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

[關鍵詞]Hi Vision Preirus彩超；電磁干擾；濾波；交流凈化穩壓電源

①首都醫科大學附屬北京佑安醫院醫學工程科 北京 100069

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

隨著科學技術的進步發展，醫院應用的設備種類和數量日益增多，周圍環境中無線網絡等新技術的出現和應用，電磁環境也趨于更加復雜，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　故障現象

日立彩超Hi Vision Preirus在安裝完畢臨床試用時，發現相控陣心臟探頭EUP-S70出現干擾問題。具體表現為：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圖像上出現密集的小白點干擾偽影，極大地影響了圖像質量，使操作醫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，但經過檢測發現探頭質量完好，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，將檢查室內與其直接相連接的超聲工作站等設備電源依次關斷觀察，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射強大電磁干擾波的設備，如放射科的X光機、手術室的高頻電刀較遠，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，隨后測試干擾現象，仍然不能解決；調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，干擾現象依舊存在。考慮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，再聯想到醫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接過來再進行測試，發現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，可以發現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生電磁場[3]。此類諧波會使輸入的電壓波形和電流波形發生畸變而引發電磁干擾，同時輸入和輸出側的電壓、電流含有豐富的高次諧波，成為強大的干擾源，對其他電子設備產生嚴重有害的干擾[4]。這些干擾與彩超機的電源和內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壓電源供電的方式，使得從供電網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

彩超設備在安裝時，首先要選擇適宜的場地，如果懷疑電磁場環境不適合，可采用專用檢測儀器測試電磁場環境。一般要遠離X射線機、CT、MRI及電梯等易對其他設備產生干擾的大型設備。當發現彩超出現干擾情況時，首先要排除設備自身的故障，確定是環境的電磁干擾。然后采用接地、濾波和屏蔽三大主要技術，從而解決醫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。

醫院作為醫療設備使用方，要重視對相關醫技護人員必要的電磁兼容知識培訓，按照使用現場的電磁環境，選購符合EMC要求的產品，并按照使用說明書或技術說明書進行安裝和操作，以保證醫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].醫療設備信息，2004，19(6)：36.

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

[3]儲曉韻.UPS電源對高檔彩超的干擾及解決方法[J].醫療裝備，2002，15(2)：54.

[4]田太成.變頻電梯對彩超的干擾[J].醫學信息，2014(27)：457.

[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