Pericoli elettrostatici nel settore sanitario

Domanda:

Le scariche elettrostatiche (ESD) causano malfunzionamenti e danni alle apparecchiature industriali e all’elettronica di consumo. Di conseguenza, l’ESD può influire sulla funzionalità e sull’affidabilità delle apparecchiature mediche. A causa del rapido sviluppo della tecnologia, l’interferenza con la strumentazione sensibile potrebbe essere fondamentale per la sicurezza dei pazienti negli ospedali. Le organizzazioni nel settore sanitario hanno il controllo elettrostatico e ci sono motivi per essere preoccupati?

Risposta:

Senza il controllo, l’elettricità statica e l’ESD possono causare gravi pericoli per la sicurezza umana nel settore sanitario. Gli strumenti medici e le apparecchiature per l’elaborazione dei dati possono essere sensibili all’ESD, specialmente quando la compatibilità elettromagnetica non copre l’intero sistema di strumentazione. I test di immunità ESD basati su una connessione metallica umana garantiscono la sicurezza, ma tutte le possibili combinazioni di strumenti con sistemi di elaborazione dati e audio-visivi non sono necessariamente testati. Interruzioni e danni sono stati segnalati negli ultimi anni, ma nella maggior parte dei casi le cause alla radice dei guasti ESD non possono essere rintracciate. Malfunzionamenti e danni ESD sono generalmente classificati come guasti elettrici sconosciuti.

I dispositivi elettronici non protetti sono soggetti a scariche elettrostatiche. In primo luogo, il controllo ESD è essenziale nella produzione di apparecchiature mediche. Devono essere prese precauzioni anche nella manutenzione e nel servizio, ad esempio durante la sostituzione di dispositivi sensibili all’ESD come componenti discreti o gruppi di circuiti stampati. Le organizzazioni di assistenza e manutenzione nel settore sanitario devono sviluppare un programma di controllo ESD in conformità con ANSI / ESD S20. 20 o IEC 61340-5-1.

In secondo luogo, il malfunzionamento o il disturbo delle apparecchiature mediche non è l’unico motivo per controllare l’elettricità statica. Evitare l’attrazione elettrostatica (ESA) riduce la contaminazione da microbo nell’aria e migliora la pulizia generale nell’assistenza sanitaria. Senza il controllo, l’aumento della deposizione di microrganismi su superfici cariche può contribuire all’incidenza di infezioni ospedaliere.

La terza ragione per controllare l’elettricità statica è la prevenzione dell’accensione di gas infiammabili, liquidi e altri materiali. L’uso di sostanze infiammabili nelle strutture sanitarie è diminuito, ma senza il controllo, il rischio di incendi ed esplosioni può ancora verificarsi soprattutto nei laboratori, nelle unità di terapia intensiva e nelle sale operatorie.

La quarta preoccupazione è uno shock elettrostatico per le persone. L’energia ESD può essere abbastanza alta da causare sensazioni dolorose ai pazienti e al personale sanitario, con conseguenti movimenti involontari, che possono portare a incidenti. La figura 1 mostra una scarica elettrostatica catturata dal letto del paziente. In questo esempio, il potenziale elettrico del letto era di 14000 V e l’energia di scarica integrata su 1500 Ω la resistenza del corpo umano era di circa 20 mJ.

Figura 1: ESD tra il letto del paziente e il corpo umano

Il rischio di pericoli elettrostatici può essere ridotto a livelli tollerabili mediante messa a terra del personale e di altri conduttori e mediante una corretta selezione dei materiali. Diversi membri dell’associazione ESD si sono uniti al team di progetto del comitato tecnico della Commissione elettrotecnica internazionale TC 101 “Elettrostatica” nel 2015 per rendere gli ospedali sicuri e privi di rischi elettrostatici. Il team del progetto aveva 27 esperti provenienti da dieci paesi diversi. A settembre 2018, IEC ha pubblicato il nuovo standard internazionale: IEC 61340-6-1:2018, Controllo elettrostatico per l’assistenza sanitaria-Requisiti generali per le strutture.

I requisiti di controllo elettrostatico nel settore sanitario dipendono dalle procedure mediche, dai luoghi e dalle attività. La messa a terra del personale e di altri conduttori è richiesta in luoghi in cui le perdite temporanee delle funzioni delle apparecchiature mediche rappresentano un rischio significativo per la vita dei pazienti. Il controllo elettrostatico può essere richiesto anche in altre sedi mediche a seconda del trattamento medico o delle specifiche del produttore di apparecchiature mediche. Una selezione dei materiali per ridurre i livelli di carica residua è raccomandata in tutte le posizioni.

Fine nota: Quando il controllo elettrostatico è correttamente considerato e implementato, non è necessario preoccuparsi dei rischi elettrostatici nel settore sanitario. Per garantire la sicurezza, è importante rispettare gli standard durante il servizio e la manutenzione e quando vengono costruiti nuovi ospedali o quando sono previsti lavori di costruzione.

1. M. Kohani e M. Pecht, Malfunzionamenti di dispositivi medici dovuti a eventi elettrostatici, Analisi dei Big Data di 10 anni dei rapporti della FDA, IEEE Access, 9 marzo 2018
2. ANSI/ESD S20.20-2014 Per lo Sviluppo di una Scarica Elettrostatica Programma di Controllo per la Protezione di Componenti Elettrici ed Elettronici, Assemblaggi e materiali (Esclusi Elettricamente Avviato ordigni Esplosivi)
3. IEC 61340-5-1:2016, la Protezione di dispositivi elettronici dai fenomeni elettrostatici – requisiti Generali
4. Viheriäkoski T., Kokkonen M., Tamminen P., Kärjä E., Hillberg J., Smallwood J., Elettrostatica Minacce in Ambiente Ospedaliero, ESD Associazione EOS/ESD simposio 2014
5. IEC 61340-6-1:2018, Controllo elettrostatico per l’assistenza sanitaria-Requisiti generali per le strutture

Toni Viheriäkoski ha completato i suoi studi di supervisore tecnico in tecnologia dell’informazione nel 1994 mentre lavorava in Nokia Networks. Dopo aver creato un laboratorio di taratura ed elettrostatica per Nokia, si è trasferito a Nokia Siemens Networks nell’aprile 2007, dove ha continuato il suo lavoro come specialista di elettrostatica e senior sourcing engineer fino a quando non è passato alla sua azienda, Cascade Metrology Oy, precedentemente fondata nel 2005. Toni ha ricevuto la certificazione InArte ESD engineer nel 2004. Attualmente lavora nel campo dell’elettrostatica e dell’analisi dei rischi ESD per l’industria sanitaria, medica, elettronica, automobilistica e di processo.

Toni ha scritto più di 30 pubblicazioni relative all’elettrostatica o all’ESD. Dal 2006 è presidente della Finnish STAHA Association. È stato nominato presidente del Comitato di standardizzazione finlandese SK101 nel 2016. È membro di WG17 e WG25 dell’Associazione EOS / ESD, WG5 di IEC TC101 e project leader di IEC PT 61340-6-1.

Toni può essere raggiunto a +358 44 5688 599 oppure [email protected].