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医疗器械电磁兼容检测风险研究

作者

符栋妹 黎金 王浩铭 王琦 崔嘉辰

陕西省医疗器械质量检验院 710026

随着医疗器械向高精度、智能化方向发展,其内部电子系统日益复杂,对电磁环境的敏感性显著增强。电磁兼容性检测作为医疗器械强制性认证的重要环节,不仅关系到产品合规,更直接影响设备在实际使用中的性能表现与患者安全。然而,当前检测过程中仍存在一系列风险,如测试方法不完善、环境控制不严、标准更新滞后等,亟需深入研究并建立科学的风险防控机制。本文将对 EMC 检测中的风险进行系统分析,并探讨相应优化路径。

1 医疗器械电磁兼容检测的基本要求与流程

1.1 电磁兼容性基本概念与技术标准概述

电磁兼容性(EMC)指医疗器械在电磁环境中正常工作,且不对其他设备产生无法承受的电磁干扰的能力,包含电磁干扰(EMI)和电磁抗扰度(EMS)两个核心维度。EMI 关注设备自身产生的电磁辐射或传导干扰是否在限值内,EMS 则考察设备抵御外界电磁干扰的能力。技术标准是检测的核心依据,国际上以 IEC 60601-1-2 为基础,规定了不同类型医疗器械的测试频段、限值要求和试验方法;国内则依据 YY 9706.102-2021 标准,与国际标准协调的同时,结合本土使用环境补充了特定要求。这些标准确保了检测的规范性和结果的可比性,是医疗器械上市前电磁安全评估的基础。

1.2 医疗器械 EMC 检测的主要项目与流程

医疗器械 EMC 检测涵盖多项核心项目,EMI 测试包括辐射发射(设备向空间发射的电磁波)和传导发射(通过电源线传导的干扰);EMS 测试则包含辐射抗扰度(承受空间电磁波干扰的能力)、传导抗扰度(承受电源线传导干扰的能力)、静电放电抗扰度等。检测流程通常分为准备、测试和报告三个阶段:准备阶段需核查产品资料、确定测试标准和配置样品;测试阶段按照项目顺序在屏蔽室、暗室等专用环境中进行,通过专业仪器采集数据;最后根据测试结果生成报告,判定产品是否符合标准要求,对不合格项提出整改建议。

1.3 国内外相关法规与检测规范比较

国内外医疗器械 EMC 法规体系均以保障设备电磁安全为目标,但在细节上存在差异。国际层面,欧盟通过 MDR 法规将 EMC 要求纳入医疗器械准入条件,要求检测报告符合 IEC 标准;美国 FDA 虽未强制指定标准,但认可 IEC60601-1-2 的适用性,注重实际使用中的电磁兼容性。国内则通过《 医疗器 械监 督管 理条 例》 强制 要求 EMC 检测 ,检 测规 范以YY 9706.102-2021 为核心,与 IEC 标准技术内容基本一致,但在测试场景(如针对国内电网特点的电压波动抗扰度)和认证流程上更贴合本土监管需求。企业需根据目标市场选择对应法规框架,确保产品全球市场准入的合规性。

2 电磁兼容检测中常见风险类型分析

2.1 测试环境与设备配置的标准偏差风险

测试环境与设备配置不符合标准要求,会直接导致检测结果失真。电磁兼容测试对环境要求极高,如辐射发射测试需在符合标准的暗室中进行,若暗室的吸波材料性能衰减、屏蔽效能不足,外界电磁波会混入测试信号,造成数据偏高;传导测试中若电源阻抗稳定网络(LISN)参数偏离标准,会影响传导干扰的测量精度。设备配置方面,测试所用的天线、传感器校准过期,或与被测设备的连接方式不符合规范(如线缆长度、摆放位置错误),会导致测试数据与真实值存在偏差,可能使合格产品被误判为不合格,或掩盖产品的潜在电磁隐患。

2.2 多设备干扰评估不足导致误判风险

医疗器械常需在多设备共存环境中使用,若检测中忽视多设备间的干扰评估,易引发误判风险。部分检测仅针对单一设备进行 EMC 测试,未模拟临床实际使用场景中与监护仪、除颤仪等其他设备的协同工作状态,可能遗漏设备间的电磁耦合问题——例如,某输液泵单独测试时 EMC 合格,但与高频电刀同时工作时,可能因电刀的强电磁辐射导致泵体控制失灵。此外,对设备在不同工作模式(如待机、运行、报警)下的干扰特性评估不足,会导致测试结果无法全面反映设备的电磁兼容性,埋下临床使用中的安全隐患。

2.3 检测过程中的人为操作与技术风险

人为操作与技术能力不足是电磁兼容检测中常见的风险来源。测试人员若对标准理解不透彻,可能选错测试项目或设置错误的测试参数,如对植入式医疗器械未进行特定频段的抗扰度测试,导致关键性能未被评估。操作过程中的细节失误也会影响结果,如静电放电测试时未按标准要求选择放电点和放电电压等级,或在辐射抗扰度测试中未确保天线与被测设备的距离符合规范。此外,数据记录与分析不规范,如未完整记录测试环境条件、对异常数据缺乏复核,会降低检测报告的可信度,影响对产品电磁安全的准确判断。

3 提升 EMC 检测安全性的风险防控对策

3.1 构建风险预警机制与动态评估模型

构建风险预警机制与动态评估模型是防范检测风险的系统性手段。风险预警机制需识别检测各环节的关键控制点,如环境参数(温湿度、电磁背景噪声)、设备状态(校准有效期、运行稳定性)等,通过实时监测这些参数,当出现偏离标准的趋势时自动发出预警,及时干预。动态评估模型则结合历史检测数据,分析不同产品类型的常见风险点(如高频手术设备的辐射发射超标概率),对检测方案进行针对性优化。例如,对电磁敏感性高的神经电生理设备,模型可自动提示增加特定频段的抗扰度测试,确保覆盖潜在风险,提升检测的全面性和准确性。

3.2 加强检测机构技术能力与人员培训

提升检测机构的技术能力与人员专业素养是风险防控的核心。机构需定期对测试环境和设备进行维护与校准,确保屏蔽室、测试仪器等符合最新标准要求,并通过参加实验室间比对验证检测能力。人员培训应覆盖标准解读、操作规范和风险意识,采用理论学习与实操考核相结合的方式,重点训练复杂场景(如多设备协同测试)的操作技能。建立技术专家团队,针对新型医疗器械(如 5G 远程医疗设备)的 EMC 特性开展研究,制定专项检测方案,避免因技术储备不足导致的检测疏漏,确保机构能应对不断升级的电磁兼容测试需求。

4 结语

医疗器械电磁兼容检测是确保设备在复杂电磁环境中安全运行的关键保障环节。面对检测过程中潜在的风险挑战,应从制度、技术、人员等多方面着手,强化检测标准执行力与操作规范性。未来可通过引入智能检测技术、优化测试流程、加强标准体系建设等手段,进一步提升 EMC 检测的科学性与安全性,助力医疗器械产业的高质量发展。

参考文献

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[2]张宏伟,王璐.医疗器械 EMC 测试标准解读及实施风险分析[J].医疗卫生装备,2021(6):55–59.

[3]李静.医疗设备电磁兼容性检测中常见问题解析[J].中国医疗器械信息,2023(3):102–104.