醫療電源的選擇與應用

EN60950是適用于通用電源要滿足的國際安全規范。醫用電源也需要滿足這個規范中的最低基本要求。但醫用電源的國際安全規范是更嚴格的IEC601-1 A2，并按地區不同有三個版本：歐洲是EN60601-1、美國是UL2601-1及加拿大是CSA22.2 No 601.1。

這些規范涵蓋觸電防護、防火及機械等方面的技術指標以及爬電距離和電氣間隙、高壓絕緣等試驗方面的指標。醫療電源必須采用適當的設計技術，確保在輸入異常時仍能穩定工作，并能在某些特殊（如有氧氣和/或麻醉氣體）的環境條件下工作。在這些應用中，防火也是個重要問題。

⑶　漏電流

漏電流是經保護接地導體流到地的電流。在不接地的情況下，如果有導電通路（如人體）存在，該電流可從導電部件或非導電部件的表面流到地。安全接地導體中始終都存在外來電流。通常，醫用電源的漏電流上限是普通電源的十分之一。

IEC601標準的所有電源漏電流指標遠比非醫療用電源嚴格。其中技術指標就定義了幾種不同的也是最關鍵的漏電流，如：對地漏電流（沿接地體流入地）和外殼漏電流（通過病人從外殼流入地）。IEC601標準中針對如下三種主要類型設備電源的最大漏電流做了不同定義：

B類：不與病人身體接觸的設備，如激光治療儀;

BF類：與病人身體接觸的設備，如超聲波、各種監視器（包括EGC設備）以及手術臺;

CF類：與病人心臟接觸的設備，如心臟穿刺監視器。

人們通常會誤解以為這些設備類型的漏電流指標不同。事實上，這幾類設備的允許漏電流是相同的。北美的指標要求比歐洲EN60601-1規定的允許漏電流更嚴格些。例如，歐洲允許0.5mA，而美國和加拿大只允許0.3mA。因此，醫療設備設計人員需注意其產品將會銷售到哪個地區。

而BF或CF類設備（俗稱“接觸人體”的設備）還要求采取額外的絕緣措施，使病人與地、信號端口和電源輸出絕緣。這是為了在設備發生意外故障時保護病人，以及使病人身上的漏電流保持在標準規定的限度內。這種絕緣也可通過最終設備的其它部分實現，如有足夠絕緣性能的塑料探針或套管。但在需要對病人通電的應用場合，處理方法之一是采用符合IEC601-1標準的AC/DC電源對一個或多個隔離DC/DC轉換器供電，即又加第二級絕緣保護。所以必需仔細選擇DC/DC轉換器，以確保能達到絕緣要求。

由于醫療設備經常都要直接與病人連接，而且會通過皮膚甚至皮下連接形成導電通路，因此漏電流必須盡可能為零，絕緣必須可靠，且不得有潛行電流。

⑷　安全與隔離

安全與隔離同樣是商用電源與醫用電源的一個重大差別，這對接受治療的病人及使用設備的醫務人員的觸電等安全保證相關。雖然人的皮膚算是個較好的絕緣體，可是一旦有非常小的交流電流施加到心臟上，就可能導致心臟肌肉纖維性顫動和神經肌肉損傷。所以涉及到病人的環境設備，任何可能與病人接觸的部分其電流必須嚴格限制在40Hz-70Hz內。

醫療器械應用所需的保護級別與設備和病人的接近程度相關。對醫療系統供電來說，絕緣和保護指標有三個安全級別。首先，所有離線電源都必須滿足EN60950標準中的基本安全要求。此外，要靠近病人的醫用電源還要符合IEC601-1標準。而接觸病人的設備除了滿足以上2個要求外，還需要有額外的隔離屏障來保護。還有在市電中斷時，醫院的備用發電機要幾秒或幾分鐘后才能供電，因此，許多醫用電源和使用這種電源的設備都需要通過UPS系統接力供電。因而，電源的輸入波形可能會改變，不再是理想的正弦波。所以，還需要在電源前端外接一個醫用變壓器來進一步提高安全級別。直接用到病人身上的設備必須滿足所有這些參數的最高絕緣技術指標。