生物醫學電子儀器中干擾和噪聲的防止對策研究

陳聰哲

摘 要：在生物醫學電子儀器應用環節中，常常會因為外界因素產生干擾，導致檢測結果精確性下降。所以，有效地防止和降低生物醫學電子儀器使用中的干擾和噪音顯得非常重要，是醫學領域一項重要的研究課題。本文主要闡述了生物醫學電子儀器的相關概念，將生物醫學電子儀器進行分類。對生物醫學電子儀器的干擾和噪聲危害進行分析，結合生物醫學電子儀器噪聲和干擾產生的因素，提出具體的降噪和防干擾措施。

關鍵詞：生物醫學 電子儀器 噪聲干擾 防范

中圖分類號：Q811 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）08（b）-0109-02

生物醫學電子儀器在使用中，檢測的參數比較微弱，而且常常受到外部因素的干擾，導致生物電子儀器出現操作失誤、死機和測量誤差等，而且儀器受到噪聲等干擾后，會消耗更多的能源，降低檢測效率，還會縮短儀器的使用壽命，甚至對患者的安全產生威脅。因此，完善對生物醫學電子儀器干擾和噪聲的認識，才能有效地防止干擾，提升檢測的精確性，使醫學電子儀器在醫療事業中發揮更好的作用。

1 生物醫學電子儀器的相關概念

1.1 生物醫學電子儀器的內含

生物醫學電子儀器指的是對人體生理信號進行收集、分析和處理的設備，常見的生物醫學電子儀器主要有心電、腦電圖儀和監護等儀器，這些設備逐漸朝著智能化的方向發展，并且實現了便攜式設計。

生物醫學電子儀器主要包括以下幾種類型：第一，醫學成像機，主要在診斷設備使用中起到輔助作用，如超聲和CT掃描等。第二，疾病治療中使用的設備，如輸液泵等。第三，維持患者基本的機能，提供生命支持，如呼吸機和麻醉機等。第四，醫學監測器，對患者的生命體征進行監測。監測器是對患者的生命體征進行測量，結合患者的測量參數，了解患者的生命體征。第五，醫學檢驗室設備，此類設備主要在血液透析、尿液檢測等應用。第六，醫學診斷設備，這些設備一般是小型設備，患者可以在家中進行生命體征的測量，主要是進行血糖和血壓的監測工作。第七，物理治療機器，如連續被動活動范圍機器。這些儀器的使用離不開生物醫學設備技師，他們是醫療保健服務系統的重要組成部分，其主要由醫院雇用，負責維護設施的醫療設備。生物醫學設備技師主要作為醫生和設備應用之間的橋梁。

1.2 生物醫學電子儀器的具體構成

1.2.1 生物醫學檢測儀器

生物醫學檢測儀器主要指的是X射線、超聲、放射性核磁共振成像等。X射線成像裝置主要是由大型的X射線機組和數字剪影裝置、計算機設備和X射線成像裝置等構成。超聲成像技術主要用于B超檢查，放射性核素成像技術結合了計算機技術，形成高清的圖像。磁成像技術主要在腦部監測中使用。

1.2.2 生物醫學治療儀器

生物醫學治療儀器主要指的是X射線、放射性核素、微波和紅外線燈。大型的生物醫學治療儀器主要指的是人工呼吸機、體外碎石機等，小型的生物醫學治療儀器主要指的是激光診就醫等。在手術室中采用的高頻電刀、激光刀、麻醉劑等都屬于生物醫學治療儀器。

1.2.3 生物醫學綜合儀器

在很多治療系統中的設備都開始具備診斷功能，如除顫器就可以對患者的心臟功能進行診斷，從而選擇合理的指導方案。體外碎石機中安裝了X射線和超聲成像裝置，可以對人體進行診斷。

