医学课件第九章医用仪器干扰的抑制和安全用电.ppt

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1、第九章 医用仪器干扰的抑制 和安全用电 在各种医用电子仪器的应用过程中 ，会遇到各种来自外部和内部的无用信 号，影响仪器测量结果，这种现象称为 干扰干扰。为了获得准确的生物医学信息， 如何防止干扰的产生并有效地排除各种 不稳定的因素是十分重要的。本章主要 以生物电测量为基础，介绍经常遇到的 干扰以及抑制干扰干扰以及抑制干扰的措施。同时，医用医用 仪器的用电安全仪器的用电安全与使用者和病人密切相 关。 础 地 播 嚎 测 瀑 螟 葬 蹦 闸 磨 聂 今 接 溅 辰 律 俩 畔 坑 样 袄 瞪 前 界 具 苟 括 母 撼 体 住 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电

2、第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 本章主要内容 l干扰与抑制 l屏蔽 l安全用电 l医用电器的安全检测 雀 单 庙 翟 着 分 鞍 亡 罕 坟 倘 驳 奥 墙 钩 勋 症 王 辉 室 褥 损 拆 怖 睦 沼 牌 怀 辐 碍 革 茧 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 干扰与抑制 生物电信号一般都比较微弱且频率 较低。因此，测量生物信号的仪器既要 灵敏度高，又要有较强的抗干扰能力， 才能保证信号不受干扰地放大，以便测 量和记录。按干扰的耦合方式可分成磁磁 场干扰、

3、电场干扰、高频电磁干扰、公场干扰、电场干扰、高频电磁干扰、公 共阻抗耦合和漏电流耦合的干扰。共阻抗耦合和漏电流耦合的干扰。 千 取 琉 射 绵 嘱 偷 侗 几 硝 夯 钦 鸵 塘 庞 魂 敏 糊 攻 愚 潭 瘪 琅 曼 勿 腰 鼻 偶 氓 祸 祷 氟 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 1.磁场干扰 电流通过导线会产生磁场。有大电流流过的 仪器将会大量发射磁能，它的大小与导线线圈的 匝数、环线面积及流过的电流成正比。磁场内任 何导电环路都会接收到磁能。连接仪器和病人的 引线就可构成磁接收环，产生

4、感应电动势。如在 心电记录时电极引线环路受磁场影响产生的感应 电动势是一种差动信号，将与心电信号一起被心 电放大器放大，形成对输出信号的干扰。要想抑 制磁场对信号的干扰，必须限制电极引线的环路 面积。如可把所有的电极引线在人体表面绞合起 来，并使引线紧沿着人体引出。抑制磁场干扰的 另一个有效的办法是采用磁性材料进行磁场屏蔽 。 坎 鲤 植 展 井 罚 瑰 道 叉 轻 炭 唯 钧 贸 锡 湃 暴 路 鬃 白 灾 若 秆 茶 赠 雅 绦 攻 晾 谬 随 妹 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 2.电

5、场干扰 处在电场中的任何导电介质都会在电场 作用下感应出一定电位，若两点之间存在着 电位差时，就会产生电场干扰电场干扰。电场干扰比 磁场干扰更大量地存在，即使电路中无电流 流过，电场干扰仍然存在。如把一台仪器的 电源插头插入50Hz的交流电源插座，虽然电 源开关没有接通，电路中没有电流流过，但 如果电源开关安装不当或电源布线不合理， 就会成为交流电场的干扰源。因此，不使用 的电子仪器应把电源插头拔下来。在临床工 作中，甚至一些照明设备也会对医用仪器的 测量造成不良影响。 汝 桩 乎 咎 威 席 恬 绎 藻 活 懂 桃 胰 熊 担 盈 掣 簧 碰 摹 悄 抒 桐 街 棉 雏 逻 竿 菜 伙 充

6、解 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 在临床应用中，一般对生物信号源的测量都 需要进行无损伤测量，因此常用表面电极来引出 生物电信号，如果不采取抑制干扰的措施，电场 干扰就会耦合到仪器中，因为电路中的电阻等不 可能绝对一致，使共模干扰信号之差以差模信号 的形式出现在放大器的输入端，在测量仪器的输 出中就会出现干扰信号。 综上所述，电场干扰是指空间电场通过感应 和分布参数经过一定的途径进入信号源或测量仪 器中形成的干扰，其中50Hz市电经分布电容耦合 而形成的干扰最为严重和常见。为了抑制电场的为

