复杂医疗环境下的电磁隐患检测仪设计

　　随着医院现代化建设的快速发展，医疗设备在患者诊断和治疗方面发挥着越来越重要的作用，又由于绝大部分的医疗设备都是电子设备，因而在使用过程中容易产生电磁辐射，例如CT机,MRI,放疗设备，X光机等。这些设备所产生的电磁辐射同时又会影响医院中其他的医疗设备，干扰其正常工作，在医院中形成复杂的医疗环境。此外，目前医疗设备小型化，智能化和灵敏度不断提高，使得它们更容易受到电磁干扰的影响，特别是那些抗干扰能力差的(即电磁兼容性差)诊断仪器，在受到电磁干扰的影响后，为医生提供了失真的数据，波形及图像等医疗信息，甚至不能正常工作，误导医生做出错误的诊断，影响患者后续治疗。例如，现在在急救时常用的超小型血压测量仪，由于其小型，精确化的设计，易受到电磁的干扰，影响急救。与此同时，很多病人都携带有医疗设备(例如心脏起搏器)，携带者往往忽视电磁辐射对这些医疗设备的干扰。所以电磁干扰对医疗设备的影响直接关系到患者的人身安全[1]。由此可见，在医疗设备受到电磁干扰(EMI)之前,提前做出警示是十分重要的。

　　1、医疗环境中的电磁干扰

　　电磁信号对医疗设备的干扰就是指医疗设备在运作期间受到了超出其安全阈值的电磁信号的影响，从而使得不能进行正常的运作，得到失真的数据，图像等信息，造成医生的误诊，而对体内植入的医疗设备的干扰直接影响患者的人身安全。例如，在医疗环境下的电磁干扰有：(1)能够干扰医疗遥测系统的460MHz～470MHz无线发射机频段[2];(2)能够对植入式心脏起搏器造成影响的800MhzCDMA移动电话频段[3];(3)能对心电检测仪造成干扰的900Mhz、1800MHz GSM手机信号频段。这些影响具体表现在：1)干扰医疗设备的正常工作(如心脑电图机、超声诊断仪、针灸电疗仪或银针等直接接触人体的仪器设备。由于人体信号非常微弱，所以如果检测人体生物电信号的仪器设备受到干扰，就会在检测结果(如波形、图形、图像)上叠加一种类似于某些病变的畸变(谐波)造成误诊，同时还会引起微电击，严重时还有生命危险[4];2)影响患者的人身安全(如电磁干扰会影响心脏起搏器的工作，造成起搏器起搏频率异常等，严重时危急患者生命)。虽然在医院的一些检查科室会有一些警示标志，但是由于患者或家属急于就诊或主观上不曾注意，往往忽视了这一点，不仅影响医疗设备的正常运作，造成误诊，严重时还会危及患者的生命。所以，设计一种检测医疗环境中的电磁干扰，及时提醒用户是很有必要的。

　　2、系统的硬件设计

　　2.1 设计思想

　　首先对医疗过程中常见的电磁干扰(干扰波段，影响后果等)进行分析，在此基础上再进行硬件的设计。在医疗环境下常见的电磁干扰有：(1)能够干扰医疗遥测系统的460MHz～470MHz无线发射机频段; (2)能够对植入式心脏起搏器造成影响的800Mhz CDMA移动电话频段;(3)能对心电检测仪造成干扰的900Mhz、1800MHzGSM手机信号频段等。对于植入式的医疗设备，例如心脏起搏器，在受到电磁干扰后不能正常工作，对人身安全造成威胁;对于心脑电图机，监护仪等诊断设备在受到电磁干扰后，会影响它的正常工作，从而得到失真的数据，图像等信息，造成医生的误诊。根据这些现状，我们首先要对这些频段的信号进行接收，之后再考虑如何处理这些信号，使之满足设计目标。因此，系统的硬件设计是：无线收发芯片接收电磁信号，并将接收到的信号输入信号检测电路，将功率信号转换成电压信号，这样易于处理。再通过一个放大电路后，送入ARM嵌入式控制器，通过ARM的控制，选出能够影响医疗设备的电磁信号频段，再与预先设定好的安全阈值进行比较，如果超出安全阈值就启动报警电路，并尝试对干扰源进行定距，从而提醒病人及其家属避开干扰源。按照设计思想，首先做硬件选型工作。