俞卓 廣州市婦女兒童醫(yī)療中心 (廣東 廣州 510623)
醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)的發(fā)展是社會(huì)發(fā)展的重點(diǎn)內(nèi)容,改善醫(yī)療衛(wèi)生條件,提高醫(yī)療衛(wèi)生檢測水平,提高醫(yī)療病癥的診治對(duì)于提高全民生命安全有著非常積極的影響。近年來,隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展,基于電子信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的大型醫(yī)用設(shè)備逐漸被許多醫(yī)療部門引進(jìn),這在一定程度上提升了醫(yī)院的醫(yī)療檢測能力和疾病診治水平,為廣大患者帶去了福音。對(duì)于醫(yī)療設(shè)備來說,保證設(shè)備的系統(tǒng)穩(wěn)定性,提高設(shè)備的環(huán)境安全是保證設(shè)備檢驗(yàn)數(shù)據(jù)精確性的關(guān)鍵,而醫(yī)用設(shè)備中的電子器件屬于弱電元件,最害怕遭受雷擊等強(qiáng)電影響,因此,防雷措施是醫(yī)用設(shè)備必須解決的問題,采用一定的接地方法對(duì)醫(yī)用設(shè)備進(jìn)行防雷處理具有非常重要的意義。
第一,結(jié)合醫(yī)療設(shè)備的特殊性,針對(duì)不同的醫(yī)療設(shè)備可以采取保護(hù)接地、功能接地、等電位接地等等不用的接地形式,比如說醫(yī)療設(shè)備中的X射線診斷設(shè)備,需要采取保護(hù)接地方式、屏蔽室接地等多種接地方式聯(lián)合;第二,對(duì)于一些需要接觸患者心臟等人體關(guān)鍵部位的設(shè)備,需要采取防止微電擊的保護(hù)措施,嚴(yán)格按照國家相關(guān)設(shè)備二類電氣設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)都進(jìn)行供電,設(shè)備需要通過等電位接地方式,限制設(shè)備導(dǎo)體之間的電位差低于10mV;第三,對(duì)于醫(yī)療大型設(shè)備來說,為了防止在使用過程中出現(xiàn)斷電等突發(fā)事件,需要采取IT接地系統(tǒng)的供電方式進(jìn)行設(shè)備的供電,防止出現(xiàn)由于斷電而引起的事故;此外,為了保障醫(yī)療設(shè)備的工作穩(wěn)定性,設(shè)備接地過程中使用的電阻阻值也有一定的限制,比如說對(duì)于常規(guī)接地方式,電阻阻值應(yīng)低于4Ω,如果接地系統(tǒng)與防雷接地系統(tǒng)相聯(lián)系,接地電阻阻值應(yīng)低于1Ω等。
當(dāng)前大型醫(yī)用設(shè)備中的組成元件多為電子元器件,大規(guī)模的電子元件集成電路應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)備中,特別是隨著電子信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,大型醫(yī)用設(shè)備對(duì)這些技術(shù)的依賴程度越來越深。一方面來說,當(dāng)前電子信息線路越來越集中化、密集化,電路電板越來越小,電子元器件之間的距離越來越近,進(jìn)而相互之間的敏感程度也越來越高;另一方面,醫(yī)療設(shè)備內(nèi)部電子元器件多為弱電元件,在使用過程中不同的元器件還會(huì)產(chǎn)生不同頻率的電磁波,因此,設(shè)備對(duì)輸入電壓頻率、電壓高低和環(huán)境電磁波輻射的要求很高,所以,采取合適正確的接地措施來降低雷擊、高壓風(fēng)險(xiǎn),防止電磁干擾,對(duì)于保證醫(yī)療設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有非常積極的作用。
通常情況下,設(shè)備的接地方式分為兩類:功能性接地和安全性接地,其中功能性接地的目的在于通過設(shè)置一個(gè)穩(wěn)定的參考電平,進(jìn)而保證設(shè)備內(nèi)部元器件電壓的穩(wěn)定,以此保證設(shè)備的功能穩(wěn)定,常見的有通過建立一個(gè)電流電壓的穩(wěn)定參考點(diǎn),對(duì)設(shè)備的接入電源進(jìn)行接地的電源接地,通過建立設(shè)備元器件之間的信號(hào)回路建立的信號(hào)接地方式;而安全性接地是通過建立設(shè)備與大地的低阻抗通道而保障設(shè)備電路的穩(wěn)定,是設(shè)備接地的基礎(chǔ)要求,常見的有保護(hù)型、屏蔽型、防雷型等。
獨(dú)立接地是與共用接地相對(duì)的,獨(dú)立接地就是通過對(duì)設(shè)備中不同系統(tǒng)進(jìn)行獨(dú)立型接地的方式,通過分布建立獨(dú)立的地網(wǎng),以此來保證一個(gè)電極中電位的變化不會(huì)對(duì)另一個(gè)接地電極的電位產(chǎn)生影響(如圖1所示)。
對(duì)于獨(dú)立接地方式來說,需要保證不同系統(tǒng)設(shè)備地網(wǎng)之間有一定的距離,從理論意義上來說,當(dāng)電極之間的距離比較近的時(shí)候并不能視為完全的獨(dú)立接地方式,但是通過提升電極電位的方式,改變電極電位容許值,改變接地地網(wǎng)的電阻率,也可以近似看成是獨(dú)立接地的方式。
