王宇帆 1 張聰 1 王婷 1 陳燕 1 潘瑩 2

1 湖北省藥品監(jiān)督管理局技術(shù)審評(píng)核查中心 （湖北 武漢 430000）

2 深圳醫(yī)療器械審評(píng)中心 （廣東 深圳 518000）

內(nèi)容提要： 從注冊(cè)審評(píng)法規(guī)的角度出發(fā)，討論有源醫(yī)療器械產(chǎn)品壽命的影響因素，研究評(píng)價(jià)有源醫(yī)療器械有效期的幾種路徑以及評(píng)價(jià)方法，以期對(duì)相關(guān)企業(yè)有所幫助。

關(guān)鍵詞：有源 醫(yī)療器械 有效期

Study on the Validity of Active Medical Devices

WANG Yu-fan 1 ZHANG Cong 1 WANG Ting 1 CHEN Yan 1 PAN Ying 2

1 Technical Review and Verification Center of Hubei Drug Administration (Hubei Wuhan 430000)

2 Shenzhen Medical Device Evaluation Center (Guangdong Shenzhen 518000)

Abstract:  From the perspective of registration and review regulations, this paper discusses the factors affecting the product life of active medical devices, and studies several ways to evaluate the validity of active medical devices and evaluation methods, so as to be helpful to relevant enterprises.

Key words:  active, medical devices, the period of validity

近年大健康產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，醫(yī)療器械行業(yè)不斷進(jìn)步，特別是大數(shù)據(jù)醫(yī)療、光電子產(chǎn)品等有源醫(yī)療器械產(chǎn)品不斷推陳出新。為促進(jìn)行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展，保證產(chǎn)品的安全有效性，[敏感詞]按照《醫(yī)療器械說明書和標(biāo)簽管理規(guī)定》（GJ食品藥品監(jiān)督管理總局令第6號(hào)）和《關(guān)于公布醫(yī)療器械注冊(cè)申報(bào)資料要求和批準(zhǔn)證明文件格式的公告》（[敏感詞]食品藥品監(jiān)督管理總局2014年第43號(hào)）要求醫(yī)療器械注冊(cè)申注冊(cè)人在研究資料、說明書及標(biāo)簽等注冊(cè)文件中明確有源醫(yī)療器械的使用期限，并考慮壽命對(duì)有源醫(yī)療器械的風(fēng)險(xiǎn)影響 [1] 。

1. 有源醫(yī)療器械基本定義

有源醫(yī)療器械是指任何依靠電能或者其他能源，而不是直接由人體或者重力產(chǎn)生的能量，發(fā)揮其功能的醫(yī)療器械。有源醫(yī)療器械使用期限是指由醫(yī)療器械注冊(cè)申請(qǐng)人/注冊(cè)人通過風(fēng)險(xiǎn)管理保證產(chǎn)品安全有效使用的期限，在該期限內(nèi)產(chǎn)品能夠維持其適用范圍 [2] 。

2. 有效期評(píng)價(jià)方式

本文認(rèn)為有源醫(yī)療器械的有效期評(píng)價(jià)方式主要有兩種：一種為企業(yè)根據(jù)評(píng)價(jià)或經(jīng)驗(yàn)預(yù)先設(shè)定期限值，通過多種方法進(jìn)行驗(yàn)證證明預(yù)先設(shè)定值的合理性，例如：有效期設(shè)定為5年，在產(chǎn)品研制、選材等方面進(jìn)行評(píng)估，并對(duì)輸出的樣品進(jìn)行測(cè)試，對(duì)無法達(dá)到預(yù)期壽命的原材料或部件進(jìn)一步研制和替換，最終達(dá)到預(yù)設(shè)期限，或降低預(yù)設(shè)期限。另外一種為企業(yè)不預(yù)先設(shè)定期限值，企業(yè)通過盲法等多種方法檢測(cè)和驗(yàn)證，最終得出一個(gè)期限值，將這個(gè)值設(shè)為產(chǎn)品的壽命。

