JP3668960B2

JP3668960B2 - Medical device and immunity countermeasure method for medical device

Info

Publication number: JP3668960B2
Application number: JP06708599A
Authority: JP
Inventors: 知平野; 直樹橋本; 秀和高田
Original assignee: Fukuda Denshi Co Ltd
Current assignee: Fukuda Denshi Co Ltd
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 2005-07-06
Anticipated expiration: 2019-03-12
Also published as: JP2000262482A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イミュニティ対策を施した医療機器及び医療機器のイミュニティ対策方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器における半導体技術の進歩とデジタル化による機器の小型化・高機能化はめざましく、それに伴って医療環境においてもパーソナルコンピュータと医療機器の接続使用が増加してきており、更に、各種通信端末機器の病院内での使用が発生するようになり、ＥＭＣ(電磁的両立性)問題がクローズアップされるようになってきた。
【０００３】
医療機器の中には、各種検査装置から、治療器、人工呼吸器や輸液ポンプなど直接的に生命の維持に関与する機器に至るまで幅広い内容の機器が存在するため、誤動作時の患者へのリスクも大きく異なり、それぞれの機器に対応した固有の対策が必要となる。
【０００４】
このような現況に鑑みて、医療機器業界においても、１９９６年１月からのＥＵでのＥＭＣ指令(基本指令８９/３３６/ＥＥＣ)が出されており、医療機器にもＥＭＣ対応を義務付ける用になってきている。また、１９９８年６月１４日からは医療機器指令(基本指令９３/４２/ＥＥＣ)が強制になり、その中にはＥＭＣ対策への要求も含まれている。医療機器には一般にＩＥＣ６０６０１-１-２(１９９３)がＥＭＣ規格として要求されているほか、ＭＩＬ・ＳＴＤを使用しているケースもある。
【０００５】
米国においては、米国食品医薬品局（Foods And Drugs Administration）が製品の販売前申請を行う際に、ＥＭＣデータの提出を求めている。我が国でも１９９８年６月から日本医療機器関係団体協議会(日医機協)が医用電気機器の誤動作を防止し、患者の安全性及び診療の質の確保を図る目的で、医用電気機器のＥＭＣ適合化基準(ガイドライン)の運用を開始し、各企業における製品の同基準への自主的適合化を要請している。
【０００６】
この他、医療機器を取り巻くＥＭＣ規制は国内外を問わず、世界各国に及んでいる。
【０００７】
【発明が解決しようとしている課題】
しかしながら、実際の医療現場においては、医療機器を単独で使用することはほとんどなく、他の医療機器と併用することが一般的である。例えば、医療現場で最も深い問題点として挙げられているものに心電計と電気メスの併用問題がある。
【０００８】
手術中は、心電計で患者の容体をモニタしているが、電気メスで患者の生体組織を切開、凝固など行う場合、電気メスの放電ノイズが心電計に混入し波形が読みとれなくなる場合がある。これは電気メスから放出される空間、伝導ノイズが心電計に影響を与えるためで、図８に示すような様々な混入ルートが存在する。
【０００９】
図８は、心電計と電気メスの併用時における電気メスから心電計へのノイズ混入経路を説明するための図である。図８に示す１００は心電計、１５０は心電計の患者コード、２００は電気メス制御駆動装置、２５０は電気メス、３００は手術台、４００は手術患者である。
【００１０】
図８において、▲１▼は電源ラインからの廻り込みを示しており、最も影響を受けやすい経路である。また、▲２▼は生体からの伝導ノイズであるが、体表を高周波ノイズが伝導して心電計に影響を与える。▲３▼は患者コードへの混入、▲４▼は機器への直接混入である。
