淺談醫(yī)用it隔離電源在DSA手術(shù)室配電中的應(yīng)用

任運業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

 

摘要：隨著科技的不斷進步，醫(yī)院的電氣設(shè)備在不斷更新、增多，于是對配電要求越來越高。在確保電氣裝置的安全和所連接的醫(yī)用電氣設(shè)備安全操作的情況下，提高對其供電的安全性和不間斷性，確保醫(yī)療過程的安全，是一件十分重要的工作。文章通過某醫(yī)院手術(shù)室實例，闡述了在DSA手術(shù)室切入醫(yī)用 IT系統(tǒng)，可提高醫(yī)院 正常工作的安全性和不間斷性，減少手術(shù)室突然停電事故的發(fā)生機率。

關(guān)鍵詞：DSA ；手術(shù)室；配電；IT系統(tǒng)；

       醫(yī)院手術(shù)室的配電是雙路電源，其切換時間要求≤0.5S,其安全系數(shù)雖然很高，但還是不敢保證手術(shù)過程中有意外的情況出現(xiàn)。目前，我國大多數(shù)醫(yī)院配電系統(tǒng)的接地形式多采用TN系統(tǒng)。該系統(tǒng)接地故障多為金屬性短路，因故障電流較大，使斷路器等過電流保護裝置動作，造成停電。因此，國家相關(guān)規(guī)范要求每間百級手術(shù)室設(shè)置一套8KVA的IT監(jiān)測系統(tǒng)，每間萬級手術(shù)室設(shè)置一套6.3KVA的IT監(jiān)測系統(tǒng)，這大大提高了手術(shù)過程中的安全性。

       手術(shù)室、ICU、麻醉室、手術(shù)準備室、手術(shù)石膏室、手術(shù)恢復(fù)室、心臟導管插入室等有使用電網(wǎng)電源的醫(yī)療電氣設(shè)備，且這些設(shè)備插入心臟或患者體內(nèi)，使用帶絕緣電阻監(jiān)視的隔離電源系統(tǒng)(IT系統(tǒng))；門診室、候診室、按摩室等沒有使用電網(wǎng)電源的醫(yī)療電器設(shè)備，病房、產(chǎn)房、X光室等有使用電網(wǎng)電源的醫(yī)療電器設(shè)備，這些設(shè)備沒有任何部件插入患者體內(nèi)的，可使用帶漏電流保護的接地系統(tǒng)，即TN-S系統(tǒng)。由此可見，醫(yī)用IT系統(tǒng)在確保醫(yī)院正常工作中起著很重要的作用。

       以上海市某醫(yī)院手術(shù)室的工程設(shè)計為例，在二層10間手術(shù)室中包括2間百級手術(shù)室、面積為40㎡，2間百級DSA手術(shù)室(腦外科、心臟外科)，1間54㎡，1間72㎡，6間萬級手術(shù)室、平均每間38㎡。數(shù)字減影血管造影技術(shù)(Digital Subtraction Angiography,DSA)是一種新的X線成像系統(tǒng)，是常規(guī)血管造影技術(shù)與電子計算機圖像處理技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。DSA手術(shù)室中強電用電設(shè)備與弱電用電設(shè)備比一般手術(shù)室多，現(xiàn)場施工過程中網(wǎng)絡(luò)端點至少比一般手術(shù)室多預(yù)留6個網(wǎng)點，配置一套高清示教終端。配電箱的功率、電流采用需要系數(shù)法來計算。

 

         Ue——三相設(shè)備的額定電壓，Ue=0.38KV

         上面是上海市某醫(yī)院DSA的兩個手術(shù)室專用配電箱，2AP1、2AP2的功率分別為P1=10KW,P2=10KW,輔房的配電箱2AL1用于照明及插座等小動力供電，其功率P3=9KW。兩臺空調(diào)機組AHU201、AHU202的功率分別為P4=32KW,P5=39.5KW,其配電總箱2AT1的計算容量Pjs=P1+P2+P3+P4+P5=100.5KW，Ijs≈1.52*Pjs/cosφ，2AL1選用WDZ-YJV—5×6的電線，2AP1、2AP2選用WDZ-YJV—5×10的電線，機組AHU201選用WDZ-YJV—3×25+2×16的電纜，機組AHU202選用WDZ-YJV—3×50+2×25的電纜，配電總箱2AT1選用WDZ-YJV—4×95+1×50的電纜。上海地方防火有特殊要求，其電線電纜一般選用的是低煙無鹵型。

