Điện trở bảo vệ bệnh nhân trong các bộ khuếch đại sinh học

Trong các bộ khuếch đại sinh học như bộ khuếch đại ECG, tôi thường thấy các điện trở bảo vệ (khoảng 100kohm) giữa điện cực và đầu vào của bộ khuếch đại thiết bị hoặc bộ khuếch đại ECG như ADS1298. Tôi hiểu rằng điện trở được cho là để hạn chế dòng điện chạy vào bệnh nhân. Nhưng trở kháng đầu vào của các bộ khuếch đại đã nằm trong phạm vi Gohm. Làm thế nào để thêm các điện trở làm cho sự khác biệt?
Đây là một ví dụ:

protection biopotential

— zud
nguồn

Lưu ý rằng dòng điện chạy qua Rx3 có thể tìm thấy một đường dẫn khác để trở về hơn các điện cực được kết nối qua Rx1 và Rx2. Trong trường hợp đó, trở kháng đầu vào của AD620A bị bỏ qua và điều quan trọng là trở kháng đầu ra của OP97 là (tôi giả sử) rất thấp và Rx3 đặt mức tối thiểu cho nó.

— RBerteig

Trở kháng đầu vào chỉ cao khi mạch hoạt động chính xác . Nếu xảy ra lỗi bên trong thiết bị, bạn không còn có thể nói chắc chắn rằng giả định đó vẫn đúng. Bằng cách đặt rõ ràng các điện trở nối tiếp với các đạo trình, bạn có thể thực hiện giới hạn thấp hơn trên trở kháng đầu vào và bạn có thể dễ dàng phân tích tập hợp các lỗi giới hạn có thể bỏ qua các điện trở đó.

— Dave Tweed
nguồn

IEC60601 nói rằng trong một điều kiện lỗi đơn, dòng điện của bệnh nhân phải được giới hạn ở mức 50uA.

— Matt Young

Trong mạch như đã chỉ ra, một lỗi ngắn trong Rx3 có thể sẽ vượt quá dòng đó. Vì lý do đó, điện trở như vậy thường bao gồm hai điện trở nối tiếp.

— Wouter van Ooijen

+1. Bạn cũng có thể đề cập đến những lỗi cụ thể nào sẽ khiến amp thiết bị tốt bị rò rỉ rất nhiều dòng điện thông qua các chân đầu vào có trở kháng cao thông thường của nó: những lỗi "bật" các điốt bảo vệ bên trong.

— davidcary

+1 Chính xác. Bảo vệ được yêu cầu càng gần bệnh nhân càng tốt để giảm khả năng chấn thương trong phạm vi càng nhiều lỗi (và cấu hình sai) càng tốt. Thiết bị y tế có nhiều tuyến phòng thủ. Phần mềm phẫu thuật có một triết lý tương tự; phân tích thất bại và giảm thiểu là một công việc cho toàn bộ bộ phận .

— Jason C

@davidcary: Thật vậy. Ngay cả một cái gì đó đơn giản như tắt nguồn cũng có thể khiến những điốt đó bắt đầu tiến hành.

— Dave Tweed