Những cân nhắc an toàn chính cho nguồn điện được sử dụng trong các ứng dụng chăm sóc sức khỏe tại nhà

Internet Vạn vật Y tế (IoMT)

Chăm sóc sức khỏe tại nhà không phải là một khái niệm mới, nhưng với sự bùng nổ của Internet Vạn vật (IoT), lĩnh vực này đã bước sang một chương mới với sự ra đời của Internet Vạn vật Y tế (IoMT). Những thiết bị IoMT được thiết kế đặc biệt để sử dụng tại nhà không chỉ giúp giảm chi phí chăm sóc sức khỏe mà còn cung cấp khả năng theo dõi thời gian thực các dấu hiệu sinh tồn và các chỉ số y tế quan trọng. Từ những máy đo huyết áp thông minh đến thiết bị theo dõi đường huyết liên tục, các công nghệ này đang mang lại sự tiện lợi chưa từng có cho cả bệnh nhân lẫn bác sĩ.

Tuy nhiên, lợi ích không đi kèm với sự an toàn tuyệt đối. Môi trường gia đình, vốn không được kiểm soát nghiêm ngặt như bệnh viện, mang lại nhiều rủi ro đặc thù. Trong đó bao gồm:

• Người sử dụng thiết bị chưa được đào tạo: Bệnh nhân và người thân thường không có kiến thức chuyên sâu về cách sử dụng thiết bị y tế, dễ dẫn đến lỗi vận hành.
• Chất lượng điện và cơ sở hạ tầng không ổn định: Nguồn điện tại nhà có thể dao động lớn, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và độ bền của thiết bị.
• Điều kiện môi trường không kiểm soát: Nhà ở thường có sự thay đổi lớn về nhiệt độ, độ ẩm, và độ rung, tạo thêm thách thức đối với thiết bị y tế.

Để đối phó với những rủi ro này, các tiêu chuẩn an toàn đã được thiết lập nhằm hướng dẫn thiết kế và sử dụng thiết bị y tế trong môi trường gia đình. Một trong số đó là tiêu chuẩn IEC 60601-1-11, được phát triển bởi Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC). Đây là tiêu chuẩn bổ sung cho IEC 60601, tập trung vào các yêu cầu đặc thù đối với thiết bị y tế sử dụng tại nhà.

Tiêu chuẩn IEC 60601-1-11 và các yêu cầu đối với thiết bị chăm sóc sức khỏe tại nhà

Tiêu chuẩn IEC 60601-1-11 đặt ra các yêu cầu bổ sung để đảm bảo rằng thiết bị y tế sử dụng trong môi trường gia đình có thể đáp ứng được những thách thức từ thực tế. Một số yêu cầu chính bao gồm:

• Thiết bị phải được thiết kế để dễ sử dụng, đặc biệt cho người không có chuyên môn.
• Phải chịu được các điều kiện môi trường khắc nghiệt hơn so với môi trường bệnh viện.
• Thiết bị cần đáp ứng các tiêu chí an toàn và hiệu suất ngay cả khi kết nối điện tại nhà không ổn định hoặc thiếu các biện pháp bảo vệ cơ bản như nối đất.

1. Thiết bị yêu cầu phạm vi điện áp đầu vào rộng hơn

Trong môi trường bệnh viện, hệ thống điện được giám sát và kiểm soát chặt chẽ để tránh những vấn đề như giảm điện áp. Tuy nhiên, trong các hộ gia đình, điện áp có thể giảm đáng kể do các yếu tố như cắt điện tạm thời, lưới điện quá tải, hoặc hệ thống dây điện không đạt tiêu chuẩn. Nếu điện áp rơi xuống dưới ngưỡng tối thiểu, thiết bị y tế có thể ngừng hoạt động, điều này đặc biệt nguy hiểm với thiết bị hỗ trợ sự sống.

Theo tiêu chuẩn IEC 60601-1-11:

• Thiết bị không hỗ trợ sự sống phải hoạt động trong phạm vi điện áp từ 85 Vac đến 264 Vac.
• Thiết bị hỗ trợ sự sống yêu cầu phạm vi điện áp rộng hơn, từ 80 Vac đến 264 Vac.

Điều này đảm bảo thiết bị có thể vận hành ngay cả trong trường hợp điện áp thấp hơn tiêu chuẩn thông thường (90-110% điện áp danh định). Đây là một yếu tố mà nhà sản xuất cần lưu ý khi thiết kế hoặc lựa chọn nguồn điện phù hợp.

