
根据国家药品监督管理局2024年度医疗器械注册审查指导原则制订计划的有关要求,器审中心组织编制了《有源医疗器械荧光成像性能评估注册审查指导原则(征求意见稿)》《二氧化碳激光治疗设备注册审查指导原则(征求意见稿)》等2项指导原则,经调研、讨论,现已形成征求意见稿,即日起在网上公开征求意见。
有源医疗器械荧光成像性能评估注册审查指导原则
(征求意见稿)
具备荧光成像功能的有源医疗器械通常需要配合已上市的荧光造影剂共同使用,对于荧光成像的性能评估是评价产品安全性有效性的重要支持性资料之一。本指导原则旨在指导注册申请人科学合理地对有源医疗器械荧光成像功能进行定量评估,并整理形成注册申报资料,同时也为技术审评部门审评注册申报资料提供参考。
本指导原则是对具备荧光成像功能的有源医疗器械性能评估的一般要求,申请人应依据产品的具体特性确定其中内容是否适用,若不适用,需具体阐述理由及相应的科学依据,并依据产品的具体特性对注册申报资料的内容进行充实和细化。
本指导原则是供注册申请人和技术审评人员使用的指导性文件,但不包括审评审批所涉及的行政事项,亦不作为法规强制执行,应在遵循相关法规的前提下使用本指导原则。如果有能够满足相关法规要求的其他方法,也可以采用,但是需要提供详细的研究资料和验证资料。
本指导原则是在现行法规、标准体系及当前认知水平下制定的,随着法规、标准的不断完善和科学技术的不断发展,本指导原则相关内容也将适时进行调整。
一、适用范围
荧光成像功能通常是指有源医疗器械利用光学分子影像技术,可以实现对被观察物在体实时成像。工作原理主要是利用生物体内的细胞或荧光造影剂,应用特定波长的光波激发这些荧光物质,形成激发荧光成像;以及生物体内存在某些特殊的物质,在特定波长的光激发下,实现自发荧光成像。本指导原则主要描述具备激发荧光成像功能的有源医疗器械性能评估的原则性要求,如申报产品已有针对性的具体指导原则,其性能评估应同时满足相应产品的指导原则。
本指导原则适用于具备荧光成像的有源医疗器械进行产品注册和变更注册时进行性能评估,包括申报资料中的部分要求,其他未尽事宜,应当参考相应产品的注册审查指导原则。本指导原则适用于的产品名称及分类编码包括但不限于:眼底照相机16-04-05、眼科手术显微镜16-05-05、眼科激光诊断设备16-04-01、手术显微镜06-13-04、内窥镜用冷光源06-15-01、内窥镜摄像设备06-15-02、电子内窥镜图像处理器06-15-03。其他具备荧光成像功能的眼底观察设备,开放式或微创式成像设备/系统,以及配合使用实现荧光成像功能的有源医疗器械也可参考本指导原则的适用部分。本指导原则不适用预期用于临床检验实验室的显微设备及仪器;不适用预期于光动力治疗、诊断的设备(与激发光敏剂等配合使用)。
二、注册审查要点
(一)综述资料
激发荧光成像技术主要利用荧光物质的光致发光原理:光源产生特定波长的激发光;少部分的激发光穿过组织并被荧光团吸收,荧光团吸收了特定波长的光子后,其外层电子将从稳定的基态直接跃迁到不稳定的激发态;在返回基态时,荧光团释放出特定波长的发射光(即荧光),发射光的很少一部分将离开组织,滤波器允许发射光进入相机并被传感器检测到。激发荧光成像过程中,常见的荧光造影剂包括:荧光素钠(SF)、吲哚菁绿(ICG)、亚甲基兰(MB)等。
应描述产品的主要功能、各组成部件的功能、显示功能以及区别于同类产品的特征。主要功能应重点描述配合使用的荧光造影剂、成像部位及临床应用情形。应结合荧光成像的光路设计图描述各组成部件的功能,光源的信息及荧光成像的过程。显示功能应描述图像的种类,如彩色图、荧光图、融合图。应详细描述区别于同类产品的特征,列表说明申请注册产品与参考产品(同类产品或前代产品)在工作原理、结构组成、光源特征、荧光造影剂、荧光成像的性能参数以及适用范围等方面的异同。应提交配合使用的荧光造影剂的产品说明书。
具备荧光成像功能的有源医疗器械适用范围的表述在符合专项产品指导原则的同时,还应明确申报产品具备荧光成像功能,且需要与已批准上市且应用部位一致的荧光造影剂配合使用。
(二)研究资料
1.产品性能研究
有效性研究是评估申报产品的荧光成像性能的重要内容,申请人应当提供能够反映产品荧光成像能力的研究资料,可以是申报产品临床前的体内外试验(离体及在体的动物试验、台架试验等)、临床经验数据、临床研究数据等一项或多项研究所获得数据的分析和总结。注册申请人若是利用前代产品已有的研究数据、经验数据作为证明申报产品荧光成像性能的支持性资料,应提交详细的等同性分析报告,可参考本指导原则临床评价资料部分的内容。
在申报产品的设计开发阶段,注册申请人应当对荧光成像功能开展实验室研究风险评估,且经过适当的风险评估后,根据申报产品的工作原理、临床应用情形等实际情况决策开展定量评估荧光成像的性能,进而决策评价类型。
如1,申报产品若为眼底照相机,与ICG/SF配合使用,仅获取单帧荧光图像用于观察血供。注册申请人可以仅评价灵敏度(检测限)、线性范围、精密度。
如2,申报产品若为内窥镜摄像系统,与ICG/SF/MB配合使用,用于术中持续成像或标记等。注册申请人应对光源、光接受探测器、图像处理功能等开展系统性评价,用于反应申报产品的荧光成像能力。
1.1评价类型
体外模型(1.1.1和1.1.2所述)以客观评价为主,多用于反应静态评价指标,如产品技术要求中对光源及设备成像的性能的要求。因此方法学验证是衡量测试方法的稳定性、有效性、可重复性的有效手段,注册申请人应当提交相应的研究资料证明测试方法可用于评价申报产品的有效性。
动物试验(1.1.3所述)多用于结合临床操作者的主观感受反应动态评价指标,更适合于评价产品技术要求中荧光图像融合的性能。
本指导原则举例三种评价类型,注册申请人也可以根据申报产品的工作原理、结构组成、拟申报的适用范围等实际特征决策开展一种或多种类型的评价方法,也可以自定义其他评价方法。
决策评价类型时,本着最小负担原则,注册申请人还可根据申报产品的实际情况及临床评价的策略选择适当的评价方式。如,前代/同类产品已在境内获证,且已通过体外研究开展过定量评价,体内研究提供的图像可以作为客观评价的补充,用于证明可满足临床使用需求,具体见临床评价部分的要求。
1.1.1注册申请人决策通过体外模型(仿体/工装)用于评价荧光图像质量时,应详细说明设定依据并论述合理性,可以是公开发表的文献或专利或实验室研究,也可以是已经公开发布的相关标准等。研究报告应给出工装/仿体的基本信息,至少应包括:尺寸、形状、规格、材料、图示、性能参数的要求、能够实现的测试目的及内容。测试方法至少描述测试条件及步骤、考察的参数、术语定义。同时,试验设计要考虑测试目的、内容、周期及使用方式等能否满足临床使用情况。
1.1.2注册申请人决策通过配置含荧光造影剂的生物样本用于评价荧光图像质量时,试验设计应参照体外模型中给出基本试验信息(如样本制作方式,方法学测试方案、测试目的及评价指标等)。试验设计应充分考虑模拟临床使用情形,还应合理制定评价指标反应申报产品的荧光成像能力,如灵敏度(检测限)及线性范围/非线性范围、精密度、荧光探测深度、荧光图像融合度的精度和同步率(若适用)等。举例见附件1。
1.1.3注册申请人决策利用动物试验开展有效性评价时,可参考《医疗器械动物试验研究注册审查指导原则第一部分:决策原则》(2021年修订版);同时动物试验研究方案设计及实施与质量保证应满足《医疗器械动物试验研究技术审查指导原则第二部分:试验设计、实施质量保证》中的要求。动物试验的设计和评价应以满足临床需求为导向,尽可能模拟临床使用情形,可参考相关临床专家共识和指南。举例见附件2。
1.2评价指标
注册申请人应整体考量试验目的,合理设定评价指标。荧光造影剂与组织的结合特性及代谢情况、激发光及发射光的质量、光接受探测器的性能、图像处理等是荧光成像的关键环节,同时生物组织内的应用环境也会影响荧光成像质量。决策研究方案时,注册申请人应结合申报产品的临床使用情形考察实现荧光成像功能可能存在的变量,如相机灵敏度、光源的性能(波长、功率/照明强度、亮度均匀性等)、测试材料(荧光造影剂、仿体材料)、测试距离、环境(荧光造影剂酸碱度、温湿度)及其他测试条件下的因素。
在体外研究中,除评价申报产品的有效性还应验证宣称的工作距离范围值。此外,试验方案设计应当设置合理的梯度浓度范围(荧光造影剂),通过调节不同成像高度,证明设备/系统的荧光图像亮度值是一致的。
在体内动物试验研究中,试验方案设计还应评价器械灵活性、部位诊断准确性,还需要考察荧光造影剂的剂量(需要换算人体临床常用范围),设备超温的影响(若适用),是否有其他影响荧光成像的干扰因素等。此外,荧光串扰是由于激发光泄漏进入荧光通道,常见的原因是光谱滤波不足或者激发光波长与荧光波长接近等。注册申请人应当评估串扰的影响(如荧光造影剂浓度、工作距离等),并将相应的研究结果明确在产品说明书中供临床使用参考。
