动物医学仪器的干扰分析

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随着动物诊疗水平的提高，各种医学仪器不断地被应用在动物疾病诊断和诊疗中。但是动物诊疗的环境大多十分简陋，投资较少，特别是个体动物诊所，虽然能够购入一些医学仪器，但由于忽视环境的干扰因素，得出的结果往往是不准确的，或者甚至是错误的，或者无法进行测量。这是因为动物医学仪器信号一般是很微弱的，受到环境因素无用信号干扰时，往往被淹没。测量生物信号的仪器要求放大器灵敏高，而且还要有较强的抗干扰能力，才能便于测量和记录。在动物医学测量中，遇到最严重的是50赫兹工频干扰，虽然50赫兹干扰源与测量电路没有直接联系，但干扰依然存在，通过各种途径进入测量电路。通常，按照耦合方式，干扰可合成磁场干扰、电场干扰、高频电磁干扰、仪器接地不正确、连接不正确引起的干扰。现分别介绍如下。

1磁场有大电流通过仪器将会大量发射磁能，其大小与导线线圈的匝数、环线面积及流过的电流成正比。另外，连接仪器和患病动物的引线就可构成磁接收环，产生感应电动势。例如在心电记录时电极引线环路受磁场影响产生的感应电动势是差动信号，将与心电信号同时被心电放大器放大，形成对输出信号的干扰。要想抑制磁场对信号的干扰，必须限制电机引线的环路面积可以把所有电极引线在动物体表面合起来，并使引线紧沿着动物体引出。

2电场处在电场中的任何导电介质都会在电场作用下感应出一定电位，若两点之间存在着电位差时就会产生电场干扰。电场干扰的磁场干扰更大量地存在，即使电路中无电流通过，电场干扰也仍然存在，广泛使用的大被50赫兹的交流电包围着。如把某台仪器的电源插头插入50赫兹的交流电源插座，虽然电源开关没有接通，电路中没有电流通过，但如果电源开关安装不当，或电源布线不合理，分布电容的存在就会成为交流电场的干扰源。应把不使用的电子仪器应把电源插头拔下来，在临床工作中，甚至照明设备也会对医用仪器的测量造成不良影响。在临床应用中，一般对生物信号源的测量都需要进行无损伤测量，因此常用表面电极来引出生物电信号。如果不采取抑制干扰的措施，电场干扰就会耦合到仪器中。由于电路中的电阻等不可能绝对一致，共模干扰信号之差以差模信号的形成出现在放大器的输出端，在测量仪器的输出中就会出现干扰信号。这就要求用高对称和高共模抑制比的输入放大电路，并且需要对电源线、测量电路输入电极和导线进行屏蔽来抑制干扰。

3高频电磁场目前，无线电的应用越来越广泛，各种频段的无线电广播、电视发射台、通讯发射台、生物医学研究方面应用的遥测装置，使空中的电磁场大量增加，日益复杂，给生物医学测量工组带来了更多的、更强烈的各种高频电磁干扰。常见的高频电磁场干扰有电台干扰，即某些无线电发射设备所产生的干扰；工业干扰，即由各式各样的电气设备启动、切断及工作时所辐射的高频干扰所产生的干扰。生物电信号一般由生物学电极与电极引线引出。电极引线的作用就像接收天线，同时还将高频电磁场干扰引进测量系统中。如在外科手术中，在身边有心电监护仪的病畜身体上使用电外科手术器械时，生命监护装置的荧光屏上就会出现干扰。轻者会使心电记录的基线产生漂移或者记录波形不稳定，严重时心电信号会完全移除荧光屏外，影响监护工作。

4仪器接地不正确医用仪器为了消除干扰和使用安全，通常都要接地，接地就是把仪器的外壳用导线与大地接通。仪器的电路中有个参考电位点，称为电路的“地”点位点。如果这个参考电位点不与大地联通，这点就是“浮地”，如埋藏式心电起搏器和测量心电用的心脏内测量仪器一般都采用浮地方式有真正的接地点。只有参考电位点与仪器原外壳连接并且联通大地才是真正的接地，这时的参考电位是零电位。当仪器接地点不正确时，就会产生干扰。在低频情况下，仪器内部互相连接的各个系统只能有1个接地点，成为单点接地。在系统中相隔较远的各部分的地线必须汇集在一起，接在同一接地装置上。接地线要尽量短，其电阻率也应尽量小，在低频情况下，浮地的接地原则也是单点接地。但在高频情况下，单点接地是不宜采用的，因为这种接地方式连线太多，线与线之间及电路各元件之间分布电容增大，高频干扰信号将通过电容耦合而混入测量信号之中。所以，在处理高频信号时，不仅连线的排列、元件的位置布局要讲究，接地方式应采取多点接地。

5仪器间连接不正确当同时监护的心电、脉搏、血压等信号，所用各台仪器均由220伏、50赫兹供电。而每台仪器的底板都通过三芯插头的地线接地，仪器的接地端需连接在一起，于是就可能构成接地回路引进干扰。这种情况下正确的接地方法是应该只留1台仪器的电源插头接地，拔去其他仪器上的地线插头，即切断地电流流通的回路，这样才能消除干扰。