Cours de Biophysique
1ère année Electronique Médicale
Cours de Biophysique
Email (Campus numĂŠrique) abdellah.djelaili@cnldb.be
Cours de Biophysique Examens écrits / oraux : 1ère session (janvier 50%/ juin 50%) : - Janvier « examen oral » ; - Juin « examen oral » ; janvier - sem1 - écrit (50%)"). 2ème session : examen oral (100%).
Cours de Biophysique Remarque Ces diapositives constituent un deuxième support de cours. Elles seront complétées par des démonstrations et explications en classe. Suivi des exercices en cours! La présence en cours est donc fortement conseillée ! Se présenter à la classe avant le début de la séance de cours.
Cours de Biophysique Table des matières I. Les unités de mesure en pratique médicale ; II. L’équipement électrique en pratique médicale ; III. Sécurité des appareils médicaux et la chirurgie HF ; III.1. Sécurité des appareils médicaux. III.2..Chirurgie HF.
IV. Mesure de la tension artérielle ; V. Mesure du débit cardiaque ; VI. Pratique de la stérilisation des instruments ; VII. Les rayons X ; VIII. Le laser.
Cours de Biophysique Table des matières I. Les unités de mesure en pratique médicale ; II. L’équipement électrique en pratique médicale ; III. Sécurité des appareils médicaux et la chirurgie HF ; IV. Mesure de la tension artérielle ; V. Mesure du débit cardiaque ; VI. Pratique de la stérilisation des instruments ; VII. Les rayons X ; VIII. Le laser.
Cours de Biophysique Table des matières I. Les unités de mesure en pratique médicale ;
II. L’équipement électrique en pratique médicale ; III. Sécurité des appareils médicaux et la chirurgie HF ; IV. Mesure de la tension artérielle ; V. Mesure du débit cardiaque ; VI. Pratique de la stérilisation des instruments ; VII. Les rayons X ; VIII. Le laser.
Cours de Biophysique II. L’équipement électrique en pratique médicale II.1.Introduction II.2. Effets du courant électrique sur le corps humain II.3. Sécurité des appareils électromédicaux II.4. Classification des appareils électromédicaux II.5. Limitation des courants et des courants II.6. Valeurs admissibles II.7. Chirurgie H.F II.8. Risques divers II.9. Sécurité électrique de l’installation II.10. Symboles des appareils
L’équipement électrique en pratique médicale
II.1.Introduction II.1.1. l’électrocution classique II.1.2. l’électrocution par micro-courants II.1.3. les accidents dus à la l’électricité statique
L’équipement électrique en pratique médicale II.1.Introduction Les malades et le personnel soignant des hôpitaux sont menacés d'électrocution par l'usage généralisé de l’électricité, mais aussi par l'emploi de plus en plus fréquent d'électrodes ou de capteurs reliés directement au malade. L'importance de ce problème a conduit à adopter des règles et des recommandations afin de limiter, voir de supprimer, la survenue de tels accidents. Il faut noter que la grande complexité du matériel, lié à une utilisation parfois intensive, soumet celui-ci à rude épreuve. Cela nécessite un entretient et des contrôles périodiques indispensables au maintien en bon état du matériel. A la complexité, s'ajoute une très grande diversité du matériel autour d'un même patient. Le voisinage, le contact et l'interconnexion des appareils peuvent rendre dangereux des dispositifs qui, prit isolément ne l'était pas.
L’équipement électrique en pratique médicale II.1.Introduction Aussi, dès que l'on envisage d'appliquer un courant électrique ou d'extraire une information d'un patient, on pense à l'électronique médicale. Il est vrai que cette discipline est difficile à cerner tant elle correspond à une technologie aussi bien qu’à un état d'esprit. L'électronique se trouve au niveau de la conception du matériel, de la mise en forme et du traitement des signaux de la visualisation et de la mémorisation éventuelle de ces signaux. L'électricité, en revanche, représente soit l'information biologique (biopotentiel), soit l'impulsion (électrothérapie), parfois les deux lorsque la seconde est asservie par la première.
L’équipement électrique en pratique médicale II.1.Introduction L'environnement d’un patient en milieu hospitalier montre les multiples possibilités de mettre en contact un malade avec un équipement électrique. Il est certain qu'en pratique quotidienne à domicile, l’environnement technique est beaucoup plus réduit. Les accidents possibles peuvent se ranger en trois catégories :
L'électrocution classique
L’électrocution par micro-courants
Les accidents dus à l'électricité statique.
