Bodyguard在血管造影機(jī)中應(yīng)用的穩(wěn)定性研究

（上海理工大學(xué)醫(yī)療器械與食品學(xué)院 王永清）

介入放射學(xué)一詞由Margulis于1967年首次提出。是二十世紀(jì)七十年代后期迅速發(fā)展起來(lái)的一門(mén)邊緣性學(xué)科。它是在醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的引導(dǎo)下，以影像診斷學(xué)和臨床診斷學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合臨床治療學(xué)原理，利用導(dǎo)管、導(dǎo)絲等器材對(duì)各種疾病進(jìn)行診斷及治療的一系列技術(shù)。即：在影像醫(yī)學(xué)（X線、超聲、CT、MRI）的引導(dǎo)下，通過(guò)經(jīng)皮穿刺途徑或通過(guò)人體原有孔道，將特制的導(dǎo)管或器械插至病變部位進(jìn)行診斷性造影和治療的學(xué)科。

DSA（數(shù)字減影血管造影機(jī)）是介入放射學(xué)現(xiàn)階段主要使用的影像設(shè)備，近年來(lái)由于DSA硬、軟件的改進(jìn)，時(shí)間和空間分辨率以及圖像質(zhì)量明顯提高，DSA已普遍應(yīng)用于心臟和血管系統(tǒng)，以及全身各部位、臟器相關(guān)疾病的診斷檢查，尤其對(duì)大血管和各系統(tǒng)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(xué)的進(jìn)展，進(jìn)一步推動(dòng)了DSA的臨床應(yīng)用及普及范圍。

C型臂機(jī)電系統(tǒng)是血管造影機(jī)的關(guān)鍵系統(tǒng)之一，其主要的功能是帶動(dòng)管球和平板探測(cè)器（舊式DSA設(shè)備配備影響增強(qiáng)器）實(shí)現(xiàn)多種空間位置的運(yùn)動(dòng)，完成對(duì)患者特定方位的透視或者曝光成像，方便醫(yī)生對(duì)患者的病情進(jìn)行診斷及輔助治療。為了獲得患者各個(gè)方位的影像信息，C型臂需要進(jìn)行各種的運(yùn)動(dòng)，而此時(shí)患者是患者床上的，在人們對(duì)醫(yī)療器械設(shè)備的要求越來(lái)越高的情況下，如何有效的避免C型臂在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不碰撞到患者和患者床，也成為各個(gè)醫(yī)療器械公司重點(diǎn)研究的問(wèn)題。

越來(lái)越多的醫(yī)院開(kāi)始建立介入科，并購(gòu)買(mǎi)相關(guān)的DSA設(shè)備。目前國(guó)際醫(yī)療器械廠商中，GE、飛利浦和西門(mén)應(yīng)該是走在前頭的三家公司，在國(guó)際上號(hào)稱(chēng)GPS，在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)占有率非常高。而國(guó)內(nèi)的醫(yī)療器械廠商也都有自己的DSA設(shè)備，如萬(wàn)東、東軟，都很早的研發(fā)了自己的DSA設(shè)備。近些年上海聯(lián)影的快速發(fā)展，讓我們看到了中國(guó)政府對(duì)高端醫(yī)療設(shè)備的重視。

而眾多的廠商都在關(guān)注對(duì)患者安全保護(hù)，除了在放射劑量上對(duì)患者進(jìn)行保護(hù)，也在盡量的避免在設(shè)備的使用中，對(duì)患者、醫(yī)生造成傷害。例如Bodyguard技術(shù)，具體來(lái)講是在C型臂的兩端，即平板探測(cè)器的蓋板和管球的蓋板中安裝Bodyguardsensor，設(shè)備啟動(dòng)后，Bodyguardsensor啟動(dòng)并處于工作狀態(tài)，當(dāng)外界的人體或者物體靠近Bodyguardsensor到100mm的時(shí)候，設(shè)備就會(huì)并在顯示器上給出報(bào)警提示，顯示bodyguard被激活，并降低C型臂運(yùn)行速度，當(dāng)Bodyguardsensor貼住人體或者物體時(shí)，C型臂就會(huì)停止運(yùn)動(dòng)。這種技術(shù)會(huì)最大限度的在設(shè)備運(yùn)行中對(duì)患者和醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行保護(hù)，避免收到碰撞傷害，可以說(shuō)是出于行業(yè)領(lǐng)先水平。同時(shí)Bodyguardsensor會(huì)比較的敏感，會(huì)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(dòng)較大而導(dǎo)致傳感器漂移，漂移傳感器由于溫度波動(dòng)較大，接觸問(wèn)題連接器，電纜和墊片，外部射頻干擾，系統(tǒng)和建筑接地線問(wèn)題，隔離射頻引導(dǎo)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(duì)感應(yīng)電極“充電”，電源問(wèn)題SPC后面板上的DC/DC轉(zhuǎn)換器等。

