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医疗器械的设计验证阶段开展及输出

文章来源:全球医疗器械网发布日期:2023-10-16浏览次数:68
验证(Verification)与确认(Validation)常常是容易混淆的两个概念,因为在中文中这两个词确实有些混淆。但我们理解验证和确认建议还是用英文单词的不同去理解更好理解一些。验证是指通过检查和提供客观证据来证实设计输出实现了设计要求,确认指通过检查和提供客观证据来证实一个过程或设计,能始终如一的满足一定预期用途的特殊要求。可见都是通过数据去证实一些东西,只是证实的目的不同。因此本文谈的设计验证的主要目的为确保设计输出满足设计输出的要求。
 
1、过程确认
 
这里多啰嗦几句,为何叫过程确认而不叫过程验证呢?因为这一证实的结果不仅仅是工艺本身,还有设备是否满足其预期功能用途要求。但常常我们工艺确认和工艺验证时放在一起进行的。本阶段应根据工艺过程的风险分析结果,分别识别设计验证评审前和/或试生产前需要完成的过程确认及其要求。全新的特殊过程和风险高的特殊过程(比如:内包装封口过程、灭菌过程)应在设计验证评审前进行过程确认,设计验证评审前与试生产前可接受的过程能力和过程控制方法可能不同,应根据风险分析的结果而定。
 
与已确认的特殊过程类似的过程,应说明可以引用原过程确认数据和结果的理由,否则应视为全新的特殊过程。本阶段应输出“过程确认主计划”,并根据该计划的要求完成设计验证评审前的过程确认,输出过程确认方案和报告。试生产前需要完成过程确认,过程确认的PQ部分,迟不晚于与试生产同步完成。
 
特殊过程识别、过程确认的要求、完成时间的限定及其理由应写在“过程确认主计划”中。
 
2、 注册检验
 
本活动适用于目标市场为国内二、三类医疗器械产品。在本阶段开展应输出注册检验典型性样品研究资料。这一点非常重要,也是注册发补的常见问题,应从每个性能指标分析典型性样品选择的合理性。
 
3、设计验证
 
产品的安全性和性能应当在产品实际使用广范围的、具有代表性的环境条件下进行验证。若设计和开发验证采用的是计算或与经证实的设计进行比较的方法来进行,则应当评价这两种方法的适宜性,这种评价应当确认这两种方法对于正在进行的设计验证是否是真正科学、有效的方法。
 
根据设计验证策划,本阶段应完成物理尺寸、功能、性能、化学、包装、说明书、可用性的总结性评价、生物学评价和动物试验等完整的设计验证,如果预期用途需要该医疗器械与其它医疗器械连接或交互,验证应该确保当连接或交互时设计输出满足设计输入的要求,输出方案和报告。一份设计验证方案可以针对某项或某几项产品规范,应保证设计验证的完整性和追溯性。适用时,应输出动物试验方案和报告。
 
3.1设计验证方案/报告
 
“设计验证方案”应包括每项测试的目标、测试方法、样本和接受标准,应给出对样本的要求和对原始记录的要求,适当时,包括具有统计学意义的样本量的理由。一份设计验证方案可以针对某项或某几项产品规范,应保证设计验证的完整性和追溯性。
 
“设计验证报告”应包含每项测试数据、数据分析过程及结果、验证结论、与方案的偏离、原始记录,并记录任何必要的措施。这也是体系核查指南中的要求。
 
3.2物理和化学性能研究
 
本阶段应输出物理和化学性能研究方案,在设计验证评审前输出物理和化学性能研究报告。所用样品可与稳定性研究0时刻共用(为节约企业成本),且应为同一批次。
 
3.3稳定性研究
 
3.3.1货架有效期
 
针对有货架寿命要求、特殊存储要求的产品和需要开展临床试验的产品,本阶段要求提供临床试验期间货架寿命和存储条件的验证,设计确认完成(设计验证评审)前提供完整货架寿命期和存储条件的验证。【这一点非常重要,举个简单的例子:比如未开展,发现产品的货架期为1年,结果临床做了2年才做完,无法保证超过货架期的产品安全和有效性。】
 
适用时,货架寿命测试方案包括实时和加速货架寿命测试方案。
 
适用时可参照《无源植入性医疗器械稳定性研究指导原则》(2022 年修订版)进行货架有效期研究。针对性的加速老化试验方法,针对中国市场参照YY/T0681.1-2018《无菌医疗器械包装试验方法 第1部分:加速老化试验指南》;针对于欧盟市场,参照ASTM F1980《Standard Guide for Accelerated Aging of Sterile Barrier Systems for Medical Devices》进行。
 
3.3.2使用稳定性
 
对于植入产品,本阶段应根据植入部位、预期用途等情况,采用合适的模拟条件,研究产品的使用稳定性,如疲劳测试等。应输出测试稳定性研究方案,至少包括试验目的、模拟条件的依据、试验条件、评价指标等。同时应在设计验证完成(设计验证评审)前输出使用稳定性研究报告。
 
