電磁干擾對醫療設備檢定及使用過程的影響及解決方法

強學棟

（南通市計量檢定測試所，江蘇 南通 226001）

1 電磁干擾的危害

電磁干擾是人們早就發現的電磁現象，是一種會干擾電纜信號并降低信號完好度的電子噪音。電磁干擾一般是由電磁輻射發射源產生，比如一些電器、電子設備等都屬于電磁輻射發射源。因為電子類設備在工作時會產生電磁波，本身電磁波就有輻射，而且會對其它設備產生干擾，影響其他設備的信號傳輸，繼而導致設備運行出現妨礙，或者引發故障。另外，大批量的電磁干擾集中起來也會形成電磁污染，對環境造成影響。

電磁干擾可能產生的危害，一方面是對電子系統、設備的危害。強烈的電磁干擾或者集中的電磁干擾可能使靈敏的電子設備因過載而損壞。這主要是因為電子設備都會發出電磁波，設備放置太近相互之間就會出現干擾，使設備過度加載或截斷傳播路徑而出現損壞或影響使用，特別是對于一些靈敏度要求高的設備來說，比如說制導導彈、飛機、雷達等。另一方面就是對人體產生的危害，電磁輻射進入人體細胞組織會發生局部熱效應和非熱效應，且電磁干擾在1～3GHz范圍內熱效應最為嚴重，但不同頻率的電磁輻射產生的危害程度并不一致，比如說低于1GHz時主要會帶來皮膚組織感覺遲鈍，深部組織受熱而損傷等。

醫院中醫療設備存在的電磁干擾問題更加突出。隨著科學技術的發展，醫療技術也得到了快速發展，這就意味著醫療設備的先進性和電子化水平逐漸提升，使得現代醫療設備產生和接受電磁干擾的幾率大大增加。特別是因為醫院本身醫療設備十分密集，使用頻率也很高，再加上工作人員和病人也十分密集，強大或集中的電磁干擾不僅會降低設備的使用能力、檢測結果準確度、參數精度，嚴重的還會危及醫護人員和病人的健康程度，甚至帶來生命安全的威脅。因此醫療設備的電磁干擾是一個不容忽視的大問題，亟待重視。比如說醫療設備中檢測人體生物電信號的儀器設備，本身人體的生物電信號就比較弱，再受到電磁干擾很容易受影響而出現一些波形、圖像等正常情況下不會出現的圖形，這樣就容易使醫生誤認為是某些病變而造成誤診。另外就是強烈的電磁波會產生微電擊作用，對患者機體造成損害。

2 預防干擾的標準對策

鑒于醫療設備帶來的電磁波的危害性，醫療機構需要全面了解醫療設備中產生的電磁干擾的來源和傳播途徑，并提出有效的預防措施，包括改善設備的運行環境、覆蓋隔離材料等，使醫療設備可以穩定進行工作。

2.1 人體靜電的影響及解決方法

根據物理學原理，物體之間會相互摩擦產生靜電，特別是在干燥的環境下，比如說冬季，穿脫毛衣、罩被罩、梳頭發等過程都會產生靜電。這就意味著如果醫療設備所處的環境中濕度太低、空氣太干燥、接近高壓電場等情況時，都會因為各種各樣的原因產生靜電，比如說護理人員走動、衣物摩擦等，最高時靜電電壓甚至可達上萬伏特，存在很大的安全風險。靜電會大量吸附空氣中的灰塵，而且在特定條件下，由于能量的存貯效應，在接觸金屬時就會放電，產生電弧，而一旦對某些精密儀器放電，就會使儀器運行出現錯誤，電壓較輕時一般會導致檢測數據偏差、元器件損壞等問題，而較重時甚至會導致設備損壞，無法繼續使用。某臺血細胞分析儀F-800，開機泵不動作，屏幕無顯示，經檢查發現其機內電路板積滿灰塵，電源接地虛焊。對于這臺設備的處理方式是清理電路板，重新接地，關機然后重新開機進行自檢，故障消失，檢定合格。因此對于人體靜電帶來的電磁干擾，醫務人員需要保證醫療設備的外殼可靠準確接地且有單一接地線接地；室內的桌面、地面進行嚴格的防靜電處理，尤其是設備比較密集的檢查室；對醫用計量器具進行操作、檢定、校準修理前接觸放電。

