持续气道正压通气机产品危害识别及风险控制研究

北京市药品监督管理局医疗器械技术审评中心（100053）任志军 薛玲 陈然

行业标准Y Y/T 0 3 1 6-2 0 0 8（I S O 14971：2007，IDT）《医疗器械风险管理对医疗器械的应用》为制造商规定了判定与医疗器械有关的危害，估计、评价和控制相关风险并监视风险控制有效性的过程。该标准适用于医疗器械生命周期的所有阶段。风险管理过程就是制造商在产品的整个生命周期内，建立、形成文件和保持的一个持续过程，用以判定与医疗器械有关危害，估计、评价和控制相关的风险，并监视风险控制的有效性。此过程包括下列要素：风险分析、风险评价、风险控制、生产（包括生产后）信息。持续气道正压通气机产品是阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者的首选治疗方法，能有效改善症状及预后[1]。笔者依据产品有关的安全性特征判定表以及附录E中危害、可预见的事件序列和危害处境判断表[2]，逐一分析持续气道正压通气机所具有的安全性特征和主要危害，从技术审评角度对该类产品设计开发和上市准入时应考虑的风险控制措施提出建议。

1 持续气道正压通气机安全性特征判定

行业标准YY/T0316-2008附录C中指出了产品安全性特征判定相关的34个问题，持续气道正压通气机产品具有8个安全性相关特征：①对产品预期用途而言，该类产品用于阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征的治疗，不用于生命支持。患者往往在家中使用，且为长期使用甚至是终身使用。患者通过佩戴面罩这种无创方式获得持续正压通气来缓解气道塌陷导致的通气障碍。在通气失效或者气流压力、流量和温度等出现异常时，设备应显示提示信息并做出相应的反应，且应不妨碍患者自主呼吸。②从产品与患者接触与否而言，仪器与患者接触的部分为面罩，属于表面接触。患者每晚睡觉时须佩戴面罩，且该仪器须长期使用，面罩接触部位皮肤易出现干涩、疼痛和皮疹，未成年人使用会影响面部骨骼发育。③从产品是否有能量给予患者而言，该仪器为患者持续提供一定正压、流量、温湿度的气流，因此这几个指标的持续稳定性以及受干扰后能否迅速恢复到稳定状态是产品的重要性能。这些指标的监控系统本身的可靠性直接影响产品的安全性，从长期治疗效果来看也会影响到产品的有效性。④对于产品常规清洁和消毒，产品的呼吸管路和面罩应专人专用，使用前后应进行必要的清洁和消毒处理。产品进气口的滤网应定期更换，且在产品设计时应考虑便于更换和清洁。⑤该设备为患者睡眠时使用，因此对仪器的噪声有较高要求，一般应在30dB以下。该仪器往往配有加温湿化器，对患者出气口气流的温度有要求，一般应小于43℃。呼吸附件不推荐用导电材料制成，因为使用此类材料会增加对患者的电击危害程度。⑥环境温度会影响患者出气口气流温度，影响压力、流量、温度等传感器的灵敏度性能，进而影响到产品及监控系统能否正常工作。⑦对仪器的寿命而言，电机是产品最核心的部件，其次是各种监测用的传感器和控制电路，这些部件的寿命决定仪器的寿命。⑧从用户界面设计特性是否可能导致使用错误而言，产品部分参数设定如工作压力和工作模式，还有双水平持续气道正压通气机的压力上升/下降斜率、触发灵敏度、吸呼比和呼吸频率等，只能由医生来设定，用户不能设定。因此，产品设计时应采取各种方式进行锁定。

2 持续气道正压通气机产品主要危害识别

2.1 持续气道正压通气机产品的初始可预见性危害主要存在于产品的设计、生产和使用环节，从能量危害分析，该类产品主要用于为患者持续提供一定正压、流量、温湿度的气流，初始可预见的能量危害分析如下：①该类产品的核心部件为电机，如果故障状态下电机堵转而监测电路未及时发现，进而造成瞬间电流增大，升温很快会引发危险。②该类产品在患者连接口处能提供的最高工作压力，无论是正常状态还是单一故障状态均应严格限制，否则在误操作下会导致患者受到伤害。③患者连接口处气流的温度应严格受到限制，在规避风险时应考虑仪器的各种运行模式及适宜的运行环境条件；如环境温度高会导致气流经过加温湿化器后在患者出气口处温度升高，一旦超过安全限值就会使患者受到损害。④应确保仪器中使用的各种传感器始终处于其适宜的工作条件，同时考虑正常和单一故障状态，因为传感器所处环境和气体成分的一些变化会改变某些类型传感器的流量灵敏度或通气量灵敏度，而且传感器所处环境的变化可能会改变在一些标准条件下表示流量、通气量的修正值。⑤应防止湿化器中液体泼洒、溢流或恒温湿化器意外烧干所产生的各种风险。2.2 从生物学和化学危害分析，该类产品与人体接触的面罩应符合相应标准，并应具有良好的生物相容性，且通常为专人专用，使用前后应采取适宜的消毒措施。呼吸管路滤网不及时清洁和更换会导致细菌增长，进而导致呼吸道感染。

