電磁干擾及其對(duì)醫(yī)療儀器設(shè)備的影響/對(duì)策

1干擾的方式

干擾分為差模干擾、共模干擾和串模干擾。差模干擾又叫常模干擾、橫模干擾或?qū)ΨQ(chēng)干擾，它是指疊加路電壓正弦波上的干擾，是載流導(dǎo)體之間的干擾。如電網(wǎng)的過(guò)欠壓、瞬態(tài)突變、尖峰等。共模干擾又叫縱模干擾、不對(duì)稱(chēng)干擾和接地干擾，它是指產(chǎn)生于電網(wǎng)與零線(xiàn)之間的干擾，是載流導(dǎo)體與大地之間的干擾，是由輻射或干擾耦合到電路中來(lái)的。如尖峰干擾、射頻干擾、零線(xiàn)與地線(xiàn)間的穩(wěn)態(tài)電壓等。串模干擾是指外界磁場(chǎng)電場(chǎng)引起的干擾。如變壓器漏磁、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)引起的干擾等。

2干擾的類(lèi)型

電源干擾的類(lèi)型包括電壓降落、失電、頻率偏移、電氣噪聲、浪涌、諧波失真和瞬變等。

l.3干擾對(duì)醫(yī)療儀器設(shè)備的影響

心腦電圖機(jī)、監(jiān)護(hù)儀、超聲診斷儀、針灸電療儀或銀針直接接觸人體的儀器設(shè)備等，非凡是檢測(cè)人體生物電信號(hào)的儀器設(shè)備，由于信號(hào)非常的微弱，假如受到干擾，就會(huì)在檢測(cè)結(jié)果如波形、圖形、圖像上疊加一種類(lèi)似于某些病變的畸變?cè)斐烧`診，同時(shí)還會(huì)引起微電擊，嚴(yán)重時(shí)還有生命危險(xiǎn)。假如是帶有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的醫(yī)學(xué)儀器設(shè)備，當(dāng)共模干擾中的尖峰干擾幅度達(dá)到2V～50V，時(shí)間持續(xù)數(shù)微秒時(shí)，可引起計(jì)算機(jī)邏輯錯(cuò)誤、信息丟失等。強(qiáng)磁場(chǎng)會(huì)使顯像管、X線(xiàn)影像增強(qiáng)管顯示圖象變形失真；加速器射線(xiàn)偏移；計(jì)算機(jī)磁盤(pán)、磁卡記錄數(shù)據(jù)破壞；呼吸機(jī)工作失靈；心臟起博器工作失效等。

2抑制干擾的常用方法

1接地

在闡述接地之前，必須弄清地線(xiàn)與零錢(qián)、保護(hù)接地和保護(hù)接零的基本概念。即：地線(xiàn)是指連接地球通向大地的金屬連接線(xiàn)，而零線(xiàn)是我國(guó)電力部門(mén)提供的工作線(xiàn)路；保護(hù)接地是將儀器設(shè)備的金屬外殼接上地線(xiàn)，在外殼由于干擾引起帶電時(shí)，電流沿地線(xiàn)流入大地，達(dá)到保護(hù)人身和儀器設(shè)備安全的目的。而保護(hù)接零是將儀器設(shè)備的金屬外殼與電源的零線(xiàn)連接起來(lái)，在短路時(shí)，立即燒斷保險(xiǎn)，以達(dá)到切斷電源的目的。在這個(gè)問(wèn)題上，不少基層維修人員概念模糊不清，甚至混為一談，必須予以區(qū)別。

1儀器設(shè)備的信號(hào)接地

①浮地把電路的“零”電位或設(shè)備的“零”電位與公共接地系統(tǒng)，或可能引起環(huán)流的公共導(dǎo)線(xiàn)絕緣，即不接地，使此“零”電位相對(duì)于大地的零電位來(lái)說(shuō)是個(gè)懸空的“零”電位。常用的方法有變壓器隔離和光電耦合隔離。浮地的優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)，缺點(diǎn)是靜電積累。當(dāng)電荷積累到一定程度后，在設(shè)備地與公共地之間的電位差可能引起劇烈地靜電放電，而成為破壞性很強(qiáng)的騷擾源。解決的方法是在浮地與公共地間跨接泄放電阻、阻值的大小以不影響設(shè)備漏電流的要求為宜。

②單點(diǎn)接地電路和設(shè)備中凡需要接地的點(diǎn)都接到被定義的只有一個(gè)物理點(diǎn)為接地參考點(diǎn)的點(diǎn)上就稱(chēng)為單點(diǎn)接地。對(duì)一個(gè)系統(tǒng)假如采用單點(diǎn)接地，每個(gè)設(shè)備都要有自己的單點(diǎn)接地點(diǎn)，然后各設(shè)備的地再與系統(tǒng)中唯一指定的參考接地點(diǎn)相接。缺點(diǎn)是系統(tǒng)工作頻率很高時(shí)呈某種電抗效應(yīng)，引起接地效果不佳。

③多點(diǎn)接地多點(diǎn)接地是指設(shè)備中凡需接地的點(diǎn)，都直接接到離它最近的接地平面上。優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單，高頻駐波小。缺點(diǎn)是維護(hù)量較大。

④混合接地集單點(diǎn)和多點(diǎn)接地之長(zhǎng)，把需要就近接地的點(diǎn)，就近直接與接地平面相連或?qū)π枰哳l接地的點(diǎn)，通過(guò)旁路電容與接地平面相連接，其余各點(diǎn)均采用單點(diǎn)接地。流通信號(hào)波長(zhǎng)低于0.05λ時(shí)采用單點(diǎn)接地，接地線(xiàn)長(zhǎng)度達(dá)到0.05λ以上的就應(yīng)采用多點(diǎn)接地。

