各种尺寸和类型的医疗设备都依靠连接器来确保安全可靠的电力输送、数据传输和流体管理。其中许多医疗级连接器都符合生物相容性 （ISO 10993）、环境密封 （IEC 60529） 和抗电磁干扰 （EMI） （IEC 60601-1-2） 的等级。
国际医疗器械展览会重点介绍各种医疗连接器，例如植入式设备、卡边缘解决方案和板级互连。此外，还探讨了针座引脚、用于板对板和线对板集成的直插式选项，以及用于可穿戴和便携式医疗设备的弹簧式连接器。最后，本文回顾了广泛使用的医用级连接器，包括圆形金属和快速断开管。
1.用于植入式医疗设备的专用连接器
如图 1 所示，植入式医疗设备（如心脏起搏器、人工耳蜗和胰岛素泵）采用专用连接器，旨在实现长期可靠性、材料兼容性和高性能作。
图 1.密封连接器采用镀金、可伐合金结构和玻璃烧结密封技术，可在医疗植入式器械中实现高可靠性性能。
图片来源：Sunkye
这些连接器可防止污染并实现基本功能，包括供电、数据传输和无线通信。它们还可以最大限度地降低 EMI 并抵抗外部干扰，以保持信号完整性。主要功能包括：
气密密封： 提供气密保护，防止压力变化、潮湿和其他可能影响电气连接的环境因素。
生物相容性： 实现起搏器和除颤器的安全植入和一致作。大多数植入式心脏器械都符合 IS-1、DF-1、IS-4 和 DF-4 的严格标准。
高密度微型：该技术通过将电源、数据和传感器传输集成到紧凑的设计中来支持小型化植入式设备，而不会影响性能。
射频同轴：通过保持强大的信号传输和最小的干扰来确保高效的无线通信。
其中许多连接器采用耐用的医用级材料，如塑料、金属、陶瓷、玻璃，以及 PEEK 和 PEK 等高性能聚合物。某些设计的绝缘电阻为 ≥5000 MΩ，漏气率为 1×10⁻³ Pa·cm³/s，工作温度范围为 -40°C 至 105°C。 值得注意的是，新兴的微垫片技术在 10 kHz 时实现了 ~5 MΩ 的电气隔离，远远超过传统的植入物连接器。
2.使用卡边缘连接器促进高速医疗数据传输
如图 2 所示，卡边缘连接器使带有边缘安装接触垫的印刷电路板 （PCB） 能够直接连接到其他系统，从而促进高速数据传输和复杂处理。
图 2.卡边缘连接器采用波纹管式触头，具有抗振性，铜合金触头具有低电阻，镀金具有耐磨性。
图片来源：ConnectorSupplier
数据采集 （DAQ） 卡通过模数 （A/D） 采样系统转换血液分析仪中的传感器数据。同样，高级患者监护系统使用卡边缘连接器来扩展存储或测试功能。
医疗级卡边缘连接器必须满足严格的可靠性标准。在高振动环境中频繁的插拔会加速微动腐蚀并降低接触表面质量，而试剂暴露会进一步增加磨损。较厚的镀金可防止贱金属氧化，提高导电性，并形成保护屏障，最大限度地减少材料损失。
3.实现可靠的板对板和线对板连接
针座插针连接器采用高导电性铜合金制造，广泛用于医疗设备，如 X 射线、CT 扫描仪、超声系统和 MRI 机器。它们还支持诊断心脏病学设备、心肺支持系统、患者监护仪和血液分析仪。
针座插针连接器通过最大限度地减少电阻并保持强大的接触力，提供可靠的板对板和线对板连接。高功率接头支持高达 20A 的板对板电源应用，集成接地层触点可提高电气性能。例如，4 mm 引脚间距可最大限度地降低电弧风险，确保高功率医疗系统的安全性。
