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強化風(fēng)險控制 保障產(chǎn)品安全——FDA關(guān)于醫(yī)療器械中射頻無線技術(shù)的指南簡介

  • 2022-09-02 15:56
  • 作者:曹越
  • 來源:?中國食品藥品網(wǎng)


  近年來,隨著射頻無線技術(shù)的發(fā)展和進步,其在醫(yī)療器械領(lǐng)域的應(yīng)用日益普及。然而,隨著該技術(shù)的廣泛運用,無線環(huán)境日漸復(fù)雜和擁擠,對于采用該技術(shù)的醫(yī)療器械產(chǎn)品而言,重視射頻無線技術(shù)可能面臨的問題尤為重要。FDA關(guān)于醫(yī)療器械中射頻無線技術(shù)的指南從多方面探論了可能對醫(yī)療器械產(chǎn)品安全性、有效性產(chǎn)生影響的射頻無線技術(shù)的關(guān)注點。此外,指南還對采用射頻無線技術(shù)的醫(yī)療器械上市材料的提交提出建議。


  該指南適用于所有采用了射頻無線技術(shù)的醫(yī)療器械,如無線醫(yī)療遙測服務(wù)、醫(yī)療器械無線電通信服務(wù)(包括醫(yī)療植入物通信服務(wù))、醫(yī)療微功率網(wǎng)絡(luò)、醫(yī)療局域網(wǎng)絡(luò)、蜂窩通信芯片集和無線射頻識別產(chǎn)品。在使用此類射頻無線技術(shù)時,制造商需要提供聯(lián)邦通信委員會(FCC)給予的認(rèn)證或發(fā)放的許可證?,F(xiàn)就該指南內(nèi)容簡介如下。


  產(chǎn)品設(shè)計、測試、使用關(guān)注點


  射頻無線醫(yī)療器械制造商應(yīng)考慮引入射頻無線技術(shù)后對醫(yī)療器械本身安全性、有效性產(chǎn)生的影響,并充分評價其在預(yù)期有其他射頻無線產(chǎn)品存在的環(huán)境下正常工作的能力。無論是有線醫(yī)療器械還是射頻無線醫(yī)療器械,正確、及時和安全地傳輸醫(yī)療數(shù)據(jù)與信息至關(guān)重要,特別是需要執(zhí)行如生命支持或生命維持等關(guān)鍵功能的醫(yī)療器械。因此,制造商應(yīng)認(rèn)真考慮哪些器械功能可采用無線連接,哪些器械功能則應(yīng)采用有線連接。


  該指南建議,制造商應(yīng)在醫(yī)療器械設(shè)計與開發(fā)期間提前解決涉及射頻無線技術(shù)的已知安全問題。在設(shè)計和開發(fā)過程中,對發(fā)現(xiàn)的相關(guān)安全問題,應(yīng)采取風(fēng)險緩解措施,以保證風(fēng)險處于總體可接受水平。由于電磁騷擾可能影響醫(yī)療器械功能,故在對無線醫(yī)療器械的設(shè)計進行確認(rèn)時,必須對射頻無線通信和控制功能進行風(fēng)險分析。此外,還應(yīng)考慮該產(chǎn)品對其他器械和患者所構(gòu)成的干擾風(fēng)險等因素。


  無線技術(shù)的選擇與性能


  在選擇無線技術(shù)類型時,制造商必須先充分了解采用無線技術(shù)的醫(yī)療器械的功能和預(yù)期用途。醫(yī)療器械的功能和預(yù)期用途應(yīng)與無線技術(shù)的能力和預(yù)期性能相匹配。此外,還應(yīng)考慮無線傳輸數(shù)據(jù)完整性相關(guān)問題以及設(shè)備安全相關(guān)要求等。


  在選擇適用的射頻無線技術(shù)和工作頻率時,制造商應(yīng)考慮醫(yī)療器械的性能和技術(shù)要求。比如,所選頻段是否需要獲得許可,在非許可頻段無權(quán)獲得干擾保護。在許多情況下,射頻無線醫(yī)療器械可以借助跳頻協(xié)議、修正協(xié)議等最大程度地減少可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯誤或損壞的干擾影響。此外,指南還建議制造商將其醫(yī)療器械的射頻輸出限制在能夠可靠完成預(yù)期功能的最低功率水平下,以減少對其他醫(yī)療器械的干擾。


  在選擇無線技術(shù)時,制造商應(yīng)考慮全球頻段分配及國際兼容性、主要或次要無線電服務(wù)分類、所選頻段和相鄰頻段的使用者可能存在的干擾、對共享頻段的干擾緩解技術(shù)。對于植入式和穿戴式醫(yī)療器械,還應(yīng)考慮人體組織的傳播特性和相應(yīng)的比吸收率。


