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超聲軟組織切割止血儀研發(fā)實驗要求、相關標準與主要風險

嘉峪檢測網(wǎng)        2021-06-24 20:50

超聲軟組織切割止血儀用于需要控制出血及期望熱損傷最小時的軟組織切割,臨床上多用于閉合血管直徑為3mm及以下血管。

 

一、超聲軟組織切割止血的結構與工作原理

 

1.超聲軟組織切割止血的結構

 

超聲軟組織切割止血儀通常由主機和附件組成,附件通常包括換能器、超聲刀頭(包含手柄、波導桿、套管等)和腳踏開關。主機為換能器及刀頭提供能量,腳踏開關、刀頭上的手動控制裝置用以控制主機輸出能量。

 

超聲軟組織切割止血儀主機可適配多種型號的刀頭,根據(jù)手柄形狀不同有夾鉗式、握式、剪式等,如圖1所示。根據(jù)刀頭尖端形態(tài)結構不同有多用剪、彎型多用剪、彎型剝離刀、分離鉤、止血球等,如圖2所示。醫(yī)生根據(jù)手術具體情況,選擇適合的刀頭。

 

超聲軟組織切割止血系統(tǒng)研發(fā)實驗要求、相關標準與主要風險

超聲軟組織切割止血系統(tǒng)研發(fā)實驗要求、相關標準與主要風險

 

2.超聲軟組織切割止血儀的工作原理

 

超聲軟組織切割止血儀通過設置不同的輸出功率檔位,可同時切割和凝閉組織。高功率檔位可更快速地切割組織,低功率檔位可更好地凝閉組織。主機中超聲頻率的電流傳導至換能器,換能器將電能轉化為前后振動的機械能,通過刀頭的傳遞和放大使刀頭末端以一定頻率(例如55.5kHz)振動,摩擦產(chǎn)生的熱量導致與刀頭接觸的組織細胞內(nèi)水汽化,蛋白質氫鍵斷裂,細胞崩解重新融合,組織凝固后被切開;在切割血管時,刀頭與組織蛋白接觸,通過機械振動產(chǎn)生熱量,導致組織內(nèi)膠原蛋白結構被破壞,造成蛋白凝固,進而封閉血管,達到止血目的。

 

二、超聲軟組織切割止血儀的性能研究

 

應確定技術要求(包括規(guī)格參數(shù)和性能要求)中各性能指標的設定依據(jù)、所采用的標準或方法、采用的原因及理論基礎。

 

三、超聲軟組織切割止血儀的性能指標

 

(1)各超聲刀頭的最大夾緊力及誤差、最大抓持力及誤差。

 

(2)各換能器配合各超聲刀頭時的各個工作模式(能量檔位)的性能指標:尖端主振幅及其誤差、尖端橫向振幅上限值、尖端振動頻率及其誤差、靜態(tài)電功率及其誤差、最大電功率及其誤差。

 

試驗方法應參照YY/T 0644《超聲外科手術系統(tǒng)基本輸出特性的測量和公布》的要求。

 

(3)無菌

 

無菌包裝的附件應無菌,無菌檢查法參考GB/T 14233.2《醫(yī)用輸液、輸血、注射器具檢驗方法 第2部分:生物學試驗方法》的試驗方法。

 

(4)環(huán)氧乙烷殘留量

 

對于環(huán)氧乙烷滅菌的產(chǎn)品,應參考GB/T 16886.7的環(huán)氧乙烷殘留量要求制定相關參數(shù)要求。

 

(5)化學要求

 

預期于患者接觸部分包含高分子材料的附件(聚四氟乙烯等),建議參考GB/T 14233.1《醫(yī)用輸液、輸血、注射器具檢驗方法 第1部分:化學分析方法》制定適宜的檢驗項目和試驗方法,如還原物質、金屬離子、酸堿度滴定、蒸發(fā)殘渣。并根據(jù)實際情況參照相關標準確定具體指標要求。

 

四、動物實驗

 

