GE CASE 运动测试系统原理与故障维修

郭红伟 刘建海 陈俊峰 淄博市张店区人民医院设备科 （山东 淄博 255025）

内容提要： 运动平板试验是一种可用于判断冠状循环功能的无创检查方法。GE CASE运动测试系统拥有先进的诊断及安全评估工具，安全可靠，使用方便。文章详细介绍了GE CASE运动测试系统的原理、性能特点和临床应用，分析了运动测试系统黑屏故障的原因并提出解决方案，对其检修过程进行分析，以期为临床使用提供更有力的支持。

随着经济和社会的快速发展，人民生活显著改善，膳食结构和生活方式的改变一定程度上影响了冠心病的发生。目前，在我国，冠心病发病率和死亡率逐年上升，并呈现出年轻化趋势。世界上每年有超过7百万人死于冠心病。目前，常规心电图、运动平板试验、超声心动图、运动核素显像及冠状动脉造影等是冠心病的主要诊断方法，其中冠状动脉造影是冠心病诊断的金标准，但因其为有创性检查，且检查费用较高，在应用上有一定的限制性。对无条件开展冠状动脉造影的医院和患者有禁忌症的情况，心电图运动试验是一项较好的心血管病辅助检查方法，目前采用最多的是运动平板试验[1,2]。本院引进GE CASE运动测试系统投入使用以来，以其强大的分析和诊断功能，低廉的服务费用，深受广大患者欢迎。

1.GE CASE运动测试系统

1.1 工作原理

1932年戈德哈默（Goldhammer）首次提出心电图运动试验的概念，其原理是让患者通过一定运动增加心脏负荷使心肌耗氧量增加，从而出现缺血性心电图改变，进而对其进行临床评估。虽然心电图运动试验存在心血管事件的风险，如诱发室上性心动过速等，但在排除禁忌证的情况下，仍然是一项常用的心血管病辅助检查，目前采用最多的是运动平板试验。运动平板试验可用于判断冠状循环功能，是一种无创性检查方法[3,4]。GE CASE运动测试系统在运动前及运动后引入12导联心电分析程序，以计算机数据采集、信号处理及心电图质量控制运算为基础，同时采集测量及储存多至15导联心电数据，提供同步12导联心电基线比较，可更容易识别由运动引起的心电变化，为心脏疾病诊断提供最有价值的参考信息，以便及时有效地采取下一步预防及治疗措施。GE CASE运动测试系统将业界领先的Marquette算法和强大的Windows XP软件结合在一起，给患者提供了一种满足诊断需要、经济高效的运动解决方案。GE CASE运动测试系统系统拥有多种金标准算法，如Marquette 12SLTM-12导ECG计算机分析程序；去噪音算法，如立方曲线校正（Cubic Spline），有限残余过滤等。CASE应用先进的信号采集技术，确保心电采集信号高度保真。最新的CAM 14数据采集盒，体积小，重量轻，患者佩带舒适，采集信号干扰小，通过USB接口和串口轻松地安装和进行操作。15导联心电分析，在原始12导联的基础上，增加3个导联，增强胸痛分析。增加3个导联可以提供更多的ST段测量分析，提升判断ST段变化准确性，不仅可以用来采集正交导联图还可以用于诊断左室后壁及右心室心肌梗塞。熟悉的Windows操作系统，直观的功能和用户定义显示界面，使用更加方便。CASE系统选用的T2100运动平板是一台可以调整速度和坡度的一个活动平台，安全性高、使用可靠。

1.2 临床应用

近年来，随着影像技术如冠脉造影、冠脉CT等的普及运动心电图的重要性看似有所降低，但对于基层医院，由于设备条件有限，运动平板试验仍然是一种不可或缺的冠心病辅助检查方法，可帮助临床医师减少漏诊、误诊概率。