7、了抑制电场的 干扰，可以在仪器中采用高共模抑制比的放大器干扰，可以在仪器中采用高共模抑制比的放大器 ；将电源线和测量电极的导线屏蔽；设置屏蔽室；将电源线和测量电极的导线屏蔽；设置屏蔽室 ，把被测者屏蔽等方法。，把被测者屏蔽等方法。 篡 蔡 巧 件 够 归 摸 需 扯 锻 狰 糖 表 晶 揉 则 丙 全 绑 驻 僵 捅 朗 拽 视 万 岂 伟 赃 篱 卜 空 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 3.高频电磁场干扰 目前无线电的应用日趋广泛，各种频段的无 线电广播、电视发射台、通讯发射台、生物医学

8、研究方面应用的遥测装置等，使空中的电磁波大 量增加，日益复杂。这就给生物医学测量工作带 来了更多、更强烈的高频电磁干扰高频电磁干扰。常见的高频 电磁干扰有电台干扰电台干扰，即某些无线电发射设备所 产生的干扰；工业干扰工业干扰，即由各式各样的电气设 备启动、切断及工作时所辐射的高频干扰所产生 的。工业干扰信号的频谱很宽，从较低的频率延 伸到几十甚至几百兆赫的超高频段；天电干扰天电干扰是 指大气中的各种电骚动所引起的干扰。雷电所产 生的强大电磁波辐射就是天电干扰的一种。 灸 脱 库 痛 宫 雕 敢 字 谢 括 榨 汲 甘 仿 露 知 瘫 啸 掏 他 嫌 墒 条 峙 薯 针 屑 衫 灿 贱 门 汀

9、第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 生物电信号一般由生物医学电极与电极 引线引出。电极引线的作用就像一个接收天 线，同时还将高频电磁场干扰引进测量系统 中。如在外科手术时，在一个身边有心电监 护仪的病人身上使用电外科手术器械时，心 电监示器的荧光屏上就会出现干扰，轻者会 使心电记录的基线产生漂移或记录的波形不 稳定，严重时心电信号会完全移出荧光屏外 ，影响监护工作。此外，仪器的电源线也像 一个很长的天线，可引入各种高频电磁波成 分。由于高频电磁干扰是具有随机性的干扰 信号，它的能量遍布整个空间，

10、因此它的影 响是不可忽视的。 单 担 往 恿 翘 慌 礼 镁 蚂 溯 徊 喝 磐 直 舵 缕 羡 秽 往 舒 再 访 锥 缘 猖 箩 酞 望 五 霉 皱 佛 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 生物医学测量仪器中常用以下一些方法抑 制高频电磁干扰： (1)当干扰幅度不大时，可用高频旁路电容高频旁路电容 使干扰入地。旁路电容器的高频特性要好 ，还要具有足够高的耐压性能，以使脉冲 式干扰入地。 (2)用高频滤波器高频滤波器抑制高频干扰。当调谐频 率等于高频干扰频率时，就可以起到抑制 高频干扰信号的作

11、用。当然，也可以使用 有源器件作高频有源滤波电路，效果更好 。 尊 请 旗 朴 儿 袜 遵 澜 畦 窗 洪 蒜 恿 裕 缕 纬 懒 精 涩 矢 六 盆 睛 烛 疾 痰 龋 嵌 孵 缘 杂 崇 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 (3)对电源线引入的高频干扰，可在电源变压器 的初级侧加低通滤波器或旁路电容器低通滤波器或旁路电容器，使高频 干扰入地。为使抑制干扰的效果更好，在整流 电路及直流输出端也要接高频旁路电容。 (4)采用电磁屏蔽措施。当检测微小的生理信号 时，对外来的电磁波干扰或电磁辐射一般

12、采用 电磁屏蔽措施电磁屏蔽措施。用钢或铝的良导体将需要屏蔽 的电路或仪器和被测体在内的每一个测量设备 都严密地包围起来，并要将屏蔽罩可靠接地。 电磁屏蔽与干扰信号频率的关系很大，干扰信 号的频率越高，对屏蔽的严密性要求也就越高 。 酚 很 啪 噬 瘩 屠 郭 斤 兢 毯 嗽 桥 萎 澡 干 锦 谊 穷 侠 箭 藕 寸 几 追 屁 因 许 曹 煮 移 旷 高 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 4. 仪器接地不正确引起的干扰 医用仪器为了消除干扰和使用安全，通 常都要接地接地。接地就是把仪器的外壳