【００１１】
これらの内で心電計のＥＭＣ対策上特に問題となるのは患者コードからのもので、患者コードに誘導されたノイズは心電図波形に垂畳されるため、診断に大きな影響を与える。しかし、従来は十分な対策が困難であり、簡単な構成で優れた効果を得られるＥＭＣ対策が待たれていた。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題に鑑みて成されたもので、上述の課題を解決し、医療機器、例えば心電計等において、ＭＩＬ・ＳＴＤ要求を満たし、患者コードに誘導されたノイズの影響を簡単な構成で効率よく除去することができる医療機器及び医療機器のイミュニティ対策方法を提供することを目的とする。係る目的を達成する一手段として例えば以下の構成を備える。
【００１３】
即ち、フローティング入力回路を持つ医療機器において、前記入力回路のフローティンググランドに所定大きさの導電性薄板を接続し、絶縁薄片を挟んで装置のフレームグランドへ対向させて前記導電性薄板を配設することを特徴とする。
【００１４】
そして例えば、前記導電性薄板を約１５０ｍｍ×６０ｍｍに形成することを特徴とする。あるいは、前記医療機器は心電計であり、前記入力回路を生体電極よりの検出信号を入力する患者入力回路であることを特徴とする。
【００１５】
又例えば、更に、商用交流電源の接地入力端子とアースラインとの間にチョークコイルを挿入し、前記商用交流電源ラインにコモンモードチョークコイルを挿入して成ることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る実施の形態の一例を詳細に説明する。以下の説明は医療機器の例として心電計に適用した例を説明する。しかし、本発明は心電計に限定されるものではなく、種々の医療機器に適用でき、特にフローティング入力回路を持つ医療機器に有効である。
【００１７】
［第１の実施の形態例］
まず図１乃至図７を参照して本発明に係る第１の実施の形態例を詳細に説明する。図１は本発明に係る一発明の実施の形態例の心電計の概略構成を示すブロック図、図２は図１に示す本実施の形態例の電源部１２０の構成例を説明するための図、図３は本実施の形態例の患者入力回路のフローティング機構を説明するための図、図４は図３に示す患者入力回路のフローティング機構の断面図である。図１に示すように、心電計１００は、信号処理回路１１０、電源部１２０、患者入力回路（インプットボックス）１３０、生体電極１４０、例えば液晶表示器を備える表示部１６０、サーマルプリンタ等で構成されるプリンタ部１７０等を備えている。なお、１５０は生体電極１４０よりの検出信号を患者入力回路１３０に導出する患者コードである。
【００１８】
まず、本実施の形態例の電源部１２０のイミュニティ対策を図２を参照して説明する。図２において、１２２はＡＣ電源コネクタ、１２４はＡＣ電源ラインに過大な電流が流れるのを防止するヒューズ、１２５は電源スイッチ、１２６はＡＣ電源から所望の動作電源を変換生成するレギュレータ部である。
【００１９】
本実施の形態例では、漏れ電流を低く抑える必要があるため、レギュレータ部１２６において接地漏れ電流５００μＡ以下のノイズ除去トランスを使用している。そして、ＡＣ電源コネクタ１２２からレギュレータ部１２６のトランス間の引き廻しは最短となるように設計されている。
【００２０】
そして、接地ラインを介して混入するノイズに対処するために、ＡＣ電源コネクタ１２２の接地端子とアースラインとの間に１２１に示すアースラインチョークコイルを挿入している。
【００２１】
また、ＭＩＬ-ＳＴＤ４６１Ｄ/４６２ＤＣＳｌ１４に見られるような電源ラインからのノイズ注入(バルクカウント法)に関しては注入ノイズはコモンモードノイズが支配的となるため、ＡＣ電源コネクタ１２２直後にコモンモードチョークコイルの挿入を行うことが有効であることを発見したため、１２３に示すコモンモードチョークコイルを挿入している。
【００２２】
次に、患者入力回路１３０における患者コード１５０から混入するノイズ対策を説明する。
【００２３】
心電計においては、心臓に直接接続しても電撃(ミクロショック)の可能性が無いとされるレベル(１０μＡ以下)まで患者入力回路１３０からの漏れ電流を低く抑える必要がある。更に、心電計では患者コード１５０からのノイズの混入に対する影響が特に大きい。このため、本実施の形態例の患者入力回路１３０は、フローティング回路構成を採用することとしている。
