Resistores de proteção do paciente nos amplificadores biopotenciais

8

Em amplificadores biopotenciais como o amplificador de ECG, muitas vezes vejo resistores de proteção (em torno de 100kohm) entre o eletrodo e a entrada do amplificador de instrumentação ou amplificadores de ECG como o ADS1298. Entendo que o resistor deveria limitar a corrente que flui para o paciente. Mas a impedância de entrada dos amplificadores já está na faixa de Gohm. Como a adição dos resistores faz diferença?
Aqui está um exemplo:

protection biopotential zud
fonte
Observe que a corrente que flui através de Rx3 pode encontrar outro caminho para retornar do que os eletrodos conectados via Rx1 e Rx2. Nesse caso, a impedância de entrada do AD620A é ignorada e o que importa é a impedância de saída do OP97, que é (presumo) muito baixa, e Rx3 define um mínimo para isso.
RBerteig

Respostas:

13

A impedância de entrada é alta apenas quando o circuito está funcionando corretamente . Se ocorrer uma falha dentro do equipamento, você não poderá mais dizer com certeza que essa suposição ainda é verdadeira. Ao colocar explicitamente os resistores em série com os fios, você pode impor um limite inferior à impedância de entrada e analisar facilmente o conjunto limitado de falhas que podem ignorar esses resistores.

Dave Tweed
fonte
2
A IEC60601 declara que, em uma única condição de falha, a corrente do paciente deve ser limitada a 50uA.
31714 Matt Matt Young
3
No circuito, como mostrado, a falha única de um curto em Rx3 provavelmente excederia essa corrente. Por esse motivo, esses resistores geralmente são compostos por dois resistores em série.
Wouter van Ooijen
2
+1. Você também pode mencionar quais falhas específicas causariam um bom amplificador de instrumentação vazar muita corrente através de seus pinos de entrada de alta impedância normalmente: aqueles que "ativam" os diodos de proteção interna.
Davidcary
2
+1 Exatamente. A proteção é necessária o mais próximo possível do paciente para reduzir a chance de ferimentos na maior variedade possível de falhas (e configurações incorretas). O equipamento médico possui muitas linhas de defesa. O software intraoperatório tem uma filosofia semelhante; análise e mitigação de falhas é uma tarefa para todo um departamento .
Jason C
@davidcary: De fato. Mesmo algo tão simples como desligar a energia pode fazer com que esses diodos comecem a conduzir.
31714 Dave