医学临床工程和安全用电课件.ppt
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1、医学临床工程和安全用电各医疗领域中几乎找不到与医用仪器无关的部门n 近几十年来医疗设备发展非常迅速,各种现代医用仪器的数量、质量和复杂性,都在以惊人的速度发展。n 现在各医疗领域中几乎找不到与医用仪器无关的部门。问题的提出n 由于现代化医院使用医疗仪器的急剧增加,医院因医疗仪器造成的医疗事故也剧增。n 越提高仪器的功能,仪器的科技含量越高,使仪器的使用操作和维修管理变得更为复杂,也增加了产生错误操作和多台仪器共用连接错误等危险。n 医院大量使用医疗设备后,因设备原因引起的医疗事故大量增加。n 据美国FDA(Food and Drug Administration)即美国食品和药物管理局统计,美
2、国在1991年和1992年这二年中,共发生医疗器械引起的严重医疗事故56220起,其中造成人身死亡故事3838起。国内 临床工程师的定义n 1.美 国 医 院 协 会:能 改 造、维 持 并 且 提 高 医 院 设 备 和 仪 器 安 全 性 的人。n 2.美 国 临 床 工 程 学 院(ACCE):通 过 把 工 程 技 术 和 管 理 技 能 用 于 医疗保健行业,支持并改进病人护理的专业人员。n 3医 疗 器 械 发 展 联 合 会:受 过 一 定 的 医 疗 器 械 知 识 的 教 育,拥 有 一 定的经验和能力,能完全有效地管理医疗设备和协调操作设备的人员。n 4.临 床 工 程 师
3、 认 证 考 试 委 员 会:一 个 针 对 病 患设 备 接 口,把 工 程管理应用于医疗系统和设备管理的工程师。n 我 们的 定 义:从 一 个 正 规 学 院 工 程 专 业 毕 业,或 被 正 式 批 准 为 专 业工 程 师,或 正 在 受 训 的 工 程 师 并 且 通 过 工 程 教 育 和 随 后 的 专 业 实 习,把 已 有 的 科 学 和 技 术 知 识 应 用 于 医 疗 保 健,以 支 持 临 床 医 疗 各 项 事务。职称 临床工程师的作用及在医院中和他人的可能的交互关系护 士第三方雇员租赁机构常规机构技术需求及可实现性 医院管理销售商将 来规划临床研究安全和常规医
4、药实践费用和经济医生病 人医学需求 有效安全 医学顾问电源线缆维护安全 医院环境临床工程师下图说明临床工程部门怎么与医务人员,护士,及机构其他卫生保健专业人员互相配合。管理机构护理机构 检验科 临床工程手术室重症护理其它血 液学临床化学用电安全维护设备维 修医务人员医生的个人垂直合作 病人的监护主要医疗机构的 医学支持服务部门的结构图首席执行总裁首席运营总裁医学质量保证主任医学支持服务副总裁医务人员主管药房主管 社会服务和物流主管临床风险管理主管病人登记主管医学档案主任实验室主管放射科主管质量保证和传染病控制主管临床工程主管 注意:在这组织结构内,临床工程主任直接向负责医药支持服务的副总裁报告
5、。医学工程部的主要任务n 确保临床上使用的医疗仪器具有很高的安全性和可靠性n 具体设备管理业务:1 购置前的评估和考察,购后检查、验收;2 日常医疗仪器的质量控制管理、保养、维 修、操作培训等 3 负责仪器报废的论证与审定工作。4 与工程学有关的所有医院的研究开发和教育培训等工作。临床环境下存在的危险 今天 1.用电危险:如低电压的伤害,此外在压缩空气环境下,以及一些使用可燃性麻药气体的临床区域,电源可能是火源。2.机器的危险:移动设施、转移装置、修复术器械、机械设施及病人支持设备 安全使用规范,严格按照说明书操作。如果操作失败,立即按指南采取应急措施。3.环境的危险 固体垃圾、噪音、公共资源
6、(天然气,水,等等.)和大楼 医院有它的自己的生态系统 把传染病的传播范围及对人体的伤害减少到最小。4.生物学的危险 如艾滋病,肝炎等 5.放射危险 特别需要临床工程师在旁边高度关注免除危险的工作,否则这些危险可能使医务人员抢救生命的努力付诸东流。所有不可能电流的生理作用 烧灼伤 持续心肌收缩 心室纤维性颤动 呼吸麻痹、疲乏、痛苦 不由自主释放 阈值电流 0.0001 0.001 0.01 0.1 1.0 10.0 100.0 60HZ时人对电流的反应(1秒钟内在 60赫兹时通过 双 臂 时)。来 自 Webster,J.G.,Medical Instrumentation:Applicati
7、on and Design,1992 10.8k皮肤上胶状电极 93k干燥皮肤 200易渗透性皮肤 皮肤阻抗 条 件 表1 60HZ时每平方厘米皮肤的阻抗*题注意:阻抗和使用的胶状电极,皮肤特性以及接触面积有关 电极皮肤表面n 电 流 的 对 人 体 的 生 理 作 用 取 决 于 通 过 身体 电 流 路 径。另 外 像 心 脏 这 样 的 对 电 敏感 的 器 官,其 生 理 作 用 也 取 决 于 电 流 的 频率和波形。n 电流通过生物体,有可能灼伤生物组织将以灼伤的形式损坏。是否被灼伤取决于电流的密度和电极大小(J=I/area)。n 例3计算下列尺寸的接地回路的电流密度差别是多少?