【００２４】
ＭＩＬ-ＳＴＤ４６１Ｄ/４６２ＤＣＳｌ１４の試験規格では、患者コード１５０に注入クランプを配して伝導ノイズを注入させることとされている。この強制的に注入されるノイズは、例えば周波数範囲は１０ＫＨｚ〜１００ＭＨｚの広範囲にわたる。
【００２５】
この場合において、フローティンググランドには高耐電圧が求められるため、フローティングされた患者入力回路１３０へ進入したノイズを除去する方法として単にコンデンサをフレームグランドとの間に挿入することは漏れ電流の増加及び耐電圧の面から採用できない。
【００２６】
といって何らの対策も行なわないと、患者コード１５０が特定の周波数で共振を起こしてしまう現象が起きる。発明者は、この共振現象発生の原因は高周波的に安定しないフローティングＧＮＤが共振するためであると推察し、患者コード入力部１３０のフローティングＧＮＤの構成として、図３、図４に示す構成を採用することとした。これにより、上記共振現象の発生が抑止できた。
【００２７】
以下、本実施の形態例のフローティングＧＮＤの構成を図３、図４を参照して説明する。
【００２８】
図３、図４において、１３１は患者入力回路１３０の実装基板、１３２は導電性材料で構成された結合プレート１３２は絶縁材料で形成された絶縁薄片、１３５はフレームグランド（フレームＧＮＤ）、１０００は心電計筐体である。
【００２９】
本実施の形態例の患者入力回路１３０は、フローティングＧＮＤの共振対策として、図３及び図４に示す構成を備えるものとし、基板１３０の他に、導電性材料で構成される導電体薄板である結合プレート１３２を設け、この結合プレート１３２によりフローティングＧＮＤ部からフレームＧＮＤ部への容量性結合を図っている。
【００３０】
即ち、基板１３１のフローティングＧＮＤに結合プレート１３２を接続し、絶縁薄片１３３を挟んでフレームＧＮＤ１３５へ対向させることにより、広範囲な面の使用によるフレームＧＮＤ１３５への静電的な結合を達成している。これにより、患者入力回路１３０の入力部分のインピーダンスを下げることができ、ノイズの影響を受け難く、安全性の面でも優れた医療機器としている。
【００３１】
本実施の形態例の結合プレート１３２を設けない従来の患者入力回路のフローティングＧＮＤ構成の場合に、患者コード１５０とフレームＧＮＤ間にネットワークアナライザを接続して１００ＫＨｚ〜１００ＭＨｚの範囲で基板の特性インピーダンスを求めるべくリターンロスの様子を測定した結果、図５に示すリターンロスの変化が測定された。
【００３２】
図５に示す測定結果から、７個の共振点が観測された。これらの内、０〜４の周波数ポイントでは、前述のバルクカウント法による測定でノイズが心電計上に現れた。これらの周波数ポイントでの各インピーダンス値は以下に示す数１で示される関係式より導出される。
【００３３】
【数１】

【００３４】
ここで、ｒは[ｄＢ〕で５０Ω佼正後の測定系のリターンロスを表す。
【００３５】
従って、これらの共振点を無くすことにより、機器の耐ノイズ特性をあげることが可能であり、以上の点に考慮して図３、図４に示すフローティングＧＮＤの構成としている。
【００３６】
そして、結合プレート１３２の形状として最適な形状を特定するために、結合プレート１３２の形状（寸法）を変化させ、それぞれ心電計の患者入力回路に実装し、ネットワークアナライザで測定した結果が図６及び図７である。
心電計上で確認された周波数ポイントに範囲を絞り、確認を行なった結果、図６に示す結合プレート１３２の大きさが７５ｍｍ×４３ｍｍの場合では、ＭＩＬ-ＳＴＤ試験の結果、１に示すマーカポイント（２２．２５５５ＭＨｚ）でノイズが乗ることが確認できたが、図７に示す結合プレート１３２の大きさが１５０ｍｍ×６０ｍｍの場合では、ＭＩＬ-ＳＴＤ試験の結果、ほぼ全域でノイズの混入は見られなくなった。
【００３７】
以上のことから、結合プレート１３２の大きさを一定以上のものとし、例えば、１５０ｍｍ×６０ｍｍの形状とすれば、患者入力回路のイミュニティ対策として有効であることが確認できた。
【００３８】
以上の説明は心電計の例を説明したが、本発明は以上の例に限定されるものではなく、フローティング入力回路を持つ機器でのノイズ対策法として広く適用できることは勿論である。