L’équipement électrique en pratique médicale II.1.Introduction
L’équipement électrique en pratique médicale 2.1.1. L’électrocution classique Elle se rencontre lorsqu'une personne est mise en contact avec un conducteur sous tension, d'une manière directe ou indirecte. En effet, autant il est facile de détecter, et éviter, un conducteur dénudé ou de raccordements non isolés, autant il est plus subtil de découvrir une mise à la masse, celle-ci pouvant être la table d'opération, le lit du malade etc. La salle d'opération est un lieu particulièrement vulnérable. On y manipule des solutés (électrolytes), du sang, à cela s'ajoute l'humidité des sols, en outre la technique électrique y est abondante. On trouve un respirateur, un bistouri électrique, du monitorage, du petit matériel (perceuse, trépan...), un négatoscope, le scialytique, etc. Le moindre défaut d'isolement peut être la source d’une catastrophe.
L’équipement électrique en pratique médicale 2.1.2. L’électrocution par des micro-courants C'est certainement la façon la plus insidieuse de créer l'accident. Les micro-courants, bien qu'imperceptibles au simple toucher, sont capables de provoquer des lésions irréversibles s'ils sont appliqués directement sur le cerveau ou le cœur. Ainsi, dans tout matériel électrique, soit par défaut partiel d'isolement, soit par effet de capacité, des micro-courants sont produits sans que cela nuise à l'utilisateur. En milieu médical, le problème est très différent. Le malade est relié à l'appareillage au moyen d'électrodes, dont on améliore la conductibilité au moyen de pâte conductrice; parfois on utilise des électrodes aiguilles placées sous la peau; enfin, c’est l’insertion par voie veineuse d'électrodes à l'intérieur des cavités cardiaques (endo cavitaires) qui sont les plus dangereuses.
L’équipement électrique en pratique médicale 2.1.2. L’électrocution par des micro-courants Citons également les perfusions intraveineuses dont le cathéter (sonde) est rempli d'un soluté (électrolyte) rendant toute la ligne conductrice. Même lorsque les conditions d'isolement sont bonnes, un risque subsiste. En effet, lorsque le patient et les appareils sont reliés correctement à la terre, une différence de potentiel peut exister entre deux terres. Il faut dire que les prises de terre sont variées dans un hôpital (prise secteur trois broches, conduite d'eau, radiateurs, etc.) et que pour un malade possédant une sonde endo cavitaire (résistance entre sonde et cœur de l’ordre de 500Ω), il suffit d'une différence de potentiel de 50mV pour qu'apparaisse un courant de quelques 100µA, suffisant pour provoquer une fibrillation cardiaque rapidement mortelle.
L’équipement électrique en pratique médicale 2.1.3. Les accidents dus à l’électricité statique Il y a quelques années, ils représentaient le risque électrique majeur en salle d’opération mais actuellement ils sont devenus plus rares.
Il suffisait d'un mélange explosif (gaz ou vapeurs anesthésiques + oxygène) allumé par une décharge d'électricité statique.
C’est un accident dont il faut tenir compte, mais ce n'est pas de l'électrocution.
L’équipement électrique en pratique médicale
II.2. Effets du courant électrique sur le corps humain II.2.1. L’accident du à l’électricité II.2.2. Influence du trajet du courant II.2.3. Influence de la fréquence
L’équipement électrique en pratique médicale 2.2. Effets du courant électrique sur le corps humain Pour pouvoir mieux comprendre l'influence du courant électrique et ses effets sur le corps humain en cas d'accident dû à l'électricité, il semble utile d'expliquer quelques processus physiologiques, en particulier les processus de nature électrique, qui se déroulent dans le corps humain Les fibres nerveuses étant à l'état de repos, une différence de potentiel d'environ 40 à 80mV peut être mesurée entre la surface et l'intérieur. La cause de cette tension électrique est la concentration différente d'ions dans le liquide tissulaire entourant la fibre, d'une part, et dans le liquide à l'intérieur de la fibre nerveuse, d'autre part. Au moment d'une impulsion nerveuse, il y a inversion de polarité à la membrane cellulaire de la fibre nerveuse. Le processus de l'impulsion nerveuse est manifestement lié à un transport d'ions dans les fibres nerveuses.
