電磁干擾對醫(yī)療設備的影響

張 崇

南陽醫(yī)學高等專科學校第一附屬醫(yī)院

電磁干擾對醫(yī)療設備的影響

張 崇

南陽醫(yī)學高等?？茖W校第一附屬醫(yī)院

電磁干擾對現(xiàn)代醫(yī)療設備危害很大，為確?；颊叩纳踩皶r采取有效措施，抑制電磁波對醫(yī)療設備的影響，讓醫(yī)療設備始終處于正常運行狀態(tài)。本文分析了電磁干擾對醫(yī)療設備的影響，并提出了行之有效的解決對策。

電磁干擾；醫(yī)療設備；影響

當前，醫(yī)療設備發(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)生的診斷帶來不利影響，尤其是電磁感干擾。電磁干擾有很強的隨機性，也不容易控制，因此在醫(yī)療設備的維護工作中，要將抗電磁干擾作為重點內容，切實提起重視，通過各種措施減少電磁干擾為醫(yī)療設備帶來的影響。

一、電磁干擾對醫(yī)療設備的影響

（一）降低技術性指標

1、語音系統(tǒng)。在電磁干擾下，無論是無線還是有線電話信號，都將失真，大部分將被電磁干擾淹沒。電磁干擾會讓語音的音色、聲調等出現(xiàn)變化，并降低語音的清晰度，阻礙語音系統(tǒng)的啟動。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、不報等問題。

2、圖像顯示系統(tǒng)。主要包括CT、MRI、超聲診斷設備等，受到電磁干擾以后，將不在清晰，同時易產(chǎn)生錯誤。即使電磁造成的干擾很微小，圖像的清晰度也會降低，誤差增加，如果情況嚴重，則不能觀看與判讀。如MRI設備在受到電磁干擾以后，會降低其磁場均勻度和穩(wěn)定度，影響圖像的質量，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，誤碼率會增加，從而信息變得不再可靠，甚至出現(xiàn)錯誤與信息丟失的情況[1]。如一個相干檢測二進制系統(tǒng)，其載波干擾比、載波噪聲比等為15dB時，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)。電磁干擾會讓指針指示錯誤、抖動、亂擺，影響系統(tǒng)使用功能。如透視機的電壓表，管千伏表等，電磁干擾會讓儀表發(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，容易導致心臟手術失??；手機電磁波干擾會導致輸液泵突然中斷，讓正在醫(yī)院重癥搶救室的患者輸液泵中斷運轉，搶救治療發(fā)生險情。電磁干擾心電監(jiān)護儀、血液透析機、自動注射儀、心臟起搏器等醫(yī)療儀器的正常運轉，會導致患者出現(xiàn)生命垂危的險情。

二、抑制電磁干擾的對策

（一）接地

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

2、單點接地。對一些電子測量儀器，主要通過其外殼金屬體為接地基準面，其導電率高于大地，將其用于電流回路容易產(chǎn)生各種問題。主要是直流、交流、脈沖等電流通過電子儀器中的回路以后，其及基準面將產(chǎn)生電位差，造成電磁干擾。對于測量和測試等系統(tǒng)，單點接地只設置了一個接地點，對此在低頻回路的電子測量系統(tǒng)中單點接地使用較多，常見的有耐電壓測試儀等。

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

（二）屏蔽

1、靜電場屏蔽。能夠避免因靜電耦合引起的電磁干擾，如對于一個孤立導體而言，其帶有電荷量+Q，在四周會產(chǎn)生電場。電力線從表征電場發(fā)射出來，并朝著周圍輻射，為避免空間中的導體產(chǎn)生電場，應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，球殼外壁則無電位，也不產(chǎn)生靜電場，只有金屬殼里面有電場，以此進行屏蔽[2]。如為測量高阻計屏蔽電磁干擾，應隔離儀器線路電磁，提升儀器測量的準確性。

2、磁場屏蔽。磁場干擾與敏感設備之間易產(chǎn)生磁場耦合，而通過磁場屏蔽，可以規(guī)避其干擾。在低頻之下，如果電流流經(jīng)線圈，則線圈四周將有磁場，磁力線分不到整個空間中，以此干擾周圍設備。磁場頻率不超過100kHZ時，為獲得較好屏蔽效果，常用鐵、硅鋼片。用磁鐵制作閉合環(huán)，將線圈繞在上面。則幾乎所有磁力線會經(jīng)過閉合環(huán)磁路，只有極少的漏磁會發(fā)散到空氣中，這樣有效醫(yī)療設備受到電磁干擾的問題，主動進行屏蔽。

3、電磁屏蔽。在高頻磁場環(huán)境中，通過電磁屏蔽，可以避免電磁場耦合對設備的干擾，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。如對于無線電測量儀器等，測量要在屏蔽室內進行，這樣不會被電磁干擾。

（三）隔離

從電磁干擾來看，侵入路徑先高電平路，后低電平路，電平相對關系決定著其程度。所以為抑制電磁干擾對醫(yī)療設備的影響，要對儀器進行分類，讓功率電平相差不大的醫(yī)療設備在一起，而對于電平相差較大的設備，應做好隔離措施，從而減少電磁干擾，確保各醫(yī)療設備的正常運行。

（四）減小耦合

靜電耦合與電磁耦合都會通過空間，隔離是有效抑制手段，將易產(chǎn)生耦合的部件屏蔽隔離。應靠近地面配置導線，避免雙導線平行敷設，選擇垂直交叉走線法。若為往返的雙導線，由于往返電流方向相反，磁力線將相互抵消，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，要降低配線形成的環(huán)面積，這是由于電壓與截面積內磁通量為正比關系，把兩條導線絞合使用，能夠降低換面積，這樣能夠讓每個絞合環(huán)中的感應電壓相互抵消。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，防止接地導線出現(xiàn)微小的電位差。

三、結語

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

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

[2]于惠海.電磁干擾對無線電設備的影響及防范措施[J].科技視界，2014，（21）：84-177.

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