Tıbbi Cihazlar ve EMC Testi
Elektronik sistemlerin ve cihazların birbirine yakın bir yerde iyi çalışabilme yeteneğine elektromanyetik uyumluluk (EMC) denir. EMC testi ise, elektrikle çalışan cihazların kendi elektromanyetik alanlarından ve çevresindeki cihazların elektromanyetik alanından etkilenmemesini sağlamak için yapılır.
Toplumun tüm alanlarında elektronik teknolojilerin artan kullanımı nedeniyle elektromanyetik alan olayları kötüleşerek artmaktadır. Elektronik cihazlarda meydana gelebilecek hatalar, arızalar ve hatta elektromanyetik parazit nedeniyle kalıcı hasara sebep olabilmektedir. Bu tür problemlerin en çok karşılaşılabileceği yerlerden biri ise hastanelerdir.
Eskiden beri sağlık tesislerinin tasarımı ve inşasında elektromanyetik uyumluluğa çok az dikkat edilmiştir. Oysa hastaneler, elektro-cerrahi üniteleri ve kısa dalga diatermi (ısı tedavisi) uygulama cihazları gibi yüksek seviyelerde elektromanyetik girişim (EMI) ürettiği bilinen bazı ekipman türlerini ve elektromanyetik bozulmalara karşı özellikle hassas olan EKG (elektro-kardiyografi) ve EEG (elektro-ensefalografi) gibi diğer tür cihazların bulunduğu yerlerdir.
Bazı regülasyonların ve kuralların varlığına rağmen bina inşaatları sırasında binanın nasıl kullanılacağı ve içerisinde kullanılacak ekipman göz ardı edilebilmektedir. Bu noktada tıbbi cihazlara kullanılacağı yerlerde sorun yaratmaması için EMC testleri uygulanmalı ve parazit sorunları önlenerek kritik sistemlerin korunması sağlanmalıdır. Özellikle hastanelerde cihazları hastane içinde belirli bölgelere konumlandırarak güvenli mesafelerde yapılacak iyi kurulum ve bakım hastane ortamında uygun EMC seviyesinin oluşturulmasını sağlayacaktır.
Tıbbi ekipmanın elektromanyetik uyumluluğu (EMC) sağlık hizmetleri ortamında oldukça önemlidir. Hastanelerde elektriksel parazit genellikle küçük bir rahatsızlık olarak görülse de elektromanyetik parazitten (EMI) kaynaklanan ekipman arızasının yaralanma veya ölümle sonuçlandığı belgelenmiş durumlar vardır. Bazı örnekler şöyledir:
- 1992’de, ambulanstaki defibrilatör monitörüne bağlı bir hasta, ambulans telsizinden kaynaklanan parazit makinenin çalışmasını engellediği için öldü.
- 1987’de hasta izleme sistemleri parazit nedeniyle alarm veremediği için iki hasta öldü.
- 1993 yılında, kalp pili takılmış bir hasta, mahkeme salonunun dışında bir metal detektörle tarandıktan kısa bir süre sonra ventriküler fibrilasyona (şiddetli ve düzensiz kalp ritmi oluşumu) girerek yaşamını kaybetti.
Kalp pilleri elektromanyetik yoğunluğa ve radyo frekansı girişimine karşı bağışıklık açısından tasarımlarının yıllar içinde önemli ölçüde iyileştiği cihazlardan biridir. Günümüzde kalp pilleri çok güvenilirdir, ancak olağanüstü koşullar altında yine de bozulabilirler. Elektro cerrahi uygulaması geçiren hastaların ya da göğüs cebinde telefon taşıyan bazı hastaların yaşadığı kalp pili problemleri bu duruma örnektir.
Bir diğer örnek elektrikli tekerlekli sandalyelerdir. Cep telefonlarından veya polis telsizlerinden, tekerlekli sandalyenin kendisini ve yolcuyu trafikte veya bir uçurumda yönlendirmesine neden olan birçok radyo frekansı paraziti (RFI) hikayesi vardır. Bu yaşananlar üreticinin tasarımı en az 20V / ma RFI bağışıklık sağlayacak şekilde değiştirmesine yol açtı.
Tıbbi elektronik üreticisi ve tasarımcılarının EMC testlerinin önemi konusunda iyi bir farkındalık geliştirmesi, hastanelerde ve diğer tıbbi ortamlarda elektroniklerin cihazların yarattığı karmaşıklığı önlemede büyük rol oynayacaktır.
Hastane ortamında terapötik ekipman (kasıtlı olarak elektromanyetik enerji yaymak üzere tasarlanmış ekipman) ve elektrokardiyografi (EKG) gibi birçok elektronik ekipmanın kullanılması EMC konusunda problem yaşanmaması adına resmi bir planlama ve elektromanyetik işlemler gerektirir. Ayrıca hastanelerin elektrik dağıtımı çok çeşitli ve karmaşık olabilir, bu yüzden EMC, sağlık hizmeti tesislerinin tasarım ve kullanım süreçlerinin ayrılmaz bir parçası olmalıdır. EMC’nin doğru ölçüde olmadığı hastane ortamlarında şu gibi durumlar yaşanabilir:
- Tıbbi cihazların arızalanması yaralanmaya veya ölüme neden olabilir.
- Hastanelerde bulunan bazı ekipmanlar hasta terapisi için kasıtlı olarak elektromanyetik enerji yayacak şekilde tasarlanmıştır. Yakınlarda bulunabilecek diğer ekipmanlar ise çok küçük fizyolojik sinyalleri algılamak için tasarlanmıştır. Bu kombinasyonun EMC sorunları yaratma potansiyeli vardır.
- Birçok tıbbi cihaz doğrudan hastalara bağlıdır. Şebekeden güç alan cihazlar için, cihaz tasarımcıları elektrik çarpmasından kaçınmalı ve EMC testleri ile elektromanyetik uyumluluğu sağlamalıdır.
Tıbbi cihazlara uygulanan EMC testleri nelerdir?
- Radiated Emission (Işıma Yolu ile Yayılım) Testi
Işıma yolu ile yayılım testi Emission (Elektromanyetik Parazit Yayma) Testi ve Immunity (Elektromanyetik Alana Bağışıklık) Testi olmak üzere ikiye ayrılır.Bu test bir cihazın elektromanyetik frekansının seviyesini ölçmek için buna özel tasarlanan antenler ile yapılır.
- Conducted Emission (Bağlantı Ucu Bozulma Gerilimi) Testi:
Cihazın yarattığı elektromanyetik enerji bir güç kaynağı kablosuna iletilir ve cihazın bir güç kaynağına gönderebileceği parazit miktarını azaltmak için bu emisyonlar ölçülür. Bu sayede cihazın çevresindeki diğer cihazları etkilemesi önlenir.
Bu alanda cihazlara yönelik sınıflandırmalar yapılmış ve bu sınıflara göre standartlar belirlenmiştir. Yapılan EMC testleri ile tıbbi cihazların elektromanyetik dalgaları tespit edilerek istenen resmi standartlara uygunluğu ve zararlı olmadığı ispatlanmaktadır.