Техника электробезопасности при работе с электронными медицинскими системами

Наибольшую опасность как для оператора, так и для пациента при использовании электронных медицинских приборов представ­ляет перемен­ный ток промышленной частоты (50 Гц), кото­рым питаются медицинские приборы. Промыш­ленные генераторы (источники напряжения) пред­ставляют собой совокупность трех катушек, расположенных под углом 120°, которые враща­ются с частотой 50 об/с в постоянном магнитном поле. В каждой катушке наводится ЭДС величи­ной 220В.

К потребителю подводится 4 провода - три фазных и один нулевой. Напряжение между нулевым проводом и любой фазой составляет 220 В и называется фазным. В каждой фазе колебания напряжения сдвинуты по фазе на 120°. Напряжение между двумя любыми фазными проводами равно 380 В. К любой розетке для питания приборов подводится нулевой и один из фазных проводов. Опасность поражения чело­века пред­ставляет фазный провод (касание нулевого провода не представляет опасности). Однако на розетках, как правило, не обозначены "нуль" и "фаза", поэтому для пользователя будем считать оба провода опасными.

Таким образом требования электробезопасности при контакте "человек - источник электроэнер­гии" сводятся главным образом к изоляции проводов и сохранности корпуса электророзетки и вилки.

Любой медицинский прибор, питающийся от сети перемен­ного тока, с точки зрения электробезопасности можно предста­вить следующими блоками:

- блок питания (БП), состоящий как правило, из трансформа­тора и выпрямителей;

- рабочей части прибора (РЧ) - это может быть генерато­ры ВЧ, импульсных токов и другие. Энергия физических факторов прибора переда­ется человеку через среду или электроды.

- блок питания и рабочая часть заключаются в металличес­кий или диэлектрический корпус.

Поражающее действие переменного тока промышленной час­тоты на живые организмы определяется силой тока:

- ток (0.5 - 2) мА человек ощущает в виде легкого покалы­вания;

- при токе до 5 мА наблюдается непроизвольные мышечные сокращения;

- ток 15 мА для мужчин (10 мА — для женщин) называют "неотпускающим током";

- ток порядка 100 мА (0,1 А) называют "леталь­ным".

Величина тока определяется напряжением, под которое попа­дает человек, и величиной сопро­тивления организма. Минималь­ное сопротивле­ние организма человека равна 1000 Ом (1 КОм). Например, если человек попадает под фазное напряжение, то че­рез него может протекать максимальный ток

J = 220B/1000OM = 0.22A (в два раза больше "летального").

На практике на металлическом корпусе прибора, за счет пло­хой изоляции проводов, за счет индуктивной и емкостной связи, возникают потенциалы от нескольких вольт до десятков вольт от­носительно земли. Электробезопасность такого прибора опреде­ляется?током утечки?. Величина тока утечки равна отношению наве­денного потенциала на корпусе к сопротивлению 1 КОм. Та­кой ток протекал бы через человека при одновременном касании корпуса прибора и земли. При заземлении корпуса поражающего действия не оказывается. Уменьшить вели­чину тока через организм при случайном ка­сании корпуса прибора или фазных проводов можно, изолировав человека от земли, например, резино­вым ковриком. В этом слу­чае ток через организм человека будет определятся по формуле:

J = U/R_ч + R_из

R_из равна несколько МОм, а ток практически равен 0.

Аналогичное же действие оказывает и постоян­ный ток, но его величина должна быть приблизи­тельно в 3 раза больше. Несоблюдение правил техники безопасности при работе с электрон­ными медицинскими приборами, является недопусти­мым грубейшим нарушением, которое при определенных ситуа­циях может повлечь за собой человеческие жертвы.

Электробезопасность достигается соблюде­нием трех основных видов защиты:

1.Правильной конструкцией аппаратуры, дающей безуслов­ную безопасность. Безусловная электробезопасность обеспечивается выполнени­ем основных требований к конструкции и изготовлению электрон­ного прибора, при этом, безопасность выполняется как при нор­мальной эксплуатации, так и при единичных нарушениях (неисп­равностях). Медицинские электронные приборы рассчитаны на безусловную электро­безопасность или, как говорят, рассчитаны на "дурака".

2.Указанием условий, при которых работа с оборудованием безопасна их называют относи­тельной или описательной безопас­ностью (она дается в паспорте прибора). Описательная безопасность - условия, при которых работа с оборудованием безопасна. Это меры по кон­тролю и испытанию медицинского оборудова­ния, описательный характер штатной экс­плуата­ции и др.

3. Применением специальных средств внешней защиты, кото­рые дают условную безопасность. Условная безопасность обеспечивается специ­альными допол­нительными средствами внешней защиты в зависимости от класса защиты.