迈瑞DP-50便携式超声显示器故障分析一列
尹吉生
怒江州人民医院 设备科，云南 泸水 673200
[摘 要]本文主要通过介绍迈瑞DP-50便携式超声显示器故障的维修过程，总结维修经验，为类似故障提供参考。我院所使用的DP-50便携式超声系统显示器有时会出现水平方向的一条带状亮线，通过故障现象确定该故障位置为显示器场扫描电路，最终通过检测发现故障为自举电容C2，更换该元件后恢复正常。对于类似故障，维修人员需要在熟悉设备电路图的基础上，根据故障现象进行定位，以便于迅速找到故障原因并排除
[关键词]便携式超声；疾病诊断；故障维修；场扫描电路；超声显示器
引言
超声诊断是指应用超声在人体中传播时产生的反射或透射现象，对人体组织进行探测，并通过一系列算法获得病变组织图像，最终由医师通过对图像进行阅读获得患者相关组织信息的诊断方法[1-3]。目前，超声已广泛应用于包括乳腺、甲状腺、肝脏、妇科等各种疾病的诊断，与X射线、CT、核磁共振等技术共同在医学诊断中发挥着重要作用，与其他几种常见的诊断方式相比，超声诊断具有灵活性、实时性及无创性等特点[4]。
从20世纪40年代工业超声被应用于医学诊断开始，超声诊断技术就在不断进展，最新的超声技术例如超声弹性成像、超声增强造影、三维超声和导航融合等技术，逐步应用于临床诊断。目前的常用医用超声设备基本可分为A型超声、M型超声、B型超声、D型超声、C型和F型超声、超声全息诊断仪、超声CT等，不同的超声生产厂家也开发了许多具有不同功能的超声设备，这些设备与技术的进展都大大提高了超声设备在临床诊断方面的应用[5-8]。
在日常使用过程中，医用超声设备经常出现一些故障，包括硬件故障和软件故障。产生故障的原因可能是多方面的，包括不正确的使用方式，元器件老化、积尘，电路负载、短路等。由于超声设备并非治疗设备，如故障不影响超声图像显示质量，一般的超声故障并不会对患者的身体产生直接的损害[9-10]。但由于超声检查的普遍性，大部分医院的超声设备基本都是满负荷运转的，一旦超声设备因故障原因停机，会对病患的疾病筛查的及时性产生影响[11]。
本文所介绍的超声设备型号为迈瑞DP-50，此款超声为一款黑白便携式超声设备，虽然该产品并不属于该品牌的高端超声系列，但其具有基本的疾病筛查功能，且轻盈便携（重量只有5 kg左右），十分适合应用于国内的基层医院。本文重点介绍该型号超声的一列显示器故障，通过描述故障现象及解决过程，为类似设备故障提供参考，以便于维修工程师在遇到相关故障时能够迅速找到故障原因并进行修复。
1 设备基本情况
1.1 设备型号
DP-50全自动便携式超声诊断系统（迈瑞），该设备为DP系列超声的较高级版本，具有iTouch图像一键优化、iBeam复合成像、iClear斑点噪声抑制、宽带频移谐波等技术。
1.2 医用超声基本原理
医用超声原理较为简单，其通过向人体组织发射超声波，由于人体组织的具有的声学特异性，不同组织界面处产生反射、折射、散射、绕射、衰减以及声源与接收器相对运动产生多普勒频移等物理特性，这些反射、散射等信号被超声仪器所接收并经过处理显示在显示器上，从而使医师能够通过超声声像图对组织形态进行观察、判断[12-14]。
2 设备故障
2.1 故障现象
正常开机一段时间后，显示器有时会出现水平方向的一条带状亮线，影响超声图像的观察。
2.2 故障分析
通过故障现象首先判断，原因可能是显示器场扫描电路出现故障，首先考虑电路内有接触不良，对线路板仔细检查，排出接触不良引起的故障。对场电路元件用电阻测量法没有发现异常。由于故障不是随时出现，出现后又会转为正常。仔细观察水平亮下方有0.5 cm宽的亮度较低的扫描线。初步判断场扫描电路中的元件之一出现性能不稳定。
场扫描电路由场振荡级、激励级、场输出级和场偏转线圈组成。场振荡电路由自激式间歇振荡产生50 Hz的锯齿波振荡电压，在场同步信号的控制下，向激励级输出同步锯齿波振荡电压。激励级作用对锯齿波振荡电压信号进行功率放大，使该信号足够推动场输出级工作。场输出电路实际是一个低功率放大器，它的负载是场偏转线圈，由于场频较低，偏转线圈的感抗远小于它直流电阻，在扫描正程是功率放大器，而逆程期间，由于时间短，感抗作用增加，偏转线圈两端会产生很高的感应电压，高于电源电压。
该机场输出采用OTL电路（图1），互补对称的两个场输出管的轮流导通和截止对应场扫描正程前半段和后半段以及逆程前半段和后半段。整个过程扫描正程后半段和逆程后半段BG2导通。其他3个半段BG1工作，正程前半段和逆程后半段BG1正向导通，逆程前半段BG1工作在反向导通。使BG1工作在反向导通电压来自源逆程期间场偏转线圈高的感应电压，建立反向导通条件之一集电极正偏是自举电容C2作用。
2.3 故障解决
通过带电测量发现场振荡级、激励级工作正常，输出级BG2工作正常，BG1不工作。测量BG1管和它的偏置电路元件无异常，由于故障现象时有时无，是软故障，元件测量不一定能找出故障点，估计自举电容C2有问题，更换C2后设备恢复正常。
