CMEF 2026技术演讲回顾:KingPo脑机接口测试4大测试域与21类设备

发布时间:2026-10-30

CMEF 2026技术演讲回顾:KingPo脑机接口测试4大测试域与21类设备

10月21—24日北京CMEF,KingPo在A1馆A1ZC45展位发表《植入式脑机接口综合测试解决方案》。报告没有从设备清单讲起,而是先抛三个问题:信号可靠吗、能量安全吗、扛得住外部干扰吗——再据此拆出闭环性能、安全可靠性、外部能量兼容、电磁兼容四大测试域与21类专用设备。本文按演讲顺序完整梳理。

内容详情

CMEF 2026 现场 KingPo 展位 A1ZC45
第94届CMEF于2026年10月21—24日在北京举行,KingPo 展位位于A1馆A1ZC45

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。KingPo 在A1馆A1ZC45展位发表了《植入式脑机接口综合测试解决方案》技术报告。这场报告没有从设备清单讲起,而是先抛出三个问题——信号可靠吗、能量安全吗、扛得住外部干扰吗——再据此拆出四大测试域与21类专用设备。本文按演讲顺序完整梳理。

为什么先讲问题,不讲设备

植入式器械测试很容易陷入一个误区:拿到标准,逐条找仪器,凑齐就算完成。实际上同一条要求,不同器械架构下的试验布置可能完全不同。

所以报告的第一页只有三个问题。

信号可靠吗?植入式脑机接口要采集生理信号、处理信息、再通过刺激或反馈机制输出。没有受控的参考输入,所谓"采集精度"就无从谈起。标准化虚拟电生理信号的作用就在这里:把幅值、频率、噪声特征都固定住,让不同轮次的试验结果可以互相比较。

能量安全吗?电池供电、无线能量传输、发热、与组织的电学相互作用,这几件事往往同时存在。温升要看,CEM43 热剂量要看,传输效率要看,微粒释放和辐射也要看。

扛得住外部干扰吗?临床上器械会遇到外部电磁场、除颤、超声、高频手术设备。这些不是极端工况,是日常工况。

三个问题对应四个测试域:闭环性能、安全与环境可靠性、外部能量兼容性、电磁兼容性。21 类专用设备是这四个域的具体落地。

ISO 14708 标准体系讲解现场
报告以 ISO 14708 系列为主体,并补充 MRI 安全性与脑机接口参考文件

标准依据:哪些能直接引用,哪些不能

报告明确了技术依据的边界,这一点现场被反复追问。

ISO 14708-1:2014 是有源植入式器械的通用安全要求,覆盖微粒释放、电极绝缘、温升热损伤、电离辐射、电池供电、经皮能量传输、除颤防护、超声暴露、机械应力与压力循环。ISO 14708-3:2017 针对植入式神经刺激器,其中 27.104 静态磁场、27.105.1 注入电压、27.105.2 时变磁场、27.106 与 27.107 基于仿真体的辐射测试,是电磁部分的主要依据。ISO 14708-7:2019 覆盖人工耳蜗与听觉脑干植入系统。

MRI 部分要单独说。ISO/TS 10974:2018 适用于有源植入式器械,其发布范围是在约 64 MHz、体线圈激励的 1.5 T 圆柱孔系统中的测试。ASTM F2182-19e2 测的是无源植入物在 MRI 中的射频致发热。两份文件针对的器械类别不同,不能互换——这是现场最容易搞混的一处。

另外,ISO/IEC 8663:2025(脑机接口词汇)与 ISO/IEC 27572:2026(脑机接口参考架构)是术语与架构参考,不能当安全标准用。至于植入式神经刺激器的闭环感知与响应性能,目前没有与之直接对应的公开 ISO/IEC 试验方法,KingPo 是把标准化信号发生与性能评价流程作为专项工程方案提出,而不是宣称符合某项尚未确立的国际方法。

测试域一:闭环性能——KP-EEG10 解决"输入从哪来"

要做闭环性能验证,先要有可靠的输入。KP-EEG10 脑机接口闭环性能测试仪支持 EEG、ECG、EOG、EMG、Spike、LFP、ECoG 七类信号,幅值范围 30 μV 到 10 mV,分辨率 ≤1 μV,噪声 <500 nV,8 通道起步可扩展到 64 通道,采样率 ≥1 MHz,输出频率 DC 到 150 kHz,任意波长度 20 Mpts,支持 TTL 外部触发。

现场有人问:为什么不直接用真实生理数据回放?答案是可控性。真实数据里噪声、基线漂移、伪迹混在一起,两次回放的结果没法比。用标准化虚拟信号,幅值、频率、噪声都是设定值,才能把"器械的问题"和"信号的问题"分开。

测试域二:安全可靠性——绝缘、电池、机械三件事

电极绝缘是神经刺激系统的硬指标。KP1811 电极耐压自动测试仪做 32 通道自动切换,试验电压 10–120 V 连续可调,绝缘电阻量程 1 kΩ 到 10 TΩ,逐通道单独测试,击穿或闪络自动停机,配皮层、深部脑与人工耳蜗电极的定制夹具。流程是夹具定位、选通道、加压、监测泄漏、自动判定,测试记录留档可复查。