1.3评价方式
注册申请人应根据申报产品的实际特征,选择合适的评价方式。既可以选择对申报产品开展分段式评价,也可借鉴“黑盒测试”的思路对若干产品组合进行整体式评价。以内窥镜成像系统实现荧光成像功能举例说明,该类产品以组合形式应用临床,其荧光成像的光路设计可能涉及多个申报产品,如内窥镜用冷光源、内窥镜摄像设备、电子内窥镜图像处理器、电子/光学内窥镜等。若申报产品为内窥镜摄像设备/电子内窥镜图像处理器,可单独评价申报产品获取荧光后的成像性能,也可与其他联合使用的产品(内窥镜用冷光源、电子/光学内窥镜等)对荧光成像功能进行整体评价。
2.安全性研究
具备荧光成像功能的有源医疗器械应满足通用的电气和辐射安全要求。申请人还应识别产品光辐射的类型并确保光辐射得到合理控制,可参考《医疗器械光辐射安全注册审查指导原则》的要求提交研究资料。研究方案应当结合申报产品的光源特征、临床应用情形设计光辐射的性质、安全等级、光辐射危害等因素,研究报告应体现相应的研究内容、结果及分析,并提交相应的支持性资料。
3.产品稳定性研究
申请人可参考《有源医疗器械使用期限技术审查指导原则》选择适当的评价路径,应当提供能够反映申报产品在整个生命周期内荧光成像功能的产品性能和安全仍符合预期要求的研究资料。如,若通过开展老化试验预估产品的有效期,应重点评估试验后产品技术要求中荧光功能的各项参数能否满足要求。
(三)产品技术要求和检验报告
1.产品技术要求
性能参数应能够体现申报产品荧光成像能力及特点并合理制定性能参数。激发光源的性能至少包括:激发光的光谱范围、功率、光源数量及光源的复现性、不稳定度。成像设备的性能参数至少包括:荧光灵敏度、动态响应范围、荧光通道响应特性、荧光图像的信噪比、分辨力、亮度均匀性、视场范围、成像畸变等。产品如能提供荧光图像与彩色图像融合图,性能参数应至少明确融合精度及图像同步率。软件功能描述中应列明产品软件中可以选择的与荧光成像相关的所有功能,应涵盖提供的所有图像种类。
2.检验报告
同一注册单元具备多种规格型号的,可提交典型性分析报告,应选择功能最多的作为典型型号。其他要求应参考相应专项产品的指导原则。
(四)临床评价资料
申报产品的荧光成像功能不属于已列入《免于临床评价医疗器械目录(2021年)》(简称《目录》)产品的功能,本指导原则定义的临床评价方式是在通则的框架和基础上,仅针对具备荧光成像功能的有源医疗器械可以进行同品种比对的技术审查要求进行细化。
注册申请人可参考《医疗器械临床试验质量管理规范》《医疗器械临床评价技术指导原则》《医疗器械等同性论证技术指导原则》《决策是否开展医疗器械临床试验技术指导原则》等相关要求开展申报产品的临床评价并提供临床评价资料。建议注册申请人结合申报产品的临床应用情形,风险和受益等,选择合理的临床评价路径,论证其临床应用的安全有效性。
1.同品种临床评价的基本要求
1.1对比器械的选择
注册申请人通过同品种比对方式临床评价时,可选用一个或多个同品种产品进行比对,宜优先选择与申报产品适用范围相同、技术特征及荧光成像的原理相同或尽可能相似的产品作为等同器械。如,只能配合SF预期用于视网膜血管及血液循环状态的产品不宜选择只能配合ICG预期用于观察脉络膜的血管及血液循环状态的产品作为等同器械进行比对。
若申报产品的适用范围、技术特征及荧光成像的原理与同品种产品差异较大,可作为可比器械进行同品种比对。
1.2适用范围及临床使用相关信息的对比
适用范围通常为与已上市的荧光造影剂配合使用,用于诊疗过程中提供荧光图像,应与荧光造影剂批准的预期用途及显影部位保持一致。
对比申报产品和同品种器械在适用范围以及临床使用相关信息的相同性和差异性。建议重点考虑以下内容(包括但不限于):
1.2.1适用部位:对比产品预期使用部位。
1.2.2配合使用的器械(若有):对比配用的图像处理器和光源。
1.2.3临床用途:如存在多个不同光谱范围的激发光源,需要配合不同的荧光造影剂共同使用,应分别对比相应的临床预期用途。如,眼底照相机、眼科手术显微镜、共焦激光扫描设备等具有荧光模块或者荧光功能的产品用于眼底成像时,可由两种独立的荧光成像功能分别实现相应的预期用途:配合SF预期用于视网膜血管及血液循环状态;配合ICG预期用于观察脉络膜的血管及血液循环状态,针对上述情况,注册申请人应选择等同器械分别比对。
1.3技术特征的对比
申报产品与对比器械技术特征的具体对比项目,建议重点考虑以下内容(包括但不限于):
1.3.1结构组成与工作原理
需全面比对申报产品与同品种产品的结构组成与工作原理,应结合光路设计图中的关键部件重点比对激发光源装置(若有)、图像传感器的种类(如CCD或CMOS)、成像策略(同时/分时/通道成像)图像处理装置、控制单元、配合使用的成像附件(如摄像头等若有)等。
1.3.2性能要求
若需要与其他医疗器械联合使用实现荧光成像功能的产品,应以系统为单位评价申报的各成像模式下的性能参数。如内窥镜图像处理设备,注册申请人需要明确配合使用的冷光源和电子/光学内窥镜。各种工作模式的荧光功能与对比产品需重点对比以下性能参数,包括但不限于:
1.3.2.1影像类型:图像需明确彩色图、荧光图、融合图等类型;视频需明确数字、模拟等输出类型。
1.3.2.2光源特征:所有光源的类型(LED/氙灯/激光等)、光谱范围/波长、能量参数(功率/照度等)、激发光源的功率复现性及稳定性。
1.3.2.3荧光图像性能:图像分辨率、信噪比、亮度均匀性、荧光分辨力、动态响应范围、畸变、视场范围、荧光串扰(伪荧光)。
1.3.2.4设备成像性能:灵敏度(检测限)及线性/非线性范围、探测深度。
1.3.2.5图像处理性能:图像类型、图像融合精度及同步率。
1.4差异性部分的安全有效性证据
1.4.1同品种比对结果分析及差异性证据
申请人通过申报产品与同品种产品在适用范围、技术特征、性能参数等方面进行比对,申报产品和同品种的差异可能对荧光成像质量产生影响时,当拟申报产品影响图像质量的性能指标(应当为客观测试数据)不差于对比产品时,可以认为拟申报产品图像质量满足预期的临床应用要求;当拟申报产品影响图像质量的性能指标差于对比产品,或者无法通过其他客观测试数据等说明差异性部分不会对申报产品的图像质量产生不利的影响,注册申请人需要结合风险受益分析,并提供基于动物试验/人体样本的黑白荧光图及融合后的荧光图像样本,且需要经过临床使用人员开展评价予以确认申报产品的图像质量能满足临床需求。
1.4.2同品种比对典型举例:
1.4.2.1当申报产品和对比产品的图像传感器及成像策略不同,如采用单/双/多相机实现同时成像或分时成像或通道成像,需从荧光成像性能的相关指标进行比对,如果申报产品性能差于同品种产品,需结合风险收益分析,并参考本导则的要求充分论证该差异对图像质量的影响并提供相应的支持性证据,如动物试验资料、临床数据资料等。
1.4.2.2当申报产品和对比产品荧光成像功能中的图像处理性能存在差异,需评价该差异对临床使用需求的影响,需提供相应的动物试验数据,当已有数据不能充分论证差异性时需考虑提供临床数据。如,申报产品是需要配合其它医疗器械(内窥镜、冷光源等)与荧光造影剂共同使用,预期用于在内窥镜检查和手术中将来自内窥镜的图像传输到监视器上的内窥镜摄像设备。申报产品可同时配合两种荧光造影剂(如,ICG和SF)呈现双荧光融合图像。对于单一荧光融合图像功能,注册申请人可选择单独配合某一荧光造影剂(如,ICG或SF)的两种等同器械分别进行比对。对于双荧光融合图像功能,注册申请人需要提交自身数据,可以是动物试验、临床研究数据等一项或多项研究作为支持性资料。
1.4.3图像质量评价的要求
可以是离体动物试验、体内动物试验、仿体/体外模型、临床经验数据、临床研究数据等一项或多项研究方法汇总形成评价报告。应比较1.3.2中适用的性能参数。
应分别对荧光成像的黑白图、彩色融合图像(若有)分别进行评价;且图像样本需具有典型性,选择成像的部位应能代表申报的部位,应合理制定评价要求和接受准则。
试验过程中需完整记录整个试验过程中所有原始信息资料,包括完整的过程记录、医生评价、照片/影像资料等。并按照评价要求对各项指标的评价结果进行汇总分析,并形成评价结论。
(五)产品说明书
注册申请人应识别医疗器械在使用过程中的安全防护。明确导光束未在正常位置处时应当不出光或立即关光(包括可见照明光和激光);摄像头长时间固定不动时能识别状态并定时关光等安全防护措施。
注册申请人应当明确在研究方案中配合使用的荧光造影剂上市信息,如药品上市许可持有人、生产企业、商品名、通用名称、适应症、用法用量、贮藏等。同时,应给出研究方案中荧光造影剂浓度的信息,至少包含检测限及图像峰值的对应数值,并给出推荐使用剂量范围。
产品说明书还应根据申报产品的实际特点明确激发光源的信息。
三、参考文献
[1]国家药品监督管理局.医疗器械临床评价技术指导原则:国家药品监督管理局2021年第73号[Z].
