醫(yī)療電子影像儀實(shí)訓(xùn)平臺(tái)測試點(diǎn)與模擬故障點(diǎn)的設(shè)計(jì)*

劉瑞娟 陳良才

(1九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江西九江 332007；2九江學(xué)院教務(wù)處 江西九江 332005)

醫(yī)療電子影像儀實(shí)訓(xùn)平臺(tái)測試點(diǎn)與模擬故障點(diǎn)的設(shè)計(jì)*

劉瑞娟1陳良才2

(1九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江西九江 332007；2九江學(xué)院教務(wù)處 江西九江 332005)

本文介紹了一種醫(yī)療電子影像儀實(shí)訓(xùn)平臺(tái)測試點(diǎn)與模擬故障點(diǎn)的設(shè)計(jì)與選取，它能解決醫(yī)療電子儀器與維護(hù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的難題，可以勝任培養(yǎng)學(xué)生對(duì)醫(yī)療電子儀器設(shè)備電路的測試、故障檢查、故障維修等實(shí)際的各項(xiàng)教學(xué)功能。

醫(yī)療電子，實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，模擬故障

1 醫(yī)療電子行業(yè)現(xiàn)況

伴隨著社會(huì)的進(jìn)步，生活質(zhì)量的不斷提高，人們對(duì)自身的健康狀況也越來越關(guān)注?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)快速發(fā)展帶動(dòng)醫(yī)療電子儀器行業(yè)進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展階段，醫(yī)療電子儀器市場不斷擴(kuò)張和技術(shù)不斷更新，各種各樣的醫(yī)療電子設(shè)備運(yùn)用于疾病的診療與護(hù)理。在進(jìn)行醫(yī)學(xué)工程的實(shí)踐中，不免對(duì)醫(yī)療設(shè)備造成損壞，因此，需要對(duì)醫(yī)療設(shè)備故障進(jìn)行精確判斷并快速排除。而學(xué)校有義務(wù)向社會(huì)輸送大批具有較廣的專業(yè)知識(shí)和較強(qiáng)專業(yè)技能的醫(yī)療電子儀器專業(yè)人才。

2 醫(yī)療電子專業(yè)特色

醫(yī)療電子專業(yè)主要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)各種醫(yī)療設(shè)備與儀器的設(shè)計(jì)、制作、安裝、檢測、維護(hù)與維修。數(shù)字影像是醫(yī)學(xué)影像課程中的一部分，但隨著醫(yī)院 CR 、DR 、CT 、MR 快速發(fā)展，大型醫(yī)療設(shè)備已經(jīng)成為醫(yī)院規(guī)模的標(biāo)志之一，而這些課程內(nèi)容也就成為醫(yī)療電子專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能的首選內(nèi)容，那么儀器的維修與檢測也是醫(yī)院設(shè)備科和醫(yī)療器械專業(yè)人員不可缺少的通用常識(shí)。專業(yè)技能的提高與實(shí)踐教學(xué)的培養(yǎng)計(jì)劃密不可分，而實(shí)訓(xùn)設(shè)備則成為考量專業(yè)建設(shè)是否完善的一個(gè)重要指標(biāo)。

實(shí)訓(xùn)臺(tái)不同于真正的儀器，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，能夠完成一定的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，因此，實(shí)訓(xùn)設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)測試點(diǎn)與故障點(diǎn)的設(shè)計(jì)非常重要。筆者參與研制的醫(yī)療電子影像診斷儀實(shí)訓(xùn)平臺(tái)電路采用平鋪的形式，使學(xué)生對(duì)設(shè)備工作原理、組成結(jié)構(gòu)一目了然。合理設(shè)置故障點(diǎn)，可以有效提高學(xué)生對(duì)故障現(xiàn)象及故障原因的認(rèn)知能力，以培養(yǎng)和提高學(xué)生醫(yī)療設(shè)備的維修與檢測能力[1]。通過對(duì)醫(yī)療電子影像儀實(shí)訓(xùn)平臺(tái)電路測試點(diǎn)及模擬故障點(diǎn)的設(shè)計(jì)與選取，使實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)具有針對(duì)性、合理性和務(wù)實(shí)性，與實(shí)際工作崗位技能相結(jié)合，有效提高學(xué)生的專業(yè)技能。

3 設(shè)計(jì)內(nèi)容

3.1電子影像診斷儀實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的總體介紹

電子影像診斷儀實(shí)訓(xùn)平臺(tái)主要由主電源電路、輔助電源電路、微焦點(diǎn)X光發(fā)生器電路、微處理器控制及顯示電路4個(gè)電路組成，主電源電路的作用是產(chǎn)生新的電源信號(hào)給微焦點(diǎn)X光發(fā)生器模塊電路進(jìn)行供電；輔助電源電路的主要功能是產(chǎn)生不同幅值的電壓，給各電路(微電路控制電路和顯示電路)提供工作電源。電源電路相對(duì)比較簡單，筆者重點(diǎn)展示微焦點(diǎn) X 光發(fā)生器電路、微處理器控制和顯示電路的測試點(diǎn)與模擬故障點(diǎn)的設(shè)計(jì)。

