生物医学电子仪器中干扰和噪声的防止对策研究

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2018.23.109

2018 NO.23SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯生物医学电子仪器中干扰和噪声的防止对策研究

陈聪哲

(承德医学院 河北承德 067000)

摘 要：在生物医学电子仪器应用环节中，常常会因为外界因素产生干扰，导致检测结果精确性下降。所以，有效地防止和降低生物医学电子仪器使用中的干扰和噪音显得非常重要，是医学领域一项重要的研究课题。本文主要阐述了生物医学电子仪器的相关概念，将生物医学电子仪器进行分类。对生物医学电子仪器的干扰和噪声危害进行分析，结合生物医学电子仪器噪声和干扰产生的因素，提出具体的降噪和防干扰措施。关键词：生物医学 电子仪器 噪声干扰 防范

中图分类号：Q811 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2018)08(b)-0109-02

生物医学电子仪器在使用中，检测的参数比较微弱，而且常常受到外部因素的干扰，导致生物电子仪器出现操作失误、死机和测量误差等，而且仪器受到噪声等干扰后，会消耗更多的能源，降低检测效率，还会缩短仪器的使用寿命，甚至对患者的安全产生威胁。因此，完善对生物医学电子仪器干扰和噪声的认识，才能有效地防止干扰，提升检测的精确性，使医学电子仪器在医疗事业中发挥更好的作用。

1 生物医学电子仪器的相关概念

1.1 生物医学电子仪器的内含

生物医学电子仪器指的是对人体生理信号进行收集、分析和处理的设备，常见的生物医学电子仪器主要有心电、脑电图仪和监护等仪器，这些设备逐渐朝着智能化的方向发展，并且实现了便携式设计。󰀁

生物医学电子仪器主要包括以下几种类型：第一，医学成像机，主要在诊断设备使用中起到辅助作用，如超声和CT扫描等。第二，疾病治疗中使用的设备，如输液泵等。第三，维持患者基本的机能，提供生命支持，如呼吸机和麻醉机等。第四，医学监测器，对患者的生命体征进行监测。监测器是对患者的生命体征进行测量，结合患者的测量参数，了解患者的生命体征。第五，医学检验室设备，此类设备主要在血液透析、尿液检测等应用。第六，医学诊断设备，这些设备一般是小型设备，患者可以在家中进行生命体征的测量，主要是进行血糖和血压的监测工作。第七，物理治疗机器，如连续被动活动范围机器。这些仪器的使用离不开生物医学设备技师，他们是医疗保健服务系统的重要组成部分，其主要由医院雇用，负责维护设施的医疗设备。生物医学设备技师主要作为医生和设备应用之间的桥梁。

1.2 生物医学电子仪器的具体构成

1.2.1󰀁生物医学检测仪器

生物医学检测仪器主要指的是X射线、超声、放射性核磁共振成像等。X射线成像装置主要是由大型的X射线机组和数字剪影装置、计算机设备和X射线成像装置等构成。超声成像技术主要用于B超检查，放射性核素成像技

术结合了计算机技术，形成高清的图像。磁成像技术主要

在脑部监测中使用。

1.2.2󰀁生物医学治疗仪器

生物医学治疗仪器主要指的是X射线、放射性核素、微波和红外线灯。大型的生物医学治疗仪器主要指的是人工呼吸机、体外碎石机等，小型的生物医学治疗仪器主要指的是激光诊就医等。在手术室中采用的高频电刀、激光刀、麻醉剂等都属于生物医学治疗仪器。

1.2.3󰀁生物医学综合仪器

在很多治疗系统中的设备都开始具备诊断功能，如除颤器就可以对患者的心脏功能进行诊断，从而选择合理的指导方案。体外碎石机中安装了X射线和超声成像装置，可以对人体进行诊断。

2 生物医学电子仪器中干扰与噪音产生及相关危害

2.1 生物医学电子仪器干扰和噪声产生的原因

医学电子仪器在运行的环节中，会产生一定的噪音，这对仪器的运行产生一定的干扰，而且还会干扰其他仪器的运行。在医学生物电子仪器生产中，相关的技术和投入的成本存在一定的局限，导致很多电路在设计中存在整体的冲突，仪器在运行中受到电源滤波和电阻的影响，产生噪音。电路的各个功能在发挥作用中也会产生严重的干扰。电路的寄生震荡在进行温度测量环节中，会产生一定的噪音，导致监测精确性下降。

2.2 生物医学电子仪器干扰与噪声的危害

生物医学电子仪器产生干扰，降低仪器的敏感性，诊断精确度降低，会影响临床治疗，也会导致电路出现故障，设备不能正常运行，必须采用重启的方式。噪声会对电子仪器的运行产生干扰，医务人员在干扰的影响下会操作失误，数字电路在运行中由于干扰的影响会出现运行混乱，在信号输出环节中，由于干扰，会导致信号的精确性下降。干扰会导致电路的工作负荷非常重，在诊断中容易发生漏诊，影像的清晰度也会下降。仪器在受到干扰后，会产生很大的噪音，进一步产生干扰。生物医学电子仪器在噪声和干扰中发生故障，检测的精确度下降，导致患者在治疗中

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工 业 技 术

异物高度，记录3D图像。测量异物大小，高度，区分异物位于画素层别。

(3)根据3D显微镜记录图片，查询该基板在repair站点及各制程AOI󰀁review图片。若有对应异物点，记录坐标，依次查询前制程AOI上报坐标点，找到异物产生线别。

