摘　要　作者研究了增强型体外反搏器的电磁兼容性特征, 测试并分析了增强型体外反搏器对周围电磁

环境的影响,以及周围电磁环境的各因素对反搏器正常工作的电磁干扰及其影响程度,为医学电子仪器适应周

围电磁环境,提高自身抗扰度提供了实验依据

李海云　郑振声

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·技术交流·增强型体外反搏器的电磁兼容性①李海云②　郑振声(中山医科大学辅助循环重点实验室 ,广州 ; 510089)摘　要　作者研究了增强型体外反搏器的电磁兼容性特征 ,测试并分析了增强型体外反搏器对周围电磁环境的影响 ,以及周围电磁环境的各因素对反搏器正常工作的电磁干扰及其影响程度 ,为医学电子仪器适应周围电磁环境 ,提高自身抗扰度提供了实验依据。主题词　反搏动术 /仪器和设备 ; 电磁学中图号　 R 318. 6　　随着电子信息技术的发展 ,越来越多的医学电子仪器进入了临床诊断和治疗领域 ,极大的支持了临床医疗水平的发展。 同时也使其周围的电磁环境越来越复杂 ,严重影响医学电子仪器的工作性能 ,降低了信噪比 ,甚至损坏集成芯片 ,使它失去检测和治疗功能。为使各种仪器稳定可靠的工作 ,其电磁兼容性显得越来越重要。 我们对增强型体外反搏器( EECP)的电磁兼容性进行了实验研究 ,就其发射和抗扰度 (不敏感度 )进行了测试与分析 ,为保证体外反搏器在日益复杂的电磁环境中的高可靠性、高疗效性奠定理论基础。1　原理与方法根据麦克斯韦方程( 1)∮l H· dl= i+∫s  D t· dS( 2)∮lE· dl= -∫s  B t· dSE: 电场强度 D: 电位移 B: 磁感应强度 H: 磁场强度 i: 传导电流时变磁场感生电场 ,时变电场产生磁场。任何电磁扰动都将以有限速度向空间传播 ,因此增强型体外反搏器处在复杂的电磁环境中其电磁兼容性主要由发射和抗扰度 2大部分组成 [1]。 发射是指仪器本身对周围环境的电磁干扰 ,包括辐射和传导电磁能 ,以及磁场辐射发射。 抗扰度 (或不敏感度 )就是指仪器本身抵抗环境电磁干扰的能力 ,包括辐射电磁场敏感度、传导电磁能敏感度、磁场辐射敏感度、准静电场敏感度、交流电源电压起伏、瞬变和浪涌敏感度 ,以及静电放电。我们在电子部十所的电磁兼容研究室完成了增强型体外反搏器 ( EECP)的电磁兼容性测试。 测试原理图如下:可 编 程 电 磁 场及射频数据采集系统传输控制协议及接 口部件接收天线发射天线增强型体外反搏器测试系统　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　电磁屏蔽室81中山医科大学学报 ( Acad J SUM S) 1997, 18增刊∶ 81～ 83① 九五国家医学攻关项目基金资助课题 ; ②第一作者 ,男 , 1967年出生 ,工学硕士 ,博士生DOI : 10. 13471 /j . cnki . j . sun. yat -sen. univ (med. sci ) . 1997. 01282　结　果按美国心血管 ,呼吸和神经学仪器部有关医学电子仪器的电磁兼容性要求 ,对增强型体外反搏器的电磁兼容性进行以下项目检测。2. 1　电源线传导发射电压根据 CISPR-II出版物中工、科、医 ( ISM ) B级标准 ,用 E ATON ( SERIES VII PROGRAMM ABLEEM I /RFI DATA COLTECTION SYS TEM ) 测试增强型体外反搏器的电源线传导发射电压 ,结果见图 1。图 1　电源线传导发射电压　　2. 2　电场辐射发射根据 CISPP-II出版物中工、科、医 ( ISM ) B级标准 ,用 SERIES V II PROGRAMM ABLE EM I / RFIDATA COLTECTION SYS TEM　 94455-1 ( BI-CON ICAL AN TENN A)、 AT1100( LOG PERIODICANT ENNA)等仪器 ,在一个 8. 5 m× 5. 1 m× 4.2 m的无回波电磁屏蔽室测量增强型体外反搏器的电场辐射发射 ,结果见图 2。图 2　电场辐射发射2. 3　辐射电磁场抗扰度在 26 M Hz～ 1 000 M Hz频率范围内 ,场强峰值为 8. 5 V /m条件下 ,用 RADIATED SUSCEPTIBIL TY TEST SYS TEM ,按美国军用标准 MIL-STD-462D测试辐射电磁场抗扰度 ,见图 3,图 4。图 4　电场辐射抗扰度2. 4　交流电电源电压起伏 ,瞬态和浪涌用 9406-1 FREQUENCY /AM PLITUDE TRA-NSIEN T SINE-WAV E POW ER、 SO LAR 8282-1TRA-NSIEN T PU LSE CENERATOR、 COS6100OSCILLO SCOPE 和 POW ER-LINE ISOLATIONTRANSFORM ER等仪器 ,根据中华人民共和国家标准 GB6833. 