醫(yī)療IT系統(tǒng)在醫(yī)院手術(shù)室的應(yīng)用

一、醫(yī)療 IT 系統(tǒng)與手術(shù)室的緊密關(guān)聯(lián)

醫(yī)療IT系統(tǒng)在手術(shù)室供配電中起著至關(guān)重要的作用。隨著醫(yī)療事業(yè)的快速發(fā)展，先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備和技術(shù)廣泛應(yīng)用于手術(shù)治療，這些設(shè)備的運(yùn)行離不開穩(wěn)定可靠的電力支持。新編《綜合醫(yī)院設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，手術(shù)室屬于 2 類場所，故障情況下斷電自動恢復(fù)時(shí)間應(yīng)≤0.5s，絕大部分手術(shù)又是不可逆的，一旦出現(xiàn)停電或跳閘，后果不堪設(shè)想。

醫(yī)療 IT 系統(tǒng)為手術(shù)室等地提供了安全保障。首先，IT 系統(tǒng)電源端不做系統(tǒng)接地，只做保護(hù)接地。當(dāng)出現(xiàn)接地故障時(shí)，故障電流僅為流過自隔離變壓器到手術(shù)設(shè)備之間一小段非故障線段較小的對地電容電流，不大于 50μA。因此故障時(shí)可以不切斷電源，使電氣設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行，并可通過絕緣監(jiān)測裝置發(fā)出報(bào)警并及時(shí)消滅故障，大大提高了系統(tǒng)供電的可靠性。醫(yī)用 IT 系統(tǒng)需與絕緣故障監(jiān)測裝置配合使用，當(dāng)絕緣電阻值降至 50kΩ 時(shí)發(fā)出報(bào)警，聲光報(bào)警裝置設(shè)置在護(hù)士站等便于長久性監(jiān)視的場所。

此外，在醫(yī)院的 2 類醫(yī)療場所內(nèi)離手術(shù)臺周邊水平距離 1.5m，高度為 2.5m 內(nèi)的區(qū)域被稱為 “患者區(qū)域”。手術(shù)室內(nèi)的吊塔、治療用電插座箱、無影燈應(yīng)納入 IT 系統(tǒng)供電，而手術(shù)室照明、情報(bào)面板等與 “微電擊” 無關(guān)，可不納入 IT 系統(tǒng)供電，但為保證其供電連續(xù)性，建議納入 UPS 供電。這樣的設(shè)置既保證了關(guān)鍵設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，又避免了不必要的風(fēng)險(xiǎn)。

二、手術(shù)室供配電的關(guān)鍵要點(diǎn)

（一）合理供配電的重要性

手術(shù)室作為重要的醫(yī)療場所，合理的供配電至關(guān)重要。先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備為患者提供高水平的醫(yī)療條件，而這些設(shè)備的正常運(yùn)行離不開穩(wěn)定可靠的電力供應(yīng)。合理的供配電不僅能確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，還能為患者的安全和醫(yī)療效果提供關(guān)鍵保障。例如，在心臟手術(shù)等關(guān)鍵手術(shù)過程中，一旦出現(xiàn)電力中斷，可能會危及患者生命。同時(shí)，手術(shù)室對環(huán)境要求嚴(yán)格，合理的供配電設(shè)計(jì)可以避免安裝檢修工作帶來的細(xì)菌污染，為手術(shù)創(chuàng)造一個(gè)安全、清潔的環(huán)境。

（二）供配電設(shè)計(jì)要求

1.雙路供電源與備用電源，保證手術(shù)用電可靠性及電力輸送的穩(wěn)定性

在手術(shù)室的供配電設(shè)計(jì)中，采用雙路供電源并設(shè)置備用電源是關(guān)鍵措施之一。這可以確保在一路電源出現(xiàn)故障時(shí)，另一路電源能夠在短時(shí)間內(nèi)自動切換，保證手術(shù)的持續(xù)進(jìn)行。例如，綜合醫(yī)院一般都配置手術(shù)部，數(shù)量從幾間至幾十間不等，對電的需求量很大。如果沒有可靠的雙路供電源和備用電源，一旦發(fā)生停電或電網(wǎng)意外受損，將嚴(yán)重影響手術(shù)工作，后果不堪設(shè)想。