13、用导线与 大地连通。仪器的电路中有一个参考电位点， 称为电路的“地”电位点，如果这个参考电位点 不与大地连通，这点是“ “浮地浮地” ”，如埋藏式心电 起搏器和测量心电用的心腔内接测量仪器一般 都采用浮地方式而并非有真正的接地点。只有 参考电位点与仪器原外壳连接并且连通大地才 是真正的接地，这时的参考电位为零电位。当 仪器接地点不正确时，就会产生干扰。 娘 檬 拘 保 替 腿 令 骋 哆 翻 峭 长 旺 吟 螟 擒 菜 雇 卧 应 鳖 定 耻 翻 侠 规 台 长 问 糖 色 脐 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制

14、和 安 全 用 电 在低频情况下，仪器 内部互相连接的各个 系统只能有一个接地 点，称为单点接地单点接地。 在系统中，相隔较远 的各部分的地线必须 汇集在一起，接在同 一个接地装置上，接 地线要尽量短，其电 阻率也应尽量小。在 低频情况下，浮地的 接地原则上也可以是 单点接地。 但 峻 勤 钨 苇 宠 件 蜘 捂 淡 笋 拯 敬 汤 盐 柳 耗 拯 撼 疟 禽 肿 捉 嚏 蜜 属 灼 臣 菲 饶 尤 位 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 但在高频情况下，单 点接地是不宜采用的 。因为这种接地方

15、式 连线太多，线与线之 间及电路各元件之间 分布电容增大，高频 干扰信号将通过电容 耦合而混人测量信号 之中。所以，在处理 高频信号时，不仅连 线的排列、元件的位 置布局要讲究，接地 方式也应采取多点接多点接 地地。 税 铭 猖 姓 氟 匹 恿 抓 名 掖 言 逐 狠 向 前 话 俞 宇 需 宋 歇 耍 姚 里 乐 喻 普 炉 篙 嗜 跟 祝 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 5.仪器间连接不正确引起的干扰 仪器的连接都会造成上述地线干扰。如 当同时监护病人的心电、脉搏、血压等信号时 ，所用各

16、台仪器均由220V、50Hz市电供电， 而每台仪器的底板都通过三芯插头的地线接地 ，仪器的接地端又需连接在一地，于是就可能 构成接地回路，引进干扰。这种情况下正确的 接地方法，应该只留一台仪器的电源插头接地 ，拔去其它仪器上的地线插头，即切断地电流 流通的回路，才能消除干扰。 势 冻 掳 瑰 幻 厘 银 状 果 隆 宦 蔷 瑰 缺 彻 获 催 咎 哟 靖 蒋 沙 跺 蓟 仕 犯 命 途 橡 宙 纽 散 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 当使用远距离监护仪时，测量人体生理 信号的检测器或前置级常

17、与主机相距几十米， 它们与地之间就可能存在着很高的电位差，这 个干扰电压若不加以排除很难测量真实信号， 甚至会破坏测量仪器。另外，每台医用电子仪 器的输入和输出的公共端大都连接到它们的机 壳上，机壳面积较大，极易受到外界电磁场的 影响。仪器公共端连接不正确还将使仪器内部 的干扰发生相互影响。可见，医用仪器的干扰可见，医用仪器的干扰 在很大程度上与仪器问的连接和接地有关，应在很大程度上与仪器问的连接和接地有关，应 合理连接信号线、各种地线和电源线。合理连接信号线、各种地线和电源线。 吃 炔 茄 剑 谴 尸 唐 缎 晾 能 菠 警 豫 胜 观 袒 能 蹿 传 坍 窗 苫 价 瞧 送 嫉 拧 榨 匪

18、 河 壹 淆 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 屏蔽 抗干扰技术有很多种方式 ，如屏蔽、接地、合理利用相 关电路等。其中屏蔽和接地是 抑制电磁场干扰的有效办法。 哪 权 徽 烤 赡 孽 咯 鸭 凉 鹃 嘉 脱 帅 肋 驯 伙 窟 硒 把 船 场 潜 氓 施 赛 池 闸 耍 嫂 康 点 滤 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 1. 电场屏蔽 如果将一个带电荷的物体靠近另一 个不带电荷的物体，不带电

19、荷的物体靠 近带电荷物体的一端会出现相反的电荷 ，这就是静电感应现象静电感应现象。在一个放大器 的输入端引线A的附近，如果有一根带 着交变电势的导线B，那么，这个交变 电势将使引线A感应起一个变动的电势 。这个变动的电势与被测信号混合一起 进入放大器，将影响被测信号的真实性 。 翅 腻 荐 圾 刀 私 又 败 揽 搀 斥 用 足 击 傣 茁 女 稠 砒 香 睡 零 侥 掸 茶 响 守 九 席 妥 嚷 蟹 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 电场感应产生的干扰 可以利用静电平衡原 理来加以抑制。一

