Bodyguard在血管造影機中應用的穩定性研究

（上海理工大學醫療器械與食品學院 王永清）

介入放射學一詞由Margulis于1967年首次提出。是二十世紀七十年代后期迅速發展起來的一門邊緣性學科。它是在醫學影像設備的引導下，以影像診斷學和臨床診斷學為基礎，結合臨床治療學原理，利用導管、導絲等器材對各種疾病進行診斷及治療的一系列技術。即：在影像醫學（X線、超聲、CT、MRI）的引導下，通過經皮穿刺途徑或通過人體原有孔道，將特制的導管或器械插至病變部位進行診斷性造影和治療的學科。

DSA（數字減影血管造影機）是介入放射學現階段主要使用的影像設備，近年來由于DSA硬、軟件的改進，時間和空間分辨率以及圖像質量明顯提高，DSA已普遍應用于心臟和血管系統，以及全身各部位、臟器相關疾病的診斷檢查，尤其對大血管和各系統血管及其病變的診斷檢查已基本上取代了普通血管造影。加之，介入放射學的進展，進一步推動了DSA的臨床應用及普及范圍。

C型臂機電系統是血管造影機的關鍵系統之一，其主要的功能是帶動管球和平板探測器（舊式DSA設備配備影響增強器）實現多種空間位置的運動，完成對患者特定方位的透視或者曝光成像，方便醫生對患者的病情進行診斷及輔助治療。為了獲得患者各個方位的影像信息，C型臂需要進行各種的運動，而此時患者是患者床上的，在人們對醫療器械設備的要求越來越高的情況下，如何有效的避免C型臂在運動過程中不碰撞到患者和患者床，也成為各個醫療器械公司重點研究的問題。

越來越多的醫院開始建立介入科，并購買相關的DSA設備。目前國際醫療器械廠商中，GE、飛利浦和西門應該是走在前頭的三家公司，在國際上號稱GPS，在國內的市場占有率非常高。而國內的醫療器械廠商也都有自己的DSA設備，如萬東、東軟，都很早的研發了自己的DSA設備。近些年上海聯影的快速發展，讓我們看到了中國政府對高端醫療設備的重視。

而眾多的廠商都在關注對患者安全保護，除了在放射劑量上對患者進行保護，也在盡量的避免在設備的使用中，對患者、醫生造成傷害。例如Bodyguard技術，具體來講是在C型臂的兩端，即平板探測器的蓋板和管球的蓋板中安裝Bodyguardsensor，設備啟動后，Bodyguardsensor啟動并處于工作狀態，當外界的人體或者物體靠近Bodyguardsensor到100mm的時候，設備就會并在顯示器上給出報警提示，顯示bodyguard被激活，并降低C型臂運行速度，當Bodyguardsensor貼住人體或者物體時，C型臂就會停止運動。這種技術會最大限度的在設備運行中對患者和醫護人員進行保護，避免收到碰撞傷害，可以說是出于行業領先水平。同時Bodyguardsensor會比較的敏感，會受到很多外界因素的影響，如各種污垢和液體，Bodyguardsensor外殼有缺陷或損壞，由于濕度波動較大而導致傳感器漂移，漂移傳感器由于溫度波動較大，接觸問題連接器，電纜和墊片，外部射頻干擾，系統和建筑接地線問題，隔離射頻引導物體，如：金屬貼紙，金屬顆粒，還有自由懸掛的鉛皮圈，其中含有氧化鉛，并對感應電極“充電”，電源問題SPC后面板上的DC/DC轉換器等。

Bodyguard sensor的原理是一個感應電極和一個震蕩電極組成。震蕩后連接一個100KHZ的振蕩器，然后耦合到感應電極上。該電極連接到一個輸入阻抗接近無窮大的放大器上，當附近出現沒有接地物體時（物體上會有電荷存在），感應電極的電位會上升，電位會通過濾過、信號處理和放大后，傳輸到模數轉換器上，把信號轉換成10進制數字信號，方便系統進行處理。系統接收到信號進行比對，不能的數值對應不同的工作范圍，也會通過客戶使用界面進行不同的反饋。

通過對飛利浦血管造影機目前使用的Bodyguard技術進行深入研究，可以盡最大可能排除外界因素對它的影響，幫助客戶在使用中合理有效的消除這些影響。會從下面幾個點進行研究：

1.分析溫度和濕度對Bodyguard Sensor的具體影響程度，并研究如何有效的減小溫濕度對它的影響，幫助使用人員制定使用環境的溫濕度條件。

2.研究DSA上設備的震動性對它的影響，及如何有效的減小影響。如在C型臂的一端安裝了管球，而管球的陽極會高速的旋轉，它的高速旋轉會造成震動。

3.研究附近射頻設備對它的影響，及如何有效的避免。因為要對患者進行手術操作，所以DSA房間里會有很多其他設備同時開啟。

4.研究鐵質物體、金屬粒子對它的干擾，及如何有效的避免。研究目標是通過上述試驗測試結果，總結出一系列合適有效的方案，幫助操作人員盡量避免Bodyguard Sensor收到外界的干擾，從而保證設備的正常使用。

研究方法是對DSA設備進行各種測試，在測試前保證機器在正常運行：首先分析溫度和濕度對BodyguardSensor的影響程度，測試不同溫度條件下，它的敏感性。再次研究DSA上設備的震動性對它的影響，及如何有效的減小影響，如在C型臂的一端安裝了管球，而管球的陽極會高速的旋轉，它的高速旋轉會造成震動。測量開機、透視和曝光情況下，Bodyguardsensor處的震動到底有多大，采取何種措施可以減少震動。

結束語 人們對于健康的發展是永遠沒有盡頭的，都希望能夠有一個健康的身體。同樣，各個DSA廠家也在盡力提高圖像質量協助醫生診斷治療的同時，也在完善防護機制。不管是哪個公司的DSA產品，都會在運行防護上進行深入的研究，以保證設備在運行中，最大限度的保護患者和醫護人員的安全。