2.總配電柜設(shè)置遠(yuǎn)離人群，避免細(xì)菌污染

手術(shù)室的總配電柜應(yīng)設(shè)置在遠(yuǎn)離人群活動的區(qū)域。這是因?yàn)槭中g(shù)室對環(huán)境質(zhì)量要求非常高，外界的細(xì)菌和病毒可能會通過總配電柜的安裝檢修工作進(jìn)入手術(shù)室，容易造成交叉感染。通過將總配電柜設(shè)置在遠(yuǎn)離人群的區(qū)域，可以有效降低這種風(fēng)險(xiǎn)。

3.線路分離與專用配電箱，便于檢修且防止污染

手術(shù)室的線路需要與其他房間分離開，每個(gè)手術(shù)室的干線都要單獨(dú)設(shè)置，配備一個(gè)專用的配電箱。這樣做一方面便于檢修，另一方面可以防止工作人員進(jìn)入手術(shù)室內(nèi)檢修時(shí)帶入外界的細(xì)菌以及其他污染物質(zhì)。配電箱安置在手術(shù)室外的墻體內(nèi)，既保證了手術(shù)室內(nèi)的清潔，又方便了維修工作。

4.重視配電總負(fù)荷與用電安全，設(shè)置漏電檢測報(bào)警裝置與接地端子

在設(shè)計(jì)過程中，要注意手術(shù)室的配電總負(fù)荷的設(shè)計(jì)，不能小于 8kVA。同時(shí)，為了提高安全性，應(yīng)配置漏電檢測報(bào)警裝置，在檢測出漏電現(xiàn)象時(shí)能夠發(fā)出警報(bào)。手術(shù)室內(nèi)的每面墻上都應(yīng)該安裝 3 個(gè)以上的插座箱，并在插座箱上安裝接地端子，保證接地電阻不超過 1Ω，從而保證醫(yī)療設(shè)備的正常運(yùn)行。

5.慎重選擇配電管線材質(zhì)，做好密封與防水措施

手術(shù)室內(nèi)的配電管線材質(zhì)選擇要慎重，穿過樓板和墻體的管線部位要加設(shè)套管，并用不可燃的燃料進(jìn)行密封。電線管進(jìn)入手術(shù)室的管口也要用不可燃的材料封閉。為了避免意外火災(zāi)的發(fā)生給電路造成損壞，破壞絕緣造成短路，可以應(yīng)用礦物絕緣電纜。另外，如果要在地面安裝插座，必須要做好防水措施。這樣可以有效提高手術(shù)室供配電系統(tǒng)的安全性和可靠性。

三、IT 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)解析

（一）何處設(shè)置 IT 系統(tǒng)

根據(jù) JGJ 312 - 2013 第 5.4.4 條規(guī)定，2 類醫(yī)療場所中除手術(shù)臺驅(qū)動機(jī)構(gòu)、X 射線設(shè)備、額定容量超過 5kVA 的設(shè)備、非生命支持系統(tǒng)的電氣設(shè)備外，用于維持生命、外科手術(shù)、重癥患者的實(shí)時(shí)監(jiān)控和其他位于患者區(qū)域的醫(yī)療電氣設(shè)備及系統(tǒng)的回路，均應(yīng)采用醫(yī)療場所局部 IT 系統(tǒng)供電。這一規(guī)定明確了 IT 系統(tǒng)在 2 類醫(yī)療場所中的適用范圍，確保了關(guān)鍵醫(yī)療設(shè)備的穩(wěn)定供電和患者的安全。

（二）患者區(qū)域的界定

在醫(yī)院的 2 類醫(yī)療場所內(nèi)，離手術(shù)臺周邊水平距離 1.5m，高度為 2.5m 內(nèi)的區(qū)域被稱為 “患者區(qū)域”。根據(jù) IT 系統(tǒng)設(shè)置要求及 “患者區(qū)域” 的示意圖可知，手術(shù)室內(nèi)的吊塔、治療用電插座箱、無影燈應(yīng)納入 IT 系統(tǒng)供電。這些設(shè)備直接與患者接觸或在患者周圍使用，對供電的穩(wěn)定性和安全性有要求。而手術(shù)室照明、情報(bào)面板等與 “微電擊” 無關(guān)，可不納入 IT 系統(tǒng)供電，但為保證其供電連續(xù)性，建議納入 UPS 供電。這樣的劃分既確保了關(guān)鍵設(shè)備的可靠運(yùn)行，又兼顧了其他設(shè)備的供電需求。

