移动医疗器械APP软件监管技术探讨

王晨希，李澍，王浩，罗维娜，任海萍

中国食品药品检定研究院 医疗器械检定所，北京 100050

移动医疗器械APP软件监管技术探讨

王晨希，李澍，王浩，罗维娜，任海萍

中国食品药品检定研究院 医疗器械检定所，北京 100050

随着互联网技术的飞速发展，移动互联、大数据和云计算等新技术和新方法在医疗器械行业得到了广泛应用，其中移动医疗器械APP软件的出现正从诊断、监护、治疗等各方面颠覆传统的医疗模式，一个智能化的医疗时代即将开启。伴随着新的医疗器械产品的出现，如何对其安全性和有效性进行有效控制，对于各国监管机构提出了新的挑战。本文在移动医疗器械APP软件定义和特征的基础上，结合美国、欧盟和中国的监管思路和方法，深入剖析软件更新这一监管难点，提出了移动医疗器械APP软件的监管建议以及面临的挑战，旨在为监管工作提供支持和帮助。

APP软件；医院信息系统；移动医疗器械；软件更新；移动互联设备

引言

当前移动医疗器械APP软件进入了一个爆发式发展的阶段。移动医疗器械APP软件通过信息技术与医疗技术相结合，可提供提高初筛诊断效率、降低医疗成本、提高保健需求的一项全新医疗服务。移动医疗器械APP软件是符合有关法规中医疗器械定义的、或者预期用于医疗器械附件和用于把通用移动平台转换为医疗器械的应用软件，可以是在移动平台上可运行的软件应用，也可以是一种运行于移动平台的Web的软件应用，而其后台程序部署在服务器端。

移动医疗器械APP软件的特征：① 具有医疗用途，符合医疗器械定义；② 核心在于软件，但不限于软件，也包含硬件；③ 采用商业现成手持式移动平台，即移动平台是通用的、手持式的商业现成产品，如智能手机、平板电脑等[1]。也就是说，鉴于移动医疗器械APP软件的特点，监管方式既要满足医疗器械软件的要求，又要兼顾其自身的特性，进行更深层次的考量。如何对移动医疗器械APP软件这种特殊的医疗器械产品进行有效的监管，对各国监管机构提出了一个新的命题。

1 医疗器械软件的监管情况

移动医疗器械APP软件属于医疗器械软件范畴的特殊软件。首先深入介绍各国医疗器械软件的监管情况。只有这样，才能使得对于加强移动医疗器械APP软件监管的思路更为清晰。

美国FDA自上世纪80年代末开始着手医疗器械软件的监管工作，先后发布了软件申报、软件确认和现成软件等指南，分别是Guidance for the Content of Premarket Submissions for Software Contained in Medical Devices（1998）、Guidance for the Content of Premarket Submissions for Software Contained in Medical Devices（2005）、General Principles of Software Validation; Final Guidance for Industry and FDA Staff和Guidance for Industry, FDA Reviewers and Compliance on Off-The-Shelf Software Use in Medical Devices美国FDA监管要求是与软件关注水平相匹配的。近年整体趋势上看，整体上对软件申报要求提高了，要求下限明显提高而上限略有提高。具体来说就是，对于下限-轻微关注度（A级）水平，申报要求尽管取消了体现结构图，但是增加了可追溯性分析和修订历史的要求，提高了验证与确认的要求，由功能测试改为系统测试和集成测试（如适用）。对中等关注申报要求（B级）的要求基本保持不变。对于上限-重大关注水平（C级）申报要求有所提高，即开发描述增加了编码规范的要求，并提高配置管理和维护的要求，验证与确认细化了测试要求。同时，美国FDA在软件质量管理体系的保障下简化了设计规范、验证与确认的要求，但强化了可追溯性分析、修订历史的要求。这表明美国FDA在各个监管环节相互协调配合的基础上，有针对性地进行软件申报要求的调整[2-3]。

欧盟将医疗器械软件视作一般医疗器械，管理主要侧重技术管理，也就是说，主要依靠国际标准来进行约束。主要使用的国际标准有：IEC 62304《医疗器械软件软件生存周期过程》、IEC 60601-1-4《医用电气设备第1-4部分：安全通用要求并列标准：可编程医用电气系统》、IEC61508-3《电气、电子、可编程安全相关系统的功能安全》、ISO/IEC12119《信息技术-软件包-质量要求和测试》。

