醫療器械的合理應用與全球應對

浙江大學醫學院 浙江省生物電磁學重點實驗室 生物物理與醫學工程研究組，浙江 杭州 310058

引言

醫療器械是用于醫療診斷和治療的一類設備、儀器、用品以及輔助設備，已經成為醫務人員進行預防、診斷、治療、康復的必需工具。然而，醫療器械的不正確選擇、使用，使醫療費用大幅提高，影響了衛生資源的合理配置和利用，限制了國家社會經濟的發展[1]。世界衛生大會第WHA 60.29 (2007)和 WHA 67.20 (2014)號決議認識到醫療器械是醫療服務的重要組成部分，但是在選擇、管理、使用等方面帶來巨大挑戰[2-3]。2010年以來，WHO舉行了 4 次全球醫療器械論壇（WHO Global Forum on Medical Device, WHO GFMD），參加者包括政府、學術、NGO、基金會、企業、金融、保險等各個方面，討論全球醫療器械面臨的挑戰及其對策，交流信息等。四次論壇主題圍繞WHA60.29決議要求，關注全球醫療器械的熱點問題。

1 醫療器械面臨的問題與挑戰

WHO指出醫療器械面臨的問題主要有[1]：① 醫療器械的評價和獲得不充分，造成了不必要的開支和衛生資源利用不佳；② 醫療器械費用的增加繼續超過GDP的增長速度，對社會造成很大負擔；③ 醫療器械不合理或不正確使用、人員短缺、培訓不足、缺少備件和維修計劃，造成的浪費剝奪其他方面衛生資源的投入。

而目前醫療器械的挑戰主要包括：① 基于流行病學和人口數據的醫療器械評估、醫療器械的可得性指標和使用率、臨床工程師能力、醫療器械購置和運用的資源；② 以科學為基礎的醫療器械評估和監測，良好的生產和銷售監管、購前評估、購后監管、限制不當使用，提高醫療器械的安全性、醫療質量和應用效益；③ 確保在役醫療器械服務的可持續性、可及性，有可靠的機制進行醫療器械計劃、評估、獲取和管理，替代過時產品。

2 全球醫療器械論壇

2.1 WHA 60.29 決議

第60屆世界衛生大會WHA 60.29決議是WHO GFMD會議議題的主要依據。該決議對成員國要求是[2]：① 收集、核實、更新和交換衛生技術特別是醫療器械信息，作為區分需求和資源配置優先次序的輔助工具；② 與衛生技術評估（Health Technology Assessment，HTA）和生物醫學工程（Biomedical Engineering，BME）有關人員合作，建立衛生技術特別是醫療器械評估、計劃、購置和管理系統，制定國家戰略和計劃；③ 制定良好的國家或區域生產和監管規范，建立監測系統，確保醫療器械的質量、安全和效益，并在適當時參與國際統一；④ 確立必要的區域和國家衛生技術機構，與衛生醫療提供者、工業界、患者協會以及專業、學術和技術組織開展合作和建立伙伴關系；⑤ 收集醫療器械相互聯系的信息，這些信息處理不同醫療服務層次和各種設施和環境中所需基礎設施、程序和參考工具的公共衛生條件。

2.2 全球醫療器械論壇概況

為落實WHA 60.29決議，WHO基本醫療衛生產品部（Essential Medicines and Health Products Department）從2010年舉辦第一次全球醫療器械論壇以來，已經舉辦過4次，概況如表1。

第一次WHO GFMD論壇的主題是圍繞WHA 60.29決議設置[5]，以后幾次是在征集會議議題中有所變化，尤其是在出版物出版之前，會在該論壇的討論會上進行通報和討論，如最近出版的體外診斷清單在第四次會議上討論[6]。會議分為全體會議、平行會議、討論會、墻報[4-7]。全體會議的主題代表了最熱點的問題和最迫切需要討論的議題，平行會議和討論會對全體會議中提出的問題細分討論，墻報強調了醫療器械的信息交流，尤其是技術性的交流。

2.3 醫療器械的公共衛生性

WHO把醫療器械作為衛生資源的一部分，納入公共衛生體系中[1]。醫療器械政策是衛生管理的一個組成部分，很多國家，包括我國卻沒有醫療器械公共衛生的概念，其公共衛生屬性和要解決的基本問題不清楚。因此，沒有相應的政策指導。WHO基本醫療衛生產品部提出的醫療器械體系[4]，如圖1所示，是一個基本框架。

