有源医疗器械有效期验证指南:关键部件与使用期限的确定方法

2024-12-01
来源:网络整理

写在前面:在主动医疗器械注册申请材料中,离不开有效期的核查。那么如何验证活跃设备的有效期或使用期限呢?那么文章还是按照老规矩,三步走,是什么呢?为什么?怎么做呢?

我们先来看看指南发布前器械评估中心给出的答案:

1、确定有源医疗器械的使用寿命可考虑以下几个方面:如高性能部件等关键部件的使用寿命、使用过程中的正常工作和单一故障状态、使用频率、使用环境(腐蚀) 、磨损、辐射等)、清洁/消毒/灭菌方法、部件保养和维修状况以及以往的经验数据等。

2、申请人应提交确定产品预期使用寿命的依据和验证报告。验证报告可以提供系统/设备的寿命验证内容,或关键部件的寿命验证内容,或经验数据等。

3、相关责任方(制造商/用户)应在产品的整个生命周期内,通过风险分析,动态评估产品的使用寿命。当安全性降低到不可接受的风险水平时,应停止使用。

可见,这个回答基本涵盖了后来发布的《指导原则》的核心描述。

医疗器械的使用寿命是一个固定的时间值或次数。众所周知,医疗器械(以下简称医疗器械)主要可以实现疾病的诊断、预防、监测和治疗等功能。使用寿命是指医疗器械注册申请人/注册人通过风险管理,确保在该时间(或次数)内,该医疗器械能够保持其原有的功能和适用范围,即该医疗器械保持安全和有效。有效的。

我们有源医疗器械从研发到注册检测、临床试验、取得证书的整个过程,无非就是证明医疗器械是安全有效的。那么,如果现在安全有效,那么它会永远安全有效吗?显然不是。由于设备老化,有源医疗器械的安全有效性能降低,包括电气安全指标降低、性能指标准确性降低、有害物质泄漏污染环境等,会带来很大危害对患者、操作者和周围环境。伤害。那么医疗器械在什么时间段内才能保持其自身性能并确保安全有效呢?这就需要确定医疗设备的安全使用期限,所以为了确定这样的时间(或次数),我们需要做一系列的测试(这些测试不同于常规的功能性能、安全法规、EMC、环境)测试、报警测试),通过这些测试,我们可以确定医疗器械安全有效的时间段(或次数)。

当然,以上只是一些原则。有相关规定吗?一些!第680号令第二十七条明确规定,医疗器械应当有说明书、标签。说明书和标签应注明生产日期和使用期限或失效日期。该要求在739号令第三十九条中仍然存在。另外,根据国家食品药品监督管理总局第43号公告《关于发布医疗器械注册申请资料要求及批准文件格式的公告》的规定2014年监管,注册申请文件中的研究信息明确指出了有效期的确定:如适用,应提供产品有效期验证报告。同时,2015年2月发布的《医疗器械注册管理条例解释第二部分》规定,使用期限也必须在说明书、标签中明确体现。

PS:如果标签因位置或尺寸限制无法标注全部内容,仍须标注使用期限或失效日期。同时,对于不能标注但应包含的内容,可在标签中明确注明“其他内容请参见说明书”。

在《有源医疗器械使用期限注册技术审查指南》发布之前,并没有合适的文件来指导如何确定使用期限。因此,每个厂商的报告的格式和内容差异很大,并且可能包含关键信息。有效期核查方案不完整、说服力不足等问题。另外,采用的评估方法基本都是风险评估和加速老化。这些验证方法更多地关注从最终产品投入使用到失效日期的时间段,而不考虑设备成为最终产品之日到产品投入使用的时间段。使用前的一段时间。

直至2019年5月,国家食品药品监督管理局发布了配套指导文件《有效医疗器械使用期限注册技术审查指导原则》(以下简称《指导原则》),旨在实现“指导原则”三方面:指导研究人员对产品使用寿命进行分析,指导医疗器械注册申请人/注册人提交有效医疗器械使用寿命注册申请材料,指导审评人员审核相关文件。 《指导原则》规定,有源医疗器械的使用寿命自器械成为最终产品之日起至失效之日止。必须考虑设备投入使用前的时间段(储存和运输阶段)和设备投入使用后的时间。段(待机和工作使用阶段)。

一是确定评价方法。评估方法有两种:一是注册申请人/注册人根据评估或经验预设使用期限,并通过方法验证预设值的合理性;注册人不预先设定期限值,通过一种或多种方法最终确定产品的使用期限。

对于预设值,当产品投放市场且使用期间未出现不可接受的风险时,经评估后可维持使用期限或延长预计使用期限;使用期间若存在不可接受的风险,应进行评估并采取措施。对于高风险产品或容易出现性能下降的产品,应采取一系列风险分析和对策,确保期限内故障率接近于零。

第二步是确定评价路径。评估路径也分为两种:第一种是直接验证产品,可分为三步:枚举产品使用状况→完整分析临床使用状况→对产品进行实时老化或加速老化试验;二是通过将产品(系统)分解为不同的子系统/组件来评估产品(系统),也可分为三步:详细分析分解关系--à通过不同的分解方法将产品(系统)分解为不同的子系统/组件。子系统(部件)的类型--à决定产品的使用寿命

