心电图机干扰故障分析及对策

蔡爱萍

浙江省玉环县人民医院 设备科，浙江 玉环 317600

心电图机干扰故障分析及对策

蔡爱萍

浙江省玉环县人民医院 设备科，浙江 玉环 317600

本文分析了心电图机在使用过程中出现干扰故障时各种可能存在的干扰源、干扰途径，讨论了相应的抗干扰对策。

心电图机；心电干扰；医疗设备维修

心电图机是诊断心血管等疾病的医用设备，它能对微弱的心动电位进行放大与记录。由于心电信号较弱（mV级）和心电图机的高放大增益，心电图机在使用中经常会因机外或机内的因素出现干扰现象，使描记的心电图波形叠加有干扰波，以致原本正常的心电波形出现失真、畸变等异常现象，影响对病人的诊断，干扰严重时会影响心电图的正常描记。下面分别就机外因素和机内故障两方面分析探讨各种可能出现的干扰源、干扰途径及抗干扰的对策和故障排除方法。

1 心电图机干扰源

在现实医疗环境中，心电图机不可避免地处于各种电磁场干扰之中。对于小于正常心电信号两个数量级的干扰信号，一般不会对心电图的记录产生大的影响，因此，这里要讨论的是具有较高信号强度且对心电记录带来影响的干扰源及其干扰途径，主要有这样的三类：一是各种大功率的医疗设备，如放射设备、高频电刀、高频理疗机、高速牙钻等使用时造成的干扰；二是测量时引入的人体干扰；三是市电的工频干扰。

1.1 大功率医疗设备

各种大功率医疗设备对心电仪器产生的干扰特征是：高频干扰和尖脉冲干扰，并伴随其使用的启停而具有一定的间歇性。其干扰的原因和途径主要是：大功率高频设备对电源产生的尖脉冲高次谐波通过电源线进入造成干扰和泄漏的高频电磁波通过空间辐射从输入回路窜入的干扰。避免电源干扰的最佳方法是电源单独配电，也可通过在电源上加接高频滤波器等措施来解决；而对高频空间辐射经输入回路耦合造成的干扰，最简单而有效的办法是与各种大功率干扰源保持必要的空间距离（十几米以上），如因条件所限无法达到这个要求，可在输入回路中加接高频旁路电容和采用金属屏蔽网对高频电磁波予以屏蔽等措施来解决。

1.2 测量时引入的人体干扰

主要是被测者的体动干扰和肌电干扰。它产生的原因主要以下几个方面：① 病人精神过于紧张，引起肌电干扰；② 环境温度过低，病人发冷寒颤，引起肌电干扰；③ 病人因病床不舒适，身体活动引起肌电干扰；④ 心电图机电极绑带或电极夹过紧，引起肌电干扰；⑤ 另外，有些老年患者和精神失常、脑溢血、甲状腺机能亢进、帕金森氏症等病患者可引起乱动和四肢不同程度抖动，也极易引起肌电干扰。

此类干扰的特点是：体动干扰频率较低，表现为描记基线漂移；而肌电干扰频率相对较高，以左右臂上出现较多，即在标准导联II或III中较易见到干扰。排除这类干扰的办法有：一是利用心电图机中已有的抗肌电干扰功能；二是在干扰过大或仅用抗肌电干扰功能无法消除时，针对上述可能出现的情况采取相应的措施，如嘱咐病人全身放松，不要握拳、用力以及活动；也可用沙袋垫在病人膝下，使下肢自然弯曲放松；适当提高病房温度，并注意给病人保暖；使绑心电图机电极的绑带或电极夹的松紧适度；请临床医师作相应处理(如服用镇静药物)等使病人保持安静。

1.3 市电工频干扰

市电工频干扰特点表现为在心电图描记基线上叠加有50Hz的交流电波形。产生此类干扰的原因有：一是心电图机邻近有较大电流通过的配电线路或正在工作的交流电机、变压器等，它们散发出的交变电磁场在导联线中会产生电磁感应，当产生的感应电势超过一定值时，将产生干扰现象；二是邻近的交流配电线路或电器通过与测试导联线间的分布电容，产生耦合作用而引入交流干扰信号。

避免产生工频干扰最有效的途径是使心电图机远离配电线路和容易产生较大杂散电磁场的交流电机、变压器等交流电器。但有时因条件所限无法完全避免时，对于因电磁感应而产生的工频干扰，采用将各导联线绞合在一起，直到人体边后再分开的办法，可使交流电磁场在导联线中产生的感应电势降低到最小。而对于因分布电容耦合作用产生的工频干扰，由于其引入的干扰信号大小跟各导联线与配电线路的分布电容数值不同以及各导联线电极与人体皮肤接触的阻抗不相等有关，因而在实际操作中应从这几方面来防止干扰的产生：一是必须使用屏蔽良好的导联线；二是将导联线尽可能绞合在一起，使各导联线的分布电容基本一致；三是测量时先用酒精擦净皮肤，再用生理盐水或导电膏涂抹，然后接上电极，以降低电极与皮肤间阻抗和阻抗的不平衡。