3.2微焦點(diǎn)X光發(fā)生器電路[2]

微焦點(diǎn)X光發(fā)生器電路由主變壓器、倍壓整流電路、射線管和保護(hù)電路組成，如圖1所示。主變壓器的功能是將150V 50kHz 的高頻方脈沖信號(hào)進(jìn)行升壓，使電壓值達(dá)到 8kV。倍壓整流電路的功能是將主變壓器輸出的 8kV 交流電倍壓再進(jìn)行整流，使其變成 70kV, 7mA 的高壓直流電, 以供給射線管的陽極作為激發(fā)X光之用。射線管采用東芝微焦點(diǎn)X射線球管。X射線管實(shí)際上是一只真空二極管, 它與普通二極管一樣具有陰極和陽極: 陰極是用于發(fā)射電子的燈絲 (鎢絲) ，陽極是用于接受電子轟擊的靶 (陽極 又稱對(duì)陰極)。工作時(shí)陰極發(fā)射出的電子經(jīng) 70kV 的高壓加速后撞擊陽極靶面從而產(chǎn)生X射線。

微焦點(diǎn)X光發(fā)生器電路比較簡單，電路結(jié)構(gòu)比較清晰，測試時(shí)只需測試輸入電壓是否正常即可，因此只設(shè)CS55和 CS56兩個(gè)測試點(diǎn)，CS55用來測試倍壓電路輸入端輸入電壓是否正常，CS56為了測試燈絲恒流源供電電源是否正常。

圖1 微焦點(diǎn)X光發(fā)生器電路圖與測試點(diǎn)

圖2 微電腦控制模塊電路圖與測試點(diǎn)

3.3 微處理器控制及顯示電路

微處理器控制電路的主要功能是控制恒壓斬波驅(qū)動(dòng)電路的工作時(shí)間，從而來控制X光發(fā)生器曝光的時(shí)間[2]。顯示電路用來顯示X光機(jī)的曝光時(shí)間。本部分電路功能較多、電路比較復(fù)雜，共設(shè)置19個(gè)測試點(diǎn)和19個(gè)模擬故障點(diǎn)，具體如圖2所示。CS1 、CS2用來測試VT1-1的集電極電壓和基極電壓，以確定三極管的工作狀態(tài)；CS3用來測試遙控接收頭的供電電壓是否正常；CS4是電路的參考點(diǎn)；CS5測試液晶顯示屏供電電壓是否正常；CS6是液晶顯示屏電路的參考點(diǎn)；CS7是液晶顯示信號(hào)輸入(+)；CS8液晶顯示信號(hào)輸入(-)；CS9是VCC電源測試點(diǎn)；CS10 、CS11是VT1-2基極電壓和集電極電壓的測試點(diǎn)；CS12是測試IC1-2光耦供電是否正常；CS13是蜂鳴器供電端；CS14是測試VT1-3基極電壓；CS15是IC1-2光耦輸出端；CS16 、CS17是VT1-4基極電壓和VT1-4集電極電壓測試端；CS18 和CS19分別是用來測試?yán)^電器輸出上端頭和繼電器輸出下端頭；這些測試點(diǎn)的設(shè)計(jì)能讓學(xué)生非常方便的測出電路各核心元件和各模塊電路的電量信號(hào)，以此了解電路的工作過程和電路工作是否正常。

實(shí)訓(xùn)設(shè)備根據(jù)儀器實(shí)際工作中常見的故障現(xiàn)象，進(jìn)行模擬，設(shè)置故障點(diǎn)，使學(xué)生掌握故障原因與檢測技巧，具體如表1所示。

表1 實(shí)訓(xùn)設(shè)備常見故障及檢測方法

4 小結(jié)

醫(yī)療電子影像儀實(shí)訓(xùn)平臺(tái)能夠完成醫(yī)療電子儀器與維護(hù)專業(yè)“醫(yī)療電子影像儀”所有相關(guān)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，讓學(xué)生在進(jìn)行醫(yī)療電子影像實(shí)訓(xùn)操作時(shí)能直觀讀出電子影像診斷儀的電路原理圖以及其電信號(hào)的走向，可以直接對(duì)各路信號(hào)進(jìn)行測試，還可以人為設(shè)置電路故障以及真實(shí)拍攝出醫(yī)療影像膠片并進(jìn)行膠片顯影操作。它能解決醫(yī)療電子儀器與維護(hù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的難題，可以勝任培養(yǎng)學(xué)生對(duì)醫(yī)療電子儀器設(shè)備電路的測試、故障檢查、故障維修等實(shí)際的各項(xiàng)教學(xué)功能[1]。

[1]吳印華，徐瓊燕. 電子影像儀實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的研制[J].中國教育技術(shù)裝備，2012，26(33)：53.

[2]徐健，唐珺. “醫(yī)療電子影像診斷儀”實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，20(4)：17.

(責(zé)任編輯李平)

江西省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目(編號(hào)CJJ10657)成果之一。

2014-5-30

劉瑞娟，77950694@qq.com。

R 657.41

B

1674-9545(2014)03-0057-(03)