心電圖機干擾故障分析及對策

蔡愛萍

浙江省玉環縣人民醫院 設備科，浙江 玉環 317600

心電圖機干擾故障分析及對策

蔡愛萍

浙江省玉環縣人民醫院 設備科，浙江 玉環 317600

本文分析了心電圖機在使用過程中出現干擾故障時各種可能存在的干擾源、干擾途徑，討論了相應的抗干擾對策。

心電圖機；心電干擾；醫療設備維修

心電圖機是診斷心血管等疾病的醫用設備，它能對微弱的心動電位進行放大與記錄。由于心電信號較弱（mV級）和心電圖機的高放大增益，心電圖機在使用中經常會因機外或機內的因素出現干擾現象，使描記的心電圖波形疊加有干擾波，以致原本正常的心電波形出現失真、畸變等異常現象，影響對病人的診斷，干擾嚴重時會影響心電圖的正常描記。下面分別就機外因素和機內故障兩方面分析探討各種可能出現的干擾源、干擾途徑及抗干擾的對策和故障排除方法。

1 心電圖機干擾源

在現實醫療環境中，心電圖機不可避免地處于各種電磁場干擾之中。對于小于正常心電信號兩個數量級的干擾信號，一般不會對心電圖的記錄產生大的影響，因此，這里要討論的是具有較高信號強度且對心電記錄帶來影響的干擾源及其干擾途徑，主要有這樣的三類：一是各種大功率的醫療設備，如放射設備、高頻電刀、高頻理療機、高速牙鉆等使用時造成的干擾；二是測量時引入的人體干擾；三是市電的工頻干擾。

1.1 大功率醫療設備

各種大功率醫療設備對心電儀器產生的干擾特征是：高頻干擾和尖脈沖干擾，并伴隨其使用的啟停而具有一定的間歇性。其干擾的原因和途徑主要是：大功率高頻設備對電源產生的尖脈沖高次諧波通過電源線進入造成干擾和泄漏的高頻電磁波通過空間輻射從輸入回路竄入的干擾。避免電源干擾的最佳方法是電源單獨配電，也可通過在電源上加接高頻濾波器等措施來解決；而對高頻空間輻射經輸入回路耦合造成的干擾，最簡單而有效的辦法是與各種大功率干擾源保持必要的空間距離（十幾米以上），如因條件所限無法達到這個要求，可在輸入回路中加接高頻旁路電容和采用金屬屏蔽網對高頻電磁波予以屏蔽等措施來解決。

1.2 測量時引入的人體干擾

主要是被測者的體動干擾和肌電干擾。它產生的原因主要以下幾個方面：① 病人精神過于緊張，引起肌電干擾；② 環境溫度過低，病人發冷寒顫，引起肌電干擾；③ 病人因病床不舒適，身體活動引起肌電干擾；④ 心電圖機電極綁帶或電極夾過緊，引起肌電干擾；⑤ 另外，有些老年患者和精神失常、腦溢血、甲狀腺機能亢進、帕金森氏癥等病患者可引起亂動和四肢不同程度抖動，也極易引起肌電干擾。

此類干擾的特點是：體動干擾頻率較低，表現為描記基線漂移；而肌電干擾頻率相對較高，以左右臂上出現較多，即在標準導聯II或III中較易見到干擾。排除這類干擾的辦法有：一是利用心電圖機中已有的抗肌電干擾功能；二是在干擾過大或僅用抗肌電干擾功能無法消除時，針對上述可能出現的情況采取相應的措施，如囑咐病人全身放松，不要握拳、用力以及活動；也可用沙袋墊在病人膝下，使下肢自然彎曲放松；適當提高病房溫度，并注意給病人保暖；使綁心電圖機電極的綁帶或電極夾的松緊適度；請臨床醫師作相應處理(如服用鎮靜藥物)等使病人保持安靜。

1.3 市電工頻干擾

市電工頻干擾特點表現為在心電圖描記基線上疊加有50Hz的交流電波形。產生此類干擾的原因有：一是心電圖機鄰近有較大電流通過的配電線路或正在工作的交流電機、變壓器等，它們散發出的交變電磁場在導聯線中會產生電磁感應，當產生的感應電勢超過一定值時，將產生干擾現象；二是鄰近的交流配電線路或電器通過與測試導聯線間的分布電容，產生耦合作用而引入交流干擾信號。

避免產生工頻干擾最有效的途徑是使心電圖機遠離配電線路和容易產生較大雜散電磁場的交流電機、變壓器等交流電器。但有時因條件所限無法完全避免時，對于因電磁感應而產生的工頻干擾，采用將各導聯線絞合在一起，直到人體邊后再分開的辦法，可使交流電磁場在導聯線中產生的感應電勢降低到最小。而對于因分布電容耦合作用產生的工頻干擾，由于其引入的干擾信號大小跟各導聯線與配電線路的分布電容數值不同以及各導聯線電極與人體皮膚接觸的阻抗不相等有關，因而在實際操作中應從這幾方面來防止干擾的產生：一是必須使用屏蔽良好的導聯線；二是將導聯線盡可能絞合在一起，使各導聯線的分布電容基本一致；三是測量時先用酒精擦凈皮膚，再用生理鹽水或導電膏涂抹，然后接上電極，以降低電極與皮膚間阻抗和阻抗的不平衡。