【００３９】
この場合に、上述した方法に従って特性インピーダンスの変化を調べることによりイミュニティ耐性レベルをある程度つかむことができる。この方法は従来は用いられていなかった方法であり、この種の対策の確認にこの方法を用いることにより、簡単な方法で対策法の模索あるいは対策の効果が確認可能となる。
【００４０】
以上説明したように本実施の形態例によれば、フローティング入力回路を持つ機器の入力回路とフレームＧＮＤ間にネットワークアナライザを接続し、例えば１０ＫＨｚ〜１００ＭＨｚの範囲でリターンロスの様子を測定することにより、基板の特性インピーダンスを求めることができ、フローティング入力回路を持つ機器でのノイズ対策の効果を容易に確認できる。従って有効な対策か否かを容易に判断することができる。
【００４１】
以上の測定結果に従って、基板１３１のフローティングＧＮＤに結合プレート１３２を接続し、絶縁薄片１３３を挟んでフレームＧＮＤ１３５へ対向させることにより、広範囲な面の使用によるフレームＧＮＤ１３５への静電的な結合を行なうことにより、患者入力回路１３０の耐ノイズ特性を大きく向上させることができ、効果が確実に確認できる。
【００４２】
この場合において、結合プレート１３２の大きさを一定以上のものとし、例えば、１５０ｍｍ×６０ｍｍの形状とすれば、患者入力回路のイミュニティ対策として有効である。
【００４３】
また、電源部の対策として、ＡＣ電源コネクタ１２２の接地端子とアースラインとの間にアースラインチョークコイル１２１を挿入することにより、接地ラインを介して混入するノイズを抑えることができ、更に、ＡＣ電源コネクタ１２２直後にコモンモードチョークコイル１２３を挿入することにより、電源ラインから混入するノイズを抑えることができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、患者コードに誘導されたノイズの影響を簡単な構成で効率よく除去することができる心電計及び心電計のイミュニティ対策方法を提供することができる。
【００４５】
更に、フローティング入力回路を持つ機器の入力回路のフローティングＧＮＤに所定大きさの導電性薄板を接続し、絶縁薄片を挟んで装置のフレームＧＮＤへ対向させて広範囲な面でのフレームＧＮＤとの静電的な結合を行なうことにより、入力回路の耐ノイズ特性を大きく向上させることができる。
【００４６】
また、電源部の対策として、ＡＣ電源の接地入力端子とアースラインとの間にチョークコイルを挿入することにより、接地ラインを介して混入するノイズを抑えることができる。
【００４７】
更に、ＡＣ電源ラインにコモンモードチョークコイルを挿入することにより、電源ラインから混入するノイズを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一発明の実施の形態例の心電計の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す本実施の形態例の電源部の構成例を説明するための図である。
【図３】本実施の形態例の患者入力回路のフローティング機構を説明するための図である。
【図４】図３に示す患者入力回路のフローティング機構の断面図である。
【図５】従来の患者入力回路のフローティングＧＮＤ構成の場合における患者入力回路のリターンロスの様子を測定した結果を示す図である。
【図６】本実施の形態例における患者入力回路のフローティングＧＮＤ構成の場合における患者入力回路のリターンロスの様子を測定した結果を示す図である。
【図７】本実施の形態例における患者入力回路のフローティングＧＮＤ構成の場合における患者入力回路のリターンロスの様子を測定した結果を示す図である。
【図８】心電計と電気メスの併用時における電気メスから心電計へのノイズ混入経路を説明するための図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a medical device that has been subjected to immunity countermeasures and a method for immunity countermeasures for medical devices.
