Patientenschutzwiderstände in den Biopotentialverstärkern

Bei Biopotentialverstärkern wie EKG-Verstärkern sehe ich häufig Schutzwiderstände (ca. 100 kOhm) zwischen der Elektrode und dem Eingang von Instrumentenverstärkern oder EKG-Verstärkern wie ADS1298. Ich verstehe, dass der Widerstand den in den Patienten fließenden Strom begrenzen soll. Die Eingangsimpedanz der Verstärker liegt jedoch bereits im Gohm-Bereich. Wie macht das Hinzufügen der Widerstände den Unterschied?
Hier ist ein Beispiel:

protection biopotential

— zud
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Beachten Sie, dass der über Rx3 einfließende Strom möglicherweise einen anderen Rückweg findet als die über Rx1 und Rx2 angeschlossenen Elektroden. In diesem Fall wird die Eingangsimpedanz des AD620A ignoriert, und es kommt auf die Ausgangsimpedanz des OP97 an, die (ich nehme an) sehr niedrig ist, und Rx3 legt ein Minimum dafür fest.

— RBerteig

Die Eingangsimpedanz ist nur dann hoch , wenn die Schaltung ordnungsgemäß funktioniert . Wenn ein Fehler im Gerät auftritt, können Sie nicht mehr sicher sagen, dass diese Annahme weiterhin zutrifft. Indem Sie Widerstände explizit in Reihe mit den Leitungen schalten, können Sie eine Untergrenze für die Eingangsimpedanz erzwingen und den begrenzten Satz von Fehlern, die diese Widerstände umgehen könnten, leicht analysieren.

— Dave Tweed
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IEC60601 besagt, dass in einem einzelnen Fehlerzustand der Patientenstrom auf 50 uA begrenzt werden muss.

— Matt Young

In der gezeigten Schaltung würde der einzelne Ausfall eines Kurzschlusses in Rx3 diesen Strom wahrscheinlich überschreiten. Aus diesem Grund bestehen solche Widerstände häufig aus zwei in Reihe geschalteten Widerständen.

— Wouter van Ooijen

+1. Sie können auch erwähnen, welche bestimmten Fehler dazu führen würden, dass ein guter Instrumentenverstärker über seine normalerweise hochohmigen Eingangspins viel Strom verliert: solche, die die internen Schutzdioden "einschalten".

— Davidcary

+1 Genau. Der Schutz ist so nah wie möglich am Patienten erforderlich, um das Verletzungsrisiko bei möglichst vielen Fehlern (und Fehlkonfigurationen) zu verringern. Medizinische Geräte haben viele Verteidigungslinien. Intraoperative Software hat eine ähnliche Philosophie. Fehleranalyse und -minderung ist eine Aufgabe für eine ganze Abteilung .

— Jason C

@ Davidcary: In der Tat. Selbst etwas so Einfaches wie das Ausschalten der Stromversorgung kann dazu führen, dass diese Dioden zu leiten beginnen.

— Dave Tweed