L’équipement électrique en pratique médicale 2.2. Effets du courant électrique sur le corps humain La règle précitée, qui est valable pour tous les muscles des êtres vivants, s'applique aussi au myocarde. Chaque mouvement musculaire est accompagné d'un phénomène électrique. Normalement, les impulsions électriques qui se produisent à cette occasion sont transmises au muscle par des voies nerveuses. Si, lors d'une expérience, un muscle est connecté à une tension électrique de sorte qu'il est parcouru dans le sens longitudinal par le courant, on peut constater qu'une valeur minimum du courant électrique et dans certaines limites, un minimum d’augmentation du courant électrique sont nécessaires pour provoquer une contraction musculaire. Particulièrement remarquable en l'occurrence est le fait que la rapidité de l’augmentation du courant (di/dt) joue un rôle. Il a pu être prouvé au moyen d'expériences qu’en cas d’augmentation lente du courant, il se produit une espèce d'accoutumance, qui explique l'absence de contraction musculaire.
L’équipement électrique en pratique médicale 2.2. Effets du courant électrique sur le corps humain Le cœur exerce la fonction d'une pompe à deux circuits. L'un des circuits est relié aux poumons, par lesquels le sang est enrichi d'oxygène, l'autre au système vasculaire du corps par lequel celui-ci est alimenté en sang riche en oxygène. Oreillette droite ; Oreillette gauche ; Ventricule droit ; Ventricule gauche ; Nœud sinusoïdal ; Nœud auriculo-ventriculaire ; Branches droite et gauche du système de régulation des excitations. A.DJELAILI
L’équipement électrique en pratique médicale 2.2. Effets du courant électrique sur le corps humain Le cœur possède dans chacun des deux circuits de pompe « deux espaces de pompe désignés par oreillettes (12) et ventricules (3-4) ». Les deux espaces montés en série fonctionnent alternativement, c’est-à-dire que lors de la contraction (systole) des oreillettes, les ventricules sont remplis par l'intermédiaire d'organes agissant comme des soupapes (diastole des ventricules) et ensuite, par la contraction (systole des ventricules), le sang est transporté sous pression dans les circuits reliés au cœur. Simultanément, les oreillettes se dilatent (diastole des oreillettes) et absorbent le sang qui reflue. Lors de la course suivante de la pompe, elles le font passer dans les ventricules. Une différence essentielle par rapport à tous les autres muscles est le fait que dans le cœur la tension électrique nécessaire pour son fonctionnement est produite là même, et dirigée par des centres propres au cœur, désignés par nœud sinusal (5) et nœud auriculo-ventriculaire (6).
L’équipement électrique en pratique médicale 2.2. Effets du courant électrique sur le corps humain Cette tension est conduite par le système de commande du cœur ( segment atrio - ventriculaire) de sorte que dans un cœur sain les mouvements des diverses zones du cœur se déroulent dans l'ordre correct. Le cœur représente un dipôle électrique dont la tension a pour conséquence un champ de circulation électrique dans le corps. En dehors des surfaces équipotentielles, une différence de tension peut donc être constatée en deux points du corps humain, différence dont la forme et la grandeur dépendent de la situation du point choisi. L'enregistrement oscillographique de cette différence de tension dans la plus part des cas, à des fins de diagnostic, se relève entre la main droite et le pied gauche en fonction du temps (c'est l’électrocardiogramme bien connu ou ECG).
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L’équipement électrique en pratique médicale 2.2. Effets du courant électrique sur le corps humain On peut distinguer plusieurs parties dans la courbe de l'E.C.G. L'onde P qui représente la propagation de l'influx dans l'oreillette. L'onde PQ est le temps entre le début de l'excitation de l'oreillette et du ventricule. QRS représente la contraction des deux ventricules et donne une information importante pour le diagnostic. Le temps normal de l’ensemble QRS est de 0,08 secondes. Au-delà de 0,1 secondes, le cas devient pathologique. L'amplitude du signal varie en fonction des positions du cœur. ST correspond à l'écho de dépolarisation complète des ventricules, tendis que T signale la re-polarisation des ventricules.