[0002]
[Prior art]
In recent years, advances in semiconductor technology in electronic devices and the downsizing and high functionality of devices due to digitalization have been remarkable, and accordingly, the use of personal computers and medical devices in connection with medical environments has increased, and various communication terminals The use of equipment in hospitals has arisen, and the EMC (electromagnetic compatibility) problem has become a close-up.
[0003]
Among medical devices, there are a wide range of devices ranging from various testing devices to devices that are directly involved in maintaining life, such as treatment devices, ventilators, and infusion pumps. Risks vary greatly, and specific measures for each device are required.
[0004]
In view of this situation, in the medical device industry, the EMC Directive (Basic Directive 89/336 / EEC) has been issued by the EU since January 1996. It has become to. Further, from June 14, 1998, the Medical Device Directive (Basic Directive 93/42 / EEC) has become mandatory and includes a request for EMC countermeasures. IEC 60601-1-2 (1993) is generally required as an EMC standard for medical devices, and there are cases where MIL / STD is used.
[0005]
In the United States, the Foods And Drugs Administration of the United States requires EMC data to be submitted when applying for pre-sale products. In June 1998, the Japan Medical Devices Association (Japan Medical Association) started EMC compliance of medical electrical equipment for the purpose of preventing malfunction of medical electrical equipment and ensuring patient safety and quality of medical care. The company has started operation of standardization guidelines (guidelines), and each company is requesting voluntary adaptation of products to the standard.
[0006]
In addition, EMC regulations surrounding medical devices extend to countries around the world, both domestically and internationally.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in an actual medical field, a medical device is rarely used alone, and is generally used in combination with other medical devices. For example, the most prominent problem in the medical field is the combined use of an electrocardiograph and an electric knife.
[0008]
During operation, the patient's condition is monitored with an electrocardiograph, but when the patient's living tissue is incised or coagulated with an electric knife, the discharge noise of the electric knife mixes with the electrocardiograph and the waveform cannot be read. There is. This is because the space emitted from the electric knife and conduction noise affect the electrocardiograph, and there are various mixing routes as shown in FIG.
[0009]
FIG. 8 is a diagram for explaining a noise mixing path from the electric knife to the electrocardiograph when the electrocardiograph and the electric knife are used together. 8, 100 is an electrocardiograph, 150 is a patient code of the electrocardiograph, 200 is an electric scalpel control drive device, 250 is an electric scalpel, 300 is an operating table, and 400 is a surgical patient.
[0010]
In FIG. 8, (1) indicates the wraparound from the power supply line and is the most susceptible route. In addition, (2) is conduction noise from the living body, but high frequency noise is conducted through the body surface and affects the electrocardiograph. (3) is mixed into the patient code, and (4) is mixed directly into the device.
[0011]
Among these, the problem particularly in the electrocardiograph EMC countermeasure is from the patient code, and the noise induced in the patient code is suspended in the electrocardiogram waveform, which greatly affects the diagnosis. However, sufficient countermeasures have been difficult in the past, and EMC countermeasures that can provide excellent effects with a simple configuration have been awaited.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above-described problems, solves the above-described problems, and satisfies the MIL / STD requirements in a medical device, for example, an electrocardiograph, and easily reduces the influence of noise induced in a patient code. An object of the present invention is to provide a medical device and a medical device immunity countermeasure method that can be efficiently removed with a simple configuration. For example, the following configuration is provided as a means for achieving the object.
