現(xiàn)代醫(yī)學電子儀器原理與設計8.ppt

1、2020年8月10日星期一，第一，第八章醫(yī)用電子設備的電氣安全概要，電擊，醫(yī)用電子設備的接地，醫(yī)用電子設備的安全指標及其測試，醫(yī)用電子設備的安全標準，第二，第一節(jié)醫(yī)用電子設備的電氣安全概要，第一，醫(yī)用電子設備的電氣安全概念，電氣安全：可能產生意外的電擊危險對醫(yī)療電子設備的臨床應用而言，安全是指在應用中不要危害患者和醫(yī)療從業(yè)者，即保證人員的安全。 此外，廣義地，醫(yī)療電子設備的電氣安全應該包括設備自身的安全。 三、二、電流的生理效應，由于人體的體液由多種離子液體組成，是比較復雜的特殊電解質，因此人體本身是良好的導體，當人體成為電路的一部分時，電流通過人體，引起生理效應。 注意：引起生理效應和人體損

2、傷的直接因素不是電壓而是電流。 電流通過人體時，主要以熱效應、刺激效應和化學效應三種方式影響人體組織。 4，2，電流的生理效應，1 .熱效應，2 .刺激效應，熱效應(又稱組織電阻發(fā)熱) :使電流通過人體組織而發(fā)生熱，使組織溫度升高，而嚴重時，組織發(fā)生燒傷。 低頻電和直流電的熱效應主要是電阻損耗。 高頻電力除了電阻損失之外，也有介電損失。 人的電流流過人體的話，細胞膜的兩端產生電位差，電位差達到一定值的話，細胞膜就會興奮。5、2、電流生理效應、3、化學效應，人體組織中的所有細胞都浸泡在淋巴液、血液和其他體液中。 一旦給人體通電，上述組織液中的離子就分別向各向異性電極移動，在電極上形成新的物質。

3、這些新形成的物質多為酸和堿等腐蝕性物質，對皮膚有刺激和損傷的作用。 直流電的化學效應除電解作用外，還有電泳和電滲現(xiàn)象，這些現(xiàn)象可能改變局部代謝過程，引起滲透壓的變化。6、3、人體的導電特性、7、結論：人體中電流的大小主要取決于皮膚電阻的大小，皮膚電阻(Zi )與電流頻率、皮膚條件和接觸條件有關。 三、人體導電特性、八、三、人體導電特性、九、二節(jié)電擊、一、電擊種類、電擊：指超過一定值的電流通過人體引起的各種電損傷，如心室顫動、心肌收縮及皮膚燒傷等。 電擊、宏觀電擊(強電擊)、宏觀電擊、(1)宏觀電擊，電流從人體外經(jīng)皮膚流入人體內，然后流出體外，人體受到的電擊稱為宏觀電擊。 10、一、電擊種類；(

4、2)微電擊，由進入人體內的心臟內部電流引起的電擊稱為微電擊。 微電擊的安全極限一般為10A。 因此，直接用于可能流過心臟電流的醫(yī)療用電子設備時，其漏電流絕對不能超過10A。 不那樣做的話很危險。 這種儀器必須定期檢測漏電流。 11、二、影響電擊的因素、1、電流的影響、12、二、影響電擊的因素、最小感知電流：電流從零開始增加有刺激感時的電流。 人體的電擊損傷與(I/A)2t成正比。 式中，I是通過接觸面的電流。 a是接觸區(qū)域的表面積，t是電流作用時間。 由此可知，電流對人體的損傷程度與電流密度的平方和通電時間成正比。13、二、影響電擊的因素、14、二、影響電擊的因素、感覺閾值。 感覺閾值是人能夠

5、感受到的最小電流。 然而，該值因人而異，并且根據(jù)測試而異，感覺閾值被認為在0.51mA的范圍內。 放掉電流。 脫離電流的定義是通過人體后，肌肉可以任意縮進的最大電流。如果通過人體的電流大于脫離電流，受害者的肌肉不能隨意收縮，特別是手掌部分接觸電路，形成所謂的“粘著”，受害者失去自衛(wèi)能力繼續(xù)受到電擊，死亡。 十五、二、影響電擊的因素，呼吸麻痹，疼痛和疲勞。 大電流可引起呼吸肌的不隨意收縮，嚴重者可引起窒息，肌肉的不隨意強直性收縮和劇烈的神經(jīng)興奮可引起疼痛和疲勞。 室顫。 心臟肌肉組織失去同步被稱為室顫，是電擊死亡的主要原因。 一般人的心室顫動電流閾值為75400mA。 心肌持續(xù)收縮如果體外刺激電

6、流增大到16A，心臟整體肌肉收縮，即使電流消失，心臟也能產生正常的節(jié)律。 十六、二、影響電擊的因素，燒傷和身體損傷。 過大的電流會因皮膚的抵抗性發(fā)熱而燒傷組織，使肌肉強制收縮，使肌肉附著在骨頭上離開。 2 .當人體的阻抗恒定時，穿過人體的電流與電壓成正比。 3、頻率的影響、電流的生理效應因刺激電流頻率而異。 在100Hz以上時，刺激效果隨著電流頻率的增加而減弱。 17、二、影響電擊的因素是，頻率超過1 MHz時刺激效果完全消失。 低于50Hz的低頻電流刺激效果也變弱。 刺激效果最強的是5060Hz的交流電力，對人體的電擊危害程度最嚴重。 4、電流路徑的影響、電流通過人體的路徑也是造成傷害程度的

