本文適用于質量分析器為三重四極桿的液相色譜串聯質譜系統。產品管理類別：Ⅱ類，分類編碼：22-10-03。
一、液相色譜串聯質譜系統的結構組成與工作原理
1.結構組成
產品一般由液相色譜模塊、質譜模塊和軟件組成，其中液相色譜模塊一般由輸液泵（如二元泵/四元泵）、柱溫箱和自動進樣器組成，質譜模塊一般由離子源（如ESI/APCI）、真空系統（渦輪泵、前級泵）、三重四級桿質量分析器、檢測器組成。產品一般與色譜柱聯用。
2.工作原理
在液相色譜串聯質譜檢測系統中，輸液泵提供流經液相色譜體系（固定相）的高壓溶劑流（流動相），自動進樣器將一定量的樣品注入該流動相中。載有樣品的流動相流經液相色譜柱（放置在柱溫箱中以控制溫度），樣品中的不同化學組分被色譜柱分別吸附保留。樣品組分以不同順序從色譜柱上洗脫下來，依次通過樣品傳輸管路進入質譜儀進行分析。樣品中不同組分的洗脫速度取決于當前流速和比例流動相下，樣品組分與固定相之間的作用力強弱。樣品分子通過（加熱）電噴霧電離源（ESI）/大氣壓化學電離源（APCI）等電離形成離子。電場作用使樣品離子加速進入質量分析器。施加在質量分析器上的受控rf電壓（射頻電壓）和dc電壓（直流電壓）可形成能使特定質荷比的離子保持有界振蕩通過質量分析器的電場；其他質荷比的離子則因無法順利通過四極桿而被濾除。通過改變rf和dc電壓即可實現不同質荷比離子的分離和掃描。離子分離后進入質譜的檢測器，撞擊高能打拿極釋放出電子并在電子倍增器中放大電子數量（或為撞擊多通道電子倍增管涂層并放大電子數量），最后轉化為電信號。軟件對電信號進行數據處理分析、存儲和顯示。
關于主要結構組成（包括關鍵組件和軟件等）及主要功能舉例如下：
（1）輸液泵：輸液泵是液相色譜模塊的關鍵部件，以穩定的流速和壓力輸送流動相。輸液泵的穩定性影響分析結果的重復性和準確性。
（2）柱溫箱：色譜柱與流動相的溫度影響著組分的分離平衡。柱溫箱的控溫功能可使色譜保留時間相對穩定，達到較好的分離效果。
（3）自動進樣器：定量吸取樣品，在輸液泵的配合下將樣品傳輸至色譜柱的裝置。與手動進樣相比，重復性好，可提高進樣穩定性。
（4）離子源：將待測樣品轉化為可以被質譜儀分析的氣態離子。常用的離子源包括電噴霧源（ESI）和大氣壓化學電離源（APCI）。? ESI 源：溶解在流動相中的中性樣品在強電場作用下帶電，液體伴隨著氮氣流等作用發生霧化。隨著液滴體積的逐漸減小，液滴的表面作用力產生變化，當達到一定極限值，樣品電離為可帶正或負電荷的離子。ESI技術的離子化效率高，正負離子模式均可分析。? APCI源：流動相被霧化后汽化，溶劑分子被電離后與樣品氣態分子碰撞，經過復雜反應后生成離子。在大氣壓條件下完成整個電離過程。APCI源適用于中等極性到弱極性的化合物分析。
（5）真空系統：為了減少離子與背景氣體的碰撞淬滅，需要維持真空環境，減少背景氣體分子數量以維持足夠的離子平均自由程。
（6）質量分析器：質譜儀的核心部件。三重四極桿是目前應用最為廣泛的質量分析器，由兩個串聯的四極桿以及位于兩個四極桿中間的碰撞室構成。離子化的樣品在第一個四極桿質量分析器中進行質量分析。按質荷比被選定的離子在碰撞室中與惰性氣體碰撞發生裂解，產生一系列新離子。新的二級離子產物被第三個四極桿質量分析器檢測。
（7）離子檢測器：接收并檢測分離后的離子，放大輸出信號。
二、液相色譜串聯質譜系統主要風險
應參考YY/T 0316《醫療器械 風險管理對醫療器械的應用》和YY/T 1406.1《醫療器械軟件第1部分：YY/T 0316應用于醫療器械軟件的指南的有關要求》（該標準作為YY/T 0316的補充）規定的過程和方法，在產品生命周期內對產品可能出現的危險進行判定。
液相色譜串聯質譜系統可能存在的危險大致可包括五個方面，即：能量危險、生物學和化學危險、操作危險、信息危險、軟件危險。
液相色譜串聯質譜系統常見的危險示例見下表：
表1 液相色譜串聯質譜系統常見的危險示例
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危險分類
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危險原因分類
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危險示例
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能量危險
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電氣危險
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外殼漏電流對操作者造成電擊傷的危險
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未經培訓拆卸設備導致的漏電流的危險
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清潔和消毒過程中，對部件（包括應用部件和配件）造成損壞
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電場或磁場危險
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可能共同使用的設備（移動電話、離心機、生化分析儀等）對申報產品的電磁干擾
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靜電放電對申報產品產生的干擾
