本文適用于基于泊肅葉定律或牛頓粘性定律等原理，采用旋轉式或毛細管式，用于臨床對全血、血漿的血液流變特性進行分析的血流變分析儀。對臨床適用范圍廣泛，血液流變學檢測只是其適用范圍某一部分的臨床分析儀器，也可參考。

 

血流變分析儀的分類

血流變分析儀一般分為毛細管式和旋轉式。毛細管式血流變分析儀通常由加樣系統(tǒng)（如適用）、毛細管、樣品池（如適用）、檢測系統(tǒng)、控溫系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)、軟件組件等組成；旋轉式血流變分析儀通常由加樣系統(tǒng)（如適用）、樣品池、轉速控制與調節(jié)系統(tǒng)、力矩測量系統(tǒng)、控溫系統(tǒng)、軟件組件等組成。

 

血流變分析儀的工作原理

血液流變學檢測研究的是血液及其成分的流動性和變形性規(guī)律，而血液粘度的測量是其中最重要的指標之一。血液粘度是反映血液流變性的綜合指標，與血液循環(huán)的優(yōu)劣或血液供應的多少密切相關。對于了解血液的流動性質和凝固性質及其在生理和病理條件下的變化規(guī)律具有重要意義。

‌牛頓流體‌是指任一點上的切應力都同切變率呈線性函數關系的流體。這種流體的粘度是恒定不變的，即切應力與切變率之比為恒定值。血漿可視為牛頓流體。凡是流體運動時其切應力與切變率不成線性關系的流體稱為非牛頓流體。全血是非牛頓流體，在一定的切變范圍內，全血粘度隨切變率的變化而變化。

血液粘度的測定方法主要分為兩大類：毛細管式粘度測定法和旋轉式粘度測定法。

‌毛細管法測定原理基于泊肅葉定律，通過測量一定體積的液體流經毛細管所需的時間來計算液體的粘度。

血流變分析儀研發(fā)實驗要求與主要風險

其中，Q是流量；η是液體的粘度；P為促使液體在管中流動的壓力；r為管道半徑；t是流出時間；L是管道長度；V是流過的體積。

當液體流經毛細管時，流量Q與管道兩端的壓力差P、管道半徑r成正比，并與管道長度L和流體粘度η成反比。具體來說，流量Q=V/t，其中V為流經毛細管的容積，t為流動的時間。由于r、L、P都可以在實驗條件下恒定，若恒定體積V，則η∝t；因此，通過測定液體流經毛細管的時間t即可計算出液體粘度η。

毛細管法測定反映的是平均切變率。一定體積的液體，在恒定的壓力驅動下，流過一定管徑的毛細管所需的時間與粘度成正比。

旋轉法測定原理基于牛頓粘性定律，即：

血流變分析儀研發(fā)實驗要求與主要風險

其中，為切應力，η為液體的粘度，為切變率。

‌旋轉法能夠在不同切變率下測量全血的粘度，工作原理主要包括圓筒式和錐/板式。‌圓筒式‌由兩個同軸圓筒組成，圓筒間隙內放入待測液體，內筒與一個彈簧游絲（懸絲）相連。一般固定內筒不動，外筒以已知角度旋轉。血液分層流動把轉動造成的力矩傳到圓筒，這時圓筒會隨之偏轉一定的角度，血液粘度越大，則外筒轉動傳到內筒的力矩越大，內筒偏轉角度也越大。通過測量液體加在內筒壁上的扭力矩，換算成液體的粘度。‌錐/板式‌由一個圓板和一個同軸圓錐組成，待測量的液體放在圓錐和圓板間隙內，一般固定圓板，圓錐旋轉。通過測量液體加在圓錐上的扭力距換算成液體的粘度。

開發(fā)者應當根據申報產品的設計要求、結合結構組成及檢測步驟、采用文字加圖示的方式對產品工作原理及其實現機制進行詳細描述。對于申報產品與其他上市產品不同的特殊設計、設計開發(fā)過程中的重點研究內容也應著重介紹。

 

