摘　要：本文參考國(guó)外及國(guó)際對(duì)醫(yī)療領(lǐng)域的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合我國(guó)有關(guān)的規(guī)范﹑標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)手術(shù)室供配電系統(tǒng)作出了探討；論述了IT配電系統(tǒng)在醫(yī)院的應(yīng)用范圍；提出了醫(yī)院手術(shù)室IT電源系統(tǒng)的基本配置。

關(guān)鍵詞：手術(shù)室配電系統(tǒng)  故障  絕緣監(jiān)視  漏電  IT系統(tǒng)

0　引言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的逐年提高，人們對(duì)電的需求量陡然增長(zhǎng)。與此同時(shí)，由于停電、漏電以及線路絕緣故障引發(fā)觸電、電氣火災(zāi)事故也隨之劇增，對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。為了加強(qiáng)系統(tǒng)供電的安全性和可靠性，許多國(guó)家和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)都對(duì)醫(yī)療領(lǐng)域，尤其是那些生命攸關(guān)的場(chǎng)所，如手術(shù)室﹑重癥監(jiān)護(hù)室﹑心臟監(jiān)護(hù)室等處的醫(yī)用配電系統(tǒng)做出了特殊規(guī)定，其目的就是保證為該場(chǎng)所內(nèi)的醫(yī)療電器設(shè)備提供一個(gè)安全可靠的電源，以確保病人的安全。

1　電擊對(duì)人體的傷害

電流流入人體主要有三種后果。首先是灼傷，特別是在電流流入和流出人體的地方。其次是肌肉的麻痹，它可能短暫地使呼吸停止。第三是電擊造成心臟發(fā)生心室纖維性顫動(dòng)，這種心室纖維性顫動(dòng)會(huì)造成心室和心瓣膜的失調(diào)，從而使血液循環(huán)停止。前兩種結(jié)果會(huì)使人感到不適，但很少造成持久性損傷，而發(fā)生心室纖維性顫動(dòng)則需盡快進(jìn)行處理，否則會(huì)造成腦損傷或死亡。

電擊對(duì)人體造成傷害的程度取決于兩個(gè)因素：流過(guò)人體的電流大小、電流流過(guò)人體的時(shí)間。IEC標(biāo)準(zhǔn)中明確標(biāo)出了15～100Hz的交流電對(duì)人體的影響與時(shí)間和電流大小的關(guān)系。

在正常情況下，人體對(duì)電擊的自然反映可以避免或減少電流對(duì)人體的傷害。第一，人體的皮膚電阻可以限制流過(guò)人體的流量。第二，肌肉在受到電擊時(shí)會(huì)收縮，一般能夠使人體迅速脫離電源。但在手術(shù)過(guò)程中，電極多數(shù)進(jìn)入人體，或用降低接觸電阻的導(dǎo)電液，貼附在皮膚上，使皮膚的電阻旁路。另外從人體內(nèi)取出液體，經(jīng)過(guò)處理后再輸入體內(nèi)，如心臟手術(shù)過(guò)程中，進(jìn)行體外循環(huán)，這就為電流進(jìn)入人體提供低阻通路。再則，病人可能處于麻醉狀態(tài)，電流的刺激，不容易引起肌肉的收縮，電流可能是來(lái)自于緊貼在病人身上的電極，即使肌肉收縮，也不容易脫離心臟手術(shù)，導(dǎo)電體觸及心臟，在普通安全接地的導(dǎo)體上，流過(guò)的微小電流都會(huì)造成電擊死亡的可能。

2　相關(guān)規(guī)范對(duì)醫(yī)院手術(shù)室配電系統(tǒng)的規(guī)定

國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有德國(guó)的DIN VDE0107﹑法國(guó)的NFC15-211﹑美國(guó)的NFPA99-1993﹑IEC（國(guó)際電工協(xié)會(huì)）60364-7-710.在國(guó)際電工協(xié)會(huì)IEC60364標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，在醫(yī)療領(lǐng)域，由電網(wǎng)電源供電，用于維持生命或外科手術(shù)的醫(yī)療電器設(shè)備﹑以及用于手術(shù)室照明和類似照明設(shè)備﹑額定電壓超過(guò)AC25V或DC60V的設(shè)備，必須使用帶絕緣電阻監(jiān)視儀的IT電源系統(tǒng)。

