医疗电源的选择与应用

定义了几种不同的也是最关键的漏电流，如：对地漏电流（沿接地体流入地）和外壳漏电流（通过病人从外壳流入地）。IEC601标准中针对如下三种主要类型设备电源的最大漏电流做了不同定义：

B类：不与病人身体接触的设备，如激光治疗仪;

BF类：与病人身体接触的设备，如超声波、各种监视器（包括EGC设备）以及手术台;

CF类：与病人心脏接触的设备，如心脏穿刺监视器。

人们通常会误解以为这些设备类型的漏电流指标不同。事实上，这几类设备的允许漏电流是相同的。北美的指标要求比欧洲EN60601-1规定的允许漏电流更严格些。例如，欧洲允许0.5mA，而美国和加拿大只允许0.3mA。因此，医疗设备设计人员需注意其产品将会销售到哪个地区。

而BF或CF类设备（俗称"接触人体"的设备）还要求采取额外的绝缘措施，使病人与地、信号端口和电源输出绝缘。这是为了在设备发生意外故障时保护病人，以及使病人身上的漏电流保持在标准规定的限度内。这种绝缘也可通过最终设备的其它部分实现，如有足够绝缘性能的塑料探针或套管。但在需要对病人通电的应用场合，处理方法之一是采用符合IEC601-1标准的AC/DC电源对一个或多个隔离DC/DC转换器供电，即又加第二级绝缘保护。所以必需仔细选择DC/DC转换器，以确保能达到绝缘要求。

由于医疗设备经常都要直接与病人连接，而且会通过皮肤甚至皮下连接形成导电通路，因此漏电流必须尽可能为零，绝缘必须可靠，且不得有潜行电流。

⑷　安全与隔离

安全与隔离同样是商用电源与医用电源的一个重大差别，这对接受治疗的病人及使用设备的医务人员的触电等安全保证相关。虽然人的皮肤算是个较好的绝缘体，可是一旦有非常小的交流电流施加到心脏上，就可能导致心脏肌肉纤维性颤动和神经肌肉损伤。所以涉及到病人的环境设备，任何可能与病人接触的部分其电流必须严格限制在40Hz-70Hz内。

医疗器械应用所需的保护级别与设备和病人的接近程度相关。对医疗系统供电来说，绝缘和保护指标有三个安全级别。首先，所有离线电源都必须满足EN60950标准中的基本安全要求。此外，要靠近病人的医用电源还要符合IEC601-1标准。而接触病人的设备除了满足以上2个要求外，还需要有额外的隔离屏障来保护。还有在市电中断时，医院的备用发电机要几秒或几分钟后才能供电，因此，许多医用电源和使用这种电源的设备都需要通过UPS系统接力供电。因而，电源的输入波形可能会改变，不再是理想的正弦波。所以，还需要在电源前端外接一个医用变压器来进一步提高安全级别。直接用到病人身上的设备必须满足所有这些参数的最高绝缘技术指标。

⑸　EMI-RFI辐射和防护

设备的电磁辐射和电磁辐射防护也是医用电源的一个重要参数标准，涉及到电涌和瞬变电流强度、静电放电（ESD）电平，以及射频干扰（RFI）防护能力。对医用电源来说，这些电气指标必须是同等级商用产品的三倍。许多医疗应用都涉及RF治疗仪或无创电子手术器械，因此电源必须能抵御干扰，不受影响。合格的医用电源应符合与EMC相关的许多技术要求相配合的EN60601-1-2标准。不仅如此，医用电源还必须满足IEC61000-4-2（（静电防护能力，要求达到3kV）、IEC61000-4-3（射频辐射防护能力，要求达到3V/m）、IEC61000-4-4 EFT（电压瞬变承受能力，要求达到1kV）、IEC61000-4-5（市电涌流承受能力，要求达到1kV和2kV）、IEC61000-3-2（市电线路谐波要求）、IEC61000-3-3（电力线闪变要求），以及EN55011（A类产品或B产品辐射限制）等要求。为此，符合IEC601-1标准的电源一般都遵守EN55022/11A类设备规范，而不是更为严格的B类EMC规范。这些设备也可以设计得符合B类EMC规范，但必需额外采取更复杂的滤波和屏蔽措施，使得设备尺寸增大、成本增加。而广州金升阳公司的医疗电源模块则在产品尺寸、成本、性能、安全等方面作了一个很好的平衡作用。

其它还有一些要求涉及到特定的应用场合：如系统可能要在急救车上使用，会出现电压冲击，对此，电源至少应符合IEC68-2-29标准;有些设备是便携设备，可能在直升机上使用，会出现随机性振动，对此，电源应符合MIL-STD-810E标准。

1 引言

当今社会，随着科学技术的不断进步，越来越多的现代医疗器械得到了飞速发展，特别是直接与人体相接触的电子仪器，除了对仪器本身性能的要求越来越高外之外，对人体安全方面的考虑也越来越备受关注。例如：心脏穿刺监视器、超声波、母婴监护仪、婴儿保温仪、生命监护仪等一些与人体紧密接触的仪器，也就是说病人使用仪器时不能因为使用仪器而