有源醫(yī)療器械使用期限評價方法
有源醫(yī)療器械使用期限評價方法
按照我國醫(yī)療器械法規(guī)關(guān)于產(chǎn)品使用期限及有效期的要求,醫(yī)療器械注冊申請人應(yīng)在注冊資料中明確產(chǎn)品的使用期限并提供相應(yīng)的驗(yàn)證資料。國家藥品監(jiān)督管理局于2019年5月14日發(fā)布了《有源醫(yī)療器械使用期限注冊技術(shù)審查指導(dǎo)原則》,給出了有源醫(yī)療器械使用期限評價的詳細(xì)指引。為幫助醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)深入了解有源醫(yī)療器械使用期限評價的要求,促進(jìn)相關(guān)從業(yè)人員有能力完成使用期限評價,科鑒可靠性基于《有源醫(yī)療器械使用期限注冊技術(shù)審查指導(dǎo)原則》研究出一套評價方法,本文將對此方法進(jìn)行詳細(xì)介紹。
一、指導(dǎo)原則背景介紹
有源醫(yī)療器械可實(shí)現(xiàn)對疾病的診斷、預(yù)防、監(jiān)護(hù)和治療等功能,為了在臨床使用中維持上述功能,醫(yī)療器械注冊申請人/注冊人需確定產(chǎn)品的使用期限。在該期限內(nèi),除了應(yīng)保證產(chǎn)品安全使用,也應(yīng)保證產(chǎn)品有效使用。同樣,在該期限內(nèi),即意味著產(chǎn)品采用的所有風(fēng)險控制措施仍然有效,已知剩余風(fēng)險依然在可接受范圍內(nèi)。《有源醫(yī)療器械使用期限注冊技術(shù)審查指導(dǎo)原則》旨在指導(dǎo)研究人員分析產(chǎn)品使用期限,指導(dǎo)醫(yī)療器械注冊申請人/注冊人提交有源醫(yī)療器械使用期限的注冊申報資料,同時指導(dǎo)審評人員對相關(guān)文件進(jìn)行審查。
《有源醫(yī)療器械使用期限注冊技術(shù)審查指導(dǎo)原則》是對有源醫(yī)療器械使用期限的一般性要求,注冊申請人應(yīng)根據(jù)申報產(chǎn)品的特性提交注冊申報資料,判斷指導(dǎo)原則中的具體內(nèi)容是否適用,不適用內(nèi)容應(yīng)詳述理由。注冊申請人也可采用其他滿足法規(guī)要求的替代方法,但應(yīng)提供詳盡的研究資料和驗(yàn)證資料。
《有源醫(yī)療器械使用期限注冊技術(shù)審查指導(dǎo)原則》是在現(xiàn)行法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系以及當(dāng)前認(rèn)知水平下,并參考了國外法規(guī)、指南和技術(shù)報告制定的。隨著法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善,以及認(rèn)知水平和技術(shù)能力的不斷提高,相關(guān)內(nèi)容也將適時進(jìn)行修訂。
二、評價方法
本評價方法依據(jù)《有源醫(yī)療器械使用期限注冊技術(shù)審查指導(dǎo)原則》進(jìn)行編寫,通過可靠性分析、仿真計算、加速老化試驗(yàn)、疲勞測試、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)類比分析、風(fēng)險分析等方法,對有源醫(yī)療器械進(jìn)行驗(yàn)證,確定使用期限。
本方法通過將有源醫(yī)療器械分解為不同子系統(tǒng)/部件的方式進(jìn)行評價。首先應(yīng)詳細(xì)分析分解關(guān)系,在此基礎(chǔ)上通過不同的分解方式(將產(chǎn)品分為關(guān)鍵部件及非關(guān)鍵部件和/或特征部件及非特征部件和/或可更換部件及不可更換部件和/或運(yùn)動部件及非運(yùn)動部件和/或電子部件及機(jī)械部件等)確定產(chǎn)品的使用期限。
三、產(chǎn)品分解
根據(jù)有源醫(yī)療器械的特性,將產(chǎn)品進(jìn)行分類,可參考以下分類方式:關(guān)鍵部件或非關(guān)鍵部件,特征部件或非特征部件,可更換部件或可更換部件,運(yùn)動部件或非運(yùn)動部件,電子部件或機(jī)械部件等。
四、部件驗(yàn)證方案
a) 可更換部件
針對可更換部件,主要是壽命件、成本較低且易于更換的部件,按照產(chǎn)品技術(shù)要求進(jìn)行定期更換,不會對產(chǎn)品使用期限產(chǎn)生影響,故不需要對可更換部件進(jìn)行使用期限驗(yàn)證??紤]到故障影響,應(yīng)對其進(jìn)行風(fēng)險分析,確認(rèn)在其發(fā)生故障時不會對人員或設(shè)備產(chǎn)生安全影響。
針對非壽命件,應(yīng)對其進(jìn)行可靠性指標(biāo)預(yù)計或論證(可通過歷史故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計),確定其平均故障間隔時間(MTBF),從而確定更換周期。
b) 不可更換部件
針對不可更換部件,主要是無法更換/維修,或更換成本較高的部件,或發(fā)生故障將對設(shè)備產(chǎn)生破壞性影響導(dǎo)致整機(jī)無法修復(fù),或發(fā)生故障將造成人員傷亡。這些部件發(fā)生故障后,直接影響產(chǎn)品使用期限,應(yīng)對這一類部件進(jìn)行使用期限驗(yàn)證。在開展驗(yàn)證工作時按以下順序?qū)Σ考M(jìn)行分類:
