医用电子仪器分析与维护培训讲义经典课件(PPT95页)
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低频电与直流电的热效应主要是电阻损耗， 高频电除了电阻损耗外，还有介质损耗。
概述：电流的生理效应
刺激效应：人体通人电流时，在细胞膜的两端会产 生电势差，当电势差达到一定值后，会使细胞膜发 生兴奋。
如为肌肉细胞，则发生与意志无关的力和运动，或使肌 肉处于极度紧张状态，产生过度疲劳；
如为神经细胞，则产生电刺激的痛觉。随着电流在体内 的扩散，电流密度将迅速减小，因此，通电后受到刺激 的只是距通电点很近的神经与肌肉细胞。
概述：人体的导电特性
人体电路的物理模 型是由不同电阻和 电容组成的复杂网 络，其等效电路如 右图所示。
电流沿阻抗小的血管、 淋巴管流通，不一定 通过AB间最短线路。
电击
电击：是指超过一定数值的电流通过人体而 引起的各种电伤害，如心室纤颤、心肌收缩 及皮肤烧伤等。
电击可分为两类
强电击（宏电击） 微电击
《医用电气设备第一部分：安全通用要求》(第二版)
医学仪器安全性存在的问题
➢ 医疗单位重视不够 ➢ 缺少测量准确、使用简便的检测仪器 ➢ 某些非标准医疗仪器非法使用
（未制定标准，未接受国家指定部门的正式检验）
ห้องสมุดไป่ตู้
安全 ——“没有危害”、“不发生发生危险” 安全性——发生危害的概率要小
概率大小 ←→安全程度
此外，从体内通入的电流和从体外流入的电流对心脏的 影响也有很大的不同。
概述：电流的生理效应
化学效应：人体组织中所有的细胞都浸没在淋巴液、 血液和其他体液中。人体通电后，上述组织液中的离 子将分别向异性电极移动，在电极处形成新的物质。 这些新形成的物质有好多是酸、碱之类的腐蚀性物质， 对皮肤有刺激和损伤作用。
电击：强电击
当人体接触带电部位时将引起电击。其主要原因是 当电源与人体接触时相当于连接一个等效电阻，如 果形成回路，将有一定量的电流流经人体。
当电流从人体外经皮肤流进人体内，然后再流出体 外，使人体受到的电击称为强电击。
例如，电流从人的左手流入人体内，经过人体后再 从右手流出体外，造成的电击就是强电击。
安全性——仪器不发生危害的概率 可靠性——仪器正常工作的概率
不同角度评价安全
有效性——医学仪器在诊断治疗中的作用效果
问题： 人们往往重视有效性忽视安全性
（包括研发者、生产销售者、购买使用者）
注意：
家用电气安全标准
保健仪器安全标准
不适用于医疗仪器
此外，医疗器械安全性还有更广泛的要求，诸如电安全、机械安 全、化学安全、热安全、放射性安全、光安全、生物安全等
阴极：Na+＋e → Na → 2Na＋2H2O → 2NaOH+H2↑ 形成碱和氢气
阳极：2Cl-－2e → Cl2 → 2Cl2＋2H2O → 4HCl+O2↑ 形成酸和氧气
概述：电流的生理效应
直流电的化学效应除了电解作用外还有电泳 和电渗现象，这些现象可能改变局部代谢过 程，也可能引起渗透压的变化。
本章仅讨论电气安全
概述：电流的生理效应
人体的体液是包含有多种离子的液体构成的，是一 种比较复杂的特殊电解质，因此人体本身就是一个 良好的导体，当人体成为电路的一部分时，就有电 流通过人体，从而引起生理效应。
人体表面导电能力很差，而内部大部分却是导电能 力较强的体液。
正离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+…… 负离子：HCO2-、Cl-、HPO42-、SO42-…… 有机酸、蛋白质
电泳——使人体内胶体浓度发生变化
细胞电泳：直流电场作用下，细胞(带一定电荷) 向一定电极方向移动
电渗——使人体内含水量发生变化
概述：人体的导电特性
人体阻抗网络是非常复杂的，是一个非线性时变网 络。人体的不同组织对不同频率呈现的阻抗也不一 样。下表所示为人体组织和脏器的电阻率。
肌肉、脑是良导体 腱、腱鞘是不良导体 脂肪、骨头导电性最差
影响：
电流流经体内，引起肌肉挛缩，神经受到抑制 电流流经体表，只引起灼伤
电击：微电击