3. 產(chǎn)品有效期影響因素

有源醫(yī)療器械使用期限的影響因素包含很多方面。本文主要列舉如下幾點(diǎn)。

3.1關(guān)鍵部件的有效期

有源醫(yī)療器械一般由多個(gè)部件組成，其中發(fā)揮重要作用，與產(chǎn)品預(yù)期用途最密切相關(guān)的部件可作為關(guān)鍵部件。有源醫(yī)療器械的關(guān)鍵部件如：主板、芯片、激光管、變壓器、熔斷器、觸摸屏的使用期限一般對(duì)整機(jī)的使用期限影響較大。生產(chǎn)企業(yè)可以考慮從以下幾方面進(jìn)行評(píng)估：①研究關(guān)鍵部件的安全有效性能，如：電介質(zhì)強(qiáng)度、電阻、機(jī)械強(qiáng)度或電池電量等理化特性的退化程度。②評(píng)價(jià)關(guān)鍵部件之間的相互作用，對(duì)于預(yù)期功能實(shí)現(xiàn)的影響。③注意不同生產(chǎn)制造過程或生產(chǎn)制造過程的改變可能對(duì)關(guān)鍵部件長期使用性能造成的影響。

3.2有源器械使用的頻率和強(qiáng)度

在同樣的使用環(huán)境等條件下，臨床使用頻繁以及使用強(qiáng)度對(duì)有源器械產(chǎn)品的有效期會(huì)產(chǎn)生影響。使用頻繁或使用強(qiáng)度較高的產(chǎn)品，其使用期限通常要短于使用次數(shù)較少且強(qiáng)度較低的產(chǎn)品。生產(chǎn)企業(yè)可從產(chǎn)品或部件的臨床參考使用頻率出發(fā)，考慮產(chǎn)品的使用次數(shù)，連續(xù)工作時(shí)長，以及一系列臨床應(yīng)用場(chǎng)景，或是各種因素的組合。

3.3產(chǎn)品的運(yùn)輸、儲(chǔ)存及使用環(huán)境

環(huán)境因素可能對(duì)有源醫(yī)療器械造成較大的影響，各元器件因磨損、腐蝕、疲勞、材料老化等逐漸加劇而失效，致使產(chǎn)品故障增多，效能下降。隨著使用時(shí)間延長即使存儲(chǔ)放置不用也會(huì)縮短其使用壽命。此外，有源醫(yī)療器械產(chǎn)品或部件可能會(huì)受到運(yùn)輸過程的影響，因此，評(píng)估產(chǎn)品和部件的使用期限時(shí)應(yīng)考慮產(chǎn)品在極限運(yùn)輸及儲(chǔ)存和使用環(huán)境條件，如溫度、濕度、空氣壓力、可見光照、其他輻射、振動(dòng)、沖擊、堆碼等環(huán)境及機(jī)械條件對(duì)其帶來的腐蝕、老化、機(jī)械磨損或材料降解等影響 [2] 。因此，企業(yè)應(yīng)注意通過風(fēng)險(xiǎn)分析對(duì)運(yùn)輸、儲(chǔ)存及使用環(huán)境對(duì)產(chǎn)品的影響進(jìn)行分析，保證產(chǎn)品的使用期限可滿足運(yùn)輸、儲(chǔ)存及使用的要求。

3.4產(chǎn)品的清潔消毒過程

部分有源醫(yī)療器械產(chǎn)品在生產(chǎn)或使用過程中會(huì)涉及清洗和消毒過程。如企業(yè)或用戶在生產(chǎn)過程或使用過程中未嚴(yán)格按照作業(yè)指導(dǎo)書或說明書要求清潔產(chǎn)品，就可能出現(xiàn)產(chǎn)品因引入污染物而導(dǎo)致使用性能下降情況，如：化學(xué)雜質(zhì)可導(dǎo)致產(chǎn)品腐蝕，塵埃粒子可形成導(dǎo)電路徑而引起產(chǎn)品漏電或短路 [3] 。因此，企業(yè)應(yīng)評(píng)估該過程中的化學(xué)物質(zhì)殘留、升溫以及干燥程序產(chǎn)生累積效應(yīng)可能對(duì)產(chǎn)品性能造成的退化影響，進(jìn)而分析對(duì)產(chǎn)品使用期限的影響。

3.5產(chǎn)品的包裝和滅菌過程

部分無菌有源醫(yī)療器械，如：一次性使用手術(shù)電極。醫(yī)療器械注冊(cè)人應(yīng)根據(jù)不同的滅菌方式：蒸汽滅菌、環(huán)氧乙烷滅菌、射線滅菌，考慮不同滅菌方式的有效期特性，同時(shí)，應(yīng)考慮滅菌工藝（方法和參數(shù)）等對(duì)產(chǎn)品使用期限的影響，如：高壓蒸汽滅菌器可能會(huì)導(dǎo)致嵌入式電池在高溫環(huán)境下大大縮短壽命，gamma輻射滅菌可能會(huì)影響高分子材料和半導(dǎo)體。此外醫(yī)療器械產(chǎn)品的包裝也會(huì)對(duì)產(chǎn)品壽命產(chǎn)生影響，如未采取可有效保護(hù)產(chǎn)品的包裝方式，產(chǎn)品可能在運(yùn)輸途中受到損傷，縮短產(chǎn)品預(yù)期壽命。

