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医疗器械安规与电磁兼容:产品认证上市的双重技术屏障

发布时间:2023-09-03人气:226

有源医疗器械想要实现商业化落地,除了产品功能达到设计指标之外,电气安规与电磁兼容是产品认证环节两道不可逾越的技术关卡。安规侧重于防范触电、过热、机械伤害等直接电气危险,电磁兼容关注设备在复杂电磁环境下的相互干扰问题,二者共同守护患者与医护人员的使用安全,也是国内医疗器械注册以及海外认证审核的核心评价项目。不少企业在产品认证阶段,只重视功能实现,轻视安规与电磁兼容协同设计,导致送检反复失败,拉长研发周期。充分理解安规、电磁兼容的测试逻辑,依托专业第三方机构完成评价,是医疗器械顺利完成认证上市的关键。

在国内合规体系中,安规主要执行 GB 9706.1‑2020《医用电气设备 第 1 部分:基本安全和基本性能的通用要求》,电磁兼容执行 YY 9706.102‑2021 并列标准,两套标准对标 IEC 60601 系列国际规范,覆盖一、二、三类绝大多数有源医疗器械。安规测试聚焦设备本身电气安全风险,考核绝缘性能、接地连续性、患者漏电流、外壳防护、异常故障条件下防护、温度温升等项目,防止使用者发生触电、设备起火烫伤事故。电磁兼容分为电磁发射与电磁抗扰两大模块,发射项目管控设备向外辐射、传导的电磁噪声,避免设备成为干扰源;抗扰度模拟医院现场各类电磁扰动,验证设备遭受静电、射频场、脉冲群、浪涌、电压波动干扰时,基本性能不被破坏。

安规和电磁兼容看似是两套独立测试体系,但硬件设计层面高度关联。接地设计既影响安规漏电流、接地电阻指标,同时又是 EMC 滤波、抑制干扰的重要手段;电源部分的滤波电路,一方面可以降低电磁发射,另一方面也会对漏电流数值产生影响。现实中经常出现整改 EMC 滤波器件之后,安规漏电流超标,或是为满足安规要求调整绝缘结构,造成电磁抗扰能力下降。很多企业将安规、EMC 分开看待,分别整改,忽略二者之间的耦合关系,造成顾此失彼,反复整改,增加认证成本。

很多医疗器械企业的普遍误区,是产品研发定型之后再同步开展安规和电磁兼容送检。样机功能调试完成,直接送第三方机构拿检测报告用于认证注册。实际检测实践表明,很多样机初次送检就会出现问题,部分问题仅仅依靠后期增加元器件很难解决。例如 PCB 布局不合理带来的漏电流、辐射发射超标,外壳结构缺陷带来的绝缘不足、屏蔽失效,一旦产品结构、电路板定型,后期修改需要重新开板、改模具,耗费大量时间成本。安规与 EMC 不能作为后置补救项目,应当在方案设计、元器件选型、结构设计阶段同步开展风险评估,从源头规避矛盾性设计。

选择兼具安规与电磁兼容完整检测能力的第三方机构,可以避免企业分开找多家实验室送检带来的信息割裂问题。创京检测具备 CMA、CNAS 双重资质,完整覆盖 GB 9706.1‑2020 安规全套项目以及 YY 9706.102‑2021 电磁兼容全部试验项目,可一站式完成医疗器械安规 + EMC 组合测试,出具的检测报告可直接用于国内医疗器械注册认证,同时也可为企业开展海外认证提供预测试技术支撑。

区别普通电子产品检测,医疗器械认证测试需要立足于临床实际使用场景。创京检测的技术人员在试验启动前,会结合企业的风险分析报告,梳理产品基本性能清单,明确患者回路、电源回路关键边界。在测试过程中兼顾安规和 EMC 之间的相互影响,例如增加 EMC 滤波器件之后,会同步复核漏电流指标,避免解决电磁问题的同时引入安规风险。针对无线类有源器械、生命支持类设备,会设置贴合临床的工作工况,不会采用空载模式完成全部试验。遇到项目不合格时,技术人员会结合两套标准的约束条件给出兼顾可行性的整改建议,规避出现改完安规破坏 EMC,改完 EMC 触发安规违规的情况,减少企业反复迭代的次数。

一份用于医疗器械认证的完整检测报告,需要同时包含安规与电磁兼容两大板块内容。报告需要清晰记录样机软硬件版本、样品结构信息,记录测试环境温湿度,所有测试仪器标注型号与计量有效期,保证全部试验数据可溯源。安规部分逐项记录绝缘耐压、漏电流、接地电阻、温升、异常试验等实测数据与判定;电磁兼容部分区分发射与抗扰度项目,重点记录抗扰测试过程设备基本性能状态。报告需要明确检测依据标准,若存在产品专用标准,需要一并引用。整改复测版本,需要写明变更内容,评估变更对安规和 EMC 两方面带来的影响,最后加盖资质印章与授权签字人签章。

在注册认证审评过程中,安规与 EMC 报告高频缺陷包括:两套测试样机不一致;整改只考虑单一项指标,忽略相互耦合影响;抗扰度测试工况不全;漏电流测试条件设置不符合医用标准;仪器计量过期;复测未评估变更对另一套测试项目的影响。以上问题都会触发审评发补,拖慢产品认证进度。企业送检前应当和检测机构充分沟通,完整提供风险管理报告,提前预判设计冲突点。

随着智慧医疗快速发展,无线医疗设备、家用有源医疗器械持续增多,医院电磁环境日趋复杂,监管机构对于医疗器械认证的审查也愈发严谨,不再单纯关注最终测试结果,更加看重设计阶段风险管控。安规守护电气安全底线,电磁兼容保障复杂环境下功能可靠,二者缺一不可。过往部分医疗器械不良事件,既有安规缺陷引发漏电隐患,也有电磁干扰造成设备功能异常,直接威胁医患安全。

医疗器械生产企业应当摒弃重功能、轻安全的研发思维,将安规、电磁兼容协同设计融入产品全生命周期。在样机研发阶段,可联合创京检测这类具备综合能力的第三方机构开展预测试,提前识别设计矛盾点,在定型之前完成优化。第三方机构在测试过程中,需要兼顾两套标准的约束条件,客观输出测试数据,提供兼顾量产可行性的整改思路。企业完成硬件修改之后,同步更新风险管理、技术文档,保障送检样机与量产产品保持一致。通过企业、第三方检测机构、监管部门多方协同,切实提升国产有源医疗器械整体安全水平,让产品顺利完成认证,安全服务于临床诊疗。

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