         手術(shù)室、ICU病房、CCU病房IT電源系統(tǒng)IEC(國際電工協(xié)會)規(guī)定的基本配置：隔離變壓器、絕緣監(jiān)視儀、變壓器負載和溫度監(jiān)視設(shè)備、外接報警顯示設(shè)備。醫(yī)用IT供電系統(tǒng)還有4個必要要求：

         1.絕緣故障的發(fā)生不會導致保護裝置動作切斷電源，以至維持生命設(shè)備出現(xiàn)故障或停止工作；

         2.醫(yī)療電器設(shè)備可以正常工作;

         3. 故障電流被減小到安全范圍內(nèi)；

         4.由于供電故障被避免，因此手術(shù)室不會發(fā)生突然停電事故。按照規(guī)范要求百級手術(shù)室設(shè)置8KVA的IT系統(tǒng)。DSA的電源配置：至少配置4個獨立、有接地的電源插座，每個插座20A，并有應(yīng)急備份供電，其中有2個電源插座保證為Patient Cart和Surgeon Console供電，這樣才能保證系統(tǒng)正常工作。

         手術(shù)部設(shè)計平均照度應(yīng)在400 lx以上，其余輔房及走廊平均照度應(yīng)在200 lx以上，均設(shè)熒光燈具，配置電子鎮(zhèn)流器，手術(shù)部潔凈區(qū)照明由潔凈氣密型燈帶組成；ICU病房設(shè)計平均照度應(yīng)在400 lx以上，均設(shè)熒光燈具，配置電子鎮(zhèn)流器，按照《建筑照明設(shè)計標準》規(guī)定醫(yī)院建筑照明標準值，見表1。

         節(jié)能是時下發(fā)展的一種主流趨勢，“綠色照明”即用LED、細管三基色熒光燈等代替普通熒光燈，以達到節(jié)能效果。

         手術(shù)區(qū)使用IT系統(tǒng)，可以確保手術(shù)室的醫(yī)療電器正常供電，以確保手術(shù)可以繼續(xù)進行；手術(shù)區(qū)的應(yīng)急照明正常供電，確保醫(yī)護人員及患者的安全疏散、撤離。

3.1概述

         隨著電子醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)院領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，漏電流對病人構(gòu)成的威脅也越來越大，尤其是那些生命攸關(guān)的場所，病人在手術(shù)中或麻醉狀態(tài)下，各種電極、傳感器直接插入人體內(nèi)，微小的漏電流都有可能導致病人觸電身亡。另外有些醫(yī)療設(shè)備用于維持重癥病人的生命，一旦設(shè)備停電，也會對病人的生命構(gòu)成威脅。因此，對于醫(yī)療這一特殊場所的電氣設(shè)計，應(yīng)嚴格按照國家標準和規(guī)范進行。安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測故障定位裝置及系統(tǒng)適用于醫(yī)院的手術(shù)室、ICU(CCU)監(jiān)護病房等重要場所，能為這類場所提供安全、連續(xù)、可靠的供電解決方案。

3.2應(yīng)用場所

         適用于醫(yī)院的手術(shù)室、各類重癥監(jiān)護室、搶救室、內(nèi)窺鏡室及造影室等醫(yī)療二類場所的醫(yī)用隔離電源系統(tǒng)的遠程監(jiān)控及自動化。

3.3系統(tǒng)架構(gòu)

