九章節(jié)醫(yī)用儀器干擾抑制和安全用電

1、第九章第九章 醫(yī)用儀器干擾的抑制醫(yī)用儀器干擾的抑制和安全用電和安全用電 在各種醫(yī)用電子儀器的應(yīng)用過程在各種醫(yī)用電子儀器的應(yīng)用過程中，會(huì)遇到各種來自外部和內(nèi)部的無用信中，會(huì)遇到各種來自外部和內(nèi)部的無用信號(hào)，影響儀器測(cè)量結(jié)果，這種現(xiàn)象稱為號(hào)，影響儀器測(cè)量結(jié)果，這種現(xiàn)象稱為。為了獲得準(zhǔn)確的生物醫(yī)學(xué)信息，如何。為了獲得準(zhǔn)確的生物醫(yī)學(xué)信息，如何防止干擾的產(chǎn)生并有效地排除各種不穩(wěn)定防止干擾的產(chǎn)生并有效地排除各種不穩(wěn)定的因素是十分重要的。本章主要以生物電的因素是十分重要的。本章主要以生物電測(cè)量為基礎(chǔ)，介紹經(jīng)常遇到的測(cè)量為基礎(chǔ)，介紹經(jīng)常遇到的的措施。同時(shí)，的措施。同時(shí)，與使用者和病人密切相關(guān)。與使用者和病人密

2、切相關(guān)。本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容l干擾與抑制干擾與抑制 l屏蔽屏蔽 l安全用電安全用電 l醫(yī)用電器的安全檢測(cè)醫(yī)用電器的安全檢測(cè) 干擾與抑制干擾與抑制 生物電信號(hào)一般都比較微弱且頻生物電信號(hào)一般都比較微弱且頻率較低。因此，測(cè)量生物信號(hào)的儀器既要率較低。因此，測(cè)量生物信號(hào)的儀器既要靈敏度高，又要有較強(qiáng)的抗干擾能力，才靈敏度高，又要有較強(qiáng)的抗干擾能力，才能保證信號(hào)不受干擾地放大，以便測(cè)量和能保證信號(hào)不受干擾地放大，以便測(cè)量和記錄。按干擾的耦合方式可分成記錄。按干擾的耦合方式可分成 1.磁場(chǎng)干擾磁場(chǎng)干擾 電流通過導(dǎo)線會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。有大電流流過電流通過導(dǎo)線會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。有大電流流過的儀器將會(huì)大量發(fā)射磁能，它

3、的大小與導(dǎo)線線圈的的儀器將會(huì)大量發(fā)射磁能，它的大小與導(dǎo)線線圈的匝數(shù)、環(huán)線面積及流過的電流成正比。磁場(chǎng)內(nèi)任何匝數(shù)、環(huán)線面積及流過的電流成正比。磁場(chǎng)內(nèi)任何導(dǎo)電環(huán)路都會(huì)接收到磁能。連接儀器和病人的引線導(dǎo)電環(huán)路都會(huì)接收到磁能。連接儀器和病人的引線就可構(gòu)成磁接收環(huán)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如在心電記就可構(gòu)成磁接收環(huán)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如在心電記錄時(shí)電極引線環(huán)路受磁場(chǎng)影響產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是錄時(shí)電極引線環(huán)路受磁場(chǎng)影響產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是一種差動(dòng)信號(hào)，將與心電信號(hào)一起被心電放大器放一種差動(dòng)信號(hào)，將與心電信號(hào)一起被心電放大器放大，形成對(duì)輸出信號(hào)的干擾。要想抑制磁場(chǎng)對(duì)信號(hào)大，形成對(duì)輸出信號(hào)的干擾。要想抑制磁場(chǎng)對(duì)信號(hào)的干擾，的

4、干擾，必須限制電極引線的環(huán)路面積必須限制電極引線的環(huán)路面積。如可把所。如可把所有的電極引線在人體表面絞合起來，并使引線緊沿有的電極引線在人體表面絞合起來，并使引線緊沿著人體引出著人體引出。抑制磁場(chǎng)干擾的另一個(gè)有效的辦法是抑制磁場(chǎng)干擾的另一個(gè)有效的辦法是采用磁性材料進(jìn)行磁場(chǎng)屏蔽采用磁性材料進(jìn)行磁場(chǎng)屏蔽。2.電場(chǎng)干擾電場(chǎng)干擾 處在電場(chǎng)中的任何導(dǎo)電介質(zhì)都會(huì)在電處在電場(chǎng)中的任何導(dǎo)電介質(zhì)都會(huì)在電場(chǎng)作用下感應(yīng)出一定電位，若兩點(diǎn)之間存在著場(chǎng)作用下感應(yīng)出一定電位，若兩點(diǎn)之間存在著電位差時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電位差時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生。電場(chǎng)干擾比磁。電場(chǎng)干擾比磁場(chǎng)干擾更大量地存在，即使電路中無電流流過，場(chǎng)干擾更大量地存在，即使電

5、路中無電流流過，電場(chǎng)干擾仍然存在。如把一臺(tái)儀器的電源插頭電場(chǎng)干擾仍然存在。如把一臺(tái)儀器的電源插頭插入插入50hz的交流電源插座，雖然電源開關(guān)沒的交流電源插座，雖然電源開關(guān)沒有接通，電路中沒有電流流過，但如果電源開有接通，電路中沒有電流流過，但如果電源開關(guān)安裝不當(dāng)或電源布線不合理，就會(huì)成為交流關(guān)安裝不當(dāng)或電源布線不合理，就會(huì)成為交流電場(chǎng)的干擾源。因此，電場(chǎng)的干擾源。因此，不使用的電子儀器應(yīng)把不使用的電子儀器應(yīng)把電源插頭拔下來電源插頭拔下來。在臨床工作中，甚至一些照。在臨床工作中，甚至一些照明設(shè)備也會(huì)對(duì)醫(yī)用儀器的測(cè)量造成不良影響。明設(shè)備也會(huì)對(duì)醫(yī)用儀器的測(cè)量造成不良影響。 在臨床應(yīng)用中，一般對(duì)生物信

6、號(hào)源的測(cè)量都需在臨床應(yīng)用中，一般對(duì)生物信號(hào)源的測(cè)量都需要進(jìn)行無損傷測(cè)量，因此常用表面電極來引出生物要進(jìn)行無損傷測(cè)量，因此常用表面電極來引出生物電信號(hào)，如果不采取抑制干擾的措施，電場(chǎng)干擾就電信號(hào)，如果不采取抑制干擾的措施，電場(chǎng)干擾就會(huì)耦合到儀器中，因?yàn)殡娐分械碾娮璧炔豢赡芙^對(duì)會(huì)耦合到儀器中，因?yàn)殡娐分械碾娮璧炔豢赡芙^對(duì)一致，使共模干擾信號(hào)之差以差模信號(hào)的形式出現(xiàn)一致，使共模干擾信號(hào)之差以差模信號(hào)的形式出現(xiàn)在放大器的輸入端，在測(cè)量?jī)x器的輸出中就會(huì)出現(xiàn)在放大器的輸入端，在測(cè)量?jī)x器的輸出中就會(huì)出現(xiàn)干擾信號(hào)。干擾信號(hào)。 綜上所述，電場(chǎng)干擾是指空間電場(chǎng)通過感綜上所述，電場(chǎng)干擾是指空間電場(chǎng)通過感應(yīng)和分布參數(shù)

7、經(jīng)過一定的途徑進(jìn)入信號(hào)源或測(cè)量?jī)x應(yīng)和分布參數(shù)經(jīng)過一定的途徑進(jìn)入信號(hào)源或測(cè)量?jī)x器中形成的干擾，其中器中形成的干擾，其中50hz市電經(jīng)分布電容耦合市電經(jīng)分布電容耦合而形成的干擾最為嚴(yán)重和常見。而形成的干擾最為嚴(yán)重和常見。3.高頻電磁場(chǎng)干擾高頻電磁場(chǎng)干擾 目前目前無線電的應(yīng)用日趨廣泛，各種頻段的無線電的應(yīng)用日趨廣泛，各種頻段的無線電廣播、電視發(fā)射臺(tái)、通訊發(fā)射臺(tái)、生物醫(yī)學(xué)無線電廣播、電視發(fā)射臺(tái)、通訊發(fā)射臺(tái)、生物醫(yī)學(xué)研究方面應(yīng)用的遙測(cè)裝置等，使空中的電磁波大量研究方面應(yīng)用的遙測(cè)裝置等，使空中的電磁波大量增加，日益復(fù)雜。這就給生物醫(yī)學(xué)測(cè)量工作帶來了增加，日益復(fù)雜。這就給生物醫(yī)學(xué)測(cè)量工作帶來了更多、更強(qiáng)烈的

