醫療IT系統在醫院手術室的應用

2024年11月06日 14:26:23人氣：138來源：安科瑞電氣股份有限公司

一、醫療 IT 系統與手術室的緊密關聯

醫療IT系統在手術室供配電中起著至關重要的作用。隨著醫療事業的快速發展，先進的醫療設備和技術廣泛應用于手術治療，這些設備的運行離不開穩定可靠的電力支持。新編《綜合醫院設計規范》規定，手術室屬于 2 類場所，故障情況下斷電自動恢復時間應≤0.5s，絕大部分手術又是不可逆的，一旦出現停電或跳閘，后果不堪設想。

醫療 IT 系統為手術室等地提供了安全保障。首先，IT 系統電源端不做系統接地，只做保護接地。當出現接地故障時，故障電流僅為流過自隔離變壓器到手術設備之間一小段非故障線段較小的對地電容電流，不大于 50μA。因此故障時可以不切斷電源，使電氣設備繼續運行，并可通過絕緣監測裝置發出報警并及時消滅故障，大大提高了系統供電的可靠性。醫用 IT 系統需與絕緣故障監測裝置配合使用，當絕緣電阻值降至 50kΩ 時發出報警，聲光報警裝置設置在護士站等便于長久性監視的場所。

此外，在醫院的 2 類醫療場所內離手術臺周邊水平距離 1.5m，高度為 2.5m 內的區域被稱為 “患者區域”。手術室內的吊塔、治療用電插座箱、無影燈應納入 IT 系統供電，而手術室照明、情報面板等與 “微電擊” 無關，可不納入 IT 系統供電，但為保證其供電連續性，建議納入 UPS 供電。這樣的設置既保證了關鍵設備的穩定運行，又避免了不必要的風險。

二、手術室供配電的關鍵要點（一）合理供配電的重要性

手術室作為重要的醫療場所，合理的供配電至關重要。先進的醫療設備為患者提供高水平的醫療條件，而這些設備的正常運行離不開穩定可靠的電力供應。合理的供配電不僅能確保設備的穩定運行，還能為患者的安全和醫療效果提供關鍵保障。例如，在心臟手術等關鍵手術過程中，一旦出現電力中斷，可能會危及患者生命。同時，手術室對環境要求嚴格，合理的供配電設計可以避免安裝檢修工作帶來的細菌污染，為手術創造一個安全、清潔的環境。

（二）供配電設計要求

1.雙路供電源與備用電源，保證手術用電可靠性及電力輸送的穩定性

在手術室的供配電設計中，采用雙路供電源并設置備用電源是關鍵措施之一。這可以確保在一路電源出現故障時，另一路電源能夠在短時間內自動切換，保證手術的持續進行。例如，綜合醫院一般都配置手術部，數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，一旦發生停電或電網意外受損，將嚴重影響手術工作，后果不堪設想。

2.總配電柜設置遠離人群，避免細菌污染

手術室的總配電柜應設置在遠離人群活動的區域。這是因為手術室對環境質量要求非常高，外界的細菌和病毒可能會通過總配電柜的安裝檢修工作進入手術室，容易造成交叉感染。通過將總配電柜設置在遠離人群的區域，可以有效降低這種風險。

3.線路分離與專用配電箱，便于檢修且防止污染

手術室的線路需要與其他房間分離開，每個手術室的干線都要單獨設置，配備一個專用的配電箱。這樣做一方面便于檢修，另一方面可以防止工作人員進入手術室內檢修時帶入外界的細菌以及其他污染物質。配電箱安置在手術室外的墻體內，既保證了手術室內的清潔，又方便了維修工作。

4.重視配電總負荷與用電安全，設置漏電檢測報警裝置與接地端子

在設計過程中，要注意手術室的配電總負荷的設計，不能小于 8kVA。同時，為了提高安全性，應配置漏電檢測報警裝置，在檢測出漏電現象時能夠發出警報。手術室內的每面墻上都應該安裝 3 個以上的插座箱，并在插座箱上安裝接地端子，保證接地電阻不超過 1Ω，從而保證醫療設備的正常運行。

5.慎重選擇配電管線材質，做好密封與防水措施

手術室內的配電管線材質選擇要慎重，穿過樓板和墻體的管線部位要加設套管，并用不可燃的燃料進行密封。電線管進入手術室的管口也要用不可燃的材料封閉。為了避免意外火災的發生給電路造成損壞，破壞絕緣造成短路，可以應用礦物絕緣電纜。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室供配電系統的安全性和可靠性。

