Eck-daten

All die intelligente Elektronik in Medizingeräten mit ihren smarten Features hat eines gemeinsam – sie benötigt eine Stromversorgung. Denn sobald sich das Gerät nicht mehr mit einzelnen Batterien versorgen lässt, kommen zwangsläufig AC/DC- und DC/DC-Wandler ins Spiel. Der Artikel gibt Tipps für die Wahl der richtigen Stromversorgung für den Medizinbereich.

Grundsätzlich erfüllen Wandler und Netzteile, die in medizinischen Anwendungen zum Einsatz kommen dieselbe Funktion wie jene, die in Haushalts- oder Industrieapplikationen eingesetzt werden: Sie sollen die Anwendung mit einer gewissen Spannung mit entsprechender Leistung versorgen. Nun könnte man versucht sein, eine günstige Stromversorgung mit Sicherheitszulassung aus dem Industriebereich einzusetzen. So verlockend dies auch erscheinen mag, so wird dies meist nicht die beste Wahl sein. Stromversorgungen, welche für den medizinischen Bereich entwickelt wurden, weisen unter anderem eine verstärkte Isolation auf und haben minimale Leck- und Ableitströme. Der komplexe Standard IEC 60601-1 „Medizinische elektrische Geräte; Teil 1: Allgemeine Festlegungen für die Sicherheit einschließlich der wesentlichen Leistungsmerkmale“ gibt hierfür klare Vorgaben und sorgt für Sicherheit.

Schutzmaßnahmen für Personal und Patient

Der Forschritt bei medizinischen Geräten war in den letzten 15 Jahren enorm.

Der Forschritt bei medizinischen Geräten war in den letzten 15 Jahren enorm. Recom

Tabelle 1: Anforderungen an die Isolation in der Klasse bis 250 VAC sowie in der Klasse bis 43 VDC beziehungsweise 30 VAC (grau hinterlegt).

Tabelle 1: Anforderungen an die Isolation in der Klasse bis 250 VAC sowie in der Klasse bis 43 VDC beziehungsweise 30 VAC (grau hinterlegt). Recom

Die erste Frage, die sich bei der Suche nach der geeigneten Stromversorgung stellt, ist ob die Applikation in direktem Kontakt mit dem Patienten stehen wird. Die Medizinnorm unterscheidet hier in Patienten- oder Bedienerschutz und definiert verschiedene Schutzmaßnahmen zur Verminderung des Risikos eines elektrischen Schlages (MOP – Means of protection).

Elektronische Geräte, die keinen direkten Kontakt zum Patienten haben und nur von Fachpersonal oder unterwiesenen Personen bedient

Tabelle 2: Grenzwerte für die Ableitströme in den jeweiligen Kategorien.

Tabelle 2: Grenzwerte für die Ableitströme in den jeweiligen Kategorien. Recom

werden, fallen in die Kategorie MOOP (Means of operator protection). Hier gelten wesentlich geringere Schutzmaßnahmen, die im Wesentlichen denen der IEC 60950-1 (Einrichtungen der Informationstechnik – Sicherheit – Teil 1: Allgemeine Anforderungen) entsprechen.

Besteht zwischen Gerät und Patient allerdings ein direkter Kontakt, gelten für den Patientenschutz, (MOPP – Means of patient protection) insbesondere in Bezug auf die Isolation, wesentlich schärfere Anforderungen (siehe Tabelle 1). Um den Patienten vor der Gefahr eines elektrischen Schlags zu schützen, sind zwingend zwei Schutzmaßnahmen erforderlich.

Die drei Schutzklassen im Detail.

Die drei Schutzklassen im Detail. Recom

Je enger der Kontakt zum Patienten ausfällt, desto geringer sind auch die zulässigen Ableitströme. Diese sind, je nach Einstufung des Anwendungsteils mit dem der Patient gegebenenfalls in Kontakt kommt, klassifiziert. Die drei Klassen sind im Kasten näher erläutert. Tabelle 2 zeigt die entsprechenden Grenzwerte für den Normalbetrieb (NC – Normal Conditions) als auch für den Fehlerfall (SFC – Single Fault Conditions).

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