医用超声诊断仪设备常见故障与易损部件分析
王龙辰a，郑蕴欣a，陈磊b，汪黎君a，郑元义b，胡兵b，姜瑞瑶a，李斌a
上海交通大学附属第六人民医院 a.医学装备处；b.超声医学科，上海 200233
[摘 要]本文对500余次医用超声诊断仪维修故障进行了统计分析，探讨了该类设备各类故障发生的比例以及各故障现象的导致诱因，并结合具体故障现象对维修策略及预防措施进行了探讨。研究结果对探讨超声设备的可靠性及超声故障快速解决具有重要的意义和帮助。
[关键词]超声诊断仪；设备维修；故障分析；故障分类
0 引言
医用超声诊断仪是医院中最常用的重要医学影像检查设备之一，其利用超声波的特性对人体不同的形态组织进行成像，具有无辐射、成像快、应用广等特点，在妇产、腹部、血管、甲状腺、心脏检查等方面具有广泛的应用[1]。
近年来，医用超声诊断仪设备在各医院的应用数量越来越广，市场份额逐渐增大，品牌数量逐步上升。以我院为例，作为超声医学的发源地，拥有高、中、低档及便携式超声60余台，涵盖GE、飞利浦、西门子、百胜、日立、迈瑞、开立等十几个中外品牌。超声设备作为一种高精密的影像诊断设备，其设备的可靠性关乎临床的应用质量和使用效果[2]。本文对来自多家医疗机构2015年度的530次超声设备故障进行分类，分析和探讨了超声诊断仪各部分常见的故障、易损部件，并探讨了维修与预防方法。
1 数据来源
本研究样本数据来自2015年度本院医疗集团以及维修服务机构提供的超声设备维修记录数据库，共计530条维修数据，包含GE、飞利浦、百胜、迈瑞等十几个品牌，70多个型号。
2 设备故障分类统计分析
2.1 故障频次分类统计
根据超声设备主要结构组成及故障最终维修结果，将故障类型分为11类，分别为：探头故障、显示器故障、计算机故障、板卡故障、电源故障、接触不良、干扰、过热以及其他故障。
对样本数据按照上述类型进行分类，并对各故障类型发生频次进行统计，结果见图1。可以看出，面板、软件、探头以及显示器维修次数占比较高，四类故障发生频次总计348次，占比达到65.7%。
2.2 故障现象分类分析
根据超声设备故障现象分类，将故障现象主要分为开机故障、死机、显示故障、探头故障、面板故障及其他故障。其中开机故障现象主要包含无法开机、开机缓慢等；死机故障现象主要为设备使用过程中发生死机；显示故障现象主要包含主机开启但显示器无法正常显示，黑屏、蓝屏、白屏、有暗道、不显示、显示不正常等；探头故障现象主要包含探头表面起泡、探头线断裂、外壳破裂等；面板故障现象主要包含面板旋钮损坏、不灵敏、轨迹球不灵等；其他故障现象主要包含无法传图、高温报警及其他部位损坏等。
图1 超声设备故障维修分类统计结果
对样本数据按照上述故障现象进行分类，对各类故障现象发生频次进行统计，结果见图2。可以看出，面板故障（24%）、显示故障（21%）、开机故障（20%）为发生频次最高的三类故障现象。
图2 超声设备故障现象分类统计
图3 各故障现象维修部位分类统计
对各主要故障现象最终维修部位进行统计分析，见图3。
探头故障和面板故障由于是外观可见或容易感知的故障，因而两类故障现象都是针对相应的部位进行维修。重点分析显示故障、开机故障、死机三类现象。导致超声设备显示故障主要原因有显示器故障（占29.8%）、探头故障（占26.3%）及软件故障（占16.7%）。导致开机故障的主要原因有软件问题、计算机故障、接触不良、板卡故障、电源故障及其他故障，分别占42.9%，14.3%，14.3%，10.5%，4.8%，13.3%。导致死机故障的主要原因为软件故障（占53.8%）和过热（占21.2%）。在各类故障现象中，最终进行软件维修都占有较高的比例。
2.3 国产设备故障分类分析
将故障频次按照进口品牌与国产品牌进行区分，国产设备共有17次发生故障。对国产设备故障频次进行分类统计，见图4。可以看出，面板故障（23%）、软件故障（23%）、显示器故障（18%）发生频次概率最高。对进口设备故障频次进行分类统计，见图5。面板故障（24%）、软件故障（19%）、探头故障（17%）发生频次概率最高。
图4 国产品牌故障频次分类统计
图5 进口品牌故障频次分类统计
对比进口和国产品牌各类故障发生概率，可以看出，面板故障和软件故障为发生最高的两类故障。由于本次统计的数据库中国产设备故障样本量较小，因而某些类型故障没有发生。根据上述分类统计分析，超声设备的面板、探头、显示器为较多发生故障的部件。
3 故障原因分析及预防策略
3.1 面板故障
根据上述统计可以看出，面板故障是发生频次最高的部分。这是由于超声面板旋钮数量多、使用频繁、操作不当、灰尘等原因造成的[3]。因而，在操作中应当规范操作，保持面板清洁。
3.2 显示故障
