盡管 IEC 60601-1 第 2 版涵蓋了“基本性能”,不過第 3 版將其進(jìn)一步詳細(xì)定義為“為避免不可接受的風(fēng)險(xiǎn)所必需的性能”。制造商負(fù)責(zé)確定性能或功能的喪失會(huì)導(dǎo)致可接受的風(fēng)險(xiǎn)還是不可接受的風(fēng)險(xiǎn), 具體通過確定事件發(fā)生的概率或頻率以及事件的嚴(yán)重程度來分析。如果醫(yī)療設(shè)備的性能或功能喪失會(huì)對(duì)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(xiǎn)。
舉例來說,如果測(cè)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(xiǎn)。這是因?yàn)榇祟愒O(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(duì)糖尿病患者造成傷害。這種故障無疑是不可接受的風(fēng)險(xiǎn)。
盡管經(jīng)醫(yī)療認(rèn)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(huì)影響其它用電的醫(yī)療設(shè)備,當(dāng)前發(fā)布的更為嚴(yán)格的 IEC 60601-1-2:2015 第 4 版尤其強(qiáng)調(diào)了這一點(diǎn)。
IEC 60601-1-2 基于 IEC 61000-4 標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于輸入電壓跌落基于IEC 61000-4-11 標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)為“測(cè)試和測(cè)量技術(shù) - 電壓跌落、短時(shí)中斷和電壓變化抗擾度測(cè)試”。
表 1 中列出了五個(gè)關(guān)鍵測(cè)試。其中給出了 100Vac 輸入和 50Hz 條件下,可能代表最惡劣的情況。
表 1:IEC 61000-4 標(biāo)準(zhǔn),適用于輸入電壓跌落的 IEC 61000-4-11
測(cè)試針對(duì)四個(gè)性能標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)進(jìn)行:
判斷性能標(biāo)準(zhǔn) 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(fù)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(biāo)準(zhǔn) B -“可自行恢復(fù)的暫時(shí)退化”
在大多數(shù)情況下可能被接受。這可能會(huì)在交流輸入短暫中斷期間發(fā)生。
判斷性能標(biāo)準(zhǔn) C -“需要操作員干預(yù)的暫時(shí)退化”
從用戶角度來看,這種性能標(biāo)準(zhǔn)通常歸為不可接受的一類,甚至無需考慮風(fēng)險(xiǎn)分析。如果交流電源掉電幾個(gè)周期,而電源必須由護(hù)士或醫(yī)生重置,這十分不方便。
判斷性能標(biāo)準(zhǔn) D -“不可恢復(fù)的功能喪失”
是對(duì)測(cè)試結(jié)果的“失敗”記錄,因?yàn)?a href="http://www.ujy.org.cn/zixun/show-5519.html" target="_blank">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(chǎng)。
參考表 1,大多數(shù)電源將通過針對(duì)性能標(biāo)準(zhǔn)等級(jí) A 的前兩項(xiàng)測(cè)試,可對(duì)輸出進(jìn)行一定的降額以增加保持時(shí)間。
第三項(xiàng)和第四項(xiàng)測(cè)試要求電源在輸入下降至標(biāo)稱值的 40% 時(shí)繼續(xù)工作 200ms,在輸入降至標(biāo)稱值的 70% 時(shí)繼續(xù)工作 500ms。即 100V 交流電壓輸入時(shí)為 40Vac。盡管如此,仍有一種方法可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn) A。修改產(chǎn)品的低電壓輸入保護(hù)電路將允許電源短時(shí)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(yùn)行,許多用戶以此來延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命。由于保持時(shí)間與實(shí)際功耗有關(guān),在 50% 的負(fù)載下運(yùn)行電源會(huì)使保持時(shí)間顯著增加。
當(dāng)然,如果醫(yī)療設(shè)備在 208/230Vac 輸入下運(yùn)行,則上述所有測(cè)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(shí)現(xiàn)將交流電源中斷 5 秒的最后測(cè)試。在電源內(nèi)部添加足夠大的儲(chǔ)能電解電容會(huì)導(dǎo)致尺寸明顯增大。
如前所述,風(fēng)險(xiǎn)分析必須由醫(yī)療設(shè)備制造商進(jìn)行。是否接受低于 A 級(jí)的判斷標(biāo)準(zhǔn)將始終取決于最終應(yīng)用,以及是否會(huì)發(fā)生危害。
IEC發(fā)布的條件更加嚴(yán)苛的第四版醫(yī)療器械EMC標(biāo)準(zhǔn)IEC 60601-1-2,近年在各國陸續(xù)正式實(shí)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。