医疗IT系统在医院手术室的应用

一、医疗 IT 系统与手术室的紧密关联

医疗IT系统在手术室供配电中起着至关重要的作用。随着医疗事业的快速发展，先进的医疗设备和技术广泛应用于手术治疗，这些设备的运行离不开稳定可靠的电力支持。新编《综合医院设计规范》规定，手术室属于 2 类场所，故障情况下断电自动恢复时间应≤0.5s，绝大部分手术又是不可逆的，一旦出现停电或跳闸，后果不堪设想。

医疗 IT 系统为手术室等地提供了安全保障。首先，IT 系统电源端不做系统接地，只做保护接地。当出现接地故障时，故障电流仅为流过自隔离变压器到手术设备之间一小段非故障线段较小的对地电容电流，不大于 50μA。因此故障时可以不切断电源，使电气设备继续运行，并可通过绝缘监测装置发出报警并及时消灭故障，大大提高了系统供电的可靠性。医用 IT 系统需与绝缘故障监测装置配合使用，当绝缘电阻值降至 50kΩ 时发出报警，声光报警装置设置在护士站等便于长久性监视的场所。

此外，在医院的 2 类医疗场所内离手术台周边水平距离 1.5m，高度为 2.5m 内的区域被称为 “患者区域”。手术室内的吊塔、治疗用电插座箱、无影灯应纳入 IT 系统供电，而手术室照明、情报面板等与 “微电击” 无关，可不纳入 IT 系统供电，但为保证其供电连续性，建议纳入 UPS 供电。这样的设置既保证了关键设备的稳定运行，又避免了不必要的风险。

二、手术室供配电的关键要点

（一）合理供配电的重要性

手术室作为重要的医疗场所，合理的供配电至关重要。先进的医疗设备为患者提供高水平的医疗条件，而这些设备的正常运行离不开稳定可靠的电力供应。合理的供配电不仅能确保设备的稳定运行，还能为患者的安全和医疗效果提供关键保障。例如，在心脏手术等关键手术过程中，一旦出现电力中断，可能会危及患者生命。同时，手术室对环境要求严格，合理的供配电设计可以避免安装检修工作带来的细菌污染，为手术创造一个安全、清洁的环境。

（二）供配电设计要求

1.双路供电源与备用电源，保证手术用电可靠性及电力输送的稳定性

在手术室的供配电设计中，采用双路供电源并设置备用电源是关键措施之一。这可以确保在一路电源出现故障时，另一路电源能够在短时间内自动切换，保证手术的持续进行。例如，综合医院一般都配置手术部，数量从几间至几十间不等，对电的需求量很大。如果没有可靠的双路供电源和备用电源，一旦发生停电或电网意外受损，将严重影响手术工作，后果不堪设想。

2.总配电柜设置远离人群，避免细菌污染

手术室的总配电柜应设置在远离人群活动的区域。这是因为手术室对环境质量要求非常高，外界的细菌和病毒可能会通过总配电柜的安装检修工作进入手术室，容易造成交叉感染。通过将总配电柜设置在远离人群的区域，可以有效降低这种风险。

3.线路分离与专用配电箱，便于检修且防止污染

手术室的线路需要与其他房间分离开，每个手术室的干线都要单独设置，配备一个专用的配电箱。这样做一方面便于检修，另一方面可以防止工作人员进入手术室内检修时带入外界的细菌以及其他污染物质。配电箱安置在手术室外的墙体内，既保证了手术室内的清洁，又方便了维修工作。

4.重视配电总负荷与用电安全，设置漏电检测报警装置与接地端子

在设计过程中，要注意手术室的配电总负荷的设计，不能小于 8kVA。同时，为了提高安全性，应配置漏电检测报警装置，在检测出漏电现象时能够发出警报。手术室内的每面墙上都应该安装 3 个以上的插座箱，并在插座箱上安装接地端子，保证接地电阻不超过 1Ω，从而保证医疗设备的正常运行。

5.慎重选择配电管线材质，做好密封与防水措施

手术室内的配电管线材质选择要慎重，穿过楼板和墙体的管线部位要加设套管，并用不可燃的燃料进行密封。电线管进入手术室的管口也要用不可燃的材料封闭。为了避免意外火灾的发生给电路造成损坏，破坏绝缘造成短路，可以应用矿物绝缘电缆。另外，如果要在地面安装插座，必须要做好防水措施。这样可以有效提高手术室供配电系统的安全性和可靠性。

