【CMDE】《醫(yī)療器械人因設(shè)計注冊審查指導(dǎo)原則》第二次征求意見
來源: CMDE 2023年10月12日 14:13
本期正文:

各有關(guān)單位:

  為規(guī)范醫(yī)療器械人因設(shè)計注冊申報資料和審評要求,我中心組織起草了《醫(yī)療器械人因設(shè)計注冊審查指導(dǎo)原則(征求意見稿)》(附件1),即日起第二次公開征求意見。

  如有意見或建議,請?zhí)顚懛答佉庖姳恚ǜ郊?)并以電子郵件形式于2023年10月30日前反饋至我中心。

  聯(lián)系人:彭亮

  電子郵箱:pengliang@cmde.org.cn

  附件:1.醫(yī)療器械人因設(shè)計注冊審查指導(dǎo)原則(征求意見稿)

     2.反饋意見表

國家藥品監(jiān)督管理局

醫(yī)療器械技術(shù)審評中心

2023年10月10日

附件

醫(yī)療器械人因設(shè)計注冊審查指導(dǎo)原則

(第二次公開征求意見稿)

本指導(dǎo)原則旨在指導(dǎo)注冊申請人建立醫(yī)療器械人因設(shè)計過程和準(zhǔn)備醫(yī)療器械人因設(shè)計注冊申報資料,同時規(guī)范醫(yī)療器械人因設(shè)計技術(shù)審評要求。
本指導(dǎo)原則是對醫(yī)療器械人因設(shè)計的一般要求。注冊申請人需依據(jù)產(chǎn)品具體特性和風(fēng)險程度確定本指導(dǎo)原則具體內(nèi)容的適用性,若不適用詳述理由。注冊申請人也可采用其他滿足法規(guī)要求的替代方法,但需提供詳盡的支持資料。
本指導(dǎo)原則是在現(xiàn)行法規(guī)、強制性標(biāo)準(zhǔn)體系以及當(dāng)前科技能力、認知水平下制定的,隨著法規(guī)、強制性標(biāo)準(zhǔn)體系的不斷完善以及科技能力、認知水平的不斷發(fā)展,本指導(dǎo)原則相關(guān)內(nèi)容也將適時調(diào)整。
本指導(dǎo)原則是供注冊申請人、審評人員和檢查人員使用的指導(dǎo)文件,不涉及行政審批事項,亦不作為法規(guī)強制執(zhí)行,應(yīng)在遵循相關(guān)法規(guī)的前提下使用本指導(dǎo)原則。
本指導(dǎo)原則是醫(yī)療器械人因設(shè)計的通用指導(dǎo)原則,其他醫(yī)療器械指導(dǎo)原則可在本指導(dǎo)原則基礎(chǔ)上結(jié)合具體情況進行有針對性的調(diào)整、修改和完善。
一、適用范圍
本指導(dǎo)原則適用于第二類、第三類醫(yī)療器械人因設(shè)計的注冊申報,不適用于體外診斷試劑。注冊申請人可參照本指導(dǎo)原則要求開展全部醫(yī)療器械的人因設(shè)計工作。
二、主要概念
(一)人因設(shè)計和可用性
從醫(yī)療器械安全有效性評價角度出發(fā),本指導(dǎo)原則所述人因設(shè)計是指綜合運用關(guān)于人類的解剖、生理、心理、行為、文化等方面能力與限制的人因工程知識來設(shè)計開發(fā)醫(yī)療器械,以增強醫(yī)療器械的可用性。人因工程亦稱可用性工程、人機工效學(xué)/人體工程學(xué),人因工程知識包括但不限于身體、感知、認知、行動等方面知識。
可用性(Usability)是指預(yù)期用戶在預(yù)期使用場景下正常使用醫(yī)療器械時,保證醫(yī)療器械安全有效使用的用戶接口易用特性。易用特性包括但不限于易讀性、易理解性、易學(xué)習(xí)性、易記憶性、易操作性、用戶差錯防御性等特性。本指導(dǎo)原則所述可用性僅限于與醫(yī)療器械安全有效使用相關(guān)的用戶接口特性,注冊申請人可參考本指導(dǎo)原則設(shè)計開發(fā)其他用戶接口特性,如用戶滿意度、使用意愿等。
(二)用戶、使用場景和用戶接口
用戶、使用場景和用戶接口是人因設(shè)計的三個核心要素。
1.用戶
用戶是指注冊申請人所規(guī)定的醫(yī)療器械操作人員,如醫(yī)務(wù)、患者、家庭護理、清潔、運輸、安裝、維修、處置等人員。用戶通??煞譃槎鄠€用戶組,用戶組即具有某一用戶特征的用戶人群。用戶特征用于反映用戶組自身在解剖、生理、心理、行為、文化等方面的獨特性,包括但不限于用戶人群的人口統(tǒng)計學(xué)(如性別、年齡)、人體測量學(xué)(如身高、體重、力量)、能力(如感知、認知、行動)、文化(如社會關(guān)系、職業(yè)傳統(tǒng)、語言)等方面特征以及知識水平、職業(yè)技能、工作經(jīng)驗、培訓(xùn)程度等方面要求。
用戶若為或含有兒童、老人、孕婦以及殘障人士等特殊人群,由于其用戶特征與普通人群存在較大差異,故需考慮可及性要求。同時,亦需綜合考慮用戶在健康、疾病、服藥等不同狀態(tài)下的能力及其限制,必要時明確用戶限制。
注冊申請人需根據(jù)醫(yī)療器械用戶特征情況規(guī)定用戶/用戶組要求。本指導(dǎo)原則重點關(guān)注醫(yī)務(wù)、患者、家庭護理等操作醫(yī)療器械實現(xiàn)其預(yù)期用途的用戶/用戶組,包括醫(yī)療器械消毒滅菌操作人員,暫不考慮清潔、運輸、安裝、維修、處置等操作人員,待時機成熟時納入考量。不過注冊申請人需考慮全部用戶/用戶組的人因設(shè)計要求。
2.使用場景
如圖1所示,使用場景是指注冊申請人所規(guī)定的醫(yī)療器械實際使用的場景因素,包括使用環(huán)境和操作任務(wù)。使用環(huán)境是指用戶操作醫(yī)療器械的實際環(huán)境,又可分為使用場所、環(huán)境條件,其中使用場所包括門診室、急診室、手術(shù)室、病房、救護車、家庭、公共場所等情況,環(huán)境條件包括空間、照明、溫度、濕度、氣壓、潔凈度、噪聲、振動、輻射等情況。操作任務(wù)是指用戶操作醫(yī)療器械以實現(xiàn)特定目標(biāo)的行動或行動序列,本指導(dǎo)原則重點關(guān)注醫(yī)療活動相關(guān)操作任務(wù),暫不考慮清潔、運輸、安裝、維修、處置等操作任務(wù)(醫(yī)療器械安全標(biāo)準(zhǔn)若有相應(yīng)要求除外),待時機成熟時納入考量。不過注冊申請人需考慮全部操作任務(wù)的人因設(shè)計要求。
操作任務(wù)從不同角度出發(fā)有不同分類方法。從風(fēng)險角度可分為關(guān)鍵任務(wù)和非關(guān)鍵任務(wù),關(guān)鍵任務(wù)是指用戶行動或行動缺失可能導(dǎo)致嚴重傷害或死亡的操作任務(wù),反之即為非關(guān)鍵任務(wù)。從操作緊迫性角度可分為緊急任務(wù)和非緊急任務(wù),緊急任務(wù)是指需要用戶立刻執(zhí)行的操作任務(wù),反之即為非緊急任務(wù)。從操作頻率角度可分為常用任務(wù)和非常用任務(wù),常用任務(wù)是指用戶經(jīng)常使用的操作任務(wù),反之即為非常用任務(wù)。關(guān)鍵任務(wù)、緊急任務(wù)和常用任務(wù)相互關(guān)系如下:緊急任務(wù)通常屬于關(guān)鍵任務(wù),常用任務(wù)與關(guān)鍵任務(wù)、緊急任務(wù)存在交集,某一特定操作任務(wù)可以同時為上述二種或三種任務(wù)。本指導(dǎo)原則關(guān)注醫(yī)療器械潛在使用風(fēng)險,故以關(guān)鍵任務(wù)作為操作任務(wù)分類主線,兼顧緊急任務(wù)和常用任務(wù),即重點關(guān)注兼為緊急任務(wù)、常用任務(wù)的關(guān)鍵任務(wù)。


