電磁干擾對醫療設備的影響及應對分析

劉 敏

沈陽藥科大學

電磁干擾對醫療設備的影響及應對分析

劉 敏

沈陽藥科大學

在醫療設備越來越精確與智能的今天，任何干擾儀器的因素都會影響到醫生的診斷，而電磁干擾是其中最常見的一種，電磁干擾不能避免，且帶有一定的隨機性，對其控制也有難度。抗電磁干擾不但是儀器維護工作中的重點，在使用中更要重視，本文將對防電磁干擾的幾種方法作一論述。

電磁干擾；醫療設備；影響；分析

隨著各類精密醫療設備的應用，醫療技術有了日新月異的進步，對于診斷的手段也越來越先進與準確。另一方面，由于儀器的智能化，也帶來了一些問題，醫生過分依賴醫療設備，往往忽略了醫療設備出錯的情況。其中，電磁干擾對醫療儀器的影響最大，其檢測數據的失準將直接的影響診斷結果和危害病人的生命安全。因此，電磁干擾無論多么微小，都不能忽視，如何防范需要認真的思考與實踐。

一、電磁干擾對醫療設備的影響

電磁干擾是指任何在傳導或電磁場伴隨著電壓、電流的作用而產生會降低某個裝置、設備或系統的性能，或可能對生物或物質產生不良影響之電磁現象。對于電磁干擾，可以說在大型設備集中的設施內十分常見，可以說是合乎常規的。但對與精度較高的醫療設備來說，電磁干擾的影響可能會很大。因此，需要全面了解醫療設備電磁干擾的來源和電磁干擾傳播途徑，采取有效預防措施，才能使醫療設備穩定工作、數據準確無誤。

二、電磁干擾的種類

1.交變電場的影響

交流電電場環境很大，人體在處于交變電電場之中會感應交變電荷，其能量等級低，但由于精密儀器設備的靈敏度與可測試的等級更低，如果不相應的采取抗干擾措施，干擾將會把檢測信號掩蓋無法得出正確數據。

2.人體靜電的影響

人體靜電是一項固有的，難以避免的環境電磁干擾，兩個物體之間因為摩擦就會產生靜電。尤其是在空氣太干燥的情況下，人身上產生的靜電，最高可以達到上萬伏特。這樣產生的靜電加上儀器上塵土積累的電荷，在人使用醫學儀器的時候，就會對儀器的使用造成影響，對一些精密儀器來說，還可能造成數據明顯錯亂，甚至死機的情況。

3.強磁場的影響

強磁場的影響會造成磁共振設備、X射線影像、顯像管等呈現的圖像失真；還可以使加速器射線偏移；還有可能使呼吸機、心臟起搏器等急救設備失靈；有時嚴重的情況下還會對計算機設備產生干擾。以上這些都會威脅到醫院的正常工作與患者的救治。

4.高頻輻射的影響

高頻電磁輻射主要來自于無線電臺、移動設備等等，而太陽異常活動、雷電等自然現象也是高頻電磁輻射的原因。在醫療設備安裝與布置的時候，如果不能做到抗這些干擾，在移動設備遍布世界的今天，精確醫療設備很難逃過高頻電磁設備的影響。而且一些醫療設備本身也存在著高頻源，如果不能進行有效的抗干擾防護，會對設備產生很大的影響，其提供的數據也要畫上問號。

三、對電磁干擾的防范

針對上述電磁干擾的幾種情況，醫療設備的設計者以及醫院的工作人員，不斷的在調查與改進，通過長時間的實踐，得出了一些行之有效的方法。

首先，對于交變電場影響的解決方法，最重要的是要遠離干擾源，注意縮小電與人體形成的環路面積，這樣做可以減少電場在人體的通量，從而降低信號干擾。同時，以精密儀器檢測微弱生物信號要在專門獨立的屏蔽室，需要用金屬網制作，并接地，可以有效的排除干擾。

第二，對于人體靜電的影響，精密儀器設備的外殼必須可靠接地。同時，工作場所內的桌面、地面進行嚴格的防靜電處理，設備在接觸時要對設備進行接觸式放電。

第三，對強磁場應采取如下解決方法：在場強區域設立警戒線、標志牌，根據場強分布及儀器設備對磁場的敏感程度與磁體保持一定的距離，對磁體或受干擾儀器設備的相關部件采用磁屏蔽，減少磁漏的影響。

第四，高頻電磁波干擾的消除方法與防電場干擾類似，使用金屬屏蔽可有效隔離。同時，在電力線的選擇上要使用加屏蔽層的，使用凈化穩壓電源濾除各種毛刺和高頻分量，安裝設備時，電力線與信號線要分開鋪設。采用大功率電纜相互絞合的方式，以抵消自身產生的電磁干擾。

四、抗電磁干擾的措施比較

總結上述抗干擾措施，可以總結為三種手段，即濾波、屏蔽、接地。

濾波可以抑制電磁的傳導干擾。精度很高的電子設備需要采用無緣集中參數原件濾波設備或是同軸吸收濾波設備，有效的抵制低頻、中頻電磁干擾。例如，鐵氧體材料、磁鐵、磁管等等。

屏蔽是用來減少電磁場向外或向內穿透的措施，屏蔽按其原理分為靜電屏蔽、電磁屏蔽和磁屏蔽三種。通過儀器之間加屏蔽體以達到隔開效果，通常用低電阻材料來吸收或損耗電磁場以達到屏蔽目的。并且屏蔽效果與設備的距離密切相關，距離越近干擾越強，在距離受限的情況下，屏蔽體的介入十分實用。

接地是無線設備將干擾電流介入大地以減小強電流流過對設備造成的干擾，理想的接地是將一個零電位、零阻抗的物理實體，作為各有關電路中所有信號電平參考點，不產生電壓降，這樣的接地效果最好。

綜上所述，對于醫學設備設施，尤其是是高精端儀器儀表，對電磁的兼容性與抗干擾性的要求越來越大，在進行設計的時候，首先要考慮設備的擺放位置，周圍環境，同時要進行電磁干擾的控制，一些儀器只要將電磁干擾防護在一定范圍內即可，而精密儀器則要根據需要做最適合的抗干擾方案，同時在數據分析上，醫學工作者要本著最嚴謹的態度，對待數據，發現異常要考慮到數據是否有效，以免造成誤診。在對設備的維修和養護過程中，如果發現有系統上被電磁干擾所損壞或是紊亂的情況，應及時做出調整，并做相應的防護。

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