3.6產(chǎn)品的部件維護(hù)維修情況

使用期內(nèi)的有源醫(yī)療器械，廠家一般會(huì)對(duì)產(chǎn)品提供維修、維護(hù)和保養(yǎng)服務(wù)。應(yīng)考慮產(chǎn)品的維修、維護(hù)及部件的更換等因素對(duì)產(chǎn)品使用期限的影響，如更換耗材，對(duì)非關(guān)鍵部件進(jìn)行維修或更換等售后服務(wù)，不影響產(chǎn)品性能指標(biāo)且能使產(chǎn)品正常運(yùn)行直至規(guī)定壽命，可視為對(duì)產(chǎn)品壽命無影響的維護(hù)保養(yǎng)行為。

3.7企業(yè)商業(yè)因素

企業(yè)商業(yè)因素對(duì)有源醫(yī)療器械有效期的影響主要包括銷售策略、售后服務(wù)等，例如：生產(chǎn)商定期上門為用戶更換某些耗材，以確保產(chǎn)品有效期。

4. 有效期研究的路徑及方法

4.1有效期研究的路徑

生產(chǎn)企業(yè)在進(jìn)行有效期研究時(shí)，需考慮根據(jù)產(chǎn)品特性，考慮時(shí)間成本，企業(yè)設(shè)施配備，人員水平選取合適的評(píng)價(jià)路徑。以下談?wù)動(dòng)性瘁t(yī)療器械產(chǎn)品有效期研究的兩種路徑：①整體驗(yàn)證。根據(jù)產(chǎn)品的使用狀態(tài)，結(jié)合產(chǎn)品臨床使用的情況（使用頻率和強(qiáng)度、使用環(huán)境的要求），對(duì)產(chǎn)品整機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)老化試驗(yàn)或者加速老化試驗(yàn)等。②分解驗(yàn)證。對(duì)于一些大型設(shè)備、拼裝設(shè)備等結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜或者系統(tǒng)比較復(fù)雜的有源醫(yī)療器械，采用整機(jī)驗(yàn)證較難實(shí)現(xiàn)的情況下，企業(yè)可進(jìn)行分解，分別進(jìn)行驗(yàn)證，但同時(shí)應(yīng)考慮其分析部件之間的關(guān)系，綜合評(píng)估得出一個(gè)期限值 [4] 。

4.2有效期研究方法

4.2.1實(shí)時(shí)老化試驗(yàn)

即讓設(shè)備在規(guī)定的使用條件下，保持通電，模擬使用狀態(tài)，一直到規(guī)定的有效期，通過檢驗(yàn)，產(chǎn)品各項(xiàng)性能以及安全指標(biāo)仍能滿足產(chǎn)品技術(shù)要求的各項(xiàng)內(nèi)容。

4.2.2加速老化試驗(yàn)

是指對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行合理工程、統(tǒng)計(jì)假設(shè)及不改變產(chǎn)品故障模式和故障機(jī)制的基礎(chǔ)上，利用與物理失效規(guī)律相關(guān)的統(tǒng)計(jì)模型對(duì)在超出正常應(yīng)力水平的加速環(huán)境下獲得的可靠性信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到試驗(yàn)件在額定應(yīng)力水平下可靠性特征的可復(fù)現(xiàn)的數(shù)值估計(jì)的一種試驗(yàn)方法。具體的方法研究者可參考GB/T 34986-2017《產(chǎn)品加速試驗(yàn)方法》。

4.2.3通過同類有源醫(yī)療器械產(chǎn)品的有效期進(jìn)行分析研究

首先，需從產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)組成、適用范圍、性能指標(biāo)、使用材料、關(guān)鍵部件等方面評(píng)估判斷所研究產(chǎn)品與同類產(chǎn)品在各方面是否等同。如：電氣性能指標(biāo)（電壓，功率，電流等）及使用性能指標(biāo)（波長、光功率、輻照度、磁場(chǎng)強(qiáng)度等）應(yīng)基本接近，主要的工藝流程類似，工作環(huán)境和臨床參考使用強(qiáng)度應(yīng)接近。然后，對(duì)同類產(chǎn)品的有效期研究經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行匯總分析，如：可能涉及樣本的測(cè)試、安裝使用情況、維修率或維修記錄、產(chǎn)品說明書、投訴歷史或公開文獻(xiàn)的研究。