[2]国家药品监督管理局 国家卫生健康委.医疗器械临床试验质量管理规范:国家药监局国家卫生健康委2022年第28号[Z].
[3]国家食品药品监督管理总局.医疗器械临床试验设计指导原则:国家食品药品监督管理总局令2018年第6号[Z].
[4]国家药品监督管理局.医疗器械动物试验研究注册审查指导原则第一部分:决策原则(2021年修订版):国家药品监督管理局2021年第75号[Z].
[5]国家药品监督管理局.医疗器械动物试验研究注册审查指导原则第二部分:试验设计、实施质量保证:国家药品监督管理局2021年第75号[Z].
[6]T/SCGS 313002-2023,内窥镜荧光摄像系统影像质量评价规范[S].
[7]T/GDMDMA 0031-2024,医用荧光摄像系统荧光性能检测方法[S].
[8]Udayakumar K,BohanWang,CharlesYang, et al. Perfor - mance test methods for near infrared fluorescence imaging[J]. Med. Phys. 47 (8), August 2020.
[9] Andrea S,Mahdi AlT,Eric F et al. Fluorescence based bowel anastomosis perfusion evaluation: results from the IHU‐IRCAD‐EAES EURO‐FIGS registry[J].Surgical Endo- scopy (2021) 35:7142–7153.
[10] Gharia A, Papageorgiou E P, Giverts S,et al. Signal to noise ratio as a cross-platform metric for intraoperative fluore- scence imaging[J].Molecular -imaging,2020,19.
[11]国家药品监督管理局.电子内窥镜同品种临床评价注册审查指导原则:国家药品监督管理局2023年第35号[Z].
附件1:体外模型(含荧光造影剂的生物样本)试验举例
具备荧光成像的有源医疗器械的成像设备收集接收的荧光信号时,滤光片或接收装置通常需要过滤掉工作环境中产生的反射光、散射光及背景光等杂光。所以,在荧光成像过程中,许多干扰都影响荧光信号的质量。在药品、光源等变量确定的情况下,建立一种可以定量评估的方法学,是评价成像设备荧光成像质量的重要标准。以配合使用ICG的内窥镜摄像设备为例,本试验方法是通过将梯度ICG溶液混悬至血液/血浆等生物样本中,用于反映成像设备的荧光成像能力。以上方法仅供参考,注册申请人也可以自定义试验方法/工装同时给出设定依据。
一、性能指标的释义
1.1灵敏度(检测限)、亮度响应特性、线性/非线性范围动态范围
检测限通常是用来评价某一分析方法灵敏度的重要指标。许多方法学实验中,摸索检测限时,需要考察设备对样品的最低检出浓度,通常设置为与信噪比为3:1,同时还需要给出最低定量限对应的浓度,通常设置为与信噪比为10:1[8-10]。过高的背景信号,会导致捕捉特定组织产生信号的能力下降,影响荧光成像质量。追求检测限和定量限的意义不仅在于考察分析方法的灵敏度,还能反馈出设备的荧光成像能力。线性/非线性范围是用来评价荧光成像的动态响应范围。由于不同浓度的样品,荧光信号接收程度不同,不同浓度的样品最终成像也有相应的差异。若是线性范围,测量点位设置应在检测限之上,最高浓度之下。样品浓度点数量的设计应根据设备的亮度响应特性合理体现荧光成像检出率,也能通过荧光成像的结果与样品浓度有线性的相关性。通常纵坐标是荧光图像亮度值,横坐标是生物样本的浓度。线性范围的上线点位应达到图像的峰值,需要计算回归程度或进行其它拟合评价,非线性设计需要反映曲线拟合度。
1.2精密度
精密度一般用标准偏差和相对标准偏差来表示。一般批内精密度应考察三个不同浓度的样品的偏差,批间精密度应考察不同时间同一样品测量数值的偏差。相对标准偏差(RSD)=标准偏差/算数平均值*100%。
1.3荧光穿透深度
不同荧光造影剂在组织内的穿透深度不同。以ICG为例,穿透组织深度范围在0.5-1.0cm。临床应用时,不同深度处ICG的荧光成像响应与浓度成对应关系,因此可根据目标组织相应的荧光成像情况用于判断血供、标定组织边界等。
1.4荧光成像图像融合的精度及同步率(如适用)
荧光成像的光学设备通常可以同时获得荧光图像和可见光图像,不同设备采用的图像处理及融合的算法可能不尽相同。许多设备都会对彩色荧光原始图像做增强处理,然后再与可见荧光黑白图像融合。
二、荧光成像的测试方法
应根据临床使用需求模拟测试距离、测试环境(光照、温湿度等),同时还应合理设计操作流程,需要考虑测试时长及待测样本稳定度等因素。
用于检测的生物样本制作流程:根据说明书配置一定浓度的ICG母液,低温避光保存备用。生物基质可为全血或血浆。采用梯度稀释的方法配置一定浓度的含生物基质的混合工作液,可采用48孔板作为背景板,也可自行设计科学合理的孔位及形状等,将一定体积的工作液由低到高依次加入相应的孔位。
采集图像:将设备对准待测孔板,逐个观察各浓度的容器孔的荧光效果,采集图片。对所采集图像进行分析,取容器孔直径的90%区域的区域进行测量。
2.1灵敏度(检测限及定量限)及线性/非线性范围
按照梯度浓度,从低到高,分别用设备进行检测,系统能探测到荧光的对应孔的ICG浓度就是设备的检测限。不同设备可分别对同一孔板进行探测。检测限及定量限的数值可用于横向评估各荧光成像设备的灵敏度。
线性范围,可从检测限对应的孔,浓度向上选择7-10个孔,用于评价设备的荧光成像响应的动态范围。此线性范围的选择应当考虑临床时对靶组织成像所需的ICG浓度区间。线性范围选择的浓度过高或过低都会对临床应用造成影响。ICG浓度过低造成荧光成像显影不清,存在无法识别全部靶组织的可能性,最终影响临床活动的判断。线性范围上限点位需要达到荧光响应强度的峰值。
2.2精密度
设备的光源功率设置按照3.1.2中取PMAX、PMIN、P三个值,从线性范围内抽取3个浓度的点位,确定对应的ICG浓度,按照3.2.1中的检测方法,重复测量至少3次。观察设备中的荧光成像,最终得到至少27张图片。3.2.1线性范围的研究已经获得若干不同浓度的荧光成像。按照精密度实验的要求,重复此方法3次,取得的至少81张图像按照3.2.5中的方法进行观察评价,对取得的分值进行比较,算出相对标准偏差。此方法虽然不是常见分析方法中的定量检测得出的数值,但对相对标准偏差进行统计学分析,可以作为不同光学设备的荧光成像质量的等效或非劣效比较的参考依据。
2.3荧光穿透深度(若有)
取一个圆柱体容器,直径10mm,高10mm,在盖子上沿着直径方向做10个直径为1mm的圆形小孔。建议用一定浓度的脂肪乳填充圆柱体,将准备好的直径为1mm,长为12mm的吸管注入一定浓度的ICG溶液,应选取三个不同浓度,3.2.1中的检测限点、临床常用ICG浓度对应线性范围的换算点,线性范围的上限点。插入盖子上的小孔内,用设备对圆柱体侧面进行探照。记录可探测到的开孔,测量开孔距离边缘的距离,三个点位取平均值,反映荧光穿透深度。
2.4荧光成像图像融合的精度及同步率
可通过分析2.2中三个不同浓度的融合荧光图像。放大融合图,可通过观察显示器任意位置(中心位置或70%位置等)的黑白荧光图与彩色荧光图相差的像素点反应融合精度。可根据视场大小判断像素差距的接受程度。以合理的速度移动成像装置,通过观察若干不同浓度点位的生物样本,测试黑白荧光图与彩色荧光图相差的帧率反应融合同步率。
2.5荧光图像性能
信噪比、空间频率响应、动静态图像宽容度、亮度响应特性、荧光图像分辨率、亮度均匀性、荧光分辨力、畸变、视场范围可可参考YY0068系列标准、YY/T1603-2018、T/SCGS 313002 -2023、T/GDMDMA 0031-2024等标准中的性能要求和测试方法对荧光图像进行评价。
2.6荧光串扰评估(若适用)