三、IT 系統設計要點解析

（一）何處設置 IT 系統

根據 JGJ 312 - 2013 第 5.4.4 條規定，2 類醫療場所中除手術臺驅動機構、X 射線設備、額定容量超過 5kVA 的設備、非生命支持系統的電氣設備外，用于維持生命、外科手術、重癥患者的實時監控和其他位于患者區域的醫療電氣設備及系統的回路，均應采用醫療場所局部 IT 系統供電。這一規定明確了 IT 系統在 2 類醫療場所中的適用范圍，確保了關鍵醫療設備的穩定供電和患者的安全。

（二）患者區域的界定

在醫院的 2 類醫療場所內，離手術臺周邊水平距離 1.5m，高度為 2.5m 內的區域被稱為 “患者區域”。根據 IT 系統設置要求及 “患者區域” 的示意圖可知，手術室內的吊塔、治療用電插座箱、無影燈應納入 IT 系統供電。這些設備直接與患者接觸或在患者周圍使用，對供電的穩定性和安全性有要求。而手術室照明、情報面板等與 “微電擊” 無關，可不納入 IT 系統供電，但為保證其供電連續性，建議納入 UPS 供電。這樣的劃分既確保了關鍵設備的可靠運行，又兼顧了其他設備的供電需求。

（三）接地故障分析

IT 系統電源端不做系統接地，只做保護接地。通過隔離變壓器二次回路導體不接地，電氣設備外露可導電部分接到電氣裝置的 PE 線上，并設置輔助等電位聯結。當出現接地故障時，故障電流僅為流過自隔離變壓器到手術設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，在實際應用中，某醫院手術室的 IT 系統在出現接地故障時，實測故障電流僅為 45μA。這種情況下，故障時可以不切斷電源，使電氣設備繼續運行，并可通過絕緣監測裝置發出報警并及時消滅故障，大大提高了系統供電的可靠性。醫用 IT 系統需與絕緣故障監測裝置配合使用，當絕緣電阻值降至 50kΩ 時發出報警，聲光報警裝置設置在護士站等便于長久性監視的場所。第①次接地故障時，IT 系統實際變成了 TN 系統運行，不切斷電源。但是如果不及時排除故障，當發生第②次接地故障時，相當于 TN 系統接地短路，斷路器動作。采用醫用 IT 系統，電氣設備的正常泄漏電流值小于 10μA，發生第①個接地故障時，故障電流值小于 50μA，不會對手術患者產生 “微電擊”；同時，發生第①個接地故障時，絕緣監測裝置僅發出報警并不切斷電源，可充分保證生命支持系統的電氣設備持續供電，從而保證手術室的用電安全。

四、安科瑞醫用IT系統介紹
安科瑞醫用IT系統主要應用于諸如手術室、ICU/CCU重癥監護室等重要的醫療2類場所，為這些場所的重要設備提供安全、可靠、連續的配電。醫用絕緣監測及故障定位裝置是安科瑞電氣集多年電力儀表行業的設計經驗，根據醫療2類場所對配電系統絕緣監測和故障定位的特殊要求而開發的。產品可實現IT系統的絕緣、負載和隔離變壓器溫度等狀況的實時監測，并具有系統絕緣故障回路定位和多套系統集中監控等功能。
醫用IT系統絕緣監測及故障定位產品（七件套）包括AITR系列醫用隔離變壓器、AIM-M200醫療智能絕緣監測儀、AKH-0.66P26電流互感器、AIL150-4/AIL150-8絕緣故障定位儀、ASG150測試信號發生器、HDR-60-24電源模塊和AID150集中報警與顯示儀等，產品如表1所示。
表1 醫用IT系統絕緣監測及故障定位產品

五系統應用方案

六結束語

手術室供配電系統設計不同于一般場所的設計要配電系統復雜，對電源安全性、可靠性要求更高，需要電氣設計人員對國家相關規范及 IEC 標準有透徹的理解，更需要大家不斷學習、交流、探討，更新知識，了解最新產品及技術的發展，為醫院提供優質的手術室供配電系統設計，更好地保障廣大患者的生命安全。

作者介紹：

安躍強，男，現任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為為智能電網供配電。

關鍵詞：隔離變壓器聲光報警裝置 UPS 配電柜

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