探究電子醫療設備的電磁兼容

文/樊宗鑫

電子設備已經被廣泛應用到社會各領域中，隨著醫療設備研究的深入，電子醫療設備的使用日益增加，為醫療診治帶來了巨大的便捷，但電子設備的應用也存在著一些難題。電子設備往往產生電磁干擾，且伴隨電磁環境復雜化，X線設備等醫療器械因其應用的電磁波原理，較易導致電磁輻射，影響到其他醫療設備，同時，部分敏感設備受到電磁干擾后，將導致診斷結果出現偏差，如心電圖機等。故應當重視對電子醫療設備的電磁兼容研究，為醫療設備正常運轉提供穩定的環境。

1 電磁兼容基本概念

電磁兼容即處于相同電磁環境中的設備能夠應用其自身功能保持的平衡共存狀態。電磁設備在同一空間、電磁環境中，不會因其他設備發出的電磁影響，導致性能降級情況，同時，也不會發出影響同一環境中的設備的能量。設備電磁兼容代表設備、系統中能夠在自身或環境所處的電磁環境中保持正常運轉，而設備或系統發出的電磁噪音不對其所處環境的電磁造成干擾，不影響同一環境中的其他設備、系統。

實現電磁兼容的基礎方法為對電磁干擾進行把控，其作用對象主要為電磁干擾、電磁敏感。在電磁環境中，電磁噪聲及環境中的電磁信號疊加后，若高于一定數值，將引發電磁干擾，導致設備、系統的功能降低。處于某一環境中，電磁干擾依據一定耦合方法將對部分敏感設備造成干擾，換言之，電磁干擾就是一種對設備的性能造成限制、阻礙、降低、中斷的電磁能量。隨著醫療設備的廣泛應用，醫療設備的電磁干擾問題也成為醫療研究的一大重要內容，受到電磁影響，醫療設備功能若被削弱，將對正常醫療工作秩序造成嚴重影響。

2 電子醫療設備電磁干擾的影響

醫院內往往存在較多電子醫療設備，導致其電磁環境較為復雜，醫療設備處于這一環境中，十分容易遭受電磁的干擾，導致設備運轉異常，對醫生的診斷造成嚴重障礙，且部分重要設備因干擾導致無法正常工作時，可能危害患者的生命。受到電磁干擾的影響，部分診斷儀器發生偏差后，醫生拿到錯誤的診斷結果，將發生診斷失誤，耽誤患者治療。如若心電圖受到電磁干擾影響后，在患者本身信號中增加了電磁干擾信號，導致得到的心電圖結果發生偏差，醫生難以通過心電圖正確診斷患者的病情。電磁干擾對設備性能產生影響后，較易閥值治療差錯，如醫院應用的人工透析儀，若該儀器受到電磁干擾影響，無法正常過濾人體血液內的代謝產物、多余藥物，將對患者的治療效果產生不良影響。且電磁干擾一旦對重要儀器產生干擾，將導致醫療事故，影響患者生命，如呼吸機、心臟起搏器等，受到電磁干擾影響后，無法正常運轉，直接威脅患者生命安全。

3 電子醫療設備電磁干擾應對方法

應對醫療設備的電磁干擾應當抓好兩個方面，首先是要合理安排設備布局，根據設備特性將相互電磁干擾影響最小的設備及部件。其次需加強對電磁干擾的隔離，采用接地、濾波、屏蔽等技術進行隔離，實現對電磁干擾的控制。具體應對方法主要有以下幾種：

3.1 接地方法

通過將設備信號接地能夠起到消除公共阻抗，降低壁面的電磁干擾，同時，接地也是保障設備安全、人身安全的重要方法。當前采用的接地技術主要包括浮地接地、混合接地、單點接地、多點接地。其中浮地接地即將設備、系統內的信號接地系統隔離機殼、打底，與低頻共模的噪聲干擾形成對抗，達到抵制電磁干擾作用，常用于小型設備的電磁兼容。混合接地即根據設備、系統的具體情況，評估復雜程度，以此為依據選取恰當接地點，這一方法符合設備實際接地需求，較為簡單，是一種單、雙點混合的接地方式。單點接地則為單用一個公共接地點，將設備、系統內的全部信號連接到接地點上，并將公共電位作為參考。其連接較為簡單，適用于地線較短的電路中。多點接地則為將設備、系統內需進行接地的點連接到最近地平面內，采用直線相連方式，可實現最小地阻抗，可用于高頻電路。

3.2 濾波

濾波是一種對干擾信號產生阻攔作用，促使有用信號通過的一種電磁兼容方法。濾波將干擾信號阻攔后，使信號回歸干擾源中，同時，通過濾波器能夠阻滯、消耗干擾信號。醫院中可采用電源濾波器，通過這一設備進行電子設備濾波，能夠預防電網側發出的干擾對設備產生影響，且可預防設備電路所出現的干擾再次回歸電網中。

3.3 屏蔽

屏蔽主要通過組織、消除干擾源及被干擾設備、系統之間的耦合路徑，達到保護設備不受電磁干擾的作用，應用這一方式能夠實現對能量的抵消、反射、吸收。應用屏蔽方式需選擇正確的安裝位置，通常將其安裝在信號輸入敏感較強的位置，以此來降低外界噪聲對設備的干擾；或將其安裝于輸出位置，對設備、系統發出的噪聲干擾進行屏蔽。當前，醫療電子設備所用的屏蔽通常采取電子屏蔽，采用反射、衰減方法實現電磁場有效隔離。

3.4 強化應用管理

為減少電磁干擾，醫院應當針對電子醫療設備磁兼容應用擬定針對性管理制度，確保設備能夠遠離輻射源。需劃分手機等無線網絡設備禁用區域，要求在此區域內做到禁止一切通訊上網設備。并嚴令禁止工作人員、患者等攜帶無線設備接近電子醫療設備，應用電子醫療設備前做好檢查，避免瞞帶。同時，設立專門區域用于電話接聽、撥打，避免電話接打對于電子醫療設備產生不良影響。并于電子醫療設備表面粘貼警告，防止通訊上網設備靠近后產生電磁干擾。

4 結束語

電磁環境對電子醫療設備的影響極大，隨著設備的推廣應用，電磁兼容問題更為突出，重視對電子醫療設備的電磁問題研究，強化電子醫療設備的電磁兼容性，采用科學、有效的抑制措施，加大對設備的改進，提升診斷設備的應用準確性，促進醫療事業的穩定發展。