若在体外评价,可将设备在固定镜头一定距离范围(可自给出设定依据)内,默认光源参数和荧光摄像系统的参数的条件下,在暗室条件下,对准白色纱布,开启荧光光源,在单色荧光模式下,观察漏光情况,并对图片进行荧光污染评分:0分未出现荧光漏光;1分荧光漏光轻微;2分荧光漏光严重。
附件2:有源荧光成像医疗器械动物试验举例
若申报产品需配合其它医疗器械(内窥镜、冷光源等)与荧光造影剂(ICG)共同使用,预期用于在内窥镜检查和手术中将来自内窥镜的图像传输到监视器上的内窥镜摄像设备,则可开展如下动物试验。
一、试验目的
观察有源荧光成像设备在配合ICG下,对正常生理或病理状态下的靶组织造影或靶组织识别的可行性,考核产品荧光成像功能和荧光成像的质量。
二、试验方案设计基本要求
2.1可设对照组,选择已上市的同类型具有荧光成像的有源医疗器械,在相同术式、荧光造影剂、给药剂量与途径、观察时间、距离和模式等试验条件下进行平行比较。
2.2应描述实验动物种属、级别(或质量描述)、性别、年龄、体重、来源,饲养及处理方式。动物数量可按照试验设计需求自行设定。应明确数量的确定理由或依据、分组原则。同时,应充分考虑受试动物的生理健康状态或病理状态。
2.3评估试验过程应满足动物试验方法学的需要,试验组与对照组的作用途径、原理应相同,评估标准和观察时间应统一。
2.4试验之前应对操作人员进行充分的培训,使其充分了解具有荧光成像的有源医疗器械的荧光成像原理以及配合的荧光造影剂性能与作用途径。试验组和对照组(若有)试验应由相同操作者进行,且操作者应对试验动物的生理、解剖结构以及手术方式有充分的了解与培训。
2.5动物试验设计,原则上根据注册申请人对具有荧光成像的有源医疗器械的适用范围和配合的荧光造影剂使用特性为依据,以满足临床术中识别靶组织的需要,并对动物试验中选择的靶组织应具有一定的典型性和合理性。
三、评价指标
3.1荧光显影的性能和时效性评估
结合具有荧光成像的有源医疗器械的荧光激发波长和配合注射适当浓度的荧光造影剂,通过观察达到靶组织的显影时间和对靶组织识别的有效性,以了解有源医疗器械荧光成像的性能,统计显影成功率,并获取靶组织给药前、给药后直至靶组织显影过程中不同时间点的荧光成像图片,分析设备的荧光成像能力。
3.2荧光成像质量评估
3.2.1视觉
3.2.1.1视野:镜头显示的视野大小;
3.2.1.2清晰度:画面的清晰程度;
3.2.1.3成像稳定性:图像显示的稳定性及抗干扰的能力;
3.2.1.4景深:可见图像的深度对操作的影响程度;
3.2.1.5分辨能力:分辨组织器官细节及辨别层次的能力;
3.2.1.6对比度:明暗区域的差异程度;
3.2.1.7立体感:组织器官的显示立体感;
3.2.1.8镜头抗烟雾能力:镜头对术中雾/烟的抵抗能力;
3.2.1.9抗反光能力:消除术中光源引起的反光的能力;
3.2.1.10图像/色彩保真性:显示图像与真实解剖结构及色彩的相似性;
3.2.1.11图像总体印象:根据术中对图像的总体印象打分;
3.2.1.12变焦能力:对焦的及时性和准确性,是否能自动调焦或是否需要手动调焦。
3.2.2不适感
3.2.2.1视疲劳:手术造成的视觉疲劳程度;
3.2.2.2躯体疲劳:手术造成的躯体疲劳程度。
最终进行总体印象评分,操作医师将根据当前使用的设备对“临床效果”进行总体印象打分。采用5级打分模式进行各指标的量化,具体如下:
1分代表无法操作;
2分代表严重影响操作;
3分代表操作体验不佳;
4分代表正常操作;
5分代表操作非常舒适。
3.2.3荧光功能
1分无显像;
2分斑块状荧光;
3分均匀的强荧光成像;
4分相对于其他区域稍强的荧光成像;
5分相对于其他区域独立的荧光成像
3.3荧光串扰
设备在固定镜头距离、光源参数和荧光摄像系统的参数为默认参数且未注射荧光造影剂的条件下,移动镜头、开启荧光光源,在单色荧光模式下,观察腹腔内漏光情况;并对图片进行荧光污染评分:0分未出现荧光漏光;1分荧光漏光轻微;2分荧光漏光严重。
3.4设备成像性能(若适用)
可通过设计体外模型(仿体/工作/含荧光造影剂的生物样本)的评价方式,对设备不同距离的荧光成像,识别荧光成像效果,以评估荧光成像的检测范围和最佳距离。
3.5不同图像类型的荧光评分
通过给予一定浓度的荧光造影剂,设备在固定镜头距离、光源默认参数、荧光摄像系统默认系统条件下进行评分:具体的图像类型包括:
3.5.1“黑白荧光”类型,通过设置荧光摄像系统参数,获取黑白荧光下的图片后进行评分。
3.5.2 “融合荧光-单色”,通过设置荧光摄像系统参数-绿色(或其他颜色),获取荧光图片后评分,再切换成其他融合颜色,依次获取荧光图片后进行评分。
3.5.3 “融合荧光-双色”,通过设置荧光摄像系统参数-双色,获取荧光图片后评分,再切换成其他融合颜色,依次获取荧光图片后进行评分。
3.5.4 “融合荧光-多色”,通过设置荧光摄像系统参数-多色,获取荧光图片后评分,再切换成其他融合颜色,依次获取荧光图片后进行评分。
具体评分标准如下:
0分无荧光;
1分荧光边界较清晰、颜色可辨认;
2分荧光边界清晰、颜色易辨认。
3.6 图像融合精度及同步率评价(若适用)
通过给予一定浓度的荧光造影剂,设备在固定镜头距离、光源默认参数、荧光摄像系统默认系统条件下进行评分:具体的图像融合精度类型包括:
3.6.1“融合荧光-单色”,通过设置荧光摄像系统参数-绿色,获取荧光图片后评分,再切换成其他融合颜色,依次获取荧光图片后进行评分。
3.6.2 “融合荧光-双色”,通过设置荧光摄像系统参数-双色1,获取荧光图片后评分,再切换成其他融合颜色,依次获取荧光图片后进行评分。
3.6.3 “融合荧光-多色”,通过设置荧光摄像系统参数-多色1,获取荧光图片后评分,再切换成其他融合颜色,依次获取荧光图片后进行评分。
具体评分标准如下:
融合精度
0分目标部位荧光边界与白光画面偏移严重;
1分目标部位荧光边界与白光画面偏移较小;
2分目标部位荧光边界与白光画面无明显偏移。
同步率
0分移动镜头时荧光画面与白光画面不同步;
1分移动镜头时荧光画面与白光画面较同步一般;
2分移动镜头时荧光画面与白光画面较同步好。
也可通过设计体外模型(仿体/工作/含荧光造影剂的生物样本)进行评价。
四、试验报告
动物试验报告应包括但不限于以下内容:动物模型选择依据、试验的质量保证声明及相关证明资料、试验目的、试验计划、试验材料、试验组及对照组(若有)情况、其他试验用设备和机器及药品情况、试验结果及分析与结论。
试验计划中应详述样本量或动物的数量及分组,评价指标及评价标准。应对试验环境、试验步骤进行描述,明确试验组准备、动物准备、手术方法、手术部位、术前准备等。应对手术过程进行详细描述。
试验结果及结论应对有源医疗器械荧光成像性能相关试验结果进行整体评价,并提供完整的研究报告,包括有源医疗器械荧光成像的激发波长、摄像参数、配合的荧光造影剂浓度、剂量、作用时间、靶组织部位、显影成功率,并提供高质量的荧光图像,统计分析各种模式下的荧光成像功能,并汇总结论。
二氧化碳激光治疗设备注册审查指导原则
(征求意见稿)
本指导原则旨在指导注册申请人对二氧化碳激光治疗设备注册申报资料的准备及撰写,同时也为技术审评部门审评注册申报资料提供参考。
本指导原则是对二氧化碳激光治疗设备的一般要求,申请人应依据产品的具体特性确定其中内容是否适用。若不适用,需具体阐述理由及相应的科学依据,并依据产品的具体特性对注册申报资料的内容进行充实和细化。
本指导原则是供注册申请人和技术审评人员使用的指导性文件,但不包括审评审批所涉及的行政事项,亦不作为法规强制执行,应在遵循相关法规的前提下使用本指导原则。如果有能够满足相关法规要求的其他方法,也可以采用,但是需要提供详细的研究资料和验证资料。
本指导原则是在现行法规和标准体系以及当前认知水平下制定,随着法规和标准的不断完善,以及科学技术的不断发展,相关内容也将适时进行调整。
一、适用范围
本指导原则适用于二氧化碳激光治疗设备的产品注册。按照现行《医疗器械分类目录》,此类产品分类编码为:01-02-01或09-03-01,管理类别为Ⅲ类。按照临床用途,用于手术室外科手术的二氧化碳激光手术设备分类为:01-02-01,用于皮肤科、整形科的二氧化碳激光治疗设备分类为:09-03-01。二氧化碳激光治疗设备通常属于强激光。