[0013]
That is, in a medical device having a floating input circuit, a conductive thin plate of a predetermined size is connected to the floating ground of the input circuit, and the conductive thin plate is disposed so as to face the frame ground of the apparatus with an insulating thin piece interposed therebetween. It is characterized by that.
[0014]
For example, the conductive thin plate is formed to be about 150 mm × 60 mm. Alternatively, the medical device is an electrocardiograph, and the input circuit is a patient input circuit that inputs a detection signal from a biological electrode.
[0015]
Further, for example, a choke coil is inserted between the ground input terminal of the commercial AC power supply and the earth line, and a common mode choke coil is inserted into the commercial AC power supply line.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following description explains the example applied to the electrocardiograph as an example of a medical device. However, the present invention is not limited to an electrocardiograph and can be applied to various medical devices, and is particularly effective for medical devices having a floating input circuit.
[0017]
[First Embodiment]
First, a first embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an electrocardiograph according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram for explaining a configuration example of a power supply unit 120 according to the embodiment shown in FIG. 3 is a diagram for explaining a floating mechanism of the patient input circuit according to the present embodiment, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the floating mechanism of the patient input circuit shown in FIG. As shown in FIG. 1, the electrocardiograph 100 includes a signal processing circuit 110, a power supply unit 120, a patient input circuit (input box) 130, a biological electrode 140, for example, a display unit 160 including a liquid crystal display, a thermal printer, and the like. The printer unit 170 and the like are provided. Reference numeral 150 denotes a patient code for deriving a detection signal from the biological electrode 140 to the patient input circuit 130.
[0018]
First, the immunity countermeasure of the power supply unit 120 of the present embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 2, 122 is an AC power connector, 124 is a fuse for preventing an excessive current from flowing through the AC power line, 125 is a power switch, and 126 is a regulator section that converts and generates a desired operating power from the AC power.
[0019]
In the present embodiment, since it is necessary to keep the leakage current low, a noise removing transformer having a ground leakage current of 500 μA or less is used in the regulator unit 126. Further, the wiring between the AC power connector 122 and the transformer of the regulator unit 126 is designed to be the shortest.
[0020]
In order to cope with noise mixed in via the ground line, an earth line choke coil 121 is inserted between the ground terminal of the AC power connector 122 and the earth line.
[0021]
Further, with respect to noise injection from the power supply line (bulk count method) as seen in MIL-STD 461D / 462D CS114, since the injection noise is dominated by common mode noise, a common mode choke coil immediately after the AC power connector 122 Therefore, the common mode choke coil 123 is inserted.
[0022]
Next, countermeasures against noise mixed from the patient code 150 in the patient input circuit 130 will be described.
[0023]
In the electrocardiograph, it is necessary to keep the leakage current from the patient input circuit 130 low to a level (10 μA or less) where there is no possibility of electric shock (microshock) even if it is directly connected to the heart. Furthermore, the electrocardiograph has a particularly large influence on noise contamination from the patient code 150. For this reason, the patient input circuit 130 of the present embodiment adopts a floating circuit configuration.
[0024]
According to the MIL-STD 461D / 462D CS114 test standard, an injection clamp is provided on the patient cord 150 to inject conduction noise. This forcibly injected noise has a wide frequency range of 10 KHz to 100 MHz, for example.
[0025]
In this case, since a high withstand voltage is required for the floating ground, simply inserting a capacitor between the ground and the ground as a method for removing the noise that has entered the patient input circuit 130 that is floating increases the leakage current and Cannot be used in terms of withstand voltage.
[0026]
However, if no countermeasure is taken, a phenomenon occurs in which the patient cord 150 resonates at a specific frequency. The inventor infers that the cause of this resonance phenomenon is that the floating GND that is not stable at high frequencies resonates, and adopts the configuration shown in FIGS. 3 and 4 as the configuration of the floating GND of the patient code input unit 130. It was decided to. As a result, the occurrence of the resonance phenomenon can be suppressed.
