蔡愛萍

浙江省玉環(huán)縣人民醫(yī)院 設(shè)備科，浙江 玉環(huán) 317600

心電圖機(jī)干擾故障分析及對(duì)策

蔡愛萍

浙江省玉環(huán)縣人民醫(yī)院 設(shè)備科，浙江 玉環(huán) 317600

本文分析了心電圖機(jī)在使用過(guò)程中出現(xiàn)干擾故障時(shí)各種可能存在的干擾源、干擾途徑，討論了相應(yīng)的抗干擾對(duì)策。

心電圖機(jī)；心電干擾；醫(yī)療設(shè)備維修

心電圖機(jī)是診斷心血管等疾病的醫(yī)用設(shè)備，它能對(duì)微弱的心動(dòng)電位進(jìn)行放大與記錄。由于心電信號(hào)較弱（mV級(jí)）和心電圖機(jī)的高放大增益，心電圖機(jī)在使用中經(jīng)常會(huì)因機(jī)外或機(jī)內(nèi)的因素出現(xiàn)干擾現(xiàn)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(xiàn)失真、畸變等異?，F(xiàn)象，影響對(duì)病人的診斷，干擾嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響心電圖的正常描記。下面分別就機(jī)外因素和機(jī)內(nèi)故障兩方面分析探討各種可能出現(xiàn)的干擾源、干擾途徑及抗干擾的對(duì)策和故障排除方法。

1 心電圖機(jī)干擾源

在現(xiàn)實(shí)醫(yī)療環(huán)境中，心電圖機(jī)不可避免地處于各種電磁場(chǎng)干擾之中。對(duì)于小于正常心電信號(hào)兩個(gè)數(shù)量級(jí)的干擾信號(hào)，一般不會(huì)對(duì)心電圖的記錄產(chǎn)生大的影響，因此，這里要討論的是具有較高信號(hào)強(qiáng)度且對(duì)心電記錄帶來(lái)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(yī)療設(shè)備，如放射設(shè)備、高頻電刀、高頻理療機(jī)、高速牙鉆等使用時(shí)造成的干擾；二是測(cè)量時(shí)引入的人體干擾；三是市電的工頻干擾。

1.1 大功率醫(yī)療設(shè)備

各種大功率醫(yī)療設(shè)備對(duì)心電儀器產(chǎn)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(shè)備對(duì)電源產(chǎn)生的尖脈沖高次諧波通過(guò)電源線進(jìn)入造成干擾和泄漏的高頻電磁波通過(guò)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(dú)配電，也可通過(guò)在電源上加接高頻濾波器等措施來(lái)解決；而對(duì)高頻空間輻射經(jīng)輸入回路耦合造成的干擾，最簡(jiǎn)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(wú)法達(dá)到這個(gè)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(wǎng)對(duì)高頻電磁波予以屏蔽等措施來(lái)解決。

1.2 測(cè)量時(shí)引入的人體干擾

主要是被測(cè)者的體動(dòng)干擾和肌電干擾。它產(chǎn)生的原因主要以下幾個(gè)方面：① 病人精神過(guò)于緊張，引起肌電干擾；② 環(huán)境溫度過(guò)低，病人發(fā)冷寒顫，引起肌電干擾；③ 病人因病床不舒適，身體活動(dòng)引起肌電干擾；④ 心電圖機(jī)電極綁帶或電極夾過(guò)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(jī)能亢進(jìn)、帕金森氏癥等病患者可引起亂動(dòng)和四肢不同程度抖動(dòng)，也極易引起肌電干擾。

此類干擾的特點(diǎn)是：體動(dòng)干擾頻率較低，表現(xiàn)為描記基線漂移；而肌電干擾頻率相對(duì)較高，以左右臂上出現(xiàn)較多，即在標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)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(jī)中已有的抗肌電干擾功能；二是在干擾過(guò)大或僅用抗肌電干擾功能無(wú)法消除時(shí)，針對(duì)上述可能出現(xiàn)的情況采取相應(yīng)的措施，如囑咐病人全身放松，不要握拳、用力以及活動(dòng)；也可用沙袋墊在病人膝下，使下肢自然彎曲放松；適當(dāng)提高病房溫度，并注意給病人保暖；使綁心電圖機(jī)電極的綁帶或電極夾的松緊適度；請(qǐng)臨床醫(yī)師作相應(yīng)處理(如服用鎮(zhèn)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(diǎn)表現(xiàn)為在心電圖描記基線上疊加有50Hz的交流電波形。產(chǎn)生此類干擾的原因有：一是心電圖機(jī)鄰近有較大電流通過(guò)的配電線路或正在工作的交流電機(jī)、變壓器等，它們散發(fā)出的交變電磁場(chǎng)在導(dǎo)聯(lián)線中會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)，當(dāng)產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)超過(guò)一定值時(shí)，將產(chǎn)生干擾現(xiàn)象；二是鄰近的交流配電線路或電器通過(guò)與測(cè)試導(dǎo)聯(lián)線間的分布電容，產(chǎn)生耦合作用而引入交流干擾信號(hào)。

