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[導(dǎo)讀]為增進(jìn)大家對(duì)電源的認(rèn)識(shí),本文將對(duì)醫(yī)療電源選擇時(shí)需要考慮的事項(xiàng)進(jìn)行介紹。

電源可以給電子設(shè)備進(jìn)行供電,可以說(shuō),電源就是電子設(shè)備的心臟。由此可見,電源的地位十分重要。為增進(jìn)大家對(duì)電源的認(rèn)識(shí),本文將對(duì)醫(yī)療電源選擇時(shí)需要考慮的事項(xiàng)進(jìn)行介紹。如果你對(duì)醫(yī)療電源具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

1.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(lái)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最關(guān)鍵的漏電流,如:對(duì)地漏電流(沿接地體流入地)和外殼漏電流(通過(guò)病人從外殼流入地)。IEC601標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì)如下三種主要類型的設(shè)備電源的最大漏電流作了不同定義:

B類:不與病人身體接觸的設(shè)備,如激光治療儀。

BF類:要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(tái)。

CF類:要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(guó)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(hào)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(guò)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(duì)病人通電的應(yīng)用場(chǎng)合,處理方法之一是采用符合IEC601-1 標(biāo)準(zhǔn)的AC/DC 電源對(duì)一個(gè)或多個(gè)隔離DC/DC 轉(zhuǎn)換器供電,即又加第二級(jí)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(guò)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。

2.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(duì)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,但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40-70Hz內(nèi)。

醫(yī)療器械應(yīng)用所需的保護(hù)級(jí)別與設(shè)備和病人的接近程度相關(guān)。對(duì)醫(yī)療系統(tǒng)供電來(lái)說(shuō),絕緣和保護(hù)指標(biāo)有三個(gè)安全級(jí)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(lái)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)備都通過(guò)UPS系統(tǒng)接力供電。從而,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(lái)進(jìn)一步提高安全級(jí)別。所以,直接用到病人身上的設(shè)備必須滿足所有這些參數(shù)的最高絕緣技術(shù)指標(biāo)。

3. EMC電磁兼容

設(shè)備的電磁輻射和電磁輻射防護(hù)也是醫(yī)用電源的一個(gè)重要參數(shù)標(biāo)準(zhǔn),涉及到電涌和瞬變電流強(qiáng)度、靜電放電(ESD)電平,以及射頻干擾(RFI)防護(hù)能力。對(duì)醫(yī)用電源來(lái)說(shuō),這些電氣指標(biāo)必須是同等級(jí)商用產(chǎn)品的三倍。許多醫(yī)療應(yīng)用都涉及RF治療儀或無(wú)創(chuàng)電子手術(shù)器械,因此電源必須能抵御干擾,不受影響。合格的醫(yī)用電源應(yīng)符合與EMC相關(guān)的許多技術(shù)要求相配合的EN60601-1-2標(biāo)準(zhǔn)。不僅如此,醫(yī)用電源還必須滿足IEC61000-4-2 ((靜電防護(hù)能力,要求達(dá)到6kV)、IEC61000-4-3 (射頻輻射防護(hù)能力,要求達(dá)到3V/m)、IEC61000-4-4 EFT (電壓瞬變承受能力,要求達(dá)到2kV)、IEC61000-4- 5 (浪涌承受能力,要求達(dá)到1kV和2kV)、IEC61000-3-2 (市電線路諧波要求)、IEC61000-3-3 (電力線閃變要求),以及EN55011 (A類產(chǎn)品或B產(chǎn)品輻射限制)等要求。為此,符合IEC601-1標(biāo)準(zhǔn)的電源一般都遵守EN55022/11A類設(shè)備規(guī)范,而不是更為嚴(yán)格的B類EMC規(guī)范。這些設(shè)備也可以設(shè)計(jì)得符合B類EMC規(guī)范,但必需額外采取更復(fù)雜的濾波和屏蔽措施,使得設(shè)備尺寸增大、成本增加。

其它還有一些要求,涉及到特定的應(yīng)用場(chǎng)合:如系統(tǒng)可能要在急救車車上使用,會(huì)出現(xiàn)電壓沖擊,對(duì)此,電源至少應(yīng)符合IEC 68-2-29標(biāo)準(zhǔn);有些設(shè)備是便攜設(shè)備,可能在直升機(jī)上使用,會(huì)出現(xiàn)隨機(jī)性振動(dòng),對(duì)此,電源應(yīng)符合MIL-STD-810E標(biāo)準(zhǔn)。

以上便是此次帶來(lái)的電源相關(guān)內(nèi)容,通過(guò)本文,希望大家對(duì)電源已經(jīng)具備一定的了解。如果你喜歡本文,不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦,將于后期帶來(lái)更多精彩內(nèi)容。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!

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