2 生物醫學電子儀器中干擾與噪音產生及相關危害

2.1 生物醫學電子儀器干擾和噪聲產生的原因

醫學電子儀器在運行的環節中，會產生一定的噪音，這對儀器的運行產生一定的干擾，而且還會干擾其他儀器的運行。在醫學生物電子儀器生產中，相關的技術和投入的成本存在一定的局限，導致很多電路在設計中存在整體的沖突，儀器在運行中受到電源濾波和電阻的影響，產生噪音。電路的各個功能在發揮作用中也會產生嚴重的干擾。電路的寄生震蕩在進行溫度測量環節中，會產生一定的噪音，導致監測精確性下降。

2.2 生物醫學電子儀器干擾與噪聲的危害

生物醫學電子儀器產生干擾，降低儀器的敏感性，診斷精確度降低，會影響臨床治療，也會導致電路出現故障，設備不能正常運行，必須采用重啟的方式。噪聲會對電子儀器的運行產生干擾，醫務人員在干擾的影響下會操作失誤，數字電路在運行中由于干擾的影響會出現運行混亂，在信號輸出環節中，由于干擾，會導致信號的精確性下降。干擾會導致電路的工作負荷非常重，在診斷中容易發生漏診，影像的清晰度也會下降。儀器在受到干擾后，會產生很大的噪音，進一步產生干擾。生物醫學電子儀器在噪聲和干擾中發生故障，檢測的精確度下降，導致患者在治療中不能有科學的依據作為參考。

3 生物醫學電子儀器中干擾與噪聲的防治措施

3.1 合理設計電子儀器的線路

醫學電子儀器安裝中，首先要提升安全性，確保線路是接地的，有效地防止地線電流產生大量的負壓，否則大量的壓力會轉移到其他的線路中。變壓器在安裝中應該本著垂直安裝的原則，有效的預防變壓器在運行中受到外界環境的影響，在變壓器的安裝中應該選擇合適的場所，防止互相干擾。變壓器安裝完成后，在周圍可以安裝屏蔽設備，起到良好的防干擾效果，特別是在磁共振掃描室和鬧點檢測室周圍，可以采用屏蔽裝置。

3.2 采用性能較好的電路設備

在儀器使用環節中，可以將產生的不同類型的干擾信號進行相互抵消，從而起到降低干擾的效果。在交流電源使用中，可以將交流電源的插頭拔下，通過反插的方式，從而降低干擾對設備的影響。在電路設備運行中，可以借助光纖和變壓器輸入信號的方式，有效采用屏蔽技術，防止外界環境對儀器產生干擾。在濾波器的使用中，要完善晶體管的設計，將濾波器和印刷電路板結合使用，確保濾波器在使用中不會受到外部的干擾。放大器在使用中，要合理控制，不能過度放大，導致噪音也放大。在儀器中使用的各類電氣元件，應該通過精選后，選擇質量較好的電氣元件，這些電氣元件本身不會產生太大的干擾和噪聲。

3.3 采用干擾與噪聲進行儀器的檢修和校正

在電子器件中會產生很大的噪聲和干擾，尤其是在各類器件同時運行中，噪聲還會產生相互干擾，但是也可以通過對噪聲和干擾的分析，確定設備發生故障的位置和嚴重程度，為儀器的檢修和校正提供一定的依據。在電子醫學儀器維修中，可以借助噪聲判斷故障點，將此類噪聲作為信號來源，其信號在放大器的作用下，方便了檢修人員確定故障點。將儀器輸入信號的電纜取下，如果輸入裝置的噪聲非常大，可以斷定儀器的故障點，對放大電路運行情況進行分析，將電路的噪聲采用放大器擴大，從而可以明確故障產生的位置和原因，在檢修中提供更多的便利。

4 結語

如今，醫療技術實現了高速發展，醫療技術應用更加廣泛，生物醫學電子儀器也在不斷更新換代。然而，在很多醫學電子儀器中還是存在較大的噪聲和干擾，導致患者的診斷結果存在誤差，影響治療。所以，要對醫學電子儀器產生噪聲和干擾的因素進行分析，采取有效的防范對策，降低噪聲。

參考文獻

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