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血液融化设备研发实验要求与主要风险

嘉峪检测网        2023-09-04 10:42

血液融化设备为用于对临床血液成分进行解冻的设备。根据《医疗器械分类目录》,产品管理类别为二类,分类编码为10-01-06。本文仅适用于采用恒温水解冻原理的设备,微波炉法、射频法、干热空气法等原理的解冻设备不适用。

 

一、血液融化设备的结构组成

1.产品结构组成

该产品通常由加热水箱、解冻水箱、循环管路、控制部分等组成。根据解冻水箱中解冻槽(解冻夹、解冻篮)的不同可以分为水浴式和隔水式。水浴式为解冻过程中解冻血袋与水直接接触,隔水式为解冻过程中解冻血袋与水进行隔离,两者不直接接触。

不同生产企业的产品,在结构上存在一定差异,可以与本部分描述不完全一致,组成部分的名称也不限于文中描述。        


图1 血液融化设备结构示意图          

    图2 水浴式解冻槽示意图         图3 隔水式解冻槽示意图

2.产品工作原理

该产品通过提供恒温水流,实现对冰冻血液成分进行解冻。冰冻血浆在解冻过程中,若解冻水温过低,血袋受热不均匀,解冻时间过长,都可能会使纤维蛋白原激活转化为纤维蛋白,纤维蛋白可形成游离血栓,对患者造成伤害。而解冻水温过高,解冻时间过长等因素,则会使血浆中的凝血因子(特别是不稳定凝血因子,如V因子和VIII因子)活性减弱或丧失。

2.1加热水箱:实现将水加热到设定温度。开发人需要明确水箱的形式、材料、主要组成;明确加热方式,如加热膜、加热棒。有的产品可提供低于室温的恒定水流,此时应具降温部件,如压缩机等。

2.2解冻水箱:实现解冻水温与冰冻血袋的热交换。解冻水箱中有可拆卸的解冻槽,需明确解冻槽类型,如水浴式、隔水式;明确解冻槽的材料,解冻血袋的放置方式;明确实现解冻水温度均匀性的控制措施,如利用微型水泵等。有的产品还有摆动装置,使血袋在解冻过程中按照一定频率、幅度进行摆动,明确产品的摆动振幅、摆动频率。有的产品加热与解冻共用一个水箱,明确漏电流的防护措施。,开发人需明确产品对解冻用水的要求、更换周期、解冻水污染后的处理措施。

2.3循环管路:实现加热水箱与解冻水箱之间水的循环流动。开发人需明确循环泵的性能及水的循环路径,如循环泵的扬程、功率、水的流量等。

2.4控制部分:可实现对自动进排水,加热的启动、停止,解冻过程参数的设置、记录、显示、传输、异常提示等,可包括控制部件、电子存储部件、打印机等。开发人需明确具体的控制部件、控制方式,如编程逻辑控制器PLC、单片机控制等。

 

二、血液融化设备的主要风险

开发人应参照GB/T 42062《医疗器械风险管理对医疗器械的应用》中的规定,并结合产品本身的特点对产品风险进行全生命周期的管理,如产品的高温、高湿特性。风险管理活动要贯穿产品设计、生产、上市后使用及产品处理的整个生命周期。

表1中给出了产品常见的风险要素及示例。由于不同产品的工作原理、结构组成、性能指标存在差异,所以这些风险要素并不是全部,开发人还应根据产品特点确定其他风险并进行有效控制。

表1 产品常见的风险要素及示例

危险(源)分类

可能的原因

造成的后果

能量

危险

电磁能

设备受到电磁干扰

设备运行异常或不能工作

漏电流

操作人员接触到带电部分

 

操作者受到电击伤害

水锈腐蚀等原因造成加热管表面破损,输出漏电

操作者受到电击伤害

电介质强度

排水系统与加热系统之间的电气隔离不好

操作者受到电击伤害

热能

设备温度超出限定值,时间不到设定值

影响血液成分的融化效果

接触高温器件表面

人员烫伤

机械能

设备外壳粗糙、有毛刺

人员划伤

 

噪声

设备消音系统或运动部件损坏

人员不适

生物学危险

细菌感染

水箱消毒不彻底,温水中细菌滋生,污染血浆袋表面污染

操作者接触导致感染

血袋微渗漏或血袋破裂

 

血袋交叉污染,甚至无法使用

化学

危险

化学

残留

清洁或消毒残留物超标,刺激皮肤

对人体产生潜在的危害

信息

危险

标记

冷冻血袋融化时,与水接触,因潮湿、擦拭等造成标识模糊或脱落

产品相关信息不明

操作说明书

说明书未对故障排查作详细说明;说明书未对合理可预见的误用进行警告

非预期使用;设备不能正常工作;损坏设备;使用者受到电气伤害

操作

危险

使用

错误

未按照说明书中要求操作

在注册申请人规定的使用环境条件外使用产品

产品工作不正常

解冻水箱未按要求及时清洗消毒

滋生细菌,污染血袋

未使用纯化水或未定期更换解冻水

加热部件容易被水垢腐蚀;水泵易堵塞;水被污染

血袋破裂后未及时清洗管路

管路被腐蚀或损坏

 

