管德賽
隨著醫(yī)療技術(shù)的快速發(fā)展,現(xiàn)代醫(yī)療越來越依賴于各種醫(yī)療電氣設(shè)備。人們對醫(yī)院ICU、CCU、手術(shù)室等特殊醫(yī)療場所的環(huán)境要求越來越高,過去的一些建筑設(shè)計已不能滿足人們對人身安全保障的要求。尤其是ICU 病房中大量醫(yī)療救護設(shè)備觸及危重患者的身體,如發(fā)生設(shè)備漏電故障,很容易發(fā)生電氣事故,導(dǎo)致患者和醫(yī)護人員發(fā)生觸電傷害,甚至威脅到患者的生命。根據(jù)有關(guān)研究證明,只要有10 μA 的電流直接流過病人心臟,就會造成人體觸電死亡,醫(yī)學(xué)上稱之為“微電擊”[1]。因此,如何保護醫(yī)院的病人以及醫(yī)護人員不受漏電事故的傷害顯得非常重要,國內(nèi)外建筑電氣設(shè)計專家和醫(yī)生們對此非常關(guān)注。目前,國內(nèi)外都對特殊的醫(yī)療場所,如ICU、CCU、手術(shù)室等場所規(guī)定了醫(yī)療設(shè)備電源必須使用醫(yī)用隔離電源系統(tǒng),以保證病人及醫(yī)護人員的安全。
醫(yī)療場所根據(jù)設(shè)備和患者之間的接觸形式以及醫(yī)療場所的具體用途,根據(jù)《建筑物電氣裝置第7 -710 部分:特殊裝置或場所的要求——醫(yī)療場所》GB16895.24 -2005 國家標準,可以將其劃分為0、1、2 類場所[2]。
0 類場所是指醫(yī)療電氣設(shè)備不與人體直接接觸的場所,例如門診室、推拿室、候診室等場所。
1 類場所是指醫(yī)療電氣設(shè)備與人體有接觸但斷電不會造成病人生命危險,且不影響對病人的診斷與治療的場所,例如病房、X 光室等場所。
2 類場所是指在醫(yī)療電氣設(shè)備與人體有接觸但電源中斷會引起病人生命危險的場所,例如麻醉室、手術(shù)室、ICU、CCU、DSA 等場所。因此,在2 類醫(yī)療場所中必須使用帶絕緣監(jiān)視的醫(yī)用隔離電源系統(tǒng),即醫(yī)用IT 系統(tǒng)。
醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)(即醫(yī)用IT 系統(tǒng)),又叫中性點不接地的配電系統(tǒng)[3]。該系統(tǒng)電源側(cè)沒有工作接地或通過高阻抗接地,而在負荷側(cè)進行接地保護,因此,當出現(xiàn)第一次漏電故障時,漏電電流較小,不會產(chǎn)生很大的接觸電壓威脅人身安全,所以可不切斷電源,使醫(yī)療設(shè)備繼續(xù)工作,同時通過報警裝置提醒工作人員及時檢查并消除故障。
醫(yī)用IT 系統(tǒng)主要包括隔離變壓器、絕緣監(jiān)視儀、報警顯示儀、電流互感器、專用電源[4](見圖1)。
圖1 醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)的組成
3.1 隔離變壓器 隔離變壓器是指輸入繞組與輸出繞組帶電氣隔離的變壓器,變壓比為1∶1。隔離變壓器用以避免偶然同時觸及帶電體和地所帶來的危險,變壓器的隔離是隔離原副邊繞組線圈各自的電流。由于次級不和大地相連,次級任一根線與大地之間沒有電位差,使用安全。
3.2 絕緣監(jiān)視儀 絕緣監(jiān)視儀是一種針對直流電源系統(tǒng)母線及支路的絕緣狀態(tài)進行在線實時的檢測與管理的裝置。當電源系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣故障和隔離變壓器負荷電流及繞組溫度超過限值時,能夠?qū)⒐收贤ㄟ^報警裝置顯示。
3.3 集中報警顯示器 該設(shè)備一般安裝在護士站,一旦儀器設(shè)備絕緣電阻低于設(shè)定值以及變壓器負荷超載,就會發(fā)出報警聲,醫(yī)護人員就能及時查看并找出故障點,果斷采取應(yīng)急措施,同時通知相關(guān)部門進行維修處理。
3.4 電流互感器 電流互感器是依據(jù)電磁感應(yīng)原理,由閉合的鐵心和繞組組成。其作用是配合絕緣監(jiān)視儀對醫(yī)用隔離變壓器的負荷情況進行檢測。
3.5 專用電源 專用電源主要是給報警顯示器提供直流20 V電源。
4.1 保證醫(yī)療設(shè)備供電連續(xù)性 因醫(yī)用隔離電源沒有對地構(gòu)成回路,所以,當醫(yī)療設(shè)備出現(xiàn)漏電時,只會有一個很小的容性漏電流產(chǎn)生,不會對人體產(chǎn)生危害,也不會引起供電開關(guān)動作,從而保證了醫(yī)療場所供電的連接性[5]。