三、IT 系统设计要点解析

（一）何处设置 IT 系统

根据 JGJ 312 - 2013 第 5.4.4 条规定，2 类医疗场所中除手术台驱动机构、X 射线设备、额定容量超过 5kVA 的设备、非生命支持系统的电气设备外，用于维持生命、外科手术、重症患者的实时监控和其他位于患者区域的医疗电气设备及系统的回路，均应采用医疗场所局部 IT 系统供电。这一规定明确了 IT 系统在 2 类医疗场所中的适用范围，确保了关键医疗设备的稳定供电和患者的安全。

（二）患者区域的界定

在医院的 2 类医疗场所内，离手术台周边水平距离 1.5m，高度为 2.5m 内的区域被称为 “患者区域”。根据 IT 系统设置要求及 “患者区域” 的示意图可知，手术室内的吊塔、治疗用电插座箱、无影灯应纳入 IT 系统供电。这些设备直接与患者接触或在患者周围使用，对供电的稳定性和安全性有要求。而手术室照明、情报面板等与 “微电击” 无关，可不纳入 IT 系统供电，但为保证其供电连续性，建议纳入 UPS 供电。这样的划分既确保了关键设备的可靠运行，又兼顾了其他设备的供电需求。

（三）接地故障分析

IT 系统电源端不做系统接地，只做保护接地。通过隔离变压器二次回路导体不接地，电气设备外露可导电部分接到电气装置的 PE 线上，并设置辅助等电位联结。当出现接地故障时，故障电流仅为流过自隔离变压器到手术设备之间一小段非故障线段较小的对地电容电流，通常不大于 50μA。例如，在实际应用中，某医院手术室的 IT 系统在出现接地故障时，实测故障电流仅为 45μA。这种情况下，故障时可以不切断电源，使电气设备继续运行，并可通过绝缘监测装置发出报警并及时消灭故障，大大提高了系统供电的可靠性。医用 IT 系统需与绝缘故障监测装置配合使用，当绝缘电阻值降至 50kΩ 时发出报警，声光报警装置设置在护士站等便于长久性监视的场所。第①次接地故障时，IT 系统实际变成了 TN 系统运行，不切断电源。但是如果不及时排除故障，当发生第②次接地故障时，相当于 TN 系统接地短路，断路器动作。采用医用 IT 系统，电气设备的正常泄漏电流值小于 10μA，发生第①个接地故障时，故障电流值小于 50μA，不会对手术患者产生 “微电击”；同时，发生第①个接地故障时，绝缘监测装置仅发出报警并不切断电源，可充分保证生命支持系统的电气设备持续供电，从而保证手术室的用电安全。

四、安科瑞医用IT系统介绍

安科瑞医用IT系统主要应用于诸如手术室、ICU/CCU重症监护室等重要的医疗2类场所，为这些场所的重要设备提供安全、可靠、连续的配电。医用绝缘监测及故障定位装置是安科瑞电气集多年电力仪表行业的设计经验，根据医疗2类场所对配电系统绝缘监测和故障定位的特殊要求而开发的。产品可实现IT系统的绝缘、负载和隔离变压器温度等状况的实时监测，并具有系统绝缘故障回路定位和多套系统集中监控等功能。

医用IT系统绝缘监测及故障定位产品（七件套）包括AITR系列医用隔离变压器、AIM-M200医疗智能绝缘监测仪、AKH-0.66P26电流互感器、AIL150-4/AIL150-8绝缘故障定位仪、ASG150测试信号发生器、HDR-60-24电源模块和AID150集中报警与显示仪等，产品如表1所示。

表1 医用IT系统绝缘监测及故障定位产品

五 系统应用方案

 

六 结束语

  手术室供配电系统设计不同于一般场所的设计要配电系统复杂，对电源安全性、可靠性要求更高，需要电气设计人员对国家相关规范及 IEC 标准有透彻的理解，更需要大家不断学习、交流、探讨，更新知识，了解最新产品及技术的发展，为医院提供优质的手术室供配电系统设计，更好地保障广大患者的生命安全。

作者介绍：

安跃强，男，现任职于安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为为智能电网供配电。

审核编辑 黄宇