2.3 从操作危害分析，操作危害涉及多个方面，如不正确或不适当的输出或功能、功能的丧失或变坏以及使用错误等。笔者仅针对部分主要危害进行分析：①应从产品设计上且不需要其他附加保护措施的角度提供相应方法，最大限度地降低正常状态和单一故障状态二氧化碳重复吸入的风险。②当电源或气源超出制造商的规定值时，设备应不妨碍患者自主呼吸。③仪器在不同工作模式下均应确保一定的通气量，并考虑漏气提示和自动漏气补偿等功能，以确保通气功能的有效实现；如自动调压CPAP在漏气存在时，能否有效识别正常呼吸模式的恢复并降低输出压力。④产品应提供为避免误调节而产生危险输出的防护措施，仅由医生设定的参数应从产品设计上避免患者误操作。

3 持续气道正压通气机风险控制措施建议

笔者主要从产品设计的角度提出风险控制措施建议：①从用户界面设计而言，除了考虑通常的易用性内容之外，应从设计上保证仅由医生设定的参数不会被用户误操作。采取的控制措施可多种多样，如分开设计用户界面和医生界面，用联合键进行锁定等。②应从产品设计上最大限度地降低在正常和单一故障状态下二氧化碳重复吸入的风险。采取的控制措施可以考虑选择设计精良的面罩，如大排气口、小死腔的面罩等。③为确保并提升产品整体性能，除应选择性能优良的电机外，还应从产品设计上提供可靠的压力、流量和温度监控系统。除监控电机转速之外，也应考虑对系统内温度变化的监控。在选择相应的传感器时，应充分考虑传感器与产品使用环境条件以及正常和单一故障状态下仪器可能会出现的系统内环境的匹配。④考虑该类产品为患者睡眠过程中使用，因此从产品设计上应尽可能地追求低噪声。除了考虑电机选择、电路设计以及产品结构设计等主要方面外，也应考虑管路、面罩选择，气流走向等各种细节问题，从而尽可能地降低系统的整体噪声。⑤从产品设计上应尽可能地确保呼吸管路滤网易于清洁和更换。设备所有部件的设计与制造，应使正常状态和单一故障状态从设备滤出或泄漏的物质引起的健康风险降至最低。建议将呼吸气体的传导路径和用于给电子器件通风的路径分离。建议将气道和控制元件分离，从而最大限度地降低由电子元件或部件故障造成的物质泄漏导致的风险。⑥加温湿化器的结构设计无论与主机为一体式还是分体式，均应充分考虑液体泼洒、溢流或者恒温湿化器意外干烧所产生的各种风险。⑦对配有加温湿化器的产品，从设计上应充分考虑患者连接口处气流温度的监测和控制，一旦温度接近限值，可采取发动机停转或者其他控温和降温措施。在产品设计时应通过试验摸清仪器在各种工作模式下可能出现的最高温度，确定仪器可接受的最高环境温度。⑧在设计时还应充分考虑产品在故障状态下，或者出现电源或气源超出制造商规定值等意外状态时，仪器不会妨碍患者的自主呼吸等。⑨应采取措施确保仪器在不同工作模式下均能维持一定的通气量，且仪器能正确识别漏气，如自动调压CPAP，能识别呼吸模式的恢复并降低输出压力。

4 产品说明书风险内容的体现及改进建议

持续气道正压通气机产品说明书应重点关注以下内容：①应充分告知用户二氧化碳重复吸入的风险和选择面罩时的注意事项。②应充分告知用户长期佩戴面罩易出现的不适症状，如皮肤易出现干涩、疼痛和皮疹等，并提出推荐的预防和处理措施，同时应提醒未成年人长期使用面罩会影响面部骨骼发育。③说明书中应注明在正常状态和单一故障状态下，患者连接口处可获得的最高工作压力。如果仪器没有呼吸压力测量装置，则说明书中应明确指出推荐的维护保养周期，并声明在维护保养时间间隔之间仪器的压力稳定性。④说明书中应给出规定测试条件下的压力、容量曲线和呼吸压力变化。⑤呼吸附件不推荐使用导电材料，如为导电材料制成，除包装物上应清晰地标明“导电的”或者“抗静电的”之外，在说明书中应提醒使用者使用抗静电的和/或导电材料有增加对患者造成电击危害程度的可能性。⑥说明书中应告知用户呼吸管路滤网的清洁方法、更换周期和更换方法等相关内容。⑦说明书中应明确告知用户仪器适宜的工作环境条件，并提醒用户在此环境条件外使用本产品可能会产生的风险，如患者连接口处气流温度超温引起的烫伤等。