
2026年10月21日至24日,第94届中国国际医疗器械博览会(CMEF)在北京举行。精邦科技在A1馆A1ZC45展位系统展示了面向有源植入式医疗器械与植入式脑机接口的测试装备方案,并发表《植入式脑机接口综合测试解决方案》技术报告。报告提出四大测试域、21类专用测试设备与十余项相关测试要求,核心思路是把国际标准条款拆解为可执行的试验方法、设备配置与可复现的测量结果。
有源植入式医疗器械的验证工作,通常可以归结为三个基本问题。
信号是否可靠?标准化的虚拟电生理信号为信号采集、感知精度与闭环响应评价提供受控的参考输入。通过控制幅值、频率与噪声特征,实验室可以减少不同试验轮次之间的差异,获得更具可比性的测量结果。
能量是否安全?植入式器械可能涉及电池供电、经皮能量传输、热暴露以及与周围组织的电学相互作用。温升、CEM43 热评估、能量传输效率、微粒释放与辐射测量,都是评估潜在安全风险时需要考虑的因素。
能否承受外部干扰?植入式器械在临床使用中可能暴露于外部电磁场、除颤、超声以及高频手术设备。要研究潜在干扰并评价器械响应,就需要相应的测试系统、受控暴露条件与组织等效模型。
这三个问题对应四个相互关联的测试域:闭环性能、安全与环境可靠性、外部能量兼容性、电磁兼容性。

精邦科技的测试框架以 ISO 14708 系列为主体,并以国际公认的 MRI 安全性与脑机接口参考文件作为补充。
| 标准 | 适用对象 | 报告涉及的主要技术内容 |
|---|---|---|
| ISO 14708-1:2014 | 有源植入式医疗器械(通用) | 微粒释放、电场暴露与电极绝缘、温升与热损伤、电离辐射、电池供电、经皮能量传输、外部除颤防护、超声暴露、机械应力与压力循环 |
| ISO 14708-3:2017 | 植入式神经刺激器 | 27.104 静态磁场暴露、27.105.1 注入电压、27.105.2 时变磁场、27.106 与 27.107 基于仿真体的电磁辐射测试配置 |
| ISO 14708-7:2019 | 人工耳蜗与听觉脑干植入系统 | 电极电气测量方法、电极配置与专用测试夹具选择、微粒释放(第14.2条) |
| ISO/TS 10974:2018 | 有源植入式器械的 MRI 安全性 | 磁致位移力与扭矩、射频致温升、感应电压与电磁相互作用、规定 MRI 条件下的器械运行行为 |
ISO/TS 10974:2018 的发布范围包括在约 64 MHz、体线圈激励的 1.5 T 圆柱孔 MRI 系统中的测试,是有源植入式器械 MRI 评价的适用依据。对于无源植入物,ASTM F2182-19e2 提供了射频致发热的测量方法,两者针对的器械类别不同,不应互换使用。
此外,ISO/IEC 8663:2025《信息技术—脑机接口—词汇》与 ISO/IEC 27572:2026《信息技术—脑机接口—参考架构》为 BCI 领域提供术语与架构参考。需要说明的是,这两份文件属于术语与架构层面的参考,不能替代医疗器械安全标准或专门的植入式 BCI 性能测试方法。
对于植入式神经刺激器的闭环感知与响应性能,目前尚未检索到与本文所述流程直接对应的公开 ISO/IEC 试验方法。因此精邦科技将标准化信号发生与性能评价流程作为专项工程方案提出,而不主张符合某项尚未确立的国际试验方法。
代表设备:KP-EEG10 脑机接口闭环性能测试仪。性能验证用于评价植入式 BCI 系统能否可靠采集生理信号、处理信息并通过预期的刺激或反馈机制作出响应。
KP-EEG10 以标准化虚拟电生理信号发生与闭环性能评价为核心,支持 EEG(脑电)、ECG(心电)、EOG(眼电)、EMG(肌电)、Spike(神经锋电位)、LFP(局部场电位)、ECoG(皮层脑电)等信号类型,在不同测试条件下为感知精度、信号稳定性、信号处理与响应行为提供受控输入。
| 参数 | 技术指标 |
|---|---|
| 信号幅值范围 | 30 μV–10 mV |
| 幅值分辨率 | ≤1 μV |
| 幅值精度 | ±0.1% FS |
| 噪声水平 | <500 nV |
| 输出通道 | 8 通道,可扩展至 64 |
| 采样率 | ≥1 MHz |
| 分辨率 | ≥16 bit |
| 输出频率 | DC–150 kHz |
| 波形类型 | 正弦 / 方根 / 脉冲 / 噪声 / 任意波 |
| 任意波长度 | 20 Mpts |
| 外部触发 | 支持 TTL |
通过施加可重复的输入信号并记录器械的响应,实验室可以考察信号解码准确度、响应时序以及不同生理信号条件下的性能表现。
