迈瑞M7便携式彩超应急抢修及改进

荀鲁川，张 烨，王 帅，贾青宁

（西宁联勤保障中心药品仪器监督检验站，兰州 730050）

0 引言

迈瑞M7便携式彩超因其体积小巧、易携带、功能完善、图像清晰等特点，被大量装备于各级医疗机构，用于移动和野战条件下腹部、小器官的超声检查[1]。近几年由于部队高原训练、作战需要，该设备随行部队到达海拔超过4000m甚至4700m以上的高海拔地区，部分设备出现系统无法启动、无法工作的故障。本文对送修设备进行对比和分析，利用现有条件进行技术改进，保障该设备在高海拔地区能够正常使用。

1 故障现象

在接修的数台设备中，能正常开机自检但无法进入系统的设备约占80%。具体故障为开机正常、设备自检正常，但启动系统菜单时无法进入系统，从而导致设备无法使用。

2 故障分析

从设备开机正常、自检正常可判断该设备主板及CPU等应正常，初步判断系统程序出现故障。该设备预装Windows系统[2]，从机器通过自检后读取硬盘不能进入系统的故障现象看，应为硬盘引导磁道损坏或硬盘损坏[3]。

3 故障排除

3.1 硬盘拆卸

该设备设计与普通便携式计算机不同，硬盘安装在主板下面靠近机箱底部的位置，不便像普通便携式计算机一样从底部拆装，只能拆开主机后将硬盘取下在外部进行测试和更换。将设备按照拆主机上盖组件—拆主板组件—拆硬盘的步骤进行拆除。

拆卸主机上盖组件示意图如图1所示。取下9颗底部螺钉，将主机上盖组件向上掀起30°，拔下控制面板与主板之间的连接线，然后沿箭头方向向外拉出即可取出主机上盖组件。

图1 拆卸主机上盖组件示意图

取出主机上盖组件，拆下CPU及主板，翻转主板就能看见硬盘。拆卸硬盘时需注意，应从硬盘的侧面拿取，避免触碰硬盘电路板面，防止人体静电等原因损坏硬盘。按箭头的方向将硬盘固定件水平拔出，如图2所示。取出的硬盘在通用便携式计算机上进行检测和维修。

图2 拆卸硬盘示意图

3.2 硬盘检测

该设备硬盘为320 GiB的机械硬盘，接入便携式计算机后，仍然无法读取和进入系统程序，但能听到硬盘转动和磁头“打盘”的声音。采用HDTune软件对硬盘进行检测，硬盘信息可读取，但硬盘数据无法读取，判定为该硬盘损坏。

3.3 故障分析

使用人员称在单位驻地使用均正常，后装箱带入任务地，再次使用时无法进入系统。考虑到该设备经过长途机动，有可能因颠簸受损[4]，因此申请新的硬盘更换。

在等待配件时，多台通用便携式计算机也出现启动无法进入系统的故障，与送修设备故障现象比较一致。重新对该设备故障进行分析：由于任务地海拔较高（海拔4 400 m），而机械硬盘受高海拔因素影响较大。初步判断由于海拔太高导致硬盘不能使用。

查阅说明书得知，便携式彩超厂家设定的探头等附件使用环境为700～1 060 hPa，对应海拔高度为0～3000 m。硬盘厂商在出厂时给出的硬盘使用条件一般均为3 000m以下，特殊硬盘的使用条件为3500 m以下。

分析认为高海拔地区由于气压和空气密度降低，盘片旋转产生气流减小导致提升磁头的力变小，磁头不能正常移动读取磁盘数据，使主机无法进入系统。

4 故障验证

为验证故障原因，利用医疗队单兵加压氧舱进行加压实验。将故障设备硬盘恢复安装后放入单兵加压氧舱加压至1 kg压力，然后启动便携式彩超，该设备顺利启动并进入系统。由于隔着氧舱无法进行功能性测试，去除氧舱压力后取出彩超，再次启动又无法进入系统。判断为该设备硬盘不适于高海拔地区使用。

为确认该故障确系高海拔因素引起，在海拔2 800 m地区对该设备进行验证，机器启动正常，进入系统正常，超声回声正常。

5 改进

为满足医疗队彩超设备在高海拔地区的使用需要，对送修设备进行以下改进：

由于机械硬盘受高海拔因素影响严重，而固态硬盘不受高海拔因素影响的特点，使用固态硬盘替换原有的机械硬盘。设备厂家由于早期未考虑固态硬盘解决方案，无特定备件予以支持，故购买1只SATA接口128 GiB固态硬盘，利用软件在海拔高度低于3 000 m的地区将原机械硬盘的数据备份、恢复到新的固态硬盘中。将新的固态硬盘安装好，恢复主机，启动机器正常。在海拔4 560 m地区对该设备进行验证，机器使用正常。利用该方法将多个单位在高海拔地区无法使用的3台便携式彩超进行改进，其均能正常使用，可满足医疗队实际使用的需求。

由于当时固态硬盘价格较高，市面上性价比相对较高的是128 GiB固态硬盘，比原机械硬盘容量偏小，但能够满足任务单位的使用需求，因此此次改进具有实用性意义。

6 更换固态硬盘注意事项

（1）主板基本输入输出系统（basicinputoutputsystem，BIOS）开启高级主机控制器接口（advanced host controller interface，AHCI）模式。由于AHCI模式中的原生命令队列特性可以优化用户发送指令的顺序，大大降低设备负荷，提升设备性能，因此建议主板BIOS开启AHCI模式。

（2）重视固态硬盘4K对齐。关于4K对齐，传统的机械硬盘对4K影响不大，但固态硬盘对4K对齐有很大的影响。建议在安装系统时采用自带的分区工具进行分区，同时采用固态硬盘厂商提供的4K对齐软件进行对齐，切忌采用第三方软件对齐。

7 结语

此次送修的5台设备中有1台能够正常使用，导致故障判断时没有考虑到硬盘的高海拔使用因素，简单认为是运输过程中的震动等原因导致硬盘损坏。在故障分析过程中，为了验证硬盘故障因素，将能够正常启动设备的硬盘拆卸下来对比，发现与其他4台设备批号不同。分析后认为应该是厂家使用了不同批号的硬盘，而这个硬盘有可能是高海拔型硬盘，在4 000 m左右的海拔高度勉强能用。为验证此因素，在海拔4 560 m地区对该设备进行验证，在10次启动过程中出现了7次无法启动的故障，而另外1台故障设备则完全不能正常启动。

通过与厂家技术部门沟通，建议厂家对彩超进行使用环境评估，改进或增加适合高海拔地区使用的产品，以满足不同任务单位的使用需求。