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嘉峪检测网 2024-06-03 10:35
血液透析用水处理设备是医疗机构以反渗透为主要原理的,对生活饮用水进行处理以输送到血液透析设备中使用的装置。
按第二类医疗器械管理,参考《医疗器械分类目录》中分类编码为10输血、透析和体外循环器械-03血液净化及腹膜透析设备-05血液透析辅助设备。
一、血液透析用水处理设备的工作原理和结构组成
1、工作原理
以反渗透膜为基础,配备相应的动力源,在适宜的反渗透压力下经多层次过滤、去除离子和微生物,使其产水水质达到血透用水的标准。具体如下:
原水经适宜的预处理去除粗杂质、余氯和有机物等,经反渗透系统去除溶解盐离子和低分子量有机物,生产出血液透析用水。生产出的血液透析用水可直接供使用;或是存储在储液罐供使用,在此情况下,或在反渗透系统后宜选择设置后处理,通过物理消毒杀灭因纯水贮存可能产生的微生物,或通过滤方式滤除细菌内毒素,使终端水符合血液透析用水标准。选择物理消毒(紫外线杀菌或热消毒)、化学消毒、臭氧消毒等一种或多种组合方式,去除设备使用中可能产生的微生物等。控制系统保障设备按设计要求运行。
2、结构组成
整套设备由预处理系统、反渗透系统、后处理系统(可选择)、消毒系统(可选择消毒方式,但至少采用一种消毒方式)、控制系统、各配置部件间的连接管路以及管路组成。下图1虚线框表示该部分可选择设置(单床设备不含该部分)。各部分组成结构分别为:
预处理系统:整套设备的必配部分,根据原水水质情况确定。以生活饮用水为原水时,多床制水设备预处理系统一般包括多介质过滤器(罐式过滤器)、软水器、活性炭过滤器(炭吸附罐)、保安过滤器(滤芯式过滤器),当软水器和活性炭过滤器同时具备时,其相互位置可以调换。单床制水设备预处理系统一般包括颗粒过滤器、活性炭过滤器、软水器,一般采用一次性滤芯式产品。
反渗透系统:制水设备的核心部分为反渗透/除盐装置。根据制水工艺需要,可在一级反渗透膜后选择增设二级反渗透膜装置,也可选择设置去离子装置;根据反渗透膜清洗消毒的需要,可以选择设置消毒液注入装置。
后处理系统:可根据供水工艺要求选择设置(采用直接供水模式时可不设后处理系统)。后处理系统由纯水箱、输送泵、紫外线杀菌装置、内毒素过滤器和纯水输送管路组成。
消毒系统:可选择配置部分,可根据对设备的消毒工艺要求选择化学消毒、臭氧消毒、物理消毒(紫外线杀菌或热消毒),不同的消毒方式可以组合使用。直接供水模式至少包含化学消毒、热消毒中的一种消毒方式;间接供水模式增加紫外线杀菌或臭氧消毒。
运行控制系统:整套设备的必配部分。根据设备控制要求配置电子元器件。
连接管路和输送管路:整套设备的必配部分。包括水管、管件和阀门。
系统结构示例如图1所示。
图1 设备组成结构及工作原理示意图
二、血液透析用水处理设备的主要风险
产品常见的风险要素及示例见表1
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 |
|
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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。 |
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产品外壳绝缘/隔离不够,可能引起过量漏电流。 |
操作者受到电击伤害。 |
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电介质强度 |
可触及金属部分、外壳等与带电部分绝缘/隔离不够,电介质强度不够,或没有保护接地或保护接地失效,或绝缘介质年久老化导致绝缘性能下降。 |
操作者受到电击伤害。 |
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停电 |
突发性的停电会导致设备停止工作而终止向使用点提供纯水,或不正常的电源供给会使控制电路发生故障。 |
用水点不能正常用水。 |
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热能 |
接触高温器件表面。 |
人员烫伤。 |
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机械能 |
