Desafios de ensaio da unidade eletrocirúrgica de alta frequência (ESU): medição precisa para 4-6,75 MHz

Publicação: Janeiro de 2026

Unidades electrossirúrgicas (UES), também conhecidas como geradores electrossirúrgicos ou "electro-facas"," são dispositivos médicos críticos usados na cirurgia para cortar e coagular tecidos com corrente elétrica de alta frequênciaÀ medida que a tecnologia ESU avança, os modelos mais novos operam em frequências fundamentais mais elevadas, como 4 MHz ou 6,75 MHz, para melhorar a precisão e reduzir a propagação térmica.O ensaio destas ESU de alta frequência apresenta desafios significativos para a conformidade com a norma IEC 60601-2-2 (norma internacional para a segurança e o desempenho dos equipamentos cirúrgicos de alta frequência).

Um mal-entendido frequente é que as resistências externas são obrigatórias para medições acima de 4 MHz.Na realidade, o limiar de 4 MHz é apenas ilustrativo e não uma regra estrita.

As resistências de carga de alta frequência são afetadas por:

• Tipo de resistor (por exemplo, de arame enrolado ou de película espessa)
• Composição do material
• Indutividade/capacidade parasitária

Estes fatores causam curvas de impedância irregulares em diferentes frequências.Testes precisos exigem a verificação de resistores utilizando um medidor de LCR ou analisador de rede vetorial para garantir a conformidade de baixa reatância e ângulo de fase.

Da mesma forma, as alegações de que as resistências externas são sempre necessárias acima de 4 MHz ignoram os requisitos essenciais da IEC 60601-2-2.

A norma (última edição: 2017 com alteração 1:2023) exige instrumentação precisa em cláusulas relacionadas com o equipamento de ensaio (aproximadamente 201.15.101 ou equivalente nas secções de ensaio de desempenho):

• Instruments measuring high-frequency current (including voltmeter/current sensor combinations) must provide true RMS values with ≥5% accuracy from 10 kHz to 5× the fundamental frequency of the ESU mode under test.
• As resistências de ensaio devem ter uma potência nominal ≥ 50% da carga de ensaio, uma precisão resistiva, de preferência, inferior a 3%, e um ângulo de fase de impedância ≤ 8,5° na mesma faixa de frequência.
• Os instrumentos de tensão exigem uma tensão nominal de pico esperada ≥ 150%, com uma precisão de calibração < 5%.

"Frequência fundamental" é a linha espectral de maior amplitude na potência máxima de saída em circuito aberto.

Para um fundamental de 4 MHz, o instrumento deve medir com precisão até 20 MHz; para 6,75 MHz, até 33,75 MHz.

As formas de onda típicas da ESU (corte, coagulação, mistura) mostradas num osciloscópio é essencial para capturas precisas de modos de alta frequência.

A maioria dos analisadores ESU disponíveis no mercado são otimizados para geradores convencionais (fundamentais ~ 0,3 ‰ 1 MHz).não é garantida a precisão verdadeira do RMS até 5x fundamental para as unidades de alta frequência.

Principais informações: as alegações de largura de banda do fabricante cobrem tipicamente a amostragem, não a precisão total exigida pela IEC para os fundamentos de alta frequência.As características de alta frequência dos resistores (desvios do ângulo de fase) continuam a ser o principal gargalo.

As resistências de carga não indutivas são críticas para testes de RF precisos  verificar o ângulo de fase na frequência alvo.

Para assegurar a conformidade e a segurança do doente:

1. UtilizaçãoResistências não indutivas verificadas(customizado ou testado a uma frequência/potência específica através do analisador LCR/de rede).
2. Emparelhado com umosciloscópio de largura de banda elevadapara a captura direta de forma de onda e para cálculos manuais.
3. Observaçãoângulo de fase(deve ser ≤ 8,5°) e evitar cargas internas no analisador, se não verificadas para a sua frequência.
4. Para os valores fundamentais ≥ 4 MHz, evitar a dependência exclusivamente de analisadores comerciais/verificação cruzada com métodos osciloscópicos.

Os testes de dispositivos médicos exigem rigor. Medidas apressadas ou incorretas podem comprometer a segurança.

Fontes e leitura adicional:

• IEC 60601-2-2:2017+AMD1:2023
• Fluke Biomedical QA-ES III Documentação
• Datrend especificações vPad-RF
• Dados do produto Rigel Uni-Therm & BC Group ESU-2400

Para soluções de aquisição ou testes personalizados, consulte engenheiros biomédicos certificados especializados em validação de ESU de alta frequência.