避免產(chǎn)生工頻干擾最有效的途徑是使心電圖機(jī)遠(yuǎn)離配電線路和容易產(chǎn)生較大雜散電磁場(chǎng)的交流電機(jī)、變壓器等交流電器。但有時(shí)因條件所限無(wú)法完全避免時(shí)，對(duì)于因電磁感應(yīng)而產(chǎn)生的工頻干擾，采用將各導(dǎo)聯(lián)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(chǎng)在導(dǎo)聯(lián)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)降低到最小。而對(duì)于因分布電容耦合作用產(chǎn)生的工頻干擾，由于其引入的干擾信號(hào)大小跟各導(dǎo)聯(lián)線與配電線路的分布電容數(shù)值不同以及各導(dǎo)聯(lián)線電極與人體皮膚接觸的阻抗不相等有關(guān)，因而在實(shí)際操作中應(yīng)從這幾方面來(lái)防止干擾的產(chǎn)生：一是必須使用屏蔽良好的導(dǎo)聯(lián)線；二是將導(dǎo)聯(lián)線盡可能絞合在一起，使各導(dǎo)聯(lián)線的分布電容基本一致；三是測(cè)量時(shí)先用酒精擦凈皮膚，再用生理鹽水或?qū)щ姼嗤磕?，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(jī)內(nèi)干擾

以上主要是從心電圖機(jī)外部使用環(huán)境和操作方面分析干擾的產(chǎn)生原因和解決方法。但在實(shí)際使用時(shí)，有時(shí)也會(huì)遇到由于心電圖機(jī)機(jī)內(nèi)故障所造成的干擾現(xiàn)象。機(jī)內(nèi)干擾產(chǎn)生的原因常見有：① 穩(wěn)壓電源濾波電路故障，元件變值導(dǎo)致濾波性能不良；② 元器件性能異常或參數(shù)不匹配電路失衡等；③ 接地不良，放大器屏蔽效果不好；④ 機(jī)器內(nèi)部潮濕或灰塵太多、電路板漏電；⑤ 導(dǎo)聯(lián)線插頭與機(jī)器插座接觸不良或?qū)?lián)開關(guān)接觸不良?？梢酝ㄟ^(guò)仔細(xì)觀察和測(cè)量，逐一地排查，找出故障予以修復(fù)。

2 心電圖機(jī)干擾排除方法

當(dāng)出現(xiàn)干擾現(xiàn)象時(shí)，我們首先應(yīng)迅速地判斷是外部因素影響還是機(jī)內(nèi)故障所致。判斷的方法步驟是：先將導(dǎo)聯(lián)開關(guān)打到“0”位置，走紙開關(guān)置于“觀察”位置，察看描筆有無(wú)干擾。如果走紙記錄有干擾，可判斷為機(jī)內(nèi)故障；如果走紙記錄基本是一條直線，再按動(dòng)定標(biāo)按鈕開關(guān)（即1mV標(biāo)準(zhǔn)電壓開關(guān)），如果定標(biāo)波有干擾，說(shuō)明機(jī)內(nèi)有故障，應(yīng)予檢修；如定標(biāo)無(wú)干擾，則干擾是定標(biāo)電路以前的輸入電路故障（即導(dǎo)聯(lián)線、電極、導(dǎo)聯(lián)開關(guān)等）或外部環(huán)境、操作不當(dāng)引起的。如確定是后一現(xiàn)象，可進(jìn)一步檢查是何種原因所致。此時(shí)，可將各導(dǎo)聯(lián)線的電極插頭與黑色電極插頭短接在一起（各導(dǎo)聯(lián)線應(yīng)絞合在一起），使任何信號(hào)都不能從電極進(jìn)入心電圖機(jī)，把導(dǎo)聯(lián)開關(guān)從Ⅰ導(dǎo)聯(lián)到胸導(dǎo)聯(lián)逐個(gè)檢測(cè)，以檢查各導(dǎo)聯(lián)線的情況。如不再出現(xiàn)干擾，可判斷為是外部環(huán)境影響或操作不當(dāng)引起，可按照本文前面介紹的方法予以識(shí)別、排除；如短接后干擾依舊，則導(dǎo)聯(lián)線有問題的可能性較大，可使用萬(wàn)用表檢測(cè)或采用替換試驗(yàn)來(lái)確定。下面以兩個(gè)實(shí)例作為說(shuō)明。

