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Application example network isolator MI 1005 using on a gastroscopy cart

How to use a medical network isolator
along with an isolating power transformer

Due to growing digitalization in healthcare, active medical devices are more and more often combined with non medical, ehternet connected hardware like computer or imaging devices. This causes a growing risk in almost all medical facilities, hospitals and clinics – the risk of a high leakage or stray current via Ethernet data network is possible, including potential impact to the patient. Therefore the standards for electrical safety in medical technology (IEC 60601-1) are much stronger than regular office or industry standards, they require electrical isolation of the signal line, whenever an electrical device within the patient environment is being connected to each other. Our MI 1005 network isolator solves this problem and is able to isolate stray currents and voltages in the data network line up to a maximum of 5000V. Patients are safe and cannot be harmed by currents and voltages.

Following example shows the problem and visualizes why using of an isolation transformer is sufficient enough to provide full patient protection.

No electrical protection despite of the use of an isolating transformer

In Fig. 1, a gastroscopy is performed to a patient. The patient is directly connected to applied parts via gastroscope. Patient data is transferred via wired ethernet network cable to a computer, which is connected to the hospital network via the network interface itself. An isolating transformer is installed to ensure electrical safety of mains power. By connecting the medical device or system (PC, recording station,...) to an ethernet network (LAN), electrical patient safety is not guaranteed anymore. The reason for this is, because the LAN connection via the ethernet network cable is not electrically secured (isolated). On any leakage or stray current incedend anywhere in data network "error" is directly passed on into the gastroscopy cart and along to the patient. Any malfunction can also affect connected medical devices and they may even also be destroyed. In worst case, the technical failure will impact the patient; the result can be an electrical shock.

Electrical protection

In Fig. 2, Baaske Medical network isolator MED MI 1005 is installed between the LAN output socket and the medical device or system (PC, measuring station,...), as a result the complete medical electrical gastro system is electrically isolated from the rest of the ehternet LAN. No malfunction can impact the patient anymore.

