1、提高智能医疗仪器电气性能指标的方法摘 要 智能仪器实际的核心部件就是微处理器，具有决策、分析、推理、优化控制、显示处理、信息采集、数据传输等多种功能。智能医疗仪器通常对于电气性能指标要求较高。本文首先阐述了智能医疗仪器的基本结构，其次分析了各电气性能指标之间的关系，同时就如何提高智能医疗仪器电气性能指标进行了探讨。 关键词 智能医疗仪器； 电气性能； 指标 doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2013 . 21. 043 中图分类号 R197.39 文献标识码 A 文章编号 1673 - 0194（2013）21- 0076- 01 1 前 言
2、 医疗仪器经过多年的发展，已经从过去的数字式仪表、模拟式仪表逐步发展到现在的智能仪器。智能仪器实际的核心部件就是微处理器，具有决策、分析、推理、优化控制、显示处理、信息采集、数据传输等多种功能。智能医疗仪器通常对于电气性能指标要求较高，本文就提高智能医疗仪器电气性能指标的方法进行探讨。 2 智能医疗仪器的基本结构 智能医疗仪器的核心就是微处理芯片 CPU，CPU 利用 I/O 接口与其他专用键盘、GP-IB、伺服、采样、控制等单元相联，同时还利用总线结构与其他大规模集成器件（CT-IB、CTC 、I/O 、RAM 、ROM 等）相联。控制系统内的信号传递是由 CPU 经总线完成，速度极快，可以
3、在较短的时间内完成一个完整的程序。智能医疗仪器主要有大型 照相机、B 超机、MR 机、CT 机、DSA 机、X 线机等。 （1） 智能医疗仪器应该放置在通风、干燥的环境中使用 ，在仪器的周围不应该摆放与之无关的物品，尤其是不能摆放盛有液体的玻璃瓶子等，以便避免智能医疗仪器内部电路板由于受潮而出现电容短路、绝缘材料失效等问题。一旦智能医疗仪器上有液体淋洒时，应该在第一时间内及时关机，将故障范围控制在一定程度，而后再进行检修和擦拭。 （2） 智能医疗仪器的电源线长度要合适，过长则很容易出现打结的现象，过短则很容易造成抻拽 ，造成导线破损。 （3） 电气工程师在维修智能医疗仪器电路板时，务必要将自身
4、携带的静电都消除，避免 CMOS 等电路击穿；与此同时，在焊接的过程中要尽量不采用助焊剂（如焊油等） ，避免在电路连接点之间出现污物，进而造成短路或者电阻值下降。 3 各电气性能指标之间的关系 智能医疗仪器有很多的电气性能指标，且每个指标都有着较为严格的检验方法和检验线路，这些电气性能指标有的相互矛盾，有的相辅相承。例如，将智能医疗仪器的共模抑制比提高，往往使仪器的内部噪声降低。又如为了大幅度提高智能医疗仪器的共模抑制比，可以在输入信号电路中采用整机金属外壳屏蔽、双层导联线屏蔽、单层导联线屏蔽。但是这样一来，又会进一步增大机箱与电路间的漏电流和分布电容。笔者曾对一台心电多域诊断仪的患者漏电流进
5、行测量， 不加屏蔽盒时，输入信号电路为 7.5A，加屏蔽盒后，上升到 10.9A。这就要求电气工程师要通过反复试验来决定取舍，因地制宜， 最终确定最佳方案。 4 如何提高智能医疗仪器电气性能指标 （1） 输入阻抗。根据 AAMI 标准，每一导联在 10Hz 时输入阻抗不得小于 2.5M。在实际安装中，印刷电路板接线柱以及线间的绝缘电阻应足够高，否则将难以达到高输入阻抗。另外，应选用高输入阻抗和低失调电压的运放作缓冲器，否则失调电压随温度的变化会影响后级工作点的漂移。 （2） 共模抑制比。共模抑制比是智能医疗仪器较为重要的电气性能指标之一，它的大小直接由信号本身的频率来进行决定，表示共模信号通过
6、放大之后的衰减与抑制情况。在信号传输中，抑制共模信号对于噪声信号的降低极为重要。智能医疗仪器的共模抑制比直接决定了其对补偿或者噪声的衰减。例如智能心电仪器常常采用数字滤波（软件法）或者电子陷波器（硬件法）来提高共模抑制比，专门抑制 50Hz 干扰。 （3） 频率响应。频率响应是当向智能医疗仪器输入一个频率变化、振幅不变的信号时，测量系统相对反馈出来的响应。通常频率响应是与扩音器、电子放大器等联系在一起，可以用系统响应的相位（弧度）和幅度（分贝）来表示频率响应的主要特性。 一旦测量到频率响应，假若系统是线性时不变系统，它的特性就可以被数字滤波器以任意的精度近似。 主要参考文献 1 王伟明，马伯志，等. 用于植入式医疗仪器的无线通信系统研究J. 中国生物医学工程学报，2009（3）. 2 葛筱森，杨自佑. 医用电气设备的新要求电磁兼容性要求和试验标准（YY0505-2005）解析J. 安全与电磁兼容，2006（1）. 3 葛筱森. 医用电气设备的电磁兼容第一讲 医用电气设备电磁兼容的基本概念（上）J. 中国医疗器械杂志，2006（1）. 4 刘京林，葛筱森. 医用电气设备电磁兼容性要求和试验标准介绍J. 中国医疗器械信息，2006（8）. 5 周平，彭承琳，等. 医用电气设备和系统电磁兼容性抗干扰设计方案的研究J. 医疗设备信息，2007（7）.
