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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2025-05-27 23:20
在醫(yī)療器械研發(fā)領(lǐng)域,產(chǎn)品的可靠性與安全性是核心要素,直接關(guān)乎患者生命健康與治療效果。低氣壓試驗(yàn)作為環(huán)境可靠性測(cè)試的關(guān)鍵環(huán)節(jié),具有不可替代的重要作用。該試驗(yàn)?zāi)軌蚓珳?zhǔn)模擬高海拔地區(qū)或航空運(yùn)輸?shù)忍厥鈭?chǎng)景下的氣壓環(huán)境,全面驗(yàn)證醫(yī)療器械在極端氣壓條件下的性能穩(wěn)定性、功能完整性以及安全性。
在醫(yī)療器械審評(píng)過(guò)程中,低氣壓試驗(yàn)結(jié)果是重要的考量依據(jù)。如對(duì)于預(yù)期在高海拔地區(qū)使用的醫(yī)療器械或需航空運(yùn)輸?shù)漠a(chǎn)品,技術(shù)審評(píng)會(huì)要求提交低氣壓環(huán)境下的性能驗(yàn)證數(shù)據(jù)。此類(lèi)要求通?;凇夺t(yī)療器械臨床評(píng)價(jià)技術(shù)指導(dǎo)原則》中“預(yù)期使用環(huán)境”的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估條款。
一.高海拔低氣壓環(huán)境對(duì)醫(yī)療器械的影響
高海拔低氣壓環(huán)境對(duì)醫(yī)療器械的影響主要體現(xiàn)在物理、化學(xué)及電氣性能的協(xié)同變化上,可能導(dǎo)致以下問(wèn)題:
1. 密封失效:氣體或液體因內(nèi)外壓差從密封結(jié)構(gòu)中泄漏,常見(jiàn)于輸液泵、植入式器械的密封部件。
2. 材料性能退化:非金屬材料(如橡膠、塑料)在低氣壓下可能加速老化,潤(rùn)滑劑揮發(fā)或可塑劑遷移,影響設(shè)備壽命。
3. 電氣性能劣化:空氣密度降低導(dǎo)致絕緣材料介電強(qiáng)度下降,電暈電壓和擊穿電壓顯著降低(海拔每升高1000米,擊穿電壓下降8%-13%),易引發(fā)短路或漏電。
4. 散熱效率降低:空氣對(duì)流減弱導(dǎo)致設(shè)備溫升增加,海拔每升高1000米,散熱效率下降3%-10%,可能引發(fā)過(guò)熱故障。
5. 機(jī)械結(jié)構(gòu)變形:密閉腔體因內(nèi)外壓差破裂,或包裝在運(yùn)輸過(guò)程中因氣壓驟變損壞。
二.建議進(jìn)行低氣壓試驗(yàn)的產(chǎn)品類(lèi)型
根據(jù)國(guó)內(nèi)外法規(guī)及行業(yè)實(shí)踐,以下醫(yī)療器械在注冊(cè)檢測(cè)中需強(qiáng)制或建議完成低氣壓試驗(yàn):
1. 高風(fēng)險(xiǎn)植入式器械:如心臟起搏器、人工關(guān)節(jié),需驗(yàn)證其在高原地區(qū)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
2. 航空運(yùn)輸相關(guān)設(shè)備:包括急救設(shè)備、體外診斷儀器,需滿(mǎn)足ASTM D4169等運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)。
3. 含密封或散熱設(shè)計(jì)的電子醫(yī)療設(shè)備:如呼吸機(jī)、超聲理療設(shè)備,需通過(guò)GB 9706.1-2020等標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電氣間隙和散熱性能的驗(yàn)證。
4. 包裝系統(tǒng):無(wú)菌器械包裝需依據(jù)ASTM D6653進(jìn)行低氣壓密封性測(cè)試,模擬4267米海拔(59.5kPa)下60分鐘的抗壓能力。
5. 宣稱(chēng)適用于高原地區(qū)的設(shè)備:根據(jù)國(guó)家藥監(jiān)局要求,任何標(biāo)注適用于海拔2000米以上的產(chǎn)品均需提供低氣壓環(huán)境下的性能證據(jù)。
三.低氣壓試驗(yàn)關(guān)鍵步驟
低氣壓試驗(yàn)通過(guò)模擬高海拔環(huán)境,驗(yàn)證器械在極端條件下的適應(yīng)性,其核心步驟包括:
1. 環(huán)境模擬:利用低氣壓試驗(yàn)箱將氣壓降至目標(biāo)值(如59.5kPa對(duì)應(yīng)4267米海拔),控制降壓速率(通常≤10kPa/min),并保持穩(wěn)態(tài)(2-72小時(shí))。
2. 多因素耦合測(cè)試:常與溫度、濕度組合進(jìn)行綜合試驗(yàn)。例如,IEC 60068-2-39規(guī)定的低溫低氣壓試驗(yàn)需在-55℃、70kPa下保持4小時(shí),以模擬高原低溫環(huán)境。
3. 性能監(jiān)測(cè):實(shí)時(shí)記錄電氣參數(shù)(如絕緣電阻、溫升)、機(jī)械形變(如密封性)及材料特性變化,分析失效模式。
4. 恢復(fù)驗(yàn)證:試驗(yàn)后需在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下恢復(fù)1-2小時(shí),評(píng)估性能是否可逆。
四.參考標(biāo)準(zhǔn)與關(guān)鍵參數(shù)
關(guān)鍵參數(shù):
- 氣壓范圍:通常模擬海拔3000-15000米(70kPa至15kPa)。
- 持續(xù)時(shí)間:根據(jù)產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)設(shè)定,常規(guī)為2-72小時(shí),航空運(yùn)輸包裝需60分鐘。
- 溫度條件:常溫(25±5℃)或耦合極端溫度(-55℃至70℃)。
五.總結(jié)與建議
醫(yī)療器械企業(yè)需在設(shè)計(jì)階段即引入低氣壓風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,結(jié)合產(chǎn)品使用場(chǎng)景(如是否需航空運(yùn)輸或高原應(yīng)用)制定階梯式測(cè)試方案(企業(yè)基于產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)分析和預(yù)期用途自主評(píng)估)。對(duì)于明確標(biāo)注適用于高海拔地區(qū)或存在密封、散熱等設(shè)計(jì)敏感性的產(chǎn)品,低氣壓試驗(yàn)則可能成為審評(píng)重點(diǎn)。
未來(lái),隨著智能醫(yī)療器械的普及,低氣壓試驗(yàn)將更聚焦于復(fù)雜環(huán)境下的功能穩(wěn)定性驗(yàn)證,推動(dòng)設(shè)備向高可靠性方向迭代。


來(lái)源:科鑒檢測(cè)