kysymys:
sähköstaattiset päästöt (ESD) aiheuttavat toimintahäiriöitä ja vahinkoja teollisuuslaitteille ja kulutuselektroniikalle. ESD voi näin ollen vaikuttaa lääketieteellisten laitteiden toimivuuteen ja luotettavuuteen. Nopean teknologiakehityksen vuoksi herkille instrumentoinneille aiheutuneet häiriöt voivat olla kriittisiä potilasturvallisuuden kannalta sairaaloissa. Onko terveydenhuollon organisaatioilla sähköstaattinen ohjaus ja onko syytä olla huolissaan?
vastaus:
ilman ohjausta staattinen sähkö ja ESD voivat aiheuttaa vakavaa vaaraa ihmisten turvallisuudelle terveydenhuollossa. Lääketieteelliset instrumentit ja tietojenkäsittelylaitteet voivat olla alttiita ESD: lle erityisesti silloin, kun Sähkömagneettinen yhteensopivuus ei kata koko instrumentointijärjestelmää. Ihmisen metalliliitokseen perustuva ESD-häiriönsietotestaus takaa turvallisuuden, mutta kaikkia mahdollisia laitteiden yhdistelmiä tietojenkäsittely-ja audiovisuaalisilla järjestelmillä ei välttämättä testata. Häiriöistä ja vahingoista on raportoitu viime vuosina, mutta useimmissa tapauksissa ESD-vikojen perimmäisiä syitä ei voida jäljittää. ESD: n viat ja vauriot luokitellaan yleensä tuntemattomiksi sähkövikoiksi.
suojaamattomat elektroniset laitteet ovat alttiita sähköstaattiselle purkaukselle. Ensinnäkin ESD-ohjaus on välttämätöntä lääketieteellisten laitteiden valmistuksessa. Varotoimenpiteitä on noudatettava myös huollossa ja huollossa, esimerkiksi kun vaihdetaan ESD-herkkiä laitteita, kuten erillisiä komponentteja tai painettuja piirilevyasennelmia. Terveydenhuollon huolto-ja kunnossapitoorganisaatioiden on kehitettävä ANSI/ESD S20.20 tai IEC 61340-5-1-standardin mukainen ESD-ohjausohjelma.
toiseksi lääketieteellisten laitteiden toimintahäiriöt tai häiriöt eivät ole ainoa syy staattisen sähkön hallintaan. Sähköstaattisen vetovoiman (ESA) välttäminen vähentää ilmassa leijuvaa mikrobikontaminaatiota ja parantaa yleistä puhtautta terveydenhuollossa. Ilman kontrollia mikro-organismien lisääntynyt laskeutuminen varautuneille pinnoille voi edistää sairaalainfektioiden ilmaantuvuutta.
kolmas syy staattisen sähkön hallintaan on syttyvien kaasujen, nesteiden ja muiden materiaalien syttymisen estäminen. Syttyvien aineiden käyttö terveydenhoitolaitoksissa on vähentynyt, mutta ilman valvontaa tulipalojen ja räjähdysten riski voi yhä esiintyä erityisesti laboratorioissa, teho-osastoilla ja leikkaussaleissa.
neljäs huoli on sähköstaattinen shokki ihmisille. ESD-energia voi olla tarpeeksi korkea aiheuttamaan potilaille ja hoitohenkilökunnalle kivuliaita tuntemuksia, mikä johtaa tahattomiin liikkeisiin, jotka voivat johtaa onnettomuuksiin. Kuvassa 1 on potilaan sängystä kuvattu sähköstaattinen purkaus. Tässä esimerkissä sängyn sähköinen potentiaali oli 14000 V ja yli 1500 Ω ihmisen kehon vastus oli noin 20 mJ.