电池与无线供电。电池可靠性系统支持 8 通道充放电循环并配合环境试验;KP3100 经皮能量传输测试系统是现场关注度最高的一台——四自由度定位、0–90° 角度(精度 ±1°)、0–100 mm 位移(分辨率 0.1 mm)、9 路温度采集、水槽稳定性 ±1℃。它要回答的问题很实际:线圈偏一点、抬一点、转一点,效率掉多少、温度升多少。

机械。KP-5590 做拉伸摆动冲击,拉力 0.5–10 N、分辨率 ≤0.01 N、摆角 0–45°、摆动循环 ≥10 万次,可选 37℃ 恒温水槽;KP-8103A 做压力循环,最大 ≥304 kPa、40 次循环、150 ±7.5 kPa 绝压保压 ≥1 小时。

微粒、热损伤、辐射三项指标也在这一域:微粒测量 1–500 μm(阈值 5/10/25 μm 可配,RSD ≤2%)、热损伤 16 通道 0.1℃ 分辨率并实时计算 CEM43、辐射 48 keV–3 MeV 且 IP65 防护。人工耳蜗的微粒释放可用 KP-MP500D 做 ISO 14708-7:2019 第 14.2 条的定量分析。

CMEF 2026 展位技术交流
来访者在展位就植入式器械测试方案与工程团队交流

测试域三与四:外部能量和电磁兼容

外部能量这一域,关键是"复现真实的临床暴露"。除颤用 KP-1050S / KP-1050T 复现阻尼正弦与双相波形,输出 140–147 V 与 380–399 V 两档,8 通道 ×(300±15) Ω 负载自动接入,每条序列重复 200 次以上——重点不只是"没坏",还包括暴露后刺激参数、软件状态与通信是否正常。

超声用 KP-CS3530,3.5 MHz 中心频率配六轴自动跟踪,定位准确度 ≤0.1 mm,ISPTA >1,500 mW/cm²,把"手持探头扫一遍"变成可重复的自动扫描。高频电外科用 KP-H500(500 kHz、≥36 V 峰峰值)加 KP3910(6½ 位、真有效值交直流泄漏电流、输入阻抗 ≥10 GΩ),一个管干扰、一个管直流泄漏。磁场用 HL17-500,静态 1–50 mT、时变 1–150 kHz。

电磁兼容这一域的难点在"界面"。IPG 注入电压系统覆盖 16.6 Hz–80 MHz,分三段调制。但光注入还不够——骚扰和电极—组织界面怎么相互作用,得靠组织等效模型复现:四类界面模型、8 路独立通道、DBS 定制圆柱电极模型、80 MHz 四层 PCB 50 Ω 微带线,端口间频响偏差控制在 10% 以内。

辐射抗扰度用仿真体做。KP-1512 头胸仿真体支持 IPG 与电极导线同平面、导线长 ≥50 cm、相对侧面 0–8 cm 可调;躯干单元盐水 ≥26.5 L,偶极子天线 385 MHz–3 GHz,天线距 IPG 表面 15.5 cm 或 2.5 cm。监测量用多通道光纤——≥4 通道、≥16 bit、0–100 kHz、传感器 <5.5 × 3.5 mm——因为常规导电探头本身就会扰动被测场。

整个序列是:仿真体配置 → 电磁暴露 → 器械响应监测 → 数据记录与评价。准确度取决于仿真体几何、盐水配比、电极放置、天线距离和监测配置,任何一项变了结果都会变,所以记录必须完整。KP-CI2700 负责把这些流程串起来自动跑。

人工耳蜗电极测试交流现场
人工耳蜗电极测试的电极配置与专用夹具是现场交流的重点之一

21类设备怎么串起来:三层架构

报告最后讲的是集成,因为单台仪器解决不了效率问题。

样品与夹具层:定制夹具保证每次试样定位一致、电气连接可重复——这是所有后续数据可比的前提。

试验执行层:21 类设备通过 USB / RS485 / 以太网与开放 API 协同,测试序列可编程,已配置的自动化流程能跑 200 次以上无人值守循环。

数据管理层:每台仪器约 5 万至 10 万条记录,可按通道、时间、试样标识检索,支持 Excel 与 PDF 导出,报告按单项测试要求组织。

现场一位检测机构的工程师说,他们真正缺的不是仪器,而是把仪器串起来的人和流程。这句话大概能概括这场报告的出发点。

展会与报告信息

展会:第94届中国国际医疗器械博览会(CMEF),2026年10月21日—24日,北京。KingPo 展位:A1馆 A1ZC45。

技术报告:《植入式脑机接口综合测试解决方案》,要点为 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 与 ISO/TS 10974:2018。

KingPo 制造基地位于东莞,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。如需就具体项目交流或预约技术咨询,欢迎与工程团队联系。

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