(4)选取特征性较明显的异物进行EDS成分分析。(5)根据EDS成分分析，初步确定异物成分及产生工序，结合产线查询结果，找出共通性。从而确定不良成因。

利用SEM，能够更为细致地观察样品表面形态，可测量两点间距离，如ITO/PI膜厚，倾斜角度后观察断层，分析不良品成因。EDS可精确分析样品所含元素种类及含量，用于辨别异物成分，但不能完全将异物定性。2.3 3D显微镜

3D显微镜可利用2D、3D模式，观察样品表面形态，水平、竖直、点与点间测量距离，亦可选取参照物，测量目标物体的高度。倍率有5X/10X/20X/50X/100X。具备表面观察及高度测量功能。

在不良品解析中，3D显微镜的应用实例如下。(1)客诉mura、NR、修补不良等，可利用3D显微镜测量PS和异物高度。

(2)厂内异物取样表面观察、3D测高。2.4 小型色度机

小型色度机主要针对Mura类不良进行分析。广泛应用于色差mura解析、信赖性实验、标准片测试等。

Mura解析思路如下。

将客户端取回标记好Mura位置，去除PI的样片，先至

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2018 NO.23SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯Macro绿灯下目视观察，确认Mura是否肉眼可见，形状，位置及可视角度。

至小型色度机横跨Mura区域逐个测量RGB画素的色度值。

将结果作成图表，对比数据，确认Mura区与非Mura区色度差值。一般差值超过3%。可直接确定为该色阻层异常，对应为膜厚差异，可推测为涂布制程产生不良。锁定线体及机台，进行原因分析。2.5 接触式膜厚计

接触式膜厚计可精确测量样品膜厚，精度达到0.01μm，主要用于RGB膜厚、牛角、ITO膜厚等高度测量。针对客户端返回的样品，因无法进行光学式膜厚测量，仅可使用接触式膜厚计进行膜厚段差测量。此设备使用前制样很关键，需先在样品上针对测量区域用刀片刮出V字样区域，测量区位于V字尖端，测量时横跨尖端进行接触式测量。

3 结语

目前TFT-LCD所应用的实验设备对于不良的分析已有一定的经验，但针对不良品的定量定性分析还存在一定的难度，需持续摸索，不断累积经验，将更先进的实验技术应用到实际的不良分析中。

参考文献

[1]󰀁马群刚.TFT-LCD原理与设计[M].北京:电子工业出版社,2011:147-148.

[2]󰀁黄新民,解挺.材料分析测试方法[M].北京:国防工业出版社,2006.类器件同时运行中，噪声还会产生相互干扰，但是也可以通过对噪声和干扰的分析，确定设备发生故障的位置和严重程度，为仪器的检修和校正提供一定的依据。在电子医学仪器维修中，可以借助噪声判断故障点，将此类噪声作为信号来源，其信号在放大器的作用下，方便了检修人员确定故障点。将仪器输入信号的电缆取下，如果输入装置的噪声非常大，可以断定仪器的故障点，对放大电路运行情况进行分析，将电路的噪声采用放大器扩大，从而可以明确故障产生的位置和原因，在检修中提供更多的便利。

不能有科学的依据作为参考。

3 生物医学电子仪器中干扰与噪声的防治措施

3.1 合理设计电子仪器的线路

医学电子仪器安装中，首先要提升安全性，确保线路是接地的，有效地防止地线电流产生大量的负压，否则大量的压力会转移到其他的线路中。变压器在安装中应该本着垂直安装的原则，有效的预防变压器在运行中受到外界环境的影响，在变压器的安装中应该选择合适的场所，防止互相干扰。变压器安装完成后，在周围可以安装屏蔽设备，起到良好的防干扰效果，特别是在磁共振扫描室和闹点检测室周围，可以采用屏蔽装置。3.2 采用性能较好的电路设备

在仪器使用环节中，可以将产生的不同类型的干扰信号进行相互抵消，从而起到降低干扰的效果。在交流电源使用中，可以将交流电源的插头拔下，通过反插的方式，从而降低干扰对设备的影响。在电路设备运行中，可以借助光纤和变压器输入信号的方式，有效采用屏蔽技术，防止外界环境对仪器产生干扰。在滤波器的使用中，要完善晶体管的设计，将滤波器和印刷电路板结合使用，确保滤波器在使用中不会受到外部的干扰。放大器在使用中，要合理控制，不能过度放大，导致噪音也放大。在仪器中使用的各类电气元件，应该通过精选后，选择质量较好的电气元件，这些电气元件本身不会产生太大的干扰和噪声。3.3 采用干扰与噪声进行仪器的检修和校正

在电子器件中会产生很大的噪声和干扰，尤其是在各

4 结语

如今，医疗技术实现了高速发展，医疗技术应用更加

广泛，生物医学电子仪器也在不断更新换代。然而，在很多医学电子仪器中还是存在较大的噪声和干扰，导致患者的诊断结果存在误差，影响治疗。所以，要对医学电子仪器产生噪声和干扰的因素进行分析，采取有效的防范对策，降低噪声。

参考文献

[1]󰀁章满红.探究生物医学电子仪器中干扰和噪声的防止对策[J].中西医结合心血管病电子杂志,2017,5(27):15.

[2]󰀁弓伟,周晋阳,石春花.一种医学检验仪器的制冷控制与电流监控电路[J].中医临床研究,2015,7(12):141-143.[3]󰀁肖斌,陈青松,温薇,等.职业卫生技术服务机构噪声测量仪器实验室间比对研究[J].中国职业医学,2014,41(6):󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁683-688.

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