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嘉峪檢測網 2021-08-09 22:13
一、低頻治療儀的結構、工作原理與作用機理
1.低頻治療儀的結構
應根據產品自身特點確定結構組成,通常由主機(信號產生及控制裝置)、電源裝置(內置或外置)、電極及其他附屬部件組成。
產品組成示例:
圖1. 產品示例圖
2.低頻治療儀的工作原理
醫學上頻率在1000Hz以下的脈沖電流稱作低頻電流或低頻脈沖電流。應用低頻脈沖電流作用于人體來治療疾病的方法稱為低頻電療法。目前在物理治療行業,主要將低頻電療法劃分為神經肌肉電刺激療法(NMES)、經皮神經電刺激療法(TENS)、功能性電刺激療法(FES)中醫電針療法(EA)和中醫導平療法。
3.低頻治療儀的作用機理
興奮神經肌肉組織:細胞或組織具有對外界刺激產生反應的能力。當細胞處于興奮狀態時,在受刺激部位首先出現動作電位,而各種細胞的外部表現如肌肉收縮和腺體分泌等,都是由動作電位觸發引起的。在細胞接受一次刺激而興奮后的一個短時間內,其興奮性產生明顯的變化,即出現絕對不應期和相對不應期。在絕對不應期,無論刺激強度多大,細胞都不能再興奮。不同組織的不應期有很大的差異,如神經纖維的絕對不應期為0.5ms,骨骼肌細胞為2ms,心肌細胞更是高達200~400ms,所以理論上神經纖維每秒內能產生和傳導的動作電位數可達2000次,也就是說頻率2000Hz以下的每個脈沖刺激均能使神經纖維產生一次興奮。但實際上神經纖維在體內傳導的沖動頻率,低于理論上可能達到的最大值,一般認為每秒為1000次左右,因此低頻脈沖電流的主要治療作用之一是刺激神經肌肉興奮。低頻電流的頻率不斷變化可以興奮神經肌肉組織,引起肌肉收縮。而不同類型的低頻電流的波形、強度、持續時的變化對神經肌肉刺激的反應也各有不同,達到不同的治療作用。
二、低頻治療儀的研發實驗要求
1.產品性能研究
應當進行產品性能研究以及產品技術要求的研究和編制說明,包括功能性、安全性指標(如電氣安全與電磁兼容、輻射安全)以及與質量控制相關的其他指標的確定依據,所采用的標準或方法、采用的原因及理論基礎。如適用的國家標準、行業標準中有不適用的條款,也應將不適用的條款及理由予以說明。對于特殊功能,應出具詳細資料說明作用機理及工作原理、采用的原因并給出驗證資料。
2.生物相容性評價研究
生物相容性評價研究應當包括:生物相容性評價的依據和方法;產品所用材料的描述及與人體接觸的性質;實施或豁免生物學試驗的理由和論證;對于現有數據或試驗結果的評價。
3.滅菌和消毒工藝研究
終端用戶消毒:如適用,應明確推薦的消毒工藝(方法和參數)以及所推薦消毒方法確定的依據,并出具效果驗證資料。
4.產品有效期和包裝研究
有效期的確定:應當給出有效期驗證報告,可參照《有源醫療器械使用期限注冊技術審查指導原則》。
對于有限次重復使用的醫療器械,應當進行使用次數驗證。對于無菌包裝的附件,應當出具滅菌的驗證資料。
應根據自身產品臨床應用和產品設計情況,確定出產品的關鍵部件和可更換部件。應明確在預期使用條件下關鍵部件的使用期限,及可更換部件的定期保養維護時間和更換頻次,且應給出確定使用壽命和更換頻次的理論依據。
包裝及包裝完整性:在宣稱的有效期內以及運輸儲存條件下,保持包裝完整性的依據。電極若為無菌包裝,應當符合YY/T 0681的要求。
5.軟件與網絡安全研究
含有軟件的產品,應當出具一份單獨的醫療器械軟件描述文檔,內容包括基本信息、實現過程和核心算法,詳盡程度取決于軟件的安全性級別和復雜程度。同時,應出具關于軟件版本命名規則的聲明,并明確軟件版本的全部字段及字段含義,確定軟件的完整版本和發行所用的標識版本。具體參見《醫療器械軟件注冊技術審查指導原則》(國家食品藥品監督管理總局通告2015年第50號)的相關要求。
若產品具有網絡連接功能以進行電子數據交換或遠程控制,其中網絡包括無線、有線網絡,電子數據交換包括單向、雙向數據傳輸,遠程控制包括實時、非實時控制;或產品采用存儲媒介以進行電子數據交換,其中存儲媒介包括但不限于光盤、移動硬盤和U盤,應當出具網絡安全描述文檔,具體參見《醫療器械網絡安全注冊技術審查指導原則》(國家食品藥品監督管理總局通告2017年第13號)的相關要求。
若產品屬于移動醫療器械,應按照《移動醫療器械注冊技術審查指導原則》(國家食品藥品監督管理總局通告 2017年第222號)給出相關資料,應明確顯示屏的技術要求(如屏幕尺寸、分辨率和亮度等),應明確電池續航能力的要求(如容量、續航時間、剩余電量提示等),應給出環境光影響驗證資料等。
6.主要性能指標
下列術語定義適用于本文:
頻率:每秒鐘內脈沖出現的次數,單位為赫茲(Hz)。
波形:呈現在患者電路上的一個電信號(電壓或電流)的幅值對時間變化的函數。