3 熱點問題

3.1 醫療器械HTA

這是應對WHA 60.29決議要求1和2的議題。HTA是一種以循證為基礎的醫療器械選擇和合理使用的評價工具。WHO對HTA的定義是“對衛生技術和干預措施的性質、影響的系統評價，它包括技術和干預的直接預期后果和間接意外后果的評價，被用來為衛生政策和決策提供信息，特別是將有限資金分配給衛生資源。評估由跨學科小組利用明確的分析框架，臨床、流行病學、衛生經濟和其他信息和方法進行”[8]。30年前，WHO歐洲和美洲兩個辦事處首次開始進行HTA，認為HTA是一種基于衛生技術選擇和合理使用強化循證的方法。WHO的出版物和決議表明HTA是推進低成本干預措施全民健康保險實施的工具。

表1 全球醫療器械論壇概況

圖1 醫療器械的公共衛生性

HTA是一種多學科合作的活動。WHO與衛生技術評估國際（HTAi）、國際醫學生物工程聯盟（IFMBE）、歐洲衛生技術評估網（EUnetHTA）、美洲衛生技術評估網（REDETSA）、衛生技術評估亞洲鏈（HTAsiaLink）等多個NGO合作，在全球依靠多中心資源庫。IFMBE衛生技術評估分會（HTAD）正在制定的醫療器械衛生技術評估指南，集中在醫療器械與藥物HTA的差別、HTA方法的影響、評估項目建議的選擇、生物醫學工程師的作用等問題上。已經建立了Delphi調查表，在產品周期、臨床評價、使用問題、成本和經濟評價等30項建議和5點Likert量表達成一致[9]。

3.2 醫療器械創新

這是應對WHA 61.21決議關于“不能確保獲取和創新所需的醫療器械產品的目標”。2005年，全球的衛生R&D是1603億美元，高收入國家占97%；全球大約每年10萬件申請專利，80%來自北美、歐洲、日本，為高收入國家提供技術解決方案，中低收入國家缺乏創新的技術解決方案[5]。2015年，聯合國提出包括消除貧窮和饑餓、保障健康和福祉等17個可持續發展目標（SDGs）。第三次論壇將原來的千年發展目標改成了SDGs，提出通過創新推動SDGs。目標是3個十億，即十億多人口享受更好的健康和幸福，十億多有更好的健康急救保護，十億多人有全民健康覆蓋利益。為了實現這個目標，安全、有效、低成本的創新醫療器械是實現SDGs的主要方向[6]。醫療器械應確保獲得安全、適合的診療服務。從2013—2017年，WHO陸續發布了適合于低資源的創新醫療器械。

影響醫療器械創新的障礙有：提出正確的問題、缺乏清晰的市場路徑和承受開發周期的能力、產品管理能力和技術轉移、基礎設施不足、目標產品的增量效益和技術選擇、監管審批、準確預測[6]。在開發創新醫療器械前，要做分析，提出正確的問題：最需要解決的疾病是什么？候選疾病的差距是什么？采用什么樣的技術方案？方案產品的技術特性是什么？研發指標包括目標產品概要、需求的基線調查、開發考慮的適當性、創新技術結果（產品或原型機）。WHO提倡“從實驗室到病床”，認為只有創新是不夠的，還要進行監管，進采購目錄，確保安全，更新指南，并有保障措施。創新研究的過程是：床邊→工作臺→商業→床邊。醫師從臨床實踐中提出概念，確定問題，并論證可行性；研究者證明概念，設計細節、構建原型機；企業研制原型機，進行臨床前和臨床試驗，獲取許可證；用戶使用產品，建立商業模式，推廣應用，并提出改進意見[6]。

以人為中心設計（Human Centered Design，HCD）是一種新的創新理念。與傳統創新有所區別在于，傳統創新是一種從上而下的設計方法，即以競爭障礙、市場優先級為基礎的知識產權壁壘，建立在開發費而不是技術成本的補償驅動的器械開發和臨床適應的窄市場；HCD是包括初始用戶研究、用戶訪談的定性評估、查新的定量評估、制作設計草圖、生成多種方案、不同技術與方法、可用性建模、反饋、原型機開發、可用性研究、再反饋、用戶接受的自下而上開發方式，是以適當性、可負擔性和可持續性為前提的醫療器械創新設計。HCD的特點是從原型機到產品再到市場是一個不斷調整的過程。HCD可以幫助保持對最終目標的關注并指導決策，在商業化過程中權衡是不可避免的，創新開始就考慮商業化。通過HCD來驅動創新穿過死亡之谷。影響HCD創新的因素有臨床證據、監管批準、專利申請、更換周期、制造性、本地化、價格、商業模式、采購流程、銷售策略、包裝、維護和支持、培訓等[4]。