圖1:使用場景
注冊申請人需規(guī)定醫(yī)療器械關(guān)于使用場所、環(huán)境條件和操作任務(wù)的要求,并識別關(guān)鍵任務(wù)及其風(fēng)險,特別是兼為緊急任務(wù)、常用任務(wù)的關(guān)鍵任務(wù)。
3.用戶接口
用戶接口(又稱用戶界面)是指用戶與醫(yī)療器械人機交互的全部對象及方式,包括醫(yī)療器械的形狀尺寸重量、顯示反饋、連接組裝、操作控制、說明書與標(biāo)簽、包裝、用戶培訓(xùn)材料等。
注冊申請人需以操作任務(wù)為導(dǎo)向,結(jié)合用戶、使用場所、環(huán)境條件進行用戶接口設(shè)計。
(三)醫(yī)療器械使用情況和用戶操作情形
1.醫(yī)療器械使用情況
如圖2所示,醫(yī)療器械使用情況可分為正常使用和非正常使用,其中正常使用是指用戶按照說明書要求及常識慣例操作醫(yī)療器械,反之即為非正常使用。
正常使用從使用結(jié)果角度可分為正確使用和錯誤使用,其中正確使用是指沒有錯誤使用的正常使用,其產(chǎn)生的風(fēng)險均可接受;錯誤使用是指用戶行動或行動缺失導(dǎo)致異于注冊申請人或用戶所預(yù)期的醫(yī)療器械響應(yīng),其可能降低醫(yī)療器械的有效性或者產(chǎn)生不可接受的風(fēng)險,導(dǎo)致患者、用戶或相關(guān)人員受到傷害或死亡。
使用錯誤是指可能導(dǎo)致錯誤使用的潛在根源,可分為感知錯誤、認知錯誤和行動錯誤。其中,感知錯誤是指用戶對視覺、聽覺、觸覺等信息感知失效所致的使用錯誤,如看錯輸出結(jié)果單位、未聽到報警聲音等;認知錯誤是指用戶對知識、規(guī)則、信息存在記憶、理解等認知失效所致的使用錯誤,如漏記手術(shù)操作步驟、誤解符號含義等;行動錯誤是指用戶操作失誤、不當(dāng)?shù)刃袆邮碌氖褂缅e誤,如按錯控制按鈕、按壓力度不夠而未激活等。
非正常使用包括非預(yù)期用戶使用、用戶故意違背要求使用或二者兼而有之等情況,其中非預(yù)期用戶使用可分為可合理預(yù)見、非可合理預(yù)見兩種情況。
雖然注冊申請人可參考本指導(dǎo)原則識別醫(yī)療器械非正常使用的風(fēng)險,但本指導(dǎo)原則僅限于醫(yī)療器械正常使用的風(fēng)險考量,同時從風(fēng)險管理角度考慮可合理預(yù)見非預(yù)期用戶使用的風(fēng)險,如供成人使用的家用醫(yī)療器械需考慮兒童使用風(fēng)險。

2:醫(yī)療器械使用情況

2.用戶操作情形
如圖3所示,用戶實際使用醫(yī)療器械的操作情形較為復(fù)雜,本指導(dǎo)原則根據(jù)操作任務(wù)完成程度將其分為操作成功、操作困難、操作險肇、操作失敗。
操作成功是指滿足期望的操作任務(wù)完成,屬于預(yù)期的正確使用。操作困難是指低于期望但符合要求的操作任務(wù)完成,如操作時間較長或效率較低,亦含僥幸完成操作任務(wù),屬于非預(yù)期的正確使用,即使用困難,需要根據(jù)具體情況加以改進。操作險肇是指幾乎出現(xiàn)不可接受風(fēng)險的操作任務(wù)完成,如用戶未按使用警示操作,但及時采取糾正措施使得沒有發(fā)生錯誤使用,或者及時采取補救措施使得錯誤使用沒有導(dǎo)致傷害,是操作困難的特殊情形,屬于非預(yù)期的正確使用,即使用險肇(Close call),需要采取預(yù)防措施以控制潛在使用風(fēng)險。操作失敗是指不滿足期望的操作任務(wù)完成或者未能完成操作任務(wù),包括操作超時、操作失誤、操作省略、操作中止等情形,這些情形可能同時發(fā)生,均屬于錯誤使用,需要采取糾正措施以降低使用風(fēng)險。因此,醫(yī)療器械實際使用情況可細分為正確使用、使用困難、使用險肇、錯誤使用。