（三）接地故障分析

IT 系統(tǒng)電源端不做系統(tǒng)接地，只做保護(hù)接地。通過隔離變壓器二次回路導(dǎo)體不接地，電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分接到電氣裝置的 PE 線上，并設(shè)置輔助等電位聯(lián)結(jié)。當(dāng)出現(xiàn)接地故障時(shí)，故障電流僅為流過自隔離變壓器到手術(shù)設(shè)備之間一小段非故障線段較小的對地電容電流，通常不大于 50μA。例如，在實(shí)際應(yīng)用中，某醫(yī)院手術(shù)室的 IT 系統(tǒng)在出現(xiàn)接地故障時(shí)，實(shí)測故障電流僅為 45μA。這種情況下，故障時(shí)可以不切斷電源，使電氣設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行，并可通過絕緣監(jiān)測裝置發(fā)出報(bào)警并及時(shí)消滅故障，大大提高了系統(tǒng)供電的可靠性。醫(yī)用 IT 系統(tǒng)需與絕緣故障監(jiān)測裝置配合使用，當(dāng)絕緣電阻值降至 50kΩ 時(shí)發(fā)出報(bào)警，聲光報(bào)警裝置設(shè)置在護(hù)士站等便于長久性監(jiān)視的場所。第①次接地故障時(shí)，IT 系統(tǒng)實(shí)際變成了 TN 系統(tǒng)運(yùn)行，不切斷電源。但是如果不及時(shí)排除故障，當(dāng)發(fā)生第②次接地故障時(shí)，相當(dāng)于 TN 系統(tǒng)接地短路，斷路器動作。采用醫(yī)用 IT 系統(tǒng)，電氣設(shè)備的正常泄漏電流值小于 10μA，發(fā)生第①個(gè)接地故障時(shí)，故障電流值小于 50μA，不會對手術(shù)患者產(chǎn)生 “微電擊”；同時(shí)，發(fā)生第①個(gè)接地故障時(shí)，絕緣監(jiān)測裝置僅發(fā)出報(bào)警并不切斷電源，可充分保證生命支持系統(tǒng)的電氣設(shè)備持續(xù)供電，從而保證手術(shù)室的用電安全。

四、安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)介紹

安科瑞醫(yī)用IT系統(tǒng)主要應(yīng)用于諸如手術(shù)室、ICU/CCU重癥監(jiān)護(hù)室等重要的醫(yī)療2類場所，為這些場所的重要設(shè)備提供安全、可靠、連續(xù)的配電。醫(yī)用絕緣監(jiān)測及故障定位裝置是安科瑞電氣集多年電力儀表行業(yè)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)醫(yī)療2類場所對配電系統(tǒng)絕緣監(jiān)測和故障定位的特殊要求而開發(fā)的。產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)IT系統(tǒng)的絕緣、負(fù)載和隔離變壓器溫度等狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測，并具有系統(tǒng)絕緣故障回路定位和多套系統(tǒng)集中監(jiān)控等功能。

醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測及故障定位產(chǎn)品（七件套）包括AITR系列醫(yī)用隔離變壓器、AIM-M200醫(yī)療智能絕緣監(jiān)測儀、AKH-0.66P26電流互感器、AIL150-4/AIL150-8絕緣故障定位儀、ASG150測試信號發(fā)生器、HDR-60-24電源模塊和AID150集中報(bào)警與顯示儀等，產(chǎn)品如表1所示。

表1 醫(yī)用IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測及故障定位產(chǎn)品

五 系統(tǒng)應(yīng)用方案

六 結(jié)束語

手術(shù)室供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)不同于一般場所的設(shè)計(jì)要配電系統(tǒng)復(fù)雜，對電源安全性、可靠性要求更高，需要電氣設(shè)計(jì)人員對國家相關(guān)規(guī)范及 IEC 標(biāo)準(zhǔn)有透徹的理解，更需要大家不斷學(xué)習(xí)、交流、探討，更新知識，了解最新產(chǎn)品及技術(shù)的發(fā)展，為醫(yī)院提供優(yōu)質(zhì)的手術(shù)室供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，更好地保障廣大患者的生命安全。

作者介紹：

安躍強(qiáng)，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)闉?a target="_blank">智能電網(wǎng)供配電。

審核編輯 黃宇