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[摘 要]医疗电子设备的故障诊断及维修是当今摆在医学工程技术人员面前的一大问题。本文主要分析了设备故障的宏观规律，设备故障的维修方式，传统的故障诊断技术和现代医疗电子设备故障诊断技术。
[关键词]医疗 电子设备 故障 诊断
中图分类号：F763 文献标识码：F 文章编号：1009―914X（2013）34―0214―01
随着现代医学的迅猛发展，在医学中用到了大量的医疗设备辅助治疗，有力地提高了人们的健康水平。再者，因为现代医疗设备使用了大量的新电子材料，设备的组成和结构更加复杂。所以为了保证医疗电子设备的顺利运用，必须精确判断和快速排除医疗设备的故障。
一、设备故障的宏观规律
要对电子设备的故障进行有效诊断，必须清楚设备故障的宏观规律。医疗设备故障的宏观规律是对医疗电子设备使用时间与发生故障的频率之间关系的总结。“浴盆曲线”是一个重要的故障诊断的传统规律，可以作为重要参考数据，见图1。
二、设备故障的维修方式
要想有效的诊断和维修医疗电子设备，必须正确认识各种维修方式的适用范围和异同。医疗电子设备主要有发生故障后再维修、定期维护和状态预知维修3种维修方式。
（一）发生故障后再维修
这种维修方式是传统的。一旦设备发生故障，必须科学分析各设备具体情况后再修复。此方式只适用于维修费用、设备利用率和时效性都较低的设备，特别适合一些常规、型号单一、数量较多的医疗电子设备。
（二）定期维护
应该对正在使用的设备进行定期检测与维护。一旦发现问题，必须采取措施及时处理。这种方式是最常规的周期维护设备法，此法对工程师有较高的要求，工程师要熟练掌握设备的结构和工作原理，掌握丰富的设备维修经验和操作技能。此法只适用于维修费高、利用率高但时效性低的设备。
（三）状态预知维修
此法指在设备正常运行时，实时监测设备的状态。这种方法要求必须尽早发现潜在故障，并及时维修，防止出现突发性故障，此法要求工程师具备较高的专业技术水平。此法主要适用于时效性和安全高的设备类型。
如在特种安全设备中，高压氧舱的电子控制系统，高温高压消毒容器的电子监测系统等；各种急救类设备，包括呼吸机、麻醉机、心脏除颤仪等；各种涉及人体手术所使用的设备，包括空气层流净化系统、正负压力供应系统、无影照明及悬吊装置的控制系统等。
上面提到的三种方法中，运用最多的是状态预知维修，尤其是在一些复杂、精密的大型医疗设备的故障诊断领域。
因为医疗电子设备作用于人体，必须保证有很高的安全性和可靠性，以避免设备故障导致发生医疗安全事故。因此，必须就实际情况选择合适的维修方式，提高设备可靠运行。
三、传统的故障诊断技术
虽然当前很多医院都配置了高科技医疗电子设备，但也不能割裂传统的故障诊断技术，传统的仪器检修技术仍然有使用价值。临床的主要设备是常规的医疗电子设备，虽然医疗电子设备的数量很大，但设备的工艺稳定，且拥有成熟的技术和固定的组成结构，因此医院工程师常用传统的故障诊断方法对设备进行检修。即：通过工程师对设备的故障现象进行分析，根据分析的结果与设备使用记录和个人维修经验结合起来，使用万用表、示波器和信号源等测试仪表测试，使用功能框图对设备的工作原理和系统组成进行分析。根据设备的电路原理图和电路的信号变化，根据信号的流程对信号进行跟踪、寻迹和电参数的严格测量，通过各项数据对仪器的状态进行分析，最终对设备的故障位置进行定位，最后排除故障恢复其功能。
四、现代医疗电子设备故障诊断技术
学习和借鉴各种新型的故障诊断技術，探索适合现代医疗电子设备特点的故障诊断技术，适应科技创新的发展趋势。因为自动控制技术和计算机技术在医疗电子设备中得到大量应用，使得医疗电子设备更朝着数字化、智能化的方向发展，提高了设备的技术复杂程度，所以需要不断创新设备故障的诊断技术。而且这个创新内容更多是在产品的设计过程中完成，通过预置实时状态监测、智能判断算法和远程诊断程序，增强设备故障的智能诊断水平。
例如，以检验类分析仪器、放射类成像设备、功能检查类常规设备、临床类监护和生命支持设备为代表的现代医疗电子设备，无不是大量采用集成电路和多层印刷电路板，把众多复杂的功能集成在一个个芯片中，实现高度的电路集成化：选用新型元器件，采用先进制造工艺生产核心组件；特别值得重视的是软件技术，其重要性在现代医疗电子设备中得到迅速提高，各种功能特殊的临床应用软件不断开发出来，甚至已经成为该设备的核心技术所在。