3.3 優先選擇的醫療器械和命名

這是應對WHA 60.29決議要求1和2的議題，以及實現全民健康覆蓋獲得高質量基本衛生服務的SDGs目標。WHO提出，到2025年，全球在慢性病控制上有明顯提高，并對死亡率、血糖、血壓、血脂、肥胖等生物學指標，以及吸煙、飲酒、運動、鹽攝入等生活指標提出了具體控制目標，其中慢性病可負擔得起的基本醫療器械和基本藥物的可獲得性要達到80%。基本醫療器械包括診斷成像、實驗室和病理設備、植入式醫療器械、患者監護設備、假體、防護設備、診斷試劑、手術器械、個人防護設備等，有1萬種類型，50萬種商品。如何選擇、采購和使用這么多不同的產品？從紛繁多種的醫療器械中，進行優先級排列對正確選擇具有指導意義。

用于慢性病診斷和治療的醫療器械很多，有些很貴，如PET/CT。在價格差異很大的醫療器械檢查和治療選擇上，需要有一個優先級指南。優先級排列是根據不同收入國家（分為脆弱國家、低健康覆蓋國家、中健康覆蓋國家、全民健康覆蓋國家）的覆蓋人口、財政、技術資源和勞動力狀況等因素排列。方法是先疾病分類(如肺癌、白血病、乳腺癌等），建立指南（系統回顧），臨床分組、建議的臨床干預措施(識別所需的醫療技術）、專家評論（醫療技術暫定清單）、實施（醫療技術最終清單）[5]。WHO已經完成的有癌癥醫療器械清單[10]、體外診斷清單[11]、生殖/產婦/新生兒/兒童保健用醫療器械清單[12]等，正在進行的有心血管病器械清單。

醫療器械的命名和分類對選擇帶來的挑戰，促使WHO要建立國際統一的命名體系。統一的命名體系的好處在于：采用基本優先的醫療器械代碼、安全與風險控制、投資和評估管理、融資的采購鏈管理、使用和淘汰管理等。制造、采購、管理、使用、安全、上市后監管、退役等各個環節都需要統一命名。命名的考慮因素包括醫療器械創新、監管、信息、使用、HTA、衛生技術管理、臨床程序等多方面[6]。

3.4 醫療器械安全

這是應對WHA 60.29決議要求3的議題。放射安全是醫療器械安全重點，尤其是放射治療中的劑量控制和定位偏差。20世紀70年代，WHO引入了基本放射系統，20世紀90年代，將技術規范更改為世界衛生放射成像系統，建立了“發展中國家安全、廉價的診斷成像系統”。1993年，泛美衛生組織、世界衛生組織、國際原子能機構、工發組織在華盛頓會議提出發展中國家癌癥治療用超高壓X射線機的設計要求，列出現有遠距放射治療存在的問題，探索更適合發展中國家的新型替代設計，以供直線加速器制造商考慮。1994年，由世界衛生組織、國際原子能機構、泛美衛生組織、國際勞工組織、糧農組織、國家能源局/經合組織等聯合發起的《電離輻射防護和輻射源安全國際基本安全標準》建立[7]。國際醫學物理組織是WHO的合作伙伴，在放射安全、放射治療領域活動活躍。2001年，WHA 55.18決議要求成員國重視病人安全問題，建立和加強病人安全和護理質量所必需的科學制度。

放射效應包括確定效應和隨機效應。確定效應通常存在于閾值水平以上所產生的生物效應，有較高的輻射劑量。隨機效應通常在沒有劑量閾值的情況下發生，其概率與劑量成正比，嚴重程度與劑量無關。放射的健康效應主要是致癌和遺傳效應。2007年，國際電離輻射防護委員會調整了致癌和遺傳效應風險系數，致癌系數（×102/Sv）全人群5.5，成人4.1，遺傳效應全人群0.2，成人0.1。放射安全問題主要在放射劑量的控制（表2）、Co60校驗、直線加速器硬件、治療計劃劑量等等[7]。