3:用戶操作情形
注冊申請人需基于醫(yī)療器械實際使用情況,結(jié)合用戶和使用場景,采取相應(yīng)措施加強用戶接口設(shè)計,保證醫(yī)療器械使用的安全有效性。
三、基本原則
(一)人因設(shè)計定位
醫(yī)療器械在使用階段需要人機交互方能實現(xiàn)其預(yù)期用途,人機交互核心問題在于用戶接口設(shè)計能否保證醫(yī)療器械使用的安全有效性。因此本指導(dǎo)原則聚焦于醫(yī)療器械的用戶接口設(shè)計問題,從醫(yī)療器械設(shè)計開發(fā)角度考慮人因設(shè)計相關(guān)要求。
醫(yī)療器械人因設(shè)計是醫(yī)療器械安全有效性的重要組成部分,需基于醫(yī)療器械的預(yù)期用途、使用場景、核心功能分析并控制醫(yī)療器械使用風(fēng)險,結(jié)合用戶和使用場景開展用戶接口設(shè)計,不能脫離安全有效性孤立進行人因設(shè)計。
(二)使用風(fēng)險導(dǎo)向
醫(yī)療器械人因設(shè)計若存在問題將不利于人機交互,可能產(chǎn)生使用風(fēng)險,影響到醫(yī)療器械使用的安全有效性。同時,醫(yī)療器械不良事件和召回數(shù)據(jù)也表明醫(yī)療器械使用問題較為突出,使用風(fēng)險不容忽視,主要原因在于醫(yī)療器械人因設(shè)計存在問題。因此,醫(yī)療器械需要加強人因設(shè)計,特別是在采用全新使用方式、學(xué)習(xí)曲線長、非專業(yè)用戶使用、生命支持、藥械聯(lián)用、急救、家用、適用于脆弱人群(如兒童、孕婦、老人)等情況下。
考慮到使用風(fēng)險所致傷害發(fā)生概率在執(zhí)行層面難以統(tǒng)計,故將醫(yī)療器械使用風(fēng)險按傷害嚴重度分為高、中、低三個級別,分別指錯誤使用可能導(dǎo)致嚴重傷害或死亡、可能導(dǎo)致輕微傷害、不可能導(dǎo)致傷害。根據(jù)關(guān)鍵任務(wù)的定義,高使用風(fēng)險醫(yī)療器械含有關(guān)鍵任務(wù),中、低使用風(fēng)險醫(yī)療器械不含關(guān)鍵任務(wù)。
醫(yī)療器械使用風(fēng)險級別可通過風(fēng)險管理進行判定,原因在于醫(yī)療器械使用風(fēng)險是醫(yī)療器械風(fēng)險管理的重要組成部分。風(fēng)險管理所定義的風(fēng)險等級與本指導(dǎo)原則所述醫(yī)療器械使用風(fēng)險級別可以不同,不過二者存在對應(yīng)關(guān)系,因此可根據(jù)風(fēng)險管理所定義的風(fēng)險等級來判定醫(yī)療器械使用風(fēng)險級別,但需在采取風(fēng)險控制措施之前進行判定。
值得注意的是,高使用風(fēng)險醫(yī)療器械屬于高風(fēng)險醫(yī)療器械(可能導(dǎo)致嚴重傷害或死亡的醫(yī)療器械),但高風(fēng)險醫(yī)療器械并非都是高使用風(fēng)險醫(yī)療器械,若其采用全新使用方式、學(xué)習(xí)曲線長、非專業(yè)用戶使用通常屬于高使用風(fēng)險醫(yī)療器械,即高風(fēng)險醫(yī)療器械若含有關(guān)鍵任務(wù)則為高使用風(fēng)險醫(yī)療器械。
同時,醫(yī)療器械使用風(fēng)險級別還可通過同類醫(yī)療器械上市后不良事件和召回情況進行判定,即同類醫(yī)療器械上市后發(fā)生與用戶使用和/或用戶接口設(shè)計相關(guān)的嚴重不良事件或一級召回屬于高使用風(fēng)險,發(fā)生不良事件或二級召回屬于中度使用風(fēng)險,未發(fā)生不良事件且僅發(fā)生三級召回或無召回屬于低使用風(fēng)險。
醫(yī)療器械人因設(shè)計需結(jié)合用戶、使用場景和用戶接口開展風(fēng)險管理,采用失效模式與效應(yīng)分析(FMEA)、故障樹分析(FTA)等風(fēng)險分析方法及其衍生方法,通過用戶接口設(shè)計(首選)、防護措施、安全信息等風(fēng)險控制措施將醫(yī)療器械使用風(fēng)險降至可接受水平,必要時開展用戶培訓(xùn),特別是對高使用風(fēng)險醫(yī)療器械。
考慮到行業(yè)實際情況,高使用風(fēng)險醫(yī)療器械當(dāng)前僅限于部分第三類醫(yī)療器械,詳見附件1;未在醫(yī)療器械分類目錄的全新第三類產(chǎn)品可根據(jù)上述方法判定其使用風(fēng)險級別。
(三)全生命周期管理
醫(yī)療器械全生命周期均需考慮人因設(shè)計要求。上市前將人因設(shè)計納入醫(yī)療器械設(shè)計開發(fā)和風(fēng)險管理過程,識別可預(yù)見的使用風(fēng)險并將其降至可接受水平。上市后結(jié)合醫(yī)療器械使用問題(含不良事件和召回,下同),識別前期未預(yù)見的使用風(fēng)險并改進人因設(shè)計,進一步提高醫(yī)療器械使用的安全有效性。
醫(yī)療器械人因設(shè)計是一個反復(fù)迭代、逐步細化的過程,注冊申請人需在質(zhì)量管理體系設(shè)計開發(fā)程序的框架下開展人因設(shè)計可追溯性分析,即識別、追蹤并分析人因設(shè)計的輸入、輸出、驗證、確認、風(fēng)險管理之間的關(guān)系,人因設(shè)計更改亦需開展人因設(shè)計可追溯性分析。
綜合考慮行業(yè)發(fā)展水平和使用風(fēng)險分級管理導(dǎo)向,醫(yī)療器械使用風(fēng)險級別不同,其人因設(shè)計的生命周期質(zhì)控要求和注冊申報資料要求亦不同。注冊申請人需基于風(fēng)險管理,結(jié)合同類醫(yī)療器械上市后不良事件和召回情況,依據(jù)風(fēng)險從高原則綜合判定醫(yī)療器械使用風(fēng)險級別,并采取與之相適應(yīng)的生命周期質(zhì)控措施:高使用風(fēng)險醫(yī)療器械原則上需開展完整人因設(shè)計生命周期質(zhì)控工作,中、低使用風(fēng)險醫(yī)療器械可基于風(fēng)險管理過程開展人因設(shè)計生命周期質(zhì)控工作。高使用風(fēng)險和中、低使用風(fēng)險醫(yī)療器械注冊申報資料的差異詳見第八章。
