張 影　叢中華

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Hi Vision Preirus彩超心臟探頭電磁干擾故障排除一例

張 影①叢中華①

[關(guān)鍵詞]Hi Vision Preirus彩超；電磁干擾；濾波；交流凈化穩(wěn)壓電源

①首都醫(yī)科大學附屬北京佑安醫(yī)院醫(yī)學工程科 北京 100069

張影,女,(1977-),本科學歷，工程師。首都醫(yī)科大學附屬北京佑安醫(yī)院醫(yī)學工程科，從事生物醫(yī)學工程工作。

隨著科學技術(shù)的進步發(fā)展，醫(yī)院應用的設備種類和數(shù)量日益增多，周圍環(huán)境中無線網(wǎng)絡等新技術(shù)的出現(xiàn)和應用，電磁環(huán)境也趨于更加復雜，對超聲儀器的干擾來源日益增多。為此，分析一臺彩超受到電磁干擾的故障實例，并給出解決方案。

1　故障現(xiàn)象

日立彩超Hi Vision Preirus在安裝完畢臨床試用時，發(fā)現(xiàn)相控陣心臟探頭EUP-S70出現(xiàn)干擾問題。具體表現(xiàn)為：設備所配備的其他探頭成像基本正常，但使用心臟探頭時扇形區(qū)圖像上出現(xiàn)密集的小白點干擾偽影，極大地影響了圖像質(zhì)量，使操作醫(yī)生無法做出正確診斷。

2　故障解決方案

初期懷疑心臟探頭本身的問題，但經(jīng)過檢測發(fā)現(xiàn)探頭質(zhì)量完好，考慮是電磁場干擾引起的。干擾電磁場進入彩超設備的途徑為：①通過彩超設備的電源線路引入；②從探頭、屏蔽不良的連線、接頭以及機殼等處竄入[1]。此臺彩超放置在樓房一層專用的彩超檢查室，里面已有多臺彩超設備同時工作，將檢查室內(nèi)與其直接相連接的超聲工作站等設備電源依次關(guān)斷觀察，超聲圖像上仍存在干擾，說明干擾不是直接與其相連接的電氣設備工作引起的[2]。該檢查室雖然距離可發(fā)射強大電磁干擾波的設備，如放射科的X光機、手術(shù)室的高頻電刀較遠，但同樓層有電子胃腸鏡設備、心電圖及腦電圖診斷設備，稍遠的地方還有電梯，這些設備都可能產(chǎn)生空間雜散電磁場干擾。因此，需要解決雜散場的干擾問題。

樓房已有基本的鋼筋水泥屏蔽無法改動，考慮加強屏蔽措施，在設備底部墊一塊1 m×0.5 m的鐵皮，目的是抑制從地下管線串入的干擾信號，隨后測試干擾現(xiàn)象，不能解決；找一根專用地線，對該塊鐵皮進行了可靠接地，隨后測試干擾現(xiàn)象，仍然不能解決；調(diào)整彩超設備的多種放置方向，以避開可能的電磁波干擾方向，隨后測試干擾現(xiàn)象，不能解決；用專用地線把彩超設備的地線端子接地后測試，干擾現(xiàn)象依舊存在?？紤]需要在室外專門埋設一根獨立標準地線，嘗試是否能夠解決干擾問題，但這一過程比較復雜、費時且成本較高，并需要和其他部門溝通合作才可以進行。

進一步對易解決的方式進行嘗試。懷疑有可能是電源線路引入的干擾，再聯(lián)想到醫(yī)院所有彩超設備使用時都配備了交流凈化電源，極大地濾除了電源線路引入的干擾，而這些設備一直工作良好。由于本臺設備新引進，尚未配備交流凈化電源，把已在用彩超的交流凈化電源轉(zhuǎn)接過來再進行測試，發(fā)現(xiàn)心臟探頭干擾偽影問題得以解決。

3　故障原因分析

上述故障情況顯示，心臟探頭圖像的干擾是由接入電源的電磁干擾引起的，具體的干擾來源未知，而新引進的彩超Hi Vision Preirus相較于其他在用彩超而言，抗擾度性能稍差。用示波器檢測安裝交流凈化電源前后220 V、50 Hz電源的變化，可以發(fā)現(xiàn)安裝前正弦波的波形上疊加了許多高低頻毛刺狀干擾，而在安裝之后，正弦波的波形變得干凈了，濾去了許多雜波。查詢資料了解到：電磁干擾的耦合方式有傳導耦合和輻射耦合，傳導耦合是來自網(wǎng)電源的波動或外界的干擾電壓通過電源線、地線耦合、輸入及輸出的耦合，對設備造成干擾。本例故障是電源線傳導耦合的典型案例。輻射耦合是指設備產(chǎn)生的射頻能以電磁波的形式通過空中媒介向外輻射，這種射頻電磁波會干擾接收機的接收，并影響正常的通訊廣播，或輻射的射頻電磁波遇到處于設備周圍的其他設備的外殼、電源線或信號電纜時，干擾設備正常工作。墻壁電源輸出電路中，存在大電流的尖端脈沖或波形中包含的高次諧波，通過輸出連線在空間產(chǎn)生電磁場[3]。此類諧波會使輸入的電壓波形和電流波形發(fā)生畸變而引發(fā)電磁干擾，同時輸入和輸出側(cè)的電壓、電流含有豐富的高次諧波，成為強大的干擾源，對其他電子設備產(chǎn)生嚴重有害的干擾[4]。這些干擾與彩超機的電源和內(nèi)部電路耦合成高頻噪聲，恰好在3.0 MHz附近形成信號，并疊加到視頻線路上[5]。因此，采用專用交流凈化穩(wěn)壓電源供電的方式，使得從供電網(wǎng)絡中引入的電磁波干擾得到很大的抑制衰減，較好地阻斷了干擾電磁波從電源線路的引入。

4　小結(jié)

彩超設備在安裝時，首先要選擇適宜的場地，如果懷疑電磁場環(huán)境不適合，可采用專用檢測儀器測試電磁場環(huán)境。一般要遠離X射線機、CT、MRI及電梯等易對其他設備產(chǎn)生干擾的大型設備。當發(fā)現(xiàn)彩超出現(xiàn)干擾情況時，首先要排除設備自身的故障，確定是環(huán)境的電磁干擾。然后采用接地、濾波和屏蔽三大主要技術(shù)，從而解決醫(yī)療設備的電磁兼容問題，必要時需要更換彩超的安裝場地。當工作中遇到醫(yī)療設備電磁干擾的情況時，需要仔細分析，多方查找資料，與廠方工程師溝通。

醫(yī)院作為醫(yī)療設備使用方，要重視對相關(guān)醫(yī)技護人員必要的電磁兼容知識培訓，按照使用現(xiàn)場的電磁環(huán)境，選購符合EMC要求的產(chǎn)品，并按照使用說明書或技術(shù)說明書進行安裝和操作，以保證醫(yī)療設備按照預期設計用途、不受干擾的在最佳條件下正常運行。

參考文獻

[1]蔡愛萍.淺談B超設備抗電磁場干擾的對策[J].醫(yī)療設備信息，2004，19(6)：36.

[2]徐恒，田金，許鋒.射頻識別技術(shù)在醫(yī)療設備管理應用中電磁干擾的探討[J].中國醫(yī)學裝備，2013，10(11)：45-46.

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[5]王銳.是什么干擾了彩超設備[J].中國無線電，2013(9)：67.

收稿日期：2015-04-03

作者簡介

DOI:10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.03.045

[文章編號]1672-8270(2016)03-0146-02

[中圖分類號]R197.39

[文獻標識碼]B