ECG-1350C多道心电图机常见故障分析及维修改进探讨
引言
多道心电图机在医疗领域广泛普及应用，已成为常规健康检查的必备医疗设备。由于其广泛而频繁的应用，多道心电图机设备的故障率呈增加趋势[1]。本文通过我院使用的日本光电ECG-1350C多道心电图机为例，结合临床工作实际，对该机常见三例故障及维修过程进行分析和技术改进。
1 ECG-1350C多道心电图机工作原理
1.1 基本功能
多道心电图机包含两大功能结构：主控机部分和临床检查床旁机部分[2]。主控多道心电图机有输入2通道外部信号，输出1通道外部信号，可使用SD记录，数据可通过有线无线网络传送至个人电脑或其他心电图机，彩色LCD屏幕上可预览2.8 s的12导联ECG波形，也可进行12导联和6导联显示转换。
主控机结构由放大部分、控制部分、中央处理器部分、无线发射/接收SD卡部分和打印部分经外部服务器LAN连接组成（图1）。ECG-1350C多道心电图机带有12导联同步分析独特功能，可分析长达24 s的心电图波形的同步分析软件ECAPS系统，用监测数据根据5种判断类型和241种病例及时得出分析结果。另外，能够进行长时间节律导联记录和周期记录，若发现异常心率，可自动完成节律导联的1 min波形记录。实时记录和通过“回顾”键记录按此键之前10 s的心电波形。带有数据存储和数据传输功能，有线、无线数据传输功能。在无纸化模式下，可关闭本机打印功能，直接将波形和分析结果传输到计算机上进行诊断[3]。
图1 ECG-1350C多道心电图机主控机结结构
1.2 临床检查功能
静息12导联心电图有自动模式和手动模式；运动后心电图检查有自动模式和手动模式；RR间期检查有RR间期测定记录、RR间期心律记录和压缩波形打印[4]。
临床检查床旁机结构[5]由12导ECG心电信号的输入部分、病人扫描识别、放大部分、控制部分、无线发射/接收SD卡部分和打印部分经外部服务器LAN连接组成（图2）。
图2 ECG-1350C多道心电图机临床检查床旁机结构
1.3 可连接设备
可附加若干套独立的床旁ECG检查设备。该设备装置可与LS2208条码读机、KT-900-1R-0101（JISII型）磁卡读卡机、USB LAN适配器UE-200TX、USB-HUB DUB-H4或同等品使用USB-HUB（4组）关联设备连接，应用于床旁检查。
1.4 外部服务器
通过有线或无线LAN通过网络发送文件到外部服务器。主控机部分借助无线LAN或USB-LAN适配器连接网络。各床旁ECG检查机通过无线LAN借助SD无线LAN卡连接网络，分别发送文件到网络中的外部服务器，或者接受外部服务器上保存的心电图综合分析数据来下载打印[6]。
2 ECG-1350C多道心电图机故障维修分析
2.1 案例一——SD无线LAN卡故障维修分析及技术改进
2.1.1 故障现象
ECG-1305C床旁心电图机屏幕显示：“通讯连接超时”。床旁心电检查数据不能传输到外部服务器，功能科ECG-1305C心电图主控机无法接收病房ECG床旁检查数据[7]。
2.1.2 故障分析
ECG-1305C多道心电图机主控机设在功能科心电图室，主要接收由各病房分布的、经多道心电图机外部服务器发送的床边心电监测数据，进行实时保存，汇总分析、打印床旁检查的ECG结果[8]。经心电图专家诊断的ECG结果，通过心电图机主控机与医院搭建的HIS局域网连接，传输给临床医生，然后再生成患者的检查结论。床旁多道ECG检查数据借助SD无线LAN卡传输给ECG-1305C多道心电图机主控机外部服务器网络，床旁心电图机的IP通讯设置和多道心电图机主控机外部服务器网络协议进行匹配，实现通过无线LAN发送文件到外部服务器，以及多道心电图机主控机接收床旁ECG实时数据的功能[9]。
床旁心电检查数据不能传输到外部服务器，经分析判断有几种原因：① 床旁心电检查设备主控板故障；② 外部服务器网络故障；③ SD无线LAN卡故障。
2.1.3 故障排除