1.4 机内干扰

以上主要是从心电图机外部使用环境和操作方面分析干扰的产生原因和解决方法。但在实际使用时，有时也会遇到由于心电图机机内故障所造成的干扰现象。机内干扰产生的原因常见有：① 稳压电源滤波电路故障，元件变值导致滤波性能不良；② 元器件性能异常或参数不匹配电路失衡等；③ 接地不良，放大器屏蔽效果不好；④ 机器内部潮湿或灰尘太多、电路板漏电；⑤ 导联线插头与机器插座接触不良或导联开关接触不良。可以通过仔细观察和测量，逐一地排查，找出故障予以修复。

2 心电图机干扰排除方法

当出现干扰现象时，我们首先应迅速地判断是外部因素影响还是机内故障所致。判断的方法步骤是：先将导联开关打到“0”位置，走纸开关置于“观察”位置，察看描笔有无干扰。如果走纸记录有干扰，可判断为机内故障；如果走纸记录基本是一条直线，再按动定标按钮开关（即1mV标准电压开关），如果定标波有干扰，说明机内有故障，应予检修；如定标无干扰，则干扰是定标电路以前的输入电路故障（即导联线、电极、导联开关等）或外部环境、操作不当引起的。如确定是后一现象，可进一步检查是何种原因所致。此时，可将各导联线的电极插头与黑色电极插头短接在一起（各导联线应绞合在一起），使任何信号都不能从电极进入心电图机，把导联开关从Ⅰ导联到胸导联逐个检测，以检查各导联线的情况。如不再出现干扰，可判断为是外部环境影响或操作不当引起，可按照本文前面介绍的方法予以识别、排除；如短接后干扰依旧，则导联线有问题的可能性较大，可使用万用表检测或采用替换试验来确定。下面以两个实例作为说明。

例1：一台心电图机使用时，其I、II、III导联段心电信号受到的干扰十分严重，心电图信号被干扰得无法描记。采用上述方法判断为外部因素所致，由于这一故障现象是随机出现，仔细检查设备地线连接完好，认定另有干扰源存在。经检查周边科室，果然是隔壁口腔科的一台高速牙钻引起的，只要它开始运转，与之相邻的心电图机就不能正常工作。将高速牙钻搬离到离心电图室15m以外的地方使用，心电图机干扰信号明显减少。

例2：ECG-6511心电图机定标信号正常,无心电信号且记录笔交流干扰严重。定标信号正常，说明心电信号和定标信号的公共电路——差分放大器IC107及以后的电路工作正常。故障一般发生在心电信号输入电路上。具体检修方法和故障原因：① 将各导联线的电极插头与黑色电极插头短接在一起，把导联开关从Ⅰ导联到胸导联逐个检测，故障现象依旧，估计为信号输入回路有问题；② 检查右脚电极导联线有无开路。该导联线开路后，会使右脚电极与前置放大电路中的浮地联接断开，此时所有电极均失去接地参考点，心电信号被阻断，导致出现大幅度干扰。经检查右脚电极连接完好。③ 经检测威尔森网络中心点电位不为0V（威尔森网络中心点是心电信号的接地点），破坏了心电信号的输入平衡条件，导致心电信号受到阻碍和干扰。引起威尔森网络中心点电位不为0V的原因有二：一是缓冲放大器IC100（KT-2）失常，使其输出一个直流电平；二是屏蔽驱动器IC112(AN6561)故障，使IC112⑥脚输出端也输出一个直流电平。检查IC100的输出为直流电平，更换后机器正常。

最后需要提醒的是，当前我国很多医院使用的都是ECG6511、ECG6151等型号心电图机，虽然这些仪器均采用了浮地设计，（所谓浮地，就是人体的信号地与机壳地是绝缘的，这是为了保障病员的绝对安全，防止干扰而采取的有效措施）可以较好地防避电击事故，但是在使用中为保证病人及使用者的人身安全，以及减少外界对心电图机的干扰其外壳仍然需要接地。心电图室可根据自身的条件对仪器外壳作接地处理，最好安装独立的地线。也可利用与大地接触良好的金属体作为接地线，而煤气管等有爆炸危险或有带电危险的管线是绝对禁止用来接地的。另外，为了保障人体的浮地效果，被检查的人一定要与大地保持良好的绝缘状态。

[1] 冯忠科,宋洪臣,李秀梅.ECG-6511心电图机输入电路与键控电路[J].医疗设备信息,2001,(8):19-20.

[2] 袁林.心电图波形干扰原因分析[J].医疗卫生装备,2002,(6): 48-49.

[3] 沈建新,陈春兰,冯子安.心电监护仪干扰排除方法探讨[J].中国医疗设备,2010,(1):115.

[4] 杨改姣,李献波.心电图机干扰现象分析[J].中国现代医生, 2007,(10):164,166.

[5] 戴贵祥,宋娟.心电图机干扰故障的检修[J].医疗装备,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

作者邮箱：caiaip@163.com