8、更多、更強(qiáng)烈的。常見的高頻電磁干。常見的高頻電磁干擾有擾有，即某些無線電發(fā)射設(shè)備所產(chǎn)生的干，即某些無線電發(fā)射設(shè)備所產(chǎn)生的干擾；擾；，即由各式各樣的電氣設(shè)備啟動(dòng)、切，即由各式各樣的電氣設(shè)備啟動(dòng)、切斷及工作時(shí)所輻射的高頻干擾所產(chǎn)生的。工業(yè)干擾斷及工作時(shí)所輻射的高頻干擾所產(chǎn)生的。工業(yè)干擾信號(hào)的頻譜很寬，從較低的頻率延伸到幾十甚至幾信號(hào)的頻譜很寬，從較低的頻率延伸到幾十甚至幾百兆赫的超高頻段；百兆赫的超高頻段；是指大氣中的各種電是指大氣中的各種電騷動(dòng)所引起的干擾。雷電所產(chǎn)生的強(qiáng)大電磁波輻射騷動(dòng)所引起的干擾。雷電所產(chǎn)生的強(qiáng)大電磁波輻射就是天電干擾的一種。就是天電干擾的一種。 生物電信號(hào)一般由生物醫(yī)學(xué)電極

9、與電生物電信號(hào)一般由生物醫(yī)學(xué)電極與電極引線引出。電極引線的作用就像一個(gè)接收天極引線引出。電極引線的作用就像一個(gè)接收天線，同時(shí)還將高頻電磁場(chǎng)干擾引進(jìn)測(cè)量系統(tǒng)中。線，同時(shí)還將高頻電磁場(chǎng)干擾引進(jìn)測(cè)量系統(tǒng)中。如在外科手術(shù)時(shí)，在一個(gè)身邊有心電監(jiān)護(hù)儀的如在外科手術(shù)時(shí)，在一個(gè)身邊有心電監(jiān)護(hù)儀的病人身上使用電外科手術(shù)器械時(shí)，心電監(jiān)示器病人身上使用電外科手術(shù)器械時(shí)，心電監(jiān)示器的熒光屏上就會(huì)出現(xiàn)干擾，輕者會(huì)使心電記錄的熒光屏上就會(huì)出現(xiàn)干擾，輕者會(huì)使心電記錄的基線產(chǎn)生漂移或記錄的波形不穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)的基線產(chǎn)生漂移或記錄的波形不穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)心電信號(hào)會(huì)完全移出熒光屏外，影響監(jiān)護(hù)工作。心電信號(hào)會(huì)完全移出熒光屏外，影響監(jiān)護(hù)工

10、作。此外，儀器的電源線也像一個(gè)很長(zhǎng)的天線，可此外，儀器的電源線也像一個(gè)很長(zhǎng)的天線，可引入各種高頻電磁波成分。由于高頻電磁干擾引入各種高頻電磁波成分。由于高頻電磁干擾是具有隨機(jī)性的干擾信號(hào)，它的能量遍布整個(gè)是具有隨機(jī)性的干擾信號(hào)，它的能量遍布整個(gè)空間，因此它的影響是不可忽視的?？臻g，因此它的影響是不可忽視的。 生物醫(yī)學(xué)測(cè)量?jī)x器中常用以下一些方法抑制生物醫(yī)學(xué)測(cè)量?jī)x器中常用以下一些方法抑制高頻電磁干擾：高頻電磁干擾： (1)當(dāng)干擾幅度不大時(shí)，可用當(dāng)干擾幅度不大時(shí)，可用使使干擾入地。旁路電容器的高頻特性要好，還干擾入地。旁路電容器的高頻特性要好，還要具有足夠高的耐壓性能，以使脈沖式干擾要具有足夠高的耐

11、壓性能，以使脈沖式干擾入地。入地。 (2)用用抑制高頻干擾。當(dāng)調(diào)諧頻抑制高頻干擾。當(dāng)調(diào)諧頻率等于高頻干擾頻率時(shí)，就可以起到抑制高率等于高頻干擾頻率時(shí)，就可以起到抑制高頻干擾信號(hào)的作用。當(dāng)然，也可以使用有源頻干擾信號(hào)的作用。當(dāng)然，也可以使用有源器件作高頻有源濾波電路，效果更好。器件作高頻有源濾波電路，效果更好。 (3)對(duì)電源線引入的高頻干擾，可在電源變壓器的對(duì)電源線引入的高頻干擾，可在電源變壓器的初級(jí)側(cè)加初級(jí)側(cè)加，使高頻干，使高頻干擾入地。為使抑制干擾的效果更好，在整流電擾入地。為使抑制干擾的效果更好，在整流電路及直流輸出端也要接高頻旁路電容。路及直流輸出端也要接高頻旁路電容。 (4)采用電磁屏

12、蔽措施。當(dāng)檢測(cè)微小的生理信號(hào)采用電磁屏蔽措施。當(dāng)檢測(cè)微小的生理信號(hào)時(shí)，對(duì)外來的電磁波干擾或電磁輻射一般采用時(shí)，對(duì)外來的電磁波干擾或電磁輻射一般采用。用鋼或鋁的良導(dǎo)體將需要屏蔽。用鋼或鋁的良導(dǎo)體將需要屏蔽的電路或儀器和被測(cè)體在內(nèi)的每一個(gè)測(cè)量設(shè)備的電路或儀器和被測(cè)體在內(nèi)的每一個(gè)測(cè)量設(shè)備都嚴(yán)密地包圍起來，并要將屏蔽罩可靠接地。都嚴(yán)密地包圍起來，并要將屏蔽罩可靠接地。電磁屏蔽與干擾信號(hào)頻率的關(guān)系很大，干擾信電磁屏蔽與干擾信號(hào)頻率的關(guān)系很大，干擾信號(hào)的頻率越高，對(duì)屏蔽的嚴(yán)密性要求也就越高。號(hào)的頻率越高，對(duì)屏蔽的嚴(yán)密性要求也就越高。4. 儀器接地不正確引起的干擾儀器接地不正確引起的干擾 醫(yī)用儀器為了消除干

13、擾和使用安全，醫(yī)用儀器為了消除干擾和使用安全，通常都要通常都要。接地就是把儀器的外殼用導(dǎo)線。接地就是把儀器的外殼用導(dǎo)線與大地連通。儀器的電路中有一個(gè)參考電位點(diǎn)，與大地連通。儀器的電路中有一個(gè)參考電位點(diǎn)，稱為電路的稱為電路的“地地”電位點(diǎn)，如果這個(gè)參考電位電位點(diǎn)，如果這個(gè)參考電位點(diǎn)不與大地連通，這點(diǎn)是點(diǎn)不與大地連通，這點(diǎn)是，如埋藏式，如埋藏式心電起搏器和測(cè)量心電用的心腔內(nèi)接測(cè)量?jī)x器心電起搏器和測(cè)量心電用的心腔內(nèi)接測(cè)量?jī)x器一般都采用浮地方式而并非有真正的接地點(diǎn)。一般都采用浮地方式而并非有真正的接地點(diǎn)。只有參考電位點(diǎn)與儀器原外殼連接并且連通大只有參考電位點(diǎn)與儀器原外殼連接并且連通大地才是真正的接地，

14、這時(shí)的參考電位為零電位。地才是真正的接地，這時(shí)的參考電位為零電位。當(dāng)儀器接地點(diǎn)不正確時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生干擾。當(dāng)儀器接地點(diǎn)不正確時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生干擾。 在低頻情況下，儀器在低頻情況下，儀器內(nèi)部互相連接的各個(gè)系內(nèi)部互相連接的各個(gè)系統(tǒng)只能有一個(gè)接地點(diǎn)，統(tǒng)只能有一個(gè)接地點(diǎn)，稱為稱為。在系統(tǒng)。在系統(tǒng)中，相隔較遠(yuǎn)的各部分中，相隔較遠(yuǎn)的各部分的地線必須匯集在一起，的地線必須匯集在一起，接在同一個(gè)接地裝置上，接在同一個(gè)接地裝置上，接地線要盡量短，其電接地線要盡量短，其電阻率也應(yīng)盡量小。在低阻率也應(yīng)盡量小。在低頻情況下，浮地的接地頻情況下，浮地的接地原則上也可以是單點(diǎn)接原則上也可以是單點(diǎn)接地。地。 但在高頻情況下，單但在

