醫(yī)用電氣設(shè)備的安全和管理

1、山東藥品食品職業(yè)學院山東藥品食品職業(yè)學院 1 醫(yī)用電氣設(shè)備的安全用電醫(yī)用電氣設(shè)備的安全用電 u 醫(yī)學儀器、設(shè)備安全用電的意義不僅在于保護使用者自身或儀器設(shè) 備的安全，而且更為重要的意義在于醫(yī)學儀器設(shè)備作用的對象是接 受檢查、治療或研究的患者，一旦儀器設(shè)備的電氣安全出現(xiàn)疏漏， 很容易直接危機到患者的安全。 u 一、人體的電特性 u 細胞液和組織液是電的良導體。細胞膜是導電能力很差的生物膜， 因此，細胞相當于一個電容器。人體的電阻主要集中在皮膚表面的 角化層。 u 1.電流對人體組織的主要作用 u (a)產(chǎn)生焦耳熱即組織的電阻性發(fā)熱。低頻電與直流電的熱效應(yīng)主要 使電阻損耗。高頻電除電阻損耗外，還有

2、介質(zhì)損耗。 u (b)對神經(jīng)細胞，肌肉細胞產(chǎn)生刺激作用。電流達到一定值時，使細 胞興奮，肌細胞產(chǎn)生與意志無關(guān)的收縮力和運動，神經(jīng)細胞產(chǎn)生電 刺激。 u (c)迫使體內(nèi)體液中的某些離子、大分子等離子發(fā)生振動、運動或取 向。 山東藥品食品職業(yè)學院山東藥品食品職業(yè)學院 2 醫(yī)用電氣設(shè)備的安全用電醫(yī)用電氣設(shè)備的安全用電 u2.人體阻抗與電流頻率的關(guān)系 u當直流電通過時，人體呈現(xiàn)出很大的阻抗；當交流電通 過時，人體呈現(xiàn)出頻率越高阻抗越小的特性。人體阻抗 可以用電阻和電容并聯(lián)模型等效。 u電流對人體損失的程度取決于電流的強度、作用時間、 通過人體的途徑、人體表面的狀況以及電流的種類等因 素。其它條件相同時

3、，電流強度越大或作用時間越長， 則損傷越嚴重。 u電流通過心臟、腦部、肺部等重要臟器比單純通過肢體 造成的損傷嚴重。 u體表出汗潮濕或有傷口時，人體電阻減小，容易造成較 大損失。 山東藥品食品職業(yè)學院山東藥品食品職業(yè)學院 3 u A.低頻電流對人體的作用 u 低頻電流通常是指頻率低于1KHz的電流。 u （1）感覺閥：能夠引起人體電刺激感覺的最小電流值稱為“感覺閥”。 表現(xiàn)：麻酥酥的電刺激感覺。感覺閥因人而異，一般為1mA左右。 u （2）脫開電流：是指人體能夠保持自主脫開觸電電源反應(yīng)能力時所能 承受的最大電流強度。當電流超過脫開電流時很可能對人體造成嚴重 傷害。 u 脫開電流的大小因人、因性

4、別、因電流頻率等因素而異。一般來說男 性的脫開電流大于女性，脫開電流標準男9.5mA，女6mA。 u （3）呼吸肌機能癱瘓：較大電流通過人體胸部時會引起呼吸肌的不隨 意收縮，如果未能及時斷開電源，很可能進一步導致窒息，甚至疲勞 以至癱瘓。 曾觀察到電流強度18mA22mA 呼吸停止的例子。 山東藥品食品職業(yè)學院山東藥品食品職業(yè)學院 4 u （4）心室遷顫：是指心肌組織失去正常節(jié)律性收縮活動而發(fā)生無規(guī)律收縮的 現(xiàn)象。 u 即使斷開作用于心臟的外部電流，纖顫仍然不會停止，需要借助于除顫器的高 電流脈沖使心肌細胞去極化之后，正常的心臟節(jié)律方能恢復。心室纖顫是電擊 死亡的主要原因。對一般身材的人，發(fā)生

5、心室纖顫的電流閥值約為75mA 400mA 。 u 引起心室纖顫的體內(nèi)電流要比體外電流小得多，在 0.1mA0.4mA 。 u 儀器的漏電流小于10A。 u （5）持續(xù)心臟收縮： 當電流足夠大時，將迫使整個心臟持續(xù)收縮，使心臟停 止跳動。如果能夠馬上切斷電源，心臟還能恢復正常節(jié)律，不會造成不可逆的 損壞，電流在1A3A。 u （6）燒傷和物理損傷：電流超過5A以上，皮膚被燒傷，電壓高于240伏，皮膚 會被擊穿。 u B.高頻電流的作用 u 在高頻情況下，電流對人體的刺激作用減小，感覺閥及脫開電流閥值增高，相 對來說人體對電流的承受能力增強。熱作用比刺激作用更容易傷害人體。 u 例子：高頻電治療

