醫(yī)學(xué)臨床工程和安全用電

1、醫(yī)學(xué)臨床工程和安全用電,,各醫(yī)療領(lǐng)域中幾乎找不到與醫(yī)用儀器無關(guān)的部門,近幾十年來醫(yī)療設(shè)備發(fā)展非常迅速，各種現(xiàn)代醫(yī)用儀器的數(shù)量、質(zhì)量和復(fù)雜性，都在以驚人的速度發(fā)展。 現(xiàn)在各醫(yī)療領(lǐng)域中幾乎找不到與醫(yī)用儀器無關(guān)的部門。,問題的提出,由于現(xiàn)代化醫(yī)院使用醫(yī)療儀器的急劇增加，醫(yī)院因醫(yī)療儀器造成的醫(yī)療事故也劇增。 越提高儀器的功能，儀器的科技含量越高，使儀器的使用操作和維修管理變得更為復(fù)雜，也增加了產(chǎn)生錯誤操作和多臺儀器共用連接錯誤等

2、危險。,,醫(yī)院大量使用醫(yī)療設(shè)備后，因設(shè)備原因引起的醫(yī)療事故大量增加。 據(jù)美國FDA(Food and Drug Administration)即美國食品和藥物管理局統(tǒng)計，美國在1991年和1992年這二年中，共發(fā)生醫(yī)療器械引起的嚴(yán)重醫(yī)療事故56220起，其中造成人身死亡故事3838起。*國內(nèi),,為了在各級醫(yī)院大量使用現(xiàn)代醫(yī)療儀器，充分發(fā)揮醫(yī)療儀器在醫(yī)療中的作用，防止發(fā)生醫(yī)療事故，需要對在用醫(yī)療儀器進行兩方面的管理：

3、即建立嚴(yán)格的醫(yī)療儀器安全質(zhì)量保證管理制度 提高醫(yī)療儀器使用、管理人員的技術(shù)水平。 靠誰來做？,臨床工程師的定義,1.美國醫(yī)院協(xié)會:能改造、維持并且提高醫(yī)院設(shè)備和儀器安全性的人。2.美國臨床工程學(xué)院(ACCE):通過把工程技術(shù)和管理技能用于醫(yī)療保健行業(yè)，支持并改進病人護理的專業(yè)人員。3醫(yī)療器械發(fā)展聯(lián)合會:受過一定的醫(yī)療器械知識的教育，擁有一定的經(jīng)驗和能力，能完全有效地管理醫(yī)療設(shè)備和協(xié)調(diào)操作設(shè)備的人員。 4.臨床工程

4、師認(rèn)證考試委員會:一個針對病患—設(shè)備接口，把工程管理應(yīng)用于醫(yī)療系統(tǒng)和設(shè)備管理的工程師。 我們的定義：從一個正規(guī)學(xué)院工程專業(yè)畢業(yè)，或被正式批準(zhǔn)為專業(yè)工程師，或正在受訓(xùn)的工程師并且通過工程教育和隨后的專業(yè)實習(xí)，把已有的科學(xué)和技術(shù)知識應(yīng)用于醫(yī)療保健，以支持臨床醫(yī)療各項事務(wù)。職稱,臨床工程師的作用及在醫(yī)院中和他人的可能的交互關(guān)系,,下圖說明臨床工程部門怎么與醫(yī)務(wù)人員，護士，及機構(gòu)其他衛(wèi)生保健專業(yè)人員互相配合。,,典型的臨床工程師的活動,1.參

5、加臨床應(yīng)用工程,即設(shè)計或修改臨床研究的醫(yī)學(xué)設(shè)備計劃,評價新的無創(chuàng)監(jiān)視系統(tǒng),等等。2.修理復(fù)雜的醫(yī)學(xué)儀器或系統(tǒng)3.指導(dǎo)生物醫(yī)學(xué)設(shè)備技術(shù)員進行的醫(yī)學(xué)設(shè)備安全測試4.檢查所有進來的設(shè)備5.為所有的設(shè)備建立運行基準(zhǔn)6.組織醫(yī)藥設(shè)備的庫存控制7.以一種節(jié)約成本的方式管理醫(yī)學(xué)設(shè)備并進行維護。9.協(xié)同供貨商利用外界技術(shù)服務(wù)(例如放射學(xué)或成像設(shè)備)10.培訓(xùn)醫(yī)務(wù)人員安全有效的使用醫(yī)學(xué)設(shè)備和系統(tǒng)11.為手術(shù)室和重癥特護室等醫(yī)療技術(shù)應(yīng)用場