四、人因設(shè)計過程
醫(yī)療器械人因設(shè)計是醫(yī)療器械設(shè)計開發(fā)的重要組成部分,注冊申請人需在質(zhì)量管理體系設(shè)計開發(fā)過程的框架下建立充分、適宜、有效的人因設(shè)計過程。人因設(shè)計過程包括用戶接口的需求分析、設(shè)計、實現(xiàn)、驗證、確認、更改等活動,風(fēng)險管理和可追溯性分析貫穿于其中,且每個活動均需形成相應(yīng)人因設(shè)計文檔。
人因設(shè)計的需求分析活動是指從用戶接口概念定義到形成用戶接口需求規(guī)范的全部活動?;谟脩艚涌谛枨笳{(diào)研、前代醫(yī)療器械用戶接口設(shè)計以及同類(含前代,下同)醫(yī)療器械上市后使用問題等情況,明確醫(yī)療器械的預(yù)期用途、適用人群、用戶組、用戶特征、使用場所、環(huán)境條件、人機交互方式、操作任務(wù),識別關(guān)鍵任務(wù)并開展風(fēng)險分析,確定用戶接口的技術(shù)特征及其使用錯誤,形成用戶接口需求規(guī)范。根據(jù)用戶接口需求規(guī)范建立用戶接口確認計劃??勺匪菪苑治龃藭r追溯用戶接口需求與產(chǎn)品需求、用戶接口需求與風(fēng)險分析的關(guān)系。
人因設(shè)計的設(shè)計活動是指從用戶接口需求規(guī)范到形成用戶接口設(shè)計規(guī)范的全部活動?;谟脩艚涌谛枨笠?guī)范確定用戶接口技術(shù)特征的實現(xiàn)方案以及使用錯誤的風(fēng)險控制措施,包括說明書與標(biāo)簽、用戶培訓(xùn)材料,形成用戶接口設(shè)計規(guī)范。根據(jù)用戶接口設(shè)計規(guī)范建立用戶接口驗證計劃??勺匪菪苑治龃藭r追溯用戶接口設(shè)計與用戶接口需求、用戶接口設(shè)計與風(fēng)險控制的關(guān)系。
人因設(shè)計的實現(xiàn)活動是指基于用戶接口設(shè)計規(guī)范實現(xiàn)用戶接口的全部活動,包括說明書與標(biāo)簽、用戶培訓(xùn)材料。人因設(shè)計實現(xiàn)活動需結(jié)合風(fēng)險管理予以實施。
人因設(shè)計的驗證活動是確保用戶接口符合用戶接口設(shè)計規(guī)范的全部活動。人因設(shè)計驗證活動基于用戶接口驗證計劃形成用戶接口驗證報告??勺匪菪苑治龃藭r追溯用戶接口驗證與用戶接口設(shè)計、用戶接口驗證與風(fēng)險管理的關(guān)系。人因設(shè)計驗證具體要求詳見第五章。
人因設(shè)計的確認活動是確保用戶接口滿足用戶需求的全部活動。人因設(shè)計確認活動基于用戶接口確認計劃形成用戶接口確認報告,并確保綜合剩余使用風(fēng)險均可接受??勺匪菪苑治龃藭r追溯用戶接口確認與用戶接口需求、用戶接口確認與風(fēng)險管理的關(guān)系。人因設(shè)計確認具體要求詳見第五章。
人因設(shè)計的更改活動包括用戶接口更改請求評估、更改策劃、更改實施、驗證、確認、風(fēng)險管理、可追溯性分析、文檔控制等活動。
醫(yī)療器械人因設(shè)計過程可根據(jù)醫(yī)療器械相關(guān)設(shè)計開發(fā)活動的具體情況選擇適宜的人因工程方法及其組合,人因設(shè)計常用方法詳見附件2,人因設(shè)計基本要素詳見附件3。
五、人因設(shè)計驗證與確認
人因設(shè)計驗證與確認是醫(yī)療器械設(shè)計驗證與確認的重要組成部分,即人因設(shè)計驗證屬于設(shè)計驗證,人因設(shè)計確認屬于設(shè)計確認。從人因工程角度出發(fā),人因設(shè)計驗證又稱為形成性評價,包括從用戶接口概念定義到用戶接口設(shè)計基本定型的全部質(zhì)量保證活動,是人因設(shè)計確認的基礎(chǔ)。人因設(shè)計確認又稱為總結(jié)性評價,用于確保已設(shè)計定型的用戶接口滿足用戶需求,且綜合剩余使用風(fēng)險均可接受。
若適用,人因設(shè)計驗證與確認需涵蓋特殊用戶人群和特殊使用環(huán)境,詳見附件3
(一)形成性評價
形成性評價可采用或組合采用專家評審、認知走查、形成性可用性測試等方法,詳見附件2。
形成性可用性測試即人因設(shè)計驗證測試,注冊申請人可采用模擬測試(基于模擬使用場景、基于自建可用性實驗室)、對比測試(基于已上市同類醫(yī)療器械)等方法,也可委托第三方可用性實驗室(含檢測機構(gòu)、高校、研究機構(gòu)等)開展模擬測試。
形成性可用性測試的參與人員數(shù)量根據(jù)相關(guān)研究結(jié)果,通常設(shè)定為每個用戶組5至8人,能夠發(fā)現(xiàn)多數(shù)使用錯誤??砷_展多次形成性可用性測試,每次可選擇不同可用性測試方法,并可根據(jù)具體情況確定測試參與人員數(shù)量。
形成性可用性測試需制定測試計劃,依據(jù)測試計劃開展測試,并形成測試報告。需考慮測試的目的、參與人員、對象、方法、任務(wù)、實施、數(shù)據(jù)收集、結(jié)果分析等要求,根據(jù)測試所發(fā)現(xiàn)的使用錯誤、使用困難、使用險肇,結(jié)合風(fēng)險管理采取相應(yīng)風(fēng)險控制措施改進用戶接口設(shè)計。
(二)總結(jié)性評價
總結(jié)性評價可采用或組合采用總結(jié)性可用性測試、等效醫(yī)療器械對比評價等方式。原則上,全新產(chǎn)品(無產(chǎn)品上市或安全有效性尚未在醫(yī)療實踐中得到充分證實)采用總結(jié)性可用性測試方式,成熟產(chǎn)品(安全有效性已在醫(yī)療實踐中得到充分證實)可采用等效醫(yī)療器械對比評價方式。
1.總結(jié)性可用性測試
總結(jié)性可用性測試即人因設(shè)計確認測試,注冊申請人可采用模擬測試(基于模擬使用場景、基于自建可用性實驗室)、現(xiàn)場測試(基于真實使用場景)等方法,也可委托第三方可用性實驗室(含檢測機構(gòu)、高校、研究機構(gòu)等)開展模擬測試。
