醫(yī)用電子設(shè)備與電磁兼容性研究

楊曉明 李建文 蘇楊

摘要：醫(yī)用電子設(shè)備對于促進現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展起到了關(guān)鍵作用，但是由于電子設(shè)備之間會產(chǎn)生電磁干擾，影響設(shè)備的正常使用。本文將通過分析醫(yī)用電子設(shè)備的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，探索醫(yī)用電子設(shè)備電磁兼容性測試的基本內(nèi)容與要點，為設(shè)備性能的完善提供參考。

關(guān)鍵詞：醫(yī)用電子設(shè)備；電磁兼容性；測試；研究

中圖分類號：TN03 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-9129（2019）04-0073-02

Abstract： Medical electronic equipment plays a key role in promoting the development of modern medicine， but electromagnetic interference is generated between electronic devices， which affects the normal use of equipment. This paper will explore the basic content and key points of electromagnetic compatibility testing of medical electronic equipment by analyzing the electromagnetic compatibility standards of medical electronic equipment， and provide reference for the improvement of equipment performance.

Keywords： medical electronic equipment； electromagnetic compatibility； testing； research

引言：

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，在醫(yī)療工作中電子設(shè)備的應(yīng)用也越來越普遍，能夠簡化工作程序，保障醫(yī)療工作朝著專業(yè)化與科學(xué)化方向發(fā)展。尤其是在當(dāng)前醫(yī)療體制改革過程中，加強醫(yī)院醫(yī)用電子設(shè)備的引進與使用，是建設(shè)現(xiàn)代化醫(yī)院的基礎(chǔ)與前提，也是改善就醫(yī)環(huán)境、提高醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵途徑。但是，由于電子設(shè)備在應(yīng)用的過程中會產(chǎn)生電磁波，這就使得不同醫(yī)用電子設(shè)備在應(yīng)用的過程中會產(chǎn)生電磁干擾，使得設(shè)備的精確性受到影響，不利于醫(yī)療工作的順利進行。因此，應(yīng)該加強電磁兼容性的研究，提升醫(yī)用電子設(shè)備的抗干擾能力，發(fā)揮其在醫(yī)學(xué)工作中的功能與價值。電磁兼容性的研究，主要包括醫(yī)用電子設(shè)備對于環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾，以及醫(yī)用電子設(shè)備的抗干擾度。

1 醫(yī)用電子設(shè)備電磁兼容相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

很多國家對于電磁兼容制定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，比如日本制定的《電氣用品取締法》、美國聯(lián)邦通信委員會頒布的EMC法規(guī)和歐共體制定的EMC指令等。我國對于電子設(shè)備電磁兼容的監(jiān)管始于1993年《中華人民共和國無線電管理條例》，而“3C”強制性產(chǎn)品認證的頒布，對于電磁兼容做出了更加詳細的規(guī)定【1】。我國相關(guān)部門在2001年根據(jù)《醫(yī)用電氣設(shè)備-第1-2部分：安全通用-并列標(biāo)準(zhǔn)：電磁兼容要求和試驗》，對于相關(guān)醫(yī)用電子設(shè)備進行了電磁兼容試驗，包括了床邊監(jiān)護儀、CT機、B超診斷儀和單導(dǎo)心電圖機等。

2 醫(yī)用電子設(shè)備EMC測試

2.1 醫(yī)用電子設(shè)備EMC測試的基本內(nèi)容

醫(yī)用電子設(shè)備在應(yīng)用的過程中，不僅僅要保障自身運行的穩(wěn)定性，還應(yīng)該避免對周圍產(chǎn)生過大的電磁騷擾。敏感源和騷擾是醫(yī)用電子設(shè)備電磁兼容性的主要內(nèi)容，也就是說醫(yī)用電子設(shè)備在成為敏感設(shè)備的同時，也可能是產(chǎn)生電磁騷擾的騷擾源【2】。為了保障醫(yī)用電子設(shè)備的質(zhì)量，需要對其進行EMC測試，包括了電磁干擾測試和電磁敏感性測試，能夠切實提升設(shè)備在電磁環(huán)境下的工作性能。