6、所的設(shè)計提供意見。12.準(zhǔn)備并且完善外部認(rèn)證許可機構(gòu)所要求的文檔。,主要醫(yī)療機構(gòu)的 醫(yī)學(xué)支持服務(wù)部門的結(jié)構(gòu)圖,,,注意：在這組織結(jié)構(gòu)內(nèi),臨床工程主任直接向負(fù)責(zé)醫(yī)藥支持服務(wù)的副總裁報告。,醫(yī)學(xué)工程部的主要任務(wù),確保臨床上使用的醫(yī)療儀器具有很高的安全性和可靠性 具體設(shè)備管理業(yè)務(wù)： 1 購置前的評估和考察，購后檢查、驗收； 2 日常醫(yī)療儀器的質(zhì)量控制管理、保養(yǎng)、維 修、操作培訓(xùn)等

7、 3 負(fù)責(zé)儀器報廢的論證與審定工作。 4 與工程學(xué)有關(guān)的所有醫(yī)院的研究開發(fā)和教育培訓(xùn)等工作。,臨床工程部門的組織結(jié)構(gòu),,一家大型醫(yī)院臨床工程部門的組織結(jié)構(gòu)。,臨床環(huán)境下存在的危險 今天*,1.用電危險 :如低電壓的傷害 ,此外在壓縮空氣環(huán)境下，以及一些使用可燃性麻藥氣體的臨床區(qū)域，電源可能是火源。 2.機器的危險 :移動設(shè)施、轉(zhuǎn)移裝置、修復(fù)術(shù)器械、機械設(shè)施及病人支持設(shè)備 安全使用規(guī)范，嚴(yán)格按照說明書操作。

8、如果操作失敗，立即按指南采取應(yīng)急措施。3.環(huán)境的危險 固體垃圾、噪音、公共資源(天然氣,水,等等.)和大樓 醫(yī)院有它的自己的生態(tài)系統(tǒng) 把傳染病的傳播范圍及對人體的傷害減少到最小。4.生物學(xué)的危險 如艾滋病，肝炎等 5.放射危險 特別需要臨床工程師在旁邊高度關(guān)注免除危險的工作，否則這些危

9、險可能使醫(yī)務(wù)人員搶救生命的努力付諸東流。*所有不可能,用電安全,電流的生理作用電能要在人體上產(chǎn)生任何作用，必須滿足某些條件:1.必須有存在的電壓差(或電壓)。2.人體必須是電路的一部分，允許電流通過身體。如果這些要求滿足了，通過身體電流的實際危害取決于通過的電流量和通過身體電流的途徑。,電流的生理作用,燒灼傷 持續(xù)心肌收縮 心室纖維性顫動 呼吸麻痹、疲乏、痛苦 不

10、由自主釋放 閾值電流,,,,例2：假定皮膚阻抗是200Ω，兩膠質(zhì)表面分別有1.5cm2接觸區(qū)域，要產(chǎn)生10uA電流需要的電壓(RMS，60Hz)是多少？  解：每個電極的阻抗:,全部電流的阻抗:,產(chǎn)生10 uA電流所需的電壓 :,,電流的對人體的生理作用取決于通過身體電流路徑。另外像心臟這樣的對電敏感的器官，其生理作用也取決于電流的頻率和波形。電流通過生物體，有可能灼傷生物組織將以灼傷的形式損壞。是否被灼傷取

11、決于電流的密度和電極大?。↗=I/area）。,,例3計算下列尺寸的接地回路的電流密度差別是多少？ 接地回路2：L(8cm) w(10cm) 接地回路1：直徑1cm 解：,,假如,電擊,原理：電流能影響神經(jīng)功能和肌肉組織 。分類：通常分為強電擊或微電擊兩類 。強電擊：是通過皮膚產(chǎn)生強電流(近似毫安培或更高)， 特別是從手到足。這類電擊能導(dǎo)致燒傷和各種各樣的生理危害結(jié)果。不僅對健康人的日常生活有危

