醫(yī)療電源

醫(yī)療電源的寫法

醫(yī)療電源介紹

當(dāng)今社會(huì)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，越來越多的現(xiàn)代醫(yī)療器械得到了飛速發(fā)展，特別是直接與人體相接觸的電子儀器，除了對儀器本身性能的要求越來越高外之外，對人體安全方面的考慮也越來越備受關(guān)注。例如：心臟穿刺監(jiān)視器、超聲波、母嬰監(jiān)護(hù)儀、嬰兒保溫儀、生命監(jiān)護(hù)儀等一些與人體緊密接觸的儀器，也就是說病人使用儀器時(shí)不能因?yàn)槭褂脙x器而對人體造成有觸電或者其他方面的任何危險(xiǎn)。

選擇

醫(yī)療電子，與其他定位于大眾市場及在乎成本的消費(fèi)電子和其它低價(jià)產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域的電子和功率電子不同，醫(yī)療電子要遵守的規(guī)則多得多。如果設(shè)計(jì)人員負(fù)責(zé)系統(tǒng)功率設(shè)計(jì)，針對系統(tǒng)功率電源部分首先要考慮的問題是：購買還是制造有關(guān)的解決方案。由于醫(yī)療電子產(chǎn)量一般相對較低，設(shè)計(jì)人員必須考慮購買或自制的問題。醫(yī)療電子的設(shè)計(jì)人員很少考慮自己設(shè)計(jì)離線功率電源。因?yàn)檫@類特殊的設(shè)計(jì)和測試所需的投資與最終的產(chǎn)量規(guī)模不相配，設(shè)備制造商會(huì)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的產(chǎn)量難于或不可能分?jǐn)傇O(shè)計(jì)階段付出的投資。所以，向已經(jīng)擁有相應(yīng)設(shè)計(jì)能力和測試技術(shù)的公司直接購買功率電源更合算。

價(jià)格

在商業(yè)應(yīng)用設(shè)計(jì)中，如果質(zhì)量有保證時(shí)，人們很容易在貨比三家后直接選中價(jià)格的電源產(chǎn)品。這個(gè)時(shí)候，價(jià)格但“過得去”的產(chǎn)品往往是贏家，而的產(chǎn)品卻不受歡迎。這對那些很快就被廢棄或不需要維修的一次性電子產(chǎn)品倒是沒什么不好，但如果設(shè)計(jì)人員隨便選一個(gè)這樣電源來用到醫(yī)療系統(tǒng)中會(huì)有何風(fēng)險(xiǎn)呢?醫(yī)療電子的價(jià)值都很高，需要完成一些關(guān)鍵的任務(wù)。假如醫(yī)療系統(tǒng)發(fā)生故障，其后果絕不只是錯(cuò)過了一場比賽或者搭錯(cuò)了一趟車那么簡單。醫(yī)療設(shè)備的正常運(yùn)作生死攸關(guān)，特別是醫(yī)療設(shè)備的電源，都必須符合安全、漏電、EMI-RFI輻射和防護(hù)方面的相關(guān)規(guī)定。這些標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)的安全規(guī)范構(gòu)成了一整套嚴(yán)格的規(guī)范性要求。用于這類要求嚴(yán)格的應(yīng)用系統(tǒng)中的電源在絕緣措施上必須符合嚴(yán)格規(guī)范，以防止病人和醫(yī)務(wù)人員觸電。EMC也是個(gè)關(guān)鍵問題，包括在如何減少電磁輻射和如何防護(hù)電磁輻射兩個(gè)方面。因此，對醫(yī)用電源的設(shè)計(jì)而言，的必須是產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性。通常設(shè)計(jì)人員對商用電源與醫(yī)療電源混淆不清，而面向大眾市場制造各種低價(jià)電源的廠家可能將這些商用電源不作改動(dòng)就作為醫(yī)用電源銷售。對此，購買者必須小心，因?yàn)樨潏D便宜而選中這樣的電源產(chǎn)品會(huì)釀成可怕的后果。所以，設(shè)計(jì)人員需要了解相關(guān)的規(guī)定和法規(guī)