二、注册审查要点
(一)监管信息
明确申请表中产品名称、管理类别、分类编码、型号规格、产品组成等信息。
1.产品名称
产品命名需符合《医疗器械通用名称命名规则》和国家标准、行业标准、规范性文件中的通用命名要求。产品名称由一个核心词和不超过三个特征词组成,通常应命名为二氧化碳激光治疗机。如果在制造商的规定下,产品组成构成GB 9706.1中定义的“医用电气系统”,命名中可包含“系统”特征词。
2.分类编码
依据《医疗器械分类目录》,申报产品分类编码为01-02-01或09-03-01。具体分类情况见前文适用范围中表述。
3.注册单元划分
注册单元应符合《医疗器械注册单元划分指导原则》的要求,原则上以产品的技术原理、结构组成、性能指标和预期用途为划分依据。预期用途不同,分类编码不同的产品应划分为不同注册单元;主机结构和原理有重大差异的产品应划分为不同的注册单元,比如核心部件激光器有重大结构功能差异的情况。
(二)综述资料
1.产品描述
1.1器械及操作原理描述
1.1.1工作原理
应描述产品的工作原理、作用机理和使用方式。
二氧化碳(CO2)激光器是以CO2气体分子作为工作物质的气体激光器。可输出激光波长为10.6μm或9.6μm,常见波长为10.6μm。二氧化碳激光器的工作物质除了CO2气体外,还有适量的辅助气体氮气(N2)和氦气(He)等。
二氧化碳分子经电压激发后从低能级跃迁到高能级上形成粒子束反转发出激光能量,二氧化碳激光的能级跃迁可分别发射10.6μm或9.6μm的激光,10.6μm和9.6μm两条谱线有共同的激光上能级,因此它们之间产生强烈的谱线竞争,由于10.6μm波长的跃迁几率比9.6μm的大,所以通常CO2激光器的输出激光波长为10.6μm。
典型的封离式CO2激光器结构包括腔片、放电管、电极和电源等几部分。二氧化碳激光管通常由硬质玻璃制成,采用套筒式结构,最里面一层是放电管,第二层为水冷套管,最外层为储气管。谐振腔通常由全反射镜和部分反射镜组成,主要作用是控制光束的传播方向,提高单色性,选定输出模式和增长激活介质的工作长度。泵浦源提供能量使工作物质中上下能级间的粒子数反转。
申报产品的综述资料中应说明CO2激光器的类型,特别是如果采用非典型的封离式激光器,应明确其具体类型及设计依据。
1.1.2作用原理
激光与人体组织的相互作用机理通常可分为热效应、光化效应、光致爆破效应和生物刺激效应。二氧化碳激光治疗设备主要是激光对组织的热效应。热效应是指CO2激光的能量能有效地被组织中的水分吸收,组织吸收激光能量后转化为热能,导致组织温度升高。根据组织的不同反应,通常可以实现对人体组织的汽化、碳化、凝固以达到治疗的目的。
申报资料的综述资料中,应说明申报产品的具体作用机理,预期作用的靶组织类型和预期的作用效果。
1.1.3结构组成
二氧化碳激光治疗设备通常由二氧化碳激光器、电源和控制系统、安全防护系统、瞄准传输系统、冷却系统和输出系统及附件(可包括输出手具、扫描装置/点阵输出装置、脚踏开关、护目镜等)组成。注册申请人可根据实际情况进行描述。
注册申请人应描述产品的结构组成、主要功能及其组成部件的功能,包括软件功能,并提供相应的彩色照片(含主要标识、接口、操控面板、传输部件、激光手具等细节),并提供设备内部结构图示和电路图,应能体现各个关键组成部件及它们之间的关系。应提供治疗手具的图示,应能体现整体结构及激光手具关键部分细节,比如主要结构、头端形状、接触人体部分、激光出射的部分、激光光路示意图等。
注册申请人应详述激光器、电源装置及控制装置的结构并提供图示,给出各部分名称及作用。常见的二氧化碳激光治疗设备主机及附件如图1和图2所示。

图1 二氧化碳激光治疗机示意图

图2 常见手具示意图
由于二氧化碳激光治疗设备具体适应证不同,手具的差异较大,应根据实际情况,给出各申报适应证对应使用的手具。如申报多个型号,则应逐个型号给出对应的适应证和手具(包括类型及图示)。此外,点阵激光手具应给出具体的点阵图形;明确冷却方式及冷却部件结构;明确预期作用于人体组织的范围(手术用的明确具体组织类型,皮肤整形科用明确作用部位和范围);明确治疗方案(如有),比如治疗周期,周期内的治疗次数,间隔时间等。
注册申请人应明确申报产品的工作模式(给出波形图示,并标识脉宽、脉冲间隔等主要参数),如连续模式、脉冲/脉冲串模式、点阵输出模式等。明确各个工作模式的治疗参数,需区分不同治疗附件实现不同用途时的参数差异。应明确参数的调节范围和调节方式(比如调节步进),并说明相应的临床意义。明确设备冷却功能相应参数,冷却应区分是设备冷却还是接触人体部位冷却(如适用)。如果具有温度控制和温度显示功能,应明确温度控制范围和温度显示功能。
1.2型号规格
注册申请人需明确申报产品的型号规格、型号规格划分原则及软件发布版本。如同一个注册单元包含多个型号规格,需进一步明确各型号规格之间的区别。可采用对比表、图表及说明性文字的形式描述结构组成、功能、产品特征、工作模式、性能指标、适用范围(若适用)等方面的详细差异对比。若包含多个激光手具,应明确各个治疗手具的名称及规格型号(如有),列表说明各手具之间的差异、相应的临床用途。
2.适用范围
适用范围的表述应包含产品的作用机理和具体适应证,如不同手具对应不同适应证,应分开表述。建议表述为:应明确在医疗机构中使用,通过对人体组织的汽化、碳化、凝固和照射达到治疗的目的,用于(具体部位)的手术/预期用于(具体皮肤病症)的治疗。上述信息如果涉及具体临床科室和对应使用部位较多,应在产品适用范围的申报信息中以附录形式体现“具体适应证”。
申报产品适用范围应与临床评价报告及说明书一致。如产品不同的手具对应的治疗部位和病症不同,则应体现型号与上述信息的对应关系。比如:同一台主机,是否使用点阵手具,对应不同的临床用途;使用不同种类的点阵手具,对应不同的具体病症。
适用范围表述举例:产品在医疗机构中使用,通过对人体组织的汽化、碳化、凝固和照射达到治疗的目的,其中连续模式和脉冲模式用于疣的治疗,点阵模式用于减轻面部皱纹。
3.与其他同类产品的对比
应提供前代/同类产品的信息,并阐述申报产品研发的背景和目的。说明将同类产品作为设计研发参照的理由。应详细描述申报产品和同类产品的差异,应列表描述包括结构组成、工作原理、适用范围、性能指标、使用方式等方面的异同,对于存在差异的部分应说明差异的设计依据。
应关注,性能参数部分的对比,应至少包含激光光源类型(波长)、激光模式(基模或高阶模)、输出方式(连续、单脉冲、重复脉冲、单脉冲串、重复脉冲串)、能量调节范围(包括最小值和最大值)、调节方式(步进)、光斑尺寸(作用于组织)、瞄准光类型(波长、功率)、点阵图形(如有)、皮肤作用面积(如有)、重复照射(如有,皮肤治疗是否存在激光能量累计)。
4.预期使用环境
二氧化碳激光治疗机应在医疗机构中使用。需明确设备的使用场所和使用环境要求。
使用环境要求至少应包括:推荐使用的温度、湿度、大气压、电源条件等。
5.不良事件和召回
不良事件和召回应分别以列表形式展示申报产品上市后发生的不良事件、召回的发生时间以及每一种情况下注册申请人采取的处理和解决方案,包括主动控制产品风险的措施,向医疗器械不良事件监测技术机构报告的情况,相关部门的调查处理等情况进行描述。同时,应对上述不良事件、召回进行分析评价,阐明不良事件、召回发生的原因并对其安全性、有效性的影响予以说明。若不良事件、召回数量大,应当根据事件类型总结每个类型涉及的数量。若不涉及,应予以说明。
二氧化碳激光治疗设备应关注非预期能量输出和非预期组织作用效果,如有相关情况应列明具体信息并予以关注。
6.其他
注册申请人应提交整机的外包装及内部各组件的包装情况。
如与其他医疗器械/非医疗器械联合使用,应明确其连接方式,提供配合使用部件的相关信息,如生产企业、型号、注册证书(如有)等。
二氧化碳激光治疗设备通常无需连接其他设备联合使用,某些设备有冷却装置外置的情况,如有此种情况,应说明连接方式,并提供联合使用部件的相关信息。如果有未包含在注册单元中的附件(如通用型光纤),需明确相关信息(光纤类型、芯径、可传输激光波长)。应关注,上述存在连接的附件,原则上应是同一厂家生产的产品,如果存在连接其他厂家通用型光纤的情况,应予以说明。