脈沖周期:一個脈沖波的起點到下一個脈沖波的起點相距的時間,單位為ms或s。
脈沖寬度:輸出脈沖波幅度達最大值50%的持續時間,單位為ms或s。
低頻電療儀一般應包括以下技術指標的要求:
6.1 工作頻率、脈沖寬度、脈沖周期、幅度值、直流分量等參數由制造商規定,允差應符合相應的行業標準要求。
6.2 輸出波形:設備輸出波形加以描述,如三角波、方波、梯形波、正弦波、階梯波、指數曲線波等。
6.3 連續工作時間應不少于4h。
6.4 若設備為調制低頻,載波及調制波的頻率和波形、調幅度應加以描述。
6.5 若出具針對不同治療部位或適應癥的處方,則處方的類型、波形及變化規律應加以描述。
6.6 電極:應考慮持粘性和剝離強度等相關要求。如為自制,應符合YY 0868-2011《神經和肌肉刺激器用電極》要求,同時應按照GB/T 16886系列標準進行生物學評價。如為外購產品,應購買已取得醫療器械產品注冊證或備案憑證的產品。
6.6.1持粘性(如適用):持粘性和允差由制造商規定。
6.6.2剝離強度(如適用):剝離強度和允差由制造商規定。
6.6.3環氧乙烷殘留量:對于采用環氧乙烷滅菌的電極,其環氧乙烷殘留量應不大于10μg/g(適用于無菌包裝電極)。
6.7.電針(如適用):應符合YY0780-2018的要求。
6.8.電針治療儀應符合YY0780-2018的要求。
6.9. 經絡刺激儀應符合YY/T 1666-2019的要求。
6.10.安全應滿足:
(1)GB 9706.1-2007《醫用電氣設備第1部分:安全通用要求》。
(2)YY 0607-2007《醫用電氣設備第2部分:神經和肌肉刺激器安全專用要求》。
(3)YY 0505-2012《醫用電氣設備第1-2部分:安全通用要求-并列標準:電磁兼容要求和試驗》。
(4)對于醫用電氣系統,還應符合GB 9706.15-2008《醫用電氣設備第1-1部分:安全通用要求并列標準:醫用電氣系統安全要求》的要求。
6.11.環境試驗應滿足:GB/T 14710-2009《醫用電器環境要求及試驗方法》。
6.12.如含軟件,“產品型號/規格及其劃分說明”應明確軟件的名稱、型號規格、發布版本、完整版本命名規則、運行環境(控制型軟件組件適用,包括硬件配置、軟件環境和網絡條件),而“性能指標”應明確軟件全部臨床功能綱要。
6.13.如產品含有移動醫療器械,應明確其電池容量、顯示屏的尺寸、分辨率和亮度,并符合《移動醫療器械注冊技術審查指導原則》相關要求。
6.14.如產品具有網絡連接功能以進行電子數據交換或遠程控制,應明確其數據接口、用戶訪問控制。并符合《醫療器械網絡安全注冊技術審查指導原則》相關要求。
三、相關標準
根據產品自身特點適用表1中相關標準:
表1. 相關產品標準
標準編號 |
標準名稱 |
GB 9706.1-2007 |
醫用電氣設備第1部分:安全通用要求 |
GB 9706.15-2008 |
醫用電氣設備第1-1部分:安全通用要求并列標準:醫用電氣系統安全要求 |
GB/T 191-2008 |
包裝儲運圖示標志 |
GB/T 14710-2009 |
醫用電器環境要求及試驗方法 |
GB/T 16886.1-2011 |
醫療器械生物學評價第1部分:風險管理過程中的評價與試驗 |
GB/T 16886.5-2017 |
醫療器械生物學評價第5部分:體外細胞毒性試驗 |
GB/T 16886.10-2017 |
醫療器械生物學評價第10部分:刺激與遲發型超敏反應試驗 |
YY 0505-2012 |
醫用電氣設備第1-2部分:安全通用要求-并列標準:電磁兼容要求和試驗 |
YY 0607-2007 |
醫用電氣設備第2部分:神經和肌肉刺激器安全專用要求 |
YY 0780-2018 |
電針治療儀 |
YY 0868-2011 |
神經和肌肉刺激器用電極 |
YY/T 0316-2016 |
醫療器械風險管理對醫療器械的應用 |
YY/T 0696-2008 |
神經和肌肉刺激器輸出特性的測量 |
YY/T 1666-2019 |
經絡刺激儀 |
四、主要風險
主要參考YY/T 0316-2016《醫療器械風險管理對醫療器械的應用》。
表2. 初始事件和環境示例
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通用類別 |
初始事件和環境示例 |
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不完整的要求 |
性能不符合要求; 說明書未對設備及附件維護保養的方式、方法、頻次進行說明; |
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制造過程 |
