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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)關于產品使用期限及有效期的要求，醫(yī)療器械注冊申請人應在注冊資料中明確產品的使用期限并提供相應的驗證資料。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審查指導原則》，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審查指導原則》研究出一套評價方法，本文將對此方法進行詳細介紹。
一、指導原則背景介紹
有源醫(yī)療器械可實現(xiàn)對疾病的診斷、預防、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/注冊人需確定產品的使用期限。在該期限內，除了應保證產品安全使用，也應保證產品有效使用。同樣，在該期限內，即意味著產品采用的所有風險控制措施仍然有效，已知剩余風險依然在可接受范圍內。《有源醫(yī)療器械使用期限注冊技術審查指導原則》旨在指導研究人員分析產品使用期限，指導醫(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，同時指導審評人員對相關文件進行審查。
《有源醫(yī)療器械使用期限注冊技術審查指導原則》是對有源醫(yī)療器械使用期限的一般性要求，注冊申請人應根據申報產品的特性提交注冊申報資料，判斷指導原則中的具體內容是否適用，不適用內容應詳述理由。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審查指導原則》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能力的不斷提高，相關內容也將適時進行修訂。
二、評價方法
本評價方法依據《有源醫(yī)療器械使用期限注冊技術審查指導原則》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、經驗數(shù)據類比分析、風險分析等方法，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。首先應詳細分析分解關系，在此基礎上通過不同的分解方式（將產品分為關鍵部件及非關鍵部件和/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）確定產品的使用期限。
三、產品分解
根據有源醫(yī)療器械的特性，將產品進行分類，可參考以下分類方式：關鍵部件或非關鍵部件，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，按照產品技術要求進行定期更換，不會對產品使用期限產生影響，故不需要對可更換部件進行使用期限驗證?？紤]到故障影響，應對其進行風險分析，確認在其發(fā)生故障時不會對人員或設備產生安全影響。
針對非壽命件，應對其進行可靠性指標預計或論證（可通過歷史故障數(shù)據統(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)生故障將對設備產生破壞性影響導致整機無法修復，或發(fā)生故障將造成人員傷亡。這些部件發(fā)生故障后，直接影響產品使用期限，應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對部件進行分類：
1、有歷史故障數(shù)據的部件
對于有歷史故障數(shù)據的部件，應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，部件壽命應不小于置信下限值。
2、有類似產品的新研部件
對于新研部件，如果有類似產品，硬件結構基本一致，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GJB299C進行可靠性預計的方式計算出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，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，可先預設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NSWC-98/LE1《機械設備可靠性預計程序手冊》找到相應部件的故障率模型，進行可靠性預計計算出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：預期機械臂在10年內伸縮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（金屬結構）、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
對各部件依據相應的驗證方案完成使用期限驗證后，應分別出具驗證報告。
六、整體評估
根據產品構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)據得出結論的部件共X個，通過類比分析得出結論的部件共X個，通過可靠性預計得出結論的部件共X個，通過可靠性仿真得出結論的部件共X個，通過加速壽命試驗得出結論的部件共X個，通過加速老化試驗得出結論的部件共X個，通過疲勞測試得出結論的部件共X個。以上部件級的驗證結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論，提出相應的建議，保證和提高產品的使用期限。主要包括以下方面：
1）加強設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，減少因工藝原因導致的故障，保障系統(tǒng)使用壽命；
2) 加強使用及操作人員培訓工作，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致系統(tǒng)故障或人員傷亡；
3)從設計上考慮采取必要的簡化設計措施，優(yōu)化元器件選型，避免或減少因元器件失效導致的系統(tǒng)故障；
5) 系統(tǒng)的使用環(huán)境應符合醫(yī)療環(huán)境相關標準的要求。
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) 經驗數(shù)據類比分析報告；
7) 使用期限綜合評價報告。