對醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀故障診斷技術(shù)的應(yīng)用探討

黃燊強(qiáng) 廣州市精神病醫(yī)院 （廣州 510370）

隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的快速發(fā)展，大量醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀運(yùn)用于疾病的監(jiān)護(hù)中，在醫(yī)學(xué)工程的實(shí)踐過程中需要對醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的故障進(jìn)行精確判斷并快速排除。由于醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀設(shè)備是由新技術(shù)、新電子工藝的組合而構(gòu)成，因此工作原理較為復(fù)雜，對醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀設(shè)備的電子設(shè)備的安全性、可靠性以及工程師掌握和運(yùn)用故障診斷技術(shù)的要求更高。然而，目前我國醫(yī)學(xué)工程師的專業(yè)技術(shù)水平相對不高，所進(jìn)行的日常工作多為技術(shù)含量較低的簡單設(shè)備維修[1]。距離快速處理醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的故障、保證醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀對疾病的監(jiān)護(hù)工作順利進(jìn)行還存在一定差距，需要在掌握國內(nèi)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上結(jié)合國外經(jīng)驗(yàn)提高醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的故障診斷技術(shù)。本文對醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀故障診斷技術(shù)的應(yīng)用探討的目的主要為了讓醫(yī)學(xué)工程從業(yè)人員能保證儀器在使用期限內(nèi)能正常使用，并可延長其使用期限。

1.基本工作原理與功能

醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀是醫(yī)院的常用設(shè)備，使用頻率高，故障較多。由于其機(jī)器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜和型號較多，特別是設(shè)備基本上是沒有維修說明書，給維修工作帶來了很大的困難。但是，盡管儀器型號各異，廠家不同，醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的基本工作原理卻是相通的，結(jié)構(gòu)也是類似的。所以熟悉掌握醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的基本原理，以機(jī)器自檢系統(tǒng)提供的信息為線索，詳細(xì)分析儀器的結(jié)構(gòu)和功能，快速準(zhǔn)確地找出故障點(diǎn)，在盡可能短的時(shí)間內(nèi)修復(fù)機(jī)器還是可以做到的。

1.1 醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的原理

醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的基本原理，主要是由4個(gè)部分組成：信號參數(shù)、模擬處理、數(shù)字處理、信息輸出。通過電極和傳感器拾取人體心電、血壓、呼吸，氧飽和度等生理參數(shù)信號，并將這些信號轉(zhuǎn)化為電信號。 通過模擬電路對采集的信號進(jìn)行阻抗匹配，過濾、放大等處理，由模擬轉(zhuǎn)換器把人體生理參數(shù)的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，送入數(shù)字處理部分，它由模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、微處理機(jī)、存儲器等組成，是多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的核心部分[2]。微處理機(jī)接收來自控制面板的控制信息，通過執(zhí)行程序，對數(shù)字信號進(jìn)行運(yùn)算、分析和存儲。在輸出結(jié)果的同時(shí)協(xié)調(diào)、檢測整機(jī)各部分的工作，如顯示波形、文字、圖形、分析報(bào)告，啟動各類報(bào)警和打印紀(jì)錄。

1.2 醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的功能

不同的醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的功能有些不同，但一般都是通過傳感器感應(yīng)各種生理變化，然后放大器會把信息強(qiáng)化，再轉(zhuǎn)換成電信息，這時(shí)數(shù)據(jù)分析軟件就會對數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，分析和編輯，最后在顯示屏中的各個(gè)功能模塊顯示出來，或者根據(jù)實(shí)際的需要記錄，打印下來。當(dāng)監(jiān)測的數(shù)據(jù)超出設(shè)定的指標(biāo)時(shí)，就會激發(fā)警報(bào)系統(tǒng)，發(fā)出信號引起醫(yī)護(hù)人員的注意。

2.醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀故障的宏觀規(guī)律

隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的快速發(fā)展，大量醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀設(shè)備運(yùn)用于疾病的監(jiān)護(hù)中中，在醫(yī)學(xué)工程的實(shí)踐過程中需要對醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的故障進(jìn)行精確判斷和快速排除，了解醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀故障的宏觀規(guī)律有助于診斷，有利于更好地維護(hù)醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀。醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀故障的宏觀規(guī)律是在日常工作中總結(jié)出的醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀使用時(shí)間與發(fā)生故障的頻率之間的關(guān)系以及直接規(guī)律。醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀故障的宏觀規(guī)律主要分為3個(gè)故障期，分別是:早期故障期，偶然故障期，耗損故障期。3個(gè)故障期是診斷故障的一個(gè)重要參考數(shù)據(jù)。