虽然针座插针连接器支持板对板和线对板连接，但直插式连接器为线对线和线对板应用提供了更紧凑的解决方案，尤其是在医疗线束中。如图 3 所示，许多医用接头插针连接器设计都采用了全密封环氧树脂保护，实现了 IP67 等级的防尘性能和对医疗环境中临时液体浸泡的抵抗力。
图 3.EDAC 采用 E-Seal 技术的直插式连接器采用专有的环氧树脂工艺，可密封连接器的整个背面，而不是单个引脚。这种设计达到 IP67 等级，提供防尘保护和抗临时浸水能力。
图片来源：EDAC
4.用于可穿戴和便携式医疗设备的弹簧式连接器
弹簧加载 （pogo-pin） 连接器有助于为可穿戴健康监测器、便携式医疗设备和家庭健康设备提供可靠的充电和对接。许多设计都结合了磁性对准，以提高稳定性和易用性。坚固耐用的 IP 级版本可抵抗振动和轻微的错位，确保在助听器等紧凑型应用中连续运行。弹簧加载连接器在转弯、行走和行驶过程中保持稳定接触。
用于数据、电源和流体管理的医疗级连接器
除了植入式和板级连接器外，各种医疗级连接器还有助于在关键医疗应用中实现安全的数据传输、可靠的电气连接和高效的流体管理。这些包括：
快速断开管： 图 4 显示这些连接器可实现安全、无泄漏的流体和空气传输。带阀机构在断开连接时进行密封，防止泄漏和污染，而生物相容性材料和耐化学腐蚀密封件可承受消毒剂、药物和灭菌过程。
圆形金属：圆形金属 提供耐用、高可靠性的连接。金属外壳提供卓越的 EMI 屏蔽， IP68 级密封保证了耐灭菌性。多个键控选项可防止错位，高插拔次数耐用性支持在恶劣和苛刻的环境中长期使用。
USB：USB 有助于患者监护系统、诊断设备和医学成像设备的数据传输和连接。 医疗级 USB 连接器采用坚固耐用的设计、防水密封和安全的锁定机制，可提供额外的耐用性。
HDMI：HDMI 支持医疗成像应用中的视频显示，例如床旁超声。这些系统需要多个视频输出选项，包括 VGA、DVI、HDMI 和 S-video 或 C-video 等传统格式。医疗级 HDMI 连接器专为苛刻环境而设计，可抵抗振动、机械冲击和潮湿。其防水设计采用保护性密封，可防止飞溅并抵御腐蚀性物质。
D-sub （D-sub）：该连接器支持医疗监视器中的传感器和执行器连接，同时确保强大的电气性能。镀金和安全安装可防止触点因持续振动而退化，专用的 IP 级密封可保护 D-sub 免受灰尘和湿气的影响。许多连接器都包含接地到机箱和电缆屏蔽层的金属外壳，以最大限度地减少 EMI 并保持信号完整性。
RF：这种连接器类型在 MRI 机器、超声设备和患者监护系统等应用中传输高频信号。它需要精确的阻抗匹配和强大的屏蔽，以保持信号完整性并防止 EMI。医疗级射频连接器设计也集成到可穿戴设备中，以促进可靠的无线通信。
5.结论
在植入式、可穿戴和诊断设备中，医疗级连接器支持可靠的电力输送、数据传输和流体管理。先进的材料、精密的工程和环境密封使这些连接器能够承受高振动、频繁的配接次数以及恶劣的临床和生理条件。
<国际医疗器械展览会>将于2025年9月24-26日在上海世博展览馆1&2号馆举办。现场汇聚近1000家来自全球近27个国家的优质品牌供应商，为中国医疗器械生产厂商提供产品研发、生产、注册所需的设计及软件服务、原材料、精密部件、自动化制造设备、超精加工技术、合同制造、测试和认证、政策法规和市场咨询服务，展品覆盖医疗器械设计与制造全产业链。预登记已开放，点击提前注册即可免费参观，立省百元门票费，现场注册需付费。
图文来源：线束世界
若涉及侵权，请立刻联系删除