生物醫(yī)學(xué)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(yī)學(xué)電子儀器應(yīng)用環(huán)節(jié)中，常常會因?yàn)橥饨缫蛩禺a(chǎn)生干擾，導(dǎo)致檢測結(jié)果精確性下降。所以，有效地防止和降低生物醫(yī)學(xué)電子儀器使用中的干擾和噪音顯得非常重要，是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域一項(xiàng)重要的研究課題。本文主要闡述了生物醫(yī)學(xué)電子儀器的相關(guān)概念，將生物醫(yī)學(xué)電子儀器進(jìn)行分類。對生物醫(yī)學(xué)電子儀器的干擾和噪聲危害進(jìn)行分析，結(jié)合生物醫(yī)學(xué)電子儀器噪聲和干擾產(chǎn)生的因素，提出具體的降噪和防干擾措施。

關(guān)鍵詞：生物醫(yī)學(xué) 電子儀器 噪聲干擾 防范

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

生物醫(yī)學(xué)電子儀器在使用中，檢測的參數(shù)比較微弱，而且常常受到外部因素的干擾，導(dǎo)致生物電子儀器出現(xiàn)操作失誤、死機(jī)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(chǎn)生威脅。因此，完善對生物醫(yī)學(xué)電子儀器干擾和噪聲的認(rèn)識，才能有效地防止干擾，提升檢測的精確性，使醫(yī)學(xué)電子儀器在醫(yī)療事業(yè)中發(fā)揮更好的作用。

1 生物醫(yī)學(xué)電子儀器的相關(guān)概念

1.1 生物醫(yī)學(xué)電子儀器的內(nèi)含

生物醫(yī)學(xué)電子儀器指的是對人體生理信號進(jìn)行收集、分析和處理的設(shè)備，常見的生物醫(yī)學(xué)電子儀器主要有心電、腦電圖儀和監(jiān)護(hù)等儀器，這些設(shè)備逐漸朝著智能化的方向發(fā)展，并且實(shí)現(xiàn)了便攜式設(shè)計(jì)。

生物醫(yī)學(xué)電子儀器主要包括以下幾種類型：第一，醫(yī)學(xué)成像機(jī)，主要在診斷設(shè)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(shè)備，如輸液泵等。第三，維持患者基本的機(jī)能，提供生命支持，如呼吸機(jī)和麻醉機(jī)等。第四，醫(yī)學(xué)監(jiān)測器，對患者的生命體征進(jìn)行監(jiān)測。監(jiān)測器是對患者的生命體征進(jìn)行測量，結(jié)合患者的測量參數(shù)，了解患者的生命體征。第五，醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)室設(shè)備，此類設(shè)備主要在血液透析、尿液檢測等應(yīng)用。第六，醫(yī)學(xué)診斷設(shè)備，這些設(shè)備一般是小型設(shè)備，患者可以在家中進(jìn)行生命體征的測量，主要是進(jìn)行血糖和血壓的監(jiān)測工作。第七，物理治療機(jī)器，如連續(xù)被動活動范圍機(jī)器。這些儀器的使用離不開生物醫(yī)學(xué)設(shè)備技師，他們是醫(yī)療保健服務(wù)系統(tǒng)的重要組成部分，其主要由醫(yī)院雇用，負(fù)責(zé)維護(hù)設(shè)施的醫(yī)療設(shè)備。生物醫(yī)學(xué)設(shè)備技師主要作為醫(yī)生和設(shè)備應(yīng)用之間的橋梁。

1.2 生物醫(yī)學(xué)電子儀器的具體構(gòu)成

1.2.1 生物醫(yī)學(xué)檢測儀器

生物醫(yī)學(xué)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(jī)組和數(shù)字剪影裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備和X射線成像裝置等構(gòu)成。超聲成像技術(shù)主要用于B超檢查，放射性核素成像技術(shù)結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)，形成高清的圖像。磁成像技術(shù)主要在腦部監(jiān)測中使用。

1.2.2 生物醫(yī)學(xué)治療儀器

生物醫(yī)學(xué)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(yī)學(xué)治療儀器主要指的是人工呼吸機(jī)、體外碎石機(jī)等，小型的生物醫(yī)學(xué)治療儀器主要指的是激光診就醫(yī)等。在手術(shù)室中采用的高頻電刀、激光刀、麻醉劑等都屬于生物醫(yī)學(xué)治療儀器。

1.2.3 生物醫(yī)學(xué)綜合儀器

在很多治療系統(tǒng)中的設(shè)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(jìn)行診斷，從而選擇合理的指導(dǎo)方案。體外碎石機(jī)中安裝了X射線和超聲成像裝置，可以對人體進(jìn)行診斷。