2.1 早期故障期

在早期故障期，又稱磨合期，其設(shè)備剛剛驗(yàn)收合格，正處于使用的初級階段，此時(shí)期是設(shè)備使用的磨合期也是故障的高發(fā)期，但使用的時(shí)間越長其故障的發(fā)生率則會越低；特點(diǎn)是故障率較高，但隨使用時(shí)間的延長而迅速下降。主要是由于設(shè)計(jì)、制造的缺陷及操作不熟練、不準(zhǔn)確和使用條件不適等造成的。通過調(diào)試、修理和更換有缺陷的零件等使故障率很快降低，運(yùn)轉(zhuǎn)趨向穩(wěn)定[3]。

2.2 偶然故障期

設(shè)備處于正常有限的使用壽命階段，一切運(yùn)轉(zhuǎn)情況良好。通常醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的偶然故障期在使用2～3年。偶然故障期中設(shè)備的故障發(fā)生率相對較低，故障率接近常數(shù)。醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀在此時(shí)期的運(yùn)行穩(wěn)定、可靠。故障的發(fā)生具有偶然性的特點(diǎn)，故障發(fā)生時(shí)間沒有規(guī)律性。故障發(fā)生的原因一般是因維護(hù)或使用不當(dāng)、設(shè)計(jì)理念、制造中的潛在缺陷、操作差錯(cuò)、環(huán)境因素等引起的故障，這些缺陷都不能因設(shè)備維修而得到彌補(bǔ)，偶然故障期較長，是醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的主要使用期，也是進(jìn)行可靠性評估的時(shí)期。

2.3 耗損故障期

耗損故障期或稱晚期故障期，是在醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的使用壽命的尾期出現(xiàn)，該時(shí)期設(shè)備的故障率高于以往。此階段由于電子設(shè)備零件、電子組件受到磨損而疲勞老化導(dǎo)致故障頻發(fā)。醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀處于使用壽命階段時(shí)，設(shè)備維護(hù)人員需要對醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的使用年限進(jìn)行合理的設(shè)定，針對醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的不同使用時(shí)期的各項(xiàng)特點(diǎn)制訂出設(shè)備日常維護(hù)的措施，一旦出現(xiàn)故障則采取正確有效的方法進(jìn)行診斷、維修。如果在耗損故障期開前進(jìn)行修理或更換備件，則可延長醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的使用期限。

3.故障的維修方式

正確認(rèn)識設(shè)備多種維修方式之間的差異和不同維修方式的適用范圍是使設(shè)備的故障得到更好地診斷、 維修的有效方法。醫(yī)療電子設(shè)備的故障診斷技術(shù)與保障設(shè)備可靠運(yùn)行的方式之間密不可分。醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀故障維修有3種方式，分別是：故障發(fā)生后再維修、定期計(jì)劃維護(hù)和狀態(tài)預(yù)知維修[4]。

3.1 故障發(fā)生后再維修

故障發(fā)生后再維修是一種傳統(tǒng)的維修方式。當(dāng)醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀出現(xiàn)故障后，對設(shè)備的各種情況科學(xué)分析之后再采取相應(yīng)措施進(jìn)行修復(fù)。

3.2 定期計(jì)劃維護(hù)

醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀在處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)要對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行定期的檢測。如果發(fā)現(xiàn)醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀具有潛在的問題一定要立即采取措施進(jìn)行處理，防患于未然，這是一種常規(guī)的周期維護(hù)設(shè)備的方式。此種維修方法對工程師提出了更高的要求，工程師需要熟練掌握設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理，擁有豐富的設(shè)備維修經(jīng)驗(yàn)和熟練的操作技能。

3.3 狀態(tài)預(yù)知維修

在醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀運(yùn)行時(shí)對其狀態(tài)進(jìn)行密切的監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀可能出現(xiàn)的潛在故障，并找出其所引發(fā)的故障原因，盡早采取處理措施，防止突發(fā)性故障出現(xiàn)。此種維修方式為主動維修方式，對于工程師的各項(xiàng)專業(yè)技術(shù)都有很高的要求。

4.掌握傳統(tǒng)的故障診斷技術(shù)