另一方面，出于知识产权和商业利益的保护需要，设备制造商普遍不提供详细的技术资料，只附带简单的使用说明：甚至某些国外的制造商还千方百计地对设备故障诊断设置障碍，企图存售后维修领域再获暴利。来自于发达国家的医疗电子设备，普遍对设备的故障诊断程序设置密码，甚至通过软件对维修配件实行唯一编码，实现配件的垄断供应，达到谋取暴利的目的。
例如，进口设备普遍不提供电路原理图，不提供核心部件的原理说明、组成与结构等技术手册，对智能控制的微指令程序和功能软件的源代码严格加密；在售后维修过程中，简单地将故障定位到电路板这一层次，从不深入到电路板上的贴片元件和集成电路，更不可能进入微指令的控制程序和功能软件的源代码的层次，直接更换电路板，并且强制收回旧电路板，或者由制造商对软件漏洞进行收费升级。尽管这种故障诊断方式能够提高维修工作的效率，完成更多的故障诊断和修复工作，也适合制造商对技术保密的商业需要，但是维修费用太高。所以，必须学习和借鉴各种新型的故障诊断技术，探索出适合现代医疗电子设备特点的故障诊断技术。
例如，多传感器信息融合技术、故障树诊断技术、神经网络技术等新技术在航空电子设备的故障诊断中，得到普遍采用：这些设备的硬件在芯片中内置有自动控制的微指令程序，能够实时监测运行状态，然后根据预先设计的故障诊断算法，自动判断故障，并最终把故障信息传送到计算机的显示器中输出给操作员。特别是多传感器信息融合技术在检验类分析仪器中得到广泛应用，这类仪器普遍集成有故障智能诊断的软件模块，通过软件实时监测众多的传感器状态，达到准确定位故障点，从而辅助工程师快速诊断故障和修复功能。还有就是远程诊断故障的技术，维修人员通过普通电话线或者高速网络线，在异地检测设备的运行状态，判断故障所在：如果是软件故障，还能够进行在线修复。这种远程的故障诊断技术，主要应用于大型设备，特别是成像类设备普遍使用，它不仅能够提高效率，又能够借助专业技术人才更好的完成故障诊断与修复工作。这些新型的故障诊断技术，都值得医学工程技术积极借鉴、掌握和应用。
参考文献
[1]姚新琴.医疗设备预防性维护和维修质量的科学管理[J].医疗装备，2007，20（12）：29.
[2]欧疑松.医用电子设备的检修技巧[J].医疗装备，2007，20（12）：55.
[关键词]医疗 电子设备 故障 诊断
中图分类号：F763 文献标识码：F 文章编号：1009―914X（2013）34―0214―01
随着现代医学的迅猛发展，在医学中用到了大量的医疗设备辅助治疗，有力地提高了人们的健康水平。再者，因为现代医疗设备使用了大量的新电子材料，设备的组成和结构更加复杂。所以为了保证医疗电子设备的顺利运用，必须精确判断和快速排除医疗设备的故障。
一、设备故障的宏观规律
要对电子设备的故障进行有效诊断，必须清楚设备故障的宏观规律。医疗设备故障的宏观规律是对医疗电子设备使用时间与发生故障的频率之间关系的总结。“浴盆曲线”是一个重要的故障诊断的传统规律，可以作为重要参考数据，见图1。
二、设备故障的维修方式
要想有效的诊断和维修医疗电子设备，必须正确认识各种维修方式的适用范围和异同。医疗电子设备主要有发生故障后再维修、定期维护和状态预知维修3种维修方式。
（一）发生故障后再维修
这种维修方式是传统的。一旦设备发生故障，必须科学分析各设备具体情况后再修复。此方式只适用于维修费用、设备利用率和时效性都较低的设备，特别适合一些常规、型号单一、数量较多的医疗电子设备。
（二）定期维护
应该对正在使用的设备进行定期检测与维护。一旦发现问题，必须采取措施及时处理。这种方式是最常规的周期维护设备法，此法对工程师有较高的要求，工程师要熟练掌握设备的结构和工作原理，掌握丰富的设备维修经验和操作技能。此法只适用于维修费高、利用率高但时效性低的设备。
（三）状态预知维修
此法指在设备正常运行时，实时监测设备的状态。这种方法要求必须尽早发现潜在故障，并及时维修，防止出现突发性故障，此法要求工程师具备较高的专业技术水平。此法主要适用于时效性和安全高的设备类型。
如在特种安全设备中，高压氧舱的电子控制系统，高温高压消毒容器的电子监测系统等；各种急救类设备，包括呼吸机、麻醉机、心脏除颤仪等；各种涉及人体手术所使用的设备，包括空气层流净化系统、正负压力供应系统、无影照明及悬吊装置的控制系统等。