对于床旁心电检查设备主控板故障，经打开设备用观察法检测外部无异常现象，用万用表测供电直流电压为12 V，数值正常。进一步用替换法检测，将主控板更换到运行正常的同型号设备下，开机正常，排除主控板的故障[10]；外部服务器网络经“ping”连接IP通讯地址测试[11]，网络信号连接正常，排除外部服务器网络故障因素；再查看床旁心电检查设备外侧的SD无线LAN卡上的绿灯不闪烁，拔出该光电QM-64D卡，用一运行正常的设备同型号 SD无线LAN卡替换测试，故障没有排除，但发现卡槽内有卡面碎残留物，用尖镊子探取困难，借助烙铁焊开连在电路上的卡槽，取出卡槽内卡面碎残留物，焊接好卡槽，重新插上替换的卡，机器运行正常，数据接收功能恢复。经修复后分析认为，受外力碰撞可能引起SD无线LAN卡损坏[12]。
2.1.4 维修技术改进
一年来，全院有多台设备频繁出现同样的故障，需要不断更换，而专用的SD无线LAN卡价格昂贵，向厂家反馈并测试该卡，没有发现卡与设备接口等存在质量安全问题[13]。经观察总结临床的使用情况发现：该SD无线LAN卡的2/3处在设备内部，1/3外露，在床旁移动检查时，SD无线LAN卡在外力作用下容易碰撞以致损坏。鉴于此种情况，在该卡的外侧安装一个保护盒，有效避免外力碰撞而损坏（图3）。全院床旁心电检查设备经这种技术改进后，两年来无一例类似问题发生。
图3 床旁心电图机改造加装保护盒
注：a. 改进前；b.改进后。
2.2 案例二——接口插槽故障维修分析及技术改进
2.2.1 故障现象
床旁检查心电图机附带条码扫描枪无法识别到患者的条码信息。
2.2.2 故障分析
ECG-1305C多道心电图机的床旁检查心电图机外设附带LS2208扫描枪，可以扫描患者条形码腕带，以识别患者身份信息。经USB端口有线联机到床旁心电图机主机，并自动上传到ECG检查基本信息栏，用于录入患者的基础数据[14]。条码扫描枪无法识别到患者的条码信息有三种情况：① 扫码枪故障；② 扫码枪连线或USB接头故障；③ USB接口端或内接主板故障。
2.2.3 故障排除
首先排除扫描枪的故障。在病房工作站的电脑主机带中有USB接口，适用该扫描枪的USB接口连接，与ECG-1305C多道心电图机的床旁检查心电图机外设附带LS2208扫描枪匹配，同样可以扫描识别患者腕带基本信息。用替换法查修，取下插在ECG检查机的扫描枪USB接口及连线，连接到病房工作站主机USB接口，检测扫描患者信息功能正常，排除扫描枪及连线故障；再进一步检测，观察床旁检查心电图机USB接口插槽与内接主板连接处的接点断裂开，取下按原焊接点恢复焊接，连接USB接头调试扫描抢故障现象排除[15]。
2.2.4 维修技术改进
接点断裂处经焊接使用约一周后，又出现了同样的故障，并且医院在用的同类型心电图机USB街头与主板接连接点断裂的情况。分析原因认为有两点：① 扫描枪经常在ECG主机和工作站主机上轮换使用，拔插比较频繁，容易导致USB接口与主板连接处断裂；② 该处结构设计上存在一定的缺陷，连接处受力不足，容易出现因插拔附件引起的焊点断开。
技术团队鉴于以上情况研究讨论，结合实际等维修经验，对ECG主机USB接口与主板连接处进行维修技术改进。从易断处向外延伸连接线，然后经连接线焊接到外置的USB插槽接点端口（图4），完美解决USB接口与主板连接处断裂问题。
图4 床旁心电图机改造加装USB借口外延线
注：a.改进前；b.改进后。
2.3 案例三——走纸电机维修分析及技术改进
2.3.1 故障现象
开机按下START键后，打印走纸不顺畅，速度快慢不匀。由25 mm/s走纸速度切换到50 mm/s走纸速度档，现象仍存在。
2.3.2 故障分析
ECG-1305C多道心电图机的走纸电机是由直流电压控制，其运转时由启动开关和相位比较器输出的信号共同控制完成的。判断造成走纸速度不稳的情况可能有：① 走纸的纸槽位置变形，可能引起走纸速度不匀；② 电机驱动控制电路故障，供给电机的驱动控制电压不稳定，可能造成走纸时速度不匀；③ 电机本身旋转的故障，走纸电机的轴杆与涡轮的位置变形，电机旋转时轴心位移过大可能引起走纸速度不匀[16]。
2.3.3 故障排除