7、重要因素之一。 如果電流通路中有腦、心臟等重要器官，危害性最大。 5、其他因素的影響，18、3、產生電擊的因素，因素：一是人與電源之間存在兩個接觸點，形成電路；二是兩點之間有電位差；三是電源電壓高到產生生理效應的程度。 常見的電擊效應有： (1)接地不良引起的電擊，19，3，發(fā)生電擊的因素，20，3，發(fā)生電擊的因素，21，3，發(fā)生電擊的因素，(2)皮膚電阻減少人體接觸帶電體時因此降低皮膚電阻的診療(3)漏電流、漏電流主要由電容性位移電流和電阻性傳導電流組成。 電容性漏電流的形成是因為在2條電源線之間或者電源線和金屬殼之間存在分布電容，電線越長分布電容越大。 22、3、產生電擊的主要原因是電阻性

8、漏電流的形成是由于電源線和變壓器的初級側與金屬殼之間存在的絕緣電阻。23、3、電擊要素、24、3、電擊要素、(4)心臟有導電通路、25、3、電擊要素、26、3、電擊要素、27、4、有預防電擊措施的二是(1)基礎絕緣，使醫(yī)療用電子機器的電路部分絕緣：通常用金屬和絕緣外殼復蓋整個機器，以免人接觸。28、4、電擊預防措施、29、4、電擊預防措施、(二)保護、30、4、電擊預防措施、(三)接地、31、4、電擊預防措施、(二)要求患者在2.5m范圍內等電位化四、預防電擊的措施，33、(七)輔助絕緣、基礎絕緣，再加上加強絕緣，稱為輔助絕緣。 四、電擊預防措施、34、4、電擊預防措施、(8)醫(yī)用安全超低壓電

9、源，如果電源電壓低，人體接觸電路無損傷危險，也不怕基礎絕緣損傷，該電壓值一般在2550V之間。有時將電源放置在機器內部與外部不連接，即使人體接觸機器外殼，產生電流的危險也會大幅度減少。 (9)保護患者、人體接地不良確實是觸電事故的重要原因之一，因此去除或改善人體接地也是保證安全的常用措施。 35、4、電擊預防措施、1 .人體小電流接地、36、4、電擊預防措施、2 .右腿驅動電路、37、4、電擊預防措施、3 .將絕緣接觸部分、心臟的接觸體部分與機器的其他部分連接的優(yōu)點、絕緣阻抗3 .信號隔離在絕緣部分中的接觸部分與其它部分之間進行了電路絕緣，但是需要能夠傳輸信號，能夠實現(xiàn)該任務的是信號隔離。38

10、、4、預防電擊的措施，信號隔離通過電磁耦合或光電耦合傳輸信號。39、第三節(jié)根據(jù)醫(yī)用電子設備的接地、一、醫(yī)院配電方式、電源的負載接地方式，分別采用保護接地、兼用方式、保護接地、1 .分別采用保護接地，一個相線與中線之間采用單相220V交流電源，相線之間采用380V交流電源，使用時采用中線接地、40、一、醫(yī)院配電方式、2 .兼用方式、41、一一、醫(yī)院配電方式、3保護接地方式、43、2、安全接地、醫(yī)療用電子設備系統(tǒng)中的接地線分為兩種，一種是對動作接地即信號電壓設置基準電位。 保護接地線必須是大地電位，動作接地線的設定修正可以是大地，也可以不是。 在醫(yī)療用電子設備中，安全接地可以分為電源接地和電源接地

11、三種，與保護接地等電位。44、二、安全接地、1 .電源接地、電源側接地的標準電阻值應在10以下。 由接地電阻值形成的負載機器外殼電位稱為接觸電位。 2、保護接地、保護接地是為了使泄漏電流和絕緣破壞時的事故電流安全地流向大地而附加的接地保護。 3 .等電位接地、接地電流流動時，如果產生的接地電位與人體電位相等，則電流不流入人體。 45、三、多臺設備接地，多臺設備并用時，接地方式有三種方法(圖8-20):(a )分別單獨接地，(b )共用一條接地線，(c )并用兩種方法。46、三、多臺設備接地，47、第四節(jié)醫(yī)用電子設備的安全指標及其測試，國家標準和IEC標準規(guī)定了醫(yī)用電子設備常用的安全指標：絕緣電阻、漏電流、接地電阻和接地電阻。 一、安全指標的含義及其測定方法，(一)漏電流的測試，漏電流：指通過機器絕緣物與機器功能無關的電流。 有接地漏電流、箱體漏電流、患者漏電流3種。 接地泄漏電流：從電源的一次側電路通過絕緣物流向機器安全地線的電流。 48、一、安全指標的含義及其測量方法、機箱泄漏電流：從機箱的某處通過安全地線以外的導體流向大地的電流。 患者漏電流：從機器的觸體部分通過患者流向大地的電流。 (2)在絕緣電阻測試中，泄漏電流是從市用交流電源的火線通過電阻和電容耦合流向接地端按鈕和患者的接融部位的電流。 測量該電阻耦合值就是絕緣電阻試驗。