植入式器械需要在长期的电、热、机械与环境应力下维持安全性与性能。该测试域涉及电极与导线绝缘、微粒释放、热损伤、辐射、电池与经皮能量传输、机械应力与压力循环等方面。
电极与导线绝缘测试(KP1811):电极绝缘是植入式神经刺激系统的关键安全考量。KP1811 电极耐压自动测试仪在规定条件下评价电极导线及相关电气连接的绝缘性能,流程包括夹具定位、通道选择、施加电压、泄漏监测与击穿自动判定。
| 参数 | 技术指标 |
|---|---|
| 输出通道 | 32 通道自动切换 |
| 试验电压 | 10–120 V 连续可调 |
| 绝缘电阻范围 | 1 kΩ–10 TΩ |
| 试验方式 | 逐通道单独测试 |
| 保护 | 击穿或闪络自动停机 |
| 数据接口 | USB / RS485 |
| 夹具配置 | 皮层、深部脑与人工耳蜗电极定制夹具 |
微粒释放、热损伤与辐射评估:微粒测量范围 1–500 μm,可配置阈值 5 / 10 / 25 μm,浓度范围 0–10,000 粒/mL,重复性 RSD ≤2%,准确度 ±5%,最小样本量 0.1 mL;热损伤评估温度范围 -10℃至 55℃,波动 ±2℃,16 通道监测,分辨率 0.1℃,支持 CEM43 实时计算与曲线显示;电离辐射测量能量范围 48 keV–3 MeV,灵敏度 8,000 cpm/mR/h,防护等级 IP65,电池工作可达 24 小时。针对人工耳蜗系统的微粒释放,KP-MP500D 液体颗粒计数器可支持 ISO 14708-7:2019 第 14.2 条的定量分析。
电池与经皮能量传输(KP3100):电池可靠性系统支持 8 通道充放电循环,配合可编程工作模式与环境试验能力;KP3100 经皮能量传输测试系统用于评价不同定位与对位条件下的能量传输效率。
| 参数 | 技术指标 |
|---|---|
| 定位构型 | 四自由度 |
| 角度范围 | 0–90°,精度 ±1° |
| 位移范围 | 0–100 mm |
| 位移分辨率 | 0.1 mm |
| 温度通道 | 9 |
| 温度范围 | -20℃至 100℃ |
| 温度准确度 | ±0.3℃ |
| 水槽稳定性 | ±1℃ |
| 软件接口 | 开放 API |
该系统用于考察对位偏差、能量传输效率与温升之间的关系,尤其适用于研究角度失配、垂直位移与水平偏移对经皮能量传输性能的影响。
机械应力与压力循环:KP-5590 机械应力测试套件面向植入部件与电极导线的拉伸、摆动与冲击评价,拉力范围 0.5–10 N,力分辨率 ≤0.01 N,力准确度 ≤0.3%,长度测量准确度 ≤100 μm,单侧摆角 0–45°,摆动循环 ≥100,000 次,机械循环频率 ≥2 Hz,可选配 37℃ 恒温水槽;KP-8103A 压力循环测试系统最大压力 ≥304 kPa,压力循环 40 次,压力变化速率 ≥152 kPa/min,保压条件 150 ±7.5 kPa 绝压且持续 ≥1 小时,水腔容积 ≥500 mL,可记录压力—时间曲线与循环记录。

植入式器械在医疗过程中可能遭遇不同的外部能量源。除颤、超声、电外科暴露与磁场都可能影响植入部件及其相关电气系统,因此需要专门的测试布置来研究潜在干扰与功能变化。
除颤兼容性(KP-1050S / KP-1050T):复现规定的除颤波形与受控暴露条件,支持阻尼正弦与双相波形、受控电压输出、8 通道自动负载接入、重复暴露序列与暴露后功能验证。输出电平 140–147 V / 380–399 V,负载配置 8 通道 × (300 ±15) Ω,每条规定测试序列可重复 200 次以上,暴露后评价涵盖刺激参数、软件状态与通信。
超声兼容性(KP-CS3530):3.5 MHz 超声源配合六轴自动跟踪实现可重复的声场扫描。中心频率 (3.5 ±0.175) MHz,占空比 50% / 20% 可选,声强 ISPTA >1,500 mW/cm²,定位准确度 ≤0.1 mm,行程 230 × 230 × 150 mm,数据存储 50,000 条,支持 Excel / PDF 导出。
高频电外科暴露(KP-H500 / KP3910):KP-H500 大功率电场模拟器输出频率 500 kHz,开路输出 ≥36 V 峰峰值,支持脉冲群 / 30 秒连续 / 连续模式,噪声 ≤65 dB,温升 ≤10℃;KP3910 电气中性测试仪分辨率 6½ 位,可测量真有效值交流 / 直流泄漏电流,时基 ≤40 μs,输入阻抗 ≥10 GΩ,并按电极参数自动计算评价结果。两者组合用于考察瞬态干扰与直流泄漏相关的电气安全状态。