控制程序及生產工藝、作業指導書修改未經驗證,導致產品質量不穩定; 生產過程關鍵工序控制點未進行監測,導致產品不符合要求等; 外購、外協件供方選擇不當,外購、外協件未進行有效進貨檢驗,導致不合格外購、外協件投入生產等。 |
|
運輸和貯藏 |
產品防護不當導致設備運輸過程中損壞等; 在超出設備規定的貯藏環境(溫度、濕度、壓力)貯藏設備,導致設備不能正常工作等。 |
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環境因素 |
溫度、濕度、海拔如超出給定范圍后可能造成運行不正常; 過熱、過冷的環境可能導致設備不能正常工作等; 強酸強堿導致傷害等; 抗電磁干擾能力差,特定環境設備工作不正常等; 設備的供電電壓不穩定,導致設備不能正常工作或損壞等。 |
|
擦拭和清潔 |
使用者未按要求進行維護、擦拭和清潔。 |
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處置和廢棄 |
未在使用說明書中對低頻電療儀或其他部件的處置(特別是使用后的處置)和廢棄方法進行說明,或信息不充分;未對設備廢棄的處置進行提示性說明等。 |
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人為因素 |
設計缺陷引發的使用錯誤; 設計變更未有效執行; 易混淆的或缺少使用說明書: —圖示符號說明不規范 —操作使用方法不清楚 —技術說明不清楚 —重要的警告性說明或注意事項不明確 —不適當的操作說明等 |
失效模式 |
由于老化、磨損而導致功能退化/疲勞失效。 |
表3. 危險(源)、可預見的事件序列、危險情況和可能發生的傷害之間的關系
危險(源) |
可預見的事件序列 |
危險情況 |
傷害 |
電磁能量 |
在強電磁輻射源附近使用低頻電療儀測量 |
電磁干擾程序運行 |
受到影響無法正常運行 |
靜電放電 |
干擾程序運行 |
受到影響無法正常運行 |
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患者在設置電刺激參數時,將參數設置過大 |
患者使用該過大的參數進行刺激 |
引起人體組織刺激部位紅腫、灼傷 |
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電刺激輸出雙向正負脈沖能量不平衡 |
患者使用了單向脈沖或不平衡雙向波進行治療 |
引起人體組織刺激部位電化學反應,造成損傷 |
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熱能 |
非預期的或過量的電極片升溫 |
電流輸出功率過高 |
引起人體組織過熱或導致燙傷 |
機械能 |
工作狀態中移動產品或操作不當 |
產品從高處墜落 |
砸傷患者或操作者;設備損壞導致無法正常使用 |
生物學 |
使用有生物相容性不良的材質制作 |
人體接觸 |
皮膚過敏、刺激 |
化學 |
長時間不使用的電池未經取出,造成電池漏液 |
電路腐蝕 |
設備故障,無法工作 |
環境 |
設備受到外界的電磁干擾 |
產品設計時電磁屏蔽及電路抗擾設計不充分 |
不能正常工作 |
未規定設備的使用環境 |
|||
設備對外界的電磁輻射干擾 |
屏蔽、濾波及接地技術不完善 |
引起其他設備不能正常工作 |
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未規定設備的使用環境要求 |
|||
設備內部信號線與電源線相互干擾 |
|||
器械使用 |
使用者的操作有誤、未按說明書要求操作 |
設備使用不正常 |
達不到預期治療效果 |
與消耗品、附件、其他醫療器械的不相容性 |
配套用的電極片不適用,導聯線接觸或導通不良 |
設備無法正常使用 |
|
交叉感染 |
與使用者接觸的部分清潔/消毒不充分或不正確 |
可導致感染性疾病 |
|
不完整的說明書 |
未對錯誤操作進行說明 |
錯誤操作 |
達不到預期治療效果,嚴重時延誤治療 |
不正確的消毒方法 |
使用有腐蝕性的清潔劑、消毒劑 |
產品部件腐蝕、防護性能降低 |
|
不正確的產品貯存條件 |
器件老化、部件壽命降低 |
產品壽命降低 |
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可能需要更換的零部件沒有規格說明 |
使用不符合要求的器件 |
產品的損壞、造成安全隱患(電氣安全) |
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未說明所需的維護方法 |
不是適當的維護 |
產品壽命降低 |
來源:嘉峪檢測網