建筑090928 医院电磁防护设计.doc

在国际上，有15种电磁干扰源，如下表所示〔引自?建筑与建筑群综合布线系统设计标准?GBSS 50311-××××条文说明〕： 序号CISPR推荐设备序号我国常见ISM设备1塑料缝焊机1介质加热设备，如热合机等2微波加热器2微波炉3超声波焊接与洗涤设备3超声波焊接与洗涤设备4非金属枯燥器4计算机及数控设备5木材胶合枯燥器5电子仪器，如信号发生器6塑料预热器6超声波探测仪器7微波烹饪设备7高频感应加热设备，如高频熔炼炉等8医用射频设备 8射频溅射设备、医用射频设备9超声波医疗器械9超声波医疗器械，如超声波诊断仪等10电灼器械、透热疗设备10透热疗设备，如超短波理疗机等11电火花设备11电火花设备12射频引弧弧焊机12射频引弧弧焊机13火花透热疗法设备13高频手术刀14摄谱仪14摄谱仪用等离子电源15塑料外表腐蚀设备15高频电火花真空检漏仪CISPR推荐设备及我国常见ISM设备一览表注：国际无线电干扰特别委员会称CISPR 　　在上表中可以看出，其中能够用于医院中的设备种类还是比拟多的对于现有的医学设备，可以从以下4个例子中看出可能存在的电磁干扰： · 医用电子加速器 　　 医用电子加速器一般安装在医院的地下室中。

按照?医用电子加速器卫生防护标准?〔GB/Z 126-2002〕第4.2款要求：“有用线束直接投照的防护墙(包括天棚)按初级辐射屏蔽要求设计，其余墙壁按次级辐射屏蔽要求设计〞和第4.3款：“穿越防护墙的导线、导管等不得影响其屏蔽防护效果〞 　　这说明电子加速器存在电磁辐射，而且由于防护墙采用了屏蔽结构，那么按照屏蔽机房的设计原那么，进出电子加速器房间的线缆需要使用屏蔽线缆或光缆· 核磁共振 　　 核磁共振的原理是“在交变磁场作用下，自旋核会吸收特定频率的电磁波，从较低的能级跃迁到较高能级这种过程就是核磁共振〞〔引自?核磁共振?〕，由此可见，在核磁共振的环境中，伴随着交变磁场〔这与地球南北极形成的永久磁场是不一样的〕，由于电场与磁场密不可分，所以可以认为在核磁共振设备存在交变电磁场 　　那么核磁共振的频率和场强是多少？对于不同的情况数据是不一样的，取一个典型的数据：“磁场为1.4T，共振频率为59.6MHz〞，从频率值来看，这说明它所产生的交变电磁场的频率在数十兆赫兹的频段内，而这正好是5类以上综合布线系统的带宽范围内从磁场强度值来看，常规核磁共振的场强一般在0.5-4T之间，最大是可以到达9.4T，但低场强〔0.2-0.35T〕的核磁共振设备已经成为主流产品〔引自?低场强开放式MRI技术进展?〕。

　　在目前，有产生核磁共振磁场用的磁铁有三种类型：永久磁铁，磁场强度14000G〔即1.4T〕，频率60MHz；电磁铁，磁场强度23500G〔即2.35T〕，频率100MHz；超导磁铁，频率可达200MHz以上，最高可达500～600MHz根据?小儿手术室外的麻醉?一文：“磁共振检查时病人于2m长、直径50-60cm的圆筒形小室中检查，磁场强度0.05-2tesla(T)忒斯拉〔磁通单位〕，1T=10000G〔高斯〕，地球磁场为0.5-1G，磁场强度越强，MRI分辨率越高，>0.5T磁体的超导线团经液氦和液氢冷却时有特殊的危险〞 　　归纳以上信息，可以清楚地确定：有一些核磁共振医疗设备是依靠交变电磁场工作的，其工作频率在50MHz～600MHz之间，磁场强度为2000G～94000G 　　根据?浅谈信息网络系统的防雷措施?一文：“对计算机信息等弱电设备，电磁场强度干扰大于0.03G就会发生数据混乱和丧失，就是通常发生的软故障损坏，此时只要停电一次，就能够复位恢复正常；但当磁场强度大于0.6G时，计算机等弱电设备那么会永久损坏〞 　　由于核磁共振的频率根本上落在综合布线的工作频率范围甚至高于综合布线的工作频率，而且强度远超过信息系统所能够承受的限值，因此只要在核磁共振设备附近有少量泄漏出来的交变电磁场，就可能会引起对信息传输的电磁干扰，降低计算机网络系统的误码率〔对于 而言，由于带宽为0-3.3KHz，十兆赫兹以上电磁干扰几乎感觉不到〕。