相對(duì)于共用接地方式來說,獨(dú)立接地方式有很多優(yōu)點(diǎn)。獨(dú)立接地方式能夠避免不同系統(tǒng)之間的電位、電磁輻射等相互干擾,對(duì)不同的系統(tǒng)輻射的電磁波進(jìn)行一定的屏蔽,以此來保障接地系統(tǒng)的電位穩(wěn)定,因此,獨(dú)立接地方式對(duì)于計(jì)算機(jī)電子通信系統(tǒng)具有非常重要的作用,對(duì)于一些產(chǎn)生電磁輻射的系統(tǒng)設(shè)備有非常好的屏蔽效果,避免不同系統(tǒng)之間受到電磁干擾影響,進(jìn)而保證設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸精確和運(yùn)行穩(wěn)定。
圖1.獨(dú)立接地的電位分布圖
就以獨(dú)立接地在安裝螺旋CT大型醫(yī)用設(shè)備的應(yīng)用來說,由于螺旋CT設(shè)備運(yùn)算速度鄰近無線電頻率,因此設(shè)備內(nèi)部集成電路對(duì)周邊系統(tǒng)的電磁波干擾非常敏感,此外,接受CT檢測的患者都是導(dǎo)電體,因此需要保證CT設(shè)備的完全絕緣,一旦出現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部電路絕緣失效就會(huì)引起嚴(yán)重的人身事故,還有,CT檢測控制臺(tái)對(duì)電壓穩(wěn)定要求也比較高,如果沒有接地措施人體所帶靜電觸及控制臺(tái),就會(huì)造成計(jì)算機(jī)運(yùn)算錯(cuò)誤,對(duì)設(shè)備產(chǎn)生不良的影響。
因此,在安裝螺旋CT設(shè)備時(shí),需要聘請有深厚電力管理資歷的專家來進(jìn)行接地的指導(dǎo),采取獨(dú)立接地的方式進(jìn)行CT設(shè)備的接地,控制接地電阻低于2Ω。對(duì)于設(shè)備直流設(shè)備接地線,通過分析,CT設(shè)備的人工接地體材料選用比較耐腐蝕的結(jié)構(gòu)鋼圓管,通過計(jì)算,每根結(jié)構(gòu)鋼圓管的電阻值大約在24Ω。由于CT設(shè)備檢測控制室一般設(shè)置在醫(yī)院一樓,考慮設(shè)備安裝機(jī)房土質(zhì)特點(diǎn),結(jié)合不同鋼管之間的相互影響,計(jì)算確定接地體圓管個(gè)數(shù)為20根,布置方式采取對(duì)稱布置,不同鋼管之間采用扁銅進(jìn)行接地,運(yùn)用騎馬鑲塊進(jìn)行連接,完成后保證電阻值低于2Ω。
為了保證不同接地系統(tǒng)之間產(chǎn)生干擾,在CT控制室與檢測室之間的兩個(gè)系統(tǒng)之間加裝避雷器,進(jìn)而起到均勻電壓的目的,由于CT診斷設(shè)備的高頻性,需要對(duì)設(shè)備產(chǎn)生的高頻電磁干擾進(jìn)行抑制,需要進(jìn)行屏蔽室接地,在控制室加裝防電磁接地線,在控制室計(jì)算機(jī)控制臺(tái)連接防靜電接地線和SPD接地線,為保證設(shè)備能夠在斷電情況下正常運(yùn)行,設(shè)備控制系統(tǒng)采取IT接地系統(tǒng),最后將相對(duì)獨(dú)立的接地引出線集中到接地干線,進(jìn)而完成設(shè)備的接地任務(wù)。通過近年來CT設(shè)備的使用情況,整體運(yùn)行較為平穩(wěn),CT檢測的結(jié)果可靠性比較強(qiáng)。
接地對(duì)于保證設(shè)備的電壓穩(wěn)定,防止出現(xiàn)雷擊、靜電等強(qiáng)電影響而造成設(shè)備內(nèi)部元件的損壞,對(duì)于大型醫(yī)療設(shè)備來說,保證設(shè)備的電壓穩(wěn)定是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,由于醫(yī)療設(shè)備自身的特殊性,加上當(dāng)前集中電子電路的集中應(yīng)用,對(duì)設(shè)備電位穩(wěn)定、輻射干擾等的要求越來越高,獨(dú)立接地方式在保證設(shè)備電壓穩(wěn)定,防止靜電干擾等方面具有非常重要的作用,除此以外,獨(dú)立接地方式將大型醫(yī)療設(shè)備內(nèi)部不同的系統(tǒng)進(jìn)行分類,不同的系統(tǒng)采取行對(duì)應(yīng)的接地方式,相互之間形成獨(dú)立的接地系統(tǒng),這樣的話就會(huì)將不同系統(tǒng)之間的電位影響降到最低,不同系統(tǒng)之間受到其他系統(tǒng)的電磁輻射影響降到最小,進(jìn)而保證設(shè)備的電位穩(wěn)定,保障設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)設(shè)備檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。
本文通過對(duì)醫(yī)用設(shè)備的接地系統(tǒng)要求進(jìn)行分析,通過闡述獨(dú)立接地系統(tǒng)方式,結(jié)合本院實(shí)際應(yīng)用情況,討論得出獨(dú)立接地對(duì)于大型醫(yī)用設(shè)備的積極意義。通過討論,我們不難發(fā)現(xiàn)獨(dú)立接地對(duì)于保證大型醫(yī)療設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定有著非常重要的影響,對(duì)于保證醫(yī)療設(shè)備的診斷結(jié)果可靠性、檢測數(shù)據(jù)穩(wěn)定性有著非常積極的作用,非常值得在醫(yī)療機(jī)構(gòu)相關(guān)大型設(shè)備的安裝過程中進(jìn)行推廣和應(yīng)用。
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