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申報產品正常工作中產生的電磁場對可能共同使用的其他設備的影響等引發的危險
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熱能危險
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儀器工作過程中，會產生熱能，如果電路老化、使用時間過長、防護不當，使熱能聚集，或在使用中接觸到加熱器，可能對操作者造成熱能傷害
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機械危險
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墜落導致機械部件松動，導致檢測結果錯誤、誤差過大或顯示異常
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運行過程中機械部件振動過大，導致儀器誤差過大或顯示異常
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部件運動過程中觸碰導致機械部件復位故障，測量位置不準，結果異常
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聲能
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運行過程中若噪音過大，可能對操作者造成傷害
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生物學和化學危險
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毒性物質和化學物質
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漏液而導致接觸有害試劑、檢測完成后剩余樣本、試劑和廢棄物處理不當引起的環境污染、交叉感染
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使用的清潔劑、消毒劑殘留引發的危險；有毒有害元件的處理不當引發的危險
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操作危險
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安裝不當
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由于儀器安裝不當或未對儀器的安裝使用環境（包括溫濕度、氣體條件等）進行充分評估導致的危險，造成氣體泄漏、溶劑泄漏等實驗室環境污染；或產生噪聲污染。
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操作不當
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由不熟練/未經訓練的人員使用，未對使用者進行培訓或者使用者未按說明書中的要求進行操作，造成的檢測失敗、檢測結果不準確。
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使用與設備不相匹配的試劑、樣本基質，造成的檢測失敗、檢測結果不準確。
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未在制造商規定的使用環境條件下使用產品，造成檢測結果不準確，產品壽命降低。
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若的部件在使用前或使用中需要進行連接或重新連接，連接故障可能帶來風險。
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維修不當
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產品的檢測裝置超過壽命、長時間未經校準或校準方法錯誤，導致檢測結果不準確
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未按產品說明書的規定對申報產品進行保養清潔、未按產品說明書的規定及時更換元器件，造成的產品檢測結果不準確
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信息危險
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標識、標志不足
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標記缺少或不正確，標記的位置不正確，不能被正確的識別
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不能永久貼牢和清晰可辨，不能耐受溫度、摩擦及正常使用時可能遇到的溶劑和試劑的影響
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說明書內容不足
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不符合法規及標準規定的產品說明書
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未充分告知限制信息