2.2 強磁場的影響及解決方法

磁共振等醫療設備周圍如分布著強磁場，它會使顯像管、X射線影像增強器顯示圖像變形失真。比如本身經檢定合格的超聲診斷儀器如果距離其他產生電磁波較強的設備比較近，就會因為磁場作用影響本身的圖像制取準確性和清晰度，導致信號圖像失真，最終成像的結果不準確，影響醫生據此進行醫學判斷。所以在某些可產生強磁場的醫療設備的機房選址設計時必須考慮以上因素，考慮到對電磁輻射的屏蔽或減弱工作。醫院可以對強磁場帶來的干擾進行如下解決：在磁場較強的區域設立警戒線、標志牌，提示醫務人員工作時加以注意，遠離這些區域使用精密設備；根據場強分布及儀器設備對磁場的敏感程度，將敏感度強的設備與磁體保持一定的距離，避免進入磁場中心范圍；對磁體或受干擾儀器設備的相關部件采用磁屏蔽，利用特殊材料屏蔽電磁波的出現，減少磁漏的影響。

2.3 高頻輻射的影響及對策

在我們生活的空間充滿了來自各方面的高頻電磁污染。如無線電臺發射的電磁波、移動電話、高頻設備等等，這些有害的電磁輻射會對圖像產生噪聲干擾，甚至會損壞電子電路。有些醫療設備本身也存在高頻源，若防護不當，就會對操作、維修人員造成傷害。因此對于高頻電磁波干擾的處理方法，也可以使用特殊材料進行屏蔽，有效隔離電磁波的出現。為了保證屏蔽效果，在使用維護時注意屏蔽設置的密封情況；在電力線的選擇上要使用加屏蔽層的，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。高頻輻射會使醫用計量器具的參數或精確度降低。這種問題在醫院中經常發生，主要就是因為醫院的電子設備放置一般比較密集，所以產生的電磁波比較集中，會對其他設備造成較大的干擾。因此醫院需要重視對醫用計量設備的規劃設計、布局改造、儀器使用維護工作中的防干擾、防電磁污染操作。

2.4 其他解決方法

首先，可以利用屏蔽裝置減少電磁干擾。主要是借助屏蔽裝置阻斷電磁干擾的傳播路徑，比如電纜可以使用屏蔽電纜；模擬信號的傳輸線可以使用雙屏蔽的雙絞線；不同信號線獨立走線，有各自的屏蔽層，減少耦合等等。其次，可以利用先進技術消除電磁干擾。包括接地技術，保證設備的接地線接地良好；濾波技術，使用進線電抗器，可以降低諧波，增加電源阻抗，并可以吸收附近設備投入工作時產生的浪涌電壓和尖峰電壓，還可以用低通頻濾波器，可有效減少電磁干擾；布線技術，主要是將不同設備的電纜走線適當分開走線，特別是電動機的電纜要與其他設備分開，同時要避免與其他電纜平行走線，這樣可以減少電磁干擾，而且電纜交叉時盡量保持90°交叉，并將屏蔽層固定到安裝板上，這樣也可以降低電磁干擾。最后，可以利用特殊材料減少電磁干擾。主要是根據設備產生的干擾信號的頻率選擇不同的磁環材料，比如可以選擇錳鋅鐵氧體或鎳鋅鐵氧體，后者的高頻性優于前者，兩者可單獨使用，也可同時使用，這樣可以擴寬抑制干擾的頻段。

3 結語

隨著電磁環境的不斷變化，醫療設備的電磁干擾問題日益突出。特別是在科學技術逐漸發展的現代，設備的電子化和信息化水平逐漸提升，產生的電磁干擾越來越多。電磁干擾會帶來較大的危害，對于醫療設備來講會影響設備的靈敏度、促使醫療設備老化，而且也會影響周圍醫護人員和患者的身體健康。因此醫療機構需要改善醫療設備的使用環境。對于不同的電磁干擾類型，人體靜電、強磁場、高頻輻射等要采取不同的處理對策。對電磁干擾進行抑制，不僅有利于提高醫療設備診斷信息的準確性，還有助于保證患者和醫務人員身體不受輻射影響。因此各個醫院需要加以重視，采取不同的措施屏蔽或減弱醫療設備的電磁干擾，降低損害。