电磁干扰对医疗设备检定及使用过程的影响及解决方法

强学栋

（南通市计量检定测试所，江苏 南通 226001）

1 电磁干扰的危害

电磁干扰是人们早就发现的电磁现象，是一种会干扰电缆信号并降低信号完好度的电子噪音。电磁干扰一般是由电磁辐射发射源产生，比如一些电器、电子设备等都属于电磁辐射发射源。因为电子类设备在工作时会产生电磁波，本身电磁波就有辐射，而且会对其它设备产生干扰，影响其他设备的信号传输，继而导致设备运行出现妨碍，或者引发故障。另外，大批量的电磁干扰集中起来也会形成电磁污染，对环境造成影响。

电磁干扰可能产生的危害，一方面是对电子系统、设备的危害。强烈的电磁干扰或者集中的电磁干扰可能使灵敏的电子设备因过载而损坏。这主要是因为电子设备都会发出电磁波，设备放置太近相互之间就会出现干扰，使设备过度加载或截断传播路径而出现损坏或影响使用，特别是对于一些灵敏度要求高的设备来说，比如说制导导弹、飞机、雷达等。另一方面就是对人体产生的危害，电磁辐射进入人体细胞组织会发生局部热效应和非热效应，且电磁干扰在1～3GHz范围内热效应最为严重，但不同频率的电磁辐射产生的危害程度并不一致，比如说低于1GHz时主要会带来皮肤组织感觉迟钝，深部组织受热而损伤等。

医院中医疗设备存在的电磁干扰问题更加突出。随着科学技术的发展，医疗技术也得到了快速发展，这就意味着医疗设备的先进性和电子化水平逐渐提升，使得现代医疗设备产生和接受电磁干扰的几率大大增加。特别是因为医院本身医疗设备十分密集，使用频率也很高，再加上工作人员和病人也十分密集，强大或集中的电磁干扰不仅会降低设备的使用能力、检测结果准确度、参数精度，严重的还会危及医护人员和病人的健康程度，甚至带来生命安全的威胁。因此医疗设备的电磁干扰是一个不容忽视的大问题，亟待重视。比如说医疗设备中检测人体生物电信号的仪器设备，本身人体的生物电信号就比较弱，再受到电磁干扰很容易受影响而出现一些波形、图像等正常情况下不会出现的图形，这样就容易使医生误认为是某些病变而造成误诊。另外就是强烈的电磁波会产生微电击作用，对患者机体造成损害。

2 预防干扰的标准对策

鉴于医疗设备带来的电磁波的危害性，医疗机构需要全面了解医疗设备中产生的电磁干扰的来源和传播途径，并提出有效的预防措施，包括改善设备的运行环境、覆盖隔离材料等，使医疗设备可以稳定进行工作。

2.1 人体静电的影响及解决方法

根据物理学原理，物体之间会相互摩擦产生静电，特别是在干燥的环境下，比如说冬季，穿脱毛衣、罩被罩、梳头发等过程都会产生静电。这就意味着如果医疗设备所处的环境中湿度太低、空气太干燥、接近高压电场等情况时，都会因为各种各样的原因产生静电，比如说护理人员走动、衣物摩擦等，最高时静电电压甚至可达上万伏特，存在很大的安全风险。静电会大量吸附空气中的灰尘，而且在特定条件下，由于能量的存贮效应，在接触金属时就会放电，产生电弧，而一旦对某些精密仪器放电，就会使仪器运行出现错误，电压较轻时一般会导致检测数据偏差、元器件损坏等问题，而较重时甚至会导致设备损坏，无法继续使用。某台血细胞分析仪F-800，开机泵不动作，屏幕无显示，经检查发现其机内电路板积满灰尘，电源接地虚焊。对于这台设备的处理方式是清理电路板，重新接地，关机然后重新开机进行自检，故障消失，检定合格。因此对于人体静电带来的电磁干扰，医务人员需要保证医疗设备的外壳可靠准确接地且有单一接地线接地；室内的桌面、地面进行严格的防静电处理，尤其是设备比较密集的检查室；对医用计量器具进行操作、检定、校准修理前接触放电。

