【作 者】譚峰

貴港市港北區(qū)人民醫(yī)院，貴港市，537100

0 引言

飛利浦彩超M2540A、HD15超聲診斷系統(tǒng)由于性價比高，在國內(nèi)的中、高端彩超市場占有很大的份額。這兩臺彩超是在原有黑白B超圖像處理技術(shù)的基礎(chǔ)上疊加多普勒效應(yīng)并經(jīng)過電腦偽彩技術(shù)的處理實現(xiàn)超聲圖像流動液體的性質(zhì)、流速快慢、方向的判定，人體組織的真正顏色并不能在彩超上呈現(xiàn)[1]。

1 飛利浦彩超系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理

該彩超結(jié)構(gòu)分為三部分，左邊是電腦主機箱，另外一邊是電子箱，外接探頭。電子箱主要由電源板、發(fā)射板、接收板、BPAP板、調(diào)制板、連接器模塊和分配板、APIO板等構(gòu)成。如圖1是飛利浦彩超的系統(tǒng)框圖，顯示了B超機整個電路原理和信號工作流程。由電子箱將啟動控制信號送到發(fā)射、接收電路板，控制發(fā)射、接收板產(chǎn)生發(fā)射觸發(fā)單極性電壓脈沖并將其送至探頭，探頭將接收的回波送回發(fā)射、接收板，受B超面板上的增益STC和靈敏度時間調(diào)整控制，回波經(jīng)放大檢波后轉(zhuǎn)為回波信號送到電子箱進行信號處理成為模擬電視信號輸出給顯示器和工作站[2]。

2 飛利浦彩超M2540A故障實例

2.1 故障現(xiàn)象

彩超M2540A進入B超探測工作界面后，雖然顯示屏亮度、對比度、深度標(biāo)記符號都能改變，但是超聲進場扇形界面一片白、無超聲工作切面圖像。

圖1 飛利浦彩超的系統(tǒng)原理圖Fig.1 The system schematic diagram of PHILPS colorful ultrasonic diagnostic apparatus

2.2 故障分析

拔掉顯示屏接口后無任何顯示內(nèi)容，說明顯示屏工作正常。因為可以進入B超工作界面所以排除由于軟件系統(tǒng)所導(dǎo)致的故障，快速判定為電子箱故障。此故障原因有4個：①探頭故障；②電源板故障；③根據(jù)深度標(biāo)記符號刻度、對比度、字符顯示正常說明顯像電路正常，故障點出在調(diào)制板上的圖像存儲電路；④發(fā)射板故障。故障④由于超聲波發(fā)射電路板一端接到主板上，另一端通過主板插到分配板，擁有64個超聲發(fā)射電路形成的64路發(fā)射通道；系統(tǒng)每次產(chǎn)生聚焦延時脈沖信號經(jīng)過發(fā)射脈沖電路調(diào)制轉(zhuǎn)化后形成單極性脈沖，這些單極性脈沖通過分配板中的脈沖分配器和地址控制分組后，對B超探頭中的上千個陣元進行觸發(fā)，使探頭產(chǎn)生波長極短的超聲波；所以，如果發(fā)射板發(fā)生故障則不能形成單極性脈沖，陣元不能產(chǎn)生超聲波，引發(fā)故障。

2.3 故障檢修方案

①首先將腹部探頭與陰道探頭在機器的3個探頭接口互換測試，故障依舊，排除探頭損壞。②用示萬用表測電源板各輸出電壓，發(fā)現(xiàn)其與所對應(yīng)各插口所標(biāo)電壓一致且穩(wěn)定，排除電路板。③用示波器分組測調(diào)制板上的A/D轉(zhuǎn)換器AD9235的輸入腳27（AVDD）與腳32（VGND）、腳28與腳31之間均有模擬脈沖變化輸入，腳29與腳30之間有工作電壓3 V供電，這說明A/D轉(zhuǎn)換器之前電路無故障。檢測AD9235的輸出腳7至14腳(D0～D7)，腳17至腳20(D8～D11)均有脈沖輸出，故判斷調(diào)制板上的圖像存儲電路正常[3]。④因為“聚焦延時脈沖”是“數(shù)字邏輯信號”，不能對探頭上的陣元進行觸發(fā)，所以要將這個“數(shù)字邏輯信號”通過“發(fā)射脈沖電路”轉(zhuǎn)換成一個在幅度、寬度、功率都滿足探頭陣元產(chǎn)生超聲波的單極性電壓脈沖，其正常電壓幅度是直流120 V左右[4]。用示波器測各組單極性電壓脈沖，發(fā)現(xiàn)始終為低電平、無電壓，故此板已壞，更換廠家提供的新發(fā)射電路板，重啟彩超后，恢復(fù)正常。