15、高頻情況下，單點(diǎn)接地是不宜采用的。點(diǎn)接地是不宜采用的。因?yàn)檫@種接地方式連線因?yàn)檫@種接地方式連線太多，線與線之間及電太多，線與線之間及電路各元件之間分布電容路各元件之間分布電容增大，高頻干擾信號(hào)將增大，高頻干擾信號(hào)將通過電容耦合而混人測(cè)通過電容耦合而混人測(cè)量信號(hào)之中。所以，在量信號(hào)之中。所以，在處理高頻信號(hào)時(shí)，不僅處理高頻信號(hào)時(shí)，不僅連線的排列、元件的位連線的排列、元件的位置布局要講究，接地方置布局要講究，接地方式也應(yīng)采取式也應(yīng)采取。 5.儀器間連接不正確引起的干儀器間連接不正確引起的干擾擾 儀器的連接都會(huì)造成上述地線干擾。儀器的連接都會(huì)造成上述地線干擾。如當(dāng)同時(shí)監(jiān)護(hù)病人的心電、脈搏、血壓等信號(hào)

16、如當(dāng)同時(shí)監(jiān)護(hù)病人的心電、脈搏、血壓等信號(hào)時(shí)，所用各臺(tái)儀器均由時(shí)，所用各臺(tái)儀器均由220v、50hz市電供電，市電供電，而每臺(tái)儀器的底板都通過三芯插頭的地線接地，而每臺(tái)儀器的底板都通過三芯插頭的地線接地，儀器的接地端又需連接在一地，于是就可能構(gòu)儀器的接地端又需連接在一地，于是就可能構(gòu)成接地回路，引進(jìn)干擾。這種情況下正確的接成接地回路，引進(jìn)干擾。這種情況下正確的接地方法，應(yīng)該只留一臺(tái)儀器的電源插頭接地，地方法，應(yīng)該只留一臺(tái)儀器的電源插頭接地，拔去其它儀器上的地線插頭，即切斷地電流流拔去其它儀器上的地線插頭，即切斷地電流流通的回路，才能消除干擾。通的回路，才能消除干擾。 當(dāng)使用遠(yuǎn)距離監(jiān)護(hù)儀時(shí)，測(cè)量人

17、體生當(dāng)使用遠(yuǎn)距離監(jiān)護(hù)儀時(shí)，測(cè)量人體生理信號(hào)的檢測(cè)器或前置級(jí)常與主機(jī)相距幾十米，理信號(hào)的檢測(cè)器或前置級(jí)常與主機(jī)相距幾十米，它們與地之間就可能存在著很高的電位差，這它們與地之間就可能存在著很高的電位差，這個(gè)干擾電壓若不加以排除很難測(cè)量真實(shí)信號(hào)，個(gè)干擾電壓若不加以排除很難測(cè)量真實(shí)信號(hào)，甚至?xí)茐臏y(cè)量?jī)x器。另外，每臺(tái)醫(yī)用電子儀甚至?xí)茐臏y(cè)量?jī)x器。另外，每臺(tái)醫(yī)用電子儀器的輸入和輸出的公共端大都連接到它們的機(jī)器的輸入和輸出的公共端大都連接到它們的機(jī)殼上，機(jī)殼面積較大，極易受到外界電磁場(chǎng)的殼上，機(jī)殼面積較大，極易受到外界電磁場(chǎng)的影響。儀器公共端連接不正確還將使儀器內(nèi)部影響。儀器公共端連接不正確還將使儀器內(nèi)部

18、的干擾發(fā)生相互影響。的干擾發(fā)生相互影響。屏蔽屏蔽 抗干擾技術(shù)有很多種方抗干擾技術(shù)有很多種方式，如屏蔽、接地、合理利用相式，如屏蔽、接地、合理利用相關(guān)電路等。其中屏蔽和接地是抑關(guān)電路等。其中屏蔽和接地是抑制電磁場(chǎng)干擾的有效辦法。制電磁場(chǎng)干擾的有效辦法。1. 電場(chǎng)屏蔽電場(chǎng)屏蔽 如果將一個(gè)帶電荷的物體靠近另如果將一個(gè)帶電荷的物體靠近另一個(gè)不帶電荷的物體，不帶電荷的物體靠一個(gè)不帶電荷的物體，不帶電荷的物體靠近帶電荷物體的一端會(huì)出現(xiàn)相反的電荷，近帶電荷物體的一端會(huì)出現(xiàn)相反的電荷，這就是這就是。在一個(gè)放大器的輸。在一個(gè)放大器的輸入端引線入端引線a的附近，如果有一根帶著交變的附近，如果有一根帶著交變電勢(shì)的導(dǎo)

19、線電勢(shì)的導(dǎo)線b，那么，這個(gè)交變電勢(shì)將使，那么，這個(gè)交變電勢(shì)將使引線引線a感應(yīng)起一個(gè)變動(dòng)的電勢(shì)。這個(gè)變動(dòng)感應(yīng)起一個(gè)變動(dòng)的電勢(shì)。這個(gè)變動(dòng)的電勢(shì)與被測(cè)信號(hào)混合一起進(jìn)入放大器，的電勢(shì)與被測(cè)信號(hào)混合一起進(jìn)入放大器，將影響被測(cè)信號(hào)的真實(shí)性。將影響被測(cè)信號(hào)的真實(shí)性。 電場(chǎng)感應(yīng)產(chǎn)生的干擾電場(chǎng)感應(yīng)產(chǎn)生的干擾可以利用靜電平衡原理可以利用靜電平衡原理來加以抑制。一個(gè)金屬來加以抑制。一個(gè)金屬導(dǎo)體處于外電場(chǎng)導(dǎo)體處于外電場(chǎng)e0中時(shí)，中時(shí)，感應(yīng)電荷產(chǎn)生的內(nèi)電場(chǎng)感應(yīng)電荷產(chǎn)生的內(nèi)電場(chǎng)ei很快就會(huì)達(dá)到和很快就會(huì)達(dá)到和e0相相等的量值，而方向是相等的量值，而方向是相反的。因此，導(dǎo)體內(nèi)部反的。因此，導(dǎo)體內(nèi)部的合電場(chǎng)的合電場(chǎng)et處處為

20、零，處處為零，這就是這就是。如果外電場(chǎng)發(fā)生變化，如果外電場(chǎng)發(fā)生變化，表面電荷立即重新分布，表面電荷立即重新分布，使導(dǎo)體內(nèi)部合電場(chǎng)仍保使導(dǎo)體內(nèi)部合電場(chǎng)仍保持處處為零。持處處為零。 利用這一原理，將金利用這一原理，將金屬體內(nèi)部挖空成一個(gè)空屬體內(nèi)部挖空成一個(gè)空腔，若把輸入引線腔，若把輸入引線a或或儀器放在空腔內(nèi)部，它儀器放在空腔內(nèi)部，它們就不會(huì)受到外電場(chǎng)的們就不會(huì)受到外電場(chǎng)的影響。這種現(xiàn)象稱為電影響。這種現(xiàn)象稱為電場(chǎng)屏蔽，導(dǎo)體殼稱為場(chǎng)屏蔽，導(dǎo)體殼稱為。實(shí)際上，屏蔽罩。實(shí)際上，屏蔽罩并不用整塊金屬挖空制并不用整塊金屬挖空制造，而是用金屬板或金造，而是用金屬板或金屬線網(wǎng)組成。屬線網(wǎng)組成。2. 磁場(chǎng)屏蔽磁

21、場(chǎng)屏蔽 為了對(duì)磁場(chǎng)屏蔽有更直觀的了解，這部分以影為了對(duì)磁場(chǎng)屏蔽有更直觀的了解，這部分以影像設(shè)備中的磁共振成像系統(tǒng)為例，討論它們磁屏蔽像設(shè)備中的磁共振成像系統(tǒng)為例，討論它們磁屏蔽的作用。的作用。 磁體是磁共振成像系統(tǒng)的重要組成部分。磁體是磁共振成像系統(tǒng)的重要組成部分。無論是超導(dǎo)磁體、還是永磁體或常導(dǎo)磁體，其作用無論是超導(dǎo)磁體、還是永磁體或常導(dǎo)磁體，其作用都是為都是為mri設(shè)備提供靜磁場(chǎng)設(shè)備提供靜磁場(chǎng)b0。但由于它的磁力線。但由于它的磁力線將向空間各個(gè)方向散布，即形成所謂的將向空間各個(gè)方向散布，即形成所謂的，有可能干擾周圍環(huán)境中那些磁敏感性強(qiáng)的設(shè)備，使有可能干擾周圍環(huán)境中那些磁敏感性強(qiáng)的設(shè)備，使其