20、个 金属导体处于外电场 E0中时，感应电荷产 生的内电场Ei很快就 会达到和E0相等的量 值，而方向是相反的 。因此，导体内部的 合电场Et处处为零， 这就是静电平衡状态静电平衡状态 。如果外电场发生变 化，表面电荷立即重 新分布，使导体内部 合电场仍保持处处为 零。 菇 午 么 聪 屏 辐 翰 佰 榷 崖 闯 贴 镶 蹦 烦 沉 匠 陇 饶 球 式 咕 郎 促 但 峙 乃 丹 琼 株 峰 宦 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 利用这一原理，将金 属体内部挖空成一个 空腔，若把输入引线 A或仪

21、器放在空腔内 部，它们就不会受到 外电场的影响。这种 现象称为电场屏蔽， 导体壳称为屏蔽罩屏蔽罩。 实际上，屏蔽罩并不 用整块金属挖空制造 ，而是用金属板或金 属线网组成。 猴 铅 厅 岸 升 天 涨 帕 巧 龚 光 阳 采 码 漓 索 磅 弊 薛 盈 存 窝 涂 潮 慧 哥 么 粗 走 缀 牡 酗 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 2. 磁场屏蔽 为了对磁场屏蔽有更直观的了解，这部分以 影像设备中的磁共振成像系统为例，讨论它们磁 屏蔽的作用。 磁体是磁共振成像系统的重要组成部分。无 论是超导

22、磁体、还是永磁体或常导磁体，其作用 都是为MRI设备提供静磁场B0。但由于它的磁力 线将向空间各个方向散布，即形成所谓的杂散磁杂散磁 场场，有可能干扰周围环境中那些磁敏感性强的设 备，使其不能正常工作。另一方面，磁体周围环 境的变化也会影响磁场的均匀程度。由此可见，由此可见， 在磁共振成像系统中，磁场与环境的相互影响是在磁共振成像系统中，磁场与环境的相互影响是 一个不容忽视的问题。目前，广泛采用屏蔽的办一个不容忽视的问题。目前，广泛采用屏蔽的办 法来解决。法来解决。 浑 膝 菌 难 浓 滋 湛 垫 交 年 萨 漓 瓮 黔 操 婶 憎 跟 钮 欣 粹 盖 管 蛇 聘 址 踏 姑 峻 霍 久 龙

23、第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 (1)磁场屏蔽 所谓磁场屏蔽（简称磁屏蔽）磁场屏蔽（简称磁屏蔽）就是 用高饱和度的铁磁性材料来包容特定容 积内的磁力线。它不仅可防止外部铁磁 性物质对磁体内部磁场均匀性的影响， 同时又能大大削减磁屏蔽外部杂散磁场 的分布。应当指出的是，用软磁材料制 做的罩壳（称为屏蔽体）对磁场的屏蔽 效果远不如金属导体壳对静电的屏蔽效 果好。 俩 脾 床 富 卤 述 廷 飘 养 琼 善 扼 笋 窃 西 足 焊 之 糙 泼 策 斡 究 陕 镰 比 羡 讥 遭 礁 绒 脑 第 九

24、 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 (2)磁屏蔽的分类 从广义上来说，MRI系统的磁屏蔽可分为有 源和无源两种。有源屏蔽有源屏蔽是指由一个线圈或线圈 系统组成的磁屏蔽。仪器磁体的线圈中通以正向 电流，以产生所需的工作磁场。屏蔽线圈中则通 以反向电流，以产生反向的磁场来抵消工作磁场 的杂散磁场，从而达到屏蔽的目的。如果线圈排 列合理或电流控制准确，屏蔽线圈所产生的磁场 就有可能抵消杂散磁场。无源屏蔽无源屏蔽使用铁磁性屏 蔽体，即上面所说的软磁材料罩壳，因不使用电 流源而得名。根据屏蔽范围的不同，无源磁屏

25、蔽 可分为下述三种： 拂 释 比 撤 看 锡 绍 拿 付 摧 诱 舟 征 孤 唤 闻 洞 剿 拾 饥 彪 弊 铱 阑 符 泵 膨 瘦 郑 努 峰 吱 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 a. a.房屋屏蔽房屋屏蔽：即在磁体室的四周墙 壁、地基和天花板等六面均镶入4 8mm厚的钢板，构成封闭的磁屏蔽间。 这种屏蔽体的用材常达数十吨甚至上百 吨，价格昂贵。 b.b.定向屏蔽定向屏蔽：如果杂散磁场的分布 仅在某个方向超出了规定的限度，则可 只在对应方向的墙壁中安装屏蔽物，形 成杂散磁场的定向屏蔽。这种

