医疗设备的安全防护

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1、医疗设备的安全防护 字体【大 中 小】医疗设备的使用安全问题已成为一个急需特别重视的问题，它关系到医疗设备能否正常 工作、能否工作在最佳状态、能否发挥最大效益的大问题，它对病人和操作人员的生命安全、 设备本身的使用寿命也有重要的意义。由于医疗设备的对象是人体，而且主要是病人，病人往往处于弱势状态，或处于某种束 缚状态，甚至处于麻醉、昏迷等失去知觉的状态，稍有不慎就会危及病人的生命。据有关资 料报道，美国每年有1 200多人在常规诊断和治疗过程中因触电死亡。另外医疗设备是由人 来操作的，操作人员也易受到电击的危险，再就是医疗设备在不安全的环境条件下使用，会 增加设备故障率，缩短寿命。本文主要讨论

2、由于电气性能的原因引起医疗设备的不安全因素。 它主要是电子设备的漏电流引起的电击，各种干扰等对医疗设备的影响。1 医疗设备的漏电流 漏电流是设备的电源线到金属机壳之间流过的电流。它主要产生于电源变压器的初级绕 组、两根电线之间、电线与金属外壳之间存在的分布电容。由于电容有通交流、隔直流的作 用，这些分布电容就会将一部分交流电耦合至外壳，使设备外壳与大地产生电位差。如果人 体接触设备外壳，漏电流会通过人体流向大地，人体会被电击，故漏电流是引起电击的主要 原因。当医疗设备外壳漏电流大于 300uA 时，人体就会有感觉，漏电流作用于人体，尤其 是心脏时，可能会出现电击事故。电击就是生物体通过不适当的

3、电流时所受到的冲击，电击以电流的大小和流径分为 2 类：一类是宏电击，它是较强的电流由体外经皮肤流进体内脏器，再流出体外；另一类是微 电击，它是微小电流直接进入脏器，然后流出体外而引起的电击。如果机壳的漏电流没有接人大地的回路或机壳与大地相接的连线接触不好或断开，当病 人或操作人员接触到仪器的外壳时，漏电流会通过人体流人大地，若这一电流超过安全值时， 人体就会受到电击。另一种漏电流是通过连接到病人身上的电极线或导联线进入人体，这种 漏电流引起的电击更危险，因为病人是处于束缚或电线直接与病人身体接触的状态。在临床使用中，经常会出现一个病人同时用几种仪器设备。如果一台设备的接地断路或 者电源插板的

4、地线断开，病人有可能身上带电，在工作人员或护士接触病人时，会使操作者 和病人同时受到电击。还有一种现象是病人使用的某一种仪器漏电，使得病人身上带电，而 病人的手或者其它部位接触到金属病床或金属治疗车时，漏电流会通过病人身体再经过金属 物品接地，病人也有被电击的危险。微电击也被称为体内电击，是直接流进心脏组织内部的电流所产生的电击，有些仪器需 进入人体内进行检测或治疗，如心脏起搏器、心导管、内窥镜等。若仪器在人体内产生漏电 现象，会使漏电流直接进入心脏组织，使心脏受到电击。微电击的电流要比宏电击的电流小 得多，一般微电击的漏电流最大极限为10uA。2 外部干扰对医疗设备的影响 在对人体进行检测时

5、，常遇到的另一个问题就是干扰。所谓干扰，就是指被检测信号以 外的一些无用信号对被检测信号的影响。严重时，机器无法检测到有用信号或无法工作，这 些无用信号通常是来自外界的电场、磁场及仪器的内部自激、寄生振荡，或元件本身的热运 动而引起的。2.1 电场干扰电场干扰实质就是交流电源的干扰，主要是来自220V的交流电源、高压电源、日光灯 等。在做检测时，220V的交流电通过分布电容的耦合，使干扰电流流入电极引线进入人体。 如做心电记录时，由于交流电源线与导联线之间存在分布电容，220V的交流电会通过该分 布电容的耦合，使干扰电流通过电极线进人人体，使得检测仪器受到干扰而无法工作。2.2 磁场干扰在我们

6、周围空间里，往往存在着各种各样随时间变化的磁场。如果在做检测时，导线、 人体和测量仪器之间构成一个环路，穿过环路的磁通量在发生变化时，环路中就会产生感生 电动势，而产生感生电动势的大小与环路面积成正比。磁场干扰的干扰源是各种变压器、镇流器、电动机及电感元件等。在变压器初级绕组中 有交流电流流过时，产生变化的磁通与次级绕组交链，在次级绕组上产生感生电动势，但初 级绕组产生的磁通量，不是全部集中到次级绕组中，而是有一部分磁通量泄漏，这种泄漏的 磁通，会使在其磁场中的其他导线环路或其他线圈感应出电动势，会使检测设备产生磁场干 扰。2.3 电磁波干扰电磁波干扰主要是由空间发射的各种电磁波信号，如无线电

