現代大中型醫院裝備了CT、磁共振(MRI)、X射線(xiàn)機、醫用加速器等大型醫療設備，品種上千，價(jià)值上億元。由于醫療儀器結構和原理復雜，涉及聲、光、電、氣、磁等多種技術(shù)領(lǐng)域；而且幾乎全都由電子元、部件構成，所以它們都或強或弱地產(chǎn)生電磁輻射。這樣醫院不僅要面對日趨惡化的自然區域電磁環(huán)境，還疊加上了醫療儀器電磁污染。近幾年醫院區域更快地出現了電磁環(huán)境復雜、電磁頻譜擁擠、電磁干擾嚴重等問(wèn)題。日益嚴重惡化的電磁環(huán)境，不僅對人體產(chǎn)生危害，而且也會(huì )對醫療儀器產(chǎn)生嚴重干擾，對其電子、電氣系統造成危害。目前，醫療儀器抗干擾、防輻射和電磁污染問(wèn)題已經(jīng)異常突出，對此應開(kāi)展危害與保護、籌劃與管理、設計與實(shí)施等多層次的研究工作。
一、醫療儀器電磁輻射現象
所謂醫療儀器電磁輻射是指除傳統的X射線(xiàn)輻射以外的、設備產(chǎn)生的電磁能量(或弱電磁場(chǎng))。從技術(shù)原理上來(lái)看，凡是通了電的醫療儀器，根據電磁感應定律都會(huì )或強或弱地產(chǎn)生電磁輻射現象，而且頻率越高越嚴重。有人稱(chēng)電磁波產(chǎn)生的電磁污染為“電子煙霧”。
1. 電磁脈沖
雷電及核爆炸產(chǎn)生的是最典型的電磁脈沖，而大型醫療設備如MRI、CT、加速器、激光發(fā)生儀等，因都有大的、瞬時(shí)電流通過(guò)，從而伴有電磁脈沖產(chǎn)生。
2. 電磁泄漏
現代醫療設備相當一部分采用計算機控制技術(shù)，計算機的寬頻帶數字信號經(jīng)連接導線(xiàn)、鍵盤(pán)、打印機等部位，或經(jīng)所控主機件，如CT的掃描架、MR的梯度射頻柜等部件產(chǎn)生輻射泄漏。
3. 電磁噪聲
另外一部分電磁輻射往往被稱(chēng)為醫療設備的電磁噪聲，它主要包括動(dòng)力配電輸電線(xiàn)電暈噪聲，接觸器線(xiàn)圈加電時(shí)的自身噪聲及觸點(diǎn)開(kāi)合時(shí)放電引起的噪聲，還有磁共振射頻噪聲和準分子激光噪聲等。
4. 工頻電場(chǎng)干擾
大型醫療設備功率大、電壓高，尤其是X射線(xiàn)機類(lèi)型設備，預備態(tài)和激發(fā)態(tài)功率相差很大，導致供電線(xiàn)路電流瞬間切換，產(chǎn)生工頻電磁干擾。
二、電磁污染對醫療儀器的影響
由于醫療儀器個(gè)體在對外進(jìn)行電磁輻射的同時(shí)，本身也受到外來(lái)電磁輻射的干擾，所以同時(shí)具有干擾源和被干擾體的兩重性。
電磁脈沖雖然不能直接殺傷人體，但高強度的電磁脈沖能大量損壞醫療設備，雷擊損壞設備是一個(gè)典型例子。電磁脈沖不僅能大規模地損壞電氣元件，強電磁脈沖還能使光導纖維發(fā)熱，引起機械變形，直接影響光纖的傳輸特性，對采用高新技術(shù)的其他設備也構成威脅。醫療儀器電磁輻射的相互干擾，有可能使相關(guān)的電路電位升高，如果外來(lái)對地電位超過(guò)5V，有可能使計算機控制系統指令產(chǎn)生誤動(dòng)作，或者使復雜的控制電路邏輯混亂，MRI、CT圖像偽影有時(shí)就是這方面的原因所致。在醫院大量使用移動(dòng)電話(huà)，會(huì )使MRI圖像變形、智能輸液泵誤動(dòng)作、腦電圖波形不正常等已得到證實(shí)，而醫療儀器相互間的電磁干擾也同樣是不可忽視的。
三、醫療儀器電磁污染對人體的危害
世界上許多權威研究機構已證實(shí)電磁波對人體的影響。不同頻譜、強度和劑量的電磁波對人體不同部位、器官和組織及至細胞和分子層次具有物理、化學(xué)和生物效應，并且在生理和心理上都誘發(fā)不可忽略的反應。
醫療儀器產(chǎn)生的是一種高密度、低強度的電磁波。低強度、長(cháng)時(shí)間的電磁輻射，在生物體中不會(huì )轉化成可觀(guān)的熱量，但會(huì )產(chǎn)生一系列非熱生物學(xué)效應，并往往表現出頻率選擇性和功率選擇性。非熱生物效應往往發(fā)生在遠離平衡態(tài)的情況。生物體對電磁波的響應是非線(xiàn)性的，由外界小能量的誘導可以在生物體內部釋放出巨大的能量。生物效應主要發(fā)生在細胞膜上。生物體在脈沖場(chǎng)的作用下，可使細胞膜在原有靜電位的基礎上，產(chǎn)生一個(gè)新的跨膜電位。直接影響到細胞的酶活性，使染色體畸變，細胞的結構和功能變化。最近，國外文獻報道，生活在0.2μT以上低頻磁場(chǎng)環(huán)境中，將對人體產(chǎn)生有害影響。