Bodyguard sensor的原理是一個(gè)感應(yīng)電極和一個(gè)震蕩電極組成。震蕩后連接一個(gè)100KHZ的振蕩器，然后耦合到感應(yīng)電極上。該電極連接到一個(gè)輸入阻抗接近無(wú)窮大的放大器上，當(dāng)附近出現(xiàn)沒(méi)有接地物體時(shí)（物體上會(huì)有電荷存在），感應(yīng)電極的電位會(huì)上升，電位會(huì)通過(guò)濾過(guò)、信號(hào)處理和放大后，傳輸?shù)侥?shù)轉(zhuǎn)換器上，把信號(hào)轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，方便系統(tǒng)進(jìn)行處理。系統(tǒng)接收到信號(hào)進(jìn)行比對(duì)，不能的數(shù)值對(duì)應(yīng)不同的工作范圍，也會(huì)通過(guò)客戶使用界面進(jìn)行不同的反饋。

通過(guò)對(duì)飛利浦血管造影機(jī)目前使用的Bodyguard技術(shù)進(jìn)行深入研究，可以盡最大可能排除外界因素對(duì)它的影響，幫助客戶在使用中合理有效的消除這些影響。會(huì)從下面幾個(gè)點(diǎn)進(jìn)行研究：

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

2.研究DSA上設(shè)備的震動(dòng)性對(duì)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(yáng)極會(huì)高速的旋轉(zhuǎn)，它的高速旋轉(zhuǎn)會(huì)造成震動(dòng)。

3.研究附近射頻設(shè)備對(duì)它的影響，及如何有效的避免。因?yàn)橐獙?duì)患者進(jìn)行手術(shù)操作，所以DSA房間里會(huì)有很多其他設(shè)備同時(shí)開(kāi)啟。

4.研究鐵質(zhì)物體、金屬粒子對(duì)它的干擾，及如何有效的避免。研究目標(biāo)是通過(guò)上述試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果，總結(jié)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(shè)備的正常使用。

研究方法是對(duì)DSA設(shè)備進(jìn)行各種測(cè)試，在測(cè)試前保證機(jī)器在正常運(yùn)行：首先分析溫度和濕度對(duì)BodyguardSensor的影響程度，測(cè)試不同溫度條件下，它的敏感性。再次研究DSA上設(shè)備的震動(dòng)性對(duì)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(yáng)極會(huì)高速的旋轉(zhuǎn)，它的高速旋轉(zhuǎn)會(huì)造成震動(dòng)。測(cè)量開(kāi)機(jī)、透視和曝光情況下，Bodyguardsensor處的震動(dòng)到底有多大，采取何種措施可以減少震動(dòng)。

結(jié)束語(yǔ) 人們對(duì)于健康的發(fā)展是永遠(yuǎn)沒(méi)有盡頭的，都希望能夠有一個(gè)健康的身體。同樣，各個(gè)DSA廠家也在盡力提高圖像質(zhì)量協(xié)助醫(yī)生診斷治療的同時(shí)，也在完善防護(hù)機(jī)制。不管是哪個(gè)公司的DSA產(chǎn)品，都會(huì)在運(yùn)行防護(hù)上進(jìn)行深入的研究，以保證設(shè)備在運(yùn)行中，最大限度的保護(hù)患者和醫(yī)護(hù)人員的安全。