3.3.3运输稳定性
 
运输稳定性通常通过模拟运输试验进行,通过模拟运输过程中环境(温度、 湿度、 气压等)变化、 跌落、 碰撞、振动、加速度等,产品不会发生性能、功能改变,包装系统具有保护产品的能力。经过模拟试验后, 观察包装外观是否有不可接受的异常现象,测试产品性能功能是否符合要求,证明运输过程中的环境条件不会对医疗器械的特性和性能(包括完整性和清洁度) 造成不利影响。对于含液体的医疗器械, 还需考虑低温或冻融情况。运输过程可能影响货架有效期。如影响,模拟运输可与货架有效期合并进行。模拟运输可在老化前或老化后进行。在老化前还是在老化后进行,取决于是模拟先运输至医院储存、还是模拟在生产商处储存然后运输两种不同的情况。具体可参考ASTM D4169的要求。
 
3.4生物学评价
 
按照“生物学评价计划”的要求,本阶段应输出生物学评价报告。采用生物学试验进行评价的,应在设计验证评审前获得生物学试验报告。详细可参考前期撰写的文章:呕心沥血篇 | 浅谈医疗器械生物相容性评价。
 
3.5动物试验研究
 
3.5.1动物试验策划
 
本阶段应筛选符合资质的动物试验机构,审核动物试验资质要求,并纳入合格供应商名单。采用合格供应商名单中的试验机构进行动物试验。尽管国内对于动物试验机构资质没有明确的要求GLP,但鉴于美国的趋势,如果条件具备建议还是选择GLP,避免政策变化。
 
3.5.2动物试验方案/报告
 
根据动物试验决策需要进行动物试验的,本阶段应输出动物试验样品、动物试验方案及报告。动物试验决策、方案及报告的具体要求应遵循医疗器械动物试验研究注册审查指导原则(2021修订版)执行。动物试验报告应在设计验证评审前获得(尤其对于创新产品,这往往也是临床试验的前置条件)。
 
3.5.3动物试验样品
 
动物试验样品应采用产品进行,原则上应与临床试验样品的样品规格和型号保持一致。当存在偏差时,应输出动物试验样品制备方案,应说明具体的原因。
 
4、 中间品防护与存储要求
 
无菌产品、有特殊防护和存储要求的产品,本阶段应输出中间品防护与存储要求。
 
5、 工具型耗材设计与输出
 
本阶段应输出工具型耗材的质量标准。
 
6、工艺残留物分析与限量验证
 
对于植入产品,本阶段应对工艺中各种助剂的使用及对杂质(如残留单体、小分子残留物等)的分析,制定限量要求,对其控制情况进行验证并形成文件,输出“工艺残留物分析与限量验证报告”。这也是注册发补常见的问题之一。
 
7、过程能力研究报告
 
本阶段应输出过程能力研究报告,应至少结合过程确认PQ样品、注册送检样品、动物试验样品、货架有效期研究用样品、物理化学性能研究用样品(适用时)等生产过程进行过程能力进行分析并汇总形成报告,评价能否满足产品生产能力要求。
 
8、样品状态
 
本阶段的样品应为产品定型后的样品,保留完整的制造和检验记录,确保满足可追溯性的要求。
 
9、材料评价
 
根据材料评价计划,完成原材料的评价,输出需要评价的原材料的性能评价方案和报告。
 
10、设计确认策划
 
设计确认是用于确保产品满足规定的使用要求或预期用途。本阶段应根据“用户需求”输出“设计确认追溯表”(设计确认方案),策划“用户需求”中的每一项要求如何进行设计确认,包括方法、接受标准,适当时,包括具有统计学意义的样本量的理由,如果预期用途需要该医疗器械与其它医疗器械连接或交互,确认应该确保当连接或交互时满足规定的使用要求或预期用途,设计确认应在有代表性的产品上进行,代表产品包括初始生产件、批或其等同产品,并记录选择该代表产品用于确认的理由。设计确认可以包含设计验证、动物试验和临床试验中的活动。设计确认评审前完成设计确认,更新追溯表,并增加临床试验、临床评价或其它的设计验证、动物试验等设计确认结果,还应包含设计确认的结果、结论,并记录任何必要的措施。
 
当临床试验需要跟台进行时,本阶段应输出跟台记录表,应至少包括器械操作性评价指标、异常状态记录、医生反馈等。
 
11、临床试验策划
 
需要开展临床试验的产品,应输出临床试验决策。本阶段应进行临床试验策划,策划活动包括临床试验审批/备案资料准备、伦理资料清单及提交资料、临床试验机构的筛选等,但是不作为设计验证评审的评审条件。伦理批件应在临床试验入组前获得。
 
对于需要临床试验的产品,应制定临床试验方案以满足设计确认的要求。适用时,本阶段应输出临床试验的设计依据。临床试验方案的设计应遵循食品药品监管总局2018年第6号通告《医疗器械临床试验设计指导原则》的要求。
 
12、文档更新
 
更新文档,包括设计历史文档(DHF)、器械主文档(DMR)、图纸编号、原材料规格说明书编号、先行试验编号、设计开发变更编号(适用时)、DFMEA和PFMEA。本阶段应重点关注策划阶段文档、设计输入相关文档、危险(源)分析报告、DFMEA和PFMEA。本阶段应在“设计验证追溯表”中增加验证结果。
 
13、 设计验证评审
 
设计验证评审为设计验证评审,完成设计验证,以确保设计输出满足设计输入,在设计输出评审后和设计确认评审前完成。需要临床试验的产品,通过设计验证评审是临床试验入组的前提条件。