Praxiswissen Medizintechnik Band 2 Elektrische Sicherheit in der Medizintechnik

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1 Praxiswissen Medizintechnik Band 2 Elektrische Sicherheit in der Medizintechnik Medizinproduktesicherheit A. Gärtner Medizinproduktesicherheit

2 Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie. Detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. Gedruckt auf chlorfrei gebleichtem Papier. ISBN: by TÜV Media GmbH, TÜV Rheinland Group, Köln 2008 TÜV, TUEV und TUV sind eingetragene Marken der TÜV Rheinland Group. Eine Nutzung und Verwendung bedarf der vorherigen Zustimmung durch das Unternehmen. Gesamtherstellung: TÜV Media GmbH, Köln Printed in Germany 2008

3 Inhaltsverzeichnis Band 2 Elektrische Sicherheit in der Medizintechnik Inhaltsverzeichnis Vorwort 9 Einleitung 11 1 Elektrotechnische Grundlagen 15 2 Elektrounfall Niederspannungs- und Hochspannungsunfall Elektrounfälle in Deutschland 33 3 Sicherheit der Stromversorgung im Krankenhaus VDE 0100 Teil 710 Anforderungen an die elektrische Anlage im Krankenhaus Systeme der Stromversorgung (TN-C-, TN-S-, IT-System) Auslegung der Trenntransformatoren für einen OP (Med. IT-System) Einteilung der medizinisch genutzten Räume in Gruppen Überwachung des Isolationswiderstandes beim IT-System Sicherheitsstromversorgung nach VDE 0100 Teil Normentwurf IEC : Integrierte Systeme und VDE 0100 Teil Potenzialausgleich (PA) Baulicher Potenzialausgleich Normale TN-S-Anschlüsse im Raum der Gruppe 2 (Med. IT-System) 60 4 Elektrische Sicherheit in der Medizintechnik Normen und Sicherheit in der Medizintechnik DIN EN Klassifikation nach Grad des Schutzes gegen elektrischen Schlag Isolierung der Anwendungsteile und Bedeutung der Typklassen B, BF und CF 82 5

4 Inhaltsverzeichnis Ableitströme Vorrichtung für den zusätzlichen Potenzialausgleich an aktiven Medizinprodukten Medizinische elektrische Systeme (MES) Kombinationen von ME-Geräten gemäß Anhang I (informativ) der DIN EN Patientenumgebung VDE 0751 Erstprüfungen und Wiederholungsprüfungen DIN EN Medizinische elektrische Geräte Wiederholungsprüfung und Prüfung nach der Instandsetzung von medizinischen elektrischen Geräten VDE 0701 Prüfung nach Instandsetzung, Änderung elektrischer Geräte Wiederholungsprüfung elektrischer Geräte Allgemeine Anforderungen für die elektrische Sicherheit VDE 0702 Prüfung nach Instandsetzung, Änderung elektrischer Geräte Wiederholungsprüfung elektrischer Geräte Allgemeine Anforderungen für die elektrische Sicherheit DIN EN Sicherheit von Einrichtungen der Informationstechnik DIN EN Sicherheitsbestimmungen für elektrische Mess-, Steuer-, Regel- und Laborgeräte Sichere Stromversorgung über Mehrfachsteckdosen Problematik der Mehrfachsteckdosen Anforderungen an Mehrfachsteckdosen 3. Ausgabe DIN EN Netzleitungen und Überlastung Beispiele für Gefahrenpotenziale Elektrische Sicherheit Erstgemessene Werte in der Medizintechnik nach VDE Erstgemessene Werte Prüfnorm VDE 0751: Anforderungen der Medizinproduktebetreiberverordnung (MPBetreibV) Ermittlung Erstgemessene Werte nach MPG und MPBetreibV DIN EN Medizinische elektrische Geräte Wiederholungsprüfung und Prüfung nach der Instandsetzung von medizinischen elektrischen Geräten BGV A3 Elektrische Anlagen und Betriebsmittel 141 6

5 Inhaltsverzeichnis 7 Zusätzlicher Potenzialausgleich (ZPA) in der Medizintechnik Vorrichtung für den zusätzlichen Potenzialausgleich an aktiven Medizinprodukten Nutzung des ZPA bei Medizinprodukten Zusätzlicher Potenzialausgleich bei medizinischen elektrischen Systemen Statische Elektrizität Ableitfähige Fußböden Sauerstoff und Elektrizität Zusammenfassung und Ausblick 167 7

6 Einleitung Einleitung Die heutige Medizintechnik ist ohne Stromversorgung nicht denkbar. Bild 1 zeigt beispielhaft, wie viele medizintechnische Geräte (aktive Medizinprodukte) im Umfeld eines Patienten eingesetzt werden. In der Medizin/Medizintechnik hat die elektrische Sicherheit einen besonders großen Stellenwert, weil ein Patient unter besonderen Umständen mit elektrisch betriebenen Geräten verbunden ist: er ist sediert er ist relaxiert Bild 1: Aktive Medizinprodukte in der Patientenumgebung 11

