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醫(yī)療裝備中靜電放電試驗(yàn)的整改措施
2024.10.08

靜電放電可能會(huì)影響患者在臨床應(yīng)用場(chǎng)景中的區(qū)分,甚至破壞醫(yī)療器械。因此,靜電放電的抗擾性(ESD)測(cè)試屬于電磁兼容性規(guī)范中的抗擾性測(cè)試報(bào)告。在具體的電磁兼容測(cè)試中,靜電放電試驗(yàn)一次性通過(guò)率很低,大部分商品都要整改。


1、靜電干擾簡(jiǎn)述

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,電子設(shè)備在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,導(dǎo)致周?chē)碾姶怒h(huán)境復(fù)雜,靜電放電產(chǎn)生的磁場(chǎng)效應(yīng)也成為必須考慮的關(guān)鍵問(wèn)題。靜電放電試驗(yàn)是用來(lái)模擬電子產(chǎn)品日常應(yīng)用中可能出現(xiàn)的放電現(xiàn)象。在這種情況下,瞬時(shí)放電電流會(huì)產(chǎn)生短但高強(qiáng)度的磁場(chǎng),導(dǎo)致計(jì)算機(jī)等電子產(chǎn)品的使用.智能終端.醫(yī)療電子產(chǎn)品造成誤操作,甚至立即導(dǎo)致設(shè)備電路穿透損壞。在電子工業(yè)的快速發(fā)展階段,集成電路得到了廣泛的應(yīng)用。


其典型特點(diǎn)是電子元件中間線路縮小,抗壓水平降低,接線面積降低。然而,這種高集成設(shè)計(jì)顯著降低了電子產(chǎn)品抵抗靜電干擾的能力,靜電干擾引起的放電電流與磁場(chǎng)直接關(guān)系到高密度元件的使用壽命。為了解決這個(gè)問(wèn)題,各種高絕緣材料被用于集成電路,但絕緣產(chǎn)品的特性導(dǎo)致日常組裝.在調(diào)節(jié)和使用中更容易產(chǎn)生靜電[1]。在對(duì)其醫(yī)療器械設(shè)備進(jìn)行注冊(cè)檢查時(shí),必須通過(guò)相關(guān)要求檢測(cè)該設(shè)備的有效性。靜電放電試驗(yàn)是檢測(cè)電子產(chǎn)品性能變化的重要階段。


靜電放電條件對(duì)醫(yī)療器械電子元件的損壞具有以下特點(diǎn):秘密,除靜電放電條件外,不易被身體直接感知。累積性,當(dāng)電子元件受到靜電干擾時(shí),特性可能保持不變,但如果設(shè)備在使用過(guò)程中多次受到靜電放電的影響,累積效應(yīng)會(huì)對(duì)設(shè)備造成嚴(yán)重的隱患,增加敏感性。


隨機(jī)性,醫(yī)療電氣設(shè)備正在使用中.調(diào)節(jié).使用中可能會(huì)受到靜電干擾,產(chǎn)生靜電的路徑多種多樣,靜電釋放一般瞬間產(chǎn)生,難以立即保護(hù)。靜電放電可能對(duì)醫(yī)療電器設(shè)備造成的危害:產(chǎn)生干擾信號(hào),導(dǎo)致設(shè)備故障和操作失誤,降低診斷和治療的準(zhǔn)確性;加速元器件老化,降低設(shè)備可靠性和使用壽命;穿透集成電路和精密電子元件,提高診斷和治療機(jī)器的安全隱患。


2、靜電放電的原因

靜電放電在生活中很常見(jiàn),在干燥的環(huán)境中很容易產(chǎn)生,靜電可以由各種原因引起。電荷的累積使物體之間存在電勢(shì)差,觸摸或接近過(guò)程會(huì)產(chǎn)生電荷瞬移,導(dǎo)致靜電放電[2]。摩擦通電:物質(zhì)由原子組成,分子的基本結(jié)構(gòu)為質(zhì)子.中子和電子。正常情況下,正質(zhì)子和負(fù)電子總數(shù)相同,正負(fù)電平衡,物體不帶電。


然而,自然條件的變化會(huì)使分子的正負(fù)電不平衡。上述摩擦本質(zhì)上是一個(gè)持續(xù)接觸和分離的過(guò)程。感應(yīng)通電:靜電放電條件不全是摩擦引起的,還有感應(yīng)靜電放電。帶電體的電場(chǎng)會(huì)導(dǎo)致接近物體的電荷分離,只要物體通電,就會(huì)在周?chē)痣妶?chǎng),接近物體就會(huì)感應(yīng)通電。


3.靜電放電對(duì)有源醫(yī)療器械的影響

電荷移動(dòng)會(huì)影響有源醫(yī)療器械的電子元件,甚至導(dǎo)致有源醫(yī)療器械的靜電故障。當(dāng)靜電放電發(fā)生時(shí),靜電釋放會(huì)導(dǎo)致大量的電荷瞬移,導(dǎo)致高壓電流瞬間穿過(guò)電子元件,破壞絕緣層,立即影響電子元件的內(nèi)部電路。通過(guò)對(duì)有源醫(yī)療器械的嚴(yán)重后果,有兩種情況:①永久損壞,根據(jù)立即放電,設(shè)備上的電子設(shè)備損壞,如靜電放電瞬時(shí)壓力導(dǎo)致的顯示電源開(kāi)關(guān)穿透;②磁場(chǎng)變化是由立即放電或間接放電引起的,造成設(shè)備誤動(dòng)作,檢測(cè)結(jié)果不能滿(mǎn)足基本特性等。


在臨床環(huán)境中,有源醫(yī)療器械正在精密化.一體化.電子信息化.隨著芯片的發(fā)展,靜電放電的產(chǎn)生會(huì)對(duì)有源醫(yī)療器械的正常啟動(dòng)造成嚴(yán)重危害,甚至造成靜電損的破壞。這在臨床上是不可接受的,會(huì)影響患者的診斷和治療,甚至威脅到醫(yī)務(wù)人員和患者的人身安全。有源醫(yī)療器械應(yīng)采取相應(yīng)的對(duì)策,防止靜電消除造成的不可預(yù)測(cè)的破壞,這需要所有兩類(lèi).三類(lèi)有源醫(yī)療器械應(yīng)根據(jù)電磁兼容靜電抗擾性進(jìn)行檢測(cè)。


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