8、接地回路2:L(8cm)w(10cm)接地回路1:直径1cm 解:假如电击n 原理:电流能影响神经功能和肌肉组织。n 分类:通常分为强电击或微电击两类。n 强电击:是通过皮肤产生强电流(近似毫安培或更高),特别是从手到足。这类电击能导致烧伤和各种各样的生理危害结果。不仅对健康人的日常生活有危险而且对临床环境内的病人也有危险。n 微电击:电流虽然小(近似微安培),但它给那些在诊断和治疗过程而易受电影响的病人带来心室纤维性颤动危险。强电击电流分布图微电击电流分布图电源导管接地和漏电限制 n 如 果 设 备 是 完 好 的,电 力 配 电 系 统 将 仅 仅 要 求 两根 导 线。然 而,在 实 际
9、 应 用 中可能发生下面的 例外:1.如 果 发 生 故 障(即 由 于 短 路、绝 缘 失 败 或电 器 部 件 失 效),如 在 裸 露 的 导 体 表 面 之 间 可 能产 生 寄 生 电 荷,任 何 人 接 触 这 些 表 面 将 遭 受 大 电击。2.即 使 不 发 生 故 障,不 完 善 的 绝 缘 和 电 磁 耦合(电 容 或 电 感)也 可 能 产 生 相 对 地 面 的 电 能。一位受电影响的病人可能为漏电”流向地面提供路径,而遭受微电击。n 例4如右图一名护士接触缺陷监视器有100uA的漏电,同时接触和地相连的装置。护士安全吗?解:漏电足以引起麻痹和死亡,但是它的大多数都是
10、通过地线流动的。R1=10,000欧姆(护士)R2=0.01欧姆(地线)地线 护士0.0110,000显示器因此,几乎所有的漏电通过地线而仅仅 A的电流通过护士。护士是安全的。设备漏电可能发生的方式n 电容耦合 由于两个金属导体之间的存在电荷作用,两个金属导体之间将形成电压差,任何人只要与两金属表面接触,泄漏电流将形成。n 电感耦合 在这种情况下,通过病人附近的马达,变压器和其他的电感设备进行“变压器耦合”,形成危险的电压差。ECRI推荐的危险电流限制(适于有源、电源线连接的设备)a 这些值是依据人体实验和在动物身上的相似实验得到的,实验中的电流要求能够导致致命的麻痹。(在 Emergency
11、 Care Research Institute同意下重版)b NFPA 991990的典型的泄漏标准是低于本标准要求的,可以被修改到500uA设备类型 病人能接触到的部位 典型值 或导线规格(微安)病人不和 N/A 设备接触不被绝缘的 每根50A或 病人接触到的设备 者总共100A被绝缘的病人 每根10 A 接触到的设备远离病人的 N/A 500非医疗设备病人导联输入绝缘测试电路交流插座 120K火线120VAC 瞬时开关泄漏电流测量计被测设备导联绝缘电力系统 n 定义:将两条供电线(L1与L2)和地完全绝缘,如下图所示:HNG图19.8 变压器和独立布线的显示器(LIM)相连LIML1 L
12、2绝缘电力系统有下列优点:n 完善的绝缘电力系统电流不会从L1或L2流到地面的。n 绝缘电力系统与防爆电力出口相联能减少电弧可能性,以避免麻醉气体燃烧。n 在以地为参考点的电力配电系统中,某个设备故障会导致跳闸断电,但在绝缘的电力系统中,该设备仍然可以继续使用。地面故障电路中断器(GFCI)n 一种能对用电安全的防护的设备(强电击)插座N信号放大G H电 源线 用电安全项目 临床工程师为完成一个安全项目,须进行下列步骤:n 1.检查环境n 2.设 备 在 带 入 医 疗 环 境 之 前 就 必 须 进 行 安全检查。n 3.提供有关安全程序的教育和训练n 环境的检查 1。麻醉地点1(手术室和发
13、放室)2。麻醉地点2(非燃烧麻醉剂的部门)3。麻醉地点3(可燃烧麻醉剂)4。麻醉地点4(混合地点)5。要特别注意的区域(病人看护区,病人接受体内手术,并且是直接有源医疗设备操作的地点。)6。一般注意区域(一般病人区)7。非病人区域8。潮湿区域 n 设备检查 n 对临床医务人员的教育 临床工程的前景 n 计算机支持 n 电讯 n 设备操作 n 新的架构 作业:试解释地面故障电路中断器(GFCI)用电安全的防护原理 6月26日前发到:n 一种能对用电安全的防护(强电击)设备插座N信号放大G H电 源线再见!未来的临床工程师!课程小结n 结合你的所学的专业和本课程内容谈谈你对生物医学工程这门交叉学科