動物實驗是產(chǎn)品驗證確認工作的一部分,由于單純依靠臺架試驗不能充分評估超聲軟組織切割止血儀用于臨床的風險,需要開展動物實驗。體外爆破壓力實驗用于評估產(chǎn)品閉合血管的能力。急性動物實驗和慢性動物實驗可用于評估產(chǎn)品應用于臨床安全性、有效性的剩余風險。
 
1.體外爆破壓實驗
 
爆破壓實驗可分為體外和體內(nèi)實驗,此處僅對體外爆破壓力實驗進行規(guī)定。體外爆破壓實驗指使用設備對離體血管進行封閉,然后輸注液體(生理鹽水),觀察加壓直到爆破前的壓力,即為爆破壓。應在血管可保持充盈狀態(tài)下進行實驗,使用相應的實驗裝置,實驗裝置有進液、加壓功能,壓力可調(diào)整,并能保持壓力穩(wěn)定,調(diào)整范圍應能包含人體血壓值。
 
實驗時應根據(jù)產(chǎn)品預期用途選擇相應尺寸的血管及適宜的血管類型(靜脈、動脈)。
 
應進行詳細的實驗記錄并形成報告保存,報告可以表格的形式列出閉合血管的爆破壓力、血管類型、直徑、器械樣本編號、物理現(xiàn)象(例如:黏著、炭化)以及故障或記錄(例如:第一次嘗試進行封閉時發(fā)生警告,重新進行操作)。報告應明確血管獲取的途徑、處理方法、保存方法和保存時間,并給出實驗裝置的詳細信息(包括裝置總體設計及進液、加壓功能實現(xiàn)方式、提供的壓力數(shù)值等),以提高實驗的可復現(xiàn)性。
 
2.急性動物實驗
 
急性動物實驗,主要評估產(chǎn)品切割、閉合的即時效果及熱損傷情況。附錄Ⅰ給出了開展急性動物實驗可參照的例子。
 
3.慢性動物實驗
 
慢性動物實驗主要觀察長期止血情況及組織的愈合情況。附錄Ⅱ給出了開展慢性動物實驗可參照的例子。
 
4.動物實驗要求
 
1)體外爆破壓實驗
 
建議對于每一種換能器與刀頭組合,根據(jù)血管情況選擇最適合的檔位,進行體外爆破壓實驗。建議選擇已在中國獲準上市、具有相同或更寬的適用范圍、市場反應良好的超聲軟組織切割止血系統(tǒng)進行對照,分別在同樣的血管上進行實驗,并形成報告。
 
每一種換能器與刀頭組合和對照產(chǎn)品均應至少進行20根血管的爆破壓力測試,應選擇直徑不小于3mm的動脈血管、靜脈血管進行實驗,動脈血管、靜脈血管的試驗數(shù)量應相同。
 
2)急性動物實驗
 
對于每一種新開發(fā)的換能器與有代表性刀頭的組合,均應進行急性動物實驗。
 
代表性刀頭的選擇原因,應進行詳細的論證。所選擇刀頭與其所代表刀頭應有相同的尖端設計,性能指標(產(chǎn)品技術要求中所載明的指標)應基本相同。被代表的刀頭爆破壓力測試的結果應不劣于所選擇的代表刀頭。
 
3)慢性動物實驗要求
 
對于每一種新開發(fā)的換能器與有代表性刀頭的組合,均應進行慢性動物實驗。
 
代表性刀頭選擇原則及要求同急性動物實驗。
 

五、超聲軟組織切割止血儀的相關標準

 

(1)GB 9706.1《醫(yī)用電氣設備 第一部分:安全通用要求》和GB 9706.15《醫(yī)用電氣設備 第一部分:安全通用要求1.并列標準:醫(yī)用電氣系統(tǒng)安全要求》(若適用)。

 

(2)YY 0505《醫(yī)用電氣設備 第1—2部分 安全通用要求并列標準 電磁兼容 要求和試驗》。

 

(3)YY 1057《醫(yī)用腳踏開關通用技術條件》(若包含腳踏開關)。

 

(4)應按照YY/T 0644《超聲外科手術系統(tǒng)基本輸出特性的測量和公布》第7章的要求公布下列參數(shù):尖端主振幅及其誤差、頻率控制的類型、功率儲備指數(shù)。