7、信号、通讯系统、遥测没备、 雷达、理疗设备、X射线装置、电焊等。如果检测设备处在较强的高频电磁波环境中，检查 仪器的电极导线就如同天线一样，将高频信号接收下来，和被测的有用信号叠加，一起形成 电磁干扰。严重时，可以使仪器的前置放大器输入端饱和而无法正常工作，有时仪器的电源 线也会将高频电磁波接收，通过电源变压器的分布电容，将高频电磁波引入电路，形成干扰。2.4 接地不当引起的干扰 接地的目的之一是为了抑制干扰，但是接地不当时，不但起不到抑制于扰的作用，反而 会产生新的干扰。尤其是当多台医疗设备并用于一个病人时，如果每台设备都各自接地线，看出电源线、 设备和大地构成了一个闭合环路，该闭合环路可能

8、会引入磁场干扰。另外，使用屏蔽线时， 如果屏蔽线多处接地，或几条屏蔽线多处接地也会造成环路，形成磁场干扰。3 减少漏电流和抑制干扰的办法3.1 接好地线接地线是减少医疗设备漏电流，防止电击的最好措施。接地，就是将设备的外壳与大地 通过导线接通，使设备外壳与大地保持同电位。良好的接地可以保护人身及设备安全，抑制 干扰，提高设备信噪比。3.2 接地原则(1) 对低频信号的设备，如果多台设备共同使用在一个人体上时，应采取公共接地，即 将各个设备的地线接在一起，使每台设备的外壳电位相等，再与大地相接。而且地线要尽可 能短，确保与大地接触良好，避免采用各个设备单独接地。(2) 对有高频信号设备，应采取多

9、点接地，减少闭合环路，防止磁场干扰。例如，为了 防止大、中型X线机高压发生器50kV以上高压感应电场的电击，其高压发生器外壳应采用 多点接地而不能用单点接地。(3) 浮地。对一些通过导联或连线接触人体的设备，为了防止微电击，采用浮地的方式 防止漏电流。浮地就是电子设备的公共地线不和大地相接通，它的优点是不受大地电流的影 响，采用这种浮地电路的设备有心脏起搏器、 6511 心电图机的电源部分及前置放大部分， 频电刀等的公共地线和机壳也是不相通的，即公共地线与大地电位是无关的。(4) 屏蔽线的接地。要采用一点接地，不可采用多点接地，减少地环路，防止磁场干扰。4 防止干扰的方法(1) 防止电场于扰的

10、方法：对电极引线或导联线加接屏蔽层，并使屏蔽线良好接地，另 外就是使电极与人体良好接触。(2) 防止磁场、电磁场干扰的方法：一是使用屏蔽室，对检测微弱的人体信号的设备， 最好使用屏蔽室，如脑电。肌电图机等；二是减小导联线或人体引入线的长度和环路面积； 另外，尽量避开或远离电、磁场干扰源，也有利于减少其干扰。5 医疗设备接地的注意事项(1)医疗设备使用时一定要接好地线。地线要和大地接触良好，不能简单地将其接在自 来水管、暖气管或金属门窗等物体上面，因为暖气管道是不接大地的，自来水管道的衔接处 都涂有绝缘漆使其密封，有的自来水管道用的是塑料接头等，如果地线接在其上，不但达不 到保护的目的，反而会带

11、来严重的干扰，增加了不安全因素。(2) 对医疗设备来讲接地电阻要接近4Q,而且接地电阻越小漏电流越小。一般医疗设备 外壳漏电流必须小于300uA，心导管电极或起搏器电极等体内仪器的漏电流应小于10uA, 病人导联线的漏电流必须小于50uA。为了减小接地电阻，地线的线径要粗，且不要过长， 地线的安装要符合技术要求。(3) 操作者或工程人员应经常检查各个设备的接地情况，发现接触不良者应及时处理， 低频医疗电子仪器要用公共接地，高频信号的设备采用多点接地。(4) 使用医疗设备时要严格按操作规程进行，做心电、脑电、肌电检查的检查床，尽量 不要用铁床。在做体外除颤，或使用高频电刀时，操作人员不要接触病人的身体，以免除颤 电流或高频电流通过操作人员的身体流向大地，使病人和操作人员同时受到电击。 (作者： 骆玮 曹枫 李万周等