进入人体内在心脏内部所加的电流所引起的电击叫 做微电击。
概述：人体的导电特性
体表——导电性能较差的皮肤
最外层：表皮，包括绝缘的角质层（决定皮肤阻抗） 中间层：有汗腺孔 最里层：真皮，有大量血管
皮下层——有导电能力很强的体液
概述：人体的导电特性
人体的皮肤阻抗很大， 且随着频率不同变化 较大；其他组织阻抗 较小。所以流经人体 电流的大小主要取决 于皮肤阻抗的大小， 而皮肤阻抗（Zi）又 与电流频率、皮肤条 件和接触条件有关， 如右图所示。
归纳了各国安全标准：概念明确、内容全面、水平较高
之后，各国参考IEC准则制定(修订)了本国标准
中国
1983：WS2－295《医用电气设备安全要求》(部颁标准) 1988：GB9706.1－88《医用电气设备第一部分：
安全通用要求》 (国标) 1995： 修订 GB9706.1－1995
等同 IEC601-1(1988)
概述：电流的生理效应
——为什么上万伏的静电却电不死人？ 引起生理效应和人体损伤的直接因素是电流
而不是电压。例如，107V电压、1μA电流的 电源可能对人体无害，而220V电压、30A电 流的电源却足以致命。 电流对人体的基本作用
热效应 刺激效应 化学效应
概述：电流的生理效应
热效应：又称为组织的电阻性发热，当电流 通过人体组织时会产生热量，使组织温度升 高，严重时就会烧伤组织。
1970年代初，美国统计：
约1200人/年，在医疗过程中遭到致命性电击(特别是微电击)
最初的医用电气设备安全标准
美国： UL544 法国： VDE0750 加拿大：CSA22.2 …… 1978 《IEC 医用电气设备安全通则》
IEC ——International Electrotechnical Commission 国际电工委员会
医用电子仪器分析与维护
任课教师：赵祥欣 2013~2014学年
医学仪器
→ 为现代医学发展作出了重要贡献 → 临床医学、基础医学无处不用医学仪器 现状 医学仪器的安全使用管理 → （在我国）落后于医学仪器的发展
医学仪器的安全可靠十分重要
特别是在发生微电击事故后，引起高度重视
(1969)因插入导管的患者被远远低于感觉阈值的微电流击毙
概述：电流的生理效应
刺激效应：人体通人电流时，在细胞膜的两端会产 生电势差，当电势差达到一定值后，会使细胞膜发 生兴奋。
如为肌肉细胞，则发生与意志无关的力和运动，或使肌 肉处于极度紧张状态，产生过度疲劳；
如为神经细胞，则产生电刺激的痛觉。随着电流在体内 的扩散，电流密度将迅速减小，因此，通电后受到刺激 的只是距通电点很近的神经与肌肉细胞。
概述：人体的导电特性
人体电路的物理模 型是由不同电阻和 电容组成的复杂网 络，其等效电路如 右图所示。
电流沿阻抗小的血管、 淋巴管流通，不一定 通过AB间最短线路。
电击
电击：是指超过一定数值的电流通过人体而 引起的各种电伤害，如心室纤颤、心肌收缩 及皮肤烧伤等。
电击可分为两类
强电击（宏电击） 微电击
《医用电气设备第一部分：安全通用要求》(第二版)
医学仪器安全性存在的问题
➢ 医疗单位重视不够 ➢ 缺少测量准确、使用简便的检测仪器 ➢ 某些非标准医疗仪器非法使用
（未制定标准，未接受国家指定部门的正式检验）
ห้องสมุดไป่ตู้
安全 ——“没有危害”、“不发生发生危险” 安全性——发生危害的概率要小
概率大小 ←→安全程度
此外，从体内通入的电流和从体外流入的电流对心脏的 影响也有很大的不同。
概述：电流的生理效应
化学效应：人体组织中所有的细胞都浸没在淋巴液、 血液和其他体液中。人体通电后，上述组织液中的离 子将分别向异性电极移动，在电极处形成新的物质。 这些新形成的物质有好多是酸、碱之类的腐蚀性物质， 对皮肤有刺激和损伤作用。
电击：强电击
当人体接触带电部位时将引起电击。其主要原因是 当电源与人体接触时相当于连接一个等效电阻，如 果形成回路，将有一定量的电流流经人体。
当电流从人体外经皮肤流进人体内，然后再流出体 外，使人体受到的电击称为强电击。
例如，电流从人的左手流入人体内，经过人体后再 从右手流出体外，造成的电击就是强电击。