22、不能正常工作。另一方面，磁體周圍環(huán)境的變化其不能正常工作。另一方面，磁體周圍環(huán)境的變化也會(huì)影響磁場(chǎng)的均勻程度。也會(huì)影響磁場(chǎng)的均勻程度。(1)磁場(chǎng)屏蔽磁場(chǎng)屏蔽 所謂所謂就就是用高飽和度的鐵磁性材料來包容特定容是用高飽和度的鐵磁性材料來包容特定容積內(nèi)的磁力線。它不僅可防止外部鐵磁性積內(nèi)的磁力線。它不僅可防止外部鐵磁性物質(zhì)對(duì)磁體內(nèi)部磁場(chǎng)均勻性的影響，同時(shí)物質(zhì)對(duì)磁體內(nèi)部磁場(chǎng)均勻性的影響，同時(shí)又能大大削減磁屏蔽外部雜散磁場(chǎng)的分布。又能大大削減磁屏蔽外部雜散磁場(chǎng)的分布。應(yīng)當(dāng)指出的是，用軟磁材料制做的罩殼應(yīng)當(dāng)指出的是，用軟磁材料制做的罩殼（稱為屏蔽體）對(duì)磁場(chǎng)的屏蔽效果遠(yuǎn)不如（稱為屏蔽體）對(duì)磁場(chǎng)的屏蔽效果遠(yuǎn)不

23、如金屬導(dǎo)體殼對(duì)靜電的屏蔽效果好。金屬導(dǎo)體殼對(duì)靜電的屏蔽效果好。 (2)磁屏蔽的分類磁屏蔽的分類 從廣義上來說，從廣義上來說，mri系統(tǒng)的磁屏蔽可分為系統(tǒng)的磁屏蔽可分為有源和無源兩種。有源和無源兩種。是指由一個(gè)線圈或線圈是指由一個(gè)線圈或線圈系統(tǒng)組成的磁屏蔽。儀器磁體的線圈中通以正向電系統(tǒng)組成的磁屏蔽。儀器磁體的線圈中通以正向電流，以產(chǎn)生所需的工作磁場(chǎng)。屏蔽線圈中則通以反流，以產(chǎn)生所需的工作磁場(chǎng)。屏蔽線圈中則通以反向電流，以產(chǎn)生反向的磁場(chǎng)來抵消工作磁場(chǎng)的雜散向電流，以產(chǎn)生反向的磁場(chǎng)來抵消工作磁場(chǎng)的雜散磁場(chǎng)，從而達(dá)到屏蔽的目的。如果線圈排列合理或磁場(chǎng)，從而達(dá)到屏蔽的目的。如果線圈排列合理或電流控制準(zhǔn)

24、確，屏蔽線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)就有可能抵電流控制準(zhǔn)確，屏蔽線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)就有可能抵消雜散磁場(chǎng)。消雜散磁場(chǎng)。使用鐵磁性屏蔽體，即上面使用鐵磁性屏蔽體，即上面所說的軟磁材料罩殼，因不使用電流源而得名。根所說的軟磁材料罩殼，因不使用電流源而得名。根據(jù)屏蔽范圍的不同，無源磁屏蔽可分為下述三種：據(jù)屏蔽范圍的不同，無源磁屏蔽可分為下述三種： ：即在磁體室的四周墻壁、：即在磁體室的四周墻壁、地基和天花板等六面均鑲?cè)氲鼗吞旎ò宓攘婢側(cè)?8mm厚的厚的鋼板，構(gòu)成封閉的磁屏蔽間。這種屏蔽體鋼板，構(gòu)成封閉的磁屏蔽間。這種屏蔽體的用材常達(dá)數(shù)十噸甚至上百噸，價(jià)格昂貴。的用材常達(dá)數(shù)十噸甚至上百噸，價(jià)格昂貴。 ：如果雜散

25、磁場(chǎng)的分：如果雜散磁場(chǎng)的分布僅在某個(gè)方向超出了規(guī)定的限度，則可布僅在某個(gè)方向超出了規(guī)定的限度，則可只在對(duì)應(yīng)方向的墻壁中安裝屏蔽物，形成只在對(duì)應(yīng)方向的墻壁中安裝屏蔽物，形成雜散磁場(chǎng)的定向屏蔽。這種方法特別適用雜散磁場(chǎng)的定向屏蔽。這種方法特別適用于于mri室和室和ct室共用一建筑物的情形。室共用一建筑物的情形。 ：自屏蔽是指僅在磁體周圍安裝鐵：自屏蔽是指僅在磁體周圍安裝鐵磁材料屏蔽體的屏蔽方法。用這種方法可以得磁材料屏蔽體的屏蔽方法。用這種方法可以得到非常理想的屏蔽效果。如果再在屋頂加裝定到非常理想的屏蔽效果。如果再在屋頂加裝定向屏蔽，則它有可能使主磁場(chǎng)完全限制在一般向屏蔽，則它有可能使主磁場(chǎng)完全

26、限制在一般建筑物的樓層高度之內(nèi)。全身建筑物的樓層高度之內(nèi)。全身mri系統(tǒng)磁體的系統(tǒng)磁體的自屏蔽可以有板式、圓柱式、主柱式及圓頂罩自屏蔽可以有板式、圓柱式、主柱式及圓頂罩式等多種結(jié)構(gòu)形式。各種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)都應(yīng)以主式等多種結(jié)構(gòu)形式。各種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)都應(yīng)以主磁場(chǎng)的均勻性不受影響或少受影響為目的。自磁場(chǎng)的均勻性不受影響或少受影響為目的。自屏蔽的缺點(diǎn)是其屏蔽體重量往往多達(dá)數(shù)十噸。屏蔽的缺點(diǎn)是其屏蔽體重量往往多達(dá)數(shù)十噸。但是，它對(duì)外界磁干擾的屏蔽既有效又方便。但是，它對(duì)外界磁干擾的屏蔽既有效又方便。 3.高頻電磁場(chǎng)的屏蔽高頻電磁場(chǎng)的屏蔽 當(dāng)當(dāng)lc回路發(fā)生電磁振蕩時(shí)，在它的周回路發(fā)生電磁振蕩時(shí)，在它的周圍空間中

27、激發(fā)起交變的磁場(chǎng)和電場(chǎng)，并以波的圍空間中激發(fā)起交變的磁場(chǎng)和電場(chǎng)，并以波的形式向外傳播，這就是形式向外傳播，這就是。所以電磁波實(shí)。所以電磁波實(shí)質(zhì)上是交變的電場(chǎng)和磁場(chǎng)。當(dāng)檢測(cè)儀器處于較質(zhì)上是交變的電場(chǎng)和磁場(chǎng)。當(dāng)檢測(cè)儀器處于較強(qiáng)的電磁波輻射的環(huán)境中（如附近有電臺(tái)、高強(qiáng)的電磁波輻射的環(huán)境中（如附近有電臺(tái)、高頻理療機(jī)等），儀器就會(huì)受到高頻電磁場(chǎng)的干頻理療機(jī)等），儀器就會(huì)受到高頻電磁場(chǎng)的干擾。電磁場(chǎng)中，根據(jù)距電磁振源的距離大小將擾。電磁場(chǎng)中，根據(jù)距電磁振源的距離大小將電磁場(chǎng)分為近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)，其中近場(chǎng)的特性主要電磁場(chǎng)分為近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)，其中近場(chǎng)的特性主要取決于場(chǎng)源的阻抗。如果場(chǎng)源為大電流、低電取決于場(chǎng)源的阻抗。如

28、果場(chǎng)源為大電流、低電壓體壓體（即（即低阻抗源），則場(chǎng)的主要分量為磁場(chǎng)；低阻抗源），則場(chǎng)的主要分量為磁場(chǎng)； 如果場(chǎng)源為小電流、高電壓（即如果場(chǎng)源為小電流、高電壓（即高頻電源），則場(chǎng)的主要分量為電場(chǎng)。遠(yuǎn)高頻電源），則場(chǎng)的主要分量為電場(chǎng)。遠(yuǎn)場(chǎng)的特性主要取決于傳播電磁波的介質(zhì)，場(chǎng)的特性主要取決于傳播電磁波的介質(zhì)，在空氣中是同時(shí)存在的交變的電場(chǎng)和磁場(chǎng)。在空氣中是同時(shí)存在的交變的電場(chǎng)和磁場(chǎng)。為防止電磁波的干擾，一般也根據(jù)前面所為防止電磁波的干擾，一般也根據(jù)前面所說的磁場(chǎng)和電場(chǎng)的屏蔽原理，采用低電阻說的磁場(chǎng)和電場(chǎng)的屏蔽原理，采用低電阻率的金屬材料制成罩殼加以屏蔽。率的金屬材料制成罩殼加以屏蔽。4.醫(yī)用屏蔽室

