有源植入式医疗器械标准研究

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

陈甜甜,付丽,于晓慧,等.有源植入式医疗器械标准研究[J].
/4°医疗卫生装备,2021,42(3):74-76,101.Thesis
有源植入式医疗器械标准研究
陈甜甜,付丽,于晓慧,田佳,张克*
(山东省医疗器械产品质量检验中心,济南250101)
[摘要]介绍了国内、国际有源植入物分技术委员会及有源植入式医疗器械标准的现状。

结合日常检测和具体实例,对现行标准中标记要求、包装要求和混合医疗相关要求等进行了总结和论述,有助于正确理解标准要求,并为该类医疗器械的研发、检验和评审等提供了思路和参考,保障了医患的用械安全。

[关键词]有源植入式医疗器械;ISO14708;GB16174;YY0989;混合医疗
[中国图书资料分类号]R318;R197.39[文献标志码]A[文章编号]1003-8868(2021)03-0074-04
DOI:10.19745/j.1003-8868.2021058
Research on active implantable medical device standards
CHEN Tian-tian,FU Li,YU Xiao-hui,TIAN Jia,ZHANG Ke*
(Shandong Quality Inspection Center for Medical Devices,Jinan250101,China) Abstract The current statuses of sub-technical committees and standards for active implantable medical device in foreign countries and China were bining daily testing and specific examples,the marking requirements,packaging requirements and mixed medical-related requirements in the current standards were summarized and discussed,which helped to understand the standard requirements correctly,provided references for the research and development,inspection and evaluation of active implantable medical device and ensured its safety for doctors and patients.[Chinese Medical Equipment Journal,2021,42(3):74-76,101]
Key words active implantable medical device;ISO14708;GB16174;YY0989;miscellaneous medical treatment
0引言
有源植入式医疗器械是指植入人体内的、依靠电能或其他能源而非直接由人体或重力产生的能量发挥其功能的医疗器械[1-2]。

随着医疗器械产业的发展,有源植入式医疗器械的使用范围越来越广泛,植入式心脏起搏器、植入式除颤器、植入式神经刺激器、植入式输液泵、循环支持器械、耳蜗和听觉脑干植入系统、植入式心律调节设备等有源植入式医疗器械挽救了无数人的生命[3]o目前,国内也有部分厂家开始了有源植入式医疗器械的研发,但是因其涉及学科多、技术含量高、临床风险大,故此类器械仍然以进口产品为主,价格昂贵[4]o我国有源植入式医疗器械的相关国标、行标都是等同采用国际标准,由于国际标准大多是指南性标准,不会对每项性能指标的方法进行细致阐述。

而国内标准存在转化不及时、各标准版本不一致的问题,导致标准理解、实施困难,影响检测、审评进度,严重制约产业发展冋。

本文主要介绍国内、国际有源植入式医疗器械标准,并
基金项目:国家重点研发计划项目(2017YFC0111004)
作者简介:陈甜甜(1989—),女,硕士,工程师,主要从事有源医疗器械的检验检测方面的研究工作。

通信作者:张克,E-mail:******************结合日常检测对现行标准中的常见问题进行经验总结和探讨,为相关生产企业及监管部门提供思路及参考。

1标准介绍
1.1有源植入物分技术委员会(ISO/TC150/SC6)
国际标准化组织外科植入物标准化技术委员会(ISO/TC150)主要负责制、修订外科植入物领域国际标准[6-7]。

ISO/TC150包括7个分技术委员会(Sub-Technical Committee,SC)和6个工作组(Working Gr-oup,WG)。

其中,ISO/TC150/SC6为有源植入物分技术委员会,目前已发布15个ISO标准,涉及植入式心脏起搏器、植入式除颤器、植入式神经刺激器、植入式输液泵、循环支持器械、耳蜗和听觉脑干植入系统、植入式心律调节设备和磁共振成像对有源植入式医疗器械的安全性评估等领域;正在修订的ISO标准有4个,涉及植入式输液泵系统、循环支持器械、植入式心律调节设备和带内部电源的外部心脏起搏器。