1、有歷史故障數(shù)據(jù)的部件
對于有歷史故障數(shù)據(jù)的部件,應(yīng)對其在其它型號整機(jī)上運(yùn)行的歷史故障進(jìn)行統(tǒng)計,包括在某工作周期內(nèi)的統(tǒng)計樣機(jī)數(shù)量、累計通電工作時間、故障總數(shù)等,從而得出該部件平均故障間隔時間(MTBF)的點(diǎn)估計值。根據(jù)GJB 899A對可靠性指標(biāo)進(jìn)行評估,得出MTBF的置信區(qū)間,部件壽命應(yīng)不小于置信下限值。
2、有類似產(chǎn)品的新研部件
對于新研部件,如果有類似產(chǎn)品,硬件結(jié)構(gòu)基本一致,材料基本一致,電氣性能指標(biāo)(電壓,功率,電流)接近,主要的工藝流程類似,工作環(huán)境和臨床參考使用強(qiáng)度,可通過類比分析的方式來評價該部件的使用期限。
3、其它新研部件
對于無類似產(chǎn)品的新研部件,可采取可靠性分析、仿真計算、加速老化試驗(yàn)、疲勞測試等方式對使用期限進(jìn)行驗(yàn)證。
對于電子部件,可采用可靠性預(yù)計、可靠性仿真或加速壽命試驗(yàn)的方式來驗(yàn)證使用期限。若能提供元器件級的BOM表清單,則優(yōu)先考慮根據(jù)GJB299C進(jìn)行可靠性預(yù)計的方式計算出MTBF值,從而評估該部件的使用期限。若電子部件的組成清單中均為模塊級,且無失效率數(shù)據(jù),可考慮對其開展可靠性仿真或加速壽命試驗(yàn)。開展加速試驗(yàn)前,可先預(yù)設(shè)定一個使用期限目標(biāo)值,計算加速因子,編寫加速試驗(yàn)大綱,明確試驗(yàn)時長。若加速試驗(yàn)期間故障數(shù)少于大綱要求,則滿足使用期限要求。
對于機(jī)械部件,可采用可靠性預(yù)計、加速老化試驗(yàn)的方式來驗(yàn)證使用期限。若為標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械件,優(yōu)先考慮根據(jù)NSWC-98/LE1《機(jī)械設(shè)備可靠性預(yù)計程序手冊》找到相應(yīng)部件的故障率模型,進(jìn)行可靠性預(yù)計計算出MTBF值,從而評估該部件的使用期限。
對于運(yùn)動部件,可開展疲勞測試。例如:預(yù)期機(jī)械臂在10年內(nèi)伸縮10萬次,那么可以通過10~15萬次機(jī)械試驗(yàn)之后觀察機(jī)械臂的狀態(tài)得出結(jié)論。
如開展加速試驗(yàn),可參照電子工業(yè)出版社《裝備加速試驗(yàn)與快速評價》(高軍、唐翔主編)一書和GB/T 34986(電子)、GB/T 20854(金屬結(jié)構(gòu))、GB/T 10485和GJB 92.2(非金屬)、YY/T 0681.1(無菌包裝)等標(biāo)準(zhǔn)。
五、部件評價報告
對各部件依據(jù)相應(yīng)的驗(yàn)證方案完成使用期限驗(yàn)證后,應(yīng)分別出具驗(yàn)證報告。
六、整體評估
根據(jù)產(chǎn)品構(gòu)型及部件使用期限驗(yàn)證報告匯總,被評價的有源醫(yī)療器械共X個部件,其中X個部件需要開展使用期限驗(yàn)證工作。通過歷史故障數(shù)據(jù)得出結(jié)論的部件共X個,通過類比分析得出結(jié)論的部件共X個,通過可靠性預(yù)計得出結(jié)論的部件共X個,通過可靠性仿真得出結(jié)論的部件共X個,通過加速壽命試驗(yàn)得出結(jié)論的部件共X個,通過加速老化試驗(yàn)得出結(jié)論的部件共X個,通過疲勞測試得出結(jié)論的部件共X個。以上部件級的驗(yàn)證結(jié)論需滿足被評價的有源醫(yī)療器械使用期限的要求。
七、建議
根據(jù)在進(jìn)行有源醫(yī)療器械使用期限評價時開展的工作及評價結(jié)論,提出相應(yīng)的建議,保證和提高產(chǎn)品的使用期限。主要包括以下方面:
1)加強(qiáng)設(shè)計制造過程中工藝管理,采取優(yōu)化固定方式、優(yōu)化線纜布局、增加限位裝置、優(yōu)化耗材選型等措施,減少因工藝原因?qū)е碌墓收?,保障系統(tǒng)使用壽命;
2) 加強(qiáng)使用及操作人員培訓(xùn)工作,同時在危險部件顯眼處強(qiáng)貼警示裝置,規(guī)范操作流程,避免因操作不當(dāng)或非正常的接觸帶電部件導(dǎo)致系統(tǒng)故障或人員傷亡;
3)從設(shè)計上考慮采取必要的簡化設(shè)計措施,優(yōu)化元器件選型,避免或減少因元器件失效導(dǎo)致的系統(tǒng)故障;
5) 系統(tǒng)的使用環(huán)境應(yīng)符合醫(yī)療環(huán)境相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
八、最終提交的材料清單
有源醫(yī)療器械使用期限評價工作成果清單應(yīng)在注冊時一并提交,主要如下:
1) 安全性分析報告;
2) 可靠性預(yù)計報告;
3) 電子部件加速壽命試驗(yàn)報告;
4) 運(yùn)動部件疲勞測試報告;
5) 機(jī)械部件壽命計算報告;
6) 經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)類比分析報告;
7) 使用期限綜合評價報告。