目前，醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員需要在平時(shí)的實(shí)踐工作中靈活地運(yùn)用傳統(tǒng)故障診斷技術(shù)，通過在實(shí)踐中的運(yùn)用來完善故障診斷技術(shù)。盡管醫(yī)院大多配置了高新技術(shù)的醫(yī)療電子設(shè)備，這些設(shè)備都采用了先進(jìn)的技術(shù)，設(shè)備的組成也更為復(fù)雜，但也不能拋棄傳統(tǒng)的故障診斷技術(shù)，傳統(tǒng)的儀器檢修技術(shù)依然有用武之地及應(yīng)用價(jià)值。臨床的主要醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀是常規(guī)的醫(yī)療電子設(shè)備，雖然醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的數(shù)量很大，但醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的工藝穩(wěn)定，且擁有成熟的技術(shù)和固定的組成結(jié)構(gòu)，因此醫(yī)院工程師常用傳統(tǒng)的故障診斷方法對醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀進(jìn)行檢修。即:通過工程師對醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的故障現(xiàn)象進(jìn)行分析，根據(jù)分析的結(jié)果與設(shè)備使用記錄和個(gè)人維修經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來，使用萬用表、示波器和信號源等測試儀表測試，使用功能框圖對醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的工作原理和系統(tǒng)組成進(jìn)行分析[5]。根據(jù)醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的電路原理圖和電路的信號變化，根據(jù)信號的流程對信號進(jìn)行跟蹤、尋跡和電參數(shù)的嚴(yán)格測量，通過各項(xiàng)數(shù)據(jù)對儀器的狀態(tài)進(jìn)行分析，最終對醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的故障位置進(jìn)行定位，最后排除故障恢復(fù)其功能。

5.學(xué)習(xí)各種新型的故障診斷技術(shù)

除了要掌握傳統(tǒng)的故障診斷技術(shù)之外，還要不斷探索適應(yīng)現(xiàn)代醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的故障診斷技術(shù)。醫(yī)學(xué)工程師要學(xué)會借鑒和綜合各種醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的故障診斷技術(shù)?，F(xiàn)代科技運(yùn)用于醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀中，尤其在計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動控制技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用之后，醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的發(fā)展朝著數(shù)字化和智能化、微型化方向邁進(jìn)，同時(shí)也加大了醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的技術(shù)的復(fù)雜性。因此要掌握實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測的預(yù)置、智能的判斷算法及遠(yuǎn)程的診斷程序，加強(qiáng)診斷醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的故障技術(shù)的智能水平。

發(fā)達(dá)國家制造生產(chǎn)的醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀通常對診斷醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的故障的程序進(jìn)行了密碼設(shè)置，有的還對維修配件通過軟件來進(jìn)行唯一編碼，壟斷配件的供應(yīng)。雖然采用此種診斷方式能夠使工作效率提高，也能夠?qū)崿F(xiàn)商業(yè)的保密性，但是不菲的維修費(fèi)用是醫(yī)院的一個(gè)沉重負(fù)擔(dān)。因此，探索新的設(shè)備故障診斷技術(shù)勢在必行。

6.靈活應(yīng)用故障診斷技術(shù)

醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀產(chǎn)生故障的原因主要在于醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的使用時(shí)間長，以及環(huán)境條件差，例如受溫度、灰塵、電源波動及干擾等因素的影響，都可以使儀器的故障率增加，所以加強(qiáng)日常的維護(hù)工作是做好醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀維修工作的必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。這樣，可使醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的工作在良好環(huán)境下，更好地實(shí)現(xiàn)為患者服務(wù)，產(chǎn)生更好的效益，能更好地提高醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量。醫(yī)學(xué)工程師在工作的實(shí)踐過程中要靈活運(yùn)用故障診斷技術(shù)[6]。現(xiàn)今我國工程師的專業(yè)技術(shù)還不夠高，其日常工作是進(jìn)行技術(shù)含量較低的簡單設(shè)備維修。而美國的臨床工程師不僅能夠參與研發(fā)醫(yī)療設(shè)備和制造醫(yī)療設(shè)備的過程，還能夠評估和檢測新設(shè)備的安全性和可用性。澳大利亞的工程師只對和患者接觸密切的設(shè)備負(fù)責(zé)，對常規(guī)設(shè)備測試功能并且進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，與制造商簽訂大型的放射類和檢驗(yàn)類的儀器的維修協(xié)議。

我國需要探索出符合自己醫(yī)學(xué)工程技術(shù)特色的醫(yī)療設(shè)備故障診斷技術(shù)，醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的故障診斷技術(shù)與維修工作有著密切的關(guān)系，是醫(yī)用多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀正常運(yùn)行的有效保障、需要在國內(nèi)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上結(jié)合國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行創(chuàng)新。

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