三、血液融化设备的性能研究实验要求

1. 性能指标

1.1解冻性能

1.1.1最大解冻容量:在声称的工作方式下,最大的血袋数量。

1.1.2解冻时间

明确解冻时间和再升温时间,应符合规定。

再升温时间:设备预热完成后,加入最大数量冰冻血袋后,温度重新上升到设定解冻温度的时间。

解冻时间:设备预热完成后,从加入冰冻血袋到解冻完成时间。

1.1.3解冻温度

血浆:37℃;

冷沉淀凝血因子:37℃;

红细胞:37~40℃。

温度的均匀性、波动范围应符合申请人的规定。

1.2水位监控功能

应有水位监测装置,当水位低于要求时,应停止加热并发出异常提示。

1.3温度保护功能

应提供超温保护装置,该装置应在不超过最高设定温度+2℃动作,停止加热,并提供连续的听觉和视觉提示。

1.4显示功能

1.4.1设备应有实时温度显示,水位状态显示功能。

1.4.2明确温度的显示范围、示值误差。

1.5隔水功能(隔水式适用)

解冻过程中,解冻槽的隔水部件不应漏水。

1.6摆动功能(若适用)

摆动幅度、摆动频率应符合规定。

1.7清洗消毒功能

若产品具有清洗或消毒功能,应明确清洗流程,消毒方式、消毒参数。

1.8噪声

产品工作噪声应≤65dB(A)。

1.9软件及网络安全要求

应符合《医疗器械软件注册审查指导原则》《医疗器械网络安全注册审查指导原则》的要求,如软件的功能、使用限制、接口、访问控制、运行环境(若适用)、性能效率(若适用)等要求,且应与说明书中的功能描述一致。

1.10安全性能

电气安全应符合GB 4793.1、GB 4793.6的要求。

电磁兼容应符合GB/T 18268.1的要求。

1.11其他

产品具有的其他特定功能,应制定相应的指标。如二维码扫描功能等。

2、产品性能研究

开发人需明确适用的标准或方法。关于适用标准中的不适用条款,需要明确不适用的原因。如冷冻血液成分的解冻温度,可参照《血站技术操作规程(2019版)》《临床输血技术规范》的要求,并结合产品自身特点进行制定。

开发人可结合产品工作模式、结构特征等,开展相应的验证研究。如对产品声称冷冻血液成分的解冻容量、解冻温度、解冻时间、解冻终点、最大负载下的水温波动范围等,开展相应的研究。如产品若采用加热和解冻共用一个水箱,开发人应对漏电流的防护措施有效性进行验证,产品若采用隔水式解冻,开发人应验证产品水箱结构形式、隔水材料等对导热性能的影响,是否会延长解冻时间。产品若具有摆动功能,开发人应验证在最大振幅、最大频率下是否会对冰冻血袋的质量造成影响。开发人需验证产品最大解冻负载情况下,解冻用水更换周期合理性,解冻水污染后的处理措施有效性。

3、清洗消毒工艺研究

该产品为体外使用设备,为非无菌产品。开发人应明确消毒工艺(方法和参数)以及所推荐消毒方法确定的依据。要考虑血袋破损、解冻水污染等条件下,水箱、管路的清洗、消毒要求。若适用,建议说明不同消毒剂的消毒效果,开展相关研究。

4、稳定性研究

4.1使用稳定性

开发人可参考《有源医疗器械使用期限注册技术审查指导原则》,开展产品使用期限的研究。开发人应充分考虑产品高温、高湿的工作特性。

若含有高分子材料的隔水部件,开发人应开展使用次数及时间的验证研究。

4.2运输稳定性

开发人需开展运输稳定性和包装研究。应结合运输条件开展包装和运输试验研究,证明运输过程中的工作条件不会对医疗器械造成不利影响。

可参照GB/T 14710等相关标准,开展产品环境试验的研究。应结合声称的工作条件开展环境试验研究,并明确研究设置的合理性。证明在测试后,产品的性能、功能满足使用要求。

5、软件及网络安全研究

开发人可以依据《医疗器械软件注册审查指导原则》,开展软件研究。软件研究需覆盖全部软件组件。其软件安全性级别定义为中等(B级)。

开发人需明确软件完整版本的全部字段和字段含义,并确定软件完整版本和发布版本。

开发人可以参照《医疗器械网络安全注册审查指导原则》开展网络安全研究。

6、其他研究

根据产品的具体特性,需的其他研究,如产品具有的清洗消毒功能等。

7.其他

血液融化设备、冰冻血浆解冻箱属于列入《免于临床评价医疗器械目录》中的产品,开发人应按照《列入免于临床评价医疗器械目录产品对比说明技术指导原则》,从基本原理、结构组成、性能要求、预期用途等方面,证明产品的安全有效性。若经对比,存在其他差异的,还应开展差异部分对安全有效性影响的分析研究。

表2 血液融化设备、冰冻血浆解冻箱免于临床评价描述

10-01-06

血液融化设备

通常由加热水箱、解冻槽、循环管路、进水管、排水管、控制箱组成,临床用于血浆或血液的加热、解冻。

10-01-06

冰冻血浆解冻箱

冰冻血浆解冻箱由加热水箱、解冻槽、循环管路、进水管、排水管、电器控制箱等组成,可具有报警等功能,可按结构组成、最大化浆量、解冻时间等技术参数、附加功能等不同分为若干型号,用于对临床血浆进行加热、解冻。


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来源:嘉峪检测网