12、險而且對臨床環(huán)境內(nèi)的病人也有危險。微電擊：電流雖然小 (近似微安培)，但它給那些在診斷和治療過程而易受電影響的病人帶來心室纖維性顫動危險。,強電擊電流分布圖,微電擊電流分布圖,,免受電危險的保護,下圖為通用電源分布系統(tǒng) 其中H為火線，N為零線，G為地線,接地和漏電限制,如果設(shè)備是完好的，電力配電系統(tǒng)將僅僅要求兩根導(dǎo)線。然而，在實際應(yīng)用中可能發(fā)生下面的例外：1.如果發(fā)生故障(即由于短路、絕緣失敗或電器部件失效)，如在裸露的導(dǎo)體表面

13、之間可能產(chǎn)生寄生電荷，任何人接觸這些表面將遭受大電擊。 2.即使不發(fā)生故障，不完善的絕緣和電磁耦合(電容或電感)也可能產(chǎn)生相對地面的電能。一位受電影響的病人可能為"漏電”流向地面提供路徑，而遭受微電擊。,,例4如右圖一名護士接觸缺陷監(jiān)視器有100uA的漏電，同時接觸和地相連的裝置。護士安全嗎？解：漏電足以引起麻痹和死亡，但是它的大多數(shù)都是通過地線流動的。 R1=10,000歐姆（護士）R2 = 0.01歐姆

14、（地線）,,,因此，幾乎所有的漏電通過地線而僅僅 A的電流通過護士。護士是安全的。,,為解決這些漏電問題，要求在臨床環(huán)境下：所有的電力設(shè)備(除了按照嚴(yán)格的“兩倍絕緣”標(biāo)準(zhǔn))都要用地線與外部導(dǎo)電表面接地。接地系統(tǒng)必須有大直徑，低阻抗的導(dǎo)線以及全部電路的完全連接。 對設(shè)備進行良好維護。,設(shè)備漏電可能發(fā)生的方式,電容耦合 由于兩個金屬導(dǎo)體之間的存在電荷作用，兩個金屬導(dǎo)體之間將形成電壓差， 任何人只要與兩金屬表面接觸，泄漏電流將

15、形成。 電感耦合 在這種情況下，通過病人附近的馬達，變壓器和其他的電感設(shè)備進行“變壓器耦合”，形成危險的電壓差。,ECRI推薦的危險電流限制（適于有源、電源線連接的設(shè)備）,病人的絕緣連接,優(yōu)勢：可使病人接觸點的泄漏電流減少到很低的水平，從而減少了那些從別的不良設(shè)備泄漏到病人的電流。 為絕緣病人連接設(shè)計的設(shè)備必須通過絕緣測試。如下圖所示，測試時用120V，60HZ交流電，以地為參考電位依次連接到每個病人電極，以測量最終電流。,病

16、人導(dǎo)聯(lián)輸入絕緣測試電路,交流插座,絕緣電力系統(tǒng),定義：將兩條供電線（L1與L2)和地完全絕緣 ，如下圖所示：,絕緣電力系統(tǒng)有下列優(yōu)點：,完善的絕緣電力系統(tǒng)電流不會從L1或L2流到地面的。 絕緣電力系統(tǒng)與防爆電力出口相聯(lián)能減少電弧可能性，以避免麻醉氣體燃燒。在以地為參考點的電力配電系統(tǒng)中，某個設(shè)備故障會導(dǎo)致跳閘斷電，但在絕緣的電力系統(tǒng)中，該設(shè)備仍然可以繼續(xù)使用。,地面故障電路中斷器(GFCI),一種能對用電安全的防護的設(shè)備（強電擊）,

17、用電安全項目,臨床工程師為完成一個安全項目，須進行下列步驟： 1.檢查環(huán)境2.設(shè)備在帶入醫(yī)療環(huán)境之前就必須進行安全檢查。3.提供有關(guān)安全程序的教育和訓(xùn)練,,環(huán)境的檢查 1。麻醉地點1(手術(shù)室和發(fā)放室 )2。麻醉地點2(非燃燒麻醉劑的部門 )3。麻醉地點3（可燃燒麻醉劑 ）4。麻醉地點4(混合地點) 5。要特別注意的區(qū)域 （病人看護區(qū) ，病人接受體內(nèi)手術(shù)， 并且是直接有源醫(yī)療設(shè)備操作的地點。） 6。一般