29、醫(yī)用屏蔽室 在臨床及科研中被檢測(cè)的信號(hào)都是非在臨床及科研中被檢測(cè)的信號(hào)都是非常微弱的，如不對(duì)外界的電磁干擾進(jìn)行屏蔽，常微弱的，如不對(duì)外界的電磁干擾進(jìn)行屏蔽，將無法工作。為此需建立一個(gè)良好的屏蔽室。將無法工作。為此需建立一個(gè)良好的屏蔽室。屏蔽室所需要的屏蔽效能視用途而異。一般將屏蔽室所需要的屏蔽效能視用途而異。一般將干擾衰減到干擾衰減到100db左右的屏蔽效能就可以滿足左右的屏蔽效能就可以滿足大多數(shù)情況的要求。若屏蔽室用大多數(shù)情況的要求。若屏蔽室用0.3mm厚的銅厚的銅皮完全包起來，再設(shè)置一個(gè)高頻濾波器來濾除皮完全包起來，再設(shè)置一個(gè)高頻濾波器來濾除由由50hz電源引起的泄漏，則一般可以獲得電源引

30、起的泄漏，則一般可以獲得100db數(shù)量級(jí)的屏蔽效能。數(shù)量級(jí)的屏蔽效能。 由于屏蔽室內(nèi)有患者或?qū)嶒?yàn)動(dòng)物及操由于屏蔽室內(nèi)有患者或?qū)嶒?yàn)動(dòng)物及操作人員，如用鋼皮包裹，通風(fēng)和采光將需高要作人員，如用鋼皮包裹，通風(fēng)和采光將需高要求，非但不方便，也增加造價(jià)。求，非但不方便，也增加造價(jià)。金屬絲網(wǎng)屏蔽效能比銅金屬絲網(wǎng)屏蔽效能比銅板差得多，采用單層只能獲得板差得多，采用單層只能獲得4050db的屏的屏蔽效能。蔽效能。另外，在門與屏另外，在門與屏蔽壁之間需裝有磷青銅彈簧片來屏蔽門縫的干蔽壁之間需裝有磷青銅彈簧片來屏蔽門縫的干擾波泄漏進(jìn)去；整個(gè)屏蔽室還要用銅帶焊接一擾波泄漏進(jìn)去；整個(gè)屏蔽室還要用銅帶焊接一圈，終端焊接

31、在總地線上。注意應(yīng)單點(diǎn)接地，圈，終端焊接在總地線上。注意應(yīng)單點(diǎn)接地，同時(shí)不應(yīng)把屏蔽網(wǎng)作為儀器的接地點(diǎn)，以免發(fā)同時(shí)不應(yīng)把屏蔽網(wǎng)作為儀器的接地點(diǎn)，以免發(fā)生地環(huán)流，減弱屏蔽效能。生地環(huán)流，減弱屏蔽效能。 與儀器相關(guān)的信號(hào)與儀器相關(guān)的信號(hào)線和各種地線（保護(hù)接地線、信號(hào)地線、線和各種地線（保護(hù)接地線、信號(hào)地線、信號(hào)源地線、交流電源線）在有些場(chǎng)合下信號(hào)源地線、交流電源線）在有些場(chǎng)合下既是干擾波輻射出去的發(fā)射天線，也是引既是干擾波輻射出去的發(fā)射天線，也是引進(jìn)外部干擾的接收天線。對(duì)于高頻高電平進(jìn)外部干擾的接收天線。對(duì)于高頻高電平信號(hào)線主要是防止它干擾外界；而對(duì)于低信號(hào)線主要是防止它干擾外界；而對(duì)于低電平信號(hào)線

32、主要是防止外界對(duì)它的干擾，電平信號(hào)線主要是防止外界對(duì)它的干擾，因此要有良好的屏蔽和接地。因此要有良好的屏蔽和接地。 5.放射線的屏蔽放射線的屏蔽 (1)放射線的作用放射線的作用 放射線在影像設(shè)備中應(yīng)用很廣泛。放射線放射線在影像設(shè)備中應(yīng)用很廣泛。放射線是短波長(zhǎng)的電磁波，在醫(yī)療上不僅是是短波長(zhǎng)的電磁波，在醫(yī)療上不僅是x射線，而射線，而且應(yīng)用著更寬范圍波長(zhǎng)和能量的放射線。且應(yīng)用著更寬范圍波長(zhǎng)和能量的放射線。 短時(shí)間大劑量放射性照射產(chǎn)生危害的情況短時(shí)間大劑量放射性照射產(chǎn)生危害的情況如下：局部受放射線照射時(shí)，依其部位有很大如下：局部受放射線照射時(shí)，依其部位有很大的不同。皮膚在的不同。皮膚在2gy以下幾乎

33、不受影響，大于以下幾乎不受影響，大于2gy時(shí)發(fā)生脫毛和紅斑，在時(shí)發(fā)生脫毛和紅斑，在16gy以上時(shí)出現(xiàn)水以上時(shí)出現(xiàn)水泡和潰瘍，此種情況和燒傷相似。泡和潰瘍，此種情況和燒傷相似。 10克的組織用克的組織用 10gy的射線在的射線在10cm2面面積上照射積上照射 10秒鐘時(shí)，其能量密度為秒鐘時(shí)，其能量密度為 10-2wcm2。從。從以治療為目的，為使一部分細(xì)以治療為目的，為使一部分細(xì)胞死亡，也有采用大劑量照射的，但一般胞死亡，也有采用大劑量照射的，但一般診斷時(shí)用量極小。診斷時(shí)用量極小。 考慮長(zhǎng)時(shí)間的影響時(shí)，小劑量放考慮長(zhǎng)時(shí)間的影響時(shí)，小劑量放射線持續(xù)照射，會(huì)發(fā)生皮膚癌和造血器官射線持續(xù)照射，會(huì)發(fā)生皮

34、膚癌和造血器官損害，嚴(yán)重時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)為白血病。這是以損害，嚴(yán)重時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)為白血病。這是以x射射線操作為職業(yè)的醫(yī)療工作者必須注意的。線操作為職業(yè)的醫(yī)療工作者必須注意的。 (2)屏蔽防護(hù)屏蔽防護(hù) 雖然依靠時(shí)間防護(hù)和距離防護(hù)可減少職業(yè)雖然依靠時(shí)間防護(hù)和距離防護(hù)可減少職業(yè)人員個(gè)人受照劑量，然而在某些情況下屏蔽防人員個(gè)人受照劑量，然而在某些情況下屏蔽防護(hù)是更可取的防護(hù)措施。防護(hù)屏蔽厚度取決于護(hù)是更可取的防護(hù)措施。防護(hù)屏蔽厚度取決于其構(gòu)成材料的種類、輻射類型、放射源活度和其構(gòu)成材料的種類、輻射類型、放射源活度和對(duì)屏蔽后要求達(dá)到的可接受劑量率等因素。對(duì)對(duì)屏蔽后要求達(dá)到的可接受劑量率等因素。對(duì)射線和射線和x射線常用較高

35、原子序數(shù)材料作屏蔽，如射線常用較高原子序數(shù)材料作屏蔽，如用混凝土、鑄鐵、鉛或具有一定鉛當(dāng)量的復(fù)合用混凝土、鑄鐵、鉛或具有一定鉛當(dāng)量的復(fù)合材料作屏蔽。材料作屏蔽。 對(duì)對(duì)射線，尤其對(duì)高能射線，尤其對(duì)高能射線常用低原子序射線常用低原子序數(shù)材料作屏蔽，如用鋁、有機(jī)玻璃等。對(duì)中子數(shù)材料作屏蔽，如用鋁、有機(jī)玻璃等。對(duì)中子常用水、石蠟、硼或含硼塑料板等輕質(zhì)材料作常用水、石蠟、硼或含硼塑料板等輕質(zhì)材料作屏蔽。對(duì)中子、屏蔽。對(duì)中子、射線混合輻射常用低原子序數(shù)射線混合輻射常用低原子序數(shù)和高原子序數(shù)材料相間組成的多層屏蔽，或用和高原子序數(shù)材料相間組成的多層屏蔽，或用這兩種元素均勻混合材料作屏蔽。這兩種元素均勻混合材

36、料作屏蔽。屬于固定式的有屬于固定式的有防護(hù)墻、地板、天棚、防防護(hù)墻、地板、天棚、防護(hù)門和觀察窗等。屬護(hù)門和觀察窗等。屬于移動(dòng)式的有包裝容器、各種結(jié)構(gòu)的手套箱、于移動(dòng)式的有包裝容器、各種結(jié)構(gòu)的手套箱、防護(hù)屏風(fēng)和鉛磚以及含鉛橡膠圍裙、手套等。防護(hù)屏風(fēng)和鉛磚以及含鉛橡膠圍裙、手套等。 安全用電安全用電 隨著醫(yī)用儀器越來越多的應(yīng)用于隨著醫(yī)用儀器越來越多的應(yīng)用于臨床診斷和治療，為了能給病人解決醫(yī)療臨床診斷和治療，為了能給病人解決醫(yī)療問題，又必須防止因儀器使用不當(dāng)而導(dǎo)致問題，又必須防止因儀器使用不當(dāng)而導(dǎo)致病人遭受電擊的危害，因此，醫(yī)用儀器的病人遭受電擊的危害，因此，醫(yī)用儀器的安全用電措施是非常重要的。本節(jié)