3.4系統(tǒng)功能

         安科瑞IT配電監(jiān)控系統(tǒng)是基于觸摸屏軟件設(shè)計，軟件具有遠程測量、遠程參數(shù)設(shè)置和遠程自檢等多種功能，為各類場所的IT配電系統(tǒng)的集中監(jiān)控提供了強大的系統(tǒng)集成工具。軟件的主要功能如下：

 

         一次圖和現(xiàn)場分布顯示

         系統(tǒng)具有一次圖及現(xiàn)場分布圖顯示功能，能直觀的了解并及時地發(fā)現(xiàn)IT供電系統(tǒng)的報警地點或區(qū)域，從而方便專業(yè)人員及時到達現(xiàn)場進行故障排查；

         實時數(shù)據(jù)采集與顯示

         利用安裝于各IT配電系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測儀表和絕緣故障定位儀表，采集各隔離電源系統(tǒng)的參數(shù)。采集到的數(shù)據(jù)實時顯示在監(jiān)控系統(tǒng)界面，這些監(jiān)測參量含IT系統(tǒng)對地絕緣電阻、變壓器負荷電流、變壓器繞組溫度及絕緣故障回路等

故障報警

         將各IT配電系統(tǒng)出現(xiàn)的各類故障，如絕緣故障、過載故障、超溫故障以及接線斷線故障等信息進行統(tǒng)一處理和記錄，并可直接在顯示界面上彈出顯示故障類型、監(jiān)測值、故障地點以及故障發(fā)生時間等信息。同時啟動監(jiān)控系統(tǒng)的聲光報警系統(tǒng)，及時提醒相關(guān)人員，進行故障處理。其中，聲音報警信號可被手動消除。

遠程參數(shù)設(shè)置和查詢

         通過系統(tǒng)，可根據(jù)要求遠程調(diào)整和設(shè)置各IT配電系統(tǒng)中絕緣監(jiān)測儀的各類報警參數(shù)閾值，也可以任意查看這些報警參數(shù)值。參數(shù)包括絕緣報警值、負載電流報警值和隔離變壓器溫度報警值等。

 

圖形顯示功能

         系統(tǒng)可以以曲線的形式，顯示各IT配電系統(tǒng)的絕緣狀況、負載狀況，以及隔離變壓器的溫升狀況，以及它們的變化趨勢，以便于分管理人員了解和分析各電源系統(tǒng)的運行變化情況，有針對性的對某些系統(tǒng)進行維護和保養(yǎng)。

3.5安科瑞產(chǎn)品功能和技術(shù)參數(shù)

 

 

         結(jié)合上面 DSA 手術(shù)室的配電情況，可見醫(yī)用 IT 系 統(tǒng)的使用可以大大提高醫(yī)院正常工作的安全性和不間斷 性，特別是減少手術(shù)室突然停電事故的發(fā)生機率。建議 接入 IT 電網(wǎng)的用電設(shè)備：呼吸機，恒溫培養(yǎng)箱，透析設(shè)備， 麻醉設(shè)備，患者監(jiān)護設(shè)備，高頻外科設(shè)備，輸液泵，注射泵， 心肺機，心力記錄器，脈壓機，心率電子脈沖調(diào)節(jié)器等， 醫(yī)用 IT 系統(tǒng)確保這些醫(yī)療電器設(shè)備供電的安全性，為醫(yī) 護人員及患者提供舒適、安全、技術(shù)先*、功能齊全的環(huán)境。

［1］GB 50333-2002. 醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范 ［S］. 北京 ：中國計劃出版社，2002 

［2］GB 50034-2004. 建筑照明設(shè)計標準［S］. 北京： 中國計劃出版社，2004 

［3］DB13（J）63-2007. 民用建筑節(jié)能設(shè)計標準［S］. 北京 ：中國建筑工業(yè)出版社，1995

[4]丁留強.談通過 DSA 手術(shù)室配電切入醫(yī)用 IT 系統(tǒng)的重要性.

[5]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2022.05版.

作者簡介：任運業(yè)，男，安科瑞電氣股份有限公司，主要從事醫(yī)用IT隔離電源系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用。