3 飛利浦彩超HD15故障實例

3.1 故障現(xiàn)象

彩超HD15啟動后未能正常進入系統(tǒng)“PHILIPS”開始界面、顯示屏全部都是藍色背光且無顯示內(nèi)容，同時工作站也是此現(xiàn)象。

3.2 故障分析

據(jù)上述工作原理可知電腦主機箱出現(xiàn)故障，再由藍屏無內(nèi)容可確定主機箱的顯卡帶S端口視頻采集卡壞所導(dǎo)致。由于原顯卡上只有廠家內(nèi)部專用條碼而型號無法獲知，詢問廠家換顯卡需3萬元?？紤]到價格昂貴，筆者到電腦城花幾百元買了普通電腦所用的顯卡帶S端口視頻采集卡裝上機器。啟動主機箱后順利進入彩超工作界面，但進行操作時圖像延時、卡頓嚴(yán)重，這說明更換后的顯卡型號與系統(tǒng)的顯卡軟件驅(qū)動版本不兼容所致，尋找到飛利浦彩超安裝第三方軟件驅(qū)動系統(tǒng)新硬件的方法成為關(guān)鍵。首先“彩超加載系統(tǒng)軟件安裝包來驅(qū)動硬件運行”分為3個過程：①屏幕僅顯示字體“PHILIPS”，同時最下行顯示“F2進入System Setup設(shè)置?！痹撨^程完成對計算機主板BIOS的加載，對顯卡、內(nèi)存條等基本模塊的監(jiān)測[5]。②顯示白色字體“PHILIPS”時伴隨下面的藍色滾動進度條，這個階段是運行微軟的Windows系統(tǒng)后完成對電腦硬件的驅(qū)動。③屏幕出現(xiàn)Vison版本號并以圖片為背景，這是查詢并加載“超聲系統(tǒng)的引導(dǎo)文件”后才能開始對B超系統(tǒng)的應(yīng)用軟件進行加載，完成后進入B超探測工作界面。我們要想安裝第三方驅(qū)動顯卡的程序，就必須在彩超加載完Windows系統(tǒng)后切斷第③個過程，所以在Windows中找到這個“超聲系統(tǒng)的引導(dǎo)文件”至關(guān)重要。