(三)非临床资料
1.产品风险管理资料和安全有效性清单
注册申请人应依据GB/T 42062《医疗器械风险管理对医疗器械的应用》,提供产品风险管理报告,应包含对每种可能涉及的危害识别评估,为降低风险所执行的风险控制,剩余风险的可接受性评定,产品的基本性能、产品的收益和风险综合评价等内容。
二氧化碳激光治疗设备应至少考虑输出能量过量或不足、电气安全防护失效、电磁兼容防护失效、激光防护装置失效、非预期的辐射危害、激光输出指示故障、冷却功能失效(如有)、功能失效及老化、光纤错误使用、光纤不良状态导致的非预期输出、激光手具的误用、软件故障、信息危害(说明书内容、标识、标志不充分)等相关风险,上述风险类型应依据现有经验对常规产品、常规性能进行举例,若有新激光器类型、新设计、新工作原理及作用机理应结合产品安全特征及实际情况完善产品风险分析和管理。审评中应对于区别于常规的风险类型予以关注。风险分析过程中需考虑正常使用条件下和非正常使用条件下合理的可预见的情况。二氧化碳激光治疗设备常见的危险示例详见附件表1。
参考《医疗器械安全和性能基本原则符合技术指南》的要求,根据《医疗器械安全和性能基本原则清单》中的各项要求明确适用性。对于适用项要求,应逐项说明为符合要求所采用的方法及其证明符合性文件;对于不适用项要求,应当逐条说明不适用的理由。关于证明各项要求符合性的文件,如果包含在产品注册申报资料中,应当说明其在申报资料中的具体位置;对于未包含在产品注册申报资料的文件,应当注明该证据文件名称及其在质量管理体系文件中的编号备查。
2.产品技术要求
注册申请人应按照《医疗器械产品技术要求编写指导原则》编写产品技术要求。建议注册申请人参考对应的国家标准GB/T 11748,并根据自身产品的技术特点制定产品技术要求中的性能指标和测试方法。
产品技术要求应明确产品型号规格及划分说明。需注明软件发布版本、软件版本号命名规则,其中软件版本命名规则需与软件研究资料保持一致。
对于性能指标的制定,根据产品自身性能,应至少包括激光波长、激光模式、激光输出方式及其时间特性、激光脉冲(串)终端输出能量/功率、激光终端输出功率/能量的不稳定度、激光终端输出功率/能量的复现性、激光光斑尺寸、瞄准光波长和功率、冷却方式(设备冷却和或接触部分冷却)、激光防护镜防护参数、光纤参数(如适用)、点阵输出参数(如有)、点阵图形等。
应注意,若以重复脉冲串的方式输出,除了子脉冲宽度和间隔,还应有脉冲串宽度和脉冲串间隔要求。二氧化碳激光治疗设备如果采用调制技术获得窄脉冲高峰值功率的激光,应说明调制方式,给出实际的波形图示及峰值功率。
需生产企业灭菌提供的附件应确保无菌(可参考GB/T 14233.2《医用输液、输血、注射器具检验方法 第2部分:生物学试验方法》的试验方法)。对于采用环氧乙烷灭菌的产品,应制定环氧乙烷残留量要求(可参考GB/T 16886.7《医疗器械生物学评价 第7部分:环氧乙烷灭菌残留量》)。
如产品组成中有脚踏开关,应符合YY/T 1057的要求。
如果组成中包含医用激光光纤,相关要求应参照《医用激光光纤注册技术审查指导原则》,并应符合YY/T 0758的要求。
如涉及网络安全,应按照《医疗器械网络安全注册审查指导原则》,给出产品技术要求中应包含的性能要求和需载明的信息。
对于试验方法,产品性能指标的试验方法如依照国标/行标制定,应与国标/行标一致,如申请人自定或者采用国标方法但不完全一致,应在研究资料中的性能研究部分说明自定义指标和方法的科学、合理性依据。另外,所有配用附件(包括聚焦手具、点阵/扫描手具、显微镜组件、套筒等)都应分别安装到设备上进行测试。如选择典型性型号测试,应有覆盖性依据。
产品技术要求附录中应有电气安全特征和产品外观(结构)图示。
需要特别关注的情况包括:
(1)按照临床功能(对应手具)分别制定技术指标
二氧化碳激光治疗设备具有多个临床应用模式的情况下,通常在主机显示界面会对应不同的用户操作界面,同时在配用相应的手具时,软件激活对应的操作界面,完成相应的临床用途。在制定产品技术要求的性能指标时,应按照每种用户可操作界面,在配用对应的手具下,给出对应的各项激光输出具体参数。
(2)关于不同技术参数指标之间的关系
当脉冲输出时,脉冲能量/功率、平均功率、脉宽和频率等参数需明确开放给用户调节的是哪个或者哪些参数,其他随之调节的参数,与可调节参数之间的换算关系需要说明。在产品技术要求中,上述涉及的主要参数均需列入指标要求,具体试验方法可参照标准规定方法开展。
具体可调节哪些参数,或者在用户界面显示哪些参数,由制造商规定。
3.检验报告
申报产品的电气安全性应符合强制性标准GB 9706.1、GB 9706.222的要求。如预期与内窥镜配用,还应符合GB9706.218的要求。电磁兼容性应符合YY 9706.102的要求。激光光源还应符合GB 7247.1中相应类别激光的要求,如瞄准光也是激光光源,瞄准光也应符合GB 7247.1的要求。
应注意,无论申报产品组成中是否包含附件,测试均应与相应附件配用下开展,并且在检测报告中应注明配用附件名称、生产商和型号等基本信息。附件检测单元应能覆盖所有申报组成中包含的附件,对附件所涉及的关键性指标,如终端输出功率/能量、输出光斑大小和扫描图形形状等应逐一开展测试。
如果构成医用电气系统,GB 9706.1中16章关于系统的要求应适用。
制造商应基于产品风险分析制定科学合理的基本性能,并应符合适用的强制性通用和专用标准要求。激光输出能量的稳定性和准确性是此类设备最基本的风险考量要素。电磁兼容测试中发射试验应合理选择合理的工作模式开展测试,以确保测试处于最大发射状态。抗扰度试验工作模式应基于所确定的基本性能,考虑最不利的工作状态。激光输出方式应至少包含连续模式、脉冲模式、重复脉冲模式(如有)、脉冲串模式(如有)、重复脉冲串模式(如有)。其中连续模式应在终端最大输出功率下进行;脉冲模式中部分参数设定若存在关联性,应根据电磁兼容性要求选择最不利的试验条件进行。
关于检测型号典型性的问题,原则上选择结构最复杂、功能最多、风险最高、技术指标要求最高的型号进行检测。二氧化碳激光治疗设备通常选择典型性型号时应考虑兼容附件类型最多的,即临床应用功能最丰富的,在此基础上,应兼顾输出激光功率/能量最大,可输出模式最多,临床应用风险最高的型号。
具体而言,性能检测的典型性型号选择主要考量输出能量和模式涉及技术指标的覆盖性;电气安全性测试的典型性选择主要考量主机输出参数和附件的种类的覆盖性;电磁兼容性测试的典型性选择主要考量主机输出参数、输出模式和功能,包括配用附件的覆盖性。原则上,性能参数应选性能指标最全的型号开展;电气安全性在主机设计和输出参数一致的前提下,可选最全的配用附件形式开展测试;电磁兼容性测试中不同输出特性的主机通常不具有覆盖性,配用附件的典型性可根据实际情况开展评估和差异性测试。
4.相关标准
指标制定可参照标准包括但不限于:GB/T 11748《激光治疗设备 二氧化碳激光治疗机》、GB 9706.1《医用电气设备 第1部分:基本安全和基本性能的通用要求》、GB 9706.222《医用电气设备 第2部分:诊断和治疗激光设备安全专用要求》、GB 7247.1《激光产品的安全 第1部分设备分类、要求》、YY 9706.102《医用电气设备 第1-2部分:基本安全和基本性能的通用要求 并列标准:电磁兼容 要求和试验》、YY/T 1057《医用脚踏开关通用技术条件》、YY/T 0758《医用激光光纤通用要求》、GB/T 14710《医用电器环境要求及试验方法》、GB/T 16886.1《医疗器械生物学评价 第1部分:风险管理过程中的评价与试验》。
5.研究资料
5.1产品性能研究
应依据产品工作原理、作用机理说明能量、脉宽、重复频率等性能指标设定的原因及依据,并提供激光各输出模式波形图。详述产品调节能量的方式,是调节脉宽还是功率。明确申报产品所依据的标准或采用的方法、采纳原因及依据。适用的国家/行业标准中,如有不适用的条款,应将相应条款及不适用的理由予以说明,如有修改引用情况,也需说明修改原因和依据。