静磁场与时变磁场(HL17-500):静态磁场评价 1–50 mT,时变磁场评价 1–150 kHz,对应 ISO 14708-3 第 27.104 与 27.105.2 条的试验配置。
MRI 安全性:MRI 相关测试作为专项安全性评价处理,而非又一项磁场暴露试验。在 ISO/TS 10974:2018 下,评价需考虑磁致力与扭矩、射频致温升以及电磁相互作用,具体试验配置须依据器械设计、MRI 运行条件与预期的 MR 条件性标识确定。
植入式神经刺激器的电磁兼容测试需要受控的试验环境:电磁场、电极界面、组织等效模型与监测布置必须协同工作,才能复现相关的暴露条件。精邦科技的方案把注入电压测试、组织等效模型、基于仿真体的辐射测试与光学监测组合在一起。
IPG 注入电压测试:围绕 ISO 14708-3 电磁抗扰度要求所对应的频率与调制条件构建,频率范围 16.6 Hz–80 MHz;低频调制 16.6 Hz–1 kHz 连续正弦,中频调制 1–150 kHz、2 Hz 正弦调幅,高频调制 150 kHz–80 MHz、1 kHz 调幅;试验电平可按适用要求编程设定。
组织等效模型:注入系统提供外部电骚扰,但骚扰与电极—组织界面的相互作用同样需要考虑。组织等效模型在受控条件下复现相关电极界面的电气特性,配置包括四类电极—组织界面模型、8 路独立通道、SCS 电极参数配置、面向 DBS 应用的定制圆柱电极模型,以及工作频率支持至 80 MHz 的四层 PCB 50 Ω 微带传输线结构,端口间频响偏差在 10% 以内。
仿真体辐射抗扰度(KP-1512 / KP-CI2700):躯干辐射模拟单元盐水容器 ≥26.5 L,偶极子天线频率 385 MHz–3 GHz,天线定位于距 IPG 表面 15.5 cm / 2.5 cm 处,并采用不锈钢电极板布置监测试验中的器械状态;KP-1512 头胸仿真体支持 IPG 与电极导线同平面布置、电极导线长度 ≥50 cm、相对仿真体侧面 0–8 cm 可调;多通道光纤监测通道数 ≥4,分辨率 ≥16 bit,监测频率 0–100 kHz,最小信号电平 <0.2 V,传感器尺寸 <5.5 × 3.5 mm,适用于射频暴露与 MRI 相关测试环境下的监测。光纤监测可在不引入常规导电探头所带来的电磁扰动的前提下观察器械行为。
整体试验序列为:仿真体配置 → 电磁暴露 → 器械响应监测 → 数据记录与评价。该布置的准确度取决于仿真体几何、盐水配比、电极放置、天线距离与监测配置等多个因素。KP-CI2700 软件支持相应试验流程的自动化与协同控制。

除单台测试仪器外,报告还提出了更广泛的实验室集成思路,把样品定位、试验执行与数据管理连接为协同工作流。
样品与夹具层:为植入式脉冲发生器、电极、仿真体与其它试样提供必要的定位与连接布置。定制夹具与接口有助于保持一致试样定位与可重复的电气连接。
试验执行层:集成不同的测试仪器,并通过可用的通信接口实现协同控制,包括 21 类专用测试设备、USB / RS485 / 以太网通信接口、开放 API 支持、可编程测试序列,以及已配置自动化流程下 200 次以上的无人值守重复试验循环。
数据管理层:支持试验记录存储、可追溯性以及与实验室信息管理系统的集成。系统能力包括每台仪器约 5 万至 10 万条记录(视配置而定)、按通道 / 时间 / 试样标识检索数据、自动采集测量记录、Excel 与 PDF 报告导出,以及按单项测试要求组织报告。
对医疗器械制造商与检测机构而言,集成化系统有助于简化试验协调、减少重复性人工操作,并提升试验文档的一致性。
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 展会名称 | 第94届中国国际医疗器械博览会(CMEF) |
| 举办时间 | 2026年10月21日—24日 |
| 举办地点 | 北京 |
| 精邦展位 | A1馆 A1ZC45 |
| 技术报告 | 《植入式脑机接口综合测试解决方案》 |
| 报告要点 | 4 大测试域 / 21 类专用设备 / 10 余项测试要求 |
| 主要依据 | ISO 14708-1:2014、ISO 14708-3:2017、ISO 14708-7:2019、ISO/TS 10974:2018 |
精邦科技是产品安全、医疗器械与可靠性测试设备的专业制造商,技术能力覆盖有源植入式医疗器械测试、电气安全与电磁兼容测试、医用电气设备测试、电外科设备分析、IP 防水防尘试验、环境模拟与可靠性试验、实验室自动化与定制测试系统。公司在东莞设有制造基地,研发位于松山湖,面向制造商、认证机构、研究机构与检测实验室提供专用测试仪器与集成方案。