QT correspond donc à la durée totale de l'activité ventriculaire. Une RÉVOLUTION CARDIAQUE comprend :
L’équipement électrique en pratique médicale 2.2.1. L'accident du à l’électricité L'examen des accidents dus à l'électricité du point de vue de leurs effets accuse un éventail extraordinairement vaste de phénomènes s'étendant du faible choc électrique jusqu'à la mort, en passant par des lésions légères et graves. Du point de vue de la prévention des accidents, les accidents mortels doivent être considérés tout particulièrement. Là aussi, diverses possibilités doivent être prises en considération. Premièrement, le système de régulation et de commande en cas d’intensités minima de courant et de durée minimum d'effet, peut être perturbé de telle manière que le fonctionnement ordonné du cœur soit interrompu et qu'au lieu de la puissante contraction des ventricules du cœur une fibrillation des cellules du myocarde se produit (dite fibrillation des ventricules du cœur ). La conséquence en est que l'afflux régulier de sang vers les cellules du corps cesse et que les plus d'entre elles commencent à mourir dans l’espace de quelques minutes.
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2.2.1. L'accident du à l’électricité Jusqu'il y a quelques années, la fibrillation des ventricules du cœur était considérée comme irréversible. Entre-temps, des traitements cliniques, par exemple des massages directe du cœur à thorax ouvert et électrochoc, se sont fait connaître, grâce auxquels, dans beaucoup de cas (mais pas dans tous ) la fibrillation des ventricules du cœur a pu être éliminée. Deuxièmement, pour certaines valeurs d'intensité de courant et pour une durée d'action déterminée, une crispation du myocarde peut se produire, qui gêne les mouvements de respiration du thorax. En cas de durée suffisamment longue, cela provoque la mort par étouffement. Enfin, particulièrement en cas d'accidents dus à la haute tension, il est possible que, tant à cause de la chaleur dégagée par les arcs électriques qu'en raison du passage du courant dans le corps, des brûlures naissent, qui ont pour conséquence la mort immédiate ou tardive.
L’équipement électrique en pratique médicale 2.2.2. Influence du trajet du courant Le trajet du courant dans le corps humain est d'importance en cas d'accident dû à l’électricité en ce sens que le cœur peut être affecté par le courant. Le plus souvent, les points d'entrée et de sortie du courant se trouvent au moins à une main et à l'autre main ou à un ou deux pieds. Si l'on considère des circonstances particulières, par exemple le travail avec des appareils électriques dans des espaces extrêmement exigus, alors on trouve également comme points de passage du courant électrique la poitrine et le dos. Un trajet du courant très dangereux, semble être celui qui va de la main gauche à la poitrine par ce que dans ce cas le cœur se trouve dans le trajet du courant. Le trajet du courant est en outre d'importance décisive par ce qu'il influence d'une façon déterminante la résistance électrique et devient ainsi lui-même un paramètre de l'intensité de courant qui se produit.
L’équipement électrique en pratique médicale 2.2.2. Influence du trajet du courant La résistance électrique se compose des résistances de passage de la peau et de la résistance intérieure du corps. Il vient s'y ajouter des résistances d'isolement crées par des vêtements ou des chaussures. Aux points de passage, la peau est très vite affectée dans la plus part des cas. De la sueur est secrétée, s'il n'y en avait pas déjà, et la peau est percée électriquement. A ce moment, la résistance de passage est réduite à une valeur négligeable. Egalement les vêtements qui ont en soi un coefficient d'isolement élevé, le perdent presque complètement s'ils ont , par exemple, absorbé assez d'humidité par suite de la transpiration. Dans ces circonstances, il semble utile, pour des raisons de sécurité, de ne considérer que la résistance interne du corps. Elle est de l'ordre de grandeur de 600Ω pour un trajet de courant main-tronc et de 1200Ω environ pour le trajet main-main.
L’équipement électrique en pratique médicale Influence de la fréquence
La limite de la sensibilité est beaucoup plus basse pour le courant alternatif que pour le courant contenir La résistance électrique du corps humain diminue en fonction de l'augmentation de la fréquence. Le coefficient de résistance précité de 1200Ω il chez l'homme est valable pour 50Hz et diminue d'une façon continue jusqu'à 550Ω environ pour 100Hz.
L’équipement électrique en pratique médicale
2.3. Sécurité des appareils électromédicaux 2.3.1. INTRODUCTION En pratique médicale, les appareils électriques peuvent exposer le malade, le médecin ou l'infirmière à des risques divers. Les énergies délivrées par les appareils électromédicaux peuvent être de nature électrique (comprenant les rayonnements électromagnétiques et particules atomiques accélérées), mécanique, thermique (température, feu ) ou chimique. Les perturbations radioélectriques peuvent constituer un risque si elles donnent lieu à des signaux erronés ou à une perturbation des processus automatiques.