總結(jié)性可用性測試的參與人員數(shù)量需統(tǒng)計計算,相關(guān)研究結(jié)果表明15人、20人、30人可分別發(fā)現(xiàn)至少90%、95%、97%的使用錯誤。因此,總結(jié)性可用性測試每個用戶組的測試參與人員數(shù)量不少于15人。
總結(jié)性可用性測試基于人因設(shè)計定位,確保測試參與人員均為預(yù)期用戶且涵蓋全部關(guān)鍵任務(wù)涉及的用戶組,用戶接口已設(shè)計定型,測試環(huán)境與真實使用環(huán)境相同或等同,全部關(guān)鍵任務(wù)均已納入。
總結(jié)性可用性測試需考慮測試參與人員的背景,利益相關(guān)人員不得作為測試的參與人員、分析與評估人員,即注冊申請人的產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)人員不能作為模擬測試、現(xiàn)場測試的參與人員、分析與評估人員,注冊申請人及其利益相關(guān)方的員工不能作為模擬測試的參與人員、分析與評估人員。
為保證受試者安全,現(xiàn)場測試可能無法納入全部關(guān)鍵任務(wù),需考慮關(guān)鍵任務(wù)的測試選擇以及未測關(guān)鍵任務(wù)補充測試的方法和要求,并予以記錄;建議考慮測試參與機構(gòu)地域分布的多樣性和代表性。
總結(jié)性可用性測試過程通常包括測試計劃制定、測試參與人員招募與培訓(xùn)、測試實施、測試數(shù)據(jù)收集、測試結(jié)果分析、測試報告撰寫等活動。
測試計劃以關(guān)鍵任務(wù)為導(dǎo)向,特別是兼為緊急任務(wù)、常用任務(wù)的關(guān)鍵任務(wù),明確測試通過/失敗準(zhǔn)則,涵蓋說明書與標(biāo)簽、用戶培訓(xùn)材料測試要求。
測試參與人員招募需考慮人員入排問題,根據(jù)用戶/用戶組的用戶特征選擇測試參與人員,經(jīng)常參加同類醫(yī)療器械或同一注冊人所屬醫(yī)療器械可用性測試的參與人員原則上予以排除。測試參與人員培訓(xùn)需基于醫(yī)療器械產(chǎn)品特性考慮培訓(xùn)的內(nèi)容和要求,特別是學(xué)習(xí)曲線長的醫(yī)療器械可能需要開展多次培訓(xùn);若無需開展測試參與人員培訓(xùn)則需說明原因并予以記錄。
測試數(shù)據(jù)包括觀測數(shù)據(jù)、訪談數(shù)據(jù)。其中,觀測數(shù)據(jù)源自測試參與人員操作行為的記錄(含圖片、視頻等),可基于測試參與人員隱私保護考慮對相關(guān)記錄進行適當(dāng)處理,但需保證操作行為記錄的完整性;訪談數(shù)據(jù)源自測試參與人員關(guān)于產(chǎn)品操作、使用知識的問答記錄,問答需包含開放式問題。使用知識需特別關(guān)注知識任務(wù),如說明書與標(biāo)簽的使用警示,其無法通過觀測方式予以評價,故采用訪談方式。
測試報告包括但不限于測試目的、測試參與人員、測試對象、測試方法、測試任務(wù)、測試結(jié)果分析、測試計劃偏離、結(jié)論等內(nèi)容。其中,測試參與人員明確人員的數(shù)量和背景,測試對象提供產(chǎn)品基本信息和實物圖片,測試方法列明測試所用設(shè)備和軟件工具,測試任務(wù)明確測試的項目、流程、結(jié)果并提供測試圖片,測試結(jié)果分析結(jié)合測試數(shù)據(jù)分類描述每個使用錯誤、使用困難、使用險肇的發(fā)生頻率、潛在傷害、使用錯誤類型(感知錯誤、認知錯誤、行動錯誤)及危險源、風(fēng)險控制措施、綜合剩余風(fēng)險。
總結(jié)性可用性測試若測試結(jié)果不符合測試通過準(zhǔn)則要求,則需分析并確定測試失敗的原因及其影響,考慮重新開展總結(jié)性可用性測試的范圍和內(nèi)容,并予以記錄。若總結(jié)性可用性測試出現(xiàn)風(fēng)險不可接受的使用錯誤,則需針對上述使用錯誤實施人因設(shè)計更改活動,并開展補充性總結(jié)性可用性測試或者重新開展總結(jié)性可用性測試,此時需考慮測試參與人員的選擇問題。
2.等效醫(yī)療器械對比評價
本指導(dǎo)原則所述等效醫(yī)療器械是指與申報醫(yī)療器械在預(yù)期用途、適用人群、用戶組、用戶特征、使用場所、環(huán)境條件、關(guān)鍵任務(wù)、人機交互方式、用戶培訓(xùn)等方面基本等同且已在境內(nèi)注冊上市的同類醫(yī)療器械。
等效醫(yī)療器械對比評價可參考同品種對比臨床評價方式予以開展。首先結(jié)合上述判定要素選定申報醫(yī)療器械的等效醫(yī)療器械,然后基于上述判定要素逐項進行對比。若二者無差異,結(jié)合全球主要醫(yī)療器械不良事件、召回數(shù)據(jù)庫和國內(nèi)外文獻綜述開展同類醫(yī)療器械上市后使用問題分析,若無新增使用風(fēng)險采用等效醫(yī)療器械在境內(nèi)注冊上市所用的總結(jié)性評價資料作為支持證據(jù);若有新增使用風(fēng)險,除以上工作外還需開展申報醫(yī)療器械針對新增使用風(fēng)險的總結(jié)性評價資料。
若二者有差異,開展同類醫(yī)療器械上市后使用問題分析,若無新增使用風(fēng)險采用等效醫(yī)療器械在境內(nèi)注冊上市所用的總結(jié)性評價資料作為支持證據(jù),并提交申報醫(yī)療器械針對差異的總結(jié)性評價資料;若有新增使用風(fēng)險,除以上工作外還需開展申報醫(yī)療器械針對新增使用風(fēng)險的總結(jié)性評價資料。
等效醫(yī)療器械對比評價需形成報告,包括但不限于評價的目的、對象、路徑、支持證據(jù)、結(jié)論以及評價人員簡歷等內(nèi)容。其中,評價對象提供產(chǎn)品基本信息和實物圖片,評價路徑包括等效醫(yī)療器械對比分析、同類醫(yī)療器械上市后使用問題分析,支持證據(jù)詳見表1,評價人員需具備人因設(shè)計相關(guān)知識和工作經(jīng)驗,建議優(yōu)先考慮醫(yī)療器械人因設(shè)計專業(yè)人士。

