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嘉峪檢測網(wǎng) 2024-03-19 11:41
正電子發(fā)射磁共振成像系統(tǒng)(Imaging system of positron emission and magnetic resonance imaging,本文簡稱PET/MR)(以下簡稱PET/MR),PET/MR系統(tǒng)根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式不同,可分為分體式、PET插入式、完全集成式。
參照現(xiàn)行《醫(yī)療器械分類目錄》,該類產(chǎn)品分類編碼為06-17-03,管理類別為第三類。
一、正電子發(fā)射磁共振成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成與適用范圍
1、結(jié)構(gòu)組成
PET/MR一般由正電子發(fā)射斷層掃描(PET)子系統(tǒng)(包括PET探測器)、磁共振成像(MR)子系統(tǒng)(包括超導磁體、梯度功率放大器、梯度線圈、射頻功率放大器、射頻線圈、譜儀)、檢查床、激光燈、工作站、配電系統(tǒng)及生理信號門控單元組成。PET/MR系統(tǒng)掃描架內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖見圖1

圖1 PET/MR系統(tǒng)掃描架內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖示例
2、產(chǎn)品適用范圍
PET/MR系統(tǒng)提供生理和解剖信息的配準與融合,臨床常用于神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)疾病和腫瘤的影像學檢查及評估。該系統(tǒng)PET或MR可以單獨成像。
二、正電子發(fā)射磁共振成像系統(tǒng)的主要風險
產(chǎn)品風險管理資料應(yīng)符合GB/T 42062《醫(yī)療器械風險管理對醫(yī)療器械的應(yīng)用》。
針對PET/MR產(chǎn)品的安全特征,從能量危險(源)、生物學和化學危險(源)、操作危險(源)、信息危險(源)等方面,對產(chǎn)品風險進行全面分析。PET/MR產(chǎn)品可能危險(源)示例如下:
表1 PET/MR產(chǎn)品的主要危險(源)
| 危害分類 | 危害二級分類 | 危害示例 | 可預(yù)見的事件序列 | 危害處境 | 損害 |
| 能量危害 | 電擊危害 | 應(yīng)用部分或可觸及導電部分漏電流超出范圍 | 病人或操作者直接接觸器械的應(yīng)用部分或可觸及導電部分 | 病人或操作者受到電擊 | 驚嚇、可逆轉(zhuǎn)的電擊傷、不可逆轉(zhuǎn)的電擊傷、死亡 |
| 系統(tǒng)安裝不良、部件更換不當(如:保護接地不當) | 保護接地與基本絕緣同時失效 | 病人或操作者受到電擊 | 驚嚇、可逆轉(zhuǎn)的電擊傷、不可逆轉(zhuǎn)的電擊傷、死亡 | ||
| 系統(tǒng)工作電壓暴露 | 系統(tǒng)外殼被打開情況下,設(shè)備持續(xù)工作。 | 病人或操作者受到電擊 | 驚嚇、可逆轉(zhuǎn)的電擊傷、不可逆轉(zhuǎn)的電擊傷、死亡 | ||
| 環(huán)境濕度超出設(shè)備正常工作許可范圍 | 系統(tǒng)絕緣隔離失效、被擊穿 | 病人或操作者受到電擊 | 驚嚇、可逆轉(zhuǎn)的電擊傷、不可逆轉(zhuǎn)的電擊傷、死亡 | ||
| 液體溢流造成短路 | 注射藥物泄漏造成液體溢流。 | 病人或操作者受到電擊 | 驚嚇、可逆轉(zhuǎn)的電擊傷、不可逆轉(zhuǎn)的電擊傷、死亡 | ||
| 熱能造成灼傷或火災(zāi) | 可觸及表面過熱 | 病人或操作者直接接觸過熱表面 | 病人或操作者受到燙傷 | 驚嚇、可逆轉(zhuǎn)的燙傷、不可逆轉(zhuǎn)的燙傷 | |
| 組件失效、結(jié)構(gòu)破壞導致的熱液泄露、飛濺 | 熱油從掃描架泄漏 | 病人或操作者受到燙傷 | 驚嚇、可逆轉(zhuǎn)的燙傷、不可逆轉(zhuǎn)的燙傷 | ||
| 系統(tǒng)組件燃燒 | 系統(tǒng)部件超溫 | 部件溫度超過材料燃點 | 火災(zāi) | ||
| 機械損害 | 零部件松動、脫出主機 | 設(shè)備旋轉(zhuǎn)部分緊固件機械松動 | 旋轉(zhuǎn)過程中,零部件脫出主機 | 驚嚇、可逆轉(zhuǎn)的擊傷、不可逆轉(zhuǎn)的擊傷、死亡 | |