应关注引用标准中是否给出了具体的指标要求,对于未给出具体要求而由制造商自行制定的指标要求,注册申请人应说明申报产品性能指标确定的依据。对于参考同类产品制定的,应提供同类产品的相关资料,包括不限于上市证明文件和详细技术资料的授权文件(如适用)。
申报产品预期与其他医疗器械、药品、非医疗器械产品联合使用实现同一预期用途,还应提供证明联合使用安全有效的研究资料,包括基本互联信息(连接类型、接口、协议、最低性能)、联合使用风险及控制措施、联合使用上的限制、兼容性研究等。例如,如需配合内窥镜一同使用,应符合与内窥镜连用对产品设计的相关要求(尺寸、互连条件等)。如果涉及配用其他制造商产品的情况,应在有配用协议的基础上,提交联合使用研究。
申报产品若具备其他功能,如冷却功能(皮肤冷却)、可调焦功能等,应提交详细资料说明相应工作原理、作用机理并提交相应的研究验证资料。对于可调焦距的情况,应给出调节焦距的原理和调节范围。
5.2软件及网络安全研究
产品结构组成中若包含作为医疗器械组成部分的软件,应参照《医疗器械软件注册审查指导原则(2022年修订版)》的要求提交自研软件研究报告,根据软件的安全性级别(轻微、中等、严重)提交相应文档。应给出软件安全性级别的判定理由。需注意,二氧化碳激光治疗设备涉及能量输出,软件失效可能会对患者产生一定的危害,其安全性等级通常不低于中等级别。验证、确认/测试等文档应与软件需求规范的要求保持一致。软件界面包括验证应与性能研究中软件主要功能一致。
若申报产品具备电子数据交换、远程控制或用户访问功能,则应依据《医疗器械网络安全注册审查指导原则(2022年修订版)》提交网络安全研究资料。
通过电子接口与其他医疗器械或非医疗器械交换并使用信息,应提供互操作性研究资料,包括基本信息、需求规范、风险管理、验证与确认、维护计划等内容。
5.3生物学特性研究
应对产品预期与人体接触部分的生物相容性进行评价,比如各种手具、激光光纤、激光防护镜。应当包含患者和使用者直接或间接接触的材料的理化性质的描述。若豁免生物学试验,应依据GB/T 16886系列标准的要求提交相应的支持性资料。
皮肤用手具通常是短期接触皮肤;外科手术用光纤,可能是短期接触组织/血路,应根据接触时间和接触性质确定测试项。激光防护镜预期短期接触使用者或患者皮肤,可采用与已上市产品生物学等同性评价方式,也可开展生物学测试。
生物学评价应对成品而非原材料进行评价和测试,应考虑清洗、消毒、灭菌过程对产品生物相容性的影响,通常应依照设定的清洗、消毒、灭菌程序后开展试验。
5.4清洁、消毒、灭菌研究
申报产品治疗手具通常涉及终端用户清洁、消毒,激光光纤通常是生产企业灭菌提供一次性使用产品。注册申请人应明确推荐的清洗、消毒、灭菌工艺(方法和参数)及确定依据,应在设计开发过程中对清洗、消毒、灭菌效果进行验证,在说明书中明确推荐的清洗、消毒、灭菌工艺和具体方法、参数。
外科使用的激光光纤,建议一次性使用。由于激光光纤比较容易产生损耗,头端面损耗对于激光能量的输出有实质性的影响,如果采用可重复使用的设计,对于激光光纤的使用操作,包括消毒灭菌流程,可重复使用次数等要求比较高,应能有充分证据证明可重复使用具有可操作性和合理性,同时临床使用风险可控。
5.5稳定性研究
二氧化碳激光治疗设备的主机、激光器、冷却装置、治疗手具和激光防护眼镜等部件使用期限通常取决于使用过程中部件及元器件的损耗、老化等,应按照声称的使用期限进行老化/疲劳试验,也可对影响设备使用期限的关键部件进行老化/疲劳试验,例如设备中不可更换(或更换成本高)的部件,并提供相应的研究资料。研究资料应能证明上述部件按照所声称的使用期限,经过老化/疲劳试验后,产品性能和安全仍符合预期的要求。使用期限也可基于已有数据进行科学合理的推断、分析得出,但应提供详细的说明及支持性资料,可参考《有源医疗器械使用期限技术审查指导原则》的要求。
对于一次性使用无菌组件,应提交货架有效期研究资料。这部分应与主机的稳定性研究资料分开单独提供。
注册人应结合声称的正常工作条件、储运条件开展运输稳定性、包装研究和环境适应性研究,并论述研究方法设置的合理性。应验证在模拟贮存和运输过程中,遇到极端情况时,例如环境(温湿度、气压等)变化、跌落、振动、加速度等,产品不会发生性能、功能改变的能力。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,对产品进行关键性能及电气安全性关键指标测试,证明运输和环境试验后,产品能够保持其完整性和功能性。
5.6量效关系研究
量效关系研究是用于说明设备输出剂量与应用效果间的相互印证关系,该部分资料也可作为性能参数确定依据以及适应证的支持性资料。
注册申请人应当提供量效关系研究资料,证明治疗参数设置的安全性、有效性、合理性,以及除预期靶组织外,能量不会造成不可接受的伤害的研究资料。如关于脉冲二氧化碳激光器脉宽、能量密度、重复频率、光斑大小、最大脉冲功率、脉冲串数量等光束特征,提交的支持性资料应该从作用机理及临床应用的角度阐述申报产品性能参数设定的依据。该部分研究资料重点关注最大剂量的安全性。应考虑临床治疗最不利情形(最大剂量、最高频次、最长疗程等)。
有以下关注点:
(1)对于外科手术类的设备,量效关系方案和报告应当评价申报产品在所有工作模式(连续、单脉冲、重复脉冲、单脉冲串、重复脉冲串)、所有类型附件下,各输出能量档位(应当涵盖产品技术要求中的性能参数范围)与临床应用(各种类型的组织)的影响,验证档位需选择设备能量输出的高中低档位以及临床常用档位开展。该部分资料是作为产品性能参数的确定依据及适应证的支持性资料。
关于能量档位,应按照激光输出的能量调节步进,合理选择试验档位,观察组织发生汽化、碳化、凝固坏死与变性的损伤效应数据,并给出组织形态学或病理学研究结果。相关试验数据建议生成曲线图以观察趋势,试验数据应包含档位选择、功率或能量值、附件种类、切割效果(具体数据)、热损伤效果(具体数据)。离体组织的选取应根据适应证选择合适的组织类型并给出选择依据,如果涉及不同部位的适应证应分别选取。除了试验数据列表,还应以实际照片形式,展示真实的组织病理学变化与效果。量效关系报告应对所有试验结果进行评价。
(2)对于皮肤科美容类的设备,量效关系方案和报告应当评价申报产品在所有工作模式(连续、脉冲、单脉冲、重复脉冲、单脉冲串、重复脉冲串)、所有类型手具(对应不同的适应证)下,输出能量档位(应当涵盖产品技术要求中的所有操作界面下的能量输出范围)与临床应用(各种具体适应证或者应用部位)的影响。该部分资料也作为产品性能参数的确定依据及适应证的支持性资料。
应关注,根据当前主要手具类型和适应证,用于面颈部和其他部位不能互相替代。用于皮肤科痣、疣类组织去除的设备,可参照上述外科手术类设备量效关系研究方法开展;用于皮肤紧致除皱的设备,主要验证不同能量输出下组织热损伤程度的差异,确认相应能量下组织病理学与形态学的变化,特别应关注,不同输出方式与不同手具组合使用时,是否均能满足所申请适应症的临床需要,试验组织在高中低档功率/能量输出时,组织效应类型是否具有一致性,是否造成凝固坏死,如有坏死,应尽量检测组织由变性到坏死的能量使用范围,并说明设备输出参数范围、组织效应特征与申请适应证间的设定与使用关系。
激光和射频在皮肤紧致除皱方面均依赖热效应,然而能量转化与热传导的方式不同,具体验证方法可参考《射频美容设备注册审查指导原则》中相关方法开展,也可根据二氧化碳激光设备自身的特点制定科学合理的验证方法。
5.7光辐射安全研究
注册申请人应在风险管理过程中识别相应的光辐射危害,并在设计和生产过程中采取相应的风险管理措施。
应对二氧化碳激光治疗设备中的LED瞄准光光源开展光辐射安全性评价,可参考《医疗器械光辐射安全注册审查指导原则》的要求。
5.8可用性研究
注册申请人应结合产品实际情况确定申报产品使用风险级别并提交相应使用风险级别的可用性研究资料。注册申请人需规定医疗器械关于使用场所、环境条件和操作任务的要求,并识别关键任务及其风险,特别是兼为紧急任务、常用任务的关键任务。
具体提交资料要求应参考《医疗器械可用性工程注册审查指导原则》。
5.9动物试验