1. 高頻電磁波的危害
高頻電磁波所產(chǎn)生的電磁輻射具有很高的能量。例如磁共振的射頻系統、梯度系統，CT及X射線(xiàn)機中的高壓發(fā)生系統，醫用加速器中的微波系統等等。高頻電磁波的電磁污染是一種電離子輻射現象，其效應會(huì )對各種生命組織和遺傳物質(zhì)造成嚴重傷害，嚴重者會(huì )導致灼傷和腫瘤的形成。
早在20世紀60年代初期，一名記者和一對科學(xué)家夫婦就已經(jīng)提醒美國公眾，要注意高壓電纜發(fā)射出的微波對人體造成的傷害。20多年后，有關(guān)電力網(wǎng)致癌的流行病學(xué)研究報告首次問(wèn)世。其作者在《美國流行病學(xué)》雜志上撰文說(shuō)，居住在電力網(wǎng)附近的兒童患幼兒白血病的發(fā)病率比其它兒童高1.6至2.2倍。2001年3月，英國全國輻射防護委員會(huì )公布了一份研究報告。該報告的作者、流行病學(xué)家理查德·多爾指出，“電磁場(chǎng)長(cháng)時(shí)間高頻的運動(dòng)會(huì )增加兒童惡性腫瘤形成的危險”。如果兒童生活在強度為0.4μT以上強度的磁場(chǎng)范圍，患病的可能性將更大。多爾估計，每年英國出現的500例幼兒白血病中就有2例與“電子煙霧”有關(guān)。
2. 低頻電磁波的危害
低頻電磁波所產(chǎn)生的電磁污染對人體的危害相對較小，但卻有一定的長(cháng)效性，被認為是一種非離子化輻射?？茖W(xué)家們對醫用磁共振等頻率低于3kHz的電磁場(chǎng)進(jìn)行研究表明，非離子化輻射對生物是有負效應的。低頻電磁波可以深入到人體器官內部，通過(guò)吸收各組織的能量而產(chǎn)生熱量；從而導致對電磁性過(guò)敏的人心悸、失眠、出汗、疲乏和其他一系列不良反應。有跡象表明，將動(dòng)物長(cháng)期置于高于一定強度的電磁場(chǎng)范圍內，會(huì )加速癌細胞的生成，電生理發(fā)生紊亂，神經(jīng)元功能起變化，并對卵泡囊造成傷害。
四、對策及思考
醫療儀器在治病救人中發(fā)揮積極作用的同時(shí)，其電磁污染以某種方式無(wú)聲無(wú)息地侵擾著(zhù)人體健康。
現代醫院引進(jìn)的磁共振系統，磁場(chǎng)強度越來(lái)越高，1.5T的MRI廣泛應用于臨床，提高了成像質(zhì)量和速度，開(kāi)發(fā)了新功能。然而，MRI強大的均勻性磁場(chǎng)、交變的梯度磁場(chǎng)、大功率的射頻系統，對患者和操作人員造成怎樣的影響？尤其是相關(guān)醫務(wù)人員長(cháng)期工作在強磁場(chǎng)范圍內(MRI操作臺多在1G線(xiàn)以?xún)?，對生理和心理會(huì )造成多大的危害？類(lèi)似這樣的問(wèn)題在醫院是很多的，只是許多大型醫療儀器投入臨床應用時(shí)間還不夠長(cháng)，其危害及負效應人們已有所認識，但還缺少量化的描述，還缺乏時(shí)間的驗證。
針對現代醫療儀器的電磁污染，立足現有條件，所能采取的對策有三方面：一是加強產(chǎn)品的危害性實(shí)驗，有效實(shí)施計量和質(zhì)量的控制。二是機房防護，除了產(chǎn)品加裝必要的自屏蔽設施外，機房的防護一定不能低于廠(chǎng)家的防護標準(尤其MRI、加速器等)。有條件的醫院要對電磁污染進(jìn)行監測，并結合實(shí)際提出新的防護標準建議。三是工作人員加強自我防護意識，像認識放射性危害一樣，逐步認識“電子煙霧”。建議相關(guān)部門(mén)和人員立題研究，研制一種電子防護工作服，用以保障廣大醫務(wù)工作者的身體健康。
考慮到醫療儀器之間的互相干擾，為不致于因電磁輻射干擾導致性能下降或故障，我們應該：第一，在經(jīng)濟、合理的基礎上，提出標準和規范，限制、并盡可能降低不必要的輻射。第二，根據各類(lèi)醫療儀器的特性，統籌規劃，合理布局，確定安裝擺放位置。使各個(gè)儀器在同一空間中同時(shí)工作時(shí)，彼此互不影響或影響極小。第三，必要時(shí)加裝電磁屏蔽和射頻屏蔽。
總之，醫療儀器除了X射線(xiàn)危害以外，電磁輻射的危害客觀(guān)上是存在的，我們需要對此有正確的認識，但也不必過(guò)于恐慌。本文提出此問(wèn)題，是為了更好地共同來(lái)認識它、研究它，并采取必要措施，加以合理防護。
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