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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，本文將對此方法進行詳細介紹。
一、指導(dǎo)原則背景介紹
有源醫(yī)療器械可實現(xiàn)對疾病的診斷、預(yù)防、監(jiān)護和治療等功能，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)和標準體系以及當前認知水平下，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)和標準的不斷完善，以及認知水平和技術(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》進行編寫，通過可靠性分析、仿真計算、加速老化試驗、疲勞測試、經(jīng)驗數(shù)據(jù)類比分析、風(fēng)險分析等方法，對有源醫(yī)療器械進行驗證，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)/部件的方式進行評價。首先應(yīng)詳細分析分解關(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/或運動部件及非運動部件和/或電子部件及機械部件等）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，運動部件或非運動部件，電子部件或機械部件等。
四、部件驗證方案
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行使用期限驗證?？紤]到故障影響，應(yīng)對其進行風(fēng)險分析，確認在其發(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)對其進行可靠性指標預(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)對這一類部件進行使用期限驗證。在開展驗證工作時按以下順序?qū)Σ考M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上運行的歷史故障進行統(tǒng)計，包括在某工作周期內(nèi)的統(tǒng)計樣機數(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）的點估計值。根據(jù)GJB 899A對可靠性指標進行評估，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（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、疲勞測試等方式對使用期限進行驗證。
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的方式來驗證使用期限。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。開展加速試驗前，可先預(yù)設(shè)定一個使用期限目標值，計算加速因子，編寫加速試驗大綱，明確試驗時長。若加速試驗期間故障數(shù)少于大綱要求，則滿足使用期限要求。
對于機械部件，可采用可靠性預(yù)計、加速老化試驗的方式來驗證使用期限。若為標準機械件，優(yōu)先考慮根據(jù)NSWC-98/LE1《機械設(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。
對于運動部件，可開展疲勞測試。例如：預(yù)期機械臂在10年內(nèi)伸縮10萬次，那么可以通過10~15萬次機械試驗之后觀察機械臂的狀態(tài)得出結(jié)論。
如開展加速試驗，可參照電子工業(yè)出版社《裝備加速試驗與快速評價》（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）等標準。
五、部件評價報告
對各部件依據(jù)相應(yīng)的驗證方案完成使用期限驗證后，應(yīng)分別出具驗證報告。
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，通過加速壽命試驗得出結(jié)論的部件共X個，通過加速老化試驗得出結(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) 加強使用及操作人員培訓(xùn)工作，同時在危險部件顯眼處強貼警示裝置，規(guī)范操作流程，避免因操作不當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)標準的要求。
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報告；
4) 運動部件疲勞測試報告；
5) 機械部件壽命計算報告；
6) 經(jīng)驗數(shù)據(jù)類比分析報告；
7) 使用期限綜合評價報告。