根據(jù)IEC60601和IEC62353標準進行的功能測試和泄漏電流測量

醫(yī)學領域的高頻電外科手術

在高頻電外科手術（以下簡稱高頻手術）中，高頻交流電通過人體，以便通過由此產(chǎn)生的熱量選擇性地損傷或切割組織。導熱或電灼化(來自希臘語考斯tos的“燒灼”)是一種切割組織結構或使用電灼器完全去除身體組織（燒灼）的手術方法。與傳統(tǒng)使用手術刀的切口技術相比，一個顯著優(yōu)勢是通過封閉受影響的血管進行切口可以同時停止出血。用于此目的的設備也被稱為電刀。

當切除惡性腫瘤時，應避免使用靠近腫瘤的電動手術刀，因為病理學家無法評估燒傷的切面，因此不能確定腫瘤是否已完全切除(在sano中)。

高頻電外科手術是基于焦耳定律的。當電流流過人體時，會產(chǎn)生三種不同的影響：

· 神經(jīng)刺激

· 電解裝置

· 焦耳的熱量

高頻手術利用了熱量電解和神經(jīng)刺激只在高頻交流時發(fā)生的原理。

手術室高頻手術（圖：Medkoh手術器械）

定義和功能

電灼化通過通過電線產(chǎn)生熱量。
在電手術的情況下，熱量是通過兩個電極通過人體組織產(chǎn)生的。
高頻手術通常被稱為透熱手術，來自希臘語，意思是“保暖”：
通過熱溫，熱效應實現(xiàn)，由頻率從300kHz到2MHz的高頻交流電觸發(fā)的。對在治療中的組織施加高達400W的功率，其中由于組織的阻力而產(chǎn)生熱效應。加熱的程度取決于組織的電阻、暴露時間和電流密度。組織中的比阻力越高，功率輸入就越大。

高頻手術示意圖

雙相性心衰手術示意圖

單極電外科手術是常見的，在這種情況下，患者的身體完成了回路。主動電極(b)位于手術部位，由一個小的穿刺探針表示。好的高電流密度會產(chǎn)生強烈的熱量（針頭尖的電流密度Z大）。返回電極(a)具有較大的表面積，并且位于患者上的不同點（低電流密度）。
雙極電外科手術在手術部位通過主動電極和返回電極進行，通常用鑷子表示。
電極之間的組織完成了電路，從而在手術部位創(chuàng)建了一個導電路徑。不需要患者的返回電極。應該注意的是，電流向兩個方向流動。

波形

電外科手術的工作頻率遠高于10kHz的去極化閾值。這可以防止過度的神經(jīng)肌肉刺激以及由于電流流動而引起的電擊的高風險，并消除了神經(jīng)肌肉和心功能障礙的可能性。

波形有三種類型，即切割電流、凝血電流和混合電流。

切割、凝固和混合波形

切割電流使用不間斷的、純波形，具有高平均功率和高電流密度。凝血電流涉及到衰減正弦波的間歇性爆發(fā)。混合電流涉及一個占空比修改，并工作與切斷電流和凝血電流之間的電壓。

在生產(chǎn)過程中，高頻手術設備的制造商必須遵守IEC60601-2-2中規(guī)定的嚴格的設計條件。這確保了設備對操作人員和患者的安全，并在正確使用時排除傷害和損傷。需要定期進行性能和安全測試，通常每6至12個月進行一次。

測試通常包括：

· 目視檢查

· 低頻電氣安全測試，包括1kHz泄漏電流

· 不同負荷的輸出功率測試（負荷曲線）

· 高頻漏電電流的測量

· 患者回流電極的檢測及其監(jiān)測

通常，電外科設備的測試儀器必須能夠執(zhí)行多種功能。除了必要的測量外，還需要自動測試序列。對各種患者類型的模擬和自動生成錯誤場景，允許對相當大范圍的功能進行全面測試
和安全方面。ESU分析儀可用于測試接觸質量監(jiān)控系統(tǒng)-自動或手動。

高頻手術的主要分析儀

功率測量

根據(jù)IEC60601-2-2，在測試高頻手術設備時，必須測量多個負載電阻作為輸出功率的函數(shù)，從而使記錄所謂的功率曲線成為可能。

建議使用至少5種不同的外部負載電阻器進行測試。

單極的輸出：
100、200、500、1000和2000Ω

雙極性的輸出
10、50、200、500和1000Ω

通常，為此目的，使用精度外部電阻（1%容差范圍）和寬帶環(huán)形電流互感器。

作為功率/電阻比的主負載曲線

電流互感器感應高頻電流，并指示與之成比例的輸出電壓。電流被轉換為一個預定義的比率，并傳輸?shù)紼SU分析儀。ESU分析儀在顯示器屏幕上顯示電流、電壓、功率、峰值電壓、峰值因子等測量數(shù)據(jù)。峰值因子，也被稱為峰值因子，描述了峰值與一個交替量的RMS值的比值。

測試中性電極/極板接觸問題

所謂的中性電極確保電手術發(fā)生器在接觸不良或根本沒有接觸時觸發(fā)報警和/或降低輸出功率。
通過內(nèi)部或外部電阻模擬各種值——從5到15Ω的中性電極短路到中斷或小于大約200Ω的中性電極接觸不良。
檢查高頻手術設備中接觸器質量監(jiān)測系統(tǒng)的正確操作是測試的一個非常重要的組成部分，以保護患者免受受傷。

分裂的中性電極

測量高頻泄漏電流

在頻率大于400kHz時，電流趨于散射，并可能從有源電極通過絕緣體流到附近的另一個導體。這種效應被稱為電容性耦合，可導致功能受損，以及可能對患者造成損傷。當高頻能量誘導通過導電表面的二次意外電流路徑時，就會發(fā)生耦合。這些導電材料不一定是設備的導電部分，而是，例如，人體組織。
高頻漏電電流測試測量各種測試配置下的高頻漏電電流，并在使用電外科分析儀時將結果與用戶選擇的通過/失敗值進行比較。
漏電電流1：該有源電極到接地漏電電流測試由IEC規(guī)定，用于測試使用一根有源或中性電纜在CF型電手術發(fā)電機的隔離輸出處的高頻漏電電流。
漏電電流2：BF型接地裝置（電極之間的負載）的漏電電流測試用于使用主動輸出測試BF型電外科發(fā)電機接地輸出處的高頻漏電電流。
漏電電流3：高爐型接地裝置（從有功電極到接地的負載）的漏電電流測試用于使用主動輸出測試高爐型電手術發(fā)電機接地輸出處的高頻漏電電流。
這些測試符合IEC601.2.2、第19.101b節(jié)和第19.102節(jié)中規(guī)定的要求，ANSI/AAMIHF18-2001也是基于這些要求。