正常人即便在运动负荷状态下，由于其强大的心脏贮备功能，心电图也不会有很大的变化。但冠心病患者会在运动负荷状态下，促发冠状动脉供血不足，心电图会表现出缺血性ST段改变。运动平板试验通过对患者运动前后心电图对比，以及运动过程中心电图和血压的监测，帮助医师发现患者心脏供血变化，发现普通心电图不能显示的异常变化，借此提高冠心病、心肌缺血诊断阳性率[5]。目前，运动平板试验密切结合临床能够提高冠心病等疾病诊断的敏感度和特异度，临床主要用于辅助诊断冠心病、心律失常等疾病，帮助评估病情轻重程度、疗效及预后；指导制定康复运动处方；起搏器术后评价起搏功能等。

2.GE CASE运动测试系统维修案例

2.1 故障现象

GE CASE运动测试系统在使用期间共出现三次显示器黑屏现象。其中两次为开机后不能进入自检程序，显示器无显示故障；一次进入CASE系统软件后，显示器自动黑屏。

2.2 故障分析与维修

第一次遇到CASE运动测试系统显示器黑屏现象后，询问操作护士具体情况，怀疑没有正常关机，机器有电源自我保护系统，关闭电源，更换电源插口，5s后重启，系统正常运行。一周后，CASE运动测试系统再次出现开机黑屏现象，在排除电源原因后，怀疑内存条有问题，打开机箱，取出两根内存条，用橡皮擦拭金手指，重新插好内存条，开机后，机器自检，进入软件系统，使用正常。一周后，开机正常自检，进入软件后，护士在给患者贴电极片过程中，显示器突然黑屏。关机并多次重启后，均不能进行自检，显示器黑屏。

首先检查机器外部因素。电源电压检测为210V，在正常使用范围内，但怀疑可能由于电源有些低，更换220V电源测试，故障仍然存在。其中，电源线、DVI视频信号线连接正常，遂考虑故障可能是由硬件故障引起的，主要是ATX电源、主板、CPU等[6]。GE CASE运动测试系统主板为工业用主板，并通过单独的信号采集卡进行心电信息采集。打开机箱，发现电源指示灯不亮，CPU风扇转，主板电源接口和机箱开关线连接正常。将主板电源开关针短接，依然无法开机，遂怀疑电源问题或主板问题。将主板上的电源接口拔下，把ATX电源的PS-ON针脚接地，电源风扇正常转动，则有可能是主板电路问题[7-9]。由于第三次黑屏故障是开机启动后自动关机造成的，开机电路的触发信号一般是由开机电路中的门电路发送一个低电平信号，触发开机电路，从而实现开机。能开机并自动关机说明门电路被触发，进而怀疑可能是门电路损坏。具体排查门电路损坏故障原因，将ATX电源插到主板电源接口中，随后连接电源接头的绿线孔和旁边的黑线孔，将PS-ON针脚接地，强行开机，仍然无法开机，进而判断有可能的故障原因为主板CPU供电问题或复位电路或时钟电路问题（图1）[8,9]。进一步对主板进行检测，经排查发现门电路芯片损坏，更换芯片后，CASE运动测试系统系统恢复正常。

图1. ATX电源图解

由于检测电压为210V，虽然在正常使用范围内，但防止由于电压低造成CASE运动测试系统故障，给其配置UPS电源，对电压过大和电压太低都提供保护，维持正常工作并保护软、硬件不受损坏。

因在维修中造成系统信息丢失，软件无法正常使用，需重新安装系统。根据设备自带的7个光盘和1个软盘重装系统和软件。由于CASE软件系统是嵌入在Windows XP操作系统中的，故而对软件的装机顺序有严格的要求，要求先安装CD IMAGE XP RADISYS Version，再安装CD CASE Version 6.5.1，后续5个盘按照提示进行安装。重装完成后，出现跑台连接不上的情况。断开跑台与主机的连接线，对跑台进行自检，接通连接线后就可以与主机连通了。

3.小结

心电图运动试验是依据运动心电图ST段的改变来诊断疾病的一种方法。GE CASE运动测试系统在使用期间出现的三次显示器黑屏现象，对前两次黑屏没有查找到最根本的故障原因，对故障维修不彻底，究其原因是维修人员对计算机知识掌握不够[10]。越来越多的医疗器械与计算机密不可分，设备维修人员应不断加强计算机知识的学习，以期更好地处理可能遇到的相关问题，保障设备正常运行。