表1:等效醫(yī)療器械對比評價支持證據(jù)

差異性
無新增使用風(fēng)險
有新增使用風(fēng)險
申報醫(yī)療器械與等效醫(yī)療器械無差異
1.1等效醫(yī)療器械總結(jié)性評價資料
2.1同類醫(yī)療器械上市后使用問題分析報告
1.1等效醫(yī)療器械總結(jié)性評價資料
2.1同類醫(yī)療器械上市后使用問題分析報告
2.2申報醫(yī)療器械針對新增使用風(fēng)險的總結(jié)性評價資料
申報醫(yī)療器械與等效醫(yī)療器械有差異
1.1等效醫(yī)療器械總結(jié)性評價資料
1.2申報醫(yī)療器械針對差異的總結(jié)性評價資料
2.1同類醫(yī)療器械上市后使用問題分析報告
1.1等效醫(yī)療器械總結(jié)性評價資料
1.2申報醫(yī)療器械針對差異的總結(jié)性評價資料
2.1同類醫(yī)療器械上市后使用問題分析報告
2.2申報醫(yī)療器械針對新增使用風(fēng)險的總結(jié)性評價資料(可與1.2合并)
等效醫(yī)療器械總結(jié)性評價資料若因法規(guī)前期未作要求而無法提供,則可提供等效醫(yī)療器械上市后使用問題分析報告,并可與其同類醫(yī)療器械上市后使用問題分析報告合并。
同類醫(yī)療器械上市后使用問題分析報告需考慮檢索的范圍、時效性和個案情況等問題。檢索范圍參照同品種對比臨床評價相應(yīng)要求,但需考慮不良事件和召回分級的國家差異;檢索時效性根據(jù)同類醫(yī)療器械上市時間和產(chǎn)品特性予以考慮,一般為近十年;個案情況可予以排除,但需提供詳實的數(shù)據(jù)分析。
若無等效醫(yī)療器械、等效醫(yī)療器械對比評價無法開展或證據(jù)不足,則需采用總結(jié)性可用性測試方式進行總結(jié)性評價。
六、技術(shù)考量
(一)臨床試驗
考慮到臨床試驗受試者權(quán)益保護要求,人因設(shè)計確認測試(即總結(jié)性可用性測試)某些關(guān)鍵任務(wù)測試項目可能會導(dǎo)致受試者受到嚴重傷害或死亡,不能在臨床試驗中予以執(zhí)行。同時,人因設(shè)計確認測試對于測試參與人員數(shù)量有明確要求,臨床試驗參與人員數(shù)量不一定能夠滿足相應(yīng)要求。因此,臨床試驗通常情況下不能完全替代人因設(shè)計確認測試,但可作為人因設(shè)計確認測試的支持和補充。
在特殊情況下,臨床試驗可用作人因設(shè)計確認測試。高使用風(fēng)險醫(yī)療器械關(guān)鍵任務(wù)的風(fēng)險均已采取控制措施降至可接受水平,中、低使用風(fēng)險醫(yī)療器械無關(guān)鍵任務(wù),相應(yīng)臨床試驗若能保證參與人員數(shù)量達到要求則可用作人因設(shè)計確認測試。
注冊申請人可根據(jù)自身質(zhì)量管理體系設(shè)計開發(fā)程序要求,確定人因設(shè)計確認測試與臨床試驗的時序關(guān)系和評價側(cè)重。
(二)進口醫(yī)療器械
考慮到進口醫(yī)療器械在用戶和使用場景方面均存在中外差異,原有用戶接口設(shè)計未必能夠保證醫(yī)療器械在中國使用的安全有效性,同時需要考慮中外人因設(shè)計注冊申報要求的差異,包括用戶范圍、操作任務(wù)范圍、關(guān)鍵任務(wù)類型、總結(jié)性可用性測試參與人員數(shù)量等方面。因此,進口醫(yī)療器械原則上需基于使用風(fēng)險級別在中國開展相應(yīng)人因設(shè)計確認工作,除非提供數(shù)據(jù)詳實的支持材料證實中外差異對于人因設(shè)計確認無顯著影響。
對于高使用風(fēng)險醫(yī)療器械,注冊申請人需結(jié)合用戶、使用場景和注冊申報要求開展中外人因設(shè)計差異分析,若中外差異對于人因設(shè)計確認影響的風(fēng)險可接受,則在人因設(shè)計研究報告(詳見第七章)驗證與確認部分提交境外上市總結(jié)性評價資料、同類醫(yī)療器械上市后使用問題分析報告、中外人因設(shè)計差異分析報告。反之,若中外差異對于人因設(shè)計確認影響的風(fēng)險不可接受,則仍需在中國(或基于中國的用戶、使用場景和注冊申報要求)開展針對中外差異或者完整的人因設(shè)計再確認工作,并在人因設(shè)計研究報告驗證與確認部分提交境外上市總結(jié)性評價資料、同類醫(yī)療器械上市后使用問題分析報告、中外人因設(shè)計差異分析報告以及相應(yīng)人因設(shè)計再確認資料。
對于中、低使用風(fēng)險醫(yī)療器械,注冊申請人提交使用錯誤評估報告(詳見第七章)、境外上市總結(jié)性評價資料即可。
(三)現(xiàn)成用戶接口
現(xiàn)成用戶接口是指注冊申請人未進行(含無法證明)完整人因設(shè)計生命周期控制的用戶接口。使用現(xiàn)成用戶接口需在醫(yī)療器械人因設(shè)計過程中明確質(zhì)控要求,結(jié)合其全球上市后使用問題考慮需求分析、驗證、確認、風(fēng)險管理、可追溯性分析等活動要求,并在人因設(shè)計文檔中予以記錄,以備體系核查或注冊使用。
醫(yī)療器械可使用多個現(xiàn)成用戶接口,需在確認每個現(xiàn)成用戶接口安全有效性的基礎(chǔ)上,從醫(yī)療器械產(chǎn)品整體角度確認全部用戶接口(含自研用戶接口、現(xiàn)成用戶接口)的安全有效性。此時,每個現(xiàn)成用戶接口的安全有效性可參照等效醫(yī)療器械對比評價方式進行確認,重點分析現(xiàn)成用戶接口的上市后使用問題。
注冊申請人可全部使用現(xiàn)成用戶接口,亦可部分使用現(xiàn)成用戶接口,即自研用戶接口與現(xiàn)成用戶接口相結(jié)合,此時自研部分參照自研用戶接口要求,現(xiàn)成部分參照現(xiàn)成用戶接口要求。
(四)組合使用
對于組合使用,即有源主機與有源附件、有源設(shè)備與無源耗材、有源設(shè)備與試劑盒聯(lián)合使用方能實現(xiàn)預(yù)期目的,注冊申請人需從醫(yī)療器械系統(tǒng)層面整體進行人因設(shè)計確認,在各自注冊單元中提交醫(yī)療器械系統(tǒng)的人因設(shè)計研究資料。