L’équipement électrique en pratique médicale 2.3. Sécurité des appareils électromédicaux Ces appareils peuvent donc exposer le patient, l'utilisateur et l'entourage à un certain nombre de risques potentiels qui sont de nature suivante : a)- énergies délivrées au patient ou à l'utilisateur en condition normale de fonctionnement ; b)- énergies délivrées au patient ou à l'utilisateur en condition de défaut de fonctionnement ; c)- non fonctionnement d'en appareil d'assistance vital ; d)- non fonctionnement ou arrêt d'examens ou de traitements non renouvelables ; e)- erreurs humains pendant le fonctionnement de l'appareil.
L’équipement électrique en pratique médicale 2.3. Sécurité des appareils électromédicaux Certains risques existent pour des appareils électriques autres que ceux utilisés dans la pratique médicale. Cependant pour les appareils électromédicaux, la sécurité doit être envisagée en fonction d'éléments particuliers comme le suggère la Commission Electrotechnique Internationale (C.E.I.) dans son projet de recommandations. Ces éléments sont : 1°- Impossibilité pour le PATIENT ou l’UTILISATEUR de déceler la présence de certains risques potentiels, tels que les rayonnements ionisants ou les rayonnements à haute fréquence ; 2°- Absence de réactions normales chez le patient (malade, inconscient, anesthésie, fixé à une table...) ;
L’équipement électrique en pratique médicale 2.3. Sécurité des appareils électromédicaux 3°- Absence de protection normale de la peau contre les courants quand elle est traverse ou traitée spécialement pour obtenir une faible résistance électrique ; 4°- Absence ou suppléance de fonctions vitales dépendant de la fiabilité d'un appareil ; 5°- Branchements simultanés du patient à plusieurs éléments d'un ensemble d'appareils alimentés par le réseau. 6°- Combinaison d’un appareil à grande puissance avec un appareil sensible aux faibles signaux, souvent en combinaisons. 7°- Application directe de circuits électriques au corps humain, soit par contacts avec la peau, soit par insertion de sondes dans les organes internes. 8°- Conditions d'environnement, particulièrement dans les salles d'opérations, pouvant créer une combinaison d'humidité et de vapeurs ou des risques d'incendie ou d'explosion dus à la présence de produits anesthésique ou de produit de nettoyages.
L’équipement électrique en pratique médicale 2.3. Sécurité des appareils électromédicaux En principe, les précautions qui sont prises doivent assurer une protection suffisante sans entraîner une diminution gênante de la fonction normale. Une protection efficace de l'utilisateur, du patient et de l'environnement est obtenu en prenant DES PRECAUTIONS. a)- au niveau de l'appareil électro médical lui-même, ainsi qu’il est précisé dans les normes de sécurité. b)- au niveau de l'installation réalisée dans les locaux à usage médical. c)- au cours de l’application de l'appareil.
L’équipement électrique en pratique médicale 2.3. Sécurité des appareils électromédicaux Il y a lieu d'harmoniser les prescriptions relatives à la sécurité à ces différents niveaux. Si la protection recherchée, telle que spécifiée à la page précédente ne peut être complètement atteinte, la sécurité est réalisée dans l'ordre de priorité suivant : 1°- sécurité faisant partie de l'appareil et de l’installation ; 2°- mesures supplémentaires prises dans l'environnement et/ou dans l'application ; 3°- limitation des conditions de fonctionnement. En général, un défaut provenant d'un seul composant du système de protection ne doit pas provoquer un risque.
L’équipement électrique en pratique médicale 2.3. Sécurité des appareils électromédicaux On peut faire disparaître cet inconvénient en appliquant une technique éprouvé, la redondance ou encore des dispositifs de protection de nature électrique ou mécanique. Il est indispensable que l'utilisateur puisse déceler une CONDITION DE PREMIER DEFAUT, soit par un signal nettement discernable ne pouvant donner lieu à aucune fausse interprétation et indiquant la condition de défaut, ou par un contrôle périodique permettant de la découvrir. Néanmoins, sous ce rapport, certains principes technologiques tels que, par exemple, l’ISOLATION DOUBLE ou RENFORCEMENT, ne sont pas considérés comme devant être soumis à la recommandation relative à l'indication d'une CONDITION DE PREMIER DEFAUT. L’expression TECHNIQUE EPROUVEE ne s’applique pas seulement à une bonne réalisation électrique et mécanique, mais aussi à la connaissance des méthodes de fabrication de l'organe intéressé ainsi que du milieu ambiant dans lequel la fabrication, le transport, le stockage et l'utilisation ont été effectués.