37、介紹電安全用電措施是非常重要的。本節(jié)介紹電流對(duì)人體的作用、發(fā)生電擊的原因和防止流對(duì)人體的作用、發(fā)生電擊的原因和防止電擊的措施等。電擊的措施等。1.人體的導(dǎo)電人體的導(dǎo)電 人體由大量組織構(gòu)成，和其它的物質(zhì)人體由大量組織構(gòu)成，和其它的物質(zhì)一樣或多或少地導(dǎo)電。在組織中所有的細(xì)胞都一樣或多或少地導(dǎo)電。在組織中所有的細(xì)胞都浸沒在淋巴液、血液和其它體液中。組織液是浸沒在淋巴液、血液和其它體液中。組織液是含有水、蛋白、纖維蛋白和鹽等的溶液，它導(dǎo)含有水、蛋白、纖維蛋白和鹽等的溶液，它導(dǎo)電可看作是比較復(fù)雜的電解質(zhì)導(dǎo)電。電流通過電可看作是比較復(fù)雜的電解質(zhì)導(dǎo)電。電流通過人體對(duì)組織的主要作用有化學(xué)效應(yīng)和熱效應(yīng)兩人體對(duì)組

38、織的主要作用有化學(xué)效應(yīng)和熱效應(yīng)兩種，前者由直流電和低頻交流電引起；后者則種，前者由直流電和低頻交流電引起；后者則是任何形式的電流都可引起，在醫(yī)療中多數(shù)是是任何形式的電流都可引起，在醫(yī)療中多數(shù)是高頻電流引起的。對(duì)于直流和低頻電流，人體高頻電流引起的。對(duì)于直流和低頻電流，人體電阻主要是皮膚電阻，由于皮膚電阻比身體其電阻主要是皮膚電阻，由于皮膚電阻比身體其余部分電阻大得多，有時(shí)可以把它當(dāng)作全身的余部分電阻大得多，有時(shí)可以把它當(dāng)作全身的電阻。電阻。 (1)皮膚電阻皮膚電阻 皮膚的最外層是表皮，包括絕緣的角皮膚的最外層是表皮，包括絕緣的角質(zhì)層，其中沒有血管，但有汗腺孔。下一層是質(zhì)層，其中沒有血管，但有汗

39、腺孔。下一層是真皮，其中有大量血管。實(shí)驗(yàn)證明，在直流電真皮，其中有大量血管。實(shí)驗(yàn)證明，在直流電的作用下，皮膚有角質(zhì)時(shí)，人體電阻率可高達(dá)的作用下，皮膚有角質(zhì)時(shí)，人體電阻率可高達(dá)幾十萬幾十萬cm，沒有角質(zhì)時(shí)為，沒有角質(zhì)時(shí)為8001000cm，沒有皮膚時(shí)為，沒有皮膚時(shí)為600800cm，可見可見。在人體不。在人體不同部位，角質(zhì)層的厚度不同，大約在同部位，角質(zhì)層的厚度不同，大約在0.050.2mm之間；但汗腺孔的分布也很重要。如盡之間；但汗腺孔的分布也很重要。如盡管手掌心的角質(zhì)層比手背的厚，但手掌心的導(dǎo)管手掌心的角質(zhì)層比手背的厚，但手掌心的導(dǎo)電性比手背好，因前者汗腺孔多。腳跟的導(dǎo)電電性比手背好，因前者

40、汗腺孔多。腳跟的導(dǎo)電性最差，因其角質(zhì)層既厚而汗腺孔又少。此外，性最差，因其角質(zhì)層既厚而汗腺孔又少。此外， 電流的強(qiáng)度與形式對(duì)皮膚電阻也有很電流的強(qiáng)度與形式對(duì)皮膚電阻也有很大影響。當(dāng)直流或低頻交流電通過人體時(shí)將發(fā)大影響。當(dāng)直流或低頻交流電通過人體時(shí)將發(fā)生極化現(xiàn)象而形成反電動(dòng)勢(shì)，以阻礙電流的流生極化現(xiàn)象而形成反電動(dòng)勢(shì)，以阻礙電流的流通。此外，電解產(chǎn)物也會(huì)增加電阻；至于高頻通。此外，電解產(chǎn)物也會(huì)增加電阻；至于高頻電流，由于變化得太快，不會(huì)發(fā)生極化現(xiàn)象。電流，由于變化得太快，不會(huì)發(fā)生極化現(xiàn)象。一個(gè)正常健康的人對(duì)交直流呈現(xiàn)出如下的區(qū)別：一個(gè)正常健康的人對(duì)交直流呈現(xiàn)出如下的區(qū)別：手臂到手臂間的電阻，對(duì)直流

41、電是手臂到手臂間的電阻，對(duì)直流電是1050，對(duì)交流電是對(duì)交流電是250；手臂到腿間的電阻，對(duì)直；手臂到腿間的電阻，對(duì)直流電是流電是1600，對(duì)交流電是，對(duì)交流電是360，這些數(shù)，這些數(shù)值說明，值說明，對(duì)于對(duì)于50hz、50100v的交流電，當(dāng)?shù)慕涣麟姡?dāng)電極接觸很好時(shí)，通電相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間后，其電阻電極接觸很好時(shí)，通電相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間后，其電阻可由幾千歐姆迅速下降為幾百歐姆，就好像一可由幾千歐姆迅速下降為幾百歐姆，就好像一個(gè)電容器被擊穿了。個(gè)電容器被擊穿了。 再者，其它因素也會(huì)影響皮膚的再者，其它因素也會(huì)影響皮膚的電阻。如熱刺激汗腺時(shí)可引起發(fā)汗現(xiàn)象，電阻。如熱刺激汗腺時(shí)可引起發(fā)汗現(xiàn)象，導(dǎo)致皮膚電阻的降低。

42、其他機(jī)械的和化學(xué)導(dǎo)致皮膚電阻的降低。其他機(jī)械的和化學(xué)的刺激也能降低皮膚電阻。的刺激也能降低皮膚電阻。此外，此外，性別。年齡、皮膚的血液循環(huán)狀態(tài)、皮下性別。年齡、皮膚的血液循環(huán)狀態(tài)、皮下組織充血、病理過程、神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng)等組織充血、病理過程、神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng)等也對(duì)皮膚電阻有影響。也對(duì)皮膚電阻有影響。 (2)其他組織的電阻其他組織的電阻 電流通過皮膚表層后，就遇到電阻電流通過皮膚表層后，就遇到電阻遠(yuǎn)小于皮膚阻抗的組織。遠(yuǎn)小于皮膚阻抗的組織。含水越多，含水越多，則離子越多，因而是良導(dǎo)體。如肌肉和腦之則離子越多，因而是良導(dǎo)體。如肌肉和腦之所以是最好的導(dǎo)體，就是因?yàn)樗鼈兊暮克允亲詈玫膶?dǎo)體，就是因?yàn)樗?/p>

43、們的含水量大。肌肉為大。肌肉為7275，腦為，腦為68。腱和。腱和腱鞘是不良導(dǎo)體，因其含水量小而密度也較腱鞘是不良導(dǎo)體，因其含水量小而密度也較大。最不好的導(dǎo)體是脂肪和骨，尤其是骨，大。最不好的導(dǎo)體是脂肪和骨，尤其是骨，而且密度越大越不好。再者，根據(jù)組織內(nèi)離而且密度越大越不好。再者，根據(jù)組織內(nèi)離子的極化情況可證明各組織的電阻率還和電子的極化情況可證明各組織的電阻率還和電流的形式有關(guān)。高頻電的電阻率最小，低頻流的形式有關(guān)。高頻電的電阻率最小，低頻電的電阻率次之，直流電的電阻率最大。電的電阻率次之，直流電的電阻率最大。 2.電擊的類型電擊的類型 電擊是生物體意外的受到不適當(dāng)電擊是生物體意外的受到不適

44、當(dāng)?shù)碾娏鞫a(chǎn)生的電刺激和電傷害。電擊分的電流而產(chǎn)生的電刺激和電傷害。電擊分為兩大類，一類稱為為兩大類，一類稱為，它是由體外，它是由體外經(jīng)皮膚流進(jìn)體內(nèi)，然后再流出體外的電流經(jīng)皮膚流進(jìn)體內(nèi)，然后再流出體外的電流引起的。另一類是引起的。另一類是，它是不經(jīng)過皮，它是不經(jīng)過皮膚電阻或者只有一端經(jīng)過皮膚電阻而流進(jìn)膚電阻或者只有一端經(jīng)過皮膚電阻而流進(jìn)心臟組織內(nèi)部的電流引起的。心臟組織內(nèi)部的電流引起的。(1)強(qiáng)電擊強(qiáng)電擊 當(dāng)較高的電壓加在人體表面兩點(diǎn)當(dāng)較高的電壓加在人體表面兩點(diǎn)間，將有電流通過人體而引起電擊。這種間，將有電流通過人體而引起電擊。這種外加的電壓引起的電擊就是強(qiáng)電擊。如一外加的電壓引起的電擊就是強(qiáng)