| 運動部件失控及非預(yù)期運動 | 運動控制部件被持續(xù)觸發(fā) | 運動部件持續(xù)運行超出行程范圍 | 撞擊、拉傷病人 | ||
| 設(shè)備翻倒與滑動 | 設(shè)備受到外力推動 | 設(shè)備翻倒 | 撞擊、壓倒病人 | ||
| 患者從支撐裝置上跌落 | 較重的病人使用支撐裝置 | 支撐裝置翻倒 | 撞擊、摔傷病人 | ||
| 非電離輻射 | 患者支撐錯誤運動,病人擺位不當,導致重新掃描 | 患者支撐錯誤運動 | 成像部位偏差 | 患者接受無益電磁輻射 | |
| 門控或觸發(fā)延時或不能觸發(fā) | 使用未經(jīng)授權(quán)的門控部件 | 門控延時錯誤 | 患者接受無益電磁輻射 | ||
| RF場導致灼傷 | 1)RF電流流過病人或附近的閉合導體環(huán)路 | 使用者進入雜散射頻場暴露區(qū) | 患者灼傷 | ||
|
2)接收線圈與發(fā)射場耦合,大電場產(chǎn)生的局部熱區(qū) |
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| 3)接收線圈電纜與接頭接觸不良,有源去耦電路失效 | |||||
| 感興趣區(qū)域控制不準確,部分成像或不能成像 | 定位位置偏差 | 實際成像區(qū)域,偏離所定位的感興趣區(qū)域 | 病人接受無益電磁輻射 | ||
| 磁能 | 磁力作用下鐵磁成分危及人體組織或醫(yī)療設(shè)備 | 患者攜帶設(shè)備和或體內(nèi)植入金屬異物 | 強磁場造成人身損傷 | 患者受傷、死亡 | |
| 聲能 | 梯度線圈電流受磁場力作用產(chǎn)生噪聲 | 噪聲太大 | 患者聽力受到噪聲刺激 | 患者聽力損傷 | |
| 其它能量傷害 | 激光對患者、操作者的視覺傷害 | 患者、操作者對激光危害認識不足 | 患者、操作者視網(wǎng)膜受到激光照射 | 患者視覺損傷 | |
| 磁體冷卻劑對維護人員的低溫傷害 | 維護人員沒有穿戴保護裝置直接接觸低溫物質(zhì) | 維護人員被低溫物質(zhì)灼傷皮膚 | 維護人員皮膚灼傷 | ||
| 生物和化學危害 | 生物相容性危害 | 可接觸部件生物相容性問題 | 患者接觸生物不相容材料 | 患者與生物不相容材料接觸 | 皮膚過敏 |
| 交叉感染危害 | 接觸患者的部分可能造成交叉感染 | 設(shè)備清潔不當 | 患者、操作者接觸到傳染性病菌 | 交叉感染 | |
| 運行中的危害 | 設(shè)備功能的喪失或變壞 | 設(shè)備校準錯誤造成的危害 | 設(shè)備校準錯誤 | 設(shè)備損壞 | 設(shè)備可得性受損 |
| 影像重建或后處理過程導致的偽影 | 設(shè)備故障造成偽影 | 設(shè)備故障 | 影像質(zhì)量降低、設(shè)備可得性受損 | ||
| PET像與MR影像的配準錯誤 | 校準過程未正確執(zhí)行 | 設(shè)備校準不當 | 影像質(zhì)量降低 | ||
| 通信故障導致操作員無法聽到患者聲音 | 患者通信模塊失效 | 使用者與患者失去聯(lián)絡(luò) | 精神緊張 | ||
| 設(shè)備誤用造成的危害 | 病人人口數(shù)據(jù)、掃描參數(shù)、幾何參數(shù)設(shè)置錯誤,導致偽影或影像質(zhì)量下降 | 病人參數(shù)輸入錯誤,導致算法使用錯誤數(shù)據(jù) | 病人影像存在偽影、影像質(zhì)量下降 | 影像質(zhì)量下降 | |
| 軟件安裝錯誤、文件系統(tǒng)崩潰 | 軟件錯誤造成系統(tǒng)崩潰 | 數(shù)據(jù)丟失 | 重新進行掃描 | ||
| 定位激光校準錯誤造成穿刺位置偏差 | 激光校準錯誤 | 穿刺位置偏差 | 診斷、治療準確性下降 | ||
| 注射參數(shù)設(shè)置錯誤導致的不當注射 | 使用者輸入錯誤的注射參數(shù) | 注冊參數(shù)超出正常范圍 | 病人機能受損 | ||
| 設(shè)備與未經(jīng)批準的門控設(shè)備聯(lián)用 | 設(shè)備與不兼容的門控設(shè)備聯(lián)用 | 門控設(shè)備誤觸發(fā)或不觸發(fā) | 病人重復(fù)進行掃描 | ||
| 環(huán)境危害 | 電磁場 | 設(shè)備工作時未采取達到符合要求的磁屏蔽措施 | 工作場地磁屏蔽不符合要求 | 對其他設(shè)備和環(huán)境產(chǎn)生電磁干擾;系統(tǒng)受外界電磁干擾,產(chǎn)生干擾圖像,不能用于診斷 | 診斷準確性下降 |
