93328 (Прибор для измерения скорости кровотока), страница 9

Правило 3. Для любого события, подлежащему дальнейшему анализу, вначале рассматриваются события, являющиеся входами операций "или", а затем входы операций "и". Это справедливо как для головного события, так и для любого события, анализ которого целесообразно продолжать.

При детальном рассмотрении причин отказов можно заметить, что большинство из них возникают из-за нарушения правил эксплуатации. Например, если следить за состоянием сетевого шнура или кабеля, излучателя и корпуса, то можно предотвратить их повреждения и нарушения изоляции и конструкции. При длительной непрерывной работе аппарата наступает перегрев отдельных блоков и деталей. Механические повреждения возникают в результате ударов, падений и других механических воздействий. Все это учтено, и почти всего этого можно избежать, если при эксплуатации прибора удовлетворять требованиям эксплуатации.

В соответствии с пунктом 6.1. данной главы ясно, что при эксплуатации аппарата в определенных условиях ультразвук также может оказаться вредным фактором.

При неправильном подборе дозировок ультразвука могут возникать побочные явления (головные боли, общее недомогание, усталость, отсутствие аппетита).

В связи с возникновением нежелательных последствий или чрезмерных реакций не рекомендуется применять ультразвуковое воздействие на область сердца, головного мозга, шейных вегетативных узлов, костные выступы, ткани с тяжелыми нарушениями кровообращения, на область матки при беременности, на зоны с нарушением любого вида чувствительности.

Детям ультразвуковую терапию можно назначать только с двухлетнего возраста и использовать интенсивности не выше 0,4 - 0,6 Вт/см² при времени воздействия, не превышающем 3 минуты.

В приборе предусмотрены меры защиты (для случая удара пациента электрическим током и при отказе прибора).

На выходе усилителя мощности находится схема защиты, которая регулирует увеличение тока сигнала, превышающего 0,5 мА. В случае короткого замыкания в блоке питания используются микросхемы, защищенные от короткого замыкания. Тем самым уменьшается возможность отказа аппарата.

Непосредственное воздействие прибор оказывает на человека на этапах производства и эксплуатации и поэтому главной задачей проектировщика является учет всех факторов, которые могут принести вред человеку.

Опасным называется производственный фактор, воздействие которого на работающего человека в определенных условиях приводит к травме или другому внезапному резкому ухудшению здоровья. Если же производственный фактор приводит к заболеванию или снижению трудоспособности, то его считают вредным. В зависимости от уровня и продолжительности воздействия вредный производственный фактор может стать опасным. Опасные и вредные производственные факторы подразделяются на четыре группы: психофизические, биологические, физические и химические.

В процессе изготовления и настройки макета необходимо производить пайку радиоэлементов. При пайке выделяются пары свинца, которые ядовиты. Согласно существующим нормам предельно допустимая концентрация паров свинца составляет 0,01 мг/м³.

Пайка производится припоем ПОС-60, который содержит 60% свинца. В течении часа проводится около 50 паек, на одну пайку расходуется около 30 мг припоя, при этом в воздух выделяется 0,01 мг припоя. Таким образом, за час работы в воздухе будет содержаться m миллиграмм свинца.

т = 0,6 60 30 0,01 10^-2 = 0,108 мг.

Концентрация паров свинца равна:

Предельное число человек N, работающих с паяльниками в лаборатории равно

где q_пр - предельно допустимая концентрация паров, мг/м³.

Т. е. в лаборатории могут одновременно работать 4 человека. В действительности в лаборатории пайку одновременно производят либо только лаборант, либо лаборант и дипломник (т.е. не более 4 человек). В лаборатории в течение часа обеспечивается однократный обмен воздуха за счет естественной вентиляции. Из вышесказанного следует: концентрация паров свинца в воздухе в течении часа работы не превышает предельно допустимые нормы и для обеспечения нормальных условий труда достаточно естественной вентиляции. Для этого необходимо проветривать аудиторию в течении работы.

При проведении монтажных работ лабораторный стол должен быть покрыт изолирующим материалом. При пользовании электрическим паяльником должна быть специальная подставка. Используемый монтажный инструмент должен быть исправным. Отвертки, плоскогубцы, кусачки и др. должны иметь изоляционные ручки.