45、電擊。如一只手接觸到市電電源或漏電又沒有接地的只手接觸到市電電源或漏電又沒有接地的儀器機(jī)殼，電流將從手流進(jìn)，而從另一只儀器機(jī)殼，電流將從手流進(jìn)，而從另一只手或腳流出。手或腳流出。(2)微電擊微電擊 埋植或插入體內(nèi)的醫(yī)用電子器件幾乎埋植或插入體內(nèi)的醫(yī)用電子器件幾乎都是依靠電進(jìn)行工作的，很容易發(fā)生電擊的危都是依靠電進(jìn)行工作的，很容易發(fā)生電擊的危險(xiǎn)。特別是插入心臟內(nèi)部或其附近的由導(dǎo)體構(gòu)險(xiǎn)。特別是插入心臟內(nèi)部或其附近的由導(dǎo)體構(gòu)成的電極和裝滿生理鹽水的導(dǎo)管等，它們均是成的電極和裝滿生理鹽水的導(dǎo)管等，它們均是導(dǎo)電物質(zhì)，極易引起對(duì)心臟直接電擊，這種類導(dǎo)電物質(zhì)，極易引起對(duì)心臟直接電擊，這種類型的電擊稱為微電擊

46、。型的電擊稱為微電擊。微電擊誘發(fā)心室顫動(dòng)是微電擊誘發(fā)心室顫動(dòng)是一種最可怕的危險(xiǎn)，一種最可怕的危險(xiǎn)，微電擊電流即使在微電擊電流即使在100a以下，也能誘發(fā)心室顫動(dòng)。造成微電以下，也能誘發(fā)心室顫動(dòng)。造成微電擊的原因是因?yàn)轶w內(nèi)的器件本身有漏電流，或擊的原因是因?yàn)轶w內(nèi)的器件本身有漏電流，或與它并用的體外醫(yī)用電子儀器有漏電流而引起與它并用的體外醫(yī)用電子儀器有漏電流而引起的，特別是多個(gè)醫(yī)用儀器組合使用，而它們又的，特別是多個(gè)醫(yī)用儀器組合使用，而它們又存在著電的聯(lián)系時(shí)，更要注意發(fā)生微電擊的危存在著電的聯(lián)系時(shí)，更要注意發(fā)生微電擊的危險(xiǎn)。險(xiǎn)。3.電擊的因素電擊的因素 在有高壓電的地方時(shí)常會(huì)看到在有高壓電的地方時(shí)

47、常會(huì)看到高壓危險(xiǎn)的警示，人們很容易誤認(rèn)為高壓高壓危險(xiǎn)的警示，人們很容易誤認(rèn)為高壓才有危險(xiǎn)，其實(shí)低壓也有危險(xiǎn)。才有危險(xiǎn)，其實(shí)低壓也有危險(xiǎn)。當(dāng)電當(dāng)電阻一定時(shí)，電壓越高則電流越大，也就是阻一定時(shí)，電壓越高則電流越大，也就是越危險(xiǎn)。但假若電阻很小，盡管電壓低，越危險(xiǎn)。但假若電阻很小，盡管電壓低，也可能會(huì)產(chǎn)生較大的電流，因而仍然存在也可能會(huì)產(chǎn)生較大的電流，因而仍然存在危險(xiǎn)。但一般來說，危險(xiǎn)。但一般來說， 當(dāng)電壓較低時(shí)，直流電比交流當(dāng)電壓較低時(shí)，直流電比交流電安全。但電壓高時(shí)，直流電反而危險(xiǎn)。對(duì)電安全。但電壓高時(shí)，直流電反而危險(xiǎn)。對(duì)于交流電的頻率則以于交流電的頻率則以50hz電流為最危險(xiǎn)，頻電流為最危險(xiǎn)，

48、頻率低或高則危險(xiǎn)性相對(duì)低。原因是細(xì)胞內(nèi)的率低或高則危險(xiǎn)性相對(duì)低。原因是細(xì)胞內(nèi)的離子將以交流電的頻率往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)交流電離子將以交流電的頻率往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)交流電的頻率為的頻率為50hz時(shí)，離子運(yùn)動(dòng)的速度剛好足以時(shí)，離子運(yùn)動(dòng)的速度剛好足以使之由細(xì)胞的一端到另一端來回一次，因之使之由細(xì)胞的一端到另一端來回一次，因之離子此時(shí)在細(xì)胞內(nèi)所引起的騷動(dòng)最大，也就離子此時(shí)在細(xì)胞內(nèi)所引起的騷動(dòng)最大，也就是破壞最大。頻率小則來回的次數(shù)少，破壞是破壞最大。頻率小則來回的次數(shù)少，破壞也就??；頻率大，則離子在細(xì)胞內(nèi)的移動(dòng)范也就小；頻率大，則離子在細(xì)胞內(nèi)的移動(dòng)范圍小，破壞也就小，而對(duì)于較高頻率（如圍小，破壞也就小，而對(duì)于較高頻

49、率（如20khz以上），電流所引起的離子移動(dòng)很小，以上），電流所引起的離子移動(dòng)很小，危險(xiǎn)性反而減少。危險(xiǎn)性反而減少。 電流的大小是電擊致死的主要電流的大小是電擊致死的主要因素。當(dāng)電流只有因素。當(dāng)電流只有12ma時(shí)，人有輕微麻痹時(shí)，人有輕微麻痹感。當(dāng)為感。當(dāng)為812ma時(shí)，電擊時(shí)肌肉自動(dòng)收縮。時(shí)，電擊時(shí)肌肉自動(dòng)收縮。當(dāng)高于當(dāng)高于22ma時(shí)，電源一旦與皮膚接觸，所發(fā)時(shí)，電源一旦與皮膚接觸，所發(fā)生的熱量即將表皮燒毀，結(jié)果電阻變小，電流生的熱量即將表皮燒毀，結(jié)果電阻變小，電流更大，那時(shí)人將無法擺脫電流，除非有他人把更大，那時(shí)人將無法擺脫電流，除非有他人把電源移去，這種電流叫電源移去，這種電流叫“凍結(jié)凍

50、結(jié)”電流。若有電流。若有100ma的電流從手經(jīng)心臟至腳，就會(huì)引起心的電流從手經(jīng)心臟至腳，就會(huì)引起心臟顫動(dòng)，危及生命。至于使神經(jīng)系統(tǒng)停止活動(dòng)，臟顫動(dòng)，危及生命。至于使神經(jīng)系統(tǒng)停止活動(dòng)，發(fā)生呼吸停止，就需要有幾安培的電流。但交發(fā)生呼吸停止，就需要有幾安培的電流。但交流和直流的情況不一樣。交流的安全電流是流和直流的情況不一樣。交流的安全電流是10ma，而直流的是，而直流的是5ma，若交流頻率高達(dá)，若交流頻率高達(dá)1mhz時(shí)，人體甚至可安全地承受時(shí)，人體甚至可安全地承受3000ma的的電流。再者各人對(duì)電流的敏感程度也不同，上電流。再者各人對(duì)電流的敏感程度也不同，上述只是平均數(shù)值。述只是平均數(shù)值。 電流對(duì)

51、一已知面積的作用主要決電流對(duì)一已知面積的作用主要決定于電流密度。定于電流密度。就一定量的電流強(qiáng)度來說，通過就一定量的電流強(qiáng)度來說，通過的面積越大，則作用越??；反之若該電流集中的面積越大，則作用越??；反之若該電流集中于較小面積，則其作用甚至可以破壞組織。電于較小面積，則其作用甚至可以破壞組織。電療時(shí)到底應(yīng)用多大的電流密度以病人的舒適感療時(shí)到底應(yīng)用多大的電流密度以病人的舒適感受為準(zhǔn)。直流電大約是每受為準(zhǔn)。直流電大約是每6.5cm2約約12ma，低頻交流電高一些，高頻電流可高達(dá)低頻交流電高一些，高頻電流可高達(dá)75100ma，這種顯著的差別說明了為什么多用，這種顯著的差別說明了為什么多用高頻電流發(fā)熱，