7 Einleitung Bild 2: Patient im OP (Quelle Dr. Krauskopf, Wuppertal) er ist narkotisiert der natürliche Hautwiderstand ist durch künstliche, z. T. leitfähige Zugänge aufgehoben. Dies bedeutet, dass die normalen, natürlichen Schutzreflexe des Patienten aufgehoben sind. Der Patient kann durch Ableitströme und sonstige Ausgleichsströme, die z. B. über leitfähige Krankenhausnetzwerke der IT fließen, durch Mikroschocks gefährdet werden, da bereits geringe Ströme intrakardial Herzkammerflimmern hervorrufen können. Der Schutz des Patienten vor den Gefahren des elektrischen Stromes ist eine der Zielsetzungen der EG-Richtlinie Medical Device Directive 93/42/EWG, die in Deutschland in das Medizinproduktegesetz (MPG) umgesetzt wurde. Die auf dem MPG basierende Medizinproduktebetreiberverordnung verpflichtet den Betreiber von Medizinprodukten, diese nach den geltenden Regeln der Technik, Unfallverhütungsvorschriften und sonstigen Regelwerken zu betreiben, regelmäßig zu prüfen und instand zu halten. Die Schutzphilosophien der elektrischen Sicherheit in der Medizintechnik lassen sich in vier Forderungen zusammenfassen: Raum muss sicher sein Spannungsversorgung muss sicher sein Gerät muss sicher sein Anwendung muss sicher sein. 12

8 Einleitung Dieses Buch beschreibt für alle interessierten Leser aus dem Gesundheitswesen (Techniker, Ärzte, Pflegepersonal und Geschäftsführungen) die Grundlagen, die Normen und alle sonstigen Aspekte, die hinsichtlich der elektrischen Sicherheit einzuhalten sind. Kapitel 1 und 2 beschreiben die Grundlagen der technischen Sicherheit, der elektrischen Größen und die Auswirkungen von Elektrounfällen. Kapitel 3 gibt einen kurzen Überblick über die elektrotechnischen Voraussetzungen, wie sie vor allem in der VDE 0100 Teil 710 mit den Raumgruppen, dem besonderen Potenzialausgleich und der Sicherheitsstromversorgung niedergelegt sind. Die Kenntnis der VDE 0100 Teil 710 ist für die sichere Anwendung von Medizinprodukten aufgrund der Raumdefinitionen und der besonderen Stromversorgung in den Räumen der Anwendungsgruppe 2 mit dem Med. IT-Netz unabdingbar. Kapitel 4 widmet sich schwerpunktmäßig der Elektrischen Sicherheit in der Medizintechnik, indem die Normen wie DIN EN , die Ableitströme exemplarisch und Beispiele für Gefahrenpotenziale vorgestellt werden. Kapitel 5 und 6 beschreiben die erforderlichen prophylaktischen Maßnahmen der elektrischen Sicherheit, wie sie die Unfallverhütungsvorschrift BGV A3 und die sogenannten Erstgemessenen Werte fordern. Kapitel 7 definiert und beschreibt bildhaft die Bedeutung des zusätzlichen Potenzialausgleiches für aktive Medizinprodukte. Der Band 2 Elektrische Sicherheit in der Medizintechnik fasst beispielhaft die wichtigsten Aspekte der elektrischen Sicherheit ohne Anspruch auf Vollständigkeit zusammen, die der Betreiber, Anwender und Techniker wissen sollte und muss, um die Sicherheit für den Patienten zu gewährleisten. Hinweis: Wird eine Norm ohne Erscheinungsdatum im Text erwähnt (Verweis auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.), so ist immer die jeweils neueste gültige Ausgabe der angesprochenen Norm gemeint. Wird eine Norm mit Ausgabedatum im Text erwähnt, so ist nur die betreffende Norm gemeint, auf die Bezug genommen wird. Seit Erscheinen der dritten Ausgabe des Buches Medizinproduktesicherheit 2004 wurden fast sämtliche Normen in der Medizintechnik im Rahmen der europäischen und internationalen Harmonisierung überarbeitet und neu gestaltet. Die zukünftigen internationalen Normen werden daher so weit vorgestellt und erwähnt, wie sie beim Abschluss des Manuskriptes bereits zumindest als Entwurf zu beziehen waren. Soweit Normen, Unfallverhütungsvorschriften usw. vom Autor erläutert und besprochen werden, folgt dies nach bestem Wissen und Gewissen und allein der Zielsetzung der Buchreihe, einen Überblick einer praktischen Umsetzung zu geben. Die Ausführungen sind, soweit nicht anders gekennzeichnet, ausschließlich Erfahrungswerte und die unverbindliche Ansicht des Autors, die den Leser nicht davon entbindet, sich selbst mit den zitierten Vorschriften, Regeln, Normen und Gesetzen gründlich auseinanderzusetzen. 13

9 Einleitung Die juristische Verantwortung für die korrekte Umsetzung des Regelwerkes, insbesondere auch für die Beachtung einer etwaig geänderten Gesetzeslage, liegt allein beim Leser. 14