L’équipement électrique en pratique médicale 2.3. Sécurité des appareils électromédicaux 2.3.2. Protection contre les risques de chocs électriques La sensibilité aux courants électriques de l'homme ou de l’animal, dépendent du degré et de la nature du contact avec les APPAREILS, conduit à une nouvelle classification de ceux-ci en fonction du degré et de la qualité de la protection. Celle-ci est basée sur le niveau maximal du COURANT DE FUITE admissible (APPAREILS DE TYPES B, BF et CF). Les appareils de type B et BF sont appelés aux applications comportant contact externe ou interne avec le patient à l'exclusion des contacts cardiaques. Les appareils de type CF sont adaptés pour les applications cardiaques directes.
L’équipement électrique en pratique médicale 2.3. Sécurité des appareils électromédicaux 2.3.2. Protection contre les risques de chocs électriques La classification ci-dessus doit être utilisée non seulement pour décrire les prescriptions de la présente norme, mais aussi, pour établir l'harmonisation avec un code d'application où il peut être précisé qu'un appareil prévu pour une certaine application dans un certain environnement doit être conforme à une certaine classification minimale. Les prescriptions relatives aux courants de FUITE admissibles ont été formulées en accord avec cette nouvelle classification. Le manque de données scientifiques suffisantes quant à la sensibilité du cœur humain aux courants provoquant la fibrillation ventriculaire fait que ce problème existe toujours. Néanmoins, on dispose de caractéristiques numériques qui permettent de réaliser un appareil telles que, pour le moment, les prescriptions spécifiées représentent ce qui est considéré comme assurant une sécurité raisonnable.
L’équipement électrique en pratique médicale 2.3. Sécurité des appareils électromédicaux 2.3.2. Protection contre les risques de chocs électriques Les prescriptions relatives aux COURANTS DE FUITE ont été formulées en tenant compte des considérations suivantes : 1°- La possibilité d’une fibrillation ventriculaire est influencée par des facteurs autres que les seuls paramètres électriques. 2°- les valeurs des COURANTS DE FUITE admissibles en CONDITION DE PREMIER DEFAUT devraient être aussi élevées que le permet la sécurité sur la base de données statistiques. 3°- les valeurs en condition NORMALE sont nécessaires pour assurer la sécurité dans toutes les situations, avec un coefficient de sécurité suffisamment élevé par rapport aux CONDITIONS DE PREMIER DEFAUT.
L’équipement électrique en pratique médicale 2.3. Sécurité des appareils électromédicaux 2.3.3. LE COURANT DE FUITE Le courant de fuite est un courant non fonctionnel traversant ou contournant une isolation. Ce courant est faible mais peut présenter un danger dans certains cas. Ainsi, un courant circulant dans un conducteur développe autour de celui-ci un champ électrique. Ce champ peut se transmettre à des structures métalliques voisines, c'est ce qu'on appelle la CAPACITE DE COUPLAGE. Si la structure est reliée à la terre, la fuite s'écoulera préférentiellement par le fil de terre (R1 plus petit que R2). Quel danger représente ce coefficient de fuite ? En examinant la figure suivante, nous voyons que si une personne touche le châssis de l'appareil, il ne se passe rien, même en cas de défaut provoquant un courant de fuite.
L’équipement électrique en pratique médicale 2.3. Sécurité des appareils électromédicaux 2.3.3. LE COURANT DE FUITE En revanche si cette personne touche une masse métallique relié à la terre (robinet, radiateur) la différence de potentiel dans R2 provoquera le débit d'un courant I. Il est certain que ce courant sera 1000 fois moindre que R1, mais selon les condition il peut être suffisant pour provoquer un dommage.
L’équipement électrique en pratique médicale 2.3.3. LE COURANT DE FUITE La résistance de la peau varie de 100 kΩ pour une peau sèche à 1 kΩ pour une peau moite, humide. Il faut savoir que c'est le courant qui tue et non la tension. Ainsi par VOIE EXTERNE, voici se que donne un courant de 60Hz appliqué pendant une seconde. 1mA : seul de perception ; 16 mA : seuil de courant où le sujet aurait encore la volonté de lâcher la source de courant, mais ses muscles sont inhibés; 20 à 50 mA : seuil de douleur, lésions mécaniques possibles fonctions cardiaques et respiratoire maintenues; 1 à 3 A : la fibrillation ventriculaire peut survenir, le système respiratoire n'est pas touché; 6 à 12 A : le cœur arrête ses contractions mais reprend un rythme normal dès que l'on cesse l'action du courant (défibrillateur). Risque de brûlures au niveau de l'application des electrodes.