Kuva 1: ESD potilaan sängyn ja ihmiskehon välillä
sähköstaattisten vaarojen riski voidaan vähentää siedettävälle tasolle henkilöstön ja muiden johtimien maadoittamisella sekä oikeilla materiaalivalinnoilla. Useat ESD-yhdistyksen jäsenet liittyivät kansainvälisen sähköteknisen komission teknisen komitean TC 101 ”Electrostatics” – projektiryhmään vuonna 2015, jotta sairaalat olisivat turvallisia ja vapaita sähköstaattisista vaaroista. Projektiryhmässä oli 27 asiantuntijaa kymmenestä eri maasta. Syyskuussa 2018 IEC julkaisi uuden kansainvälisen standardin: IEC 61340-6-1:2018, Electrostatic control for healthcare – general requirements for facilities.
sähköstaattisen valvonnan vaatimukset terveydenhuollossa riippuvat lääketieteellisistä toimenpiteistä, sijainnista ja toiminnasta. Henkilöstön ja muiden johtimien maadoitus on tarpeen paikoissa, joissa lääketieteellisten laitteiden toimintojen tilapäiset menetykset aiheuttavat merkittävän riskin potilaiden hengelle. Sähköstaattista säätöä voidaan vaatia myös muissa lääketieteellisissä paikoissa riippuen lääkehoidosta tai valmistajan lääkinnällisten laitteiden määrityksistä. Materiaalien valinta jäännösvaraustasojen vähentämiseksi on suositeltavaa kaikissa paikoissa.
loppuhuomautus: kun sähköstaattinen ohjaus otetaan asianmukaisesti huomioon ja toteutetaan, sähköstaattisista vaaroista ei tarvitse huolehtia terveydenhuollossa. Turvallisuuden varmistamiseksi on tärkeää noudattaa standardeja huolto – ja kunnossapitotilanteissa sekä uusia sairaaloita rakennettaessa tai rakennushankkeita suunniteltaessa.
- M. Kohani ja M. Pecht, Electronicstatic Occurrences, Big Data Analysis of 10 Years of the FDA ’ s Reports, IEEE Access, March 9, 2018
- ANSI/ESD S20.20-2014 sähkö –ja elektroniikkakomponenttien, – kokoonpanojen ja-laitteiden (ei kuitenkaan sähköisesti käynnistettyjen räjähteiden) suojaamiseen
- IEC 61340-5-1:2016, elektronisten laitteiden suojaamiseen sähköstaattisilta ilmiöiltä-yleiset vaatimukset
- Viheriäkoski T., Kokkonen M., Tamminen P., kärki E., Hillberg J., Smallwood J., sähköstaattiset uhat hospital environment, ESD Association, EOS/ESD Symposium 2014
- IEC 61340-6-1:2018, terveydenhuollon Sähköstaattinen ohjaus-laitoksia koskevat yleiset vaatimukset
Toni Viheriäkoski suoritti tietotekniikan teknisen esimiehen opinnot vuonna 1994 työskennellessään Nokia Networksissa. Perustettuaan kalibrointi-ja sähköstatiikan laboratoriopalvelut Nokialle hän siirtyi huhtikuussa 2007 Nokia Siemens Networksille, jossa hän jatkoi työtään sähköstatiikan asiantuntijana ja senior sourcing engineerinä, kunnes siirtyi vuonna 2005 omaan yritykseensä, aiemmin perustettuun Cascade Metrology Oy: hyn. Toni sai inarte ESD engineer-sertifikaatin vuonna 2004. Tällä hetkellä hän työskentelee sähköstatiikan ja ESD-riskianalyysin parissa Terveydenhuolto -, lääke -, elektroniikka -, auto-ja prosessiteollisuudessa.
Toni on kirjoittanut yli 30 elektrostatiikkaan tai ESD: hen liittyvää julkaisua. Hän on ollut Suomen STAHA-yhdistyksen puheenjohtaja vuodesta 2006. Hänet valittiin Suomen Standardisointikomitean SK101: n puheenjohtajaksi vuonna 2016. Hän on EOS/ESD-yhdistyksen wg17: n ja WG25: n jäsen, IEC TC101: n WG5: n jäsen ja IEC PT 61340-6-1: n projektijohtaja.
Tonin tavoittaa +358 44 5688 599 tai [email protected].