  采用符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的商用成品射頻無線元件或系統(tǒng)時,制造商應(yīng)考慮到某些醫(yī)療器械可能并未經(jīng)過充分的測試或鑒定,無法滿足和解決使用時的需求和風(fēng)險。制造商應(yīng)根據(jù)質(zhì)量體系法規(guī),確定針對無線醫(yī)療器械及其組件的程序和控制,確保其符合上述射頻無線注意事項規(guī)定設(shè)計要求。


  無線服務(wù)質(zhì)量


  無線服務(wù)質(zhì)量是指滿足醫(yī)療器械無線功能所需的必要服務(wù)水平和性能。雖然移動電話網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量能夠滿足語音通信需求,但可能無法完全滿足某些醫(yī)療需求。在沒有警告的情況下丟失連接、無法建立連接或服務(wù)降級等情況均可能會造成嚴(yán)重后果,尤其是當(dāng)醫(yī)療器械嚴(yán)重依賴無線連接時。上述情況可能會危及高優(yōu)先級醫(yī)療設(shè)備報警、時間敏感的連續(xù)生理波形數(shù)據(jù)以及治療性醫(yī)療設(shè)備(如無線腳踏開關(guān))的實時控制無線傳輸功能。因此,如果無線醫(yī)療器械屬于網(wǎng)絡(luò)的組成部分,制造商應(yīng)結(jié)合其預(yù)期用途,對無線服務(wù)質(zhì)量進行認(rèn)真考量。


  無線共存


  影響無線醫(yī)療器械性能的一個關(guān)鍵因素是可供選擇的射頻頻譜有限,這可能導(dǎo)致同時使用相同頻譜的無線技術(shù)之間發(fā)生潛在競爭,從而可能導(dǎo)致醫(yī)療器械信號丟失或延時。相關(guān)風(fēng)險因素主要包括:特定已知使用環(huán)境中預(yù)期的電磁干擾相關(guān)來源、來自醫(yī)療器械和其他射頻頻段用戶的同頻和鄰頻干擾。


  如果預(yù)期要在相同或接近射頻頻率源附近使用射頻無線醫(yī)療器械,制造商應(yīng)通過其無線系統(tǒng)的共存測試來解決此類風(fēng)險。此外,還應(yīng)考慮在同一鄰近區(qū)域內(nèi)運行多臺醫(yī)療器械的風(fēng)險,如數(shù)名患者在同一候診室內(nèi)相鄰而坐等。一旦確定了產(chǎn)品失效模式及相關(guān)風(fēng)險,制造商應(yīng)對可接受風(fēng)險作出合理說明、測試,并采取能夠適當(dāng)緩解風(fēng)險的其他措施。


  無線信號與數(shù)據(jù)安全性


  射頻無線技術(shù)的安全性是指,防止未經(jīng)授權(quán)的無線訪問患者數(shù)據(jù)或醫(yī)院網(wǎng)絡(luò),并確保某一器械所接收的信息和數(shù)據(jù)會被專門用于該器械。身份驗證和無線加密是無線安全方案中的重要環(huán)節(jié)。雖然大多數(shù)無線技術(shù)都具備可用的加密方案,但可能仍需要啟用無線加密功能,并應(yīng)評估其是否能夠滿足醫(yī)療設(shè)備的預(yù)期用途。需要注意的是,安全措施應(yīng)在醫(yī)療設(shè)備組件、附件和系統(tǒng)之間進行良好協(xié)調(diào),并根據(jù)需要與主機無線網(wǎng)絡(luò)進行協(xié)調(diào)。此外,制造商還應(yīng)考慮到某些無線技術(shù)(如藍牙通信中的可發(fā)現(xiàn)模式)的自動連接可能允許醫(yī)療器械被意外遠程控制等風(fēng)險點。


  無線技術(shù)電磁兼容性


  該指南建議把電磁兼容性作為射頻無線醫(yī)療設(shè)備開發(fā)、設(shè)計、測試和性能的一個組成部分。制造商應(yīng)考慮產(chǎn)品適用的電信標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī),以及器械射頻發(fā)射可能對其他設(shè)備產(chǎn)生干擾的可能性等。此外,在使用射頻無線技術(shù)時,還應(yīng)滿足聯(lián)邦通信委員會(FCC)相關(guān)要求。


  電磁兼容性測試應(yīng)包括醫(yī)療器械無線功能與技術(shù)相關(guān)測試,具體可參考IEC 60601-1-2《醫(yī)用電氣設(shè)備:基本安全和基本性能的通用要求 并列標(biāo)準(zhǔn)電磁干擾-要求和試驗》等標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求。需要注意的是,在電磁兼容性抗干擾測試過程中,在進行敏感性測試時,醫(yī)療器械的無線通信應(yīng)處于有效發(fā)射條件。