52、而不用直流或低頻電源。高頻電流發(fā)熱，而不用直流或低頻電源。 若所使用的兩電極一樣大，則電極下若所使用的兩電極一樣大，則電極下的電流密度相等，若一電極的面積為另一電極的電流密度相等，若一電極的面積為另一電極的兩倍，則前者的電流密度為后者的二分之一。的兩倍，則前者的電流密度為后者的二分之一。至于兩極之間的電流密度，由于電流線的分散，至于兩極之間的電流密度，由于電流線的分散，則密度較小。兩電極越近，電流越集中。若兩則密度較小。兩電極越近，電流越集中。若兩電極在身體或四肢的同一側(cè)，則皮膚中的電流電極在身體或四肢的同一側(cè)，則皮膚中的電流密度最大。兩電極越近電流密度越大，若要得密度最大。兩電極越近電流密度

53、越大，若要得到深部效應(yīng)，則兩電極間的距離不應(yīng)小于到深部效應(yīng)，則兩電極間的距離不應(yīng)小于25cm。當(dāng)兩極中有一個(gè)很小時(shí)，則主要作用。當(dāng)兩極中有一個(gè)很小時(shí)，則主要作用將在該電極下發(fā)生，叫將在該電極下發(fā)生，叫，在外科中的，在外科中的電針和電刀就是這樣一種電極，此時(shí)該電極下電針和電刀就是這樣一種電極，此時(shí)該電極下的電流大大超過組織的忍受限度，而使組織受的電流大大超過組織的忍受限度，而使組織受到破壞。到破壞。 人體電阻最主要的是皮膚，而皮人體電阻最主要的是皮膚，而皮膚的干濕又對(duì)其電阻有很大影響。如在干燥情膚的干濕又對(duì)其電阻有很大影響。如在干燥情況下，皮膚電阻可大到?jīng)r下，皮膚電阻可大到 6105，而潮濕時(shí)可

54、，而潮濕時(shí)可小到只有小到只有 1000，若用干燥手掌摸，若用干燥手掌摸3600v的高壓線，而腳站在地上，這時(shí)人體被用來閉的高壓線，而腳站在地上，這時(shí)人體被用來閉合電路，就有電流流過人體，其電流強(qiáng)度為合電路，就有電流流過人體，其電流強(qiáng)度為6ma，人將受到輕微的電擊。但人若在沐浴時(shí)，人將受到輕微的電擊。但人若在沐浴時(shí)用手摸漏電的電器，盡管其電壓只有用手摸漏電的電器，盡管其電壓只有220v，而由于人體電阻只有而由于人體電阻只有1000，流過人體的電，流過人體的電流就大于流就大于220ma，人體這種觸電多半是無法，人體這種觸電多半是無法挽救的。挽救的。 電流經(jīng)過人體的通道也非常關(guān)鍵。電流經(jīng)過人體的通道

55、也非常關(guān)鍵。若電路上沒有腦、心、肺等重要器官，則危險(xiǎn)若電路上沒有腦、心、肺等重要器官，則危險(xiǎn)性較小。有人曾用動(dòng)物做過實(shí)驗(yàn)，讓性較小。有人曾用動(dòng)物做過實(shí)驗(yàn)，讓220v、50hz的電流由前腳進(jìn)后腳出，此時(shí)動(dòng)物心臟的電流由前腳進(jìn)后腳出，此時(shí)動(dòng)物心臟處在電路中，動(dòng)物死亡；若電流從一只后腳進(jìn)，處在電路中，動(dòng)物死亡；若電流從一只后腳進(jìn)，從另一只后腳出，則危險(xiǎn)性較小。還應(yīng)指出，從另一只后腳出，則危險(xiǎn)性較小。還應(yīng)指出，交流電和直流電在通過人體時(shí)不一定走通電兩交流電和直流電在通過人體時(shí)不一定走通電兩極間的最短路線，而是沿其間的血管和淋巴管極間的最短路線，而是沿其間的血管和淋巴管流動(dòng)。流動(dòng)。 電擊時(shí)電流流經(jīng)人體的

56、時(shí)間長(zhǎng)短電擊時(shí)電流流經(jīng)人體的時(shí)間長(zhǎng)短也很重要，若時(shí)間過長(zhǎng)，由于皮膚電阻隨時(shí)間也很重要，若時(shí)間過長(zhǎng)，由于皮膚電阻隨時(shí)間而下降，因而會(huì)增大通過人體的電流。其次，而下降，因而會(huì)增大通過人體的電流。其次，心臟大約每秒收縮一次，其中以心舒張前心臟大約每秒收縮一次，其中以心舒張前0.1秒的時(shí)間最危險(xiǎn)。若通過胸部的電流為秒的時(shí)間最危險(xiǎn)。若通過胸部的電流為25ma，就可引起顫動(dòng)。若電擊時(shí)間超過一秒，則這就可引起顫動(dòng)。若電擊時(shí)間超過一秒，則這0.1秒當(dāng)然會(huì)包括在電擊時(shí)間之內(nèi)，因而就很秒當(dāng)然會(huì)包括在電擊時(shí)間之內(nèi)，因而就很危險(xiǎn)。若電擊時(shí)間小于危險(xiǎn)。若電擊時(shí)間小于0.1秒，而又不在該危秒，而又不在該危險(xiǎn)段內(nèi)，那么，即

57、使電流大到險(xiǎn)段內(nèi)，那么，即使電流大到 10a，也不致，也不致引起心臟顫動(dòng)，因此應(yīng)盡可能縮短電擊時(shí)間。引起心臟顫動(dòng)，因此應(yīng)盡可能縮短電擊時(shí)間。4.防止電擊的主要措施防止電擊的主要措施 上面討論了產(chǎn)生電擊的一些原因，上面討論了產(chǎn)生電擊的一些原因，為了避免超出安全值的電流通過人體，必為了避免超出安全值的電流通過人體，必須要有良好的防電擊措施。以下介紹幾種須要有良好的防電擊措施。以下介紹幾種方法。方法。 保護(hù)接地的方法是防止電擊的有保護(hù)接地的方法是防止電擊的有效措施。這種方法是把儀器進(jìn)行接地。若將醫(yī)效措施。這種方法是把儀器進(jìn)行接地。若將醫(yī)用儀器的金屬外殼等外部容易接觸的導(dǎo)體接地，用儀器的金屬外殼等外部

58、容易接觸的導(dǎo)體接地，當(dāng)人接觸到金屬外殼時(shí)，就與人體并聯(lián)一個(gè)接當(dāng)人接觸到金屬外殼時(shí)，就與人體并聯(lián)一個(gè)接地電阻。設(shè)人體電阻約為地電阻。設(shè)人體電阻約為1k，保護(hù)接地電阻，保護(hù)接地電阻約為約為10，絕緣電阻約為，絕緣電阻約為100k。假如無保。假如無保護(hù)接地時(shí)，流過人體的電流為護(hù)接地時(shí)，流過人體的電流為1ma，有保護(hù)接，有保護(hù)接地時(shí)則只有地時(shí)則只有9.9a，接地后電流顯著變小。在，接地后電流顯著變小。在保護(hù)接地的情況下，剩下的保護(hù)接地的情況下，剩下的990a電流通過電流通過接地電阻流向大地。接地電阻流向大地。 為了防止醫(yī)用儀器電擊事故的發(fā)為了防止醫(yī)用儀器電擊事故的發(fā)生，首要的辦法是把儀器的電路部分進(jìn)行

59、絕緣，生，首要的辦法是把儀器的電路部分進(jìn)行絕緣，這樣人體就不易接觸到電路。具體來說，是用這樣人體就不易接觸到電路。具體來說，是用金屬的或絕緣物的外殼，將整個(gè)儀器覆蓋起來。金屬的或絕緣物的外殼，將整個(gè)儀器覆蓋起來。這種絕緣稱為這種絕緣稱為。在這種絕緣的基礎(chǔ)上。在這種絕緣的基礎(chǔ)上再加強(qiáng)一層絕緣的方法，稱為再加強(qiáng)一層絕緣的方法，稱為。兩種。兩種絕緣重合在一起的方法稱為絕緣重合在一起的方法稱為。這種類。這種類型的儀器即使雙層絕緣中的任何一種被損壞，型的儀器即使雙層絕緣中的任何一種被損壞，另一種絕緣仍可保證安全。另一種絕緣仍可保證安全。 選用特別低的選用特別低的電源電壓，即使人體接觸到電路，也沒電源電壓，即使人體接觸到電路，也沒有損傷危險(xiǎn)。就是基礎(chǔ)絕緣老化、損壞，有損傷危險(xiǎn)。就是基礎(chǔ)絕緣老化、損壞，也不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。在醫(yī)用儀器上，把浮也不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。在醫(yī)用儀器上，把浮地的交流電壓地的交流電壓24v以下、直流電壓以下、直流電壓50v以下的電源，稱為以下的電源，稱為。 所謂觸體部分是指接觸患者所謂觸體部分是指接觸患者身體的部分。如心臟導(dǎo)管和埋植體內(nèi)的起搏器身體的部分。如