Network Isolator MI 1005
Netzwerkisolator MI 1005 TÜV geprüfter Netzwerkisolator für die galvanische Trennung Sicherheit: IEC 60601-1:2005/AMD1:2012/AMD2:2020 (Ausgabe 3.2) EMV: EN 60601-1-2:2015 (IEC 60601-1-2:2014) (medizinisch elektrische Geräte) Der 5 kV RJ-45 Netzwerkisolator MI 1005 dient der galvanischen Trennung einer Ethernet-Datenleitung. Er bietet eine herausragende Performance von nur 1 dB Dämpfung und agiert bei einer Streckenlänge von 100m nahezu verlustfrei im Datennetz. Angeschlossene Geräte werden zuverlässig vor Fremd- und Überspannungen geschützt, die aufgrund von Installationsfehlern oder Umwelteinflüssen wie Blitzeinschlägen entstehen können. Mit dem Netzwerkisolator MI 1005 steht eine flexible und einfache Möglichkeit zur Verfügung medizinische Geräte sofort zu isolieren. Anwender und Inventar sind in weniger als 5 Sekunden vor gefährlichen Ableitströmen geschützt, welche über das Datennetz fließen können. Anwendungsgebiete Der MI 1005 Netzwerkisolator schützt Patienten, medizinische Geräte und Anwender zuverlässig vor zu hohen Ableitströmen, die über das Datennetz fließen und jederzeit unberechenbar auftreten können. Mess- & Überwachungseinrichtungen Empfindliche Mess- und Überwachungseinrichtungen in elektrischen Prüffeldern, die über Ethernet-Schnittstellen mit einer Leitstelle in Verbindung stehen, werden vor Störspannungen und Potenzialdifferenzen geschützt. Serversysteme Um Ausfälle oder Potenzialausgleichsströme zu vermeiden schützen Netzwerkisolatoren Serversysteme, die über große Entfernungen mittels Kupferverkabelung verbunden sind. Audioanwendungen Der MI 1005 schützt zuverlässig vor Überspannungen, niederfrequenter Wechselspannung (Netzbrummen) und verhindert Störgeräusche beim Klang. Netzwerkisolatoren in der Medizintechnik Im medizinischen Bereich dient der Netzwerkisolator MI 1005 dem Schutz des Patienten vor Ableitströmen. Die Netzwerkverbindung zwischen einem aktiven Medizinprodukt und einem Ethernet-Netzwerk oder einem Nichtmedizingerät, wie z. B. einem Büro-PC, Drucker oder Laptop, wird dabei gemäß der Norm IEC 60601-1 für medizinisch elektrische Geräte und Systeme sicher galvanisch getrennt. Gemäß den Anforderungen der IEC 60601-1 (Ausgabe 3.2) verfügt der Netzwerkisolator MI 1005 über zwei unabhängige Schutzmaßnahmen (2 MOPP) zum Patienten und eignet sich daher ideal für die normgerechte galvanische Trennung von Ethernet-basierten Signalschnittstellen innerhalb der Patientenumgebung. Unter Stressbedingungen garantiert der Netzwerkisolator MI 1005 bis zu 10 kV DC (10 Sek.) Isolationsfestigkeit und 5 kV AC (60 Sek.), darüber hinaus werden problemlos 8 kV Kontaktentladung und 16 kV Luftentladung erfüllt. Beispiel in Patientenumgebung Durch den Einsatz des MI 1005 wird die elektrische Sicherheit in der Patientenumgebung gemäß den geltenden Normen gewährleistet – eine einfache, effektive und normkonforme Lösung. Inbetriebnahme Der Netzwerkisolator MI 2005 kann durch ein einfaches Einfügen in eine bestehende Netzwerkverkabelung in Betrieb genommen werden. Die passiven, elektronischen Bauelemente benötigen keine eigene Stromversorgung und verhalten sich völlig transparent im Datennetz. Eine Installation von Treibern oder Zusatzsoftware ist nicht erforderlich. Vorteile: Einfache Handhabung – keine Softwareinstallation erforderlich Kompakt und universell einsetzbar In weniger als 5 Sekunden sind Patient, Anwender und Inventar vor gefährlichen Ableitströmen geschützt Leichtes und widerstandsfähiges Gehäuse – kann an jedes System mit einem Netzwerkanschluss angesteckt werden Günstig in der Anschaffung und effizient im Betrieb – benötigt keine eigene Stromversorgung Wurde nach der IEC 60601-1:2005/AMD1:2012/AMD2:2020 (Ausgabe 3.2) geprüft
Tip
Network Isolator MI 1005 MB
Network Isolator MI 1005 MB Wall-mounted medical network isolator with Harting PushPull technology Safety: IEC 60601-1:2005/AMD1:2012/AMD2:2020 (Edition3.2) EMV: EN 60601-1-2:2015 (IEC 60601-1-2:2014) (Medical electrical equipment) The MI 1005 MB passive network isolator is specifically designed for wall mounting in medical environments. It provides galvanic network isolation for electronic medical devices and systems starting directly at the wall outlet. Once it is mounted to the wall, the isolator is well-protected by the housing. Accidental impacts can be absorbed, protecting the isolator and network cable connector from damage. The MI 1005 MB network isolator delivers dielectric strength up to 5 kV, up to 10 kV DC for 10 seconds under high-stress conditions. Coupled with Harting PushPull technology, an absolutely stable connection. No installation of drivers or additional software necessary because the MED MI 1005 MB network isolator behaves fully transparently on the data network. Benefits: Fixed installation – flush-mounted fitting Protects medical devices and patients against excessively high leakage currents in the data network Durable housing – absorbs minor impacts to protect the isolator and network connection cable No installation of drivers or additional software required Inexpensive and efficient operation. No dedicated power supply required Completely secure connection when coupled with Harting PushPull technology
Built in Medical Isolator MI 1005 E
Built in Medical Isolator MI 1005 E TÜV certified isolator for galvanic network isolation of medical electrical devices Safety: IEC 60601-1:2005/AMD1:2012/AMD2:2020 (Edition 3.2) EMV: EN 60601-1-2:2015 (IEC 60601-1-2:2014) (Medical electrical equipment) In addition to network isolators with fixed cables, the medical isolator MI 1005 E offers a simple and cost-effective way to isolate medical devices, starting at the wall of the housing. This makes the insulator particularly well-suited for medical device makers. Using standard Harting PushPull technology, the MI 1005 E Medical Built In insulator can be installed quickly and easily into existing devices. Long-term availability also offers planning certainty necessary for new product development. Under stress conditions the MI 1005 isolator was tested up to a isolation stength of 10 kV DC (10 Sec.) and 5 kV AC (60 Sec.). Furthermore, 8 kV contact discharge and 16 kV air discharge are easily fulfiled. Benefits: Ideal for medical device manufacturers Insulation from the device housing wall Easy installation thanks to Harting PushPull technology Offers planning security – long-term availability Passive component – without additional power supply