Hi Vision Preirus彩超心脏探头电磁干扰故障排除一例

张 影　丛中华



Hi Vision Preirus彩超心脏探头电磁干扰故障排除一例

张 影①丛中华①

[关键词]Hi Vision Preirus彩超；电磁干扰；滤波；交流净化稳压电源

①首都医科大学附属北京佑安医院医学工程科 北京 100069

张影,女,(1977-),本科学历，工程师。首都医科大学附属北京佑安医院医学工程科，从事生物医学工程工作。

随着科学技术的进步发展，医院应用的设备种类和数量日益增多，周围环境中无线网络等新技术的出现和应用，电磁环境也趋于更加复杂，对超声仪器的干扰来源日益增多。为此，分析一台彩超受到电磁干扰的故障实例，并给出解决方案。

1　故障现象

日立彩超Hi Vision Preirus在安装完毕临床试用时，发现相控阵心脏探头EUP-S70出现干扰问题。具体表现为：设备所配备的其他探头成像基本正常，但使用心脏探头时扇形区图像上出现密集的小白点干扰伪影，极大地影响了图像质量，使操作医生无法做出正确诊断。

2　故障解决方案

初期怀疑心脏探头本身的问题，但经过检测发现探头质量完好，考虑是电磁场干扰引起的。干扰电磁场进入彩超设备的途径为：①通过彩超设备的电源线路引入；②从探头、屏蔽不良的连线、接头以及机壳等处窜入[1]。此台彩超放置在楼房一层专用的彩超检查室，里面已有多台彩超设备同时工作，将检查室内与其直接相连接的超声工作站等设备电源依次关断观察，超声图像上仍存在干扰，说明干扰不是直接与其相连接的电气设备工作引起的[2]。该检查室虽然距离可发射强大电磁干扰波的设备，如放射科的X光机、手术室的高频电刀较远，但同楼层有电子胃肠镜设备、心电图及脑电图诊断设备，稍远的地方还有电梯，这些设备都可能产生空间杂散电磁场干扰。因此，需要解决杂散场的干扰问题。

楼房已有基本的钢筋水泥屏蔽无法改动，考虑加强屏蔽措施，在设备底部垫一块1 m×0.5 m的铁皮，目的是抑制从地下管线串入的干扰信号，随后测试干扰现象，不能解决；找一根专用地线，对该块铁皮进行了可靠接地，随后测试干扰现象，仍然不能解决；调整彩超设备的多种放置方向，以避开可能的电磁波干扰方向，随后测试干扰现象，不能解决；用专用地线把彩超设备的地线端子接地后测试，干扰现象依旧存在。考虑需要在室外专门埋设一根独立标准地线，尝试是否能够解决干扰问题，但这一过程比较复杂、费时且成本较高，并需要和其他部门沟通合作才可以进行。

进一步对易解决的方式进行尝试。怀疑有可能是电源线路引入的干扰，再联想到医院所有彩超设备使用时都配备了交流净化电源，极大地滤除了电源线路引入的干扰，而这些设备一直工作良好。由于本台设备新引进，尚未配备交流净化电源，把已在用彩超的交流净化电源转接过来再进行测试，发现心脏探头干扰伪影问题得以解决。

3　故障原因分析

上述故障情况显示，心脏探头图像的干扰是由接入电源的电磁干扰引起的，具体的干扰来源未知，而新引进的彩超Hi Vision Preirus相较于其他在用彩超而言，抗扰度性能稍差。用示波器检测安装交流净化电源前后220 V、50 Hz电源的变化，可以发现安装前正弦波的波形上叠加了许多高低频毛刺状干扰，而在安装之后，正弦波的波形变得干净了，滤去了许多杂波。查询资料了解到：电磁干扰的耦合方式有传导耦合和辐射耦合，传导耦合是来自网电源的波动或外界的干扰电压通过电源线、地线耦合、输入及输出的耦合，对设备造成干扰。本例故障是电源线传导耦合的典型案例。辐射耦合是指设备产生的射频能以电磁波的形式通过空中媒介向外辐射，这种射频电磁波会干扰接收机的接收，并影响正常的通讯广播，或辐射的射频电磁波遇到处于设备周围的其他设备的外壳、电源线或信号电缆时，干扰设备正常工作。墙壁电源输出电路中，存在大电流的尖端脉冲或波形中包含的高次谐波，通过输出连线在空间产生电磁场[3]。此类谐波会使输入的电压波形和电流波形发生畸变而引发电磁干扰，同时输入和输出侧的电压、电流含有丰富的高次谐波，成为强大的干扰源，对其他电子设备产生严重有害的干扰[4]。这些干扰与彩超机的电源和内部电路耦合成高频噪声，恰好在3.0 MHz附近形成信号，并叠加到视频线路上[5]。因此，采用专用交流净化稳压电源供电的方式，使得从供电网络中引入的电磁波干扰得到很大的抑制衰减，较好地阻断了干扰电磁波从电源线路的引入。

4　小结

彩超设备在安装时，首先要选择适宜的场地，如果怀疑电磁场环境不适合，可采用专用检测仪器测试电磁场环境。一般要远离X射线机、CT、MRI及电梯等易对其他设备产生干扰的大型设备。当发现彩超出现干扰情况时，首先要排除设备自身的故障，确定是环境的电磁干扰。然后采用接地、滤波和屏蔽三大主要技术，从而解决医疗设备的电磁兼容问题，必要时需要更换彩超的安装场地。当工作中遇到医疗设备电磁干扰的情况时，需要仔细分析，多方查找资料，与厂方工程师沟通。

医院作为医疗设备使用方，要重视对相关医技护人员必要的电磁兼容知识培训，按照使用现场的电磁环境，选购符合EMC要求的产品，并按照使用说明书或技术说明书进行安装和操作，以保证医疗设备按照预期设计用途、不受干扰的在最佳条件下正常运行。

参考文献

[1]蔡爱萍.浅谈B超设备抗电磁场干扰的对策[J].医疗设备信息，2004，19(6)：36.

[2]徐恒，田金，许锋.射频识别技术在医疗设备管理应用中电磁干扰的探讨[J].中国医学装备，2013，10(11)：45-46.

[3]储晓韵.UPS电源对高档彩超的干扰及解决方法[J].医疗装备，2002，15(2)：54.

[4]田太成.变频电梯对彩超的干扰[J].医学信息，2014(27)：457.

[5]王锐.是什么干扰了彩超设备[J].中国无线电，2013(9)：67.

收稿日期：2015-04-03

作者简介

DOI:10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.03.045

[文章编号]1672-8270(2016)03-0146-02

[中图分类号]R197.39

[文献标识码]B