持續氣道正壓通氣機產品危害識別及風險控制研究

北京市藥品監督管理局醫療器械技術審評中心（100053）任志軍 薛玲 陳然

行業標準Y Y/T 0 3 1 6-2 0 0 8（I S O 14971：2007，IDT）《醫療器械風險管理對醫療器械的應用》為制造商規定了判定與醫療器械有關的危害，估計、評價和控制相關風險并監視風險控制有效性的過程。該標準適用于醫療器械生命周期的所有階段。風險管理過程就是制造商在產品的整個生命周期內，建立、形成文件和保持的一個持續過程，用以判定與醫療器械有關危害，估計、評價和控制相關的風險，并監視風險控制的有效性。此過程包括下列要素：風險分析、風險評價、風險控制、生產（包括生產后）信息。持續氣道正壓通氣機產品是阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征患者的首選治療方法，能有效改善癥狀及預后[1]。筆者依據產品有關的安全性特征判定表以及附錄E中危害、可預見的事件序列和危害處境判斷表[2]，逐一分析持續氣道正壓通氣機所具有的安全性特征和主要危害，從技術審評角度對該類產品設計開發和上市準入時應考慮的風險控制措施提出建議。

1 持續氣道正壓通氣機安全性特征判定

行業標準YY/T0316-2008附錄C中指出了產品安全性特征判定相關的34個問題，持續氣道正壓通氣機產品具有8個安全性相關特征：①對產品預期用途而言，該類產品用于阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征的治療，不用于生命支持。患者往往在家中使用，且為長期使用甚至是終身使用。患者通過佩戴面罩這種無創方式獲得持續正壓通氣來緩解氣道塌陷導致的通氣障礙。在通氣失效或者氣流壓力、流量和溫度等出現異常時，設備應顯示提示信息并做出相應的反應，且應不妨礙患者自主呼吸。②從產品與患者接觸與否而言，儀器與患者接觸的部分為面罩，屬于表面接觸。患者每晚睡覺時須佩戴面罩，且該儀器須長期使用，面罩接觸部位皮膚易出現干澀、疼痛和皮疹，未成年人使用會影響面部骨骼發育。③從產品是否有能量給予患者而言，該儀器為患者持續提供一定正壓、流量、溫濕度的氣流，因此這幾個指標的持續穩定性以及受干擾后能否迅速恢復到穩定狀態是產品的重要性能。這些指標的監控系統本身的可靠性直接影響產品的安全性，從長期治療效果來看也會影響到產品的有效性。④對于產品常規清潔和消毒，產品的呼吸管路和面罩應專人專用，使用前后應進行必要的清潔和消毒處理。產品進氣口的濾網應定期更換，且在產品設計時應考慮便于更換和清潔。⑤該設備為患者睡眠時使用，因此對儀器的噪聲有較高要求，一般應在30dB以下。該儀器往往配有加溫濕化器，對患者出氣口氣流的溫度有要求，一般應小于43℃。呼吸附件不推薦用導電材料制成，因為使用此類材料會增加對患者的電擊危害程度。⑥環境溫度會影響患者出氣口氣流溫度，影響壓力、流量、溫度等傳感器的靈敏度性能，進而影響到產品及監控系統能否正常工作。⑦對儀器的壽命而言，電機是產品最核心的部件，其次是各種監測用的傳感器和控制電路，這些部件的壽命決定儀器的壽命。⑧從用戶界面設計特性是否可能導致使用錯誤而言，產品部分參數設定如工作壓力和工作模式，還有雙水平持續氣道正壓通氣機的壓力上升/下降斜率、觸發靈敏度、吸呼比和呼吸頻率等，只能由醫生來設定，用戶不能設定。因此，產品設計時應采取各種方式進行鎖定。

2 持續氣道正壓通氣機產品主要危害識別

2.1 持續氣道正壓通氣機產品的初始可預見性危害主要存在于產品的設計、生產和使用環節，從能量危害分析，該類產品主要用于為患者持續提供一定正壓、流量、溫濕度的氣流，初始可預見的能量危害分析如下：①該類產品的核心部件為電機，如果故障狀態下電機堵轉而監測電路未及時發現，進而造成瞬間電流增大，升溫很快會引發危險。②該類產品在患者連接口處能提供的最高工作壓力，無論是正常狀態還是單一故障狀態均應嚴格限制，否則在誤操作下會導致患者受到傷害。③患者連接口處氣流的溫度應嚴格受到限制，在規避風險時應考慮儀器的各種運行模式及適宜的運行環境條件；如環境溫度高會導致氣流經過加溫濕化器后在患者出氣口處溫度升高，一旦超過安全限值就會使患者受到損害。④應確保儀器中使用的各種傳感器始終處于其適宜的工作條件，同時考慮正常和單一故障狀態，因為傳感器所處環境和氣體成分的一些變化會改變某些類型傳感器的流量靈敏度或通氣量靈敏度，而且傳感器所處環境的變化可能會改變在一些標準條件下表示流量、通氣量的修正值。⑤應防止濕化器中液體潑灑、溢流或恒溫濕化器意外燒干所產生的各種風險。2.2 從生物學和化學危害分析，該類產品與人體接觸的面罩應符合相應標準，并應具有良好的生物相容性，且通常為專人專用，使用前后應采取適宜的消毒措施。呼吸管路濾網不及時清潔和更換會導致細菌增長，進而導致呼吸道感染。

