医学仪器电气安全性指标与安全性设计关键技术

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1、医学仪器电气安全性指标与安全性设计关键技术摘要：科技的日益发展，医学仪器的种类也随着越来越多。这些医学仪器在频繁使用下，有可能发生故障，而这又关系着病人的生命。所以这里就对一些医学仪器电气安全性指标做了介绍，同时也解说了几个安全性设计关键技术。关键词:医学仪器医学仪器电气安全性指标安全性设计关键技术正文：一、引言现代医院都配置了各种医疗仪器，它们为病人疾病的诊断、治疗起到了很大的作用。这些医疗仪器绝大部分都是用电作为动力的（有源医疗器械），如果没有很好的电气安全保护，会带来很多危险，尤其是一些抢救仪器

2、如除颤仪，如果没有很好的电气安全措施，不但不能抢救病人，还会致人死亡。以前也有由于电气安全不当而导致人员死亡的报导。为此，世界各国政府强制要求生产医疗仪器的企业，在制定企业标准时除了制定仪器性能要求，还必须满足医用仪器的电气安全标准。国际电工委员会（IEC）制定了一系列安全标准，世界各国根据各国国情制定了相应的国标。二、⑴电气安全的概念医疗设备的电气安全是指:采取相应措施,避免由医疗设备自身缺陷或使用不当等因素引起的,对设备本身或使用人造成的电损伤。⑵医疗设备构成的危害最主要是对人体的电伤害，因为人体

3、是由内含钾、钙、磷、氮、氢和氧等50多种元素的各种组织构成的。这些元素构成了人体中的水、蛋白质、糖、脂肪和无机盐五种主要组成物质。其中水约占体重的60%-70%，许多元素是以离子形式存水中，因而人体内部导电能力较强。这样的话，医疗设备的电气安全就要考虑到电击和漏电等的电伤害问题。三、医学仪器电气安全通用参数及安全要求⑴接地电阻人也是一个导体，自然就有电阻。假如没有接地电阻，人接触到医学仪器带电的部位就有可能遭到电击了。接地电阻测的是用电设备不带电的金属外壳到电网地线之间的电阻值，我们称这根接地线为设备

4、的保护接地线。如果接地不良，当接到电网上的某电气设备因绝缘损坏而使外壳带电时，将有电流通过人体回到电源使人触电。在保护接地线正常的情况下，设备外壳已通过导线与大地有良好的接触，则当人体触及带电的外壳时，人体相当于接地电阻的一条并联支路，由于人体电阻远远大于接地电阻，所以通过人体的电流很小，避免了触电事故。理论上接地电阻越小，接触电压和跨步电压就越低，对人身越安全。医用设备的接地电阻不宜超过0.2欧姆。⑵漏电流所有电子仪器都存在一定的泄漏电流。泄漏电流是从仪器的电源到金属外壳之间流过的电流。泄漏电流主要

5、由电容性的位移电流和电阻性的传导电流两部分组成。电容性泄漏电流的形成是由于两根电线间与金属外壳间存在分布电容，电线越长，分布电容越大，对于50Hz的交流市电一个2500PF的电容将产生约180μA的泄漏电流。漏电流产生的危害很大，电流形式有两种，即交流和直流。造成伤害的主要有三种：第一种是灼伤特别是电流流入和流出人体的地方；第二种是肌肉麻痹，它有可能造成短暂的呼吸停止；第三种是电击造成心脏发生心室纤维性颤动，如果遭到的电击是交流的话，交流的频率会是心脏跳速加快，这样会对心脏造成损伤，时间长了人有可能会

6、死亡。如果是直流的话，会导致人的心脏停止跳动，从而使人体血液循环停止。电击对人体造成伤害的程度取决于两个因素：流过人体的电流大小（虽然有时接触的电压很高，但电流不大这样对人体不会造成危害性）、电流流过人体的时间。⑶医学仪器的功率这个参数也是相当重要的，主要是检测功率型医用电气设备实际输出功率与设备设置值的偏差。比方说手术用的高频电刀就需要经常进行功率检测，稍有不慎就会对病人造成相当大的破损。⑷电介质强度电介质是考核电气绝缘的一个重要指标，是考虑当外界电流出现高压渗入的情况下仍能保证电路对他的良好绝缘。

7、GB9706.1医用电气设备第一部分:安全通用要求规定所有市电网供电的电气设备及家用电器都要求输入电源线路与机壳之间承爱1000V，加两倍工作电压且不小于1500V的交流。不过现在出现了一些具有隔离技术的医学仪器，特别是用于心脏介入的设备，更容易发生微电击。解除这个隐患的根本并不是电介质强度越高越好，而是使用隔离技术。隔离技术主要有两种，一种是光电耦合，另一种是电磁耦合。如下图接触人体部分的电路，即仪器输入端部分的电源供给采用DC-DC变换器，浮地与电源的大地没有电的联系。如图如果使用没有隔离措施的医

8、用电子仪器,应尽可能不使用交流电,使用干电池或者仪器自配的蓄电池供电,实现自然隔离。⑸外壳和防护罩GB9706.1–2007有几处关于外壳和防护罩中不超过交流25V或直流60V的描述，其要求和适用范围是不同的，分析如下：a、设备应制造和封闭得能防止与带电部分以及在单一故障状态下可能带电的部分接触。在正常使用时，当不用工具就可触及的部分在与患者之间不可能发生导电连接(直接的或通过操作者身体)的情况下，可假定当其基本绝缘失效时该部件对地电压不超过交流25V或