显示不正常最可能的原因有显示器故障、探头故障及软件问题，另外干扰、计算机故障、电源问题等也会引起显示器黑屏或不显示。针对上述问题，建议日常应当采取下列措施减少显示故障的发生：① 对超声设备采用专线，减少其他电气设备等引起的干扰；② 减少电压波动，必要时加装UPS，避免引起电源故障[4]；③ 定期对设备进行维护保养，保持设备清洁，减少接触不良。
3.3 开机故障
开机故障为不能正常开机，引起此类故障的原因主要有软件故障、计算机故障、接触不良、板卡故障等。此类故障预防策略有：① 减少使用U盘连接设备，避免软件病毒；② 对设备定期进行维护，检查硬盘是否有坏道；③ 对系统进行备份，必要时可随时进行系统重装。
3.4 探头故障
超声探头是超声设备重要的组成部分，由于检查时直接用其接触患者，表面产生摩擦，电缆线长期弯曲扭转等，超声探头容易发生各类故障。常见的超声探头问题有透镜起泡破损、电缆线破皮断裂、晶体损坏等[5-8]。减少探头故障的预防策略有：① 保持探头清洁，使用合格的耦合剂并且使用完成后用软布擦拭干净；② 使用操作规范，禁止撞击、浸入液体等；③ 在主机断电情况下进行探头插拔。
3.5 死机
引起死机故障最主要的原因为软件故障，因而要定期清理存储、软件升级等。另外，过热死机也是较常见的问题，因而要定期除尘保养，保证设备通风散热。
4 结论与讨论
本次统计样本为随机抽取，可能由于国产设备占比较小，统计的故障数量较少，导致某些类故障没有发生。但可以看出，面板、探头及显示器为超声设备中的易损部件，可以结合某具体设备对这些易损部件进行进一步的可靠性分析。
医用超声设备为医院常见的精密影像诊断设备，有着广泛的应用，其设备可靠性关系到临床使用效果。本文对超声设备常见故障进行了统计，分析了各类故障发生的频次和概率，并将各类故障现象与故障维修部位进行了结合分析，针对具体的故障现象，探讨了发生原因及预防策略。研究结果对探讨超声设备部件可靠性及降低设备故障发生率具有一定的指导意义。
[参考文献]
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[8] 郭爱群.数字超声诊断仪故障分析与维修探讨[C].中华医学会医学工程学分会全国学术年会,2015.
Classif cation Analysis of Medical Ultrasonic Equipment Failures and Vulnerable Parts
WANG Long-chena, ZHENG Yun-xina, CHEN Leib, WANG Li-juna, ZHENG Yuan-yib, HU Bingb, JIANG Rui-yaoa, LI Bina
a.Department of Medical Equipment; b.Department of Ultrasound, Shanghai Jiaotong University Affiliated Sixth People’s Hospital, Shanghai 200233, China
Abstract：To discuss the incidence rate and causes of different faults, more than 500 medical ultrasonic equipment failures are statistically analyzed in this paper. And the maintenance strategy and preventive measures are discussed in combination with the specif c failure phenomena. The results of this study help to solve the faults and have important signif cance on the research of reliability of ultrasonic equipment.
Key words：medical ultrasonic equipment; troubleshooting; failure analysis; failure classif cation
[中图分类号]R197.39
[文献标志码]B
doi：10.3969/j.issn.1674-1633.2016.10.006
[文章编号]1674-1633(2016)10-0020-02
收稿日期：2016-09-11
基金项目：上海市第六人民医院2014年度院级管理类科研基金项目（院内-1673）；上海市第六人民医院预研基金项目（LYHY-0015）。通讯作者：李斌，磁共振成像与医学影像技术及医疗装备管理，教授级高级工程师。
通讯作者：邮箱：libin2001@hotmail.com