血流變分析儀的結構組成

不同生產企業(yè)的產品，在結構上存在一定差異，需根據具體產品特性準確描述結構組成，其內容應與檢驗報告的相關內容保持一致。

開發(fā)者應開展產品圖示（含標識、接口、操控面板、應用部分等細節(jié)）研究，含有多個組成部分的，應說明其連接或組裝關系。開發(fā)者可開展產品工程圖、關鍵組件工程圖研究，重點描述力學、光學、電學、熱學等關鍵組件（含傳感器）的設計考量。開發(fā)者應描述產品的主要功能及其組成部件（如關鍵組件和軟件等）的功能，以及區(qū)別于其他同類產品的特征等內容。

 

血流變分析儀產品的主要風險

危險

危險情況

可能的傷害

能量危險

電能

電擊

使用者電擊傷

機械能

部件運動過程中觸碰

使用者碰撞傷

環(huán)境危險

電磁輻射

儀器產生的電磁強度超標或保護元件破損

對操作者健康或周邊設備的正常使用造成影響

噪聲污染

由于各種原因導致的噪聲超出國家標準

對操作者聽力造成損傷

由于廢物和/或醫(yī)療器械處置造成的污染

廢棄物處理不當

污染環(huán)境，產生生物學危險

生物學和化學危險

生物污染

標本遺灑、樣品針刺傷

造成使用者感染

與醫(yī)療器械使用有關的危險

不適當的標記

標記不明顯

按鍵被使用者誤讀、誤按

不適當的操作說明

操作說明書過于復雜

使用者無法按照說明書進行操作

由不熟練/未經訓練的人員使用

未對使用者進行培訓或者使用者未閱讀說明書

儀器無法被正確使用

不適當、不合適或過于復雜的使用者接口

視覺、聽覺或觸覺的不充分

顯示、聲音提示不清

按鍵被使用者誤讀、誤按

功能性失效、維修和老化引起的危險

維修規(guī)范缺少或不適當，包括維修后檢查規(guī)范不適當

未按照規(guī)范進行服務和維修

儀器未達到修復使用要求

維護的不適當

未按要求進行維護

儀器無法被正確維護

不適當的包裝

未保存原包裝

儀器送修運輸中受損

軟件失效

軟件設計缺陷

儀器無法正常使用

血流變分析儀的研究要求

1化學和物理性能研究

性能指標確定的依據應根據產品的工作原理描述設計輸入來源以及臨床意義，明確申報產品所采用的標準或方法、采用的原因及理論基礎。適用的國家標準、行業(yè)標準中，如果有不適用的條款，也應將不適用的條款及理由予以說明。對于標準中未給出具體要求的性能指標，開發(fā)者應說明申報產品功能性能指標確定的依據。

開發(fā)者應根據申報產品的工作原理、測量原理合理制定性能參數，包括功能性、安全性指標（如電氣安全與電磁兼容）。

申報產品各組成模塊性能的研究資料：應根據綜述資料中有關申報產品結構組成和各主要組成模塊的情況進行，開展詳細的研究，一般應包括對加樣模塊、溫控模塊、計時模塊、樣品傳送及處理模塊、檢測模塊的功能性指標或者模塊中主要元器件功能性指標的研究（僅舉例）。

申報產品臨床項目分析性能的研究：建議開發(fā)者根據申報產品的工作原理及功能性指標，對主要性能進行系統(tǒng)性研究，至少包含準確度、精密度、樣本攜帶污染率等。建議采用臨床樣本進行準確度研究，與已上市同類產品進行方法學比對。應采用臨床樣本對樣本攜帶污染率進行研究。因產品單次檢驗樣本用量較大，可采用臨床樣本或模擬樣本進行精密度研究，若采用模擬樣本，建議對模擬樣本的基質效應進行研究。

2電氣系統(tǒng)安全性研究

應當開展電氣安全性、機械和環(huán)境保護以及電磁兼容性的研究，說明適用的標準以及開展的研究。

電氣安全應當符合GB 4793.1、GB 4793.6、YY 0648及其他適用的國家標準和行業(yè)標準中的要求。

機械和環(huán)境保護可參照GB/T 14710《醫(yī)用電器環(huán)境要求及試驗方法》的要求。可采用其他等效或更優(yōu)方法替代。在氣候環(huán)境試驗、機械環(huán)境試驗和運輸試驗結束后應進行全項檢驗，中間檢測應當為性能檢驗。

