淺談醫用電子儀器中的散熱風扇與儀器的接地

汪允豐

（徐州市衛生計量檢測所 醫電部，江蘇 徐州 221000）

淺談醫用電子儀器中的散熱風扇與儀器的接地

汪允豐

（徐州市衛生計量檢測所 醫電部，江蘇 徐州 221000）

0 引言

電子、 IT及醫學科學技術的進步，極大地促進了醫療設備及醫用電子儀器的發展，各類醫用電子儀器在我國各級醫院已經得到大量普及，成為臨床診治中必不可少的手段。由于醫用電子儀器種類繁多、 原理復雜，其運行狀態的良好與否直接關系到患者的生命安全，因此必須保證其正常運轉。近幾年來，由于臨床醫學工程的學科定位、工作制度納入正軌，各級醫院醫用電子儀器的使用、維修均得到重視，由受過專門培訓的技術人員來進行，為儀器的正常運行提供了保障。由于儀器內部元器件集成化高、 排列密集，散熱不良引發的儀器故障時有發生，影響正常的診療工作。筆者根據實踐觀察結合維修經驗就儀器本身有關散熱風扇及接地問題和同行探討。

1 關于散熱風扇

隨著科技的發展，現代醫用電子儀器已朝著集成、便攜方向發展，隨著集成度提高，儀器內部組件的散熱問題顯得尤為突出，零配件因過熱引起熱保護電路動作的直接后果是儀器停止工作，從而給診療造成影響。廠方設計人員均在儀器的側面、后面或底部安裝了散熱風扇。扇葉的轉向直接影響到散熱效果，筆者曾經維修一臺高頻電刀，用戶陳述的故障現象是儀器怕熱，使用時必須用風扇對其降溫，否則不工作。顯然該故障系儀器內部散熱不良所致。將機器打開，目測元器件無過熱燒焦跡象，通電觀察散熱風扇運轉正常。該機為分立件多板豎插結構，功率輸出用五只大功率三極管并聯在散熱鋁板上，再輔以220V交流風扇散熱。通電開機發現風葉的轉向是往機內吸風的，由此發現故障癥結：該機部件排列緊湊，五只功率管滿負荷輸出功率接近300W，熱量集中，風扇的風是由機外吸入，夏季室溫較高（手術室內無空調）加上風扇馬達本身的熱源，所以進入機內的風溫根本起不到散熱作用，由此導致熱保護電路動作。該故障的排除方法很簡單：將風扇拆下調向安裝，將往機內進風變為向機外抽風，把機內的熱量排出。隨訪用戶，至今儀器使用正常。因此筆者認為，醫用電子儀器散熱風扇的轉向應因機而異，靈活確定散熱問題不容小覷。

(1) 診斷類（B超、地形圖等）儀器，因操作者位于正前方，風扇宜置儀器后部朝外或向下吹風。

(2) 治療類（超短波、微波等）儀器，須將風扇直對主要發熱部件（電子管、磁控管等）吹（進）風降溫。

(3) 電刀、激光類手術儀器應避免機內粉塵落附于病灶，須向機內吸風。

(4) 手術無影燈因其位于患者正上方，為避免粉塵飄落，須選進風降溫。

(5) 進風散熱的風扇進風口一定要置濾塵網罩并定期清洗。(6) 離心機類儀器風扇應朝外將碳刷粉塵吹出。

(7) 根據具體儀器內部結構,若空間允許,可以酌量增加散熱風扇個數或者改裝稍大功率的風扇。

2 關于儀器接地

在日常維修工作中，筆者發現許多操作者對儀器的接地意識淡泊。一次接修一臺心電圖機，用戶反映干擾很大，描記出的波形疊加的干擾紋波無法診斷。詢問得知用戶使用時未接地線。醫用電子儀器不同于一般的電子儀器，總有必須接觸患者身體的部分，人是導體，儀器在使用過程中，由于人們的安全意識不強以及管理制度的缺陷，時常發生電擊事故，造成人體傷害。另外，不可靠接地或接地不良，也會導致儀器產生干擾，影響診療，因此儀器必須可靠接地。

2.1 安全接地

醫用電子儀器系統中的接地線分為兩類，一類是安全接地，也稱為保護接地；一類是工作接地，即對信號電壓設立基準電位。保護接地地線必須是大地電位。

一般電子儀器為了安全起見，機殼均應接地，其目的是為了在任何情況下，使人經常接觸到的機殼保持零電位。

2.2 多臺儀器接地

當室內有多臺儀器時，提倡每臺儀器單獨接地，避免相互影響。

2.3 工作接地

工作接地有兩種方式：一點接地和多點接地。由于醫用電子儀器測量的是低頻（如心電、腦電、肌電等）信號，因此較適合一點接地方式。

2.4 接地線電阻

將儀器接地端用接地線與大地連接。一般用2.5mm2獨股或多股塑包銅線即可。

2.5 接地電阻

醫用電子儀器的接地，就是把儀器與人體接觸的部分與大地相接，即儀器的外殼與大地等電位，一般通過將金屬接地電極埋入大地來實現。接地電阻的大小由接地電極的大小、形狀和電極周圍土壤的電阻率等因素決定。因此為了減小接地電阻阻值，應選擇適當的電極及盡量降低周圍土壤的電阻率。電極的安放應由具備電工資質的專業人員按行業標準實施。

[1] 姜遠海,等.臨床醫學工程技術[M].北京:科學出版社,2009.

[2] 劉鳳軍,等.醫用電子儀器原理構造與維修[M].北京:中國醫藥科技出版社,1997.

[3] 劉南平.實用電子技術[M].北京:科學出版社,2008.

[4] 甘心照.近代電子醫療設備與技術[M].南京:南京大學出版社,1991.

[5] 周小靈.電子電路故障查找[M].北京:中國電力出版社,2008.

Discussion on the Cooling Fan and Grounding of Electronic Medical Equipment

WANG Yun-feng
(Department of Medical Electronics , Xuzhou Academy of Health Metering Detection,Xuzhou Jiangsu 221000, China)

本文說明了醫用電子儀器使用中易被忽略的有關散熱風扇的轉向與儀器接地中應注意的問題。

醫用電子儀器；散熱；接地

1674-1633(2010)07-0114-01

2009-04-24

作者郵箱：wyfxu.good@163.com

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