| 儲存危害 | 系統(tǒng)在非預(yù)期環(huán)境下儲存和運行 | 儲存或運行偏離預(yù)定的環(huán)境條件 | 設(shè)備性能下降 | 診斷準確性下降 | |
| 信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)安全導致的危害 | 網(wǎng)絡(luò)安全導致性能受損 | 病毒、惡意軟件在介入過程中造成成像延遲 | 惡意軟件干擾器械正常使用 | 用于介入時影像延遲 | 介入過程受干擾,病人機能受損 |
| 臨床誤判危害 | 影像數(shù)據(jù)錯誤造成的危害 | PET的SUV值計算錯誤 | 校準過程未正確執(zhí)行 | 設(shè)備校準不當 | 影像數(shù)據(jù)錯誤,誤診,漏診 |
| 影像質(zhì)量降低造成的危害 | 圖像偽影 | 日常維護未正確執(zhí)行 | 設(shè)備維護不當 | 影像質(zhì)量降低,誤診,漏診 | |
| 影像被錯誤理解的危害 | 影像標記不全 | 使用者錯誤理解影像上病人身體方位 | 病人身體左右部位錯誤 | 誤診、誤治 |
三、正電子發(fā)射磁共振成像系統(tǒng)的相關(guān)標準
PET/MR相關(guān)適用標準見表2
表2 PET/MR相關(guān)適用標準
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標準編號 |
標準名稱 |
適用情況 |
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GB 9706.1 |
醫(yī)用電氣設(shè)備 第1部分:基本安全和基本性能的通用要求 |
適用 |
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YY 9706.102 |
醫(yī)用電氣設(shè)備 第1-2部分:基本安全和基本性能的通用要求 并列標準:電磁兼容要求和試驗 |
適用 |
|
YY 9706.233 |
醫(yī)用電氣設(shè)備第2-33部分:醫(yī)療診斷用磁共振設(shè)備的基本安全和基本性能專用要求 |
適用 |
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GB 7247.1 |
激光產(chǎn)品的安全 第1部分:設(shè)備分類、要求 |
有激光產(chǎn)品適用 |
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YY/T 1719 |
正電子發(fā)射斷層成像及磁共振成像設(shè)備通用技術(shù)要求 |
適用 |
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YY/T 1840 |
醫(yī)用磁共振成像設(shè)備通用技術(shù)要求 |
適用 |
|
GB/T 18988.1 |
放射性核素成像設(shè)備性能和試驗規(guī)則第1部分正電子發(fā)射斷層成像裝置 |
IEC標準和NEMA標準選其一適用 |
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GB/T 25000.51 |
系統(tǒng)與軟件工程系統(tǒng)與軟件質(zhì)量要求和評價(SQuaRE)第51部分:就緒可用軟件產(chǎn)品(RUSP)的質(zhì)量要求和測試細則 |
適用 |
四、正電子發(fā)射磁共振成像系統(tǒng)性能研究試驗要求
產(chǎn)品性能指標條款可以參照YY/T 1719、YY/T 1840和GB/T 18988.1的相關(guān)要求,結(jié)合產(chǎn)品特征進行制定。
1、化學和物理性能研究、電氣系統(tǒng)安全性研究
開發(fā)人需開展產(chǎn)品非臨床研究,需明確適用的標準或方法。關(guān)于適用標準中的不適用條款,需要明確原因。
開發(fā)人需開展產(chǎn)品性能研究,結(jié)合產(chǎn)品掃描模式、應(yīng)用模式、技術(shù)特點等,開展相應(yīng)的測試驗證研究。
PET部分需參照PET/CT指導原則和PET/CT指導原則(數(shù)字化專用)開展研究。
MR部分需參考MR指導原則開展研究。
PET/MR部分需開展PET/MR兼容性、PET衰減校正、運動校正準確性、圖像配準精度等研究。