2.2 强磁场的影响及解决方法

磁共振等医疗设备周围如分布着强磁场，它会使显像管、X射线影像增强器显示图像变形失真。比如本身经检定合格的超声诊断仪器如果距离其他产生电磁波较强的设备比较近，就会因为磁场作用影响本身的图像制取准确性和清晰度，导致信号图像失真，最终成像的结果不准确，影响医生据此进行医学判断。所以在某些可产生强磁场的医疗设备的机房选址设计时必须考虑以上因素，考虑到对电磁辐射的屏蔽或减弱工作。医院可以对强磁场带来的干扰进行如下解决：在磁场较强的区域设立警戒线、标志牌，提示医务人员工作时加以注意，远离这些区域使用精密设备；根据场强分布及仪器设备对磁场的敏感程度，将敏感度强的设备与磁体保持一定的距离，避免进入磁场中心范围；对磁体或受干扰仪器设备的相关部件采用磁屏蔽，利用特殊材料屏蔽电磁波的出现，减少磁漏的影响。

2.3 高频辐射的影响及对策

在我们生活的空间充满了来自各方面的高频电磁污染。如无线电台发射的电磁波、移动电话、高频设备等等，这些有害的电磁辐射会对图像产生噪声干扰，甚至会损坏电子电路。有些医疗设备本身也存在高频源，若防护不当，就会对操作、维修人员造成伤害。因此对于高频电磁波干扰的处理方法，也可以使用特殊材料进行屏蔽，有效隔离电磁波的出现。为了保证屏蔽效果，在使用维护时注意屏蔽设置的密封情况；在电力线的选择上要使用加屏蔽层的，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。高频辐射会使医用计量器具的参数或精确度降低。这种问题在医院中经常发生，主要就是因为医院的电子设备放置一般比较密集，所以产生的电磁波比较集中，会对其他设备造成较大的干扰。因此医院需要重视对医用计量设备的规划设计、布局改造、仪器使用维护工作中的防干扰、防电磁污染操作。

2.4 其他解决方法

首先，可以利用屏蔽装置减少电磁干扰。主要是借助屏蔽装置阻断电磁干扰的传播路径，比如电缆可以使用屏蔽电缆；模拟信号的传输线可以使用双屏蔽的双绞线；不同信号线独立走线，有各自的屏蔽层，减少耦合等等。其次，可以利用先进技术消除电磁干扰。包括接地技术，保证设备的接地线接地良好；滤波技术，使用进线电抗器，可以降低谐波，增加电源阻抗，并可以吸收附近设备投入工作时产生的浪涌电压和尖峰电压，还可以用低通频滤波器，可有效减少电磁干扰；布线技术，主要是将不同设备的电缆走线适当分开走线，特别是电动机的电缆要与其他设备分开，同时要避免与其他电缆平行走线，这样可以减少电磁干扰，而且电缆交叉时尽量保持90°交叉，并将屏蔽层固定到安装板上，这样也可以降低电磁干扰。最后，可以利用特殊材料减少电磁干扰。主要是根据设备产生的干扰信号的频率选择不同的磁环材料，比如可以选择锰锌铁氧体或镍锌铁氧体，后者的高频性优于前者，两者可单独使用，也可同时使用，这样可以扩宽抑制干扰的频段。

3 结语

随着电磁环境的不断变化，医疗设备的电磁干扰问题日益突出。特别是在科学技术逐渐发展的现代，设备的电子化和信息化水平逐渐提升，产生的电磁干扰越来越多。电磁干扰会带来较大的危害，对于医疗设备来讲会影响设备的灵敏度、促使医疗设备老化，而且也会影响周围医护人员和患者的身体健康。因此医疗机构需要改善医疗设备的使用环境。对于不同的电磁干扰类型，人体静电、强磁场、高频辐射等要采取不同的处理对策。对电磁干扰进行抑制，不仅有利于提高医疗设备诊断信息的准确性，还有助于保证患者和医务人员身体不受辐射影响。因此各个医院需要加以重视，采取不同的措施屏蔽或减弱医疗设备的电磁干扰，降低损害。