Ультразвуковой аппарат (УЗИ) — это высокотехнологичное медицинское оборудование. Хотя снаружи он выглядит просто — корпус с монитором и датчиками, внутри скрывается сложная система электроники и механики. Давайте рассмотрим основные компоненты устройства и узнаем, какие из них наиболее подвержены поломкам.
Основные компоненты УЗИ-аппарата
УЗИ датчик (транзьюсер)
Это главная «рабочая часть» УЗИ. Он одновременно излучает и принимает ультразвук. Состоит из:
- пьезоэлектрических кристаллов (чаще всего — PZT или CMUT),
- линз,
- демпфирующего материала,
- экранирующего корпуса,
- кабеля с множеством тонких жил.(от 64 до 256)
Самая частая причина поломки — механические повреждения кабеля, заломы или обрыв внутри. Также возможен износ кристаллов от времени и стерилизации.
Сканирующий блок (beamformer)
Отвечает за формирование и обработку акустических сигналов — фазировку, фокусировку, передачу импульсов. Состоит из:
- высокочастотных усилителей,
- коммутаторов,
- цифровых преобразователей (АЦП),
- процессора формирования луча.
Как правило, достаточно надежный узел. Возможны сбои при повреждении плат (например, от скачков напряжения или перегрева).
Процессор обработки изображений (CPU/GPU/FPGA)
После получения эхо-сигналов они обрабатываются для построения визуального изображения в реальном времени. Включает:
- процессоры цифровой обработки сигналов (DSP),
- графические ускорители,
- оперативную и видеопамять.
В целом надежны, но подвержены проблемам при перегреве, плохом охлаждении или сбоях в ПО.
Система хранения и вывода данных
Здесь хранятся снимки, видеозаписи, результаты обследований.
Обычно используются:
- жесткие диски (HDD или SSD),
флеш-память, - интерфейсы для USB или PACS.
HDD подвержены физическому износу. SSD надёжнее, но могут выйти из строя при скачках питания. Также могут возникать ошибки файловой системы.
Монитор и панель управления
Монитор выводит изображение в реальном времени, а клавиатура и сенсорный экран позволяют управлять режимами.
Сенсорные экраны — слабое звено, особенно при интенсивной эксплуатации. Также возможны проблемы с инвертором подсветки или матрицей монитора.
Блок питания
Преобразует напряжение в стабильные уровни, необходимые для работы всех компонентов.
Подвержен износу, особенно при плохом электропитании. Частая причина выхода из строя — пересохшие электролитические конденсаторы.
Система охлаждения
Включает вентиляторы, радиаторы, иногда тепловые трубки.
Пыль и засорение радиаторов — частая причина перегрева и, как следствие, выхода из строя других компонентов.
Какие компоненты ломаются чаще всего?
На практике наиболее подверженными неисправностям компонентами являются:
- Кабели и корпуса датчиков — до 60% всех неисправностей.
- Жесткие диски (особенно HDD) — чувствительны к вибрациям и перепадам напряжения.
- Кнопочные или сенсорные панели управления — изнашиваются при частом использовании.
- Вентиляторы и охлаждение — при загрязнении теряют эффективность, вызывая перегрев.
Внутри УЗИ-аппарата скрыт целый комплекс высокоточных электронных и механических компонентов. Большинство из них рассчитаны на многолетнюю работу, однако при интенсивной эксплуатации, неправильной транспортировке или плохом техническом обслуживании возможны различные сбои. Зная, какие узлы наиболее уязвимы, можно заранее принять меры для их профилактики и продлить срок службы дорогостоящего оборудования.