医療用電源の選び方

周知のとおり、あらゆる業界において電源装置には具体的な厳しい基準があり、医療業界も例外ではありません。医療機器に使用される電源装置は、まず関連する医療認証基準を満たさなければなりません。

1. EMC要件

医療機器の伝導性と放射性はEN55011規格を満たす必要があり、その制限値はEN50552規格のITE機器の制限値と類似しています。医療システムは高い安全性と絶縁基準を満たすだけでなく、伝導性と放射性の要件も満たす必要があるため、電源設計において大きな課題となります。設計者は、電磁干渉（EMI）を最小限に抑えつつ高い絶縁性を確保しなければなりませんが、これは非常に困難な作業です。そのため、多くの医療機器は妥協を強いられ、EMI性能はクラスAレベルを満たすだけで十分とされています。

2. 安全距離と耐電圧

医療規格は従来の認証とは異なります。安全性と信頼性を確保するため、規格ではシステムの必要な安全距離と耐電圧仕様を明確に定義しています。これらの要件は用途と関係者によって異なり、保護方法に応じて MOPP (患者保護) と MOOP (オペレーター保護) に分類されます。機器は、機器の種類に基づいてクラス B、BF、CF にさらに分類されます。モジュールの汎用性を確保するため、 医療用電源装置 エンジニアは通常、最も厳しい要件を満たすように電源を設計します。基本的な例は次のとおりです。

① L、NとPE間：1500VAC絶縁、電気的クリアランス2.5mm、沿面距離4.0mm。

② 変圧器の一次側から二次側：4000VAC、電気的空間距離5mm、沿面距離8mm。

③ PEへの出力：500VDC（フローティング）、電気的クリアランス2.5mm、沿面距離4mm。

3. 超低漏洩電流要件

医療用電源にとって、低漏洩電流は重要な指標です。IEC規格では、264VAC、50Hzで試験された医療機器は、通常動作時において漏洩電流が500μA以下でなければならないと規定されています。しかし、医療機器は通常、複数の絶縁電源を備えています。大型CT装置の中には、5つ以上の電源を使用するものもあります。そのため、電源メーカーにとっては、単一の電源モジュールの漏洩電流が100μA以下であることを保証するのが最善です。人体に直接接触するDC-DC電源、特に心臓に接触するCFクラスの機器には、より厳格な絶縁要件が必要です。医療機器認証では、漏洩電流が10μA以下であることが明確に義務付けられています。

4. 接地継続性要件：

医療用電源装置においてこの指標に厳しい要件が課されている理由は、接地抵抗が高いと、異なる電源で駆動される機器間で接地電位差が容易に大きくなってしまうためです。これは重篤な患者にとって危険となる可能性があります。そのため、接地連続性は厳密な試験を受けなければなりません。IEC規格では、PEから筐体のアクセス可能な金属部分までの抵抗が0.1Ω未満であることが求められています。