L’équipement électrique en pratique médicale 2.3.3. LE COURANT DE FUITE Par VOIE INTERNE (sur le cœur), voici ce que donne appliqué durant une seconde. 20 à 800 pA : fibrillation ventriculaire chez le chien (cathéter intracardiaque ). 150 à 1500 pA: fibrillation ventriculaire chez l’homme (électrode de 2,5 mm). 1,5 à 6 mA : fibrillation ventriculaire chez l'homme (électrode de 12,5 mm). Notions également que plus la fréquence est élevée et mieux le courant est toléré (chirurgie HF ). Lorsque l'électrode est flottante dans la cavité cardiaque, cela nécessite davantage de courant que si l’électrode touche la paroi interne. Que la paroi ventriculaire est plus sensible que la paroi auriculaire. S'il s’agit d'un choc électrique, le moment au cours du cycle cardiaque est important (période réfractaire ou au contraire seuil de sensibilité).
L’équipement électrique en pratique médicale 2.4. Classification des appareils électro-médicaux : Les appareils électromédicaux peuvent être classés en fonction du type de protection contre les chocs électrique. On distingue notamment : l°- Les appareils alimentés par une source de courant externe (classe I, II et III). 2°- Les appareils alimentés par une source de courant. exemple).
2.4.1. APPAREIL DE LA CLASSE I Appareil . dans lequel la protection contre les chocs électriques ne repose pas uniquement sur l'isolation principale, mais qui comporte une mesure de sécurité supplémentaire sous la forme de moyens de raccordement des parties conductrices accessibles à un conducteur de protection mis à la. terre , faisant partie du câblage fixe de l'installation, d'une manière telle que des parties conductrices accessibles ne puissent devenir dangereuses en cas de défaut de l'isolation principale.
L’équipement électrique en pratique médicale 2.4. Classification des appareils électromédicaux :
L’équipement électrique en pratique médicale 2.4.2. APPAREIL DE LA CLASSE II Appareil dans lequel la protection contre les chocs électriques ne repose pas uniquement sur l'isolation principale, mais qui comporte des mesures supplémentaires de sécurité telles que la double isolation ou l isolation renforcée. Ces mesures ne comportent pas de moyen de mise à la terre de protection et ne dépendent pas des conditions d'installation
L’équipement électrique en pratique médicale 2.4.3. LES APPAREILS DE CLASSE III Appareil dans lequel la protection contre les chocs électriques repose sur l'alimentation sous très basse tension de sécurité ( TBTS ) et dans lequel ne sont pas engendrées des tensions supérieures à la TBTS.
L’équipement électrique en pratique médicale 2.4.3. LES APPAREILS DE CLASSE III Aux trois classes que nous venons de définir, il faut également ajouter les types de protections qui définissent le degré de protection contre es chocs électriques.
2.4.4. APPAREIL DE TYPE H Ces appareils regroupent les appareils de classe I, II ou III ou les appareils à source de courant interne, ayant un degré de protection contre les chocs électriques comparable à celui des appareils électriques à usage domestique ou analogue, conformes aux normes correspondantes de la CEI. Un appareil de diagnostique, de . thérapeutique, d’assistance vitale ou de manipulation de patients peut être de type B, BF ou CF, mais jamais de type H. 2.4.5. APPAREIL DE TYPE B Ce sont des appareils de classe I, II ou III ou les appareils à source d'alimentation interne, ayant un degré approprié de protection contre les chocs électriques, en ce qui concerne notamment les courants de fuite admissibles, et la fiabilité de la liaison de terre de protection ( si elle existe ).
L’équipement électrique en pratique médicale 2.4.5. APPAREIL DE TYPE B
Les appareils de type B conviennent à des applications externes sur le patient, à l'exclusion des applications cardiaques directes. 2.4.6. APPAREIL DE TYPE BF Ce sont des appareils de type B ayant une partie appliquée isolée de type flottante. 2.4.7. APPAREIL DE TYPE CF Ce sont des appareils de classe I ou II ou des appareils à source d'alimentation interne, ayant un haut degré de protection contre les chocs électriques en ce qui concerne particulièrement les courants de fuite admissibles et comportant une partie appliquée isolée de type flottante. Un appareil de type CF est destiné essentiellement à des applications cardiaques directes.