例1：一臺(tái)心電圖機(jī)使用時(shí)，其I、II、III導(dǎo)聯(lián)段心電信號(hào)受到的干擾十分嚴(yán)重，心電圖信號(hào)被干擾得無(wú)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(xiàn)象是隨機(jī)出現(xiàn)，仔細(xì)檢查設(shè)備地線連接完好，認(rèn)定另有干擾源存在。經(jīng)檢查周邊科室，果然是隔壁口腔科的一臺(tái)高速牙鉆引起的，只要它開始運(yùn)轉(zhuǎn)，與之相鄰的心電圖機(jī)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(jī)干擾信號(hào)明顯減少。

例2：ECG-6511心電圖機(jī)定標(biāo)信號(hào)正常,無(wú)心電信號(hào)且記錄筆交流干擾嚴(yán)重。定標(biāo)信號(hào)正常，說(shuō)明心電信號(hào)和定標(biāo)信號(hào)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(fā)生在心電信號(hào)輸入電路上。具體檢修方法和故障原因：① 將各導(dǎo)聯(lián)線的電極插頭與黑色電極插頭短接在一起，把導(dǎo)聯(lián)開關(guān)從Ⅰ導(dǎo)聯(lián)到胸導(dǎo)聯(lián)逐個(gè)檢測(cè)，故障現(xiàn)象依舊，估計(jì)為信號(hào)輸入回路有問題；② 檢查右腳電極導(dǎo)聯(lián)線有無(wú)開路。該導(dǎo)聯(lián)線開路后，會(huì)使右腳電極與前置放大電路中的浮地聯(lián)接斷開，此時(shí)所有電極均失去接地參考點(diǎn)，心電信號(hào)被阻斷，導(dǎo)致出現(xiàn)大幅度干擾。經(jīng)檢查右腳電極連接完好。③ 經(jīng)檢測(cè)威爾森網(wǎng)絡(luò)中心點(diǎn)電位不為0V（威爾森網(wǎng)絡(luò)中心點(diǎn)是心電信號(hào)的接地點(diǎn)），破壞了心電信號(hào)的輸入平衡條件，導(dǎo)致心電信號(hào)受到阻礙和干擾。引起威爾森網(wǎng)絡(luò)中心點(diǎn)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(gè)直流電平；二是屏蔽驅(qū)動(dòng)器IC112(AN6561)故障，使IC112⑥腳輸出端也輸出一個(gè)直流電平。檢查IC100的輸出為直流電平，更換后機(jī)器正常。

最后需要提醒的是，當(dāng)前我國(guó)很多醫(yī)院使用的都是ECG6511、ECG6151等型號(hào)心電圖機(jī)，雖然這些儀器均采用了浮地設(shè)計(jì)，（所謂浮地，就是人體的信號(hào)地與機(jī)殼地是絕緣的，這是為了保障病員的絕對(duì)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(duì)心電圖機(jī)的干擾其外殼仍然需要接地。心電圖室可根據(jù)自身的條件對(duì)儀器外殼作接地處理，最好安裝獨(dú)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(xiǎn)或有帶電危險(xiǎn)的管線是絕對(duì)禁止用來(lái)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(tài)。

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

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

[3] 沈建新,陳春蘭,馮子安.心電監(jiān)護(hù)儀干擾排除方法探討[J].中國(guó)醫(yī)療設(shè)備,2010,(1):115.

[4] 楊改姣,李獻(xiàn)波.心電圖機(jī)干擾現(xiàn)象分析[J].中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)生, 2007,(10):164,166.

[5] 戴貴祥,宋娟.心電圖機(jī)干擾故障的檢修[J].醫(yī)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