安全性——仪器不发生危害的概率 可靠性——仪器正常工作的概率
不同角度评价安全
有效性——医学仪器在诊断治疗中的作用效果
问题： 人们往往重视有效性忽视安全性
（包括研发者、生产销售者、购买使用者）
注意：
家用电气安全标准
保健仪器安全标准
不适用于医疗仪器
此外，医疗器械安全性还有更广泛的要求，诸如电安全、机械安 全、化学安全、热安全、放射性安全、光安全、生物安全等
阴极：Na+＋e → Na → 2Na＋2H2O → 2NaOH+H2↑ 形成碱和氢气
阳极：2Cl-－2e → Cl2 → 2Cl2＋2H2O → 4HCl+O2↑ 形成酸和氧气
概述：电流的生理效应
直流电的化学效应除了电解作用外还有电泳 和电渗现象，这些现象可能改变局部代谢过 程，也可能引起渗透压的变化。
本章仅讨论电气安全
概述：电流的生理效应
人体的体液是包含有多种离子的液体构成的，是一 种比较复杂的特殊电解质，因此人体本身就是一个 良好的导体，当人体成为电路的一部分时，就有电 流通过人体，从而引起生理效应。
人体表面导电能力很差，而内部大部分却是导电能 力较强的体液。
正离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+…… 负离子：HCO2-、Cl-、HPO42-、SO42-…… 有机酸、蛋白质
电泳——使人体内胶体浓度发生变化
细胞电泳：直流电场作用下，细胞(带一定电荷) 向一定电极方向移动
电渗——使人体内含水量发生变化
概述：人体的导电特性
人体阻抗网络是非常复杂的，是一个非线性时变网 络。人体的不同组织对不同频率呈现的阻抗也不一 样。下表所示为人体组织和脏器的电阻率。
肌肉、脑是良导体 腱、腱鞘是不良导体 脂肪、骨头导电性最差
影响：
电流流经体内，引起肌肉挛缩，神经受到抑制 电流流经体表，只引起灼伤
电击：微电击
进入人体内在心脏内部所加的电流所引起的电击叫 做微电击。
概述：人体的导电特性
体表——导电性能较差的皮肤
最外层：表皮，包括绝缘的角质层（决定皮肤阻抗） 中间层：有汗腺孔 最里层：真皮，有大量血管
皮下层——有导电能力很强的体液
概述：人体的导电特性
人体的皮肤阻抗很大， 且随着频率不同变化 较大；其他组织阻抗 较小。所以流经人体 电流的大小主要取决 于皮肤阻抗的大小， 而皮肤阻抗（Zi）又 与电流频率、皮肤条 件和接触条件有关， 如右图所示。
归纳了各国安全标准：概念明确、内容全面、水平较高
之后，各国参考IEC准则制定(修订)了本国标准
中国
1983：WS2－295《医用电气设备安全要求》(部颁标准) 1988：GB9706.1－88《医用电气设备第一部分：
安全通用要求》 (国标) 1995： 修订 GB9706.1－1995
等同 IEC601-1(1988)
概述：电流的生理效应
——为什么上万伏的静电却电不死人？ 引起生理效应和人体损伤的直接因素是电流
而不是电压。例如，107V电压、1μA电流的 电源可能对人体无害，而220V电压、30A电 流的电源却足以致命。 电流对人体的基本作用
热效应 刺激效应 化学效应
概述：电流的生理效应
热效应：又称为组织的电阻性发热，当电流 通过人体组织时会产生热量，使组织温度升 高，严重时就会烧伤组织。
1970年代初，美国统计：
约1200人/年，在医疗过程中遭到致命性电击(特别是微电击)
最初的医用电气设备安全标准
美国： UL544 法国： VDE0750 加拿大：CSA22.2 …… 1978 《IEC 医用电气设备安全通则》
IEC ——International Electrotechnical Commission 国际电工委员会
医用电子仪器分析与维护
任课教师：赵祥欣 2013~2014学年
医学仪器
→ 为现代医学发展作出了重要贡献 → 临床医学、基础医学无处不用医学仪器 现状 医学仪器的安全使用管理 → （在我国）落后于医学仪器的发展
医学仪器的安全可靠十分重要
特别是在发生微电击事故后，引起高度重视
(1969)因插入导管的患者被远远低于感觉阈值的微电流击毙