電磁干擾對(duì)醫(yī)療設(shè)備的影響

張 崇

南陽(yáng)醫(yī)學(xué)高等專(zhuān)科學(xué)校第一附屬醫(yī)院

電磁干擾對(duì)醫(yī)療設(shè)備的影響

張 崇

南陽(yáng)醫(yī)學(xué)高等專(zhuān)科學(xué)校第一附屬醫(yī)院

電磁干擾對(duì)現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備危害很大，為確保患者的生命安全，要及時(shí)采取有效措施，抑制電磁波對(duì)醫(yī)療設(shè)備的影響，讓醫(yī)療設(shè)備始終處于正常運(yùn)行狀態(tài)。本文分析了電磁干擾對(duì)醫(yī)療設(shè)備的影響，并提出了行之有效的解決對(duì)策。

電磁干擾；醫(yī)療設(shè)備；影響

當(dāng)前，醫(yī)療設(shè)備發(fā)展的更加智能和精確，但也存在很多干擾儀器的因素，為醫(yī)生的診斷帶來(lái)不利影響，尤其是電磁感干擾。電磁干擾有很強(qiáng)的隨機(jī)性，也不容易控制，因此在醫(yī)療設(shè)備的維護(hù)工作中，要將抗電磁干擾作為重點(diǎn)內(nèi)容，切實(shí)提起重視，通過(guò)各種措施減少電磁干擾為醫(yī)療設(shè)備帶來(lái)的影響。

一、電磁干擾對(duì)醫(yī)療設(shè)備的影響

（一）降低技術(shù)性指標(biāo)

1、語(yǔ)音系統(tǒng)。在電磁干擾下，無(wú)論是無(wú)線(xiàn)還是有線(xiàn)電話(huà)信號(hào)，都將失真，大部分將被電磁干擾淹沒(méi)。電磁干擾會(huì)讓語(yǔ)音的音色、聲調(diào)等出現(xiàn)變化，并降低語(yǔ)音的清晰度，阻礙語(yǔ)音系統(tǒng)的啟動(dòng)。以醫(yī)院的輸液監(jiān)控系統(tǒng)為例，在受到電磁干擾以后，容易發(fā)生誤報(bào)、不報(bào)等問(wèn)題。

2、圖像顯示系統(tǒng)。主要包括CT、MRI、超聲診斷設(shè)備等，受到電磁干擾以后，將不在清晰，同時(shí)易產(chǎn)生錯(cuò)誤。即使電磁造成的干擾很微小，圖像的清晰度也會(huì)降低，誤差增加，如果情況嚴(yán)重，則不能觀看與判讀。如MRI設(shè)備在受到電磁干擾以后，會(huì)降低其磁場(chǎng)均勻度和穩(wěn)定度，影響圖像的質(zhì)量，并造成誤碼率診。

3、數(shù)字系統(tǒng)。數(shù)字系統(tǒng)在電磁干擾影響下，誤碼率會(huì)增加，從而信息變得不再可靠，甚至出現(xiàn)錯(cuò)誤與信息丟失的情況[1]。如一個(gè)相干檢測(cè)二進(jìn)制系統(tǒng)，其載波干擾比、載波噪聲比等為15dB時(shí)，誤碼率通常為10-12，但若是減少3dB，那么誤碼率將變成10-8。

4、指針式儀表系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。電磁干擾會(huì)讓指針指示錯(cuò)誤、抖動(dòng)、亂擺，影響系統(tǒng)使用功能。如透視機(jī)的電壓表，管千伏表等，電磁干擾會(huì)讓儀表發(fā)生偏差。控制系統(tǒng)在電磁干擾下，容易發(fā)生失控、誤控或誤動(dòng)作，影響其可靠性。

（二）電磁兼容性故障

電磁兼容性故障是一種災(zāi)難性電磁干擾危害，如電子輸液裝置、收集干擾心臟起搏器等，容易導(dǎo)致心臟手術(shù)失敗；手機(jī)電磁波干擾會(huì)導(dǎo)致輸液泵突然中斷，讓正在醫(yī)院重癥搶救室的患者輸液泵中斷運(yùn)轉(zhuǎn)，搶救治療發(fā)生險(xiǎn)情。電磁干擾心電監(jiān)護(hù)儀、血液透析機(jī)、自動(dòng)注射儀、心臟起搏器等醫(yī)療儀器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)導(dǎo)致患者出現(xiàn)生命垂危的險(xiǎn)情。

二、抑制電磁干擾的對(duì)策

（一）接地

1、浮地。一般對(duì)通用儀器、儀表的測(cè)量等選擇浮地接地方法，如電流表、電壓表等，不過(guò)高頻通常不選擇浮地接地方法。

2、單點(diǎn)接地。對(duì)一些電子測(cè)量?jī)x器，主要通過(guò)其外殼金屬體為接地基準(zhǔn)面，其導(dǎo)電率高于大地，將其用于電流回路容易產(chǎn)生各種問(wèn)題。主要是直流、交流、脈沖等電流通過(guò)電子儀器中的回路以后，其及基準(zhǔn)面將產(chǎn)生電位差，造成電磁干擾。對(duì)于測(cè)量和測(cè)試等系統(tǒng)，單點(diǎn)接地只設(shè)置了一個(gè)接地點(diǎn)，對(duì)此在低頻回路的電子測(cè)量系統(tǒng)中單點(diǎn)接地使用較多，常見(jiàn)的有耐電壓測(cè)試儀等。