[0027]
Hereinafter, the configuration of the floating GND according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
[0028]
3 and 4, 131 is a mounting board for the

patient input circuit

130, 132 is a coupling plate 132 made of a conductive material, an insulating thin piece made of an insulating material, 135 is a frame ground (frame GND), and 1000 is An electrocardiograph housing.
[0029]
The patient input circuit 130 of the present embodiment is provided with the configuration shown in FIGS. 3 and 4 as a countermeasure against resonance of the floating GND, and is a thin conductor plate made of a conductive material in addition to the substrate 130. A coupling plate 132 is provided, and capacitive coupling from the floating GND portion to the frame GND portion is achieved by the coupling plate 132.
[0030]
In other words, the coupling plate 132 is connected to the floating GND of the substrate 131 and is opposed to the frame GND 135 with the insulating thin piece 133 interposed therebetween, thereby achieving electrostatic coupling to the frame GND 135 by using a wide range of surfaces. Thereby, the impedance of the input part of the patient input circuit 130 can be lowered, and it is difficult to be influenced by noise, and the medical device is excellent in terms of safety.
[0031]
In the case of the floating GND configuration of the conventional patient input circuit in which the coupling plate 132 of this embodiment is not provided, a network analyzer is connected between the patient cord 150 and the frame GND, and the characteristic impedance of the substrate is set in the range of 100 KHz to 100 MHz. As a result of measuring the state of the return loss to obtain, the change of the return loss shown in FIG. 5 was measured.
[0032]
From the measurement results shown in FIG. 5, seven resonance points were observed. Among these, at the frequency points of 0 to 4, noise appeared on the electrocardiograph by the above-described measurement by the bulk count method. Each impedance value at these frequency points is derived from the relational expression shown by the following equation (1).
[0033]
[Expression 1]

[0034]
Here, r is [dB] and represents the return loss of the measurement system after 50Ω correction.
[0035]
Therefore, by eliminating these resonance points, it is possible to improve the noise resistance characteristics of the device, and in consideration of the above points, the configuration of the floating GND shown in FIGS.
[0036]
Then, in order to identify the optimum shape as the shape of the coupling plate 132, the shape (dimension) of the coupling plate 132 is changed, each is mounted on the patient input circuit of the electrocardiograph, and the result measured by the network analyzer is shown in FIG. And FIG.
As a result of narrowing down the range to the frequency point confirmed by the electrocardiograph and confirming it, when the size of the coupling plate 132 shown in FIG. 6 is 75 mm × 43 mm, as a result of the MIL-STD test, the marker point shown by 1 (22.2555 MHz), it was confirmed that noise was applied. However, when the size of the coupling plate 132 shown in FIG. 7 is 150 mm × 60 mm, as a result of the MIL-STD test, noise was found in almost the entire area. lost.
[0037]
From the above, it has been confirmed that if the size of the coupling plate 132 is set to a certain level or more, for example, a shape of 150 mm × 60 mm, it is effective as a measure for immunity of the patient input circuit.
[0038]
In the above description, an example of an electrocardiograph has been described. However, the present invention is not limited to the above example, and it is needless to say that the present invention can be widely applied as a noise countermeasure method in a device having a floating input circuit.
[0039]
In this case, the immunity tolerance level can be grasped to some extent by examining the change in characteristic impedance according to the above-described method. This method has not been used in the past, and by using this method for checking this type of countermeasure, it is possible to search for a countermeasure method or confirm the effect of the countermeasure by a simple method.
[0040]
As described above, according to the present embodiment, a network analyzer is connected between the input circuit of a device having a floating input circuit and the frame GND, and the state of return loss is measured, for example, in the range of 10 KHz to 100 MHz. The characteristic impedance of the substrate can be obtained, and the effect of noise countermeasures in a device having a floating input circuit can be easily confirmed. Therefore, it is possible to easily determine whether or not it is an effective measure.
