GE Vivid E9彩超诊断系统故障维修三例
引言
GE Vivid E9彩超诊断系统是目前国际上较高端的心脏专用超声诊断设备之一，被誉为心血管彩色多普勒超声诊断系统顶级之作。Vivid E9采用多种成像技术，具有细微分辨率高、彩色血流充盈度好、对低速血流敏感度高等优点。除了之前各心脏机的常规功能之外，Vivid E9其超高速的处理平台，更精确的心肌定量分析技术，为准确评价心脏功能，科学指导治疗提供了充分依据[1]。Vivid E9的应用，除了将更好地满足成人各种心血管彩色多普勒超声检查外，还将更好地服务于胎儿心脏超声检查、先心病筛查，从而为儿童心血管彩超技术的发展开辟新篇章。Vivid E9除了心血管专项检查外，还可应用于腹部、妇产科、浅表器官、周围血管、胃肠道等脏器疾病的超声诊断，亦可开展超声介入诊断与治疗，具有清晰度高、定位准确、穿刺精确等特点，极大地提高了确诊率和超声介入治疗的水平，为临床提供了丰富的诊断、治疗信息[2]。本文通过3例无法开机故障的检修，以期为同行提供借鉴。
1 GE Vivid E9彩超诊断系统原理简介
1.1 系统组成
GE Vivid E9 基本组成 [3]，见图 1。
图1 GE Vivid E9系统结构图
注：① 显示器；② 触摸屏；③ 控制面板；④ 探头接口；⑤ 机箱；⑥ 轮子及轮刹控制。
1.2 彩超基本原理
彩超成像是利用超声声速扫描人体，将回声信号以光点的形式显示出来，回声强则光点亮，回声弱则光点暗，光点随探头移动连续扫查，呈现出脏器的解剖切面，为二维成像；多普勒效应对运动的血流进行显像，用伪彩色编码技术将血流信息转变成可视的血流影像。由此可见，彩超既具有二维超声结构图像的优点，又同时提供了血流动力学的丰富信息，在临床上有广泛的应用[4-5]。
2 故障实例
2.1 案例一
2.1.1 故障现象
按下开机键后设备后端（PC端）风扇运转异常（因设备所用为定制工程用主板，开机时后端风扇会强力运转，主板启动后风扇转速会降低，风扇还会因温度高低、供给电压高低而转速不同，运转异常指风扇一直强力运转），开机键指示灯显示为黄色（正常按下开机键后指示灯应为绿色），且按下开机键后大约15～20 s后正常发光的控制面板按键背光熄灭，之后后端风扇一直运行异常，再无其他反应，设备无法正常开机。
2.1.2 故障分析
通常遇到设备无法开机的故障多数会是后端和电源发生故障[6]，所以先拆开设备左侧外壳查看后端是否存在问题。拆开后发现后端低压电源指示灯显示异常，±5、±12 V等电压没有供给处于报错状，因此初步怀疑是低压电源损坏，无法供给±5、±12 V等低压，所以更换了低压电源，更换后低压电源指示灯显示虽然显示正常，但机器故障依旧。低压电源故障显示图，见图2；更换后正常的低压电源显示，见图3。
图2 低压电源故障显示图
图3 更换低压电源后正常显示图
此时开始怀疑是主板或是显卡故障，经过单体测试主板与显卡均可正常使用，但安装到机器上显示器便无信号输入，显示器经过测试也是正常。后又将主板（图4）上的显卡（图5）等拆出，将主板裸启动，这时主板可以正常运行。再从笔记本电脑上用HDMI视频线给主板的前后端连接口一个信号，当信号接入主板时，本来启动正常的主板因为信号的接入而停止了工作。又将主板等安装回机器但不安装显卡，用主板自身的VGA接口转接出来连接普通显示器，机器可以正常开机且扫描区域图像正常。然后又安装上显卡但不连接前后端，机器可正常开机但是扫描区域出现虚拟图像（虚拟图像是因前后端连接断开而导致的），因此断定此机器故障确定出现在主板，后经检测此故障原因是主板上的视频分路芯片损坏。
图4 研华AIMB-563主板
图5 丽台FX-1800显卡
2.1.3 故障维修
将主板上的视频分路芯片更换即可，如果自己无法焊接更换，则可以将主板送至科技市场进行维修；或是直接更换主板。更换后经检测故障排除。
2.1.4 小结
此芯片主要功能就是分路视频的传输，芯片损坏时，主板无法在输出的同时再进行接收，所以前后端连接线插到HDMI接口时，信号会先从前端传到后端进行处理，然后将处理好的信号再发送至显卡[7-8]，但视频分路芯片损坏后前端传过来的信号无法处理，直接导致主板无法启动，所以才出现了开始的故障现象。
2.2 案例二
2.2.1 故障现象
设备无法启动，按下开机键后设备无反应。
2.2.2 故障分析
根据上述的故障描述，首先可以确定设备无法启动基本是后端问题，即主板或电源故障。因主板没有正常启动，所以先检测供电方面是否正常。用万用表测量主电源输出输入电压，都处于负的状态证明没有电压，所以怀疑是电源出现问题。短接外接电源后启动主板能正常进入GE系统，后又提示自动关机，所以证明问题在于设备电源。
2.2.3 故障维修
