通用电气医疗保健系统
作者：Sheelagh Kononenko
13 Sep 2011
通用电气业内领先的产品允许临床医师更加清晰地观察人体内部。Brüel & Kjær 的应用可帮助进行研发、产品寿命测试、耐用性、可靠性和疲劳测试。
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案例
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通用电气医疗保健
通用电气医疗保健系统是通用电气医疗保健的六个主要部门之一。其业内领先的产品可用于医学成象和诊断，计算机断层扫描（CT）、磁共振成象 （MRI） 和正电子成象术 （PET） 等技术覆盖各种医疗要求。这些技术为医疗保健人员提供解决方案，以改进医疗保健的效率。这些产品几乎完全使用了 Brüel & Kjær 的应用。
通用汽车医疗保健的总部位于英国白金汉郡奇尔特恩区，是通用电气年收入超过 170 亿美元的业务部门，员工超过 46 000 人，致力于为超过 100 个国家的医疗保健专业人员和患者提供服务。通用汽车医疗保健拥有各种产品和服务，包括医疗成象和信息技术、医疗诊断、患者监控系统、性能改进、药物开发和生物制药制造技术，允许全球的临床医师寻找新方式来预测、诊断、通知和治疗疾病，以便他们的患者能够尽情享受生活。
创新诊断解决方案
| “诊断工具正变得越来越复杂，重点是使得新程序对患者的侵略性更小，风险更小” |
通用电气医疗保健系统的总部位于美国威斯康星州沃基肖（密尔沃基附近），是通用电气医疗保健六个主要部门中的一个 —— 其他五个部门分别是生命科学、医疗诊断、医疗保健 IT、外科和绩效解决方案。医疗保健系统部门使用的技术和方法包括X射线、数字乳腺图像、计算机断层扫描 （CT）、磁共振成象 （MRI）、分子成象、超声波和正电子成象术 （PET），同时涵盖范围广泛的医疗要求。
通用电气医疗保健的产品为医疗保健人员提供工具以提高医疗保健的效率。一些工具非常简单，而其他工具则非常复杂，并结合了不同技术。然而，他们对于预防、诊断和治疗疾病都非常关键。CT、PET 和 MRI 技术对心脏、神经和癌症诊断和治疗等的积极影响是毫无争议的。在当今的医疗保健环境中，焦点在于早期发现疾病 —— 无论是诊断还是治疗。由此，诊断工具越来越变得复杂，越来越专注于使得新程序对患者的侵略性更小，风险更小。
可信任、可靠和经过测试的技术
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| 放大图片 | | 高级机械工程师 Dan Nemecek（左侧）和先进机械工程实验室经理和测试工程师 Scott T. Mansell（右侧）站在通用电气医疗保健的一台移动工程装置前面 |
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对于通用电气医疗保健来说，创新都是手把手传递。从设计到最终产品和更多，所有这些都是为了了解最终用户 —— 将与设备交互的人 —— 如技术人员、临床医师和患者。因此，高产品质量、安全性和舒适性将成为公司的巨大推动力。
先进机械工程实验室经理和测试工程师 Scott T. Mansell 拥有电子专业学历，在其 35 年的工作经历中，33 年都是在通用电气医疗保健的振动和环境测试实验室度过，对通用电气医疗保健的医疗产品进行声音和振动测试和分析。寿命测试、耐用性和疲劳测试都是在 Scott 的实验室进行的，其中几乎完全使用 Brüel & Kjær 解决方案进行测试。最近，公司专为声功率和声音质量分析配备了安装在专用地板隔离器上的 24 x 24 x 16 ft 声学室，同时背景噪声级别低至 30 dB（A） 。Scott 表示，“在不久的将来，我们将打算购买阵列系统用于我们的全新声学室，以确定噪声来源。”
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| Miniature DeltaTron® TEDS 4507-B型加速度计 |
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Brüel & Kjær 和通用电气医疗保健的关系要追溯到数年前。Scott 表示，“我们在过去尝试过许多产品，但是自 1977 年起，我们几乎一直在使用 Brüel & Kjær 传声器、加速度计和电荷放大器。”他继续说道，“当我们在那些年寻找数据采集分析仪时，我们决定 Brüel & Kjær 的 2032 型双通道信号分析仪是正确的选择，因此我们购买了四套。我们在通用电气医疗保健使用的微型 DeltaTron® TEDS 4507-B 型加速度计是通用加速度计，除一些其他产品之外，我们一直使用 PULSE，尽管我们最初对使用计算机平台有点担心。此外，我们使用的服务合同 100% 是 Brüel & Kjær。”我们在 2000 年购买了首套 PULSE 系统，同时全球的通用电气医疗保健现在已经购买超过 20 套。
声学挑战 —— 去除 MRI 的噪声
