Les salles d’opération, les unités de soins intensifs et les zones diagnostiques des hôpitaux abritent un équipement de surveillance très dense — ventilateurs, unités électrochirurgicales, dispositifs d’imagerie et dispositifs de communication — tous générant des champs électromagnétiques susceptibles de perturber les instruments médicaux sensibles. Cette interférence électromagnétique peut se manifester sous forme de signaux parasites ou d’artefacts d’imagerie sur câble médical des ensembles transportant des informations critiques telles que les échos d’une échographie, une onde EEG ou des niveaux d’énergie d’ablation, voire, dans le pire des cas, entraîner la mise hors service complète de l’instrument. Une telle interférence doit être éliminée.
Avant que des mesures correctives ne puissent être mises en œuvre, les signaux perturbateurs concernés doivent d’abord être identifiés. Certaines sources de signaux perturbateurs dans le domaine médical.
Unités électrochirurgicales (UEC) : Les UEC génèrent une énergie à haute tension et haute fréquence destinée à couper et coaguler les tissus.
Systèmes d’imagerie par résonance magnétique (IRM) : Ce sont des sources puissantes de champs statiques et de champs haute fréquence.
Appareils sans fil : Les routeurs WiFi, les appareils Bluetooth et les téléphones mobiles émettent des interférences haute fréquence.
Moteurs et pompes : Les ventilateurs, les pompes à perfusion et les instruments chirurgicaux robotisés contiennent des moteurs qui génèrent des interférences conduites et rayonnées.
Alimentations à découpage : Ces composants sont présents dans presque tous les électronique médicale .
Les câbles médicaux sont conçus pour ne pas être affectés par les interférences ni en émettre. Les câbles peuvent agir comme des antennes émettrices pour les interférences électromagnétiques haute fréquence.
La meilleure défense contre les interférences électromagnétiques (IEM) dans un câble médical est un blindage efficace. Le blindage permet d’atténuer les champs électromagnétiques externes afin qu’ils n’atteignent pas les conducteurs de signal. Il limite également les émissions provenant des conducteurs du câble à l’intérieur de l’ensemble du câble.
Différentes constructions de blindage offrent différents niveaux d'efficacité de blindage :
Blindage en feuille (ruban d'aluminium/polyester) : Avec une couverture de 100 %, il offre une excellente protection contre les interférences électromagnétiques (EMI) aux hautes fréquences, bien qu’il assure une protection moindre contre les EMI aux basses fréquences. Ce type de blindage est léger et très souple, mais risque de se fissurer s’il est soumis à un fléchissement continu.
Blindage tressé (fil de cuivre) : Généralement utilisé pour assurer une couverture de 70 à 95 %. Il est efficace contre les interférences à basse fréquence. Il est mécaniquement plus résistant que le blindage en feuille et mieux adapté aux flexions répétées. Il est toutefois plus lourd et moins souple que le blindage en feuille.
Blindage combiné (feuille + tresse) : En combinant un blindage en feuille et en tresse, un niveau encore plus élevé d’efficacité de blindage peut être atteint. Cela en fait un choix idéal pour les faisceaux de câbles médicaux utilisés dans des environnements à forte interférence électromagnétique (EMI), tels que les salles d’opération où le niveau d’EMI est le plus élevé. Les faisceaux de câbles médicaux Hotten (par exemple, les câbles de sondes échographiques et les câbles d’endoscopes) permettent de concevoir un blindage optimal adapté à chaque application.
L’immunité aux interférences électromagnétiques (EMI) des signaux en paire torsadée, tels que LVDS ou certaines interfaces de capteurs, est intrinsèque. En effet, lorsque deux conducteurs sont torsadés ensemble, l’EMI induit un bruit identique sur chacun d’eux ; ainsi, les interférences en mode commun s’annulent au niveau du récepteur différentiel, ne laissant subsister que le signal utile. Les principaux paramètres de conception influençant les performances EMI d’une paire torsadée sont les suivants :
Longueur de pas de torsion : une torsion plus serrée réduit les interférences en mode commun, mais augmente l’atténuation du signal.
Blindage individuel de la paire : Des blindages séparés pour chaque paire assurent une isolation supplémentaire des signaux.
Géométrie constante : Une torsion constante le long de la longueur du câble doit être maintenue.
Nos faisceaux de câbles LVDS Hotten et nos câbles d’électroencéphalographie (EEG) utilisent une construction en paires torsadées offrant un rejet exceptionnel des interférences dans les environnements médicaux électriquement bruyants.
L’efficacité de la tresse blindée d’un ensemble de câblage dépend fortement de la manière dont cette tresse est raccordée. Des connexions à la masse mal réalisées peuvent provoquer des boucles de masse (circuits indésirables parcourus par un courant), qui peuvent en fait entraîner la captation d’interférences électromagnétiques (EMI) sur les lignes de signal.
Les méthodes correctes de raccordement des tresses blindées sont les suivantes :
Fils de drainage : Un fil de drainage doit être en contact avec la tresse blindée sur toute la longueur du câble.
raccordement à 360 degrés : La tresse blindée du câble doit être connectée à la carcasse du connecteur sur toute sa périphérie, plutôt qu’à l’aide d’une simple tresse unique, qui présente une impédance élevée aux hautes fréquences.
Stratégie de mise à la terre : Dans la plupart des applications médicales, la tresse de blindage est reliée à la masse à une seule extrémité afin d’éviter les boucles de masse. Parfois, si les interférences électromagnétiques (EMI) à basse fréquence constituent la principale préoccupation, elle peut être reliée à la masse aux deux extrémités. Les ensembles de câbles médicaux sur mesure de Hotten intègrent systématiquement un raccordement approprié du blindage au connecteur, adapté à chaque application.
Les performances de l’ensemble de câblage dans un environnement soumis aux interférences électromagnétiques (EMI) dépendent fortement de la construction en couches des composants internes. Les conducteurs de signal sont séparés des autres sources de bruit par des barrières.
Examinons la construction :
Séparation entre signal et alimentation : veillez à ce que les lignes d’alimentation à fort courant ne se trouvent pas à proximité des lignes de signal délicates.
Utilisation de remplissages et de bandes isolantes : utilisés pour maintenir la forme du câble et ajouter une barrière supplémentaire contre la pénétration des interférences.
Blindage général sur les sous-ensembles : l’utilisation d’une tresse extérieure combinée à une feuille de blindage garantit que les conducteurs de signal et d’alimentation sont entourés d’un écran multicouche.
Les faisceaux de câbles robotiques et les scalpels chirurgicaux Hotten sont conçus à l’aide d’un empilement optimal afin d’éviter toute interaction entre les lignes d’alimentation et les lignes de signal.
La force de Hotten réside dans son excellent équipe d’ingénieurs, dotée d’une vaste expertise en matière d’interférences électromagnétiques (EMI), d’un processus de développement agile et d’une précision extrême dans sa fabrication, ce qui permet à Hotten de fournir des ensembles de câblage médical robustes et fiables destinés aux environnements médicaux les plus exigeants. Une grande variété d’ensembles de câblage est disponible, allant des câbles pour sondes échographiques aux fils conducteurs pour EEG, en passant par les câbles pour scalpels chirurgicaux et les câbles pour ablation par radiofréquence.
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