2019年,我国成立全国外科植入物和矫形器械标准化技术委员会有源植入物分技术委员会(SAC/ TC110/SC4),秘书处承担单位为上海市医疗器械检测所,对口国际标准化组织外科植入物标准化技术委员会有源植入物分技术委员会(ISO/TC150/SC6)。

陈甜甜,付丽,于晓慧,等.有源植入式医疗器械标准研究[J].
医疗卫生装备,2021,42(3):74-76,101.'/5 Thesis
1.2ISO14708有源植入物系列标准
ISO14708是国际标准化组织发布的关于有源
植入式医疗器械的系列标准,分为7个部分,由国际
标准化组织外科植入物标准化技术委员会有源植入
物分技术委员会(ISO/TC150/SC6)归口。

由于该系
列标准具有一定的国际权威性,其中4个部分的内
容已转化为我国的国家标准和行业标准,由全国医
用电器标准化技术委员会医用电子仪器标准化分技
术委员会(SAC/TC10/SC5)归口[8]。

国内、国际标准现
状详见表1o由表1可知,国内现行标准均滞后于国
际现行标准,且有3个部分的国际标准仍未转化。


外,国际标准ISO14708-4和ISO14708-5正在修
订,不久后将会有新版本发布。

表1国内、国际有源植入式医疗器械现行标准
国际现行标准
ISO14708-1:2014Implants for surgery—Active implantable medical devices—Part1: General re­quirements for safety, marking and for informa一tion to be provided by the manufacturer
ISO14708-2:2019Implants for surgery—Active implantable medical devices—Part2:Cardiac pa­cemakers
ISO14708-3:2017Implants for surgery—Active implantable medical devices—Part3: Implantable neurostimulators
国内现行标准
GB16174.1—2015/ISO14708-1:2000(手术植人物有源植人式医疗器械第1部分:安全、标记和制造商所提供信息的通用要求》
GB16174.2—2015/ISO14708-2:2005(手术植人物有源植人式医疗器械第2部分:心脏起搏器》
ISO14708-4:2008Implants for surgery—Active implantable medical devices—Part4:Implantable infusion pumps
ISO14708-5:2010Implants for surgery—Active implantable medical devices—Part5: Circulatory support devices
ISO14708-6:2019Implants for surgery—Active implantable medical devices—Part6: Particular requirements for active implantable medical de­vices intended to treat tachyarrhythmia(includ­ing implantable defibrillators/
ISO14708-7:2019Implants for surgery—Active implantable medical devices—Part7: Particular requirements for cochlear and auditory brainstem implant systems YY0989.6—2016/ISO14708-6:2010(手术植人物有源植人医疗器械第6部分:治疗快速心律失常的有源植人医疗器械(包括植人式除颤器)的专用要求》
YY0989.7—2017/ISO14708-7:2013(手术植人物有源植人式医疗器械第7部分:人工耳蜗植入系统的专用要求
1.3其他相关标准
除ISO14708有源植入物系列标准外,YY/T 0492—2017(植入式心脏起搏器电极导线》、YY/T 0491—2004《心脏起搏器植入式心脏起搏器用的小截面连接器》、YY/T097—2016(有源植入式医疗器械植入式心律调节设备用四极连接器系统尺寸和试验要求》亦属于有源植入式医疗器械相关标准。

此外,有源植入式医疗器械还需满足电气安全、电磁兼容、软件和网络安全、无菌等相关标准要求。

2标准研究
2.1概述
目前,有源植入式医疗器械现行的ISO14708系列标准和国内标准包含28个章节,规定了安全要求、标记要求和制造商所提供信息的要求,尽可能地减少有源植入式医疗器械被滥用的可能性,为患者和操作者提供了基本的安全保障。

针对特定的有源植入式医疗器械,专用要求在通用要求的基础上增补和替换,优先于通用要求。

除非没有专用要求,通用要求一般不单独使用。

下文将对检测难点和常见问题进行探讨,除特别指明外,本文提到的条款号均属于GB16174.1—2015/ISO14708-1:2000标准。

2.2标记要求
标准规定了有源植入式医疗器械、销售包装、无菌包装上的标记要求,日常检测中厂家容易忽略或理解有偏差的条款有:(1)标准条款8.2要求制造商提供有源植入式医疗器械的标识与其组成部分标识之间的关系说明。