3、多點(diǎn)接地。在高頻回路中，整流回路的輸出端流過(guò)的高頻電流在回到基準(zhǔn)回路以后，和其他回路返回電流一起通過(guò)電源輸出阻抗，此過(guò)程將產(chǎn)生強(qiáng)力干擾，且將影響高頻線(xiàn)圈的性能。因此一般為多點(diǎn)接地，每個(gè)分系統(tǒng)都設(shè)置獨(dú)立接地連接線(xiàn)，將有效減少高頻駐波。一般將多點(diǎn)接地的方法應(yīng)用到高頻電子儀器測(cè)量系統(tǒng)中，對(duì)于測(cè)量毫伏表而言，要多設(shè)置幾個(gè)接地點(diǎn)。

（二）屏蔽

1、靜電場(chǎng)屏蔽。能夠避免因靜電耦合引起的電磁干擾，如對(duì)于一個(gè)孤立導(dǎo)體而言，其帶有電荷量+Q，在四周會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)。電力線(xiàn)從表征電場(chǎng)發(fā)射出來(lái)，并朝著周?chē)椛洌瑸楸苊饪臻g中的導(dǎo)體產(chǎn)生電場(chǎng)，應(yīng)用密封金屬球殼包圍帶電體，金屬球殼要接地，讓大地接受球殼外壁的正電荷，球殼外壁則無(wú)電位，也不產(chǎn)生靜電場(chǎng)，只有金屬殼里面有電場(chǎng)，以此進(jìn)行屏蔽[2]。如為測(cè)量高阻計(jì)屏蔽電磁干擾，應(yīng)隔離儀器線(xiàn)路電磁，提升儀器測(cè)量的準(zhǔn)確性。

2、磁場(chǎng)屏蔽。磁場(chǎng)干擾與敏感設(shè)備之間易產(chǎn)生磁場(chǎng)耦合，而通過(guò)磁場(chǎng)屏蔽，可以規(guī)避其干擾。在低頻之下，如果電流流經(jīng)線(xiàn)圈，則線(xiàn)圈四周將有磁場(chǎng)，磁力線(xiàn)分不到整個(gè)空間中，以此干擾周?chē)O(shè)備。磁場(chǎng)頻率不超過(guò)100kHZ時(shí)，為獲得較好屏蔽效果，常用鐵、硅鋼片。用磁鐵制作閉合環(huán)，將線(xiàn)圈繞在上面。則幾乎所有磁力線(xiàn)會(huì)經(jīng)過(guò)閉合環(huán)磁路，只有極少的漏磁會(huì)發(fā)散到空氣中，這樣有效醫(yī)療設(shè)備受到電磁干擾的問(wèn)題，主動(dòng)進(jìn)行屏蔽。

3、電磁屏蔽。在高頻磁場(chǎng)環(huán)境中，通過(guò)電磁屏蔽，可以避免電磁場(chǎng)耦合對(duì)設(shè)備的干擾，通常用銅、鋁等材料，減少電阻率。金屬體表面有空間干擾電磁波入射后，將形成反射與吸收，以此減少電磁能量，提升屏蔽效果。如對(duì)于無(wú)線(xiàn)電測(cè)量?jī)x器等，測(cè)量要在屏蔽室內(nèi)進(jìn)行，這樣不會(huì)被電磁干擾。

（三）隔離

從電磁干擾來(lái)看，侵入路徑先高電平路，后低電平路，電平相對(duì)關(guān)系決定著其程度。所以為抑制電磁干擾對(duì)醫(yī)療設(shè)備的影響，要對(duì)儀器進(jìn)行分類(lèi)，讓功率電平相差不大的醫(yī)療設(shè)備在一起，而對(duì)于電平相差較大的設(shè)備，應(yīng)做好隔離措施，從而減少電磁干擾，確保各醫(yī)療設(shè)備的正常運(yùn)行。

（四）減小耦合

靜電耦合與電磁耦合都會(huì)通過(guò)空間，隔離是有效抑制手段，將易產(chǎn)生耦合的部件屏蔽隔離。應(yīng)靠近地面配置導(dǎo)線(xiàn)，避免雙導(dǎo)線(xiàn)平行敷設(shè)，選擇垂直交叉走線(xiàn)法。若為往返的雙導(dǎo)線(xiàn)，由于往返電流方向相反，磁力線(xiàn)將相互抵消，要盡量減小往返距離，可獲得最好的效果[3]。為減小電磁耦合，要降低配線(xiàn)形成的環(huán)面積，這是由于電壓與截面積內(nèi)磁通量為正比關(guān)系，把兩條導(dǎo)線(xiàn)絞合使用，能夠降低換面積，這樣能夠讓每個(gè)絞合環(huán)中的感應(yīng)電壓相互抵消。為減小公共阻抗耦合，可以增加去耦電路，并降低電源的輸出阻抗。要改善接地情況，降低電阻，防止接地導(dǎo)線(xiàn)出現(xiàn)微小的電位差。

三、結(jié)語(yǔ)

總之，環(huán)境中的電磁能量對(duì)醫(yī)用電氣設(shè)備影響很大，且設(shè)備自身也會(huì)發(fā)射電磁能量，影響其他設(shè)備和系統(tǒng)的正常工作。受到電磁干擾以后，會(huì)造成設(shè)備、傳輸通道或系統(tǒng)性能降低。因此，要了解電磁干擾對(duì)醫(yī)療設(shè)備的具體影響，及時(shí)采取解決措施，確保醫(yī)療設(shè)備的正常運(yùn)行。

[1]謝勇華.電磁干擾對(duì)醫(yī)療電子設(shè)備影響的探究[J].低碳世界，2015，（33）：163-164.

[2]于惠海.電磁干擾對(duì)無(wú)線(xiàn)電設(shè)備的影響及防范措施[J].科技視界，2014，（21）：84-177.

[3]張峰.探討我國(guó)醫(yī)用電氣設(shè)備電磁兼容性研究進(jìn)展[J].首都醫(yī)藥，2014，（08）：28-32.