Medtec上海国际医疗器械设计与制造技术展览会

2025. 09.24-26
上海世博展览馆1号馆&2号馆

2027. 9.1-9.3

上海新国际博览中心 N1-N4

距离展会

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言蔚科技张尉强:摒弃依赖商业MRI设备旧路,通过“分离变量测试+仿真”保障植入器械安全

随着磁共振(MRI)在临床诊疗中的普及,各类植入式器械(如起搏器、脑机接口、脑刺激器等)如何实现磁共振兼容,成为保障患者安全与器械功能合规的刚性需求。

2026年9月1日上午,在2026 Medtec “医疗器械核心电子元器件技术论坛”上,上海言蔚科技总经理张尉强先生发表了题为《金属植入式器械元器件磁共振兼容性要求》的演讲。

上海言蔚科技张尉强总经理演讲现场

磁共振环境中存在强静磁场、梯度场和高频射频场,极易引发植入物机械位移、意外神经刺激以及严重的发热灼伤,且传统验证依赖医院MRI设备面临可重复性极差、成本高昂等困难。

张尉强总经理的核心论点是:植入式器械的MRI兼容性验证极其复杂,必须深入解析三场作用机制,摒弃依赖商业MRI扫描仪的传统思路,通过“分离变量专用测试设备+建模仿真+蒙特卡罗统计”的标准化闭环方案来降低验证成本与风险。

上海言蔚科技张尉强总经理演讲现场

1. 解析磁共振环境三大风险源,明确射频致热与意外刺激危害

张尉强总经理详细拆解了MRI环境对植入器械的三大物理风险:

(1)静磁场风险:强磁场会产生巨大吸引力与扭矩,若元器件含磁(如人工耳蜗的磁铁),可能导致器械位移甚至从组织中飞出造成严重创伤;

(2)梯度场风险:变化的梯度场会在电极闭环回路中感应出电动势与涡流,作用于脑部、心脏等敏感组织,引发意外神经刺激甚至导致心律失常/室颤,或损坏内部电感与线圈;

(3)射频场风险:高频射频场(比日常场强高百倍)作用于长导线电极(如起搏器或脑刺激器电极),电极如天线般吸收能量并在两端集中释放;历史上曾发生脑起搏器过热烧毁脑组织的惨剧,统计表明50%以上的严重安全事故均由射频致热灼伤引起。

2. 结合人体非标特征与蒙特卡罗仿真,攻克ISO/TS 10974验证难题

针对国际上开发二十余年仍未完全成熟的ISO/TS 10974技术规范,张尉强总经理指出其最大难点在于“人体非标性”。

不同患者的高矮胖瘦、植入路径与电极弯曲形态存在无穷多种组合,无法通过物理实验穷尽最恶劣工况。

团队通过建立电磁与热学物理模型,结合蒙特卡罗(Monte Carlo)统计方法仿真上万种植入组合,看其概率分布与风险极值,从而科学评估最恶劣条件下的射频发热与意外刺激风险。

3. 研发独立三场测试系统,摆脱对商业MRI设备的依赖

当前行业最大的痛点在于验证过度依赖联影、西门子等商业MRI扫描仪。商业MRI为成像设计,扫描过程中机器会自动智能微调序列波形,且跨机器可重复性极差,根本无法作为合格的标准化医疗器械测试设备,且部署一套采购成本高达数千万元。

为此,张尉强总经理团队自主研发了将静磁场、梯度场、射频场独立分离控制的专用测试平台,配合自动扭矩测试仪与专用体膜,实现了分离变量的标准化可重复测试,显著降低了整个行业做MRI兼容验证的部署成本与技术门槛。