设备外壳粗糙、有毛刺。 |
人员划伤。 |
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因设备老化,外接管阀和容器最薄弱处可能会渗漏而影响设备正常供应纯水。 |
使血透不能正常进行。 |
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噪声 |
设备消音系统或运动部件损坏。 |
人员不适。 |
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生物学和化学危险 |
化学成分毒性 |
与处理水接触的部件材料不符合要求而引起产水质量下降。 |
对血透患者的危害。 |
错误使用与管路材质不兼容的消毒剂引发终端产水质量下降。 |
对血透患者的危害。 |
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突发性原水水质改变或设备故障引起实际产水质下降。 |
可能会导致临床患者出现头晕、恶心、发热等血透综合症,对患者造成危害。 |
||
退化、降解 |
RO膜、动力泵以及其他配件或耗材可能产生退化、降解。 |
交叉污染,甚至无法使用。 |
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环境危害 |
电磁 干扰 |
对环境的电磁干扰超标。 |
干扰其他设备正常工作。 |
抗电磁干扰能力差。 |
特定环境工作不正常。 |
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不适当的能量供应 |
供电电压不稳定。 |
导致产品不能正常工作或损坏。 |
|
供电电压相序不正确。 |
导致产品不能正常工作或损坏。 |
||
供水温度过低 |
反渗透膜的处理水量与温度关系密切,即使最安全的设计,当原水温度低于过低时,因反渗透膜的通性也会使处理水量严重不足。 |
导致血透患者不能进行正常透析。 |
|
环境危害 |
供水温度过高 |
当原水温度过高,会引起反渗透膜元件及相关塑料材料部件损坏。 |
导致产品不能正常工作或损坏。 |
气温 过高 |
设备长期在气温40℃以上的环境中工作,使电子元器件加速损坏。 |
导致设备工作失常或停运。 |
|
环境 潮湿 |
设备长期在相对湿度80%以上的环境中工作,使电子元器件因损坏。 |
导致设备工作失常或停运。 |
|
信息 危险 |
标记 |
设备外部和内部标记不全面、标记不正确或不能够清楚易认,以及标记不能够永久贴牢。 |
产品相关信息不明。 |
操作说明书 |
对泵的启停和阀门的启闭操作规定不明晰易懂。 |
导致错误操作。 |
|
设备使用环境条件规定不明确,或未按规定条件使用。 |
导致设备损坏或不能正常工作。 |
||
未明确应更换的耗材及更换周期和更换方法,导致不能正常更换耗材。 |
使产水质水量水压不符合临床要求。 |
||
日常使用维护、校准规定不明确、不适当。 |
导致设备偏离正常使用状态。 |
||
信息 危险 |
不适当的使用前检查规范 |
规定的使用前检查规范不适当,若在故障状态,设备接受错误指令时,很有可能会启动而损害设备的某些核心部件。 |
最终导致不能生产合格的血透用水。 |
不正确的测量 |
不正确的测量会直接导致操作者对产水质量的错判,最终输出不合格的产水。 |
使血透患者受到危害。 |
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操作危险 |
复杂的控制系统 |
设备提供的人、机交流的界面过于复杂。 |
容易引起误操作而造成危害。 |
操作点布置不符合人体特征与常规习惯。 |
容易导致使用者疲劳或误操作造成危害。 |
||
功能老化、失效 |
缺乏适当的终止寿命的规定 |
反渗透膜等易耗品需定期更换,对这些易耗品不作明确的使用寿命规定,使用者因缺少易耗品寿命终止的依据而导致不能及时更换易耗品。 |
极易引起产水质下降。 |
不适当的维护 |
设备必须有适当的维护,如果不作适当的维护,造成老化和功能失效。 |
导致产水质下降,设备的寿命也会降低。 |
|
偏离 校准 |
设备日常维护方法、校准周期和校准方法规定不明确。 |
导致产品偏离正常工作状态。 |