L’équipement électrique en pratique médicale 2.5. LIMITATION DES TENSIONS ET DES COURANTS 1°- Les circuits à très basse tension médicale de sécurité (TBTS) ne doivent pas être reliés à des circuits soumis à des tensions supérieures. Toutes les isolations de ces circuits TBTS, sont soumis à des essais de tension de 500V. 2°- Les appareils qui sont destinés à être raccordés à l'alimentation par l'intermédiaire d'une fiche, doivent être conçus de façon qu'une seconde après le retrait de la fiche, la différence de potentiel entre les broches de la prise ou entre chaque broche et la masse ne doivent pas dépasser 50 V. 3°- Les condensateurs, ou les parties qui leur sont reliées, qui deviennent accessibles après une mise hors tension de l'appareil ne doivent pas se trouver à une tension résiduelle supérieure à 50 V, ou, si cette valeur est dépassée, conserver une énergie résiduelle supérieure à 2mJ. COURANTS DE FUITE permanents et COURANT AUXILIAIRE PATIENT.
L’équipement électrique en pratique médicale 2.5. LIMITATION DES TENSIONS ET DES COURANTS a)- L'isolation électrique des appareils qui assure la protection contre les chocs électriques doit être d'une qualité telle que les courants de fuite soient limités à une valeur acceptable. b)- Les valeurs permanentes du courant de fuite à la terre, du courant de fuite à travers l'enveloppe, du courant de fuite patient et du courant auxiliaire patient doit être vérifiées dans n’importe quelle conditions d'utilisation. c)- Les appareils de la classe II prévus pour être alimentés par une source d'alimentation spécifiée sont essayés avec cette source. Les courants de fuite permanents des appareils de la classe III pour lesquels aucune alimentation n'a été spécifiée ne sont pas vérifiés car leur valeur dépend de la qualité de l'alimentation utilisée. d)- La mesure du courant de fuite à travers l'enveloppe des appareils de la classe I ne doit être effectuée que entre chaque partie de la masse non reliée à la bonne de terre de protection de l'appareil et la prise de terre.
L’équipement électrique en pratique médicale 2.5. LIMITATION DES TENSIONS ET DES COURANTS e)- Le courant de fuite patient doit être mesuré : 1°- Dans les appareils de type CF pour chaque patrie séparée électriquement de la partie appliquée. 2°- dans les appareils de type BF pour toutes les parties séparées électriquement de chaque fonction de la partie appliquée reliée ensemble. 3°- dans les appareils de type B pour toutes les parties séparées électriquement de toute les fonction de la partie appliquée reliée ensemble. f°- Le courant auxiliaire patient doit être mesuré entre chaque électrode et toutes les autres électrodes de la même fonction de la partie appliquée reliées ensemble.
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L’équipement électrique en pratique médicale 2.6. VALEURS ADMISSIBLES l°- Les valeurs admissibles des courants de fuite permanents et courants auxiliaires patient sont indiquées au tableau ci-dessus.
des
2 Pour les fréquences supérieures à 1 kHz, les valeurs admissibles sont à multiplier par la valeur de la fréquence en kilohertz jusqu'à une valeur maximale àe 10 mA. 3°- Pour les appareils de la classe I ayant un conducteur de protection unique, non installés à demeure, la somme des courants de fuite à la terre et du courant de fuite à travers l'enveloppe ne doit pas dépasser la valeur maximale en condition normale de fonctionnement.
L’équipement électrique en pratique médicale 2.6. VALEURS ADMISSIBLES VALEURS ADMISSIBLES EN mA DES COURANTS DE FUITE PERMANENTS ET DU COURANT AUXILIAIRE PATIENT COURANT
TYPE B
CN
COURANT DE FUITE A LA TERRE
COURANT L'ENVELOPPE
DE
FUITE
A
TRAVERS
CPD
0,5
1
0,1
0,5
TYPE BF
CN
0,5
CPD
1
TYPE CF
CN
0,5
CPD
1
0,1 0,5 0,01 0,5
COURANT DE FUITE PATIENT
0,1
0,5
0,1 0,5
0,01 0,05
L’équipement électrique en pratique médicale 2.6. VALEURS ADMISSIBLES
CN : Condition Normale defonctionnement ; CPD : Condition de Premier Défaut defonctionnement.