基于人工神经网络的系统可靠度预测

提出一种基于人工神经网络的可靠度预测方法,以系统故障时间和对应的中位秩估计值训练网络,在系统故障时间范围内选取大量的故障时间点并求其预测的累积分布函数值,然后结合样条回归法求出系统累积分布函数曲线,概率密度函数曲线及故障率函数曲线。为验证人工神经网络模型的优越性,以婴儿培养箱等5个系统的故障数据为例,用决定系数R2、均方误差和对数似然函数,与Weibull、Fréchet、Logistic等统计分布模型进行对比,结果表明人工神经网络拟合效果最优。

基于q-Weibull分布的医疗设备可靠性分析

实现了基于q-Weibull分布的医疗设备可靠性分析,为医疗机构修正运营维修管理策略提供依据。Weibull分布故障率函数是单调的,不能全面描述复杂的医疗设备全生命周期运行状态,因此引入q-Weibull分布预测医疗设备的剩余寿命,使用基于轮廓误差函数的方法简化q-Weibull分布参数估计过程,并以血滤机和无影灯灯座为例验证了该方法的有效性和可行性,通过均方误差(Mean Squared Error,MSE)、赤池信息准则(Akaike Information Criterion,AIC)和决定系数R^(2)比较了两种分布的优劣。对于血滤机和无影灯灯座两种分布都表现出相同的预测趋势,但从R^(2)和MSE对比来看,q-Weibull分布的拟合精度更高,尤其是基于q-Weibull分布的血滤机的MSE值(2.8181×10^(-3))远小于Weibull分布的MSE值(9.465);当血滤机和无影灯灯座运行50天后,其剩余寿命估计值分别为254.3909天和291.0111天。以上数据验证了q-Weibull分布的有效性和拟合精度的优良性,该方法值得在医疗设备可靠性研究中进行进一步的研究和推广。

基于3CAW分布的可靠性预测方法

故障分布在可靠性工程中非常重要,而单一分布适用性有限,在复杂系统中使用混合分布更为合适。引入3CAW(Three-Component Additive Weibull)分布,提供了更灵活的故障率函数,特别是一个带有长平稳区域的浴盆形故障率,适用于更复杂的系统。讨论了使用最大似然法估计(Maximum Likelihood Estimation,MLE)3CAW分布的未知参数,计算出可靠度、故障率等可靠性指标,使用交叉熵法(Cross Entropy,CE)寻找对数似然函数的全局最优解,并与Weibull分布等单一分布进行比较。结果表明,虽然该模型的复杂程度高,但对数似然函数值最大,拟合精度最高,且CE法降低参数估计难度,因此值得在工程实践中进一步推广。

基于拉普拉斯趋势检验和威布尔分布的MRI设备使用可靠性分析

为提高磁共振成像设备(Magnetic Resonance Imaging,MRI)的临床应用质量水平,通过医疗设备信息管理系统和大型医疗设备监管预警平台采集并整理4台MRI设备近5年的300条故障数据,经过帕累托分析法(Pareto analysis method)判断出每台设备故障发生频率最高的子系统,使用拉普拉斯趋势检验分析每台设备的可靠性变化趋势,然后选择非齐次泊松过程-威布尔过程模型拟合出可靠性评估模型,进而得到平均无故障时间。结果表明,计算机与控制系统和射频系统是故障频发的子系统,C型号MRI设备的拉普拉斯趋势检验统计量为1.327,平均无故障工作时间为13.51天,需要临床工程师重点关注。以上结果可以指导临床工程师进行个性化的预防性维护,提高MRI设备临床应用可靠性、降低故障率、节约维修成本,从而实现对MRI设备的精细化管理。

可靠性分析方法在医疗设备运维管理中的应用研究综述

随着生物医学工程学科的迅速发展,社会对医疗设备的临床应用可靠性提出了更高的要求。本文从寿命预测和故障诊断2个角度探讨了目前在医疗设备临床应用阶段可靠性分析的主流方法,包括威布尔(Weibull)分布、Markov模型、灰色模型、机器学习、故障树分析法、故障模式和影响分析等,并总结了每种方法的优缺点、适用范围及现有的应用情况,为医疗机构选择适当的风险分析技术提供参考;最后总结了医疗设备临床应用阶段采用的可靠性分析方法、目前存在的不足及今后研究的方向。

三参数q-Weibull分布及其可靠性分析应用

目的 探索三参数q-Weibull分布在可靠性分析中的应用,为临床工程师制定维修保养计划提供参考依据.方法 分别采用最小二乘法、极大似然法和最大决定系数法求解三参数q-Weibull分布的参数,并用均方误差、最大决定系数两项指标与Weibull分布作对比.结果 以某型号一台MRI近五年的故障数据和六台同品牌CT设备近5年某部件的故障数据为例,分别使用两种分布计算可靠度函数和故障率函数,三种q-Weibull分布参数求解方法得到的故障率函数形状一致,且均方误差、最大决定系数计算结果均表明q-Weibull分布的精度均高于Weibull分布.结论 q-Weibull分布拟合效果优于Weibull分布,且在医疗设备的可靠性分析中有较好的适用性,可指导临床工程师优化维护策略.

基于真实世界数据的大型医疗设备实时监测与评价应用系统的构建——以磁共振为例

目的针对医院大型医疗设备管理中存在的诸多问题,本文利用设备校准记录、运行日志等真实世界数据,通过物联网与数字化的技术手段,真实客观呈现设备的运行使用状况,为建立归一化的医疗大数据平台提供系统支撑.方法设计日志采集器并通过网口采集设备运行日志源文件,然后利用日志解析技术得到统一格式的数据,经过数据融合分析与应用开发,建立大型医用设备实时监测与评价应用系统.结果以磁共振设备为例具体说明正式应用本系统的6个月,实现了医疗设备运行动态与风险故障的实时监测,保障了设备运维保障质量与效率,提高了设备使用动态评价准确度与有效性,优化设备使用效率.结论大型医疗设备实时监测与评价应用系统可以实现医院不同品类、不同品牌型号设备的运行日志采集与解析,并通过标准化的形式呈现与应用,实现基于真实世界数据的医疗设备临床应用精细化评价与管理.