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未對不正確的操作、與其他設備共同使用時易產生的危險（源）進行警告
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未正確標示包裝儲運條件、消毒方法、維護信息、對所有標識警告符號的闡述
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未對合理可預見的誤用進行警告等引發的危險（源）
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未明確產品使用期限，長期使用可能使儀器的易耗品磨損，導致對測量結果造成不良影響
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未明確報警信息，導致無法正確排除儀器故障
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顯示信息錯誤
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產品的溫度或壓力等參數讀數/顯示不準確，導致檢測結果不準確
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軟件危險
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軟件設計/操作危險
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軟件設計用戶界面項目選擇或切換時不方便、界面設計存在缺陷、菜單提示不清晰導致檢測結果出錯
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網絡安全危險
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未經授權的人員查看和更改患者數據
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數據交換時醫療器械相關數據未設計授權訪問、修改、刪除，無法保證數據的保密性、完整性和可得性
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三、液相色譜串聯質譜系統性能研究實驗要求
性能指標、檢驗方法可參考YY/T 1740.1《醫用質譜儀 第1部分：液相色譜-質譜聯用儀》、GB/T 33864《質譜儀通用規范》、GB/T 35410《液相色譜-串聯四極質譜儀性能的測定方法》。性能指標包括功能性指標、安全性指標，其內容應與產品性能研究的內容一致，并明確研究依據。
性能指標至少應包括質量范圍、質量準確性、質量穩定性、質量分辨率、掃描速度、輸液泵流速準確度、靈敏度、精密度、線性、攜帶污染率、自動進樣器溫度準確度、柱溫箱溫度準確度、自動進樣器線性、軟件臨床功能、電氣安全、電磁兼容、環境試驗、網絡安全等內容。
軟件組件的性能指標包括功能、使用限制、接口、訪問控制、運行環境（若適用）、性能效率（若適用）等要求。產品的軟件功能一般包括數據采集和數據分析（包括定性分析、定量分析）。軟件組件的性能指標要求具體參照《醫療器械軟件注冊審查指導原則（2022年修訂版）》執行。
如產品有額外模塊實現額外功能，應增加相應的性能指標要求和檢驗方法。例如，若產品為全自動儀器，應考慮對加樣裝置的功能性指標要求：加樣準確度和重復性等。產品通常具有加熱功能，應符合GB 4793.6《測量、控制和實驗室用電氣設備的安全要求 第6部分:實驗室用材料加熱設備的特殊要求》。
1.功能性指標研究
1.1液相色譜模塊性能研究：（1）溫控系統研究：為保存樣本，減少揮發，自動進樣器應具備低溫保存樣品的功能。為達到較好的分離效果，柱溫箱應具備控溫功能。應當確定自動進樣器和柱溫箱的溫度準確度要求，并進行驗證。（2）自動進樣器的線性、進樣準確性、輸液泵流速準確度：應當對自動進樣器的線性、進樣準確性和輸液泵流速準確度進行驗證，并進行驗證。（3）攜帶污染率研究：按照高濃度樣本、高濃度樣本、高濃度樣本、零濃度樣本、零濃度樣本、零濃度樣本的順序為一組，在儀器上進行測定驗證，計算攜帶污染率，并進行驗證。考慮到不同物質在管道的吸附性差異，建議對低吸附性物質和高吸附性物質分別驗證。
1.2質譜模塊性能研究：（1）關鍵部件性能研究：應開展質譜模塊對于安全和性能關鍵部件的性能研究，例如：三重四極桿的最大掃描速度/分辨率/質量穩定性/質量準確性研究、離子源的流速/靈敏度/加熱溫度研究、電子倍增管的動態范圍和靈敏度研究、真空系統（渦輪泵、前級泵）的真空度研究等。（2）質譜模塊研究：將質量分析器安裝至真空腔內，并安裝離子源和檢測器，對質量范圍、質量準確性、質量穩定性、質量分辨率、靈敏度、精密度、峰強度等指標進行驗證。對于適合用負離子模式分析的化合物（例如雌二醇、雌三醇、雌酮等），應當開展負離子模式下的靈敏度驗證。若產品具有多個離子源（例如ESI源、APCI源），應當對不同的離子源模式分別進行驗證。
1.3整機性能研究：應針對產品設計要求，研究產品的各項性能指標以驗證各項性能指標能否達到設計預期。
2.產品臨床項目分析性能的研究
