現(xiàn)上述問題后，就要檢查護(hù)套，及時進(jìn)行護(hù)套的更換。

4 超聲診斷儀維修案例

4.1 探頭電子元件故障

故障現(xiàn)象：超聲診斷儀開機(jī)工作2小時后，顯示屏開始出現(xiàn)干擾現(xiàn)象。

故障分析處理：出現(xiàn)此類故障時，源頭上可能來自電子元器件熱穩(wěn)定性不足，或者設(shè)備散熱不良。在對設(shè)備除塵保養(yǎng)之后重新開機(jī)，超聲圖像顯示正常，但是，在設(shè)備運(yùn)行2小時后，淺表探頭工作時超聲圖有一半出現(xiàn)雪花，通過將設(shè)備重新開機(jī)，淺表探頭在工作數(shù)分鐘后再次出現(xiàn)雪花干擾。說明淺表探頭內(nèi)的電子元件的熱穩(wěn)定性不足，在更換了淺表探頭后排除故障。

4.2 信號通路故障

故障現(xiàn)象；設(shè)備開機(jī)后通過自檢程序，但是，在使用1.5小時后，顯示圖像就出現(xiàn)了凍結(jié)，重啟儀器經(jīng)過1小時后又出現(xiàn)了相同的故障。

故障分析處理：保持設(shè)備處在故障狀態(tài)下，卸下設(shè)備的后蓋，檢測設(shè)備的脈沖電壓輸出和電源輸出電壓，發(fā)現(xiàn)無±80V電壓和+12V電壓，因此，可以判斷是信號通路故障。關(guān)閉設(shè)備電源后，更換同型號的通道接口板，在重新開機(jī)后發(fā)現(xiàn)故障依然存在，經(jīng)過檢測發(fā)現(xiàn)，在+12V電源負(fù)荷工作中的可控發(fā)熱硅有非正常接觸，在更換硅后將故障排除。

4.3 顯示器故障

故障現(xiàn)象：在設(shè)備開機(jī)后，顯示器沒有動態(tài)圖像，需要反復(fù)多次開機(jī)后才能正常使用。

故障分析處理：拔出和插入多種探頭，設(shè)備都沒有正常反應(yīng)，可以判斷設(shè)備的故障和探頭無關(guān)。通過對連接電路和供電模塊進(jìn)行檢修，檢查設(shè)備的電路圖，發(fā)現(xiàn)在無-15V電壓時，設(shè)備顯示器不能輸出動態(tài)圖像，表明配電箱內(nèi)的-15V電壓存在故障，通過更換符合要求的配電箱后排除故障。

5 結(jié)語

在對醫(yī)用超聲診斷器的使用中，需要盡量做好診斷器的維護(hù)和保養(yǎng)，及時更換陳舊和損壞的元件，提升使用率，延長設(shè)備壽命。在保證儀器準(zhǔn)確率的同時，也能給醫(yī)療機(jī)構(gòu)創(chuàng)造更高的社會效益。