14、的认识、体会;教学相长,对本课程有何建议。6月26日前发到:现今医学分为传统医学、基于“生物-医学模式”近代发展起来的西医,20世纪西医又发展到“社会-心理-生物医学”或综合医学模式,后基因组时代系统生物学的兴起,形成了系统医学在全球的迅速发展,成为继传统医学、西医学之后中、西医学汇通的未来医学。当代中国医学类专业比较优秀的学校有北京大学、华中科技大学、郑州大学等学校。中医即中国传统医药学,是现今医学分为传统医学、基于“生物-医学模式”近代发展起来的西医,20世纪西医又发展到“社会-心理-生物医学”(高血压心脏病糖尿病)或综合医学模式,后基因组时代系统生物学的兴起,(传染病丙肝乙肝甲肝)形成了
15、系统医学在全球的迅速发展,成为继传统医学、西医学之后中、西医学汇通的未来医学。当代中国医学类专业比较优秀的学校有北京大学、(肿瘤癌症胃癌肠癌肺癌)华中科技大学、郑州大学等学校。(肺血液血小板红血球白血球)中医即中国传统医药学,是形成于数千年前的中国,是建立在人们与疾病长期斗争的经验总结及阴阳五行、八纲脏腑辨证基础上,运用朴素辩证法及思辨推理方法,认识机体、自然、疾病三者关系,发展起来的(传染病丙肝乙肝甲肝)一门以“功能人”包括功能脏器为概念的独特的医学哲学理论体系。(肺炎青霉素肝炎)在治疗上,除了药物外,还有针灸、推拿气功、(高血压心脏病糖尿病)耳针等特殊疗法,它是世界传统医学中最完善的一种医
16、学理论体系。它为人类尤其为中国人民(肿瘤癌症胃癌肠癌肺癌)健康和民族繁衍做出了巨大贡献。(肺血液血小板红血球白血球)西医学是最近三四百年来建立在解剖学、生物学及现代科学技术基础上、发展起来的一门以“解剖人、肉体人”为概念的、新兴的现代医学科学理论体系。主要采用科学实验方法,从宏观到微观,直至目前的分子基因层次水平,发展极为迅速,超过其它任何一门医学科学,成为世界医学史上的主流。可见中西医学,一个是以“功能人”为概念的独特的哲学医学理论体系,一个是以“解剖人、肉体人”为概念的新兴的现代医学科学理论体系,二者都不是以完整人为研究对象的科学,从理论讲二者都不是科学的,势必影响各自发展。事实也证明这一
17、切,(高血压心脏病糖尿病)中医长期停滞不前、(高血压心脏病糖尿病)疗效也不确实。西医尽管发展到目前的基因分子层次,但疾病发病率居高不下,对绝大部分疾病发病原因认识不清、发病机理弄不明白,治疗受到制约,在小小SARS、禽流感面前竟束手无策,在糖尿病、癌症、心脑血管疾病、尿毒症等相当多疾病面前更是不得不求助或借助中医治疗。一个是疗效不确实,一个是有些甚至相当多疾病无法治疗,这就是中西医学结合的缘由。然而,由于二者是两套理论、两股道上跑的车(肺血液血小板红血球白血球),风马牛不相及,从理论上讲就没有结合的可能,只是形式上的融合罢了。(肺炎青霉素肝炎)故出现西医对治疗不了的疾病只好求助中医,而中医则往
18、往采用西医诊断中医治疗,以及中西治疗法一块用的局面。(高血压心脏病糖尿病)至于(传染病丙肝乙肝甲肝)循证医学、比较医学、后现代医学、行为医学等所谓“医学”,都称不上一门独立的医学科学,关于这一点在灵魂医学有关章节中将有相关点评。总之,目前以中西医学为主的世界各种医学科学都存在不完整性的瑕疵,即都是以不完整的人为研究对象的医学科学,故不能解决目前存在于中西医学甚至人文社会科学史上一切疑难模糊问题,成为阻碍医学科学前进的羁绊。的确,要解决目前存在于中西医学甚至人文社会科学上一切疑难模糊问题,显然已完全超出了中(肺血液血小板红血球白血球)西医学所涉及的范畴,我们必须跳出中西医学的理论框架,建立起一个
19、新的医学理论体系-东方医学和西方医学(即西医)的融合形成现代系统医学。西医学是最近三四百年来建立在解剖学、生物学及现代科学技术基础上、(高血压心脏病糖尿病)发展起来的一门以“解剖人、肉体人”为概念的、新兴的现代医学科学理论体系。主要采用科学实验方法,(传染病丙肝乙肝甲肝)从宏观到微观,直至目前的分子基因层次水平,发展极为迅速,超过其它任何一门医学科学,成为世界医学史上的主流。(肿瘤癌症胃癌肠癌肺癌)可见中西医学,一个是以“功能人”为概念的独特(高血压心脏病糖尿病)的哲学医学理论体系,一个是以“解剖人、肉体人”为概念的新兴的现代医学科学理论体系,二者都不是以完整人为研究对象的科学,从理论讲二者都
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