建議開發人綜合考慮產品的適用范圍、臨床分析可執行的掃描模式（MRM等）、離子源模式（ESI/APCI等）、分析類型（定性/定量）、樣本類型（血液/尿液等）和被分析物（內源小分子/外源小分子等）類型，按照對產品評價最不利原則（例如含量較低、存在基質效應、存在同分異構干擾等），選取代表性的臨床項目，采用臨床樣本進行研究，測試參考物質含量，驗證臨床準確度、重復性、質量穩定性、靈敏度、線性范圍等指標，對主要性能進行系統性評估，并驗證。
應明確所選擇的代表性項目的依據，代表性項目應當覆蓋產品的樣本類型和被分析物類型。例如，若產品適用的樣本類型為血液（全血、血漿、血清）、尿液、唾液、組織勻漿液；適用的被分析物為內源小分子（激素、維生素、氨基酸）、內源大分子（多肽、蛋白）、外源小分子（免疫抑制劑、精神類藥物）、外源大分子（抗體類藥物），則應充分考慮樣本類型與被分析物的多種組合情形，對每一種組合情形選取代表性項目進行驗證。
對于某些分析性能項目，如難以直接獲得相應濃度水平的臨床樣本，可采用臨床樣本進行人工添加的方法制備高濃度水平樣本、適當采用稀釋或者經處理去除分析物獲得低濃度樣本，但應當明確無法獲得的依據以及獲得特殊濃度樣本的方法。一般而言，不應超過總樣本量的20%。應當明確人工添加樣本與真實樣本之間的異同，二者應具有可互換性。
3.安全性指標研究
包括電氣安全指標和電磁兼容指標兩大類。電氣安全指標應當包括GB 4793.1《測量、控制和實驗室用電氣設備的安全要求 第1部分：通用要求》、GB 4793.6《測量、控制和實驗室用電氣設備的安全要求 第6部分：實驗室用材料加熱設備的特殊要求》、GB 4793.9《測量、控制和實驗室用電氣設備的安全要求 第9部分：實驗室用分析和其他目的自動和半自動設備的特殊要求》、YY 0648《測量、控制和試驗室用電氣設備的安全要求.第2-101部分：體外診斷(IVD)醫用設備的專用要求》及其他適用的國家標準和行業標準中的所有指標，電磁兼容指標應當包括GB/T 18268.1《測量、控制和實驗室用的電設備 電磁兼容性要求 第1部分：通用要求》和GB/T 18268.26《測量、控制和實驗室用的電設備 電磁兼容性要求 第26部分：特殊要求 體外診斷(IVD)醫療設備》及其他適用的國家標準和行業標準中的所有指標。開發人應對上述項目進行研究，按照法規要求撰寫相應的檢測報告。
4.環境條件對產品性能指標無顯著影響的研究
主要包括氣候環境條件、機械環境條件、運輸條件等，可參考GB/T 14710《醫用電器環境要求及試驗方法》及其他適用的國家標準和行業標準中的相關指標。開發人應對上述項目進行研究，按照法規要求撰寫相應的檢測報告。
正常工作環境以產品標稱為準，但需經相應環境試驗驗證。明確標識供電類型、電壓。
5.產品有效期研究
應明確產品中包含的易耗、易損、需定期更換或者具有固定使用壽命的主要元器件（例如離子源、三重四極桿質量分析器、檢測器等）的情況，逐一明確對影響壽命的因素。對于產品中有限次重復使用的部分，應開展使用次數或期限研究。應當明確產品使用期限，明確確定產品使用期限的具體理由并開展相關驗證。
在有效期內以及實際或模擬運輸儲存條件下，明確保持包裝完整性的依據并開展相關驗證。
6.軟件研究
該產品一般均含有軟件，開發人應依據《醫療器械軟件注冊審查指導原則》、《醫療器械網絡安全注冊審查指導原則》等要求，開展相應研究。
6.1軟件研究應當符合《醫療器械軟件注冊審查指導原則》、YY/T 0664《醫療器械軟件 軟件生存周期過程》等的要求。開發人應當根據產品預期的臨床檢測項目可能對患者造成的風險，確定產品隨機軟件的安全性級別。
6.2應明確軟件版本命名規則，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布版本。其中，軟件的完整版本應與軟件研究中的相應內容保持一致，發布版本應與產品說明書、軟件研究的內容保持一致。軟件版本命名規則需與質量管理體系保持一致，軟件模塊（含醫用中間件）若有單獨的版本、應明確版本命名規則。
6.3有關軟件研究的詳細內容，建議按照《醫療器械軟件注冊審查指導原則》的要求開展。軟件設計依據YY/T 0664等文件。軟件設計主要分為以下幾個階段：軟件開發與計劃、軟件風險管理、需求說明書、概要設計、詳細設計、軟件測試等，驗證軟件開發及測試應當符合設計要求。開發人應當根據《醫療器械軟件注冊審查指導原則》的要求開展相應的軟件研究。重點關注軟件需求是否與軟件功能一致，軟件驗證與確認的過程與結果；針對所有的軟件功能是否均開展了相應的研究；是否存在剩余缺陷，關注軟件缺陷可能產生的風險（如：檢測不準確、設備故障、設備不穩定）及其控制措施，確定剩余風險在可接受范圍內。
6.4軟件功能：軟件功能從技術特征角度大體上可分為處理功能、控制功能、安全功能，其中處理功能是指加工醫療器械數據（即醫療器械產生的用于醫療用途的客觀數據）或基于模型計算的功能，控制功能是指控制/驅動醫療器械硬件運行的功能，安全功能是指保證醫療器械安全性的功能。
軟件處理功能一般為數據采集和數據分析（包括定量分析、定性分析）。(1)數據采集：對儀器進行自動調諧或檢驗調諧，確保儀器狀態運行正常后，通過設置和運行液相色譜系統參數、質譜系統參數，編輯采集方法以及工作列表，控制自動進樣，完成樣品采集過程。(2)數據分析：a.定量分析：根據不同濃度化合物標準品分別進樣得到的色譜峰自動積分面積并制作標準曲線，從而計算未知濃度化合物的濃度。b.定性分析：例如，通過質量數、離子對比率、保留時間來確認化合物的信息。
6.4如產品包括具備電子數據交換、遠程訪問與控制、用戶訪問三種功能當中一種及以上功能，應當在軟件研究中單獨開展自研軟件網絡安全研究。若使用現成軟件組件，根據其使用方式開展相應研究。有關網絡安全描述文檔的具體要求，建議參照《醫療器械網絡安全注冊審查指導原則》。