拟申报的二氧化碳激光治疗设备如采用了新的结构设计、改进了性能,或采用了新的功能(如点阵扫描)、新的应用方法(如手术操作)、新的临床用途等,如台架性能试验研究不足以判定其基本安全性时,建议在临床试验之前开展活体动物试验研究。
若动物试验的设计与实际临床使用存在差异时,申请人应详细分析其差异性,提供差异性可接受的支持性资料,包括阐述与实际临床使用方法所造成的差异是否会带来新的风险,以及新风险的控制措施。动物试验的设计还应充分考虑动物与人生长发育周期的差异,制定适当的治疗频次并开展长期研究。
如果与本公司前代产品能够证明无实质性设计和应用差异的情况下,可免于重复开展动物试验。比如,核心元器件、激光输出各参数和临床用途一致的情况,应能提交具有一致性的证据。
如果与已上市同类产品具有等同性,应根据《医疗器械动物试验研究注册审查指导原则 第一部分:决策原则(2021年修订版)》,充分考量产品风险控制措施,给出决策是否开展动物试验的依据。建议提交设有同类产品作为对照品的动物试验。
外科手术类设备的动物试验主要验证最大能量使用的安全性,应至少包括急性动物试验。必要时,可开展慢性动物试验。此外,应验证与同类产品的等同性(如有)。选择适宜动物的适宜组织/器官开展,动物数量应符合统计学要求。在能量输出上,应能覆盖所有输出类型/模式,能量范围至少包含最小值、典型值和最大值。
皮肤科紧致除皱类设备主要验证实际冷却效果下(如有)的热损伤程度,特别是验证最大能量输出下的安全性,观察组织热损伤程度,是否存在非预期的组织碳化或者坏死。
(四)临床评价资料
二氧化碳激光治疗设备不属于免于临床评价目录中的产品,注册申请人可通过临床评价的方式对产品的安全有效性进行评价,注册申请人应当依据产品的结构组成、性能参数和预期用途等,按照《医疗器械临床评价技术指导原则》的要求,提供相应的临床评价资料,可通过同品种医疗器械临床试验或临床使用获得的数据进行分析评价或通过开展临床试验进行评价。
注册申请人通过同品种路径开展临床评价时,评价方法可参照《激光治疗设备同品种临床评价注册审查指导原则》。
(五)产品说明书和标签样稿
产品说明书和标签应符合《医疗器械说明书和标签管理规定》和相关标准如:GB 9706.1、GB 9706.222、GB 7247.1、YY 9706.102、GB9706.218(如适用)中有关说明书和标签的相关要求。
说明书应与综述资料、研究资料、临床评价报告中适用范围的表述一致,并明确适应证,并且明确不同附件或者模式与具体适应证的对应关系。
说明书应明确产品在医疗机构中使用,应结合量效关系和能量研究资料及临床评价资料确定不同适应证的推荐剂量及治疗频次,并在说明书中给出提示。还应对定期随访或检查提出建议。
需明确激光输出参数的校准频次和相关要求,包括激光输出功率监测方式。若声称可由医疗机构自行购买功率计进行监测,说明书中应给出功率计的要求及监测方法,并说明如果出现功率异常波动,需要立即停止使用并联系厂家。
应在说明书中明确基本性能。应明确光辐射安全等级以及分级所依据的标准,对于同时含有工作激光和瞄准激光的,说明书和标签中应分别给出其激光类别,应提示检查治疗光和瞄准光的同心度。
技术参数方面,应至少给出光源的波长和能量/功率、输出模式、光斑大小/作用面积/点阵图形等性能指标。还应参考《医疗器械软件注册审查指导原则(2022年修订版)》体现软件的功能、使用限制、输入输出数据类型、接口、访问控制、性能参数等信息,明确软件发布版本;参考《医疗器械网络安全注册审查指导原则(2022年修订版)》提供网络安全说明和使用指导。
附件:表1 二氧化碳激光治疗设备常见的危险示例
危险(源) |
危险情况 |
危险 |
电气危险 |
激光设备老化(包括组件和单元),电气安全防护失效,导致漏电流过大 |
电击 |
在设备使用寿命期间,活动部件的保护性接地丢失 |
触电危害、系统故障 |
|
漏电危险、接地导体电阻过大 |
电击 |
|
受到附近设备干扰或干扰附近设备 |
输出不稳、患者伤害 |
|
非预期的辐射危险 |
输出程序故障、软件故障 待机状态下输出激光 |
伤害(失明等) |
设备外壳损坏 |
伤害(失明等) |
|
能量危险 |
过量或非预期输出 |
伤害(灼伤等) |
用户未将设备连接至适当的电源系统 供电网电压波动,导致供电电压偏高或偏低 |
伤害(灼伤等) |
|
生化危险 |
生物相容性问题导致的患者伤害 |
皮肤伤害(过敏、刺激等) |
清洁和消毒过程中,对部件(包括应用部件和配件)造成损坏及化学物质残留 |
皮肤伤害(过敏、刺激等) |
|
未进行消毒而重复使用 |
交叉感染 |
|
热能 |
散热条件变差、冷却功能失效 |
火灾 |
机械强度和绝缘耐热性不足 |
火灾 |
|
激光辐射引起的系统起火 |
火灾 |
|
机械危害 |
设备损坏;面、角、边引起的风险 |
刺伤、划伤 |
安全装置 |
急停开关故障、连锁装置故障 |
伤害(失明、灼伤等) |
信息危险 |
激光输出指示(说明书内容、标识、标志不足) |
患者受伤 |
未提供有关禁忌症的信息 |
患者受伤 |
|
未提供有关报错、维修、售后的信息 |
系统故障 |
|
未明确寿命信息,超寿命使用 |
设备故障、患者受伤 |
|
使用错误 |
过量输出、接口混淆、未佩戴防护眼镜、设备未经校准维护而使用等 |
患者受伤、伤害(失明等) |
三、参考文献
[1]中华人民共和国国务院.医疗器械监督管理条例:国务院令第739号[Z].
[2]国家市场监督管理总局.医疗器械注册与备案管理办法:国家市场监督管理总局令第47号[Z].
[3]国家食品药品监督管理总局.医疗器械说明书和标签管理规定:国家食品药品监督管理总局令第6号[Z].
[4]国家药品监督管理局.关于公布医疗器械注册申报资料要求和批准证明文件格式的公告:国家药品监督管理局公告2021年第121号[Z].
[5]国家食品药品监督管理总局.医疗器械注册单元划分指导原则: 国家食品药品监督管理总局通告2017年第187号[Z].
[6]国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心.医疗器械软件注册审查指导原则(2022年修订版): 国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心公告2022年第9号[Z].
[7]国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心.医疗器械网络安全注册审查指导原则(2022年修订版): 国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心公告2022年第7号[Z].
[8]国家药品监督管理局.国家药监局关于发布医疗器械产品技术要求编写指导原则的通告:国家药品监督管理局通告2022年第8号[Z].
[9]国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心.国家药监局器审中心关于发布激光治疗设备同品种临床评价注册审查指导原则的通告:国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心通告2023年第28号[Z].
[10]国家药品监督管理局.国家药监局关于发布有源医疗器械使用期限技术审查指导原则的通告:国家药品监督管理局通告2019年第23号[Z].
[11]国家药品监督管理局.国家药监局关于发布医疗器械安全和性能基本原则的通告:国家药品监督管理局通告2020年第18号[Z].
[12]国家药品监督管理局.决策是否开展医疗器械临床试验技术指导原则:国家药品监督管理局通告2021年第73号[Z].
[13]国家药品监督管理局.医疗器械等同性论证技术指导原则:国家药品监督管理局通告2021年第73号 [Z].
[14]国家药品监督管理局.医疗器械临床评价技术指导原则:国家药品监督管理局通告2021年第73号 [Z].
[15]陈家璧主编,激光原理及应用[J].电子工业出版社.
[16]周炳琨,高以智,陈倜嵘,陈家骅,霍力.激光原理(第7版)[J].国防工业出版社.







