电磁干扰对医疗设备的影响及应对分析

刘 敏

沈阳药科大学

电磁干扰对医疗设备的影响及应对分析

刘 敏

沈阳药科大学

在医疗设备越来越精确与智能的今天，任何干扰仪器的因素都会影响到医生的诊断，而电磁干扰是其中最常见的一种，电磁干扰不能避免，且带有一定的随机性，对其控制也有难度。抗电磁干扰不但是仪器维护工作中的重点，在使用中更要重视，本文将对防电磁干扰的几种方法作一论述。

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随着各类精密医疗设备的应用，医疗技术有了日新月异的进步，对于诊断的手段也越来越先进与准确。另一方面，由于仪器的智能化，也带来了一些问题，医生过分依赖医疗设备，往往忽略了医疗设备出错的情况。其中，电磁干扰对医疗仪器的影响最大，其检测数据的失准将直接的影响诊断结果和危害病人的生命安全。因此，电磁干扰无论多么微小，都不能忽视，如何防范需要认真的思考与实践。

一、电磁干扰对医疗设备的影响

电磁干扰是指任何在传导或电磁场伴随着电压、电流的作用而产生会降低某个装置、设备或系统的性能，或可能对生物或物质产生不良影响之电磁现象。对于电磁干扰，可以说在大型设备集中的设施内十分常见，可以说是合乎常规的。但对与精度较高的医疗设备来说，电磁干扰的影响可能会很大。因此，需要全面了解医疗设备电磁干扰的来源和电磁干扰传播途径，采取有效预防措施，才能使医疗设备稳定工作、数据准确无误。

二、电磁干扰的种类

1.交变电场的影响

交流电电场环境很大，人体在处于交变电电场之中会感应交变电荷，其能量等级低，但由于精密仪器设备的灵敏度与可测试的等级更低，如果不相应的采取抗干扰措施，干扰将会把检测信号掩盖无法得出正确数据。

2.人体静电的影响

人体静电是一项固有的，难以避免的环境电磁干扰，两个物体之间因为摩擦就会产生静电。尤其是在空气太干燥的情况下，人身上产生的静电，最高可以达到上万伏特。这样产生的静电加上仪器上尘土积累的电荷，在人使用医学仪器的时候，就会对仪器的使用造成影响，对一些精密仪器来说，还可能造成数据明显错乱，甚至死机的情况。

3.强磁场的影响

强磁场的影响会造成磁共振设备、X射线影像、显像管等呈现的图像失真；还可以使加速器射线偏移；还有可能使呼吸机、心脏起搏器等急救设备失灵；有时严重的情况下还会对计算机设备产生干扰。以上这些都会威胁到医院的正常工作与患者的救治。

4.高频辐射的影响

高频电磁辐射主要来自于无线电台、移动设备等等，而太阳异常活动、雷电等自然现象也是高频电磁辐射的原因。在医疗设备安装与布置的时候，如果不能做到抗这些干扰，在移动设备遍布世界的今天，精确医疗设备很难逃过高频电磁设备的影响。而且一些医疗设备本身也存在着高频源，如果不能进行有效的抗干扰防护，会对设备产生很大的影响，其提供的数据也要画上问号。

三、对电磁干扰的防范

针对上述电磁干扰的几种情况，医疗设备的设计者以及医院的工作人员，不断的在调查与改进，通过长时间的实践，得出了一些行之有效的方法。

首先，对于交变电场影响的解决方法，最重要的是要远离干扰源，注意缩小电与人体形成的环路面积，这样做可以减少电场在人体的通量，从而降低信号干扰。同时，以精密仪器检测微弱生物信号要在专门独立的屏蔽室，需要用金属网制作，并接地，可以有效的排除干扰。

第二，对于人体静电的影响，精密仪器设备的外壳必须可靠接地。同时，工作场所内的桌面、地面进行严格的防静电处理，设备在接触时要对设备进行接触式放电。

第三，对强磁场应采取如下解决方法：在场强区域设立警戒线、标志牌，根据场强分布及仪器设备对磁场的敏感程度与磁体保持一定的距离，对磁体或受干扰仪器设备的相关部件采用磁屏蔽，减少磁漏的影响。

第四，高频电磁波干扰的消除方法与防电场干扰类似，使用金属屏蔽可有效隔离。同时，在电力线的选择上要使用加屏蔽层的，使用净化稳压电源滤除各种毛刺和高频分量，安装设备时，电力线与信号线要分开铺设。采用大功率电缆相互绞合的方式，以抵消自身产生的电磁干扰。

四、抗电磁干扰的措施比较

总结上述抗干扰措施，可以总结为三种手段，即滤波、屏蔽、接地。

滤波可以抑制电磁的传导干扰。精度很高的电子设备需要采用无缘集中参数原件滤波设备或是同轴吸收滤波设备，有效的抵制低频、中频电磁干扰。例如，铁氧体材料、磁铁、磁管等等。

屏蔽是用来减少电磁场向外或向内穿透的措施，屏蔽按其原理分为静电屏蔽、电磁屏蔽和磁屏蔽三种。通过仪器之间加屏蔽体以达到隔开效果，通常用低电阻材料来吸收或损耗电磁场以达到屏蔽目的。并且屏蔽效果与设备的距离密切相关，距离越近干扰越强，在距离受限的情况下，屏蔽体的介入十分实用。

接地是无线设备将干扰电流介入大地以减小强电流流过对设备造成的干扰，理想的接地是将一个零电位、零阻抗的物理实体，作为各有关电路中所有信号电平参考点，不产生电压降，这样的接地效果最好。

综上所述，对于医学设备设施，尤其是是高精端仪器仪表，对电磁的兼容性与抗干扰性的要求越来越大，在进行设计的时候，首先要考虑设备的摆放位置，周围环境，同时要进行电磁干扰的控制，一些仪器只要将电磁干扰防护在一定范围内即可，而精密仪器则要根据需要做最适合的抗干扰方案，同时在数据分析上，医学工作者要本着最严谨的态度，对待数据，发现异常要考虑到数据是否有效，以免造成误诊。在对设备的维修和养护过程中，如果发现有系统上被电磁干扰所损坏或是紊乱的情况，应及时做出调整，并做相应的防护。

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