1.4 機內干擾

以上主要是從心電圖機外部使用環境和操作方面分析干擾的產生原因和解決方法。但在實際使用時，有時也會遇到由于心電圖機機內故障所造成的干擾現象。機內干擾產生的原因常見有：① 穩壓電源濾波電路故障，元件變值導致濾波性能不良；② 元器件性能異常或參數不匹配電路失衡等；③ 接地不良，放大器屏蔽效果不好；④ 機器內部潮濕或灰塵太多、電路板漏電；⑤ 導聯線插頭與機器插座接觸不良或導聯開關接觸不良。可以通過仔細觀察和測量，逐一地排查，找出故障予以修復。

2 心電圖機干擾排除方法

當出現干擾現象時，我們首先應迅速地判斷是外部因素影響還是機內故障所致。判斷的方法步驟是：先將導聯開關打到“0”位置，走紙開關置于“觀察”位置，察看描筆有無干擾。如果走紙記錄有干擾，可判斷為機內故障；如果走紙記錄基本是一條直線，再按動定標按鈕開關（即1mV標準電壓開關），如果定標波有干擾，說明機內有故障，應予檢修；如定標無干擾，則干擾是定標電路以前的輸入電路故障（即導聯線、電極、導聯開關等）或外部環境、操作不當引起的。如確定是后一現象，可進一步檢查是何種原因所致。此時，可將各導聯線的電極插頭與黑色電極插頭短接在一起（各導聯線應絞合在一起），使任何信號都不能從電極進入心電圖機，把導聯開關從Ⅰ導聯到胸導聯逐個檢測，以檢查各導聯線的情況。如不再出現干擾，可判斷為是外部環境影響或操作不當引起，可按照本文前面介紹的方法予以識別、排除；如短接后干擾依舊，則導聯線有問題的可能性較大，可使用萬用表檢測或采用替換試驗來確定。下面以兩個實例作為說明。

例1：一臺心電圖機使用時，其I、II、III導聯段心電信號受到的干擾十分嚴重，心電圖信號被干擾得無法描記。采用上述方法判斷為外部因素所致，由于這一故障現象是隨機出現，仔細檢查設備地線連接完好，認定另有干擾源存在。經檢查周邊科室，果然是隔壁口腔科的一臺高速牙鉆引起的，只要它開始運轉，與之相鄰的心電圖機就不能正常工作。將高速牙鉆搬離到離心電圖室15m以外的地方使用，心電圖機干擾信號明顯減少。

例2：ECG-6511心電圖機定標信號正常,無心電信號且記錄筆交流干擾嚴重。定標信號正常，說明心電信號和定標信號的公共電路——差分放大器IC107及以后的電路工作正常。故障一般發生在心電信號輸入電路上。具體檢修方法和故障原因：① 將各導聯線的電極插頭與黑色電極插頭短接在一起，把導聯開關從Ⅰ導聯到胸導聯逐個檢測，故障現象依舊，估計為信號輸入回路有問題；② 檢查右腳電極導聯線有無開路。該導聯線開路后，會使右腳電極與前置放大電路中的浮地聯接斷開，此時所有電極均失去接地參考點，心電信號被阻斷，導致出現大幅度干擾。經檢查右腳電極連接完好。③ 經檢測威爾森網絡中心點電位不為0V（威爾森網絡中心點是心電信號的接地點），破壞了心電信號的輸入平衡條件，導致心電信號受到阻礙和干擾。引起威爾森網絡中心點電位不為0V的原因有二：一是緩沖放大器IC100（KT-2）失常，使其輸出一個直流電平；二是屏蔽驅動器IC112(AN6561)故障，使IC112⑥腳輸出端也輸出一個直流電平。檢查IC100的輸出為直流電平，更換后機器正常。

最后需要提醒的是，當前我國很多醫院使用的都是ECG6511、ECG6151等型號心電圖機，雖然這些儀器均采用了浮地設計，（所謂浮地，就是人體的信號地與機殼地是絕緣的，這是為了保障病員的絕對安全，防止干擾而采取的有效措施）可以較好地防避電擊事故，但是在使用中為保證病人及使用者的人身安全，以及減少外界對心電圖機的干擾其外殼仍然需要接地。心電圖室可根據自身的條件對儀器外殼作接地處理，最好安裝獨立的地線。也可利用與大地接觸良好的金屬體作為接地線，而煤氣管等有爆炸危險或有帶電危險的管線是絕對禁止用來接地的。另外，為了保障人體的浮地效果，被檢查的人一定要與大地保持良好的絕緣狀態。

[1] 馮忠科,宋洪臣,李秀梅.ECG-6511心電圖機輸入電路與鍵控電路[J].醫療設備信息,2001,(8):19-20.

[2] 袁林.心電圖波形干擾原因分析[J].醫療衛生裝備,2002,(6): 48-49.

[3] 沈建新,陳春蘭,馮子安.心電監護儀干擾排除方法探討[J].中國醫療設備,2010,(1):115.

[4] 楊改姣,李獻波.心電圖機干擾現象分析[J].中國現代醫生, 2007,(10):164,166.

[5] 戴貴祥,宋娟.心電圖機干擾故障的檢修[J].醫療裝備,2004,(2): 49-50.

Analysis and Countermeasures of ECG Interference

CAI Ai-ping
Equipment Department, Yuhuan County People's Hospital, Yuhuan Zhejiang 317600, China

TH789

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2011.06.056

1674-1633(2011)06-0134-02

2011-02-20

作者郵箱：caiaip@163.com