電磁兼容性應當符合GB/T 18268.1《測量、控制和實驗室用的電設備 電磁兼容性要求 第1部分：通用要求》和GB/T 18268.26《測量、控制和實驗室用的電設備 電磁兼容性要求 第26部分：特殊要求 體外診斷（IVD）醫(yī)療設備》及其他適用的國家標準和行業(yè)標準的要求。

具備能力的開發(fā)者可對上述項目自行研究，并開展詳細的驗證資料研究，不具備能力的開發(fā)者可通過委托有資質的醫(yī)療器械檢驗機構進行檢驗的方式對上述項目進行驗證，以委托檢驗報告作為該部分的驗證資料。

3軟件及網絡安全研究

應參照《醫(yī)療器械軟件注冊審查指導原則（2022年修訂版）》的要求開展研究，內容包括基本信息、實現過程、核心功能、結論等內容，詳盡程度取決于軟件安全性級別（嚴重、中等、輕微）。其中，基本信息包括軟件標識、安全性級別、結構功能、物理拓撲、運行環(huán)境、注冊歷史，實現過程包括開發(fā)概況、風險管理、需求規(guī)范、生存周期、驗證與確認、可追溯性分析、缺陷管理、更新歷史，明確核心功能、核心算法、預期用途的對應關系。

應參照《醫(yī)療器械網絡安全注冊審查指導原則（2022年修訂版）》開展研究，基本信息包括軟件信息、數據架構、網絡安全能力、網絡安全補丁、安全軟件，實現過程包括風險管理、需求規(guī)范、驗證與確認、可追溯性分析、更新維護計劃，漏洞評估明確已知漏洞相關信息。

4清潔、消毒、滅菌研究

一般情況下，血流變分析儀與使用者表面皮膚接觸，無需滅菌，由使用者常規(guī)擦拭或低水平消毒，可不開展消毒滅菌研究。若主機及配件涉及終端用戶消毒，開發(fā)者應當明確推薦的消毒方法以及所推薦方法確定的依據及驗證的相關研究。

5可用性工程研究

血流變分析儀屬于中、低使用風險醫(yī)療器械，建議參考《醫(yī)療器械可用性工程注冊審查指導原則》開展使用錯誤評估報告研究，包括基本信息、使用風險級別、核心要素、同類醫(yī)療器械上市后使用問題分析、使用風險管理、結論等內容。若前期已開展可用性工程工作，亦可開展可用性工程研究，用于替代使用錯誤評估報告。

6穩(wěn)定性研究

6.1使用穩(wěn)定性

使用期限一般主要取決于使用過程中部件、元器件的損耗、老化等，開發(fā)者應按照聲稱的使用期限對設備進行老化/疲勞試驗，也可對影響設備使用期限的關鍵部件進行老化/疲勞試驗，例如設備中不可更換（或更換成本高）的部件，并開展相應的研究。研究資料應能證明上述部件按照所聲稱的使用期限，經過老化/疲勞試驗后，產品性能和安全仍符合預期的要求。使用期限也可基于已有數據進行合理的推斷、分析、計算得出，但應開展詳細的說明及支持性資料研究?？蓞⒄铡队性瘁t(yī)療器械使用期限技術審查指導原則》的要求。

6.2運輸穩(wěn)定性

開發(fā)者對包裝和產品進行模擬試驗，模擬在貯存和運輸過程中，遇到極端情況時，例如環(huán)境（溫濕度、氣壓等）變化、跌落、振動、加速度等，產品不會發(fā)生性能、功能改變，包裝系統(tǒng)具有保護產品的能力。經過模擬試驗后，觀察包裝外觀是否有不可接受的異常現象，對產品進行性能測試，證明運輸和環(huán)境測試后產品能夠保持其完整性和功能性。環(huán)境試驗可參考GB/T 14710《醫(yī)用電器環(huán)境要求及試驗方法》的要求，包裝要求可參考GB/T 4857系列標準。

 

 

 

 

 

本文由廣州佳譽醫(yī)療器械有限公司/佛山浩揚醫(yī)療器械有限公司聯合編輯