该说明还应包含判断
植入部件存在危害的识别方式。

该识别方
式使得无需取出植入部件也能识别该植
入器械及其组成部分,以避免不必要的
手术。

常见的识别方式有外部调控设备自
动识别(可能依赖于制造商系统的销售记
录)、不透射线符号等。

(2)标准条款9.11
要求销售包装上应有正确处理和存储医
疗器械的有关特殊环境和处理限制的详
细信息,应与标准条款10.1制造商规定的
存储或处理条件和提供的证明材料相对
应。

(3)标准条款11.9要求无菌包装上应
说明打开方式,一般用文字或符号说明。

另外,一些有源植入式医疗器械的无菌附
件也应符合此条款要求。

(4)标准:款13.1
要求只要切实可行和适宜,应注明制造商
的名称或商标以及型号。

如果适用,还需
注明医疗器械的批号或序号。

切实可行和适宜是指有些植入部件会因为太小而无法标记齐全这些信息,进口产品可能标记家族设计名称而非国内注册时的型号,某些附件(如相关工具)可能不需要注明上述信息。

2.3包装要求
标准对销售包装、不可重复使用包装的构造作出了要求。

其中标准第10章节是针对销售包装的,应区别于发货用的“运输包装”。

标准条款10.1要求检查和审核制造商提供的记录,确认销售包装的构造能否经受住制造商规定的存储或处理环境引起的危害。

日常检测发现厂家通常会提供“运输包装”的相关证明资料,而非销售包装的资料,这说明厂家对标准的理解存在偏差。

陈甜甜,付丽,于晓慧,等.有源植入式医疗器械标准研究[J].
76•医疗卫生装备,2021,42(3):74-76,101.Thesis
2.4混合医疗相关要求
混合医疗一般包含诊断超声、磁共振成像、放疗等。

带有植入物的患者进行混合医疗是具有风险的,但又不可避免,因此标准基于目前的检测水平作出一些要求。

通用要求只规定了超声的要求和试验方法。

特定有源植入式医疗器械对混合医疗引起变化的防护要求在专用标准中作出规定,例如人工耳蜗植入系统规定了磁共振成像(涉及力、热量、非预期的输出和植入损害的风险)和治疗级电离辐射的要求和试验方法。

除专用标准的规定外,有关磁共振成像安全性评价方法可以参考ISO/TS10974:2018Assessme”t of the safety of magnetic resonance imagingfor patients with an active implantable medical device,该标准适用于有源植入式医疗器械的植入部分,此类器械拟用于1.5T、圆柱形(圆形或椭圆形横截面)孔中进行磁共振扫描的患者,而全身磁共振扫描仪在全身线圈激励下以约64MHz的频率进行工作[9]。

另外,ISO/TR 21900:2018(有关ISO/TS10974应用的不确定性分析指南》提供了一些可用于评估不确定性来源的方法的指南[10]。

有关磁共振兼容性的安全标记可参考YY/T 0987.1—2016(外科植入物磁共振兼容性第1部分:安全标记》[11]。

2.5其他常见问题及讨论
针对日常检测中的常见问题,本文对标准中部分理解困难和适用性问题作出经验总结和探讨,具体如下:(1)标准条款16.3中电介质强度试验要求施加的电压应至少2倍于绝缘部分所承受的峰值电压。

注意这里指出的是峰值电压,而不是峰峰值电压。

(2)标准条款20.2是对有源植入式医疗器械预期植入人体躯干部分的要求,不适用于预期植入人体头部和四肢的部分。

(3)国内现行标准GB16174.1—2015/ISO14708-1:2000第21章中有源植入式医疗器械对大功率电场直接作用于患者引起变化的防护的要求在国际现行标准ISO14708-1:2014中已写入标准条款21.1[12]o因标准转化版本问题,国内现行专用要求中涉及21.1标准条款替换的应考虑通用要求中标准条款21的适用性。

例如对人工耳蜗植入系统,通用要求标准条款21可以不适用。

(4)标准条款23.4适用于含有2个或2个以上导电部件对接点的植入导线。

对接点是指将2个或2个以上导电部件进行连接的点,例如导线连接器等。

(5)标准条款26.2中运输或存储期间可能经受的温度变化试验应按GB/T2423.22—2002《电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验N:温度变化》的规定进行。