Рассмотрим, как проектируемый прибор на этапе эксплуатации, как он может повлиять на условия труда в месте его эксплуатации, а именно: на состояние здоровья оператора, находящегося в непосредственной близости от прибора и в контакте с ним.

Вследствие того, что разрабатываемый прибор (аппарат для ультразвуковой терапии) заключает в себе более явные потенциально опасные факторы воздействия, психофизиологическое, опасное или вредное действие прибора на обслуживающий его персонал из рассмотрения исключим.

Прибор для ультразвукового исследования не является потенциально химически опасным, т.к. не содержит веществ, оказывающих общетоксичное, раздражающее или тому подобное воздействие на организм человека.

Биологически опасные и вредные производственные факторы включают следующие биологические объекты: патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы, риккетсии, спирохеты, грибы, простейшие) и продукты их жизнедеятельности, и могут иметь место в медицинских учреждениях. Поэтому в соответствие с ГОСТ 177-77 наружные поверхности электронного блока устойчивы к дезинфекции 3% -ным раствором перекиси водорода с добавлением 0,5% моющего средства "Астра". Сам же прибор такой опасности не представляет.

Физически опасные и вредные факторы подразделяются на несколько подгрупп таких как:

повышенная температура поверхности прибора;

повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;

повышенный уровень электромагнитного излучения и т.д.

Конструкция ультразвукового прибора предусматривает, что превышение температуры наружных частей прибора, доступных для прикосновения, над температурой окружающей среды, равной 25°С, находится в пределах, установленных ГОСТ 20790-82, т.е. является безопасным.

Поскольку разрабатываемый аппарат будет использоваться для терапевтического воздействия на человека, то отклонение хотя бы одного параметра от нормы может привести к серьезным последствиям.

6.3 Разработка мероприятий по повышению надежности и безопасности прибора для ультразвуковых исследований

Для повышения надежности и безопасности портативного аппарата для ультразвукового исследования необходимо разработать комплексные мероприятия, основанные на применении всех методов управления безопасностью труда. К ним относятся:

организационные;

организационно-технические;

технические;

индивидуальные средства защиты.

К организационным и организационно-техническим методам обеспечения электробезопасности можно отнести следующие мероприятия:

подбор и обучение персонала, т.е. обслуживающий персонал должен иметь квалифицированное свидетельство по технике безопасности;

эксплуатационная документация должна содержать инструкцию по особенностям безопасной работы;

проверка и ремонт оборудования должна осуществляться специально обученным техническим персоналом. После ремонта необходима обязательная проверка токов утечки и сопротивлением изоляции;

при подозрении на неисправность нужно немедленно отключить прибор от сети;

воздействия следует проводить в помещениях при нормально температуре от +10 до +35 ⁰С, с относительной влажностью не более 80% при температуре +20 ⁰С и атмосферном давлении 750+30 мм рт. ст.;

хранить или транспортировать прибор только в специальной упаковке для предотвращения попадания пыли внутрь прибора;

обеспечить нормированный режим работы.

Под техническими методами управления безопасностью подразумевается безопасность от опасного и вредного воздействия. Электрический ток может являться источником этого воздействия. Степень опасного и вредного воздействия электрического тока на человека определена по ГОСТ 12.1 019-79 и зависит от следующих величин:

рода и величины напряжения и тока;

частоты электрического тока;

пути тока через человека;

продолжительности воздействия электрического тока;

условий внешней среды.

По способу защиты от поражения электрическим током по ГОСТ 12.2 025-76 все медицинское оборудование подразделяют на три класса. Разрабатываемый нами портативный аппарат для ультразвукового исследования имеет II класс защиты. К этому классу относят изделия, которые кроме основной изоляции имеют и дополнительную защитную изоляцию и поэтому не требуют защитного заземления. Защитная изоляция применяется дополнительно к основной изоляции и обеспечивает электробезопасность при ее нарушении.

Конструктивно защитная изоляция, как правило, выполняется таким образом, чтобы имелась возможность ее испытания отдельно от основной изоляции. В совокупности образуется так называемая двойная изоляция. Двойная изоляция может быть выполнена различными способами. Первый, это применение изолирующей оболочки, которая делает невозможным прикосновение не только к частям, находящимся под напряжением, но и к металлическим нетоковедущим частям прибора или аппарата, имеющим только основную изоляцию. Этот способ более надежный.