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储存 不当 |
储存环境条件规定不明确,或未按规定条件储存。 |
可能导致设备损坏或不能正常工作。 |
三、血液透析用水处理设备性能研究实验要求
1、化学和物理性能研究
开展产品性能研究以及产品技术要求的研究,明确包括功能性、安全性指标(如电气安全与电磁兼容)以及与质量控制相关的其他指标的确定依据,所采用的标准或方法、采用的原因及理论基础。开展与透析用水接触的材料的相容性研究。
2、电气系统安全性研究
开展电气安全性、机械和环境保护以及电磁兼容性的研究。
3、软件及网络安全研究
依据《医疗器械软件注册审查指导原则(2022年修订版)》开展软件研究(含现成软件研究、互操作性研究、GB/T 25000.51自测等),软件安全性级别通常为中等级别。
若适用,申请人可以参照《医疗器械网络安全注册审查指导原则》开展网络安全研究。
4、清洗消毒工艺研究
产品使用过程中需要进行清洁消毒;使用者需要按照说明书的要求对设备定期进行清洁消毒。开发人明确推荐的消毒工艺(方法和参数)、消毒频次以及所推荐消毒方法及频次确定的依据。
血液透析用水处理设备产品消毒工艺,目前多床水处理设备一般采用化学消毒和热消毒两种形式,单床水处理设备一般采用化学消毒方式。消毒效果以处理水水质指标为判定依据,要求:
细菌数≤100 CFU/mL;采样部位为水处理阶段的最末端或每个水分配环路的最末端。
内毒素≤0.25 EU/mL;采样部位为水处理阶段的最末端或每个水分配环路的最末端。
采用化学消毒时,消毒剂选用已备案或批准的消毒剂,如过氧乙酸消毒剂,建议其消毒液配制浓度为1500~2500mg/L或0.3~0.5%。设备消毒后,取水使用前必须对水箱和管路内残留液进行检测,要求消毒残留液:过氧乙酸<1 mg/L。
采用热消毒时明确消毒的温度及维持时间,如,可提供被消毒区域末端或最冷点水温高于80℃并维持20min以上。
6、稳定性研究
6.1使用有效期和稳定性
可参考《有源医疗器械使用期限技术审查指导原则》要求,开展产品使用期限的研究。
血液透析用水处理设备由众多不同性质的部件或材料组成,影响处理水水质的部件或材料一般均为耗材,耗材使用寿命一般与原水水质、设备的运行及维护保养情况相关。开发人建议使用者监测周期、监测项目、监测方法及耗材更换方式等。
根据血液透析用水处理设备运行情况,决定其产品有效期主要从高压泵、管材、容器等使用寿命或材料的老化周期进行判断。不同材质的管材、容器的老化周期也不一致。
6.2运输稳定性
开展运输稳定性和包装研究。开发人结合声称的工作条件开展包装和运输试验研究。证明在测试后,产品能够保持其完整性和功能性。
企业可参照GB/T 14710、YY/T 0793.1开展产品环境试验的研究。开发人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。
血液透析水处理设备符合GB/T 14710中的气候环境试验Ⅱ组、机械环境试验Ⅱ组的要求。
6.2.1对于气候环境试验,当进行整机试验不可行时,可通过风险管理文件识别受气候条件影响的关键部分,仅对关键部分或部件进行试验;如可选择对控制柜进行贮存环境试验,若开发人认为有必要,也可增加水泵的贮存环境试验。设备在不包装条件下投入环境试验箱,不用工具即可拆开的部件,需要拆开,并同主件一起试验;当试验箱的空间不足时,允许将设备分成几个部分分别进行试验。
6.2.1水温不在标称温度下时,可测试实际水温及实际处理水量,通过反渗透膜温度校正因子换算成标称温度下的处理水量。
6.2.3环境试验后水处理系统至少包括以下项目:
6.2.3.1水处理系统各装置处于正常运行条件下,标称温度下的终端实际处理水量不低于标称处理水量;
6.2.3.2回收率符合制造商的规定;
6.2.3.3脱盐率大于95%。
7、其他研究
根据YY/T 0793.1的要求,开发人开展透析用水中有机碳、杀虫剂和其他化学药剂研究。
根据产品的具体特性,开展的其他研究。
血液透析用水设备属于列入《免于临床评价医疗器械目录》中的产品,开发人按照《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。
产品适用范围在不扩大YY/T 0793.1标准定义中所确定的适用范围的前提下,基本与对比同类产品适用范围或免于临床评价结论一致。
来源:嘉峪检测网