叶继伦，陈思平，汪天富，陈月明

1 深圳大学医学院，广东，深圳，518060

2 安徽医科大学，安徽，合肥，230032

医疗仪器是一类特殊的用于人类疾病治疗或者检查、诊断的产品，是通过直接或间接的物理方法，向人体输送或获取特定的“能量”，以达到对疾病的诊断、治疗，同时还在上述的过程中通过其它的增强手段（如药物等），获得更好的诊治效果。在上述的诊治过程中因为存在“能量”交换，也可能产生应用风险，因此各个国家和地区都采取相应的措施对这类产品的上市、使用和制造等活动进行监管，确保在产品的整个生命周期的质量，以减少这类产品在使用中对人类造成的可能危害，降低应用风险。本文根据相关文献和标准等，对医疗仪器的临床验证方法及其适用性进行讨论，为医疗仪器的设计与验证、上市监管等提供参考。

1 医疗仪器设计中的临床验证方法

医疗仪器的临床验证方法可以分成两类：一是基于临床数据库或以往临床验证的间接临床验证，二是基于实际临床的直接临床验证。

1.1 直接临床验证

对于完全新开发的新型医疗检测技术或治疗技术，并且本公司没有这类技术的产品，或者在市面上没有同类技术的产品，这时对采用这类技术的新产品所开展的临床验证称为直接临床验证。这种验证需要根据相关的要求，制定验证方案，开展验证。

1.2 间接临床验证

对于不是全新开发的检测技术或治疗技术，只是在进行某些不影响原来临床性能的调整，并且这些检测技术或治疗技术已经应用在上市的产品中，可以直接引用原先的临床验证报告；或者是根据已经公布的，并被标准推荐的临床数据库进行的评价，统称为间接临床验证。

针对第一种情况的说明：比如无创血压的测量性能评价，已经根据标准要求完成，并应用于一款产品而获得上市，则在再次新开发的产品中用到上述技术时，可以不再进行类似的临床验证，只需引用已经进行的临床验证即可。

针对第二种情况的说明：比如心电图诊断的性能评价，已经有公开的临床心电数据库，并被标准所推荐，这时针对心电图诊断的性能评价即可采用基于上述推荐的临床数据库进行即可。

1.3 临床验证方案及典型的应用说明

临床验证方案是临床验证过程的指导文件，是依据法规、标准等所制定出的包含临床地点、伦理、风险、设备、参与人员资格、过程控制、试验对象选择、试验方法和统计方法等，因为篇幅缘故，这里对已有明确标准的典型临床方案，并对其中的关键部分进行介绍。临床验证的目的、对象、过程、数据处理方法和基本准则等都是相通的，因此可供其它医疗器械的临床方案参考。

1.3.1 无创血压

目前无创血压测量方法都采用振荡法，是一种间接测量方法，根据标准[1]的要求及文献[2]，临床评价方案中的参考方法可以是听诊法，也可以是有创压法。一般来说，针对成人的预期应用选择听诊法，要求在30分钟以内完成3组交替的对比测量，共需完成至少85人的255组对比数据；而针对新生儿的预期应用，则应选择有创压法，其中插管位置应选择脐动脉，要求在30分钟以内完成5～10组单次无创测量前后有创测量的对比测量，共需完成至少18人的150组对比数据。针对成人的受试对象要求：年龄分布、血压分布、手臂围分布、男女比例等；针对新生儿的受试对象要求：体重分布，特别是1000 g以下比例要求不低于10%等。统计学方法是采用基于参考方法的对比分析，关键的接受准则是：标准偏差不超过8 mmHg，平均偏差不超过±5 mmHg[1]。

1.3.2 脉搏血氧

脉搏血氧测量方法都采用光谱吸收的方法，是一种间接测量方法，根据标准[3]的要求，临床评价方案中的参考方法只能是血气分析。无论是针对成人还是新生儿，其中顺序是先应该完成针对成人的临床试验，之后再开展针对新生儿的，但是不能对新生儿进行人为控制的低血氧试验。在针对成人和新生儿的临床试验中，都要采用同步的血气分析方法，并通过对受试者的吸氧浓度人为控制来获得70～100%的血氧测量范围的覆盖。受试者应是选择正常的自愿者，在年龄、性别、体重等方面没有特别要求，只是在肤色上应该包含有深色的受试者数量在8～10人，获得同步的对比数据应在200组以上。统计学方法是采用基于参考方法的对比分析，关键的接受准则：在70～100%范围内差值的均方根不超过±4%(氧饱和度值而不是相对误差)[2]。