(五)標(biāo)準(zhǔn)
注冊申請人可根據(jù)人因工程、可用性工程、人機工效學(xué)/人體工程學(xué)、職業(yè)安全相關(guān)國際、國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進行醫(yī)療器械人因設(shè)計,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可分為過程標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、安全標(biāo)準(zhǔn)和基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。
可依據(jù)相應(yīng)過程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范醫(yī)療器械人因設(shè)計過程,并根據(jù)醫(yī)療器械設(shè)計開發(fā)具體情況選擇適宜的人因設(shè)計方法及其組合。有些醫(yī)療器械產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)已含有用戶接口要求,如連接、控制等,可參考相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的適用要求進行醫(yī)療器械人因設(shè)計。有些醫(yī)療器械安全標(biāo)準(zhǔn)也含有人因設(shè)計要求,如報警、家庭護理環(huán)境、緊急醫(yī)療服務(wù)環(huán)境、生理閉環(huán)控制等并列安全標(biāo)準(zhǔn)和呼麻類設(shè)備、監(jiān)護類設(shè)備等專用安全標(biāo)準(zhǔn),需考慮相應(yīng)安全標(biāo)準(zhǔn)的適用性。此外,亦可參考符號、標(biāo)識等基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)進行醫(yī)療器械人因設(shè)計。
(六)人因設(shè)計更改
醫(yī)療器械人因設(shè)計更改需按照質(zhì)量管理體系要求,開展與之相適應(yīng)的驗證與確認活動,同時評估其對醫(yī)療器械安全有效性的影響。
醫(yī)療器械的用戶、使用場景、用戶接口發(fā)生實質(zhì)性更改通常會涉及醫(yī)療器械適用范圍、結(jié)構(gòu)組成、產(chǎn)品技術(shù)要求等注冊證載明事項的一項或多項變更,應(yīng)申請變更注冊。若未發(fā)生實質(zhì)性更改,通過質(zhì)量管理體系進行控制,同時形成相應(yīng)評估文檔,包含人因設(shè)計更改情況、使用風(fēng)險管理情況等內(nèi)容,以備體系核查或變更注冊使用。
醫(yī)療器械人因設(shè)計更改若涉及使用風(fēng)險級別的更改,則需按照更改后的使用風(fēng)險級別提供相應(yīng)人因設(shè)計注冊申報資料。
七、人因設(shè)計研究資料
(一)人因設(shè)計研究報告
人因設(shè)計研究報告適用于高、中、低使用風(fēng)險醫(yī)療器械,包括基本信息、使用風(fēng)險級別、核心要素、人因設(shè)計過程、需求規(guī)范、使用風(fēng)險管理、驗證與確認、可追溯性分析、結(jié)論等內(nèi)容。
1.基本信息
明確申報醫(yī)療器械的名稱、型號規(guī)格、預(yù)期用途、適用人群。
2.使用風(fēng)險級別
明確申報醫(yī)療器械的使用風(fēng)險級別(高、中、低),并詳述判定理由(詳見第三章)。
3.核心要素
明確申報醫(yī)療器械的用戶、使用場景、用戶接口。其中,用戶詳述用戶組設(shè)置情況及相應(yīng)用戶特征。使用場景在詳述使用場所、環(huán)境條件的基礎(chǔ)上,重點闡述關(guān)鍵任務(wù)(若兼為緊急任務(wù)、常用任務(wù)需注明)的操作序列、預(yù)期結(jié)果。用戶接口詳述人機交互方式,提供用戶接口圖示及注釋。
若有多個型號規(guī)格,詳述在核心要素方面的差異,并開展差異影響評估。
4.人因設(shè)計過程
提供申報醫(yī)療器械的人因設(shè)計過程流程圖,并依據(jù)流程圖詳述人因設(shè)計過程各個活動的內(nèi)容和要求,提供人因設(shè)計文檔(可用性工程文檔)索引表。
若有,可提供人因設(shè)計相關(guān)過程標(biāo)準(zhǔn)核查表,用于替代相應(yīng)描述。
5.需求規(guī)范
提供申報醫(yī)療器械的用戶接口需求規(guī)范文檔,若無單獨的用戶接口需求規(guī)范文檔,可提供產(chǎn)品需求規(guī)范文檔并注明用戶接口需求所在位置。
6.使用風(fēng)險管理
提供申報醫(yī)療器械采取風(fēng)險控制措施前后的使用風(fēng)險矩陣匯總表,以及使用風(fēng)險管理文檔。若無單獨的使用風(fēng)險管理文檔,可提供產(chǎn)品風(fēng)險管理文檔并注明使用風(fēng)險所在位置。
使用風(fēng)險管理文檔需結(jié)合同類醫(yī)療器械上市后使用問題的分析,涵蓋申報醫(yī)療器械全部已知使用錯誤的風(fēng)險分析及其風(fēng)險控制措施,確保綜合剩余使用風(fēng)險均可接受。
7.驗證與確認
簡述申報醫(yī)療器械人因設(shè)計驗證與確認(即形成性評價和總結(jié)性評價)相關(guān)活動的內(nèi)容和要求。
人因設(shè)計確認若采用總結(jié)性可用性測試方式則提交總結(jié)性可用性測試計劃與報告,若采用等效醫(yī)療器械對比評價方式則提交等效醫(yī)療器械對比評價報告。相關(guān)報告具體內(nèi)容詳見第五章。
8.可追溯性分析
提交申報醫(yī)療器械的人因設(shè)計可追溯性分析報告,即追溯用戶接口的需求、設(shè)計、驗證與確認、風(fēng)險管理的關(guān)系表。
若無單獨的人因設(shè)計可追溯性分析報告,可提供產(chǎn)品設(shè)計可追溯性分析報告并注明人因設(shè)計可追溯性分析所在位置。
9.結(jié)論