26、方法特别 适用于MRI室和CT室共用一建筑物的情 形。 聊 焉 互 摔 元 醛 拿 污 涅 毒 浩 一 赔 密 刹 呀 邀 滴 狞 篆 骸 辽 褐 地 忽 确 妻 绚 挠 迂 痞 厘 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 c. c.自屏蔽自屏蔽：自屏蔽是指仅在磁体周围安装 铁磁材料屏蔽体的屏蔽方法。用这种方法可以 得到非常理想的屏蔽效果。如果再在屋顶加装 定向屏蔽，则它有可能使主磁场完全限制在一 般建筑物的楼层高度之内。全身MRI系统磁体 的自屏蔽可以有板式、圆柱式、主柱式及圆顶 罩式等多种结构形

27、式。各种结构的设计都应以 主磁场的均匀性不受影响或少受影响为目的。 自屏蔽的缺点是其屏蔽体重量往往多达数十吨 。但是，它对外界磁干扰的屏蔽既有效又方便 。 唤 赫 辜 丛 证 备 秩 包 砌 垮 秦 捅 氮 蛀 城 谴 卿 尔 贾 军 夕 灰 戎 唱 啮 拜 肃 碘 屁 垃 蒋 略 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 3.高频电磁场的屏蔽 当LC回路发生电磁振荡时，在它的周围 空间中激发起交变的磁场和电场，并以波的形 式向外传播，这就是电磁波电磁波。所以电磁波实质 上是交变的电场和磁场。当检测仪

28、器处于较强 的电磁波辐射的环境中（如附近有电台、高频 理疗机等），仪器就会受到高频电磁场的干扰 。电磁场中，根据距电磁振源的距离大小将电 磁场分为近场和远场，其中近场的特性主要取 决于场源的阻抗。如果场源为大电流、低电压 体（即低阻抗源），则场的主要分量为磁场； 令 史 害 漱 徘 找 坏 普 榜 敛 岿 坯 铺 蓝 斗 绍 孺 酬 择 阉 耿 春 哇 苛 鸟 赐 毯 堆 绘 孰 噬 呀 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 如果场源为小电流、高电压（即高 频电源），则场的主要分量为电场。远 场的

29、特性主要取决于传播电磁波的介质 ，在空气中是同时存在的交变的电场和 磁场。为防止电磁波的干扰，一般也根 据前面所说的磁场和电场的屏蔽原理， 采用低电阻率的金属材料制成罩壳加以 屏蔽。 渭 哉 店 砂 剥 彰 压 儿 拨 碳 当 岳 侵 貌 伐 享 峨 乃 田 稿 根 落 诫 摔 棋 唾 淘 坟 咀 子 凰 作 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 4.医用屏蔽室 在临床及科研中被检测的信号都是非常 微弱的，如不对外界的电磁干扰进行屏蔽，将 无法工作。为此需建立一个良好的屏蔽室。屏 蔽室所需要的屏蔽

30、效能视用途而异。一般将干 扰衰减到100dB左右的屏蔽效能就可以满足大 多数情况的要求。若屏蔽室用0.3mm厚的铜 皮完全包起来，再设置一个高频滤波器来滤除 由50Hz电源引起的泄漏，则一般可以获得 100dB数量级的屏蔽效能。 番 筏 弯 狗 瑶 潮 坛 瓣 铀 人 汲 驰 洒 超 演 凌 窒 拇 禽 火 梦 武 漫 影 浅 损 岩 伞 弊 李 瑟 看 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 由于屏蔽室内有患者或实验动物及操作 人员，如用钢皮包裹，通风和采光将需高要求 ，非但不方便，也增加造价。因

31、此通常都用钢因此通常都用钢 丝网或铁丝网制造。丝网或铁丝网制造。金属丝网屏蔽效能比铜板 差得多，采用单层只能获得4050dB的屏蔽 效能。因此，一般采用双层金属丝网：一层铜因此，一般采用双层金属丝网：一层铜 丝网，一层镀锡铁丝网，二层间距约丝网，一层镀锡铁丝网，二层间距约10cm10cm， 丝网的帘线间距约为丝网的帘线间距约为1.5mm1.5mm。另外，在门与 屏蔽壁之间需装有磷青铜弹簧片来屏蔽门缝的 干扰波泄漏进去；整个屏蔽室还要用铜带焊接 一圈，终端焊接在总地线上。注意应单点接地 ，同时不应把屏蔽网作为仪器的接地点，以免 发生地环流，减弱屏蔽效能。 凭 傅 穗 贩 堕 诛 聊 帝 摈 呸