我国在2002年8月国家食品药品监督管理局发布了《医疗器械分类目录》，增加了“软件”产品的管理分类，医疗器械软件正式纳入监管范围。2012年4月国家食品药品监督管理局器械审评中心发布了《关于医疗器械软件注册申报基本要求的说明》，提出了医疗器械软件注册申报的基本要求。2015年8月国家食品药品监督管理总局发布《医疗器械软件注册技术审查指导原则》，对2012年文件内容进行了调整和修订，在现行法规框架下针对软件的特殊性进一步明确了软件的监管要求，特别是强化了对软件更新和版本控制的要求。2015年文件在结合风险管理、质量管理和软件工程基础上较大程度上保证软件质量。目前，我国按照YY/T 0664《医疗器械软件软件生存周期过程》）进行软件损害严重度分级，即：A级为不可能对健康有伤害和损坏，B级为可能有不严重的伤害，C级为可能死亡或严重伤害[2,4]。这样分级同样适合于移动医疗器械APP软件。

对国内外医疗器械监管情况的比较分析可以看到，国内外监管部门基于医疗器械软件管理的根本就是指南或者标准，其中最为核心的是IEC 62304《医疗器械软件软件生存周期过程》标准，而各国又根据本国产业发展现状，监管的侧重点有所不同。

2 移动医疗器械APP软件的监管情况

作为移动医疗器械APP软件发展最为发达的国家，美国率先开展了对移动医疗器械APP软件监管的探索，相关的法律法规已经出台并不断完善。2012年7月《安全和创新法案》生效后，美国便从法律层面正式确立了FDA对移动医疗应用程序的监管职责。2011年7月21日，FDA出台了《移动医疗应用程序指南草案》，经过长时间的听证、讨论和修正，2013年9月23日FDA正式发布了Mobile Medical Applications-Guidance for Industry and Food and Drug Administration Staff[3-6]，成为第一部旨在对移动医疗应用程序进行监管的指导性操作规程文件。

这部文件较为全面地论述了FDA对于移动医疗器械APP软件的监管思路。文件把移动医疗器械APP软件分为A、B两类。A类移动医疗器械APP软件通过使用附件、显示屏、传感器，将移动平台转换为医疗器械设备。此类应用是医疗器械设备功能的扩展，与设备一同监管就可以了，也就是说，采用与医疗器械相同的监管标准及风险审查方法对其进行上市评估。这些应用主要有：

（1）安装在通用设备上，通用设备用于连接（有线和无线）一个或多个医疗设备，用于病人监控和数据分析。常见的有：移动PACS、床旁监测APP、控制血压计应用、控制胰岛素泵应用等。

（2）通过使用附件、显示屏幕、传感器或具有医疗器械功能使通用平台转换为医疗器械，应用分类要依从于医疗设备。这些应用常见的有：读取血糖仪数据、测量存储和显示心电信号、通过传感器采集呼吸睡眠暂停信息、在移动平台上植入传感器使之成为电子听诊器等[7-8]。

（3）类似独立医疗器械软件，根据病情，得出诊断和治疗意见。这类应用具备独立医疗器械软件等同或类似功能。认为这些应用风险等级与同功能医疗器械一致，跟运行平台无关。这些应用可以是执行复杂分析和解释数据，这些数据来自医疗器械设备。这些应用常见的有：放疗计划系统、CAD影像处理软件。

B类移动医疗器械APP软件，符合医疗器械定义但是由于低风险，可以行使执法自由裁量权，不需按照医疗器械法规强制要求。这些应用主要有：

（1）帮助病人日常病情管理而不提供具体治疗或治疗建议的，为病人提供管理和跟踪个人健康信息的工具涉及病人健康状况和治疗建议提供媒介帮助病人向医疗健康机构记录、展示个人身体状况，为医疗健康机构进行简单任务的自动安排，用于病人和机构访问PHR和HER，用于传输，存储、转换格式和展示数据，这些数据来自医疗器械的原始数据。

（2）通过指导和提示方式提供临床护理，帮助患者管理自己的日常健康状况。比如，指导患有心血管疾病、高血压、糖尿病或肥胖的患者，通过简单提示，提供维持正常体重、合理膳食、锻炼和保持健康、盐摄入量管理、用药剂量和实践安排的策略。

（3）提供简单工具，为病人提供管理和跟踪个人健康信息，而不会建议改变之前的治疗方案。提供接口访问数据库，得到病人健康和治疗的相关信息。通过对病人诊断、治疗和过敏症状的匹配，结合临床实践信息，对病人治疗进行特定评价。

业界普遍支持美国FDA对移动医疗应用建立基于风险管理的监管体系，认为它平衡了最大程度保护患者与鼓励业界创新这两个方面。FDA对移动医疗应用的监管体制已然成为这一领域的风向标，我国对移动医疗应用的监管目前与美国FDA思路保持一致，但是在一些技术环节上要求有所不同，例如对软件版本的要求。

3 移动医疗器械APP软件更新的控制

移动医疗器械APP软件的更新控制是一个需要监管部门重点关注的内容。对于移动医疗器械APP软件更新首先应当符合医疗器械软件更新的要求，同时，由于其本身特点，又具有特殊性。