開展新技術(shù)/關(guān)鍵技術(shù)的驗證確認研究。新技術(shù)的設(shè)計與實現(xiàn)采用了國際標準或技術(shù)規(guī)范的,應(yīng)明確相應(yīng)名稱。若采用了國家標準、行業(yè)標準以外的標準或模體進行測試的,應(yīng)明確相關(guān)信息及詳細的測試方法。
2、輻射安全研究
通常PET/MR設(shè)備本身沒有放射性輻射。其輻射來源于注射于病人的放射性核素或者質(zhì)控、校準使用的放射源,在這種情況下,需要明確如何對輻射進行控制和防護,特別是涉及放射源的情況。
3、軟件研究
開發(fā)人可以依據(jù)《醫(yī)療器械軟件注冊審查指導原則(2022年修訂版)》,開展軟件研究(含現(xiàn)成軟件研究、互操作性研究、GB/T25000.51-2016自測等)。軟件研究需覆蓋全部軟件組件。
開發(fā)人需明確軟件完整版本的全部字段和字段含義,并確定軟件完整版本和發(fā)布版本。
若采用深度學習算法等人工智能技術(shù),開發(fā)人可以參照《人工智能醫(yī)療器械注冊審查指導原則》開展相應(yīng)研究。
開發(fā)人可以參照《醫(yī)療器械網(wǎng)絡(luò)安全注冊審查指導原則(2022年修訂版)》開展網(wǎng)絡(luò)安全研究。
若適用,按《醫(yī)療器械軟件注冊審查指導原則(2022年修訂版)》開展互操作性研究。
4、生物學特性研究
明確產(chǎn)品中與人體接觸部件(床面、線圈、綁帶、頭托等)材料、接觸類型。開發(fā)人可以依據(jù)GB 16886.1《醫(yī)療器械生物學評價第1部分:風險管理過程中的評價與試驗》的方法,開展生物學評價研究。
5、清潔和消毒研究
需明確推薦的消毒工藝(方法和參數(shù)、消毒頻率、消毒介質(zhì))以及所推薦清潔消毒方法確定的依據(jù)。開展清潔消毒有效性的驗證確認研究。
6、動物試驗
開發(fā)人在產(chǎn)品研制過程中可參照《醫(yī)療器械動物試驗研究注冊審查指導原則第一部分:決策原則》確認是否需要進行動物試驗。開展動物試驗時需參照《醫(yī)療器械動物試驗研究技術(shù)審查指導原則》(第二部分:實驗設(shè)計、實施質(zhì)量保證)相關(guān)要求。
通常對于沒有PET/MR產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗的全新制造商,在研制第一款PET/MR產(chǎn)品時可以考慮動物試驗進行驗證。另外,研制產(chǎn)品和已上市同類產(chǎn)品相比發(fā)生重大變化時,如:設(shè)備采用全新的工作原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計,屬于全新設(shè)備,國內(nèi)市場上沒有與之類似的上市設(shè)備;設(shè)備采用了新的關(guān)鍵器件,該器件具有全新的技術(shù)特性,其對設(shè)備的應(yīng)用和操作產(chǎn)生了較大的影響,所獲得的影像質(zhì)量也有很大區(qū)別;在原有的基礎(chǔ)上開發(fā)了新的臨床應(yīng)用領(lǐng)域等情況,可以考慮動物試驗進行驗證。
動物試驗可作為模體試驗的補充,例如新算法圖像質(zhì)量的驗證和延時成像、快速成像、動態(tài)成像、定量成像等功能的驗證。
7、穩(wěn)定性研究
7.1使用穩(wěn)定性
開發(fā)人可以依據(jù)《有源醫(yī)療器械使用期限注冊技術(shù)審查指導原則》,開展產(chǎn)品使用期限的研究。
對于某些部件,應(yīng)單獨確定其使用期限。該期限可以與整機相同,也可不同。這些部件包括但不限于:需定期更換的部件、光學/輻射敏感部件、機械磨損部件等(如PET探測器、檢查床、磁體、譜儀、射頻線圈、梯度線圈、其他電氣部件等)。
對于用時間作為壽命評估單位不合適的部件,可進行適合部件本身特性的單獨規(guī)定。應(yīng)開展相應(yīng)部件使用期限的驗證研究。
7.2運輸穩(wěn)定性
開發(fā)人需開展運輸穩(wěn)定性和包裝研究,證明在規(guī)定的運輸條件下,運輸過程中的環(huán)境條件不會對醫(yī)療器械造成不利影響。
開發(fā)人可以參考GB/T 14710等相關(guān)標準進行研究。PET/MR 至少應(yīng)執(zhí)行GB/T 14710-2009 中關(guān)于氣候環(huán)境的低溫存儲試驗、高溫存儲試驗和濕熱存儲試驗。可攜帶部件應(yīng)執(zhí)行GB/T 14710-2009 中機械環(huán)境的振動試驗和碰撞試驗。也可以采用其他方法或者標準進行研究,但需明確理由。

來源:嘉峪檢測網(wǎng)