Institut for Sundhedsvidenskab og Teknologi - VBN - Aalborg ...

72 Problemløsning
3.5 Patientsikkerhed i forbindelse med instrumentet
Patientsikkerhed og specielt elsikkerhed er altafgørende i biomedicinsk udstyr, og der
bliver derfor lagt stor vægt på, at strømmen, der findes i instrumentet ikke kan påføres
patienten og andre brugere af udstyret. Selvom der arbejdes med små strømme og
spændinger, kan der ske fejl i opstillinger og udstyr, som kan medføre skader på patienten.
Galvanisk adskillelse sørger for, at der ikke er direkte kontakt mellem patienten og
elnettet. Den skal forbindes mellem ADC-converteren og computeren. Dette udstyr må
ikke forårsage ændringer på inputspændingen, fordi dette signal skal bruges til analyse.
Desuden forsynes instrumentet med batterier, fremfor at bruge elnettet, hvilket også
minimere muligheden for at sende større fejlspænding til patienten.
En galvanisk adskillelse kan virke på to måder,
nemlig optisk og magnetisk. En magnetisk galvanisk
adskillelse virker ved, at der vikles ledning omkring
en lukket jernring. Der bør være lige mange
vindinger på begge sider, for hvis dette ikke er tilfældet,
vil den virke som en transformator. En optisk
galvanisk adskillelse fungerer ved, at en lysdiode
transmitterer signalet videre til en fotosensor,
og bliver derved gengivet. Ulempen ved en optisk
galvanisk adskillelse er, at denne ikke giver ligeså
meget isolation eller linearitet som den magnetiske
(Wolf & Smith, 2004). Der vælges at implementere
en færdig USB-adskildelse “USB Isolator - USI-01”,
der er “BF”,“CE” godkendt til en isoleringsspænding
på over 4kV.
Figur 3.33: USB-isolator model:
ISI-01, der bruges som
galvanisk adskillelse
med computeret og
ADC
Fodkontakterne, som bruges til at følge patientens gangcyklus, er et instrument, der ligeledes
skal forsynes, for at fungere. Dette sker gennem de 230V, som elnettet levere.
Dette vil dog også ske med en galvanisk adskillelse. Denne adskillelse bliver taget med
for ikke at kunne påvirke patienten med nogen form for elektriske shock, hvis der skulle
gå en lækstrøm mens disse sensorer er påført hælene. Der vælges at benytte en galvanisk
adskillelse i form af “isolation transformer” mellem stikkontakten og instrumentet.
Til sidste skal der findes, hvad det størst “elektriske shock” kan være, hvis “worse-case”
sker i EMG-instrumentet, mens patienten har fået påført overfladeelektroderne. Kredsløbet
er som benævnt forsynet med to 9V-batteri, hvilket vil givet en samlet spændingsforskel
på 18V. Dette kan nåes i tilfælde af, at regulatorene stå af. Effekten af det maximale