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干擾與抗干擾，醫(yī)療電子設備在信號檢測方面的攻防戰(zhàn)

2019-01-03 09:55

文章開始之前，想象一下，你有一雙順風耳，可以聽常人聽不到的微弱聲音，但如果你處在一個喧鬧的菜市場中，各種叫賣聲此起彼伏，在這種干擾之下，你的順風耳還能發(fā)揮預期的效果嗎？

其實醫(yī)療電子設備也面臨上面說的問題，像心腦電圖機、監(jiān)護儀、超聲診斷儀或核磁共振波普儀這些直接接觸人體的儀器設備，特別是檢測人體生物電信號的儀器設備，由于人體生物電信號非常的微弱，受到干擾時，會在檢測結果（比如波形、圖形、圖像）上疊加一種類似于某些病變的畸變造成誤診。有的還會引起微電擊，嚴重時還有生命危險。如果是帶有計算機系統(tǒng)的醫(yī)學儀器設備，當共模干擾中的尖峰干擾幅度達到2V～50V，時間持續(xù)數(shù)微秒時，可引起計算機邏輯錯誤、信息丟失等。

醫(yī)療電子設備在人體提取的生物電信號（包括心電、腦電、肌電、眼電、皮膚電、膜電信號等），而這些信號都比較弱，在提取、放大、顯示的過程，會受到不同的干擾，而且干擾的原因很多。可能是機內(nèi)本身的干擾，比如說機內(nèi)的電源或者是信號通道屏蔽不好引起的干擾，也可能是外界干擾，比如病人周圍使用高頻電刀、X光機、短波治療機等大功率理療器械引起的高頻干擾等等。

在醫(yī)療電子設備的抗干擾方面，如果只從硬件層面考慮，想辦法排除外界干擾對醫(yī)療信號的影響，需要考慮的因素太多，不光在設計醫(yī)療設備的時候就要嚴格考慮信號屏蔽的問題，而且在醫(yī)院的日常使用中，要規(guī)避外界的干擾以及設備之間互相的干擾，從業(yè)人員發(fā)現(xiàn)多數(shù)情況下，僅僅硬件方式不能解決問題，通過硬件與軟件層面的結合才能創(chuàng)造出最優(yōu)的解決方案。據(jù)了解，深圳一家高科技公司曼森伯格，一直在做微弱信號提取領域的研發(fā)，該公司首席科學家張通勝教授帶領團隊研發(fā)出多種算法，用以解決臨床上的信號干擾問題。

醫(yī)療儀器的干擾與抗干擾，始終是一個讓人很頭疼的問題。一方面醫(yī)療電子儀器容易受到干擾，另一方面干擾源無處不在，要只從源頭去解決成本太高而且困難重重。這樣看，曼森伯格的濾波技術（Pre－Sig Detection）給醫(yī)療電子設備的抗干擾，提供了一種新的低成本而且高效的方式。我們也希望，有越來越多的技術發(fā)明能更快的應用到市場上，為醫(yī)療電子設備的抗干擾提供更有效的保護。

參考資料：

[1]許奎瑞. 電子醫(yī)療設備信號交流干擾故障分析[J].中國醫(yī)療設備,2003, 18(1):37-37.

[2]李貴良, 鞠青山. 醫(yī)療電子儀器的電磁干擾防護[J].中國醫(yī)療設備,1999(6):65-65.

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