2.2 騷擾測量

醫(yī)用電子設(shè)備的測試項目包括了喀嚦聲、電壓波動和閃爍、輻射騷擾、諧波電流發(fā)射和騷擾功率等等，不同設(shè)備在測試時應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)不同。

2.3 抗擾度測量

醫(yī)用電子設(shè)備的抗擾度測量項目包括沖擊、靜電放電、工頻磁場、射頻電磁場輻射、射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾等。保障較高的抗擾度電平，能夠?qū)ιС衷O(shè)備和系統(tǒng)進行有效測試，而且對于其他處于較為惡劣電磁環(huán)境中的醫(yī)用電子設(shè)備，也能夠保障測試的有效性。

3 提升醫(yī)用電子設(shè)備電磁兼容性的措施

3.1 接地

接地的形式包括設(shè)備接地、屏蔽接地、供電系統(tǒng)接地、電路信號接地等。為了實現(xiàn)設(shè)備機殼電荷的消除，可以采用機殼接地的方式，能夠有效避免電磁場對于醫(yī)用電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾。接地也能夠?qū)崿F(xiàn)電路穩(wěn)定性的控制，保障設(shè)備的運行安全。單相三線制和三相五線制的供電方式，能夠有效防止電子設(shè)備在共用電源時出現(xiàn)電磁干擾，建立獨立交流接地網(wǎng)。

3.2 電磁屏蔽

屏蔽體能夠?qū)崿F(xiàn)能量的吸收、反射和抵消，降低醫(yī)用電子設(shè)備的電磁干擾，在不同的環(huán)境，屏蔽層所選材料種類也會有所差異，金屬材料的屏蔽層應(yīng)用于較高的電磁場干擾頻率環(huán)境中，高導(dǎo)磁材料應(yīng)用于較低的電磁場干擾頻率環(huán)境中。塑料金屬化處理，能夠有效解決塑料部件應(yīng)用于電子設(shè)備中產(chǎn)生的電磁干擾問題，比如化學(xué)鍍銅、濺射鍍鋅和導(dǎo)電涂料的涂覆等【3】。這種方式能夠?qū)﹄姶挪ㄟM行吸收、反射和衰減等，改善醫(yī)用電子設(shè)備的運行環(huán)境。

3.3 濾波

為了提升醫(yī)用電子設(shè)備的電磁兼容性，還可以采用濾波的方式。在信號傳輸通道接入濾波器，實現(xiàn)噪聲的過濾與衰減，進而提升信噪比。在干擾耦合的消除、干擾源的抑制和抗干擾能力的增強方面，濾波網(wǎng)絡(luò)都能夠起到有效作用。高通濾波器、帶阻濾波器、低通濾波器和帶通濾波器等，是幾種比較常用的濾波器種類。應(yīng)該結(jié)合干擾的頻譜特點和信號頻譜特點，選擇合適的濾波器。

4 結(jié)語

在診斷和治療中，醫(yī)用電子設(shè)備起到至關(guān)重要的作用，當(dāng)出現(xiàn)電磁干擾時不僅會影響設(shè)備的正常使用，而且還會影響患者的健康安全。因此，應(yīng)該加強醫(yī)用電子設(shè)備的EMC測試，包括騷擾測量和抗擾度測量等。電磁干擾會對診斷數(shù)據(jù)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，導(dǎo)致誤診情況的出現(xiàn)，不利于醫(yī)療事業(yè)的長遠發(fā)展。采用接地、濾波和電磁屏蔽等形式，能夠有效提升醫(yī)用電子設(shè)備的抗干擾能力，實現(xiàn)電磁兼容性的增強，從而提升醫(yī)用電子設(shè)備的應(yīng)用效果。

參考文獻：

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