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医疗器械电磁兼容性试验与整改,创京检测助力医疗设备突破 EMC 测试壁垒

发布时间:2024-05-29人气:109

有源医疗器械开展电磁兼容性试验,是产品注册流程里至关重要的一环。按照 YY 9706.102‑2021 标准要求,整套试验包含电磁发射与电磁抗扰度两大模块,既要控制设备自身向外辐射、传导的电磁噪声,也要验证设备在复杂医院、家用电磁环境下,核心诊疗性能不发生失效。现实检测过程中,不少样机初次试验很难直接全部合格,电磁兼容整改便成为研发阶段绕不开的工作。电磁干扰看不见摸不着,干扰耦合路径复杂,很多企业拿到不合格报告之后无从下手,盲目更换元器件、改动外壳,耗费大量物料与时间依旧无法达标。如何正确开展电磁兼容性试验,高效完成整改,是医疗器械厂商提升注册通过率的关键,创京检测凭借自有医疗 EMC 实验室,把试验测试、故障定位、整改技术支持融为一体,帮助企业破解 EMC 整改难题。

医疗器械电磁兼容性试验不同于普通电子产品测试,它不只是仪器采集电磁数据,全程需要紧盯设备的基本性能,严格执行判据 A、B、C 判定规则。发射类试验主要有传导发射、辐射发射、谐波电流、电压闪烁,用来管控内源电磁骚扰,防止设备成为干扰源,影响病房内监护仪、心电设备正常工作;抗扰度试验包含静电放电、电快速瞬变脉冲群、浪涌、射频电磁场辐射抗扰、射频传导抗扰、电压跌落、工频磁场等项目,模拟真实场景下各类电磁冲击。试验过程中,设备不能出现治疗输出异常、成像伪影、报警失灵、数据错乱等问题,一旦生命支持类设备基本性能降级,会直接判定试验失败。

很多企业在开展电磁兼容性试验时会踩坑。部分企业直接拿消费电子的测试条件套用医疗设备,使用更低的试验等级、宽松的判定标准,预测试看似合格,正式注册试验直接失败。还有企业送检样机并非接近量产版本,线缆、适配器、外壳结构做简化处理,试验通过之后,量产机更换配件再次出现超标。大型医疗设备还会涉及现场试验,场地背景噪声、供电条件都会影响试验结果,对实验室人员的项目经验提出很高要求。

医疗器械电磁兼容性试验出现不合格,整改切忌凭经验盲目改动。电磁兼容失效分为两大类,一类是 EMI 电磁发射超标,设备向外输出的骚扰信号超出标准限值;另一类是 EMS 抗扰度失效,外部干扰侵入设备造成功能异常。两种问题的整改思路完全不一样,必须依托试验实测数据定位干扰源头,而不是随意堆加滤波器件。

电磁发射超标常见诱因集中在开关电源噪声、高速数字电路谐波、未屏蔽长线缆、接地设计缺陷。超声类设备的高频振荡电路、X 光机高压模块,极易产生辐射骚扰;电源回路滤波不足,会造成传导发射超标。很多企业遇到发射超标,直接叠加多级滤波器,虽然指标暂时压下去,但带来温升、功耗上升等新问题,不符合医疗设备安全要求。

抗扰度失效的表现形式更加多样。静电放电测试出现死机、按键失灵,大多是外壳缝隙、操作面板、接口位置静电耦合进入主控电路;电快速瞬变脉冲群、浪涌不合格,多为电源端口防护薄弱;射频抗扰测试发生显示乱码、治疗参数漂移,往往是信号线缆没有屏蔽、PCB 敏感回路布线不合理;心电图机等生理信号采集设备,容易受工频磁场干扰出现波形噪声。整改如果只单纯增加防护器件,没有切断干扰耦合路径,依旧无法通过试验。

医疗器械电磁兼容整改还有一层特殊约束,所有整改改动不能破坏设备的电气安全、生物相容性,外壳、PCB、元器件修改之后,还要兼顾整机安规要求,不能为了解决 EMC 问题,带来新的安全隐患,这也是医疗设备整改区别于普通消费电子的地方。

创京检测拥有 CNAS、CMA 双重资质,自建 3 米、10 米法电波暗室与屏蔽测试室,仪器全部自有不做项目分包,可承接中小型设备实验室试验,也支持大型医疗设备现场电磁兼容性试验,报告满足 NMPA 注册申报要求。创京检测不局限于单纯完成试验输出报告,形成 “前期方案评估‑预测试‑正式 EMC 试验‑失效数据分析‑整改方案输出‑复测验证” 完整闭环服务。

在试验阶段,工程师会结合产品风险管理文档,明确基本性能,区分 A 类医院使用设备与 B 类家用设备,设置待机、治疗输出、最大负载等多种工况开展试验,完整复现设备实际工作状态。一旦出现不合格,不会简单出具不合格结论,而是结合频谱数据、失效现象,区分到底是发射超标还是抗扰失效,找准干扰源以及耦合路径,给出可落地的整改方向,包含 PCB 布线优化、电源滤波网络调整、屏蔽结构改良、接地方式优化、防护器件选型、线缆处理等实操建议,同时提醒企业整改之后需要复核安规相关指标,规避顾此失彼。

创京检测建议企业优先在样机阶段开展预试验,提前暴露电磁兼容缺陷。产品定型之后,PCB、模具已经固化,整改只能做小范围修补,整改难度、物料成本会大幅上涨。很多中小企业缺少 EMC 专业工程师,定型之后才做正式注册试验,一旦多项指标不合格,模具改版、PCB 重新打样会拉长数月上市周期。通过预试验提前发现问题,在硬件设计阶段完成整改,是性价比最高的方式。

电磁兼容性试验是手段,整改才是解决产品电磁兼容隐患的核心。医疗器械 EMC 整改考验对标准的理解、实测数据分析能力,单纯堆砌元器件很难从根本解决问题。不少企业一味追求低价试验服务,机构只负责跑试验流程,不提供定位和整改支持,样机反复送检,时间与经济成本居高不下。创京检测依托完整实验室硬件与医疗设备项目经验,把试验测试和整改技术支持相结合,帮助医疗器械厂商高效解决各类 EMC 难题,推动产品顺利完成注册上市。

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