  正確設(shè)置與操作相關(guān)信息


  為了確保無線醫(yī)療設(shè)備的正確設(shè)置、配置和性能,制造商應(yīng)向用戶提供充分的產(chǎn)品信息。例如,射頻無線技術(shù)類型、調(diào)制特征和有效的射頻發(fā)射功率;每個射頻頻率或發(fā)射頻段以及首選頻率或頻段(如果適用)的規(guī)格,以及在所述頻段內(nèi)設(shè)備或系統(tǒng)接收段帶寬的規(guī)格;包括數(shù)據(jù)吞吐量、延遲和數(shù)據(jù)完整性在內(nèi)的無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ芎托阅?;抗電磁干擾的相關(guān)信息等。


  維護注意事項


  制造商應(yīng)在設(shè)備的整個生命周期持續(xù)對與使用上述無線技術(shù)相關(guān)的風(fēng)險進行控制。風(fēng)險糾正和預(yù)防措施程序必須包括分析不合格信息和投訴的可能趨勢,如產(chǎn)品故障報告中可能包括醫(yī)療器械不穩(wěn)定或非預(yù)期行為等內(nèi)容。


  在分析失效趨勢時,制造商需要考慮位置、用戶應(yīng)用程序、重復(fù)組件失效等相關(guān)因素。潛在風(fēng)險主要包括:可能導(dǎo)致干擾或無線技術(shù)受到破壞,并且由此造成不適當(dāng)或不必要的診斷程序或相關(guān)干預(yù)的額外事件;與醫(yī)療器械一起使用的附加器械、可能導(dǎo)致事件發(fā)生的環(huán)境條件、在同一設(shè)施或其他地理區(qū)域內(nèi)反復(fù)發(fā)生醫(yī)療器械失效等。


  此外,在維修有源醫(yī)療器械時,制造商需要保持射頻無線功能的完整性,并保留用于保證電磁兼容性相應(yīng)功能的設(shè)計要素,還應(yīng)注意保證干擾防護到位且狀態(tài)良好。


  上市前提交材料的重點信息


  該指南建議,制造商應(yīng)在射頻無線技術(shù)的醫(yī)療器械產(chǎn)品上市前提交的材料中增加以下信息。


  器械描述


  射頻無線醫(yī)療器械的器械描述應(yīng)包括針對無線技術(shù)與功能的以下信息:關(guān)于無線技術(shù)與功能、醫(yī)療器械預(yù)期用途及預(yù)期使用環(huán)境的描述,包括器械采用無線技術(shù)的形式和具體類型、射頻頻率及最大輸出功率、范圍、無線技術(shù)的使用場合和方式;關(guān)于器械的無線功能設(shè)計如何保證及時、可靠、準(zhǔn)確、安全的數(shù)據(jù)與無線信息傳送的描述;無線服務(wù)質(zhì)量需求和安全措施;如果無線技術(shù)被用于發(fā)射、接收報警信號,則需要對報警信號優(yōu)先級以及如何管理、緩解相關(guān)風(fēng)險進行描述;明確其他無線產(chǎn)品或器械是否可與該器械實現(xiàn)無線連接,如允許連接,應(yīng)對該器械如何防止非預(yù)期連接對該產(chǎn)品產(chǎn)生不良影響的情況進行總結(jié)。


  基于風(fēng)險的確認(rèn)與驗證方法


  風(fēng)險的確認(rèn)與驗證應(yīng)包含對上述無線服務(wù)質(zhì)量、無線共存、無線信號與數(shù)據(jù)安全性、無線技術(shù)電磁兼容性等方面的分析、測試和驗證。


  測試數(shù)據(jù)總結(jié)


  制造商應(yīng)提交對射頻無線與電磁兼容性的最終測試結(jié)果分析,主要包括:描述所執(zhí)行的測試(如射頻無線性能、電磁兼容性抗干擾與發(fā)射、測試等級或范圍)和所使用的協(xié)議;在測試中對相應(yīng)醫(yī)療器械標(biāo)準(zhǔn)、射頻無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)的引用;對偏離選定標(biāo)準(zhǔn)的情況說明;在測試過程中的器械運行模式,并說明該模式的意義;針對測試具體的通過/未通過標(biāo)準(zhǔn);制造商如果為了通過測試而對醫(yī)療器械進行了改造,則應(yīng)聲明全部的改造項都將體現(xiàn)在所有最終產(chǎn)品上。


  相關(guān)標(biāo)簽和說明書


  為便于用戶安全、有效地使用射頻無線醫(yī)療器械,其標(biāo)簽或說明書應(yīng)包括針對射頻無線問題的緩解風(fēng)險措施,以及用戶需要采取的所有預(yù)防措施。需要注意的是,雖然警告等標(biāo)簽聲明可能對于降低風(fēng)險有幫助,但其不足以預(yù)防不良事件的發(fā)生,故不能替代緩解風(fēng)險措施或其他預(yù)防措施。


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(責(zé)任編輯:譙英固)

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