GB/T2423.22—2002标准已规定了高温和低温温度值、温度变化率,未规定暴露时间和循环次数,同时,若制造商不作规定,默认暴露时间为3h,循环次数为2问。

需要注意的是,如果某些植入物不能耐受(-10±3)~(55±2)益范围内的所有温度值,应在包装上注明附加警告标识;如果由于冻结导致的损害不会马上显现,则需要在包装中注明特殊温度指示。

(6)标准第24章和27章规定了有源植入式医疗器械对静电放电和非电离辐射的防护要求,值得注意的是,ISO14117:2019Active implantable medical de-vices—Electromagnetic compatibility—EMC test proto一colsfor implantable cardiacpacemakers,implantable car­dio verter defibrillators and cardiac resynchronization devices标准中详细说明了用于评估有源植入式心血管设备的电磁兼容性的测试方法[14],在进行此类设备的电磁兼容性试验时可查阅该国际标准。

3结语
有源植入式医疗器械风险较高,除部分体外设备和调控设备外,管理类别大多为芋类高风险医疗器械。

《2017版医疗器械分类目录》中将有源植入式医疗器械按照临床使用领域不同分为4个一级产品类别,分别是心脏节律管理设备、神经调控设备、辅助位听觉设备和其他问。

随着医疗器械产业发展和科技的进步,为满足医疗需求,未来将会出现更多的有源植入式医疗器械,而上市前的检验能提供最基本的安全保障。

本文系统地介绍国内、国际有源植入式医疗器械的相关标准,有助于正确理解标准要求,可为此类医疗器械的研发、检验和审评等环节提供思路和参考,降低该类产品的使用风险和不良事件发生率,从而保证医患用械安全。

