迈瑞DC-6型B超机图像异常分析及解决方案

2017-07-20胥胜江邓洪松

中国医学装备 2017年7期

关键词：波束增益B超

胥胜江邓洪松

胥胜江①邓洪松①

通道选择；放大电路板；压控增益；信号通道；波束合成板

B超诊断作为常用的医疗诊断设备之一，由于其使用率高，故易发生故障。现就DC-6型B超机(深圳迈瑞公司)的1例图像异常现象进行分析，结合设备基本原理与检修实例，阐述故障排除的方法和过程。

1 故障案例一

1.1 故障现象

B超机显示图像出现暗道。

1.2 故障分析

图像暗道是由于部分回声信号未反馈到图像处理模块，因此故障应从声波信号通道排查。首先怀疑故障为电源干扰所致，与其他设备对比后发现此现象一直存在，且电源干扰时有时无，由于处理对外电源干扰后故障依旧，因此怀疑故障由放大电路板引起。

1.2.1 放大电路板的原理分析

放大板实现128路小信号回波(对应板上POUT1-POUT128)压控增益放大。放大板主要由高压隔离电路、通道选择电路、第一级压控增益放大以及第二级固定增益放大电路组成。高压隔离与通道选择电路一共有128路，通道选择逻辑控制信号来自波束板的信号控制接收通道的开关。第一级压控增益放大电路由AD8332及其外围电路构成，AD8332为双通道压控增益放大器，增益电压由波束板经DA转换得到，增益电压的有效范围是0.04～1 V。第二级固定增益放大电路由AD8132及其外围电路组成。通道选择由ADG714控制，一片ADG714控制8路通道选择开关，16片ADG714控制128路通道选择开关[1-2](如图1所示)。

图1 放大电路板原理图

1.2.2 通道选择电路分析

通道选择电路即二选一进入AD8332进行第一级放大，再进入AD8132进行第二级放大，将放大后的信号以差分的形式送入后续电路(波束板)进行回波数据的处理(如图2所示)。

图2 通道选择电路原理图

最终信号进入波束板，此时异常图像上有2条较亮线条，分析问题应由第一级放大造成。因高压隔离与通道选择造成的现象应为1条暗道或是其他形式，而第二级放大应只有1条异常，而放大板上有32片AD8332，需逐一排查并找出故障[3]。由于放大板上的POUT1-POUT128与显示器B超图像从左到右有相应对应关系，可以将图像等分为128份，找到暗道所在位置后检查放大板上对应POUT数，发现第二条异常线在图像后半部120位置左右，故障源应围绕POUT120进一步排查[4-5]。

1.3 故障排除与处理

通过断开IC信号源，观察故障现象确定AD是否损坏，找到POUT120所通过的AD8332，将信号源处的电感断开，此时故障图像发生变化但故障依旧。经测量将POUT117所在AD8332信号源处的电感断开后发现新故障，且原故障被新故障所掩盖(如图3所示)，确定POUT117所在AD后检查外围电路未见异常，因此将AD更换，设备运转正常，故障排除[6-9]。

图3 AD8332原理图

图4 图像异常图例

2 故障案例二

2.1 故障现象

经过波束合成板导致的图像异常现象。

2.2 故障分析

异常图像如图4所示。此图像本质是有2条异常区域，异常区由于通道数较多所以表现为花瓣状异常，放大板的64路信号通过AD8132后进入波束合成板上的8片8通道高速AD MAX1434进行采样，采样率为40 MSPS[10]。采样后的数字信号为64路400 Mbit/ S LVDS，采样后的数据送到2片FPGA U46、U65进行波束合成，此花瓣式异常所占图像宽度大至为整个图像的八分之一，因此造成此故障的原因是8片AD的其中1片造成，这8片AD MAX1434由2片锁相环电路CY23S05CS-1H(U1，U7)提供时钟信号，通道时钟信号分布如图5所示。

图5 通道时钟信号分布图

2.3 故障排除与处理

经验证当1个AD MAX1434出现故障后，普遍表现为边缘比较清晰的花瓣状异常，因此需要确定故障AD。通过观察图像故障区域可见异常位置一个靠前一个中间偏右。查看电路图得知，U50负责0～7通道；U51负责8～15通道；U52负责16～23通道；U53负责24～31通道；U54负责40～47通道；U55负责48～55通道；U56负责56～63通道；U57负责32～39通道。靠前的故障区域明显在U52区域，通过断开从U7提供给U52时钟信号，使其不工作进而观察故障现象，如有2条黑色区域替代了原来的异常区域，表明U52电路故障，检查发现U52有1处引脚虚焊，补焊后故障排除。