Hi Vision Preirus彩超心臟探頭電磁干擾故障排除一例

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(xué)附屬北京佑安醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程科 北京 100069

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

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，醫(yī)院應(yīng)用的設(shè)備種類和數(shù)量日益增多，周圍環(huán)境中無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，電磁環(huán)境也趨于更加復(fù)雜，對(duì)超聲儀器的干擾來(lái)源日益增多。為此，分析一臺(tái)彩超受到電磁干擾的故障實(shí)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(shí)，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(shè)備所配備的其他探頭成像基本正常，但使用心臟探頭時(shí)扇形區(qū)圖像上出現(xiàn)密集的小白點(diǎn)干擾偽影，極大地影響了圖像質(zhì)量，使操作醫(yī)生無(wú)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(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)探頭質(zhì)量完好，考慮是電磁場(chǎng)干擾引起的。干擾電磁場(chǎng)進(jìn)入彩超設(shè)備的途徑為：①通過(guò)彩超設(shè)備的電源線路引入；②從探頭、屏蔽不良的連線、接頭以及機(jī)殼等處竄入[1]。此臺(tái)彩超放置在樓房一層專用的彩超檢查室，里面已有多臺(tái)彩超設(shè)備同時(shí)工作，將檢查室內(nèi)與其直接相連接的超聲工作站等設(shè)備電源依次關(guān)斷觀察，超聲圖像上仍存在干擾，說(shuō)明干擾不是直接與其相連接的電氣設(shè)備工作引起的[2]。該檢查室雖然距離可發(fā)射強(qiáng)大電磁干擾波的設(shè)備，如放射科的X光機(jī)、手術(shù)室的高頻電刀較遠(yuǎn)，但同樓層有電子胃腸鏡設(shè)備、心電圖及腦電圖診斷設(shè)備，稍遠(yuǎn)的地方還有電梯，這些設(shè)備都可能產(chǎn)生空間雜散電磁場(chǎng)干擾。因此，需要解決雜散場(chǎng)的干擾問題。

樓房已有基本的鋼筋水泥屏蔽無(wú)法改動(dòng)，考慮加強(qiáng)屏蔽措施，在設(shè)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(hào)，隨后測(cè)試干擾現(xiàn)象，不能解決；找一根專用地線，對(duì)該塊鐵皮進(jìn)行了可靠接地，隨后測(cè)試干擾現(xiàn)象，仍然不能解決；調(diào)整彩超設(shè)備的多種放置方向，以避開可能的電磁波干擾方向，隨后測(cè)試干擾現(xiàn)象，不能解決；用專用地線把彩超設(shè)備的地線端子接地后測(cè)試，干擾現(xiàn)象依舊存在。考慮需要在室外專門埋設(shè)一根獨(dú)立標(biāo)準(zhǔn)地線，嘗試是否能夠解決干擾問題，但這一過(guò)程比較復(fù)雜、費(fèi)時(shí)且成本較高，并需要和其他部門溝通合作才可以進(jìn)行。

進(jìn)一步對(duì)易解決的方式進(jìn)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(shè)備使用時(shí)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(shè)備一直工作良好。由于本臺(tái)設(shè)備新引進(jìn)，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(guò)來(lái)再進(jìn)行測(cè)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(lái)源未知，而新引進(jìn)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(cè)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(dǎo)耦合和輻射耦合，傳導(dǎo)耦合是來(lái)自網(wǎng)電源的波動(dòng)或外界的干擾電壓通過(guò)電源線、地線耦合、輸入及輸出的耦合，對(duì)設(shè)備造成干擾。本例故障是電源線傳導(dǎo)耦合的典型案例。輻射耦合是指設(shè)備產(chǎn)生的射頻能以電磁波的形式通過(guò)空中媒介向外輻射，這種射頻電磁波會(huì)干擾接收機(jī)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(shè)備周圍的其他設(shè)備的外殼、電源線或信號(hào)電纜時(shí)，干擾設(shè)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(guò)輸出連線在空間產(chǎn)生電磁場(chǎng)[3]。此類諧波會(huì)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(shí)輸入和輸出側(cè)的電壓、電流含有豐富的高次諧波，成為強(qiáng)大的干擾源，對(duì)其他電子設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重有害的干擾[4]。這些干擾與彩超機(jī)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(hào)，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(luò)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(shè)備在安裝時(shí)，首先要選擇適宜的場(chǎng)地，如果懷疑電磁場(chǎng)環(huán)境不適合，可采用專用檢測(cè)儀器測(cè)試電磁場(chǎng)環(huán)境。一般要遠(yuǎn)離X射線機(jī)、CT、MRI及電梯等易對(duì)其他設(shè)備產(chǎn)生干擾的大型設(shè)備。當(dāng)發(fā)現(xiàn)彩超出現(xiàn)干擾情況時(shí)，首先要排除設(shè)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(shè)備的電磁兼容問題，必要時(shí)需要更換彩超的安裝場(chǎng)地。當(dāng)工作中遇到醫(yī)療設(shè)備電磁干擾的情況時(shí)，需要仔細(xì)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(shè)備使用方，要重視對(duì)相關(guān)醫(yī)技護(hù)人員必要的電磁兼容知識(shí)培訓(xùn)，按照使用現(xiàn)場(chǎng)的電磁環(huán)境，選購(gòu)符合EMC要求的產(chǎn)品，并按照使用說(shuō)明書或技術(shù)說(shuō)明書進(jìn)行安裝和操作，以保證醫(yī)療設(shè)備按照預(yù)期設(shè)計(jì)用途、不受干擾的在最佳條件下正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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[2]徐恒，田金，許鋒.射頻識(shí)別技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備管理應(yīng)用中電磁干擾的探討[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備，2013，10(11)：45-46.

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[4]田太成.變頻電梯對(duì)彩超的干擾[J].醫(yī)學(xué)信息，2014(27)：457.

[5]王銳.是什么干擾了彩超設(shè)備[J].中國(guó)無(wú)線電，2013(9)：67.

收稿日期：2015-04-03

作者簡(jiǎn)介

DOI:10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.03.045

[文章編號(hào)]1672-8270(2016)03-0146-02

[中圖分類號(hào)]R197.39

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B