· 热像仪 　　 在?热像仪设置及检测常规?一文的第三局部“三、空间电磁净化〞中，有以下文字：“1．电磁干扰特征：在正常环境下，热像仪本身具有一定程度的抗干扰能力，但干扰因素太大，那么影响热图质量由电网电源引入的各种低频脉冲，会使热图产生不规那么横向断裂；高频电流干扰，热图出现较密的横向灰白条，温差层次不清；高频电磁波辐射干扰，图像模糊不清有规那么的横向波浪，此种现象最为严重，使图像无法观察和分析〞至于处理方法，文章中的文字如下：“电磁净化措施：净化是指采取滤波和电磁屏蔽隔离技术，滤除来自电源、空间的高频干扰，给热像仪提供一个良好的工作环境采取措施：根据容抗 XC = 1/2πfc、感抗XL关系式，容抗随频率增加而减小，感抗随频率增加而增大，利用这一特性，把LC适当串联、并联，可构与所需要滤波线路场地空间屏蔽，此是最简单、方便的措施用 18~20目的不锈钢网，按热像仪场地大小进行裁接，以五面屏蔽方式将不锈钢网固定在室内四壁及顶部不锈钢网拼接处要牢固，整个丝网导线可靠接地〞 　　根据这两段文字，可以认为热像仪不希望工作在电磁干扰比拟强的环境中，故采用了场地屏蔽的方式，为此进入该环境的信息系统也应该使用屏蔽线或光纤〔 线仍以使用屏蔽线为佳〕。

· 无线局域网 　　 数月前，在报纸上登载了一条消息：“在今年4月英国卫生防护局主席警告说Wi-Fi终端的辐射有害人体后，英国许多安装该设备的学校和家庭纷纷动手将其撤除〞这只是有关电磁辐射的报道之一，而电磁辐射、高压供电线等等对人体伤害的报道经常可见 　　但是，在医院的住院部中，往往都装有无线局域网，以便于医生使用便携式电脑查房也许有一天会有人会认为无线局域网中的AP接入点设备会对长期住院的病人产生不利的影响 　　也许在国内，医疗设备的计算机网络还很不普及，很多医院还是依靠人来传送各种记录文件但是随着医疗影像系统〔如：PACS系统和RIS系统等等〕的快速开展，以及医疗仪器厂商、计算机网络厂商、科研单位和大专院校的大力推广，在许多医院的建设布局中已经给预了相应的空间，因此医疗设备最终必然会走向网络传递，所以不管是什么样的房间〔包括屏蔽室〕，都有语音传输和数据传输〔包括图像及视频〕的可能 三 综合布线系统在医院中的设计对策　　当综合布线上出现电磁干扰时，它增加了传输线上的电噪声电平根据IEEE 802.3-2002标准，对于每种以太网协议，都规定了最高可以允许的噪声电平，当传输通道上的噪声低于噪声电平时，可以保证以太网到达所规定的误码率。

而这个噪声电平在逐步分解后，其中一局部就变成了综合布线系统标准中的近端串绕、远端串绕等等指标　　在各企业中，通常不要求进行以太网的误码率测试〔100Base-TX为10-8，1000Base-T为10-10〕，网络能通、传输能用就行！这是造成综合布线系统几乎不分场合而大量使用非屏蔽双绞线的关键原因之一只有在政府领域，由于国家保密标准中规定涉密线路要求采用屏蔽线或光纤，才平息长期以来屏蔽与非屏蔽的争论，使各布线厂商都拥有了非屏蔽和屏蔽两大系列的产品　　回到原话题，就现在医疗系统的资金而言，在医院中应该以非屏蔽布线系统为主，局部区域铺设屏蔽布线系统或光纤布线系统，以此确保医疗信息系统的正常工作为了到达这一目的，建议如下：· 非屏蔽布线系统 　　 在普通诊室、病房、治疗室、办公室、挂号处、药房、候诊区域及护士岛〔包含医院排队系统〕等处，建议使用非屏蔽布线系统由于这些区域的总面积非常大，因此可以大幅度降低综合布线系统的造价 　　这一点当然与北欧的德语区要求不同，在那里的医院中根本上都要求采用屏蔽双绞线，以确保信息传输平安、可靠，以防止因信息传输原因引发医院与病人之间的医疗纠纷· 屏蔽布线系统或光纤布线系统 　　 在电子加速器、核磁共振、热像仪等症疗设备集中或可能集中的地下室、检验及化验区域、治疗区域和危急重症监护治疗区域应根据今后可能使用的设备适当安排局部屏蔽布线系统或光纤布线系统。

