医疗设备需要具备对操作人员和患者均安全的连接性能，同时确保信号的完整性和系统性能。

电磁干扰（EMI）与电磁兼容性（EMC）是电气工程师在电子设备设计与使用过程中需要重点关注的问题。任何存在多台电子设备的环境都可能存在电磁干扰。在医疗领域，由于治疗和诊断设备往往彼此紧密相邻，这一问题尤为值得关注，因为在安全性和性能至关重要的情况下，它会直接影响患者和操作人员。

电磁干扰（EMI）是由外部电磁辐射引起的干扰，可能表现为噪声或失真，从而导致电子设备或系统部分或完全失效。电磁兼容性是指设备在共用环境中能够安全运行，既不会产生电磁干扰，也不会受到电磁干扰的影响。医疗设备，如磁共振成像（MRI）机、基于射频的治疗设备、除颤器以及用于离子束放射治疗的直线加速器（LINAC），均易受电磁干扰（EMI）的影响。

FDA的指南将电磁兼容性（EMC）定义为：医疗器械在其预期电磁（EM）环境中安全、有效地运行的能力，包括对电磁干扰的抗扰度，同时不会产生过量的电磁干扰（即电磁发射），从而避免对其他设备造成干扰。抗扰度是指设备在遭受无线电波、电涌、射频干扰和静电放电等电磁干扰时，能够免受不可接受的性能劣化或损坏的能力。

医疗设备中的电磁干扰可能导致医疗设备无法按预期正常运行，并引发危险状况。

* 生命维持系统，包括呼吸机和输液泵等经历不稳定的脉冲，错误的药物输送，甚至完全关闭。 * 影像设备、心电图仪（ECG）和患者监护仪可能会出现屏幕闪烁、图像杂乱或传感器读数错误等失真现象，导致临床医生未能及时发现细微异常或作出错误诊断。 * 心脏起搏器或植入式心脏复律除颤器（ICD）可能会意外暂停起搏治疗，或不恰当地发放电击。

此类设备故障还可能导致严重的监管违规、医疗过失诉讼以及高昂的设备更换成本。

与医疗设备相关的行业标准确定了最大允许的EMI产生及其公差。医疗设备电磁兼容性（EMC）的首要标准是IEC 60601-1-2，该标准规定了发射和抗扰度测试的相关要求。美国食品药品监督管理局（FDA）要求所有医疗器械均需通过电磁兼容性（EMC）测试。在欧盟，所有医疗器械均须加贴CE标志，而根据该标准，此类器械必须同时通过电磁兼容性抗扰度和电磁发射测试。

Samtec的Tiger Eye互连产品在DigiKey有多种规格和尺寸可供选择，并提供一款坚固耐用的接触系统，额定插拔寿命达10,000次。TFM-105-01-S-D-A（右图）是一款具有1.27毫米间距触点的10位排针。

### **连接器注意事项**

根据DigiKey的说法，设计人员在为医疗应用选择高速连接器时，必须考虑与信号完整性及电磁干扰（EMI）相关的多项因素：

* 较短的连接器通过缩短反射和串扰的发生时间，从而提供更佳的信号质量。 * 信号与地的比率以1:1为最佳，但对于引脚数较多的连接器，在实现可靠的高速单端工作时，可能需要采用小于1:1的比率。 * 地面shiel对于传输速率为2.5 Gb/s或更高的差分连接器，建议采用对接式接触对。 * 按照制造商推荐的端接连接规范进行安装，可以避免对齐错误，这在具有多个连接器的印刷电路板上可能成为一个严重问题。定位销孔直径公差应为±0.002英寸（0.05毫米）。 * 板对板连接器以及印刷电路板都可能引发电磁干扰问题。

### **MOOP和MOPP**

当医疗器械要求患者与其保持电气连接时，设备与手柄、传感器或手术器械之间的连接往往存在被低估的风险。IEC 60601-1将其定义为应用部件（AP），并要求至少具备一种患者保护手段（MOPP）和一种操作者保护手段（MOOP），以确保患者和操作者免受电击。这种防护可以通过例如安全绝缘、规定的爬电距离、空气间隙、保护接地，或多种技术的组合来实现。MOOP和MOPP是根据隔离电压、爬电距离和绝缘等级来定义的。

最先进的EMC解决方案之一是ODU的MEDI-SNAP连接器。它们采用触电安全的塑料外壳，并符合规定的爬电距离和电气间隙要求，提供2MOPP/2MOOP（两倍保护）以防止休克。通过采用非对称触点布局和绝缘套管，ODU即使在紧凑型连接器中也能有效实施这些防护措施。

ODU公司的MEDI-SNAP连接器提供360°金属屏蔽（“屏蔽式穿板连接”），可有效防止来自外部以及内部导电触点的电磁干扰。根据IEC 61000-4-2标准在独立实验室进行的测试表明，ODU因此这些解决方案能够在空气中耐受高达±15 kV、在直接接触时耐受高达±8 kV的静电放电，且不会产生火花或干扰。

如需了解更多本文提及的公司信息，请访问ODU和DigiKey的优选供应商页面。

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帖子《安全第一：预防医疗设备中的电磁干扰》首次发表。