表2 放射安全問題

3.5 醫療器械5A

可用的（Available）、 可及的（Accessible）、適宜的（Appropriate）、可支付的（Affordable）、可接受的（Acceptable）俗稱5A。醫療器械的選擇影響了衛生資源的配置效率[7]。一方面，醫療器械對提高人類健康水平起到了重要作用；另一方面，為社會帶來經濟負擔。影響醫療器械選擇的因素有極端多樣性、依賴性、臨床指南、臨床結果、信息不足、對技術的癡迷、成本等。有許多高質量診斷法對于大多數患者既負擔不起也無法獲得，例如PET/CT檢查主要集中在中心城市。增加可及性和可負擔性的途徑是在本地實現技術轉讓，技術成功和可持續性取決于政策意愿、機會和當地能力。

3.6 醫療器械監管

這是應對WHA 67.20決議的議題。在第一次論壇，醫療器械監管是主要議題之一。WHO調查了成員國醫療器械管理規范，發現只有40多個國家有監管規范[13]，如我國的《醫療器械監督管理條例》。WHO提出各國應制定本國的醫療器械管理規范，為了指導各國制定相應規范，推出了《全球醫療器械（包括體外診斷）監管框架模式》。該框架分基本層控制與執行和擴展層控制與執行，基本層包括法律框架、市場監督、報告系統，擴展層包括監管控制[14]。

醫療器械的風險等級是由侵入程度、在體內的作用時間等因素決定。在一些領域，用于藥物制造或生物制品病毒滅活裝置被視為高風險醫療器械，受到相應的管制。體外診斷風險等級則主要由錯誤的檢測結果決定。因此，不同類型的醫療器械和體外診斷應該分類監管控制。我國把醫療器械分成三類，而WHO分成了A（低）、B（中低）、C（中高）、D（高）四類。分類主要取決于器械功能：是否維持生命、是否侵入性、是否包含藥品、是否包含人或動物組織或細胞、是否是一種有效的醫療器械、是否提供能源或輻射、是否可以改變血液或其他體液、是否與其他醫療器械結合使用。

體外診斷風險分類取決于個人和公共健康的風險，同時考慮到：預期用途(包括檢測內容、功能、擬檢測、定義或區分的疾病、狀況或風險因素、測試人群）、預期用戶、信息對疾病診斷、篩選、監測或分期的重要性、測試結果對個人和/或公眾健康的影響。

3.7 BME人力資源和作用

BME人力資源在醫療器械中具有重要地位。2012年版的國際勞工組織（ILO）職業標準分類（ISCO 08）沒有對BME進行分類[15]。2017年，WHO、IFMBE、ILO進行了全球的BME作用調查，調查數據包括從業人數、女性從業人數、醫院數、教育與培訓、專業協會、認證等方面。BME作用調查包括政策制定、研究和創新、醫療器械監管、評估、管理、在衛生系統中的演變[16]。2018年10月，ILO在第20屆國際勞工大會上考慮把BME分在“衛生專業人員”中[17]。中國每萬人BME工程師數低于北歐，與北美相當。學位教育數高于歐洲，與美洲、澳洲相當。數量上，中國不弱于歐美。

BME工程師能力提高的重要途徑是培訓。2002年，美國臨床工程學院（ACCE）開始了臨床工程證書（Clinical Engineering Certification）培訓，目的是建立和衡量臨床工程師所需的知識，提供知識標準，承認符合資格要求并通過臨床工程考試認證的個人，在臨床工程實踐中保持成長的認證[18]。

在臨床工程師作用上，日本40%的臨床工程師從事臨床環境下的設備操作，20%從事服務管理（故障排除），20%安全保障（預防性維護），20%衛生技術管理；人員從4年制大學或3年制學院畢業后，經過國家考試獲得臨床工程師認證，證書是由日本健康勞工福利省簽發[19]。印度的BME工程師主要是采購、風險管理、衛生技術管理、用戶培訓、質量管理、標準化、倫理審查、創新開發，次要是HTA、臨床研究、上市前準備、上市后分析[20]。臨床工程師的作用能夠被大多數利益相關者認可，但不確定其職能范圍。

與BME相關的還有兩種職業：醫學物理師[21]和放射治療師[22]。

4 結束語

醫療費用持續增長是一個世界性難題，醫療器械的不合理應用是醫療費用上漲的主要因素之一。在我國，醫療技術或器械的過度應用、醫療器械衛生資源配置不平衡也是很嚴重的[23]。WHO制定了醫療器械監督管理、優先級排列、HTA等一系列指南，我國醫療器械、臨床工程界應當利用這些指南制定適合我國情況的相關政策和標準，促進醫療器械的合理應用。