STRUMENTAZIONE BIOMEDICA
Corsi di DIPLOMA UNIVERSITARIO
• TECNICO DI LABORATORIO BIOMEDICO
corso integrato di FISICA, STATISTICA, INFORMATICA
STRUMENTAZIONE ELETTRONICA DI MISURA
• TECNICO AUDIOMETRISTA
corso integrato di FISICA, STATISTICA, INFORMATICA
MISURE ELETTRICHE
• TECNICO AUDIOPROTESISTA
corso integrato di AUDIOPROTESI III°
MISURE ELETTRICHE
SHOCK ELETTRICO
SHOCK ELETTRICO
1
D.S. ottobre 99
STRUMENTAZIONE BIOMEDICA
1
NOZIONI GENERALI
rete ENEL
produzione e distribuzione energia elettrica
CABINA
DISTRIBUZIONE
FASI
PRODUZIONE
NEUTRO
TRASPORTO
TERRA
• somma tre fasi = zero (neutro)
SHOCK ELETTRICO
2
D.S. ottobre 99
STRUMENTAZIONE BIOMEDICA
2
NOZIONI GENERALI
rete ENEL
produzione e distribuzione energia elettrica
V
20 ms
(50 Hz)
380 V
o
0°
120°
240°
360°
t
neutro
–380 V
fase 1
fase 2 fase 3
• utenze industriali: motori trifase
SHOCK ELETTRICO
3
D.S. ottobre 99
STRUMENTAZIONE BIOMEDICA
rete ENEL
3
NOZIONI GENERALI
utenza domestica:
V
20 ms
una singola fase
un conduttore comune (neutro)
a livello cabina distribuzione
collegato a dispersore di terra
un conduttore di terra
(50 Hz)
220 V
terra
o
t
neutro
–220 V
• prelievo energetico da 3 fasi identico
SHOCK ELETTRICO
4
Vneutro = 0
D.S. ottobre 99
STRUMENTAZIONE BIOMEDICA
rete ENEL
4
NOZIONI GENERALI
utenza domestica:
fase
neutro
terra
passaggio corrente: collegamento fase - neutro normale
collegamento fase - terra
anomalo
collegamento neutro - terra anomalo
conduttore fase scoperto
scarica mortale
SHOCK ELETTRICO
5
assenza collegamento
di terra: scarica corrente
neutro-terra
scossa elettrica
D.S. ottobre 99
STRUMENTAZIONE BIOMEDICA
rete ENEL
5
NOZIONI GENERALI
interruttore differenziale
fase
confronto corrente fase - corrente neutro
DI > Ilimite
alimentazione interrotta
esempio 30 mA
FASE
NEUTRO
TERRA
INTERRUTTORE DIFFERENZIALE
SHOCK ELETTRICO
6
D.S. ottobre 99
STRUMENTAZIONE BIOMEDICA
rete ENEL
6
NOZIONI GENERALI
impianto di alimentazione a norma (D.L. 626)
INTERRUTTORE
GENERALE
F FFN
FUSIBILI
INTERRUTTORE
DIFFERENZIALE
N
F
T
T
PRESE UTENZA
• fusibili di massimo assorbimento
SHOCK ELETTRICO
7
D.S. ottobre 99
STRUMENTAZIONE BIOMEDICA
1
MACRO e MICRO SHOCK
elettrocuzione fase - terra
~ 220 mA
220 V - Rsoggetto ~ 1000 W
passaggio ~ 100 mA attraverso il soggetto
FIBRILLAZIONE VENTRICOLARE
tempo
• passaggio corrente attraverso il cuore
• arresto cardiaco per fibrillazione ventricolare
• arresto flusso sangue agli organi
• perdita di conoscenza, morte
• intervento: depolarizzazione elettrica globale del cuore
(defibrillazione)
• altri effetti: tetanizzazione e ustioni interne
fibrillazione:
SHOCK ELETTRICO
8
corrente •10 mA
D.S. ottobre 99
STRUMENTAZIONE BIOMEDICA
2
MACRO e MICRO SHOCK
• paziente collegato a terra (ad es. tramite elettrodo):
contatto fase-neutro
contatto fase-terra
fase 220 V
neutro ~ 0 V
}
violenta scarica
(macroshock)
soluzione:
trasformatore di isolamento all'ingresso dell'utenza
• nessun effetto da contatti neutro-terra e fase-terra
pericoloso
• contatto fase-neutro in uscita dal trasformatore
• allarme per dispersioni verso terra
cause d'innesco della fibrillazione:
1 - corrente dispersione in impianto e strumentazione non idonei
2 - scarica elettrostatica da parte dell'operatore
SHOCK ELETTRICO
9
D.S. ottobre 99
STRUMENTAZIONE BIOMEDICA
3
MACRO e MICRO SHOCK
1 - corrente dispersione in impianto e strumentazione non idonei
AMBIENTE B
AMBIENTE A
1 mA
CATETERE
ENDOCAVITARIO
~ 500 W
STRUMENTO
0.2 mA
98.2 mA
100 mA
1.2 mA
100 m A
~5W
RESISTENZA PAZIENTE ~ 500 W
RESISTENZA CONDUTTORI ~ 5 W
fibrillazione:
SHOCK ELETTRICO
10
CORRENTE DI
DISPERSIONE
100 mA
1% CORRENTE
ATTRAVERSA
IL PAZIENTE
corrente •10 mA
D.S. ottobre 99
STRUMENTAZIONE BIOMEDICA
4
MACRO e MICRO SHOCK
2 - scarica elettrostatica da parte dell'operatore
PAZIENTE
I
OPERATORE
AMBIENTE SECCO
STROFINIO
d.d.p. STATICA
~ 5000 volt
I
SCARICA BASSA INTENSITA' e ALTA TENSIONE
(MICROSHOCK)
fibrillazione:
SHOCK ELETTRICO
11
corrente •10 mA
D.S. ottobre 99
STRUMENTAZIONE BIOMEDICA
1
IMPIANTO E STRUMENTI IDONEI
provvedimenti
• pavimenti elettroconduttori
• strutture in metallo collegate a riferimento equipotenziale (terra)
• punto equipotenziale collegato direttamente al dispersore di terra
• sistema allarme sonoro e luminoso in caso di correnti di dispersione
• calzature conduttrici (antistatiche)
• strumenti ad ingresso flottante (simbolo )
• fusibili e interruttori differenziali
• trasformatori di isolamento
SHOCK ELETTRICO
12
D.S. ottobre 99
STRUMENTAZIONE BIOMEDICA
2
IMPIANTO E STRUMENTI IDONEI
strumentazione ad ingresso flottante
RIFERIMENTO ZERO PAZIENTE SEPARATO GALVANICAMENTE
DAL RIFERIMENTO DI TERRA DELL'ALIMENTAZIONE
SISTEMA AD INGRESSO FLOTTANTE
ALIMENTAZIONE
PAZIENTE
SEGNALE
IN USCITA
AMPLIFICATORE
AMPLIFICATORE
ACCOPPIAMENTO OTTICO
SHOCK ELETTRICO
13
D.S. ottobre 99
STRUMENTAZIONE BIOMEDICA
IMPIANTO E STRUMENTI IDONEI
impianto elettrico in ambiente sanitario
UTENZA
TRASFORMATORE
FUSIBILI DI ISOLAMENTO
~
INTERRUTTORE
DIFFERENZIALE
ALLARME DI
DISPERSIONE
DISPERSORE
PAVIMENTO ANTISTATICO
SHOCK ELETTRICO
14
D.S. ottobre 99
3