2 生物醫(yī)學(xué)電子儀器中干擾與噪音產(chǎn)生及相關(guān)危害

2.1 生物醫(yī)學(xué)電子儀器干擾和噪聲產(chǎn)生的原因

醫(yī)學(xué)電子儀器在運(yùn)行的環(huán)節(jié)中，會產(chǎn)生一定的噪音，這對儀器的運(yùn)行產(chǎn)生一定的干擾，而且還會干擾其他儀器的運(yùn)行。在醫(yī)學(xué)生物電子儀器生產(chǎn)中，相關(guān)的技術(shù)和投入的成本存在一定的局限，導(dǎo)致很多電路在設(shè)計(jì)中存在整體的沖突，儀器在運(yùn)行中受到電源濾波和電阻的影響，產(chǎn)生噪音。電路的各個(gè)功能在發(fā)揮作用中也會產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾。電路的寄生震蕩在進(jìn)行溫度測量環(huán)節(jié)中，會產(chǎn)生一定的噪音，導(dǎo)致監(jiān)測精確性下降。

2.2 生物醫(yī)學(xué)電子儀器干擾與噪聲的危害

生物醫(yī)學(xué)電子儀器產(chǎn)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(dǎo)致電路出現(xiàn)故障，設(shè)備不能正常運(yùn)行，必須采用重啟的方式。噪聲會對電子儀器的運(yùn)行產(chǎn)生干擾，醫(yī)務(wù)人員在干擾的影響下會操作失誤，數(shù)字電路在運(yùn)行中由于干擾的影響會出現(xiàn)運(yùn)行混亂，在信號輸出環(huán)節(jié)中，由于干擾，會導(dǎo)致信號的精確性下降。干擾會導(dǎo)致電路的工作負(fù)荷非常重，在診斷中容易發(fā)生漏診，影像的清晰度也會下降。儀器在受到干擾后，會產(chǎn)生很大的噪音，進(jìn)一步產(chǎn)生干擾。生物醫(yī)學(xué)電子儀器在噪聲和干擾中發(fā)生故障，檢測的精確度下降，導(dǎo)致患者在治療中不能有科學(xué)的依據(jù)作為參考。

3 生物醫(yī)學(xué)電子儀器中干擾與噪聲的防治措施

3.1 合理設(shè)計(jì)電子儀器的線路

醫(yī)學(xué)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(chǎn)生大量的負(fù)壓，否則大量的壓力會轉(zhuǎn)移到其他的線路中。變壓器在安裝中應(yīng)該本著垂直安裝的原則，有效的預(yù)防變壓器在運(yùn)行中受到外界環(huán)境的影響，在變壓器的安裝中應(yīng)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(shè)備，起到良好的防干擾效果，特別是在磁共振掃描室和鬧點(diǎn)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(shè)備

在儀器使用環(huán)節(jié)中，可以將產(chǎn)生的不同類型的干擾信號進(jìn)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(shè)備的影響。在電路設(shè)備運(yùn)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(shù)，防止外界環(huán)境對儀器產(chǎn)生干擾。在濾波器的使用中，要完善晶體管的設(shè)計(jì)，將濾波器和印刷電路板結(jié)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(dǎo)致噪音也放大。在儀器中使用的各類電氣元件，應(yīng)該通過精選后，選擇質(zhì)量較好的電氣元件，這些電氣元件本身不會產(chǎn)生太大的干擾和噪聲。

3.3 采用干擾與噪聲進(jìn)行儀器的檢修和校正

在電子器件中會產(chǎn)生很大的噪聲和干擾，尤其是在各類器件同時(shí)運(yùn)行中，噪聲還會產(chǎn)生相互干擾，但是也可以通過對噪聲和干擾的分析，確定設(shè)備發(fā)生故障的位置和嚴(yán)重程度，為儀器的檢修和校正提供一定的依據(jù)。在電子醫(yī)學(xué)儀器維修中，可以借助噪聲判斷故障點(diǎn)，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(diǎn)。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(diǎn)，對放大電路運(yùn)行情況進(jìn)行分析，將電路的噪聲采用放大器擴(kuò)大，從而可以明確故障產(chǎn)生的位置和原因，在檢修中提供更多的便利。

4 結(jié)語

如今，醫(yī)療技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高速發(fā)展，醫(yī)療技術(shù)應(yīng)用更加廣泛，生物醫(yī)學(xué)電子儀器也在不斷更新?lián)Q代。然而，在很多醫(yī)學(xué)電子儀器中還是存在較大的噪聲和干擾，導(dǎo)致患者的診斷結(jié)果存在誤差，影響治療。所以，要對醫(yī)學(xué)電子儀器產(chǎn)生噪聲和干擾的因素進(jìn)行分析，采取有效的防范對策，降低噪聲。

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