 

六、超聲軟組織切割止血儀的主要風險

 

序號

主要風險

可能原因

控制方式

1

凝血不良,繼發(fā)性出血(大血管、毛細血管)

1.產(chǎn)品原因:夾持力不良。

2.產(chǎn)品質量:如夾嘴變形、組織墊變形。

3.參數(shù)設置:如輸出功率、輸出頻率不穩(wěn)定。

4.操作原因:如未按要求設定工作模式、輸出能量之前未能充分處理周邊組織。使用前未培訓、對使用人員培訓不當。

合理設計產(chǎn)品。提高產(chǎn)品質量。在用戶手冊中進行說明,并增加相關的培訓。如:

1.要求術前對超聲刀夾嘴、組織墊、手柄、按鍵等進行常規(guī)測試。

2.要求術前對附件進行目測檢查。

3.要求術前充分評估患者狀態(tài),由手術外科專業(yè)人員依據(jù)使用說明及患者情況,選擇個體化的手術參數(shù)和恰當?shù)氖中g操作。

2

切口處軟組織熱損傷,不能正常閉合切割/斷刀、切不動

1.產(chǎn)品原因:如安規(guī)、性能、軟件、標識、元器件老化、設計不合理、套筒發(fā)熱、手柄斷裂變形、按鍵失靈。

2.產(chǎn)品質量:如刀頭表面有毛刺。

3.參數(shù)設置:如輸出功率、輸出頻率不穩(wěn)定。

4.操作原因:如未按要求設定工作模式、使用能量之前未能充分處理周邊組織。使用前未培訓、對使用人員培訓不當。

合理設計產(chǎn)品。提高產(chǎn)品質量。在用戶手冊中進行說明,并增加相關的培訓。如:

1.要求術前對超聲換能器、超聲刀刀頭進行常規(guī)測試。

2.要求術前對附件進行目測檢查。

3.要求術前充分評估患者狀態(tài),由手術外科專業(yè)人員依據(jù)使用說明及患者情況,選擇個體化的手術參數(shù)和恰當?shù)氖中g操作。

3

異物遺留體內(nèi)

1.產(chǎn)品質量:設備損壞,如:組織墊脫落、產(chǎn)品內(nèi)脫落。

2.操作原因:如未按要求設定工作模式、使用能量之前未能充分處理周邊組織。使用前未培訓、對使用人員培訓不當。

合理設計產(chǎn)品。提高產(chǎn)品質量。在用戶手冊中進行說明,并增加相關的培訓。如:

1. 要求術后對超聲換能器、超聲刀刀頭進行常規(guī)測試。

2. 要求術前充分評估患者狀態(tài),由手術外科專業(yè)人員依據(jù)使用說明及患者情況,選擇個體化的手術參數(shù)和恰當?shù)氖中g操作。

4

切口處軟組織感染

1.產(chǎn)品原因:如刀頭熱損傷控制不良、包裝破損、生產(chǎn)環(huán)境。

2.產(chǎn)品質量:如刀頭表面有毛刺。

3.參數(shù)設置:如滅菌過程失效。

4.操作原因:如超期使用、重復使用一次性使用產(chǎn)品、清洗消毒滅菌不規(guī)范。

合理設計產(chǎn)品。提高產(chǎn)品質量。在用戶手冊中進行說明,并增加相關的培訓。如:

1. 術前對產(chǎn)品標識進行確認。

2. 對包裝設計進行充分驗證,對滅菌過程進行確認并定期再確認。

5

病人中毒,刺激過敏等癥狀、可能延誤治療

1.產(chǎn)品原因:如與人體接觸材料。

2.操作原因:不會使用、可重復使用刀頭清洗不完全。

合理設計產(chǎn)品。提高產(chǎn)品質量。在用戶手冊中進行說明,并增加相關的培訓。如:

1.對與人體接觸的材料進行控制。

2.對與使用人員進行有效培訓。

3.對重復使用刀頭的加強清洗質控。

 

 

 
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來源:嘉峪檢測網(wǎng)

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