可以考虑对影响有效期的主机或关键部件进行加速老化测试(对于大型设备)。

根据零部件的数据信息,通过计算分析可以获得产品的寿命信息。

使用寿命除了与产品有关外,还与产品的运输、储存和使用环境、使用频率和强度、清洁消毒、包装和灭菌、部件保养和维修以及商业因素有关,如图所示如下图所示

下一步是确定评估和分析方法。常用的方法有四种:

(1)利用加速老化试验对产品/关键部件进行前瞻性研究,和/或利用实时老化关联进行验证;

(2) 对本产品或同类产品的使用体验进行综合研究,可能涉及样品测试、安装和使用条件、维修率或维修记录、投诉历史或公开文件研究;

(三)产品/关键零部件的可靠性评估分析方法、模拟试验方法或者其他理论、模拟计算方法;

(四)以上三种方法结合使用或者采用其他合理、科学的方法。

对于已经销售多年的产品,我们还可以对上市数据进行汇总分析,考虑风险,根据产品的使用、保养、维修等情况综合判断产品的有效期。

使用期间可以用时间段、使用次数、或者根据临床使用情况将次数换算成时间段来表示。 《指导原则》明确,使用期限应与产品的环境条件、使用频率等影响因素同时给出。

《指导原则》明确规定有效期可以通过加速寿命试验来验证。加速寿命测试基于合理的工程和统计假设,不改变产品的失效模式和失效机制。它使用与物理失效规律相关的统计模型来测试超出正常应力水平的加速环境中的加速寿命测试。

一种将条件下获得的可靠性信息进行转换的试验方法,以获得试样在额定应力水平下的可靠性特性的可再现的数值估计。

《指导原则》特别强调,每种加速模型都有其适用范围。选择相应的加速度模型时,应考虑试验应力的类型和适合的试验对象。进行加速寿命测试需要确定以下相关参数:测试持续时间、样本数量、测试目的、所需置信度、所需精度、加速因子、实际使用环境、测试环境、加速因子计算、威布尔分布等。

根据《指导原则》的要求,正确开展加速寿命试验,需要:

包括以下步骤:

① 根据产品特点确定评价路径。

②确定样本数量。

③给出预计的服务期限和置信度。

④ 确定临床适用的应力分布。

⑤确定应力大小。

⑥选择失效模型。

⑦根据文献数据确定模型中的系数值。

⑧ 计算加速系数。

⑨ 确定加速试验时间。表 2. 常见的单一应力模型

⑩确定功能测试项目。

⑪确定故障定义。

⑫数据处理、故障分析。

笔者以上海某医疗器械公司的一台显示器为例,按照上述步骤介绍加速寿命测试的流程。

① 根据产品特性确定评估路径:功能单一,选择整机验证。

②确定样品数量:整机10台。

③给定预期使用寿命和置信水平:预期使用寿命为10年,置信水平为99%。

③确定临床使用模式:某监护仪在使用过程中具有三种模式,即存储模式、待机模式和工作模式。

④确定临床使用的压力曲线:考虑到监护仪用于术前监测患者,临床使用的压力主要是温度和湿度。参考温度和湿度:25℃,60%RH。

⑤ 确定应力大小:存储模式下最大温湿度耐受:60℃,93%RH;待机时最高耐温湿度:55℃,85%RH;工作模式下最高耐温湿度:45℃,85%RH。

⑥ 选择失效模型:根据临床应力曲线,参考提出的温湿度应力加速模型:Peck模型。

⑦根据文献数据确定模型中的系数值:查阅2016版《电子产品可靠性评估标准》,确定系数Ea为1.0eV,n为2.66。

⑧ 计算加速因子:根据不同的临床应用、不同的模式,计算各模式下的加速因子:

存储模式 TAF1=190.91

待机模式 TAF2=88.43

工作模式 TAF3=29.12

⑨ 确定加速试验时间:设备标称使用寿命为10年,其中最多3个闰年,每周使用7天,每天使用5小时,待机3小时。剩余时间包含在存储时间中。那么总产品存储时间为 ,总待机时间为 ,总工作时间为 。根据GB/-2017《产品加速试验方法》要求,设定裕量10%。

存储模式加速老化时间=(总存储时间×(1+10%))/TAF1=336.77h

待机模式加速老化时间=(总待机时间×(1+10%))/TAF2=136.32h

工作模式加速老化时间=(总工作时间×(1+10%))/TAF3=689.96h

总测试时间为1163.05h,折算为48.5d。

⑩ 确定功能测试项目:根据产品技术要求,确定一定的测试范围和测试精度作为基本性能测试项目。根据GB 9706.1-2007,测定接地电阻、泄漏电流和绝缘强度作为基本安全测试项目。

⑪ 判定不合格的定义:当基本性能测试项目或基本安全测试项目中任何一项不合格时,判定整机不合格。

⑫数据处理、故障分析:测试结束,共有1台设备出现故障。进行概率统计分析,结果为“平均使用寿命下限为14.1年,置信度为99%”。

尽管有指南,但上述几乎仍然是有源医疗器械验证最常用的常规方法。另外要注意的是保存好实验记录、老化箱使用记录以及定期进行功能测试的测试记录。如果通过模拟和疲劳测试验证通过,欢迎发来学习。

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