Второй способ заключается в применении промежуточной изоляции, представляющие собой изолирующие вставки, прокладки и т.п., которые отделяют доступные для прикосновения металлические части от металлических нетоковедущих частей, имеющих только основную изоляцию. Применяя промежуточную изоляцию, можно выполнять аппаратуру второго класса в металлическом корпусе.

Как уже указывалось, защитная изоляция является дополнительной к основной. Поэтому параметры и состояние дополнительной изоляции следует проверять отдельно, независимо от проверки основной изоляции. Величины испытательных напряжений, для проведения проверки электрической прочности дополнительной изоляции, устанавливаются согласно ГОСТ 12.2 025-76. Электрическое сопротивление дополнительной изоляции должно быть не менее 5МОм.

Совокупность основной и защитной изоляции, не отделенных друг от друга, образуют так называемую усиленную изоляцию. По своим механическим и электрическим свойствам усиленная изоляция должна быть равноценна совместно примененным основной и защитной изоляции. Испытательные напряжения для проверки электрической прочности усиленной изоляции должны быть равны сумме испытательных напряжений для основной и защитной изоляции. Электрическое сопротивление усиленной изоляции должно составлять не менее 7 МОм.

Усиленная изоляция менее надежна и может применяться только там, где по конструктивным соображениям двойную (основную и защитную) изоляцию применить невозможно.

Выполнение аппаратуры второго класса обеспечивает наибольшие надежность и удобство в эксплуатации, особенно для переносных изделий.

Включать прибор можно в любую сетевую розетку, для чего он снабжается сетевым шнуром с вилкой, входящей, как в обычную розетку, так и в розетку с защитными контактами.

Ограниченное применение изделий второго класса объясняется рядом трудностей конструктивного характера. Применение пластмассового корпуса, обладающего необходимой механической прочностью, ограничено аппаратами небольших габаритов, а защитная изоляция сетевой цепи приводит к увеличению веса и габаритов трансформатора, усложнению технологии его производства. В разрабатываемом портативном аппарате для ультразвукового исследования предусмотрен металлический корпус самого прибора, и пластиковый корпус датчика, соприкасающегося с телом человека.

В зависимости от степени защиты от поражения электрическим током оборудование подразделяется на четыре типа, кроме тех классов по ГОСТ 12.2 025-76:

Н - не имеющие рабочей части, находящиеся вне пределов досягаемости пациента и имеющие нормальную степень защиты;

В - находящиеся в пределах досягаемости пациента, имеющие рабочую часть, предназначенную для непосредственного контакта с пациентом (исключение непосредственный контакт с сердцем), и имеющие повышенную степень защиты;

BF - имеющие повышенную степень защиты и изолированную от доступных для прикосновения рабочих частей, т. е частей подключаемых к пациенту;

СF - имеющие наивысшую степень защиты и изолированную рабочую часть, позволяющую осуществлять непосредственный контакт с сердцем.

Несмотря на перечисленные недостатки и трудности изготовления аппаратуры второго класса, защита от напряжения прикосновения с помощью защитной изоляции в большинстве случаев является наиболее прогрессивным методом, и развитие электромедицинского приборостроения, несомненно, приведет к широкому применению приборов и аппаратов, выполненных по второму классу.

Благодаря тому, что разрабатываемом нами приборе, в процессе его работы не одна из токопроводящих частей не соприкасается не с пациентом, не с медперсоналом, обслуживающем прибор (т.к все рабочие поверхности выполнены из диэлектрического пластика), то при соблюдении элементарных правил по эксплуатации прибора, он не представляет угрозы для окружающих. А ультразвуковое излучение, на которое способен прибор, не имеет медицинских противопоказаний, и используется даже для обследования беременных женщин.

Основные требования к конструкции и изготовлению аппаратуры могут быть сформулированы следующим образом:

необходимо принять особые меры к изолинии сетевой цепи (сетевой шнур - сетевой выключатель - предохранитель - блок питания);

сетевой шнур с вилкой должен иметь единую изоляцию;

ввод сетевого шнура в корпус прибора должен иметь дополнительную изоляцию, допускающую многократные перегибы;