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| 放大图片 | | MRI 扫描装置主要是一个由圆形磁体环绕的巨大圆柱管，患者将被送入圆柱管中 |
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MRI 是非侵略性测试，可生成非常清晰的图像而不使用 X 射线。MRI 使用大型磁体、无线电波和计算机来生成这些图像。MRI单元是一个由圆形磁体环绕的大型圆柱管。患者躺在一张滑入磁体中心的桌子上。随着MRI扫描仪开始运行，它将发出持续数分钟的怦怦的嗡嗡声，这是由打开和关闭场梯度导致生成巨大噪声的振动。声音强度可以达到非常高的水平。因此，这会使患者经历可怕的 MRI 体验，增加他们的整体幽闭恐怖症和焦虑程度。事实上，在 MRI 扫描室内进行检查的任何人都需要耳朵保护。MRI 检测平均持续约一个小时，每次扫描持续 2 至 7 分钟。
Scott 和他的团队所面临的一个挑战是找出可极大降低噪声，并改进患者整体 MRI 体验的解决方案。Dan Nemecek 与 Scott 紧密合作，同时是通用电气医疗保健的高级机械工程师。他拥有密尔沃基大学机械工程学历，同时在公司工作多年。他和 Scott 进行了 90% 的声音和振动测试。Dan 表示，“我们对 MRI 装置的组件和零部件进行声音和诊断测试。这将帮助我们在组装前了解噪声。”
| “未来可能包含评审团测试。毫无疑问，更好的声音质量将是设备的主要卖点。” Dan Nemecek 表示 |
MRI 系统需满足 IEC 标准的要求，同时通用电气医疗保健满足这些标准指定的噪声级别。Dan 继续介绍，“标准是静态的，但除此之外，规范对于作为客户的我们来说更加严格。医院和工业设计团队需要更加安静的设备，并持续尝试去除 MRI 的噪声。”他补充道，“我们不在通用电气医疗保健确定基准，但我们知道声音质量是一个竞争因素，同时对于我们的客户来说越来越重要。我们正积极为我们的产品寻找解决方案，未来可能包含陪审团测试。”他总结道，“毫无疑问，更好的声音质量将是设备的主要卖点。”
振动 —— 振动组件和系统
振动测试对于所有通用电气医疗保健产品来说都至关重要。例如，在四处移动或从一个地方运输到另一个地方时，组件和子系统能否保证性能？它们如何应对不同的温度和湿度条件？
使用 PULSE 平台，通用电气医疗保健将能够进行 CPB、FFT、八度音阶分析和模态分析，以获得其动态行为的数学模型。了解和优化固有动态行为不仅使得产品更加坚固安全，而且还可获得更好的舒适性和更好的产品性能。测试范围包括使用冲击力锤的简单流动性测试和使用大量响应加速度计的多振动器测试。PULSE LabShop 被用于模态数据采集以及实时测量。PULSE Reflex 被用于后处理时间数据。正如 Scott 所说，“Reflex 非常直观，同时使用简单。”
通用电气医疗保健目前正经历从 Test for I-deas 迁移到使用 PULSE Reflex Core 和模态分析平台进行测试的过程。同时，Scott 预测未来需要 Operating Deflection Shapes 分析以确定设备在工作条件下的振动模式。
寿命测试是在很短时间里模拟产品的预期寿命。标准中已经定义了其中的一些测试，并被业内广泛接受。通用电气医疗保健的产品和子系统的平均预期寿命为十年。为精确确定寿命，他们进行了加速产品使用测试，并确定不同组件和材料的寿命。Scott表示，“我们的产品通常经过 300 至 400 小时的连续测试。我们拥有各种振动器，包括四个来自 Brüel & Kjær 的振动器，以及整套系统（例如CT台），可被放在我们最大的振动器上。我们还进行长期振动和湿度测试，结合气候室与我们的振动器。”
寿命测试允许通用电气医疗保健快速发现问题和缺陷，允许时间进行修正，并允许更改产品设计和规范。
创新技术的目的
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| 放大图片 | | 班加罗尔研发中心支持通用电气医疗保健的愿景“以持续开发专注于降低成本、增加准入并改进全球的质量和效率的创新” |
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尽管全球大部分人口都被拒绝完全使用他们的医疗系统内的适当医疗设备，然而，令人欣慰的是，这一情况正在慢慢得到改进。例如，全球采用 MRI 设备的情况令人鼓舞。然而，目前美国的每百万人平均 MRI 扫描仪数量为 25，而在中国和印度，这一数字小于每百万人一台。因此，存在巨大需求和商业潜能。
通用电气医疗保健的办公室遍布全球，在法国、匈牙利、日本、芬兰和印度都有区域办事处。事实上，通用电气医疗保健在印度班加罗尔成立的研发中心耗资 5000 万美元。Scott 的工作的重要部分涉及参观访问客户或其他通用电气医疗保健设施。从沙特阿拉伯、哥伦比亚到印度，Scott去过全球很多地方，随身携带笔记本和 LAN-XI 数据采集系统，以执行各种不同的任务，从现场解答客户问题到指导和培训通用电气医疗保健的印度员工如何使用 PULSE，帮助安装在班加罗尔的实验室，或在北京使用振动器进行振动测试。
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