图1 DP-50显示器场扫描电路图
3 故障总结
扫描正程后半段BG2能正常工作导通，观察水平带状亮线下方有约0.5 cm宽的亮度较低的扫描线也说明这一点。扫描正程后半段只有很小一部分，是由于正常情况输出级与偏转线圈之间耦合电容C1。在正常情况下，扫描正程前半段在电源电压E 13 V充电，正程后半段作为偏转线圈电源对BG2导通时放电，然而BG1没工作，实际电容在低于电源电压E/2下充电，是由于BG2导通时偏转线圈放电时电流很小所致。
自举电容C2主要功能：在扫描正常工作时，逆程前半段激励信号时间短、变化快，使偏转线圈产生比电源电压高13 V左右的感应电压，BG1发射极电压远高于集电极，C2自举作用后，基极电压也高于集电极，集电结正偏，BG1反向饱和导通。偏转线圈和C1对BG1与电源放电（逆程前半段），当偏转线圈和C1两端电压消耗到E/2后，BG1正向导通（逆程后半段），当C2有故障时无法完成上速过程。
4 讨论
该型号便携式超声检测仪显示器的基本原理并不复杂，对于此类故障的检修，有两个关键点：① 通过故障现象迅速定位到大体模块，本文所分析故障就是通过故障现象迅速判断，故障点可能为显示器场扫描电路；② 对设备电路图十分熟悉了解，对相关模块电路图的了解有助于迅速排查缩小故障范围，同时有利于将具体的电路模块与故障现象对应起来，只有在了解电路图的基础上，才能做得精准判断、节省维修成本。
本文所描述的故障属于超声图像异常，一般来说，超声检测系统常见故障除了以上描述的故障外，还包括主机故障、超声探头故障、异常停机等。面对不同的故障时，首先要对故障现象进行系统的分析，然后再采用排除法逐步缩小故障范围，最后进行维修解决故障[15]。同时，在日常工作中，要定期第超声设备进行维护和质控保养，对超声使用人员进行定期培训，规范使用流程，减少由于超声系统故障对于患者疾病检测的负面影响[16]。
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One Case of Troubleshooting for Mindray DP-50 Portable Ultrasonic System
YIN Jisheng
Department of Medical Devices, Nujiang Prefecture People’s Hospital, Lushui Yunnan 673200, China
Abstract:Through the analysis of the maintenance process of Mindary DP-50 portable ultrasonic system display, this paper aims to summarize maintenance experience and provide reference for similar faults. There was a horizontal bright line on the DP-50 display in our hospital occasionally, the fault was located on display scanning filed circuit through analysis of the fault phenomenon, and then the fault was located on bootstrap capacitor C2 through further detection, and the fault was solved by replacing a new bootstrap capacitor C2. When facing similar faults, maintenance personnel should locate fault on the basis of being familiar with device circuit and according to fault phenomenon, in order to find and solve the problem quickly.
Key words:portable ultrasonic system; disease diagnosis; fault maintenance; scanning filed circuit; ultrasonic system display
[中图分类号]R730.41；TH774
[文献标识码]B
doi：10.3969/j.issn.1674-1633.2017.11.027
[文章编号]1674-1633(2017)011-0110-02
收稿日期：2017-09-03
修回日期：2017-09-18
作者邮箱：3355957956@qq.com
本文编辑 刘峰