仔细检查走纸纸槽的位置，没有发现影响走纸速度的问题；考虑电机驱动控制电路的故障，检测电机驱动控制电路输出到该永磁电机的直流12 V电压，正常且恒定，排除驱动供电的可能性；这时拆下走纸电机使其空载运行，发现电机转子轴杆偏离轴心位置异常抖动严重，转子轴杆周围的污垢比较多，清理污垢后，用99%乙醇溶液清洗电机转子轴杆，待晾干涂固体润滑油，调试安装完成，走纸电机工作速度稳定，速度由25 mm/s切换50 mm/s档转换状态运行正常[17]。
2.3.4 维修技术改进
ECG-1305C多道心电图机的走纸电机速度不稳的问题间性发生，经过进一步的实践运行和观察，受外界环境的影响，最易使杂质缠在电机的转子轴杆上，医工技术组讨论后提出改进方法：在电机的轴杆外侧套一个箍环，让箍环一端与电机主机粘接，箍环固定住转子轴杆，既减少转子轴杆偏离轴心位置的摆动幅度，又防止杂质污垢堆积造成电机转动不匀，见图5。
图5 走纸电机转子轴杆改进
注：a. 改进前；b. 改进后。
3 讨论
在医院，医疗器械的维修是医工人员长期专业知识积累和经验总结的实践过程。除了要掌握器械基本原理和维修方法之外，基于实际工作更要善于观察思考。在保证器械维修正常工作情况下，敢于技术创新和方法革新，不仅能完善设备使用功能，而且还能有效的降低设备故障率，同时降低医疗事故和设备运行成本，实现社会效益和经济效益的提升。全面学习基础理论知识，多接触临床的设备应用和维护，在熟悉医疗器械的基本理论和产品工作原理条件下，多实践、多观察、多思考并与实际应用密切结合。然后，在维修过程中勇于创新、善于创新，深入挖掘医疗器械的设计缺陷，结合临床实际总结经验、突破技术难点。基于此，进行适当技术改进和革新，可降低故障率，优化设备的有效使用。希望本文的维修经验和技术方法能对医工行业的维修者提供有益的借鉴和参考。
[1] 单米亚.心电图技术使用中存在的问题与改进对策[J].中医药管理杂志,2018,26(4):191-193.
[2] 刘明.心电监护仪常见故障及日常管理[J].医疗装备,2018,31(2):140-141.
[3] 苏志深,苏建明,蔡颖尔.ECG-6511型心电图机故障检修3例[A].中华医学会医学工程学分会第十五次全国学术年会论文汇编[C].中华医学会,2015:355.
[4] 岳峰,焦安贵,续自灵.十二导联静息心电图ST-T变化在诊断冠心病中的价值[J].中国现代医生,2008,46(19):144-145.
[5] 张剑.心电图机使用遭遇干扰及解决方案[J].现代医学与健康研究,2018,(2):189.
[6] 林玉汉.医疗电子设备的故障诊断技术与维护管理[J].心电图杂志(电子版),2018,7(3):205-206.
[7] 何湘,刘志武,秦志强.简析心电图机常见故障及维修方法[J].中国医疗器械信息,2017,23(17):149-150.
[8] 李兴,杨淼,闫亭亭.心电图机的工作原理和故障[J].医疗装备,2017,(23):86-87.
[9] 黄一清.数字心电图机定标电路原理及故障排除[J].科技资讯,2017,15(22):47-48.
[10] 钱亚红.关于对心电图机计量检定的探讨[J].科技风,2017,21:207.
[11] 魏新桂.XT-700心电图机试验箱显示屏暗且按键操作失效的故障检修[J].黑龙江科学,2019,10(2):72-73.
[12] 孙敏.心电图机结构及常见故障分析[J].安徽冶金科技职业学院学报,2017,4(27):49-51.
[13] 张剑.心电图机使用遭遇干扰及解决方案[J].现代医学与健康研究电子杂志,2018,11(2):195.
[14] 沈海英.心电图机的维修方法[J].医疗装备,2017,20(30):42-43.
[15] 许庆霄.数字心电图机检定的常遇问题及应对方法[J].品牌与标准化,2017,(1):78-79.
[16] 刘传美.ECG-6511型心电图机故障分析及维修三则[J].现代电子技术,2002,(1):96.
[17] 刘伟军,潘伟,张恩科,等.保障医院在用大型医疗装备有效运行的研究[J].中国医学装备,2017,14(11):116-120
Fault Analysis and Maintenance Improvement of ECG-1350C Multichannel Electrocardiograph