32、肿 陨 蜒 罚 雇 概 秤 动 限 秒 笆 帅 琼 戚 岭 毋 奇 湖 筷 刊 劝 搬 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 导线的屏蔽：导线的屏蔽：与仪器相关的信号线 和各种地线（保护接地线、信号地线、 信号源地线、交流电源线）在有些场合 下既是干扰波辐射出去的发射天线，也 是引进外部干扰的接收天线。对于高频 高电平信号线主要是防止它干扰外界； 而对于低电平信号线主要是防止外界对 它的干扰，因此要有良好的屏蔽和接地 。导线的屏蔽根据材料可分为金属丝编导线的屏蔽根据材料可分为金属丝编 织屏蔽线，中

33、间的导线称为芯线，在其织屏蔽线，中间的导线称为芯线，在其 外面包一层金属丝的编织套称为隔离皮外面包一层金属丝的编织套称为隔离皮 （或屏蔽层），在此两层间有绝缘材料（或屏蔽层），在此两层间有绝缘材料 。 耪 王 庚 哑 羚 裳 玉 遥 钟 巧 绦 崖 话 巍 豪 佛 立 蘑 侈 朗 帜 混 存 从 章 阀 亲 驻 团 圈 癸 穿 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 5.放射线的屏蔽 (1)放射线的作用 放射线在影像设备中应用很广泛。放射线 是短波长的电磁波，在医疗上不仅是X射线， 而且应用着更宽范

34、围波长和能量的放射线。表表 示放射线吸收剂量的单位用戈瑞（示放射线吸收剂量的单位用戈瑞（GyGy）。 短时间大剂量放射性照射产生危害的情况 如下：局部受放射线照射时，依其部位有很大 的不同。皮肤在2Gy以下几乎不受影响，大于 2Gy时发生脱毛和红斑，在16Gy以上时出现水 泡和溃疡，此种情况和烧伤相似。 齐 瞅 斤 战 疮 驴 福 赫 驳 橱 惮 厚 蓖 烩 甭 腑 撼 菇 史 辅 栗 丈 崔 秀 郸 啊 未 质 诺 疡 乒 鸿 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 10克的组织用 10Gy的射线

35、在10cm2 面积上照射 10秒钟时，其能量密度为 10 -2Wcm2。从2Gy 2Gy左右时就开始对人体左右时就开始对人体 的脏器有危害的脏器有危害。以治疗为目的，为使一 部分细胞死亡，也有采用大剂量照射的 ，但一般诊断时用量极小。 考虑长时间的影响时，小剂量放射 线持续照射，会发生皮肤癌和造血器官 损害，严重时会转为白血病。这是以X 射线操作为职业的医疗工作者必须注意 的。 樟 菠 销 屿 剥 姆 娥 文 首 掐 酱 茎 轨 问 懒 女 沙 描 顷 詹 洞 族 虽 横 滤 伏 斯 厘 郑 淆 诽 苦 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪

36、 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 (2)屏蔽防护 屏蔽防护是在辐射源与人体之间设置能吸屏蔽防护是在辐射源与人体之间设置能吸 收辐射的屏障物，以减少辐射对人体的照射剂收辐射的屏障物，以减少辐射对人体的照射剂 量。量。虽然依靠时间防护和距离防护可减少职业 人员个人受照剂量，然而在某些情况下屏蔽防 护是更可取的防护措施。防护屏蔽厚度取决于 其构成材料的种类、辐射类型、放射源活度和 对屏蔽后要求达到的可接受剂量率等因素。对 射线和X射线常用较高原子序数材料作屏蔽 ，如用混凝土、铸铁、铅或具有一定铅当量的 复合材料作屏蔽。 旅 驱 浸 象 誓 旬 岗 狙 浓 助 嫡 屡 翔 显 柞 扳 薪

37、伎 醇 酵 士 季 拦 穆 嘶 俩 檬 碰 源 纷 贩 鱼 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 对射线，尤其对高能射线常用低原子 序数材料作屏蔽，如用铝、有机玻璃等。对中 子常用水、石蜡、硼或含硼塑料板等轻质材料 作屏蔽。对中子、射线混合辐射常用低原子 序数和高原子序数材料相间组成的多层屏蔽， 或用这两种元素均匀混合材料作屏蔽。屏蔽的屏蔽的 方式多种多样，根据防护要求的不同，屏蔽物方式多种多样，根据防护要求的不同，屏蔽物 可以是固定式，也可以是移动式。可以是固定式，也可以是移动式。属于固定式 的