4.2.4通過對(duì)有源醫(yī)療器械產(chǎn)品關(guān)鍵部件的可靠性進(jìn)行評(píng)估

關(guān)鍵電子部件的使用期限分析可以依據(jù)可靠性預(yù)計(jì)或可靠性仿真等分析方法來評(píng)估。部分關(guān)鍵電子元器件可使用壽命加速試驗(yàn)，制定加速試驗(yàn)的理論模型，給出加速因子的計(jì)算方法，如：主板、芯片。機(jī)械部件的使用期限分析可以采用直接進(jìn)行臨床場(chǎng)景累計(jì)試驗(yàn)。例如：紅藍(lán)光治療儀治療燈罩的升降裝置在6年內(nèi)預(yù)期升降6萬次，那么可以通過6萬次機(jī)械試驗(yàn)之后觀察升降裝置的狀態(tài)得出結(jié)論。

5.1通過加速試驗(yàn)進(jìn)行研究的有效期分析資料

首先應(yīng)制定研究方案，在方案中明確產(chǎn)品的選樣計(jì)劃、收集產(chǎn)品或部件的目的、選取產(chǎn)品或部件的數(shù)量及選取理由、選擇的標(biāo)準(zhǔn)和選取的批次，然后結(jié)合有源醫(yī)療器械壽命影響的因素，明確使用期限評(píng)價(jià)時(shí)所采用的具體評(píng)估分析方法。其次，應(yīng)按照評(píng)價(jià)方案進(jìn)行有效期試驗(yàn)，注意對(duì)試驗(yàn)的全過程做好相應(yīng)的記錄，如：試驗(yàn)起始時(shí)間、試驗(yàn)產(chǎn)品名稱及編號(hào)、試驗(yàn)使用設(shè)備的名稱和設(shè)備編號(hào)、試驗(yàn)環(huán)境（溫度、濕度、光照等）、試驗(yàn)操作人、產(chǎn)品試驗(yàn)結(jié)束后的性能和安全檢驗(yàn)報(bào)告。最后，基于試驗(yàn)結(jié)果，最終形成完整的產(chǎn)品有效期分析報(bào)告。

5.2通過同類產(chǎn)品的類比分析進(jìn)行研究的有效期分析資料

應(yīng)詳細(xì)對(duì)比研究對(duì)象與同類產(chǎn)品的多個(gè)方面如：①基本信息：名稱，型號(hào)規(guī)格，適用范圍等。②關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)：電壓、功率、電流等。③生產(chǎn)工藝特點(diǎn)：焊接、組裝等。④產(chǎn)品制造材料。⑤產(chǎn)品使用環(huán)境：使用氣候環(huán)境（溫度，濕度，氣壓），機(jī)械環(huán)境（振動(dòng)耐受特性，碰撞耐受特性）。⑥臨床參考使用頻率和強(qiáng)度等。

5.3通過對(duì)同類產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效期分析的研究資料

可通過國內(nèi)外上市同類產(chǎn)品的使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析推斷出申報(bào)產(chǎn)品的使用期限。使用已有的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行使用期限估計(jì)時(shí)應(yīng)注重考慮數(shù)據(jù)的：真實(shí)性、充足性、無偏性、溯源性。對(duì)具有上述特性的數(shù)據(jù)明確分布信息，給出置信區(qū)間，以便統(tǒng)計(jì)分析。

6. 小結(jié)

以上為筆者對(duì)于有源醫(yī)療器械有效期研究的幾點(diǎn)看法，希望能給有源醫(yī)療器械行業(yè)從業(yè)者一些啟發(fā)。伴隨著[敏感詞]對(duì)大健康產(chǎn)業(yè)的日益關(guān)注，《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》等文件的不斷出臺(tái)，“健康中國”上升為[敏感詞]戰(zhàn)略，大數(shù)據(jù)以及5G時(shí)代的到來，以人工智能、信息化為導(dǎo)向的有源醫(yī)療器械有著廣闊的市場(chǎng)前景，臨床使用需求不斷上升，給醫(yī)療器械行業(yè)帶來了新機(jī)遇與挑戰(zhàn)。相關(guān)的研究也需要不斷的更新，以保障醫(yī)療器械的安全性、有效性，為人們提供更現(xiàn)代化、人性化、智能化的醫(yī)療體驗(yàn)。

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