漏電流

漏電流是經(jīng)保護(hù)接地導(dǎo)體流到地的電流。在不接地的情況下，如果有導(dǎo)電通路(如人體)存在，該電流可從導(dǎo)電部件或非導(dǎo)電部件的表面流到地。安全接地導(dǎo)體中始終都存在外來電流。通常，醫(yī)用電源的漏電流上限是普通電源的十分之一。IEC601標(biāo)準(zhǔn)的所有電源漏電流指標(biāo)遠(yuǎn)比非醫(yī)療用電源嚴(yán)格。其中技術(shù)指標(biāo)就定義了幾種不同的也是最關(guān)鍵的漏電流，如對地漏電流(沿接地體流入地)和外殼漏電流(通過病人從外殼流入地)。IEC601標(biāo)準(zhǔn)中針對如下三種主要類型設(shè)備電源的漏電流做了不同定義：B類：不與病人身體接觸的設(shè)備，如激光治療儀;BF類：與病人身體接觸的設(shè)備，如超聲波、各種監(jiān)視器(包括EGC設(shè)備)以及手術(shù)臺;CF類：與病人心臟接觸的設(shè)備，如心臟穿刺監(jiān)視器。人們通常會(huì)誤解以為這些設(shè)備類型的漏電流指標(biāo)不同。事實(shí)上，這幾類設(shè)備的允許漏電流是相同的。北美的指標(biāo)要求比歐洲EN60601-1規(guī)定的允許漏電流更嚴(yán)格些。例如，歐洲允許0.5mA，而美國和加拿大只允許0.3mA。因此，醫(yī)療設(shè)備設(shè)計(jì)人員需注意其產(chǎn)品將會(huì)銷售到哪個(gè)地區(qū)。而BF或CF類設(shè)備(俗稱“接觸人體”的設(shè)備)還要求采取額外的絕緣措施，使病人與地、信號端口和電源輸出絕緣。這是為了在設(shè)備發(fā)生意外故障時(shí)保護(hù)病人，以及使病人身上的漏電流保持在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限度內(nèi)。這種絕緣也可通過最終設(shè)備的其它部分實(shí)現(xiàn)，如有足夠絕緣性能的塑料探針或套管。但在需要對病人通電的應(yīng)用場合，處理方法之一是采用符合IEC601-1標(biāo)準(zhǔn)的AC/DC電源對一個(gè)或多個(gè)隔離DC/DC轉(zhuǎn)換器供電，即又加第二級絕緣保護(hù)。所以必需仔細(xì)選擇DC/DC轉(zhuǎn)換器，以確保能達(dá)到絕緣要求。由于醫(yī)療設(shè)備經(jīng)常都要直接與病人連接，而且會(huì)通過皮膚甚至皮下連接形成導(dǎo)電通路，因此漏電流必須盡可能為零，絕緣必須可靠，且不得有潛行電流。

安全與隔離

安全與隔離同樣是商用電源與醫(yī)用電源的一個(gè)重大差別，這對接受治療的病人及使用設(shè)備的醫(yī)務(wù)人員的觸電等安全保證相關(guān)。雖然人的皮膚算是個(gè)較好的絕緣體，可是一旦有非常小的交流電流施加到心臟上，就可能導(dǎo)致心臟肌肉纖維性顫動(dòng)和神經(jīng)肌肉損傷。所以涉及到病人的環(huán)境設(shè)備，任何可能與病人接觸的部分其電流必須嚴(yán)格限制在40Hz-70Hz內(nèi)。醫(yī)療器械應(yīng)用所需的保護(hù)級別與設(shè)備和病人的接近程度相關(guān)。對醫(yī)療系統(tǒng)供電來說，絕緣和保護(hù)指標(biāo)有三個(gè)安全級別。首先，所有離線電源都必須滿足EN60950標(biāo)準(zhǔn)中的基本安全要求。此外，要靠近病人的醫(yī)用電源還要符合IEC601-1標(biāo)準(zhǔn)。而接觸病人的設(shè)備除了滿足以上2個(gè)要求外，還需要有額外的隔離屏障來保護(hù)。還有在市電中斷時(shí)，醫(yī)院的備用發(fā)電機(jī)要幾秒或幾分鐘后才能供電，因此，許多醫(yī)用電源和使用這種電源的設(shè)備都需要通過UPS系統(tǒng)接力供電。因而，電源的輸入波形可能會(huì)改變，不再是理想的正弦波。所以，還需要在電源前端外接一個(gè)醫(yī)用變壓器來進(jìn)一步提高安全級別。直接用到病人身上的設(shè)備必須滿足所有這些參數(shù)的絕緣技術(shù)指標(biāo)。