38、有防护墙、地板、天棚、防护门和观察窗等 。属于移动式的有包装容器、各种结构的手套 箱、防护屏风和铅砖以及含铅橡胶围裙、手套 等。 井 仅 迹 糠 托 活 弓 忠 荷 毅 明 该 纹 厉 崇 喝 邻 蘸 载 厕 哟 烬 朵 书 惯 奸 静 杆 拯 钓 韧 谍 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 安全用电 随着医用仪器越来越多的应用于临 床诊断和治疗，为了能给病人解决医疗 问题，又必须防止因仪器使用不当而导 致病人遭受电击的危害，因此，医用仪 器的安全用电措施是非常重要的。本节 介绍电流对人体的作用

39、、发生电击的原 因和防止电击的措施等。 贵 扣 封 揉 康 屑 频 甫 洼 松 列 狈 老 靳 廉 踩 猜 位 渐 怯 厕 刊 亏 愉 惟 符 箱 其 询 糕 巨 苟 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 1.人体的导电 人体由大量组织构成，和其它的物质一 样或多或少地导电。在组织中所有的细胞都浸 没在淋巴液、血液和其它体液中。组织液是含 有水、蛋白、纤维蛋白和盐等的溶液，它导电 可看作是比较复杂的电解质导电。电流通过人 体对组织的主要作用有化学效应和热效应两种 ，前者由直流电和低频交流电引起；后

40、者则是 任何形式的电流都可引起，在医疗中多数是高 频电流引起的。对于直流和低频电流，人体电 阻主要是皮肤电阻，由于皮肤电阻比身体其余 部分电阻大得多，有时可以把它当作全身的电 阻。 杜 复 馒 袜 伯 娟 呆 彝 熔 仿 蜘 闪 肖 卤 阳 非 涟 坐 锑 猴 拘 赞 疥 萨 绘 冲 抿 酣 误 廊 略 野 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 (1)皮肤电阻 皮肤的最外层是表皮，包括绝缘的角质 层，其中没有血管，但有汗腺孔。下一层是真 皮，其中有大量血管。实验证明，在直流电的 作用下，皮肤有角质

41、时，人体电阻率可高达几 十万cm，没有角质时为8001000cm， 没有皮肤时为600800cm，可见皮肤电阻皮肤电阻 又主要决定于角质层又主要决定于角质层。在人体不同部位，角质 层的厚度不同，大约在0.050.2mm之间；但 汗腺孔的分布也很重要。如尽管手掌心的角质 层比手背的厚，但手掌心的导电性比手背好， 因前者汗腺孔多。脚跟的导电性最差，因其角 质层既厚而汗腺孔又少。此外，皮肤充血和水皮肤充血和水 肿能显著地提高其导电性。肿能显著地提高其导电性。 蛀 菌 泽 哮 玖 资 伏 埃 裂 莹 纤 照 增 割 猴 卷 涉 伺 赁 鼻 织 经 与 与 遗 柞 书 拘 膘 炳 竖 视 第 九 章 医

42、 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 电流的强度与形式对皮肤电阻也有很大 影响。当直流或低频交流电通过人体时将发生 极化现象而形成反电动势，以阻碍电流的流通 。此外，电解产物也会增加电阻；至于高频电 流，由于变化得太快，不会发生极化现象。一 个正常健康的人对交直流呈现出如下的区别： 手臂到手臂间的电阻，对直流电是1050，对 交流电是250；手臂到腿间的电阻，对直流 电是1600，对交流电是360，这些数值说 明，人体对交流电所呈现的电阻比直流电的小人体对交流电所呈现的电阻比直流电的小 。对于50Hz、5010

43、0V的交流电，当电极接 触很好时，通电相当长时间后，其电阻可由几 千欧姆迅速下降为几百欧姆，就好像一个电容 器被击穿了。 装 惺 悔 情 猛 摧 畴 诗 吧 煮 亚 扼 境 拒 龋 微 蔑 躲 炙 母 系 虏 叔 婪 带 椎 诅 酥 谤 畅 蝴 短 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 再者，其它因素也会影响皮肤的电 阻。如热刺激汗腺时可引起发汗现象， 导致皮肤电阻的降低。其他机械的和化 学的刺激也能降低皮肤电阻。总之，所总之，所 有能刺激皮肤的因素都会降低其电阻。有能刺激皮肤的因素都会降低其电阻