2.3 從操作危害分析，操作危害涉及多個方面，如不正確或不適當的輸出或功能、功能的喪失或變壞以及使用錯誤等。筆者僅針對部分主要危害進行分析：①應從產品設計上且不需要其他附加保護措施的角度提供相應方法，最大限度地降低正常狀態和單一故障狀態二氧化碳重復吸入的風險。②當電源或氣源超出制造商的規定值時，設備應不妨礙患者自主呼吸。③儀器在不同工作模式下均應確保一定的通氣量，并考慮漏氣提示和自動漏氣補償等功能，以確保通氣功能的有效實現；如自動調壓CPAP在漏氣存在時，能否有效識別正常呼吸模式的恢復并降低輸出壓力。④產品應提供為避免誤調節而產生危險輸出的防護措施，僅由醫生設定的參數應從產品設計上避免患者誤操作。

3 持續氣道正壓通氣機風險控制措施建議

筆者主要從產品設計的角度提出風險控制措施建議：①從用戶界面設計而言，除了考慮通常的易用性內容之外，應從設計上保證僅由醫生設定的參數不會被用戶誤操作。采取的控制措施可多種多樣，如分開設計用戶界面和醫生界面，用聯合鍵進行鎖定等。②應從產品設計上最大限度地降低在正常和單一故障狀態下二氧化碳重復吸入的風險。采取的控制措施可以考慮選擇設計精良的面罩，如大排氣口、小死腔的面罩等。③為確保并提升產品整體性能，除應選擇性能優良的電機外，還應從產品設計上提供可靠的壓力、流量和溫度監控系統。除監控電機轉速之外，也應考慮對系統內溫度變化的監控。在選擇相應的傳感器時，應充分考慮傳感器與產品使用環境條件以及正常和單一故障狀態下儀器可能會出現的系統內環境的匹配。④考慮該類產品為患者睡眠過程中使用，因此從產品設計上應盡可能地追求低噪聲。除了考慮電機選擇、電路設計以及產品結構設計等主要方面外，也應考慮管路、面罩選擇，氣流走向等各種細節問題，從而盡可能地降低系統的整體噪聲。⑤從產品設計上應盡可能地確保呼吸管路濾網易于清潔和更換。設備所有部件的設計與制造，應使正常狀態和單一故障狀態從設備濾出或泄漏的物質引起的健康風險降至最低。建議將呼吸氣體的傳導路徑和用于給電子器件通風的路徑分離。建議將氣道和控制元件分離，從而最大限度地降低由電子元件或部件故障造成的物質泄漏導致的風險。⑥加溫濕化器的結構設計無論與主機為一體式還是分體式，均應充分考慮液體潑灑、溢流或者恒溫濕化器意外干燒所產生的各種風險。⑦對配有加溫濕化器的產品，從設計上應充分考慮患者連接口處氣流溫度的監測和控制，一旦溫度接近限值，可采取發動機停轉或者其他控溫和降溫措施。在產品設計時應通過試驗摸清儀器在各種工作模式下可能出現的最高溫度，確定儀器可接受的最高環境溫度。⑧在設計時還應充分考慮產品在故障狀態下，或者出現電源或氣源超出制造商規定值等意外狀態時，儀器不會妨礙患者的自主呼吸等。⑨應采取措施確保儀器在不同工作模式下均能維持一定的通氣量，且儀器能正確識別漏氣，如自動調壓CPAP，能識別呼吸模式的恢復并降低輸出壓力。

4 產品說明書風險內容的體現及改進建議

持續氣道正壓通氣機產品說明書應重點關注以下內容：①應充分告知用戶二氧化碳重復吸入的風險和選擇面罩時的注意事項。②應充分告知用戶長期佩戴面罩易出現的不適癥狀，如皮膚易出現干澀、疼痛和皮疹等，并提出推薦的預防和處理措施，同時應提醒未成年人長期使用面罩會影響面部骨骼發育。③說明書中應注明在正常狀態和單一故障狀態下，患者連接口處可獲得的最高工作壓力。如果儀器沒有呼吸壓力測量裝置，則說明書中應明確指出推薦的維護保養周期，并聲明在維護保養時間間隔之間儀器的壓力穩定性。④說明書中應給出規定測試條件下的壓力、容量曲線和呼吸壓力變化。⑤呼吸附件不推薦使用導電材料，如為導電材料制成，除包裝物上應清晰地標明“導電的”或者“抗靜電的”之外，在說明書中應提醒使用者使用抗靜電的和/或導電材料有增加對患者造成電擊危害程度的可能性。⑥說明書中應告知用戶呼吸管路濾網的清潔方法、更換周期和更換方法等相關內容。⑦說明書中應明確告知用戶儀器適宜的工作環境條件，并提醒用戶在此環境條件外使用本產品可能會產生的風險，如患者連接口處氣流溫度超溫引起的燙傷等。