医疗器械软件更新从更新的结果和影响角度出发，可分为：① 重大更新，指影响到医疗器械安全性或有效性的软件更新；② 轻微更新，指不影响医疗器械安全性与有效性的软件更新。这种划分方法主要被欧美采用，优势在于要求明确，软件发生重大变更需要重新注册，而软件发生轻微变更通过质量管理体系进行控制，无需重新注册[4]。但是劣势也很明显，可操作性较差。软件重大变更和轻微变更在实践中难以区分，原因在于每个人对于风险的感受和偏好不同，对于软件变更是否会影响到安全性与有效性的认识和理解也不同，这样必然会出现判定不一致的情况，增加监管的难度和负担[9-10]。

医疗器械软件更新从更新的目的和范围角度出发，可分为：① 适应型更新，指医疗器械软件上市后，为适应新的运行环境而进行的软件更新；② 完善型更新，指医疗器械软件上市后，为改变功能、性能等软件属性而进行的软件更新；③ 纠正型更新，指医疗器械软件上市后，为修正软件已知缺陷而进行的软件更新；④ 预防型更新，指医疗器械软件上市后，为修正软件潜在未知缺陷以避免出现运行故障而进行的软件更新[5,11]。这种划分方法源自软件工程的通用方法，优势在于软件变更类型易于识别，可操作性较强，而劣势在于与现行法规要求无直接对应关系，与国外划分方法不同，存在国际接轨问题[6,12-13]。

不过以上两种划分方法存在一定对应关系，例如适应型变更一般属于重大变更，完善型变更既可属于重大变更又可属于轻微变更，需要具体情况具体分析，而纠正型变更和预防型变更则属于轻微变更[7,14]。依据上述对应关系可以建立相应的法规要求。从变更的预期目的划分软件变更类型虽然存在国际接轨问题，但是可操作性较强，更符合我国的国情和监管体制，只要明确软件变更类型与法规要求的关系就可以付诸于实践中。

监管上看，质量控制工作与软件变更的具体情况相符，技术资料的详尽程度取决于软件变更的类型、程度和安全性级别等因素。对于增强类变更，软件质量控制工作较为复杂，形成的技术资料也较多，需要在重新注册时提交相应的增强类申报资料；而对于纠正类变更，软件质量控制工作相对简单，形成的技术资料相对较少，通过质量管理体系进行控制无需重新注册，变更当时无需提交申报资料，待下次重新注册时提交相应的申报资料[8,15-16]。由于软件变更的情况复杂多样，变更的组件、类型、程度和运行环境不同，相应的软件质量控制工作也不同，同时前期开发文档的详尽程度也影响着软件质量控制工作的开展。因此，软件变更应根据变更的具体情况开展与之相符的质量控制工作，技术资料的详尽程度取决于软件变更的类型、程度和安全性级别等因素。

4 移动医疗器械APP软件监管面临的挑战

移动互联网技术的飞速发展，意味着移动医疗器械APP软件产业必将是日新月异，伴随着产业的发展，对当前的监管方式也提出了新的要求和挑战，主要体现在以下几个方面。

4.1 移动医疗器械APP软件发展对分类界定带来的挑战

移动医疗器械的预期用途和使用环境和传统医疗器械相比有其特殊性。在某些场景下，按现有的医疗器械分类规则界定移动医疗产品可能会存在分类较高的问题。我国的《医疗器械分类规则》（国家食品药品监督管理总局令第15号）中对医疗器械独立软件的分类最低为二类，而很多移动医疗器械APP软件，如果分为二类将面临着严格的注册审批流程，可能存在过度监管的问题，从而影响相关产业的发展。而如果将这类软件排除在医疗器械之外，任由这类产品随意上市，任意宣传，又面临着监管缺失的问题。

此外，根据《医疗器械分类规则》，用于测定生理、病理、解剖参数，或者定量测定进出人体的能量或物质的医疗器械，其测量结果需要精确定量，分类应不低于第二类[9]。在注册用户较少时，基于某类算法设备的测量数据可能由于没有明确的诊断意义而被认为不是医疗器械，但当注册用户爆发式增长后，大数据的积累呈指数级增加，这类设备的结果可能又具有明确的诊断意义。并且大数据的广泛应用会用于设备算法的迭代优化，反过来会导致设备自身的变更，这些都是未来监管需要考虑的问题。

4.2 移动医疗器械APP软件发展对检测带来的挑战

首先是硬件方面，移动医疗器械多采用小微器件，安全风险较小，如果按照传统医疗器械的安全标准强制要求，可能会造成产品不符合，直接阻碍了产品的上市，由此建立如微型传感器、微型马达、柔性显示器、电池、无线传输模块等相关检测标准是当前急需解决的问题。

