醫療設備為何特別容易受到EMI電磁干擾影響？
在醫療環境中，設備之間的穩定通訊與精準數據至關重要。從心電圖機、監測儀、輸液幫浦到核磁共振儀（MRI），所有儀器都仰賴精密的電子系統與感測器協作。然而，這些設備也最容易受到 EMI電磁干擾（Electromagnetic Interference） 的威脅。當電磁波能量干擾儀器內部電路運作時，就可能造成量測誤差、系統重啟、警報誤觸，甚至延誤醫療判斷，影響病患安全。
醫療環境中的EMI來源極為複雜。例如，手術室內的高功率電刀、影像診斷設備、無線網路基地台、手機、甚至醫療床馬達都可能成為干擾源。根據研究，EMI在醫療場域中最常見的影響包括：監測數據異常、感測器跳針、訊號丟失、控制器誤作動等。這些問題即使只發生幾秒，也足以對臨床操作造成危險。
因此，國際標準機構針對醫療設備制定了嚴格的 EMC（Electromagnetic Compatibility） 要求，例如 IEC 60601-1-2 標準，規範醫療儀器在強電磁環境中必須能穩定運作。這意味著製造商必須在設計階段就考慮EMI電磁干擾的防護策略，否則即使功能再先進，產品仍可能因不符合法規而無法上市。
提升醫療儀器抗EMI能力的改善對策
為了確保醫療設備的可靠性與安全性，工程師需從硬體設計、電磁防護與系統驗證三方面著手，全面降低 EMI電磁干擾 風險。
一、設計階段的電磁防護規劃
在電路設計初期，就應考慮干擾控制。使用多層PCB結構可有效隔離高頻訊號層與電源層；高速訊號應採差動走線（Differential Pair），並保持迴路最小化，降低輻射能量。對電源模組與訊號線路，加入 濾波器（Filter） 與 鐵氧體磁珠（Ferrite Bead），可抑制傳導雜訊。同時確保接地層完整，避免產生浮地電位差造成共模干擾。
二、外部屏蔽與接地策略
針對關鍵模組（如感測器、放大器、數位處理單元），可採用 金屬屏蔽罩（Shielding Can） 或導電塗層包覆外殼，阻擋外部輻射干擾。若設備需保持輕量化，可選用 導電布、銅箔膠帶 或 吸波材（Absorber）。此外，所有屏蔽層與機殼需正確接地，形成完整的電磁屏障。特別是在醫療車或可攜式儀器上，接地結構需兼顧安全隔離與導電效率。
三、強化抗擾度與測試驗證
除了降低干擾源，也要提升儀器的抗擾能力。可在電源輸入端加入 浪湧抑制器（Surge Protector）、靜電保護器件（ESD Protection），防止突波電壓損害電路。完成設計後，產品必須通過 EMC測試，包括輻射抗擾度（RS）、靜電放電（ESD）、電快速瞬變（EFT）與射頻干擾測試（RFI）。在模擬測試中，會讓儀器暴露於高強度電磁場下，以確認系統是否能維持穩定運作。若發現異常，工程師可根據頻譜分析結果調整屏蔽結構或濾波參數。
四、醫療現場的實際部署注意事項
即使產品通過測試，在臨床現場仍需留意設備間距與電源佈線。避免將高功率設備與監測器並聯同一電源插座；若必須共用電源，應加裝隔離變壓器與濾波器。同時維持無線設備（如Wi-Fi基地台或無線傳輸模組）與關鍵醫療儀器之間的安全距離。
總而言之，EMI電磁干擾對醫療儀器的可靠度影響深遠，它不僅是技術挑戰，更與臨床安全息息相關。唯有從設計源頭到最終使用環境全面防護，結合良好的屏蔽、濾波、接地與測試策略，才能確保醫療設備在任何情況下都能穩定、準確且可靠地運作。