2儀器設(shè)備的接大地

①儀器設(shè)備的接大地在實(shí)用中除儀器設(shè)備內(nèi)部的信號(hào)接地外，還要將儀器設(shè)備的信號(hào)地、機(jī)殼和大地接在一起，并以大地作為儀器設(shè)備的接地參考點(diǎn)，從而保證了人身安全和電路工作的穩(wěn)定。

②接大地的方法接地電阻的大小是衡量接大地的有效性的重要指標(biāo)。它取決于接地電極的制作方式和大地自身的性質(zhì)。通常由于地下金屬管道與大地有較大的接觸面積，其接地電阻較小，人們習(xí)慣把它作為接地電極。值得注重的是流入管道的故障電流和雜散電流會(huì)對(duì)管道檢修人員造成傷害。有些暖氣管道架設(shè)在地下溝道中，與大地接觸不良是不宜用來(lái)接地。煤氣管道、液體燃料管，有爆炸性的氣管以及電力線(xiàn)的零線(xiàn)等，則絕對(duì)禁止用來(lái)接地，以免發(fā)生危險(xiǎn)。

正確的接大地方法是自行埋設(shè)接地電極。先在地面潮濕處，挖一深度為兩米以上的坑，放入一根焊有導(dǎo)線(xiàn)直徑為1cm～2cm，長(zhǎng)為2M～４Ｍ的銅棒，然后理上濕土，把導(dǎo)線(xiàn)露出地面。假如土質(zhì)干燥。可在銅棒四周填以適量的食鹽和水以降低接地電阻，其接地電阻一般可小于4Ω。

醫(yī)學(xué)儀器設(shè)備的接地必須根據(jù)具體儀器設(shè)備分別對(duì)待，如心電圖機(jī)、腦電圖機(jī)、胃電圖機(jī)、B超等必須單機(jī)分別接入大地，千萬(wàn)不要接在同一個(gè)地方。非凡是不要與X線(xiàn)機(jī)、CT、MRI等接地線(xiàn)接在同一點(diǎn)上，否則會(huì)通過(guò)地線(xiàn)引起極強(qiáng)的干擾，導(dǎo)致無(wú)法正常工作。

2屏蔽

為了有效地抑制設(shè)備內(nèi)、外部的輻射電磁能通過(guò)空間傳播的電磁干擾，通常采取的措施，是屏蔽。具體有電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)屏蔽三種。實(shí)踐證實(shí)：對(duì)帶有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的儀器設(shè)備，采用屏蔽計(jì)算機(jī)主機(jī)的方法對(duì)電磁干擾和靜電產(chǎn)生的干擾有很好的抑制作用。用不同的屏蔽方式和材料其效果也各不相同。例如：對(duì)1MHz的干擾，若用金屬網(wǎng)屏蔽，屏效可達(dá)40dB，單層鐵皮屏蔽，屏效可達(dá)60dB，用雙層鐵網(wǎng)屏蔽，屏效可達(dá)100dB。

1電場(chǎng)屏蔽

儀器設(shè)備中電位不同物體間的相互感應(yīng)可看成是分布電容間的電壓分配。為了減少干擾源對(duì)被感應(yīng)物的干擾，通常采取的措施是：增大干擾源與被感應(yīng)物的距離，減小分布電容；盡可能讓被感應(yīng)物貼近接地板，增大其對(duì)地的電容；在兩者間加入金屬屏蔽層。屏蔽層必須是導(dǎo)電良好的導(dǎo)體，要有足夠的強(qiáng)度，接地要好。例如心腦電圖機(jī)、監(jiān)護(hù)儀、針灸電療儀或銀針直接接觸人體的儀器設(shè)備應(yīng)遠(yuǎn)離超短波治療機(jī)、高頻電刀、X射線(xiàn)機(jī)、CT、MRI及一切能輻射電磁波的醫(yī)療設(shè)備的輻射區(qū)內(nèi)。我市某醫(yī)院有一臺(tái)500mAX線(xiàn)機(jī)的高壓電纜有一處表皮因其它原因被烤焦，開(kāi)機(jī)后造成其它儀器設(shè)備不能正常工作，經(jīng)過(guò)多次分析和檢查，才發(fā)現(xiàn)是由此而引起的?？梢?jiàn)X線(xiàn)機(jī)的高壓電纜屏蔽層的重要性。

2磁場(chǎng)屏蔽

磁場(chǎng)屏蔽是指對(duì)直流或低頻磁場(chǎng)的屏蔽。其屏蔽原理是利用屏蔽體的高導(dǎo)磁率、低磁阻特性對(duì)磁通所起的磁分路作用，從而削弱屏蔽體內(nèi)部的磁場(chǎng)。為了減少屏蔽體的磁阻，所用材料必須是高導(dǎo)磁率的，有一定的厚度的材料。被屏蔽物要盡量放在屏蔽體的中心位置，注重縫隙。通風(fēng)孔等要順著磁場(chǎng)方向分布。對(duì)強(qiáng)磁場(chǎng)的屏蔽可采用雙層屏蔽體結(jié)構(gòu)。所有材料因磁場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱而定：當(dāng)要屏蔽外部強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，外層屏蔽體用不易滋飽和的材料；內(nèi)層則用易飽和的高導(dǎo)磁材料。反之，所用材料倒過(guò)來(lái)即可。安裝時(shí)彼此間的磁路絕緣，無(wú)接地要求時(shí)用絕緣材料作支撐。有接地要求的可用非鐵磁材料的金屬作支撐。因屏蔽體兼有電、磁屏蔽功能，通常是要求接地的。