　　如果在屏蔽室内需要有语音传输，建议考虑使用线对屏蔽的4对8芯双绞线〔无所谓是带宽是多少兆〕，因为线对屏蔽双绞线几乎不需要考虑“近端串扰〞等线对之间相互干扰的参数，因此线对屏蔽的双绞线可以同时传输4部 而不会产生串音等现象，也可以在传输2路模拟 的同时传输1路百兆以太网〔医疗设备采购后，对传输接口的要求就已经固定，其中就可能会有局部设备仍然使用着十兆或百兆以太网接口〕 · 无线局域网 　　 由于无线局域网的AP接入点设备通常安装在病房外走廊的吊顶上，距离病床比拟远，发射功率分10、20、30、50、80、100毫瓦六档可以设置，再加上AP接入点设备在不传输信息时仅仅周期性所发送的信标帧〔周期约为数百毫秒〕，因此当医生不查房时，AP接入点设备所产生的平均辐射非常有限，应该不会对长期住院的病人产生危害 　　即使是医生查房时，由于AP接入点设备到走廊上〔或病房内〕人体的距离较远、发射功率小，病人身体上可能接受的辐射量也一定会在平安剂量之内 　　随着医学信息系统的开展，大批医学检测、诊疗设备和视频记录设备必然走向联网传输这时候，如果信息传输不及时、信息有误、时间不同步〔丢帧〕甚至是信息丧失，那后果不堪设想。

四 综合布线系统的电磁兼容性测试　　屏蔽布线系统至今仍然没有适宜的现场屏蔽测试手段，这不能不说是一个遗憾在这种情况下，只能借助于综合布线系统的现场性能测试仪进行屏蔽层的通断测试 　　对于屏蔽效果的实验室测试方法，在目前流行的综合布线标准〔如：GB/T 50311-2007和ISO 11801-2002、EN 50173-2002、EN 50288、EN 50289等等〕都提出了采用以下参数〔或其中的一、两项〕进行测试： · 耦合衰减〔coupling attenuation〕 · 转移阻抗〔Transfer impedance〕 · 屏蔽衰减〔Screen attenuation〕 　　 这些方法有些源自同轴电缆屏蔽层的测试方法，因此可以认为屏蔽双绞线与其它具有屏蔽层的传输线缆有着相同或相近的测试方法验收主要内容： 表一建设工程名称 医技楼建设工程建设单位名称 瑞安市人民医院建设工程主管部门 瑞安市卫生局建设工程性质 迁建设计年门诊量：500人/天实际年门诊量：500人/天环评时间 2004年4月 开工日期 2005年11月投入试生产时间 2006年12月 现场监测时间 2007年7月环评报告表审批部门 浙江省环保局 环评报告表编制单位 国家环保总局辐射环境监测技术中心环保设施设计单位 浙江省医疗卫生设计院 环保设施施工单位 温州鸿厦建设集团公司投资总概算 1500万 辐射环保投资总概算 150万 比例 10%实际总投资 1500万 实际辐射环保投资 150万 比例 10%表二工程概况：瑞安市人民医院位于浙江省瑞安市万松路108号，是国家三级乙等综合性医院。

为进一步提高医疗诊断水平，改善就医环境，满足日益增长的门诊需求，经瑞安市开展方案局批准，医院于2005年在院内新建医技楼一座，原放射大楼内的X射线机、CT、核磁共振等设备移入新建医技楼放射医技楼工程〔以下简称工程〕于2005年11月开工建设，2006年12月竣工投入试运行包括迁建的核磁共振仪一台、数字胃肠机一。