[0041]
In accordance with the above measurement results, the coupling plate 132 is connected to the floating GND of the substrate 131 and is opposed to the frame GND 135 with the insulating thin piece 133 interposed therebetween, thereby electrostatically coupling to the frame GND 135 by using a wide range of surfaces. As a result, the noise resistance characteristics of the patient input circuit 130 can be greatly improved, and the effect can be confirmed reliably.
[0042]
In this case, if the size of the coupling plate 132 is set to a certain level or more, for example, a shape of 150 mm × 60 mm, it is effective as an immunity countermeasure for the patient input circuit.
[0043]
Further, as a countermeasure for the power supply unit, by inserting the ground line choke coil 121 between the ground terminal of the AC power connector 122 and the ground line, noise mixed through the ground line can be suppressed. By inserting the common mode choke coil 123 immediately after the power connector 122, noise mixed from the power line can be suppressed.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an electrocardiograph and an electrocardiograph immunity countermeasure method capable of efficiently removing the influence of noise induced in the patient code with a simple configuration.
[0045]
Furthermore, a conductive thin plate of a predetermined size is connected to the floating GND of the input circuit of a device having a floating input circuit, and the device is connected to the frame GND of the device with an insulating thin piece interposed therebetween. By performing effective coupling, the noise resistance characteristics of the input circuit can be greatly improved.
[0046]
Further, as a countermeasure for the power supply unit, by inserting a choke coil between the ground input terminal of the AC power supply and the ground line, noise mixed through the ground line can be suppressed.
[0047]
Further, by inserting a common mode choke coil into the AC power line, noise mixed from the power line can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an electrocardiograph according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram for explaining a configuration example of a power supply unit of the embodiment shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining a floating mechanism of a patient input circuit according to the present embodiment.
4 is a cross-sectional view of the floating mechanism of the patient input circuit shown in FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a result of measuring a state of return loss of a patient input circuit in the case of a floating GND configuration of a conventional patient input circuit.
FIG. 6 is a diagram showing the results of measuring the state of return loss of a patient input circuit in the case of a floating GND configuration of the patient input circuit in the present embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing the results of measuring the state of return loss of a patient input circuit in the case of a floating GND configuration of the patient input circuit in the present embodiment.
FIG. 8 is a diagram for explaining a noise mixing path from the electric knife to the electrocardiograph when the electrocardiograph and the electric knife are used together.

Claims

In medical devices with floating input circuits,
A medical device characterized in that a conductive thin plate of a predetermined size is connected to the floating ground of the input circuit, and the conductive thin plate is disposed opposite to the frame ground of the apparatus with an insulating thin piece interposed therebetween.

The medical device according to claim 1, wherein the conductive thin plate is formed in a size of about 150 mm × 60 mm.

The medical device according to claim 1 or 2, wherein the medical device is an electrocardiograph, and the input circuit is a patient input circuit that inputs a detection signal from a biological electrode.

Further, the present invention is characterized in that a choke coil is inserted between the ground input terminal of the commercial AC power supply and the earth line, and a common mode choke coil is inserted into the commercial AC power supply line. Medical device in any one.

A medical device immunity countermeasure method for a medical device having a floating input circuit,
By connecting a conductive thin plate of a predetermined size to the floating ground of the input circuit and disposing the conductive thin plate so as to face the frame ground of the device with an insulating piece interposed therebetween, a frame ground by using a wide range of surfaces The medical device immunity countermeasure method is characterized in that a change in characteristic impedance of the input circuit is reduced by performing electrostatic coupling with the medical device.

Furthermore, a choke coil is inserted between the ground input terminal of the commercial AC power supply and the earth line, and a common mode choke coil is inserted into the commercial AC power supply line to reduce noise from the power supply line. Item 6. A medical device immunity countermeasure method according to Item 5.