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嘉峪檢測網(wǎng) 2018-04-13 14:42
醫(yī)療器械注冊申報時要明確產(chǎn)品的使用期限。對于有硬件設(shè)備的有源設(shè)備來說,使用期限的確定要根據(jù)產(chǎn)品實際試驗情況而定,而像軟件這類沒有實體的有源設(shè)備,其使用期限就比較抽象,一般是企業(yè)根據(jù)商業(yè)規(guī)劃來決定的。
這里我們主要探討有實體的有源醫(yī)療器械使用期限是如何確定的。
有源設(shè)備的使用期限要考慮多方面的因素
l 高完善性元器件等關(guān)鍵元部件的使用期限;
l 使用中的正常運行和單一故障狀態(tài);
l 使用頻率;
l 使用環(huán)境(腐蝕、磨損、輻射);
l 清洗/消毒/滅菌方法;
l 部件維護情況;
l 前期經(jīng)驗數(shù)據(jù)等。
在綜合考慮上述因素的情況下,還要對預(yù)期使用期限進行驗證。確定依據(jù)及驗證報告也是注冊時需要提交的資料之一。
驗證報告可以是系統(tǒng)/設(shè)備的使用期限驗證內(nèi)容,或者關(guān)鍵部件的使用期限驗證內(nèi)容,或經(jīng)驗數(shù)據(jù)。
壽命試驗是基本可靠的有效期驗證方式,即在正常的使用環(huán)境下驗證產(chǎn)品的使用期限。但是,這種方法不適用于壽命較長的產(chǎn)品。
在壽命試驗的基礎(chǔ)上加大試驗應(yīng)力(熱應(yīng)力、電應(yīng)力、機械應(yīng)力等),縮短時間的加速壽命試驗可適應(yīng)更多的產(chǎn)品,逐漸替代常規(guī)壽命試驗。
加速壽命試驗激發(fā)產(chǎn)品在短時間內(nèi)產(chǎn)生與正常應(yīng)力水平下相同的失效,縮短試驗周期。然后運用加速壽命試驗?zāi)P?,評估產(chǎn)品在正常情況下的可靠性特征。
加速試驗的加速水平通常用加速因子來表示。加速因子的含義是指設(shè)備在正常工作應(yīng)力下的壽命與加速環(huán)境下的壽命之比,通俗來說就是指1小時的試驗時間相當(dāng)于正常使用的時間。
加速因子的計算是基于一定的物理模型的,下面介紹一下常見應(yīng)力的加速因子的計算方法。
1
溫度加速因子
溫度加速因子由Arrhenius模型計算:

其中,Lnormal為正常應(yīng)力下的壽命,Lstress為高溫下的使用壽命,Tnormal為室溫絕對溫度,Tstress為高溫下的絕對溫度,Ea為失效后反應(yīng)的活化能(eV),K為Bolztman常數(shù),8.62*10-5eV/K,實踐表明絕大多數(shù)電子元器件的失效符合Arrhenius模型,常見元器件失效后反應(yīng)活化能可以查詢。
2
電壓加速因子
電壓加速因子由Eyring模型計算:

其中,Vstreet為加速試驗,Vnormal為正常工作電壓,β為電壓加速率常數(shù)。
3
濕度加速因子
濕度的加速因子由Hallberg和Peck模型計算:

其中,RHstress為加速試驗相對濕度,RHnormal為正常工作相對濕度,n為濕度的加速率常數(shù),不同的失效類型對應(yīng)不同的值,一般介于2~3之間。
4
溫度變化加速因子
溫度變化的加速因子由Coffin-Mason公式計算:

其中,?Tstress為加速試驗下的溫度變化,?Tnormal為正常應(yīng)力下的溫度變化,n為溫度變化的加速率常數(shù),不同的失效類型對應(yīng)不同的值,一般介于4~8之間。
加速試驗的加速因子應(yīng)該為各影響因素加速因子的乘積。
如影響某產(chǎn)品使用壽命的是光源和電路板,而決定這些部件的壽命的環(huán)境因素是溫度和濕度。通過提高溫度和濕度來檢驗產(chǎn)品的壽命,則其試驗的加速因子就是溫度加速因子和濕度加速因子的乘積:

一般根據(jù)產(chǎn)品的特性選擇合適的物理模型,設(shè)計有效期驗證試驗方案。根據(jù)試驗結(jié)果計算其理論有效期,但是考慮到試驗偏差及一些偶然情況,實際規(guī)定的產(chǎn)品有效期會低于試驗計算值。

來源:AnyTesting