上面提到的三种方法中，运用最多的是状态预知维修，尤其是在一些复杂、精密的大型医疗设备的故障诊断领域。
因为医疗电子设备作用于人体，必须保证有很高的安全性和可靠性，以避免设备故障导致发生医疗安全事故。因此，必须就实际情况选择合适的维修方式，提高设备可靠运行。
三、传统的故障诊断技术
虽然当前很多医院都配置了高科技医疗电子设备，但也不能割裂传统的故障诊断技术，传统的仪器检修技术仍然有使用价值。临床的主要设备是常规的医疗电子设备，虽然医疗电子设备的数量很大，但设备的工艺稳定，且拥有成熟的技术和固定的组成结构，因此医院工程师常用传统的故障诊断方法对设备进行检修。即：通过工程师对设备的故障现象进行分析，根据分析的结果与设备使用记录和个人维修经验结合起来，使用万用表、示波器和信号源等测试仪表测试，使用功能框图对设备的工作原理和系统组成进行分析。根据设备的电路原理图和电路的信号变化，根据信号的流程对信号进行跟踪、寻迹和电参数的严格测量，通过各项数据对仪器的状态进行分析，最终对设备的故障位置进行定位，最后排除故障恢复其功能。
四、现代医疗电子设备故障诊断技术
学习和借鉴各种新型的故障诊断技術，探索适合现代医疗电子设备特点的故障诊断技术，适应科技创新的发展趋势。因为自动控制技术和计算机技术在医疗电子设备中得到大量应用，使得医疗电子设备更朝着数字化、智能化的方向发展，提高了设备的技术复杂程度，所以需要不断创新设备故障的诊断技术。而且这个创新内容更多是在产品的设计过程中完成，通过预置实时状态监测、智能判断算法和远程诊断程序，增强设备故障的智能诊断水平。
例如，以检验类分析仪器、放射类成像设备、功能检查类常规设备、临床类监护和生命支持设备为代表的现代医疗电子设备，无不是大量采用集成电路和多层印刷电路板，把众多复杂的功能集成在一个个芯片中，实现高度的电路集成化：选用新型元器件，采用先进制造工艺生产核心组件；特别值得重视的是软件技术，其重要性在现代医疗电子设备中得到迅速提高，各种功能特殊的临床应用软件不断开发出来，甚至已经成为该设备的核心技术所在。
另一方面，出于知识产权和商业利益的保护需要，设备制造商普遍不提供详细的技术资料，只附带简单的使用说明：甚至某些国外的制造商还千方百计地对设备故障诊断设置障碍，企图存售后维修领域再获暴利。来自于发达国家的医疗电子设备，普遍对设备的故障诊断程序设置密码，甚至通过软件对维修配件实行唯一编码，实现配件的垄断供应，达到谋取暴利的目的。
例如，进口设备普遍不提供电路原理图，不提供核心部件的原理说明、组成与结构等技术手册，对智能控制的微指令程序和功能软件的源代码严格加密；在售后维修过程中，简单地将故障定位到电路板这一层次，从不深入到电路板上的贴片元件和集成电路，更不可能进入微指令的控制程序和功能软件的源代码的层次，直接更换电路板，并且强制收回旧电路板，或者由制造商对软件漏洞进行收费升级。尽管这种故障诊断方式能够提高维修工作的效率，完成更多的故障诊断和修复工作，也适合制造商对技术保密的商业需要，但是维修费用太高。所以，必须学习和借鉴各种新型的故障诊断技术，探索出适合现代医疗电子设备特点的故障诊断技术。
例如，多传感器信息融合技术、故障树诊断技术、神经网络技术等新技术在航空电子设备的故障诊断中，得到普遍采用：这些设备的硬件在芯片中内置有自动控制的微指令程序，能够实时监测运行状态，然后根据预先设计的故障诊断算法，自动判断故障，并最终把故障信息传送到计算机的显示器中输出给操作员。特别是多传感器信息融合技术在检验类分析仪器中得到广泛应用，这类仪器普遍集成有故障智能诊断的软件模块，通过软件实时监测众多的传感器状态，达到准确定位故障点，从而辅助工程师快速诊断故障和修复功能。还有就是远程诊断故障的技术，维修人员通过普通电话线或者高速网络线，在异地检测设备的运行状态，判断故障所在：如果是软件故障，还能够进行在线修复。这种远程的故障诊断技术，主要应用于大型设备，特别是成像类设备普遍使用，它不仅能够提高效率，又能够借助专业技术人才更好的完成故障诊断与修复工作。这些新型的故障诊断技术，都值得医学工程技术积极借鉴、掌握和应用。
参考文献
[1]姚新琴.医疗设备预防性维护和维修质量的科学管理[J].医疗装备，2007，20（12）：29.
[2]欧疑松.医用电子设备的检修技巧[J].医疗装备，2007，20（12）：55.