4.2 保證病人人身安全 因醫(yī)用隔離電源沒有對地構(gòu)成回路,其它供電回路中的漏電流就無法通過接地線竄入ICU、NICU 等醫(yī)療場所的醫(yī)療設(shè)備上,從而保護了病人的安全。
4.3 降低了對地漏電電流 因此也提高了整個配電系統(tǒng)的防火安全性[6]。
4.4 保證維修人員人身安全 醫(yī)療設(shè)備在進行檢修或維護時,有時必須在通電情況下觸及電路中的元器件、接地線,因醫(yī)用隔離電源沒有對地構(gòu)成回路,所以,能避免維修人員觸電,增強了維修人員安全性。
5.1 工程概況 江蘇省蘇北人民醫(yī)院是江蘇地區(qū)首批三級甲等綜合性醫(yī)院,是一所歷史悠久、規(guī)模較大、功能較全的綜合性醫(yī)院,是揚州地區(qū)的醫(yī)、教、研中心。醫(yī)院于2012 年7月新建ICU 重癥監(jiān)護病房,共有35 張病床,ICU 病房是醫(yī)院醫(yī)療安全的重要科室,其電力負荷為一級負荷,按照建設(shè)規(guī)范,采用了本德爾醫(yī)用IT 系統(tǒng)。每張病床按1.5 kVA 的容量考慮,35 張重癥監(jiān)護病床一共設(shè)置6 套6.3 kVA 的醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)(IT 系統(tǒng)),見圖2。
圖2 IT 電源系統(tǒng)電氣接線原理圖
5.2 ICU 病房電源配置方案 各個病房分別采用獨立的IT配電系統(tǒng),各IT 系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測器及總配電柜內(nèi)的剩余電流監(jiān)測設(shè)備又通過基于Modbus 協(xié)議的RS485 總線將各監(jiān)測信號反饋到護士站的絕緣監(jiān)察集中顯示器上,方便工作人員對系統(tǒng)進行集中監(jiān)控與管理。各個監(jiān)護病房內(nèi)主要的醫(yī)療儀器、無影燈、多功能吊塔等用電設(shè)備必須從IT 系統(tǒng)中取電,而照明燈、觀片燈和電動門等可以不從IT 系統(tǒng)取電。
5.3 IT 電源的使用效果 江蘇省蘇北人民醫(yī)院ICU 病房自啟用以來,已發(fā)生多起醫(yī)療設(shè)備漏電報警事件,主要是由血氣分析儀和輸液泵漏電引起,尤其輸液泵漏電頻率最高。由于啟用了IT 電源系統(tǒng),一旦發(fā)生設(shè)備漏電,醫(yī)護人員均能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備漏電故障,避免了因設(shè)備漏電原因給病人生命安全造成威脅,避免了不必要的醫(yī)療糾紛的發(fā)生。
醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)為江蘇省蘇北人民醫(yī)院ICU 病房提供了一個安全可靠的醫(yī)療設(shè)備供電系統(tǒng),充分保障了病人和醫(yī)務(wù)人員的安全。因此,要保證2 類醫(yī)療場所的用電安全就必須要使用醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)。
[1] 劉建新,邢家偉,王 博,等.醫(yī)用隔離電源及其在醫(yī)院的應(yīng)用[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2013(1):95 -96.
[2] 張 健,李 剛.醫(yī)用IT 系統(tǒng)在醫(yī)院2 類場所中的應(yīng)用[J].建筑電氣,2006(4):14 -15.
[3] 邵建勛.醫(yī)用IT 系統(tǒng)在醫(yī)療場所的應(yīng)用[J].中國醫(yī)院建筑與裝備,2008(6):32 -39.
[4] 劉士龍,劉 偉,李曉梅.IT 配電系統(tǒng)在醫(yī)療場所的應(yīng)用[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2010,25(12):25 -27.
[5] 張 寬,杜會陵.談醫(yī)療IT 系統(tǒng)的供電與接地設(shè)計[J]. 智能建筑電氣技術(shù),2010(1):13 -18.
[6] 錢 林.2 類場所采用醫(yī)療IT 系統(tǒng)安全原理探究[J]. 科學(xué)時代,2012(2):51 -52.