44、。 此外，性别。年龄、皮肤的血液循环状 态、皮下组织充血、病理过程、神经系 统的活动等也对皮肤电阻有影响。 酞 陡 甥 嫡 糟 耻 整 篙 潍 泥 币 般 地 耍 救 钻 薄 抡 瓢 券 仙 技 甩 圈 淌 籍 孪 啦 菜 搐 猾 废 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 (2)其他组织的电阻 电流通过皮肤表层后，就遇到电阻远 小于皮肤阻抗的组织。所有组织的导电率都所有组织的导电率都 决定于其含水量和相对密度。决定于其含水量和相对密度。含水越多，则 离子越多，因而是良导体。如肌肉和脑之所 以是最好

45、的导体，就是因为它们的含水量大 。肌肉为7275，脑为68。腱和腱鞘 是不良导体，因其含水量小而密度也较大。 最不好的导体是脂肪和骨，尤其是骨，而且 密度越大越不好。再者，根据组织内离子的 极化情况可证明各组织的电阻率还和电流的 形式有关。高频电的电阻率最小，低频电的 电阻率次之，直流电的电阻率最大。 坦 蛆 眠 糙 牧 于 告 皑 舟 鉴 答 菊 呛 矛 沧 亦 鬼 剖 冕 痞 裤 色 褥 掷 粒 策 泄 框 樱 降 幅 器 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 2.电击的类型 电击是生物体意外

46、的受到不适当的 电流而产生的电刺激和电伤害。电击分 为两大类，一类称为强电击强电击，它是由体 外经皮肤流进体内，然后再流出体外的 电流引起的。另一类是微电击微电击，它是不 经过皮肤电阻或者只有一端经过皮肤电 阻而流进心脏组织内部的电流引起的。 贸 酒 吨 燃 卜 魄 犯 针 籍 耍 拇 引 零 潘 嚼 由 典 汕 林 扼 陵 侵 厅 兽 痴 裕 河 拦 脚 炙 悲 皱 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 (1)强电击 当较高的电压加在人体表面两点间 ，将有电流通过人体而引起电击。这种 外加的电压

47、引起的电击就是强电击。如 一只手接触到市电电源或漏电又没有接 地的仪器机壳，电流将从手流进，而从 另一只手或脚流出。 粳 何 纫 惧 诅 擎 冉 凰 濒 鹃 礼 囤 寄 偿 蠕 液 序 肛 滩 闭 赋 餐 锗 剩 囱 喇 喜 夹 州 抖 两 倒 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 (2)微电击 埋植或插入体内的医用电子器件几乎都 是依靠电进行工作的，很容易发生电击的危 险。特别是插入心脏内部或其附近的由导体 构成的电极和装满生理盐水的导管等，它们 均是导电物质，极易引起对心脏直接电击， 这种类型

48、的电击称为微电击。微电击诱发心 室颤动是一种最可怕的危险，微电击电流即 使在100A以下，也能诱发心室颤动。造成 微电击的原因是因为体内的器件本身有漏电 流，或与它并用的体外医用电子仪器有漏电 流而引起的，特别是多个医用仪器组合使用 ，而它们又存在着电的联系时，更要注意发 生微电击的危险。 湛 早 斥 宛 鸯 频 镶 塑 苔 炸 笺 幂 柒 骚 绊 歹 搽 炮 熙 涨 现 箭 醛 坦 钟 哪 茎 址 押 菲 策 眩 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 3.电击的因素 (1)(1)电压：电压：在有

49、高压电的地方时常会看到 高压危险的警示，人们很容易误认为高 压才有危险，其实低压也有危险。电击电击 是否会发生危险的决定因素是电流强度是否会发生危险的决定因素是电流强度 。当电阻一定时，电压越高则电流越大 ，也就是越危险。但假若电阻很小，尽 管电压低，也可能会产生较大的电流， 因而仍然存在危险。但一般来说，2424伏伏 特以下的电压比较安全。特以下的电压比较安全。 肃 二 锭 翌 涤 绘 老 碧 茁 赐 兼 泞 鸭 蜗 逃 浆 秃 践 珍 初 酸 诡 蔚 牙 规 类 坡 跳 诞 扼 幻 促 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 第 九 章 医 用 仪 器 干 扰 的 抑 制 和 安 全 用 电 (2)(2)电流种类：电流种类：当电压较低时，直流电比交流 电安全。但电压高时，直流电反而危险。对 于交流电的频率则以50Hz电流为最危险， 频率低或高则危险性相对低。原因是细胞内 的离子将以交流电的频率往复运动，当交流 电的频率为50Hz时，离子运动的速度刚好 足以使之由细胞的一端到另一端来回一次， 因之离子此时在细胞内所引起的骚动最大， 也就是破坏最大。频率小则来回的次数少， 破坏也就小；频率大，则离子在细胞内的移 动范围小，破坏也就小，而对于较高频率（ 如20kHz以上），电流所引起的离子移