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嘉峪檢測網 2022-05-18 02:57
1、引言
有源醫療器械可實現對疾病的診斷、預防、監護和治療，為了在臨床使用中維持上述功能，醫療器械生產企業需確定產品的使用期限，在該期限內，要能夠同時滿足產品的安全使用和有效使用，即在使用期限內，有源醫療器械要同時滿足安全要求和性能要求。
2019年5月份，《有源醫療器械使用期限注冊技術審查指導原則》正式發布，為申報人員和審評人員提供了參考格式和關鍵信息等內容。不僅如此，指導原則也列出了相關的參考標準，以供申報和審評人員參考使用。2021年國家藥品監督管理局發布第121號公告《關于公布醫療器械注冊申報資料要求和批準證明文件格式的公告》，醫療器械注冊申報資料要求及說明中指出“（七）、2使用穩定性：如適用，應當提供使用穩定性/可靠性研究資料，證明在生產企業規定的使用期限/使用次數內，在正常使用、維護和校準（如適用）情況下，產品的性能功能滿足使用要求。
本章將對以上內容中的重點進行介紹如何針對有源醫療器械進行使用有效期限的驗證。
2、使用期限加速老化試驗驗證流程
《指導原則》明確指出，可以通過開展加速壽命試驗來驗證有效期限。加速壽命試驗是在進行合理工程、統計假設及不改變產品故障模式和故障機理的基礎上，利用與物理失效規律相關的統計模型對在超出正常應力水平的加速環境下獲得的可靠性信息進行轉換，得到試件在額定應力水平下可靠性特征的可復現的數值估計的一種試驗方法[1]。《指導原則》特別強調了每個加速模型都有其適用范圍，在選擇相應的加速模型時要考慮其適用于試驗應力的類型和試驗對象[1]。開展加速壽命試驗需確定以下相關參數：試驗持續時間、樣本數量、試驗目的、要求的置信度、需求的精度、加速因子、實際使用環境、試驗環境、加速因子計算、威布爾分布等[1]。
根據《指導原則》的要求，正確開展加速壽命試驗，需要包含以下步驟：
①.根據產品特點確定評價路徑；②.確定樣品數量；③.給定預期使用期限和置信度；④.確定臨床使用模式；⑤.確定臨床適用應力剖面；⑥.確定應力大小；⑦.選擇失效模型；⑧.根據文獻資料確定模型中系數數值；⑨.計算加速因子；⑩.確定加速試驗時間；?.確定功能測試項目；?.確定失效定義；?.數據處理，失效分析。
筆者將以上海某醫療器械公司某監測儀為例，按照上述步驟，介紹加速壽命試驗的開展過程。
①.根據產品特點確定評價路徑；
如功能單一，選擇整機驗證。
②.確定樣品數量；
如整機10臺或特定數量
③.給定預期使用期限和置信度；（置信度取值可參照GB 5080.4-85）
如預期使用期限10年，置信度99%。
④.確定臨床使用模式；
如某監測儀使用階段有三種模式，分別為貯存模式、待機模式和工作模式。
⑤.確定臨床使用應力剖面；
如考慮到某監測儀用于手術前對患者的監測，臨床使用應力主要為溫度和濕度。
參考溫濕度：25℃，60%RH。
⑥.確定應力大小；
如貯存模式最高耐受溫濕度：60℃，93%RH 待機模式最高耐受溫濕度：55℃，85%RH 工作模式最高耐受溫濕度：45℃，85%RH
⑦.選擇失效模型；
根據臨床使用應力剖面，參考GB/T 34986-2017中的溫濕度應力試驗加速模型：
⑧.根據文獻資料或試驗分析確定模型中系數數值；
查閱Telcordia sr332 2016版電子產品可靠性預計標準及其他標準文獻等，確定系數Ea及h取值（如本部分經過試驗或查閱文獻資料Ea取值1.0ev、h取值2.66）；
⑨.計算加速因子；
根據不同臨床應用不同模式，計算在各模式下的加速因子TAF：
貯存/待機/作模式TAF值（設為TAF1/TAF2/TAF3）
⑩.確定加速試驗時間；
若設備標稱使用期限10年，臨床使用頻率和強度為每周使用7天，每天使用5小時，待機3小時,其余時間計入貯存時間。則產品貯存總時間為58448小時，待機總時間為10959小時，工作總時間為18265小時。根據GB/T 34986-2017《產品加速試驗方法》的要求，設置試驗裕度為10%。
貯存模式加速老化時間==336小時（向上取整）
待機模式加速老化時間==136小時（向上取整）
工作模式加速老化時間==689小時（向上取整）
總測試時間為1161小時，換算為48.5天。
?.確定功能測試項目；
根據產品技術要求，確定某測試范圍和測試精度為基本性能測試項目，根據
GB 9706.1- 2007/2020，確定接地電阻、漏電流和電介質強度為基本安全測試項目。可在等效老化單位年限中進行中間試驗，如發現不符合則可以通過定時截尾確定被試樣品的使用期限。
?.確定失效定義；
當基本性能測試項目或基本安全測試項目中任意一項測試未通過時，判定整機失效。
?.數據處理，結合樣本試驗時間及樣品失效數量進行統計分析（參照GB 5080.4-85、GB 4086.2-83、GB/T 5080.1-2012）；
試驗結束，共失效1臺設備，進行概率統計分析，得出結果為“平均使用期限的單邊置信下限為14.1年，置信度99%”。
3、結語
結合《指導原則》和《產品加速試驗方法》，能夠使驗證方案更加合理，驗證過程更加嚴謹，條理清晰、關鍵信息更加完備。
加速壽命試驗實際上是可靠性試驗的一部分，可靠性試驗在家電領域和汽車、軍工領域已經開展的很成熟了。而作為要求本該更嚴格的醫療器械領域，可靠性試驗卻剛剛起步不久。提高醫療器械的可靠性，任重而道遠。
參考文獻：
[1]國家藥品監督管理局.關于發布有源醫療器械使用期限注冊技術審查指導原則的通告(2019年第23號).[2019-05-14]；
[2] 國家藥品監督管理局.關于公布醫療器械注冊申報資料要求和批準證明文件格式的公告（2021年第121號）. [2021-09-30]；
[3]國家質量監督檢驗檢疫總局.GB/T 34986-2017 產品加速試驗方法。
來源：匯通研究院