同時(shí)我國(guó)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》中14.7.6.3中規(guī)定在電源突然中斷后，有招致重大醫(yī)療危險(xiǎn)的場(chǎng)所，應(yīng)采用電力系統(tǒng)不接地（IT系統(tǒng)）的供電方式；14.2.8中規(guī)定 IT系統(tǒng)必須裝設(shè)絕緣監(jiān)視及接地故障報(bào)警系統(tǒng)或顯示裝置。以及我國(guó)2002年11月26日發(fā)布，12月1日開(kāi)始實(shí)施的《醫(yī)療潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》 8.3.1.3中規(guī)定潔凈手術(shù)部用電應(yīng)從本建筑物配電中心專線供給。根據(jù)使用場(chǎng)所的要求，主要選用TN-S系統(tǒng)和IT系統(tǒng)兩種形式；8.3.2.3中規(guī)定潔凈手術(shù)室內(nèi)的電源宜設(shè)置漏電檢測(cè)報(bào)警裝置；8.3.4.2中規(guī)定心臟外科手術(shù)室必須設(shè)置有隔離變壓器的功能性接地系統(tǒng)等相關(guān)規(guī)定。

3　IT系統(tǒng)配電系統(tǒng)的特點(diǎn)

a. IT系統(tǒng)降低了接觸電壓和電網(wǎng)對(duì)地漏電流，人身觸電危險(xiǎn)降到最小程度；眾所周知，當(dāng)用電設(shè)備對(duì)人體心臟直接漏電電流大于10uA時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致病人死亡，在醫(yī)學(xué)上稱之為微電擊。而在一般通用建筑中所用的RCD等對(duì)地漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)，其動(dòng)作響應(yīng)值是mA級(jí)（30mA），遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足醫(yī)療領(lǐng)域的需要。因此，現(xiàn)在國(guó)際上對(duì)醫(yī)療領(lǐng)域中的手術(shù)室﹑ICU﹑CCU等重要場(chǎng)所，除了按要求做局部等電位聯(lián)結(jié)外，配電系統(tǒng)通常采用局部中性點(diǎn)不接地的供電系統(tǒng)（即IT系統(tǒng)或稱隔離電源系統(tǒng)）供電。由于系統(tǒng)電源端帶電導(dǎo)體不接地，即使系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障也只能通過(guò)系統(tǒng)對(duì)地電容構(gòu)成回路，故障回路阻抗極大，故障電流極小，發(fā)生電擊的危險(xiǎn)很小，所以不必及時(shí)切斷電源來(lái)防電擊，從而維持供電的不間斷，只有在發(fā)生第二次接地故障時(shí)才要求切斷電源。同時(shí)，安裝在系統(tǒng)中的絕緣監(jiān)測(cè)器能及時(shí)地檢測(cè)并給出系統(tǒng)絕緣故障報(bào)警信號(hào)，提醒工作人員及時(shí)排除故障。因此IT系統(tǒng)是一個(gè)連續(xù)、可靠的供電系統(tǒng)，可有效控制對(duì)心臟等器官的直接漏電流，極大地保護(hù)了病人免造漏電流的傷害。

b. IT系統(tǒng)中的絕緣監(jiān)測(cè)器，一方面實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的絕緣狀態(tài)，另一方面還檢測(cè)系統(tǒng)的過(guò)負(fù)荷和變壓器的溫升狀態(tài)，一旦出現(xiàn)異常立即報(bào)警。因此IT系統(tǒng)能夠減少因系統(tǒng)發(fā)熱、漏電等原因引起的電氣火災(zāi)事故，大大提高了系統(tǒng)的防火安全性。

c. 在IT系統(tǒng)中，提高回路的絕緣阻抗、降低回路對(duì)地電容，是提高系統(tǒng)安全性與可靠性的關(guān)鍵。因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要盡量縮短系統(tǒng)配電線路的長(zhǎng)度，減小系統(tǒng)容量，減少系統(tǒng)分支回路數(shù)，并做好線路的絕緣防護(hù)措施。這也就限制了IT系統(tǒng)僅能用在重要的局部的供電場(chǎng)所，如化工、制藥企業(yè)的一些程序控制生產(chǎn)線，醫(yī)療場(chǎng)所的手術(shù)室、重癥監(jiān)護(hù)室等場(chǎng)所。