1.3.3 心电分析

心电分析是在已经获得心电图的基础上，根据心电图特征所进行特征参数计算及诊断，是一种间接测量方法。根据标准[4]的要求，针对心电分析的性能评价的参考方法只能是心电数据库方法。已经公布的心电数据库包含CSE、MIT和AHA等，标准[4]推荐采用CSE的数据库，并与参考方法的结果进行比对后给出分析结果。分析结果的关键指标是通过真、假阳性和真、假阴性来计算特征识别的敏感性、特异性以及阳性预测率。这里没有对分析结果的下限设置一个阈值要求，但是需要任何相关产品的制造商应在其产品的使用说明书中公布上述结果，给用户一个明确的指引。

1.3.4 其它的说明

本文中将生命信息测量方法分成直接测量方法和间接测量方法.上述的无创血压、脉搏血氧等称之为间接测量，而压力、温度、心电幅度和心率的测量等称为直接测量（具备与物理量的直接比对）。针对间接测量方法，原则上都要按标准规定的方法进行临床验证，目前还没有标准的，则可借鉴上述的方法进行；而针对直接测量方法，原则上则无需开展针对性的临床验证，因为在实验室与金标准的比对验证已经说明其有效性。

2 临床验证方法的适用性说明

2.1 首次开发的全新产品的验证

首次开发的全新产品，无论是市面上已经有的、还是市面上没有的，原则上都要启动临床验证，根据法规及标准要求制定临床方案，开展临床验证，并获得满足标准要求的结论，当然，如果在这个全新产品中的某些关键技术，也是采用其它公司已经得到验证的OEM模块技术，则针对这些关键技术的验证，亦可参考2.2节的方法进行。

2.2 再次开发同类新产品的验证

再次开发的同类产品，当然也构成新产品，如果其中所采用的关键技术已经被证明是有效的，比如无创血压、脉搏血氧和心电分析等，在这里的新产品验证中即可采用以前的验证，而仅作等同性采用说明，而无须再次进行基于标准要求的临床验证[1]、[3]。

2.3 持续改进产品的验证

对于在线产品的持续改进，也是各地监管当局所鼓励的。技术在发展，只有不断地持续改进才能最大限度地保证设备的安全、有效。对于这类产品验证需要进行全面的分析，并作等同性分析报告进一步说明改进前后的变化，特别是涉及安全、有效方面的变化。还需要通过设计说明、验证以及上述的分析等，并根据结论来判定这些改进是否需要再次进行基于标准的临床验证。

2.4 其它说明

模块化设计是未来医疗仪器设计的一个发展趋势。通过共性模块的开发，不仅可以减少开发的重复性，降低资源成本，同时更重要地是提升新产品的可靠性，确保新产品应用的安全、有效，应该更多地倡导这样的设计方法和应用理念。

3 小结

本文主要对生命信息监测相关的产品的临床验证方法进行了探讨，针对无创血压、脉搏血氧以及心电分析等特殊的生命信息测量技术及其临床评价进行展开的，并借鉴了它们的国际标准(已经转化为国内标准)。还有更多的生命信息监测技术及其临床评价没有参考标准，可以借鉴上述方法。模块化设计是医疗器械产品开发的趋势，可等同性采用及等同性分析，降低产品开发的成本。超声、CT、MR等影像设备，呼吸、麻醉机、除颤仪、微波辐射仪、红外辐射仪或其它光治疗设备等生命支持与治疗设备，目前也没有针对性的临床验证标准，但是临床验证的方法与过程等基本要求应是一致的，也可参考这里的方法，制定出合理的临床验证方案，真正有实效地验证相关医疗器械的安全和有效，将继续在这些方面展开研究和探讨。

文献参考

[1]YY0670-2008, 医疗器械行业标准,无创自动测量血压计[S].

[2]叶继伦.无创血压测量技术与有效的评价方法[J].中国医疗器械杂志, 2007, 31(6): 439-442.

[3]YY 0784-2010, 医疗器械行业标准, 医用电气设备——医用脉搏血氧仪设备基本安全和主要性能专用要求[S].

[4]YY 0782-2010, 医疗器械行业标准, 医用电气设备 第2-51部分:记录和分析型单道和多道心电图机安全和基本性能专用要求[S].