4进行试验 ,结果如下: ①施加一宽度为 10μs,幅度为 440 V ( 2倍电源有效值 )的尖峰信号在交流电源电压相位的 0°、 90°、 180°和 270°等位置 ,反搏器工作正常。 ②使电源电压从比标称电压( 220 V )高 10%瞬变到高 30% ,保持约 0. 5 s再瞬变回到高 10% ,重复 4次 ,每次间隔 2 min,试验前后反搏器工作正常。 ③使电源电压比标称频率( 50 Hz)高 5%瞬变到高 10% ,保持约 0. 5 s,然后瞬间回到 5% ,重复 4次 ,每次间隔 2 min,反搏器工作正常。④将反搏器的电源 50 Hz /220 V从过零点断开 n= 1个整半周 (即 1 ms) ,并重复进行 4次 ,反搏器工作正常。3　讨　论研制和使用医用电子仪器 ,即要考虑诊断和治疗的有效性 ,更要考虑其稳定性和安全性。正常工作82 中山医科大学学报 ( Acad J SUM S) 1997, 18增刊状态下的医学电子仪器各自都有辐射和传导电磁能的发射 ,磁场辐射发射 ,加上电讯网络和供电网络电磁影响 ,对仪器的电磁干扰日趋多样化和复杂化 ,我们必须认真对待其电磁兼容性 ,以避免误诊及危害病人的生命安全。 医用电子仪器对外界电磁环境的影响 ,主要表现为①辐射和传导电磁能发射 ,②磁场辐射发射。 测试结果 30 M Hz频率附近辐射和传导电磁能发射最严重 , 100 M Hz频率附近磁场辐射发射较严重。在仪器内加装交流电源滤波器 ,在仪器显示屏上加装反射层薄膜 ,可以减小仪器对外界的电磁干扰。 外界电磁环境对医用电子仪器的干扰表现为仪器的抗扰度 ,主要包括: ①辐射电磁场抗扰度 ,②交流电源电压起伏 ,瞬态和浪涌。 实验结果表明 ,要想提高辐射电磁场抗扰度 ,仪器自身磁场部分必须用坡莫合金加以屏蔽 ,电子电路部分必须采用整体屏蔽机箱。仪器对交流电源电压起伏 ,瞬态和浪涌的抗扰度至为重要 ,抗扰度太低 ,轻则损坏仪器 ,重则电击病人 ,对此我们必须认真研究医用电子仪器供电原理 ,对电源电路加装过压 ,过流 ,过热保护电路 ,同时加装辅助电源 [2] ,自动监测电源电压 ,在电源电压不合要求时 ,自动替代 ;为保护仪器的可靠性 ,电磁兼容性必须满足相关标准。参 考 文 献1　苗振魁主编 . 医用电子仪器 . 天津∶天津大学出版社 ,1992. 43～ 48, 63～ 702　庄天戈主编 . 计算机在医学中的应用 . 南京∶东南大学出版社 , 1991. 8～ 10( 1996-09-04　收稿　 1996-12-23修回 )THE ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY OF THEENHANCED EXTERNAL COUNTERPULSATION APPARATUSLi Haiyun　　 Zheng Zhensheng( Key Laboratory on Assi sted Ci rculation, Sun Yat-sen University ofMedical Sciences , Guangzhou, 510089)The electromagne tic compatibility of th e enhanced ex terna l counterpulsa tion appa ratus wa s me ticulouslystudied. The effect o f the enhanced ex ternal counterpulsa tion appar atus on the sur rounding and the electro-magnetic disturbance o f the sur rounding on the appa ratus were tested and analysed. The results prov ided ex-perimental founda tion fo r improv ing adaptability o f medical appa ratus to the electr omagnetic surr ounding .Subject headings　　 counterpulsa tion /instrumentation; electr omagnetics83增刊　李海云 ,等 .增强型体外反搏器的电磁兼容性

增强型体外反搏器的电磁兼容性

https://xuebaoyx.sysu.edu.cn/rc-pub/front/front-article/download/44121338/lowqualitypdf/增强型体外反搏器的电磁兼容性.pdf

增强型体外反搏器的电磁兼容性

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