4　醫(yī)院配電系統(tǒng)的選擇

在醫(yī)療過(guò)程中，為了進(jìn)行各種目的的測(cè)量、診斷或治療，病人常常和各種電氣設(shè)備連接，電極有可能進(jìn)入人體或牢固地附著在人體表面（如：心電圖、腦電圖），還可能從人體內(nèi)導(dǎo)出液體，經(jīng)過(guò)處理后再輸入體內(nèi)（如：腎透析），這些將使人體失去皮膚電阻的保護(hù)。當(dāng)病人處于麻醉狀態(tài)，或因痛覺(jué)喪失失去了對(duì)電擊的自然反映，會(huì)導(dǎo)致人體不能自行脫離電源。

除上述情況外，在一些手術(shù)過(guò)程中，導(dǎo)電體會(huì)直接觸及心臟（如：埋置心臟起搏器或打開(kāi)心臟的手術(shù)）。

a. 在醫(yī)療領(lǐng)域所有以檢查或治療為目的的，與病人直接接觸的設(shè)備，有三種應(yīng)用情況；

①應(yīng)用組0類：沒(méi)有醫(yī)療電氣設(shè)備與人體接觸的場(chǎng)所。例如：門(mén)診室、候診室、按摩室等。此類型場(chǎng)所沒(méi)有增加被電擊的風(fēng)險(xiǎn)，且電力中斷不會(huì)對(duì)病人造成危害。

②應(yīng)用組1類：使用醫(yī)療電氣設(shè)備進(jìn)行診斷或治療的場(chǎng)所，這些設(shè)備需要與人體接觸，與病人身體之間有能量交換，監(jiān)視病人體內(nèi)的能量交換。在此類場(chǎng)所醫(yī)療設(shè)備電源中斷不會(huì)引起病人生命危險(xiǎn)，醫(yī)療設(shè)備因停電而重新開(kāi)始不會(huì)影響對(duì)病人的診斷。例如：病房、產(chǎn)房、X光室等。 

在0類和1類場(chǎng)所允許采用帶漏電保護(hù)的接地系統(tǒng)供電（脫扣電流30mA，脫扣時(shí)間100mS），既TT或TN-S系統(tǒng)，禁止使用三相四線制接地系統(tǒng)，即TN-C系統(tǒng)。

③應(yīng)用組2類：在這類場(chǎng)合使用的醫(yī)療電氣設(shè)備包括：在病人體表或體內(nèi)使用的實(shí)時(shí)監(jiān)控儀器；用于手術(shù)的儀器設(shè)備；維持病人生命和軀體功能的設(shè)備；用于打開(kāi)心臟、大腦的設(shè)備。在此類場(chǎng)合醫(yī)療設(shè)備電源中斷會(huì)引起病人生命危險(xiǎn)；微弱的漏電流會(huì)產(chǎn)生‘微電擊’。在2類場(chǎng)所中每個(gè)房間必須至少配備一套醫(yī)用IT電源供電（隔離供電電源），該電源系統(tǒng)必須安裝絕緣監(jiān)視儀。例如：麻醉室﹑手術(shù)室﹑手術(shù)準(zhǔn)備室﹑手術(shù)石膏室﹑手術(shù)恢復(fù)室﹑心臟導(dǎo)管插入室﹑重癥監(jiān)護(hù)室﹑心臟監(jiān)護(hù)室﹑血管造影檢查室﹑早產(chǎn)嬰兒監(jiān)護(hù)室等。均屬于2類場(chǎng)所在應(yīng)用組2類的醫(yī)療場(chǎng)所，必須使用帶絕緣監(jiān)視的隔離電源系統(tǒng)，即IT系統(tǒng)。