将主电源（图6）拆下检测，通过测量后发现所有保险都可测量通，但从板件背后测量才发现是保险的保险座有问题，时断时续。再测量其他板件均无问题。所以问题应该出现在保险座上。更换保险座和保险后，将主电源安装上设备开机正常，可正常使用。
2.2.4 小结
Vivid E9如果遇到开机键指示灯亮，但是按下无反应，或是按下后指示灯变绿，但设备无法正常启动，此时多数故障基本会发生在后端上面的低压电源、主板、显卡和主电源[9]。这几个地方出现故障都会导致设备无法正常开机。
图6 GE Vivid E9机箱内部图
2.3 案例三
2.3.1 故障现象
设备按下开机键后，显示器未点亮，控制面板没有任何反应（按键背光不亮），只有后端风扇运转异常（同案例一）设备无法正常开机。
2.3.2 故障分析
因为主板未启动所以查看检测低压电源指示灯显示是否正常。检测观察低压电源指示灯正常，然后开始检测主板，决定先将主板裸启动，检测方法同案例一。将显卡硬盘光驱等全部拆下，主板可正常启动，所以将拆下的板件开始逐个安装上进行排查，最后安装到显卡时设备出现之前故障，于是怀疑是显卡问题。但是将该显卡安装到其他设备多次测试，均无问题，主板通过裸启动检测没问题，显卡再其他设备上又无问题，因此怀疑可能是显卡主板给显卡供电时出现问题。可能是主板供电过载导致。
2.3.3 故障维修
将除去显卡以外的所有板件安装上，按下电源开关，设备和初始故障一样。关机后又将显卡安装上，再次开机设备运转正常。
2.3.4 小结
拆下显卡和带着显卡故障一样，说明问题出现在显卡或是主板，但是通过检测两者又均无问题，因此说明故障出现在主板给显卡的供电。此故障在Vivid E9以及Logiq E9上均出现过，所以此问题有可能是研华定制主板的通病，但在新的Vivid E9和Logiq E9上还未碰到过，说明该主板的通病应该也已被修复。如碰到此故障时先不要着急去确定是主板故障，先裸启动之后对主板上的板件逐个安装测试，即有可能找到具体故障点[10]。
3 总结与讨论
以上三个案例均是在维修过程出现的故障现象很相似的，但是故障解决和排除的方向侧重点则不一样。所以相似的故障现象也要根据其细微的差别来判断出具体的故障点，通过笔者长期的维修经验总结得出，一般无法开机的故障问题都固定在后端以及电源上，对于主板上元器件不多的设备可以逐一检测其中的每个元器件，找出损坏件并更换，一般就能排除故障。
此外“替换法”也是常用的维修方法，即把怀疑故障的部件替换到其他正常的设备试运行以判断元器件是否故障。作为医院设备科的工程人员，我们需要及时学习新知识，不断提升自身维修水平，逐步做到由简单的“板子替换”到“板级维修”，再进一步到“芯片级维修”，既能提高维修效率也能给医院节省相关费用[11-12]。
[1]第四军医大学唐都医院超声科.GE VIVID E9[EB/OL].(2012-02-13)[2018-09-11].http://tdcsk.fmmu.edu.cn/content.aspx?id=448602592794.
[2]吴萌.GE Vivid E9彩色超声诊断仪故障维修分析[J].中国医疗设备,2017,32(12):109-111.
[3]GE Electric Co.GE Vivid E9用户手册GA092411—中文(CHN)[Z].2009.
[4]国家食品药品监督管理局.总局关于发布医疗器械分类目录的公告(2017年第104号)[EB/OL].(2017-09-04)[2018-09-11].http://www.nmpa.gov.cn/WS04/CL2183/322155.html.
[5]彩超简介和维修分析报告[J].中外健康文摘,2010,7(19):181.
[6]李玲,时先锋,董冲,等.飞利浦彩超EPIQ7C结构原理及电源故障检测[J].中国医疗设备,2018,33(7):91-93.
[7]廖火平.西门子彩超ACUSON S2000的故障维修[J].医疗装备,2017,30(23):83.
[8]张石衡.计算机显卡常见故障与检修分析[J].电脑知识与技术,2018,14(17):281-282.
[9]陈严阵,李兰权,陈健驹,等.GE Vivid E9彩色多普勒超声的故障维修[J].医疗装备,2017,30(5):43-44.
[10]陈利彬,王建平,阳建勋,等.Vivid E9彩超维修实例[A].中华医学会医学工程学分会第十五次全国学术年会论文集[C].2015:375.
[11]杜昱铿.大型医疗设备芯片级维修探讨[J].中国医学装备,2011,8(10):89-92.
[12]熊巧玲,张军.电脑硬件芯片级维修从入门到精通[M].北京:科学出版社,2010.
Three Cases of Fault Maintenance of GE Vivid E9 Color Ultrasonic Diagnosis System