3.3 故障檢修方案

“尋找超聲系統(tǒng)引導(dǎo)文件”的操作步驟為:（1）進入彩超虛擬PE系統(tǒng)方法步驟：制作完成U盤一鍵啟動安裝Windows虛擬PE系統(tǒng)后，U盤插入彩超主機箱電源啟動鍵正上方的USB接口。重啟彩超后一直按彩超鍵盤上的Patient（F2）鍵，進入Windows的“System Setup設(shè)置界面”，把硬件作為第一啟動改為U盤優(yōu)先第一啟動:按“→”鍵選擇“Boot選項界面下”，通過“↑↓”鍵選擇“Boot USB Devices First”項，按回車鍵選擇“Enable”。在“Advanced界面下”選擇“USB Configuration”按回車鍵后，全部選擇Enable，在“Exit界面”中保存退出后，彩超自動進入U盤啟動的“PE系統(tǒng)”。（2）在PE系統(tǒng)下，雙擊“我的電腦”→C盤→ProgramFiles→philip s→mercury→Release→Ultrasound.exe，此Ultrasound.exe即為Windows系統(tǒng)下調(diào)用的“超聲系統(tǒng)的引導(dǎo)文件”，重命名為“Ultrasound2.2exe”使其在彩超加載系統(tǒng)軟件過程的第③個運行過程中不被調(diào)用加載超聲系統(tǒng)的應(yīng)用程序。即使在PE系統(tǒng)下能完成第三方軟件安裝，只是PE下能驅(qū)動硬件，但是在彩超的Windows系統(tǒng)下仍不能驅(qū)動硬件；如果在上述“彩超加載系統(tǒng)軟件安裝包來驅(qū)動硬件運行”的第②個過程完成Windows系統(tǒng)的加載后使用“移花接木”的思想，即在第③個過程中把引導(dǎo)文件“Ultrasound.exe”用Windows 系統(tǒng)的提示命令符“cmd.exe”文件進行替換后，彩超進入第③個過程就會直接加載cmd命令行接口運行窗口，用DOS命令安裝第三方格式為.exe的程序或者刻錄在光盤上的應(yīng)用軟件。具體操作步驟：用電腦上網(wǎng)下載格式為“.exe的萬能顯卡驅(qū)動安裝包程序”解壓后并重命名為123.exe；在用于啟動PE系統(tǒng)的U盤中新創(chuàng)建文件夾并重命名為ab，把解壓后的“123.exe”安裝包程序復(fù)制粘貼到ab文件夾內(nèi)。進入彩超的PE系統(tǒng)中，直接把U盤中的ab文件夾粘貼到C盤里；找出可執(zhí)行文件提示命令符cmd.exe步驟：打開C盤→windows →System32→cmd把cmd復(fù)制黏貼到“尋找超聲系統(tǒng)引導(dǎo)文件的操作步驟(2)中的Release文件夾中”，將該文件“cmd.exe”重命名為“Ultrasound.exe”。拔出U盤重啟彩超運行完第②個過程后，彩超顯示屏馬上彈出cmd命令行接口運行窗口。用彩超鍵盤輸入cd c:ab按“回車鍵”（打開C盤里ab文件夾），程序自動運行至下一行顯示c:ab＞（在c盤ab文件夾），輸入123按“回車鍵”（運行123文件），立刻彈出“萬能顯卡驅(qū)動程序的安裝界面”，一直點擊下一步裝在C盤中。安裝完成后重啟彩超插入啟動U盤進入PE系統(tǒng)下，按上述“尋找超聲系統(tǒng)引導(dǎo)文件的操作步驟”第（2）步進入Release文件夾中，把已修改成Ultrasound.exe文件（實際是cmd文件）刪除，同時在此文件夾Release中把已修改成名為Ultrasound2.2exe的文件重命名為原來的Ultrasound.exe后，重啟彩超并拔出U盤。彩超運行完3個過程后進入彩超探測工作界面，再無卡頓現(xiàn)象、圖像清晰，系統(tǒng)兼容新顯卡，工作站顯示正常。

4 討論

現(xiàn)在的許多B超以及CT等大型醫(yī)療設(shè)備都采用基于Windows的控制系統(tǒng)，我們平時檢修過程中要除了考慮硬件電路板會出現(xiàn)故障外，還需要考慮軟件系統(tǒng)的故障，養(yǎng)成把這些Windows系統(tǒng)先備份的好習(xí)慣，創(chuàng)新性探討安裝第三方軟件驅(qū)動新硬件的方法。熟悉Windows命令提示符、Dos窗口的常用編程語句；了解單片機的C語言、匯編編程語言；明白通訊信號采用FPGA進行處理，用Verilog語言編寫程序；圖像信號適用DSP快速處理。在維修硬件電路板方面，要以學(xué)好模擬電子技術(shù)和數(shù)字電路技術(shù)為基礎(chǔ)，理解好各電路系統(tǒng)的工作原理，才能盡量少受制于廠家所提供的一般性維修技術(shù)方法，更加快速地檢修好故障，為醫(yī)院節(jié)省更多的維修費用[6]。