《電子技術(shù)應(yīng)用》
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如何最大限度降低醫(yī)療設(shè)備性能下降或功能喪失帶來的風(fēng)險

2018-03-09
關(guān)鍵詞: 醫(yī)療設(shè)備 TDK

  盡管 IEC 60601-1 第 2 版涵蓋了“基本性能”,不過第 3 版將其進一步詳細定義為“為避免 不可接受的風(fēng)險所必需的性能”。制造商負責(zé)確定性能或功能的喪失會導(dǎo)致可接受的風(fēng)險還是 不可接受的風(fēng)險,, 具體通過確定事件發(fā)生的概率或頻率以及事件的嚴重程度來分析,。如果醫(yī) 療設(shè)備的性能或功能喪失會對患者、操作人員或環(huán)境造成損害,,則歸類為不可接受的風(fēng)險,。

  舉例來說,如果測量血糖水平的手持式電池供電儀表由于部件發(fā)生故障而停止工作,,則這種情 況是可接受的風(fēng)險,。這是因為此類設(shè)備通常可在醫(yī)院或診所輕松獲得,,可以輕松找到替代設(shè)備,。 如果故障導(dǎo)致設(shè)備顯示不正確的讀數(shù),從而注射太多或太少的胰島素,,則可能對糖尿病患者造 成傷害,。這種故障無疑是不可接受的風(fēng)險。

  盡管經(jīng)醫(yī)療認證的電源不屬于醫(yī)療設(shè)備,,但根據(jù) IEC 60601-1-2,,其(EMC 抗擾度)性能會 影響其它用電的醫(yī)療設(shè)備,當前發(fā)布的更為嚴格的 IEC 60601-1-2:2015 第 4 版尤其強調(diào)了 這一點。IEC 60601-1-2 基于 IEC 61000-4 標準,,對于輸入電壓跌落基于 IEC 61000-4-11 標準,。該

  標準為“測試和測量技術(shù) - 電壓跌落、短時中斷和電壓變化抗擾度測試”,。

  表 1 中列出了五個關(guān)鍵測試,。其中給出了 100Vac 輸入和 50Hz 條件下,可能代表最惡劣的 情況,。

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  表 1:IEC 61000-4 標準,,適用于輸入電壓跌落的 IEC 61000-4-11

  測試針對四個性能標準等級進行: 判斷性能標準 A -“性能符合規(guī)范限制”

  這是最可接受的結(jié)果。輸出端的小電壓瞬變可能類似于階躍負載瞬變,,不太可能導(dǎo)致 終端設(shè)備發(fā)生故障,。

  判斷性能標準 B -“可自行恢復(fù)的暫時退化” 在大多數(shù)情況下可能被接受。這可能會在交流輸入短暫中斷期間發(fā)生,。

  判斷性能標準 C -“需要操作員干預(yù)的暫時退化”

  從用戶角度來看,,這種性能標準通常歸為不可接受的一類,甚至無需考慮風(fēng)險分析,。 如果交流電源掉電幾個周期,,而電源必須由護士或醫(yī)生重置,這十分不方便,。

  判斷性能標準 D -“不可恢復(fù)的功能喪失”是對測試結(jié)果的“失敗”記錄,,因為電源已經(jīng)損壞,無法再正常工作,。任何制造商都

  不太可能將這種性能水平的產(chǎn)品投放市場,。

  參考表 1,大多數(shù)電源將通過針對性能標準等級 A 的前兩項測試,,可對輸出進行一定的降額 以增加保持時間,。

  第三項和第四項測試要求電源在輸入下降至標稱值的 40% 時繼續(xù)工作 200ms,在輸入降至 標稱值的 70% 時繼續(xù)工作 500ms,。即 100V 交流電壓輸入時為 40Vac,。盡管如此,仍有一 種方法可以實現(xiàn)標準 A,。修改產(chǎn)品的低電壓輸入保護電路將允許電源短時間內(nèi)在低輸入電壓下 工作,。由于交流輸入電流較高,用戶必須確保電源未滿載運行,,許多用戶以此來延長產(chǎn)品使用 壽命,。由于保持時間與實際功耗有關(guān),在 50% 的負載下運行電源會使保持時間顯著增加,。

  當然,,如果醫(yī)療設(shè)備在 208/230Vac 輸入下運行,,則上述所有測試更容易通過。

  通常情況下,,醫(yī)療設(shè)備制造商通過安裝備用電池或 UPS(不間斷電源)來實現(xiàn)將交流電源中 斷 5 秒的最后測試,。在電源內(nèi)部添加足夠大的儲能電解電容會導(dǎo)致尺寸明顯增大。

  如前所述,,風(fēng)險分析必須由醫(yī)療設(shè)備制造商進行,。是否接受低于 A 級的判斷標準將始終取決 于最終應(yīng)用,以及是否會發(fā)生危害,。

  IEC 發(fā)布的條件更加嚴苛的第四版醫(yī)療器械 EMC 標準 IEC 60601-1-2,,近年在各國陸續(xù)正式 實施。

  TDK-Lambda 的推出了 CUS-M 系列高效率,、緊湊型,、高可靠性醫(yī)療電源,全面符合 IEC 60601-1-2,。

  關(guān)于 TDK 公司

  TDK 株式會社是一家領(lǐng)先的電子公司,,總部位于日本東京。公司成立于 1935 年,,主營鐵氧體,,是一種用于電子和 磁性產(chǎn)品的關(guān)鍵材料。TDK 的主力產(chǎn)品包括陶瓷電容器,、鋁電解電容器,、薄膜電容器、鐵氧體及電感器,、高頻元 件、壓電和保護器件,、以及傳感器和傳感器系統(tǒng)等各類被動元器件,、電源裝置。產(chǎn)品品牌包括 TDK,、愛普科斯 (EPCOS),、Micronas、Tronics 以及 TDK-Lambda,。此外,,TDK 還提供和磁鐵等磁性應(yīng)用產(chǎn)品以及能源裝置、閃 存應(yīng)用設(shè)備等,。TDK 重點開展如信息和通信技術(shù),、汽車和工業(yè)以及消費電子市場領(lǐng)域。公司在亞洲,、歐洲,、北美 洲和南美洲擁有設(shè)計,、制造和銷售辦事處網(wǎng)絡(luò)。2017 年度 3 月末,,TDK 的銷售總額約為 105 億美元,,全球雇員 100,000 人,。


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