其次是软件方面，移动医疗器械APP软件正常运行既需要客户端软件，也包括服务器端软件，客户端软件往往是轻量级的，仅仅负责数据采集，传输和显示，重要的临床功能多是通过服务器来实现的。目前针对服务器端软件的检测是依据GB/T25000.51-2010进行的，属于行业外的标准，而服务器端软件一般是基于数据、算法和计算能力的，按照目前的标准无法真实考量软件的安全特性，比如数据和算法的可靠性和有效性，如何进行针对服务器端软件进行有效测试一直是行业的一大难题。

最后是测试环境方面，移动医疗器械APP软件的使用者多为普通大众，往往缺乏专业的指导，使用环境的差异也更大。如何在检测机构中有效的模拟出移动医疗器械APP软件的使用周境，特别是网络环境的模拟，进而有效的对移动医疗器械安全性，有效性进行验证，现在还缺乏能够被普遍认可的解决方案。

5 结论

移动医疗器械APP软件，作为移动医疗器械中最富有创意和最为蓬勃的领域，在移动医疗活动中扮演着“精神领袖”的作用。本文对于该类产品国际国内监管情况和基本思路进行了介绍和讨论，同时，认为对于网络化、移动化带来的一些新风险，必须予以关注和研究。比如，网络化、大数据、人工智能等技术，不可避免地带来软件变更，而软件变更带来的危害和风险是传统器械不可同日而语的，如何界定变更的大小和对变更的评价和控制，都是监管需要进一步深入研究、确定和明晰的。

[1] FDA.Mobile Medical Applications-Guidance for Industry and Food and Drug Administration Staff[S].

[2] 食品药品监管总局发布医疗器械软件注册技术审查指导原则[J].中国医疗设备,2015,30(9):179.

[3] 李军,杨国忠.浅议我国医疗器械软件监管工作[J].中国医疗器械杂志,2011,35(3):210-212.

[4] 彭亮,袁鹏.关于医疗器械软件变更监管要求探讨[J].中国医疗器械信息,2013,19(12):15-17.

[5] 俞思聪,潘鹰,俞西萍,等.国内外医疗器械软件安全性评价方法比较研究[J].中国医疗器械杂志,2010,34(5):360-364.

[6] 郭佳杰,丁一.对美国FDA移动医疗应用指南文件的研究解读[J].中国医疗器械信息,2015,(8):22-25.

[7] IMDRF SaMD Working Group (2013).Software as a Medical Device (SaMD): key definitions[EB/OL].(2014-11-25).http://www. imdrf.org/documents/documents.asp.

[8] MEDDEV 2.1/6.1-2012,Qualification and Classification of standalone software[S].

[9] FDA.General Principles of Software Validation; Final Guidance for Industry and FDA Staff[S].

[10] 彭亮,杨鹏飞,贺伟罡.关于移动医疗器械监管的探讨[J].中国医疗器械杂志,2015,(4):20-26.

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[12] 徐倩,赵文龙.移动医疗App研究现状及启示[J].医学信息学杂志,2015,36(9):8-13.

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[14] 乔羽,褚淑贞.国外移动医疗应用监管对我国的启示[J].中国药房,2014,(29):2702-2704.

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本文编辑 苏欣

Study on the Regulation of Mobile Medical Devices APP Software

WANG Chen-xi, LI Shu, WANG Hao, LUO Wei-na, REN Hai-ping
Institute for Medical Devices Control, National Institutes for Food and Drug Control, Beijing 100050, China

With the rapid development of internet technology, new technologies and new methods, such as internet technology, mobile internet, big data and cloud computing and so on, are rapidly developed and widely applied in medical equipment industry. The emergence of mobile medical devices APP software is making revolutionary changes to the traditional healthcare from the aspects of diagnosis, monitoring, and treatment. An intelligent medical era is approaching. Along with the emergence of new medical products, how to effectively control its safety and effectiveness raised new challenges to regulatory agencies. Based on the definition and features of mobile medical APP software, this paper combined the regulation ideas and methods of the United States, the European Union and China, and performed an in-depth analysis on the challenge of software update regulation, and proposed regulatory advice and faced the challenge for the mobile medical APP software, expected to provide support and help for the regulation work.

APP software; hospital information system; mobile medical instrument; software update; mobile internet device

TP181；TH772；TH776

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2017.06.004

1674-1633(2017)06-0012-04

2017-03-29

中国食品药品检定研究院中青年基金项目（2015C02）；中国药品监督管理研究会课题“移动医疗发展趋势与监管政策研究”。

任海萍，中国食品药品检定研究院光机电医疗器械检验室主任，主要研究方向为有源医疗器械、医用软件的检测及质量控制。

通讯作者邮箱：renhaiping@nifdc.org.cn