b. 建議接入醫(yī)用IT電源系統(tǒng)的用電設(shè)備：

A） 呼吸機(jī) B） 恒溫培養(yǎng)箱 C） 透析設(shè)備 D） 麻醉設(shè)備 E） 病人監(jiān)護(hù)設(shè)備 F） 高頻外科設(shè)備 G） 輸液泵 H） 注射泵 I） 心肺機(jī) J）心力記錄儀 K）脈壓泵 L）心律電子脈沖調(diào)節(jié)器等。

c. 手術(shù)室/ICU病房/CCU病房IT電源系統(tǒng)的基本配置應(yīng)包括：隔離變壓器﹑絕緣監(jiān)測(cè)儀﹑外接報(bào)警顯示設(shè)備等。

5　醫(yī)療IT隔離電源配電系統(tǒng)的解決方案

5.1主要IT系統(tǒng)電源柜型號(hào)及主要附件

安科瑞（Acrel）公司的醫(yī)用隔離電源柜及其配套絕緣監(jiān)測(cè)裝置是針對(duì)醫(yī)療Ⅱ類場(chǎng)所的供電需求而開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的，能夠很好的滿足各類手術(shù)室和重癥監(jiān)護(hù)室對(duì)電源安全性和可靠性的要求，并符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

5.2醫(yī)用隔離電源柜的規(guī)格及配置

醫(yī)用隔離電源柜是針對(duì)醫(yī)療2類場(chǎng)所的供電需求而設(shè)計(jì)的具有局部IT系統(tǒng)的配電柜，IT系統(tǒng)裝設(shè)絕緣監(jiān)測(cè)裝置來(lái)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的絕緣狀況，各輸出回路采用了具有短路保護(hù)功能的斷路器；其它系統(tǒng)輸出回路則采用了具有漏電保護(hù)功能的斷路器。產(chǎn)品根據(jù)使用場(chǎng)所的不同分為GGF-O系列手術(shù)室用隔離電源柜和GGF-I系列ICU/CCU等病房用隔離電源柜兩大類，能夠很好的滿足各類手術(shù)室和重癥監(jiān)護(hù)室對(duì)電源安全性和可靠性的要求，并符合GB16895.24-2005/IEC60364-7-710:2002《建筑物電氣裝置第7-710部分：特殊裝置或場(chǎng)所的要求-醫(yī)療場(chǎng)所》和GB7251.1-2005/IEC 60439-1:1999《低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》等標(biāo)準(zhǔn)。

5.2.1 ICU、CCU病房配電解決方案（以GGF-I8隔離配電柜系統(tǒng)圖為例）

表1  方案配置表

5.2.2 手術(shù)室配電解決方案（以GGF-O8隔離配電柜系統(tǒng)圖為例）

表2  方案配置表

6　結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，對(duì)生命的呵護(hù)也越重視。因此，對(duì)于醫(yī)院這一特殊場(chǎng)所的電氣設(shè)計(jì)，因嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行。帶有絕緣監(jiān)測(cè)的IT系統(tǒng)能夠?yàn)榫植繄?chǎng)所提供安全、可靠、連續(xù)的供電，這是其它系統(tǒng)無(wú)法媲美的。因此在一些重要的生產(chǎn)加工場(chǎng)所、醫(yī)療場(chǎng)所，以及重要的設(shè)備運(yùn)行場(chǎng)所，可以優(yōu)先考慮使用IT系統(tǒng)。相信在不久的將來(lái)，隨著人們對(duì)IT系統(tǒng)的充分認(rèn)識(shí)，IT系統(tǒng)也會(huì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品資料，2011.03版,

[2]邵建勛.醫(yī)用IT系統(tǒng)在醫(yī)療場(chǎng)所的應(yīng)用. 信息管理,2008(6):32 -39.

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