2. Các thách thức với kết nối đất bảo vệ trong gia đình

Ở nhiều quốc gia, hệ thống nối đất bảo vệ trong nhà không đạt tiêu chuẩn hoặc thậm chí không tồn tại. Điều này gây ra rủi ro lớn cho các thiết bị y tế dựa vào kết nối đất để đảm bảo an toàn điện. Vì vậy, tiêu chuẩn IEC yêu cầu:

• Thiết bị loại II (với cách điện kép hoặc gia cố) thay vì loại I (phụ thuộc vào kết nối đất).
• Các thiết bị phải đạt tiêu chuẩn thiết bị nổi cơ thể (BF) hoặc nổi tim (CF) để đảm bảo mức độ an toàn cao nhất.

Bằng cách này, các thiết bị y tế không còn phụ thuộc vào điều kiện lắp đặt điện tại nhà, giảm thiểu nguy cơ hỏng hóc và nguy hiểm cho người dùng.

Tầm quan trọng của EMC loại B

Khả năng tương thích điện từ (EMC) là một yếu tố không thể bỏ qua khi chọn thiết bị y tế cho gia đình. Trong môi trường dân dụng, các thiết bị IoT, điện thoại, và thiết bị điện khác tạo ra một “bầu không khí” điện từ phức tạp. Thiết bị y tế, đặc biệt là những thiết bị quan trọng, cần đảm bảo không bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ và cũng không gây nhiễu cho các thiết bị khác.

Thiết bị chăm sóc sức khỏe tại nhà phải đáp ứng tiêu chuẩn EMC loại B, một yêu cầu khắt khe dành riêng cho môi trường dân dụng. Điều này đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định và đáng tin cậy, tránh các sự cố tiềm ẩn có thể đe dọa đến sức khỏe người dùng.

Khả năng chống sốc, rung và nhiệt độ khắc nghiệt

Trong môi trường gia đình, thiết bị y tế thường xuyên phải chịu những tác động vật lý hoặc môi trường khắc nghiệt:

• Sốc và rung động: Thiết bị xách tay hoặc đeo trên người cần được kiểm tra khả năng chống sốc theo tiêu chuẩn IEC 60068-2-27, và khả năng chịu rung động theo IEC 60068-2-64.
• Thử nghiệm nhiệt độ: Thiết bị phải chịu được dải nhiệt độ rộng từ -25°C đến 70°C khi lưu trữ, và từ 5°C đến 40°C khi vận hành.

Điều này giúp đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định, ngay cả trong các tình huống bất thường như vận chuyển hoặc sử dụng ở những khu vực có khí hậu khắc nghiệt.

Lựa chọn nguồn điện cho các ứng dụng chăm sóc sức khỏe tại nhà

Nguồn điện không chỉ là một thành phần hỗ trợ mà còn đóng vai trò sống còn trong việc đảm bảo thiết bị y tế hoạt động ổn định. Các công ty như Meanwell cung cấp các giải pháp nguồn điện được thiết kế riêng cho các ứng dụng y tế. Khi lựa chọn nguồn điện, hãy đảm bảo rằng nó đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn IEC 60601-1-11, từ phạm vi điện áp đầu vào đến khả năng tương thích điện từ.

Nếu bạn không chắc chắn về lựa chọn của mình, đội ngũ kỹ thuật của các nhà cung cấp nguồn điện uy tín có thể hỗ trợ bạn tìm giải pháp phù hợp nhất. Một sự lựa chọn đúng đắn không chỉ đảm bảo tuân thủ tiêu chuẩn mà còn bảo vệ an toàn và sức khỏe của bệnh nhân.

Kết luận

Chăm sóc sức khỏe tại nhà là xu hướng không thể đảo ngược trong bối cảnh y học ngày càng được cá nhân hóa. Tuy nhiên, để đảm bảo rằng các thiết bị IoMT hoạt động an toàn và hiệu quả, các nhà sản xuất và người dùng cần chú trọng đến các yếu tố như chất lượng nguồn điện, khả năng chịu tác động vật lý và môi trường, cũng như tiêu chuẩn EMC. Một thiết bị y tế đáng tin cậy không chỉ là thiết bị thông minh, mà còn phải là thiết bị an toàn tuyệt đối.

Với sự hỗ trợ từ các tiêu chuẩn quốc tế như IEC 60601-1-11 và các chuyên gia trong lĩnh vực cung cấp nguồn điện, bạn hoàn toàn có thể tự tin rằng những rủi ro tiềm ẩn trong môi trường gia đình đã được giảm thiểu đến mức thấp nhất.