[参考文献]
[1]手术植入物有源植入式医疗器械第1部分:安全、标记和制造商所提供信息的通用要求:GB16174.1—2015[S].
[2]Implants for surgery—active implantable medical devices—part1:general requirements for safety,marking and for infor­mation to be provided by the manufacturer:ISO14708-1: 2000[S].
[3]李澍,郝烨,王权,等.有源植入医疗器械核磁共振成像安全性评价方法研究[J].中国药事,2019,33(10:1109­1115.
[4]刘毅,孟志平.高风险有源植入式医疗器械标准要求及异同分析[J].医疗装备,2015,28(1:5-8.
(AA下转第101页AA)
张雅檬,宁雪,姚柳叶,等•光-电信号装置及其在神经血管耦合中的研究进展[J].
医疗卫生装备,2021,42(3):95-101.TUI
[35]SCHWARTZ T H, BONHOEFFER T.In vivo optical mapping
of epileptic foci and surround inhibition in ferret cerebral cortex[J].Nat Med,2001,7(9:1063-1067.
[36]HILL D K,KEYNES R D.Opacity changes in stimulated
nerve[J].J Physiol,1949,108(3:278-281.
[37]COHEN L B,KEYNES R D,LANDOWNE D.Changes in li­
ght scattering that accompany the action potential in squid giant axons:potential-dependent components[J].J Physiol, 1972,224(3:701-725.
[38]LU H D,CHEN G,CAI JJ,et al.Intrinsic signal optical ima­
ging of visual brain activity:tracking of fast cortical dynami-cs[J].Neuroimage,2017,148:160-168.
[39]SCHWARTZ T H.The application of optical recording of int­
rinsic signals to simultaneously acquire functional,patholo-gical and localizing information and its potential role in neuro-surgery[J].Stereotact Funct Neurosurg,2005,83(1:36-44.
[40]胡学斌.皮层扩散性抑制诱导大鼠脑缺血耐受的实验研
究[D].武汉:华中科技大学,2006.
[41]LIOPOA,SU R,ORAEVSKY A A.Melanin nanoparticles as
a novel contrast agent for optoacoustic tomography[J].Photoa­
coustics,2015,3(1:35-43.
[42]LIU F,MA F,CHEN Q,et al.Synergistic non-bonding inte­
ractions based on diketopyrrolo-pyrrole for elevated photoa­coustic imaging-guided photothermal therapy[J].Biomater Sci,2021,9(3:908-916.
[43]ZHANG QZ,LIU Z,CARNEYPR,etal.Non-invasive ima­
ging of epileptic seizures in vivo using photoacoustic tomo-graphy[J].Phys Med Biol,2008,53(7:1921-1931. [44]LIWT,CHEN R H,LV J,et al.In vivo photoacoustic imaging
of brain injury and rehabilitation by high-efficient near-inf­rared dye labeled mesenchymal stem cells with enhanced
brain barrier permeability[J].Adv Sci,2018,5(2:1700277.
[45]杨思华,邢达.在体光声成像检测损伤组织及体内异物[J].
激光生物学报,2009,18(4:539-543,434.
[46]BI R,BALASUNDARAM G,JEON S,et al.Photoacoustic
microscopy for evaluating combretastatin A4phosphate indu­ced vascular disruption in orthotopic glioma[J].J Biophoto­nics,2018,11(10:e201700327.
[47]HU S,WANG L V.Optical-resolution photoacoustic micros­
copy:auscultation of biological systems at the cellular level[J].
BiophysJ,2013,105(4:841-847.
[48]LIU C,LIANG Y Z,WANG L D.Single-shot photoacoustic
microscopy of hemoglobin concentration,oxygen saturation, and blood flow in sub-microseconds J].Photoacoustics,2020, 17:100156.
[49]LIU YH,LIAO LD,TAN SSH,et al.Assessment of neuro­
vascular dynamics during transient ischemic attack by the no­vel integration of micro-electrocorticography electrode array with functional photoacoustic microscopy[J].Neurobiol Dis, 2015,82(2):455-465.
[50]BAKERWB,SUN Z H,HIRAKIT,et al.Neurovascularcou-
pling varies with level of global cerebral ischemia in a rat mo-del[J].J Cereb Blood Flow Metab,2013,33(1:97-105. [51]WANG B,ZHOU J L,CARNEY P,et al.A novel detachable
head-mounted device for simultaneous EEG and photoacou­stic monitoring of epilepsy in freely moving rats[J].Neurosci Res,2015,91:57-62.
[52]LIAO L D,LIU Y H,LAI HY,et al.Rescue of cortical neu­
rovascular functions during the hyperacute phase of ischemia by peripheral sensory stimulationJ].Neurobiol Dis,2015,75: 53-63.
(收稿:2020-08-31修回:2021-01-19)
(荨荨上接第76页荨荨)
[5]王伟明,李路明,郝红伟,等.高风险有源植入式医疗器
械标准[J].中国医疗器械杂志,2016,40(6:428-433. [6]宋铎.2016年外科植入物国际标准的最新动态[J].中国医
疗器械信息,2017,23(1:22-26.
[7]宋铎,董双鹏,马金竹.外科植入物国际标准的最新动
态[J].中国医疗器械信息,2014,20(8:21-25.
[8]张蕊,刘露,王伟明,等.植入式神经刺激器新版标准浅
析[J].中国医疗器械信息,2018,24(9):10-11,24.
[9]Assessment of the safety of magnetic resonance imaging for
patients with an active implantable medical device:ISO/TS 10974:2018[S].
[10]Guidance for uncertainty analysis regarding the application
ofISO/TS10974:ISO/TR21900:2018⑸.
[11]夕卜科植入物磁共振兼容性第1部分:安全标记:YY/T
0987.1—2016[S].
[12]Implants for surgery—active implantable medical devices—
part1: general requirements for safety,marking and for infor­mation to be provided by the manufacturer:ISO14708-1: 2014[S].
[13]电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验N:
温度变化:GB/T2423.22—2002⑸.
[14]Active implantable medical devices——electromagnetic com­
patibility—EMC test protocols for implantable cardiac pace­makers,implantable cardioverter defibrillators and cardiac resynchronization devices: ISO14117:2019[S].
[15]2017版医疗器械分类目录[EB/OL].[2020-09-04].http://
/WS04/CL2138/300389.html.
(收稿:2020-09-06修回:2020-12-11)。

相关文档
最新文档