6、儀、高頻電刀 山東藥品食品職業(yè)學院山東藥品食品職業(yè)學院 5 二、電擊的種類與防護 1.電擊的種類 （1）電擊：是人體通過不適當?shù)碾娏鲿r受到電刺激或傷害， 就是人體感受到的電沖擊。對電沖擊的耐受能力因人而異。 一般而言，男人比女人強，大人比小孩強，強壯的人必虛 弱的人強。即使同一個人，在直流或電流變化率較小時耐 受能力較強，相應(yīng)的危險性小，而電流變化率較快時耐受 力下降，電擊的危險性小。 （2）電擊的種類 宏電擊：強電擊，是電流經(jīng)體表流入人體引起的電擊。 微電擊：是指電流在體內(nèi)流動并直接流過心臟的電擊。 原因：埋植于或插入人體內(nèi)的傳感器、電極、心臟導管等 電子裝置不正確的使用或漏電引起的，安全閥

7、值10uA. 山東藥品食品職業(yè)學院山東藥品食品職業(yè)學院 6 2.電擊的形式 （1）人體接觸外界電源，包括接觸供電系統(tǒng)的某以部分， 也包括由漏電、感應(yīng)或非等電位接地等原因造成電流通過 人體。 （2）形成導電回路，即人體與電源直接或間接接觸并有兩 個接觸點，使人體構(gòu)成了導電回路的一部分。 3.產(chǎn)生電擊的原因 儀器漏電流：由電源變壓器的初級繞組與儀器其它部分的 分布電容或由于絕緣電阻減小造成。儀器漏電流一般很難 消除，容易造成微電擊。 非等電位接地：病人使用多臺儀器時，各儀器接地點不同 造成。 儀器故障：接地線、絕緣層老化 山東藥品食品職業(yè)學院山東藥品食品職業(yè)學院 7 4.保護措施 安全措施總的原則

8、：切斷可能造成電擊的回路；清除或減小電擊的電 壓；增大造成電擊回路的電阻抗。 （1）儀器外殼接地 儀器外殼接地作用 若機殼與火線發(fā)生短路，絕大部分短路電流會通過接地線流入大地。 如果短路電流較大，可立即使斷路器跳開或保險絲熔斷。 除儀器外殼接地外，還應(yīng)注意： A、采用三芯的插頭和插座。三芯插頭的地線應(yīng)可靠地與儀器金屬外殼 連接，三芯插座的地線應(yīng)可靠接地。 B、應(yīng)重視非等電位接地可能引起的電擊。預(yù)防措施是將電子儀器的金 屬外殼和病人周圍的金屬物體全部用粗導線連在一起然后真正接地。 C、所有儀器的電源插頭應(yīng)插在同一塊電源插孔板上，盡量避免使用延 長線或轉(zhuǎn)插板 山東藥品食品職業(yè)學院山東藥品食品職業(yè)學

9、院 8 （2）隔離電源系統(tǒng)（浮地法） 將專門給儀器供電的電源浮地，即在市電供電系統(tǒng)與儀器之間加裝一個1:1的隔 離變壓器，變壓器的次級不接地。儀器由變壓器次級供電，使進入儀器的兩根 電源線都與地隔離，從而切斷電流通過人體到地的回路。 注意：即使采用隔離電源系統(tǒng)，由于分布電容的存在，當人體不小心碰到機殼 時，仍會有一個很小的電流通過人體。這個電流一般在1mA2mA，對于正常 人不會引起傷害，但對于有體內(nèi)電極的病人或一些特殊的病人還是有害的。因 此，儀器的外殼總是接地。 （3）低壓供電措施 低壓供電一般是指交流供電電壓25伏或直流供電電壓60伏。 低壓供電的形式 A、采用低壓電池供電：電池供電的儀

10、器，其外殼不需要接地，即可以取消接 地措施。 B、采用小型變壓器供電：也應(yīng)采用隔離變壓器，把低壓輸出部分與地隔離。 （4）患者與電源隔離 把儀器的電源部分和主電路部分與直接連接患者的輸入電路在結(jié)構(gòu)上分離開來， 使漏電流不能流入人體。 方法：采用高頻變壓器或光電耦合器，也可以采用集成隔離放大器。原因：對 于直流和50赫茲交流相當于開路。 山東藥品食品職業(yè)學院山東藥品食品職業(yè)學院 9 5.儀器安全性檢測 （1）接地電阻：是指儀器機殼或外露金屬物與電源插頭接地引腳之間 的電阻。用電阻表或萬用表測量。測量時，一根表筆接被測儀器的機 殼，另一根表筆接到電源線插頭的接地引腳，接地電阻越小越好，通 常要求接地電阻小于0.15。 （2）絕緣電阻：用兆歐表測量電源線與接地端、電源線與病人引線之 間的電阻。 （3）漏電流：用交流毫伏表測量 機殼漏電流：機殼對地的漏電流，用專用漏電流儀表測量。不接觸病 人的醫(yī)學儀器，其機殼漏電流不應(yīng)超過0.5mA，可能接觸病人的儀器則 不應(yīng)超過0.1mA。 患者漏電流：是指從醫(yī)學儀器連接患者的導線經(jīng)患者人體流入地的電流。由于 該電流直接流經(jīng)人體，所以對它的要求十分嚴格。對于和病人體表連接 的儀 器，要求小于50A，對于連接心導管或連接體內(nèi)電極的儀器，要求患者漏電 流小于10A 山東藥品食品職業(yè)學院山東藥品食品職業(yè)學院 10 三、醫(yī)學儀器的電氣安全分類 1