簡述申報醫(yī)療器械的人因設(shè)計過程和結(jié)果,說明使用錯誤對于用戶的影響情況以及綜合剩余風(fēng)險是否均已降至可接受水平,判定其用戶接口安全有效性是否滿足要求。
若使用現(xiàn)成用戶接口,在核心要素、人因設(shè)計過程、需求規(guī)范、使用風(fēng)險管理、驗證與確認、可追溯性分析中予以說明。
(二)使用錯誤評估報告
使用錯誤評估報告用于細化風(fēng)險管理報告關(guān)于可用性方面的內(nèi)容,僅適用于中、低使用風(fēng)險醫(yī)療器械,包括基本信息、使用風(fēng)險級別、核心要素、使用風(fēng)險管理、同類醫(yī)療器械上市后使用問題分析、結(jié)論等內(nèi)容,具體要求詳見上文人因設(shè)計研究報告、等效醫(yī)療器械對比評價報告相應(yīng)條款說明。
若使用現(xiàn)成用戶接口,在核心要素、使用風(fēng)險管理、同類醫(yī)療器械上市后使用問題分析中予以說明。
八、注冊申報資料補充說明
(一)產(chǎn)品注冊
1.研究資料
對于高使用風(fēng)險醫(yī)療器械,在“CH3.8其他資料”中提交人因設(shè)計研究報告。其中,在驗證與確認部分,全新產(chǎn)品原則上提交總結(jié)性可用性測試報告,成熟產(chǎn)品可提交等效醫(yī)療器械對比評價報告。
對于中、低使用風(fēng)險醫(yī)療器械,在“CH3.2風(fēng)險管理”中提交使用錯誤評估報告。若前期已開展人因設(shè)計工作,亦可在“CH3.8其他資料”中提交人因設(shè)計研究報告,用于替代相應(yīng)使用錯誤評估報告。
相關(guān)研究資料具體要求詳見第七章。若相應(yīng)文檔在其他注冊申報資料中可予以引用。
2.用戶培訓(xùn)方案
對于高使用風(fēng)險醫(yī)療器械,原則上需在人因設(shè)計研究資料中提交用戶培訓(xùn)方案,包括用戶培訓(xùn)的計劃、材料、方式、師資、效果評估等內(nèi)容。
對于中、低使用風(fēng)險醫(yī)療器械,無需提交用戶培訓(xùn)方案。
3.說明書與標(biāo)簽
說明書原則上需明確醫(yī)療器械的用戶/用戶組、用戶特征、用戶限制(如特殊人群用戶、患有特定疾病或服用特定藥物的用戶)、使用場所、環(huán)境條件、操作任務(wù)、人機交互方式等必要信息,包括全部關(guān)鍵任務(wù)相關(guān)使用錯誤的安全信息。
對于兼為緊急任務(wù)、常用任務(wù)的關(guān)鍵任務(wù),若通過標(biāo)簽提供使用錯誤安全信息進行風(fēng)險控制,則需提交相應(yīng)標(biāo)簽樣稿。
(二)變更注冊
根據(jù)人因設(shè)計更改情況提交相應(yīng)變化對產(chǎn)品安全性與有效性影響的研究資料。
對于高使用風(fēng)險醫(yī)療器械,在“CH3.8其他資料”中提交相應(yīng)研究資料:用戶、使用場景、用戶接口發(fā)生實質(zhì)性更改提交關(guān)于變化的人因設(shè)計研究報告,發(fā)生非實質(zhì)性更改提交質(zhì)量管理體系所形成的相應(yīng)評估文檔,未發(fā)生更改提交真實性聲明并明確對此承擔(dān)法律責(zé)任即可。
對于中、低使用風(fēng)險醫(yī)療器械,在“CH3.2風(fēng)險管理”中提交相應(yīng)研究資料:用戶、使用場景、用戶接口發(fā)生實質(zhì)性更改提交關(guān)于變化的使用錯誤評估報告,其他情形與高使用風(fēng)險醫(yī)療器械要求相同。若前期已開展人因設(shè)計工作,亦可在“CH3.8其他資料”中提交關(guān)于變化的人因設(shè)計研究報告,用于替代相應(yīng)使用錯誤評估報告。
若適用,提交用戶培訓(xùn)方案、說明書與標(biāo)簽的變化說明及其影響評估文檔。
(三)延續(xù)注冊
延續(xù)注冊通常無需提交人因設(shè)計研究資料。若適用,根據(jù)注冊證“備注”所載明的要求提交相應(yīng)人因設(shè)計研究資料
九、參考文獻
[1] 原國家食品藥品監(jiān)督管理總局. 醫(yī)療器械說明書和標(biāo)簽管理規(guī)定: 國家食品藥品監(jiān)督管理總局令第6號[Z], 2014.7.
[2] 原國家食品藥品監(jiān)督管理總局. 醫(yī)療器械召回管理辦法:國家食品藥品監(jiān)督管理總局令第29號[Z], 2017.1.
[3] 國家市場監(jiān)督管理總局. 醫(yī)療器械不良事件監(jiān)測和再評價管理辦法: 國家市場監(jiān)督管理總局令第1號[Z], 2018.8.
[4] 國家市場監(jiān)督管理總局醫(yī)療器械注冊與備案管理辦法:國家市場監(jiān)督管理總局令第47號[Z], 2021.8.
[5] 原國家食品藥品監(jiān)督管理總局. 醫(yī)療器械生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范: 國家食品藥品監(jiān)督管理總局2014年第64號公告[Z], 2014.12.
[6] 國家藥品監(jiān)督管理局. 醫(yī)療器械唯一標(biāo)識系統(tǒng)規(guī)則: 國家藥品監(jiān)督管理局2019年第66號公告[Z], 2019.8.
[7] 國家市場監(jiān)督管理總局醫(yī)療器械注冊申報資料要求和批準(zhǔn)證明文件格式: 國家市場監(jiān)督管理總局2021年第121號公告[Z], 2021.9.
[8] 國家市場監(jiān)督管理總局. 體外診斷試劑注冊申報資料要求和批準(zhǔn)證明文件格式: 國家市場監(jiān)督管理總局2021年第122號公告[Z], 2021.9.
[9] 國家藥品監(jiān)督管理局. 醫(yī)療器械注冊自檢管理規(guī)定: 國家藥品監(jiān)督管理局2021年第126號公告[Z], 2021.10.
[10] 國家藥品監(jiān)督管理局. 醫(yī)療器械生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范附錄獨立軟件: 國家藥品監(jiān)督管理局2019年第43號通告[Z], 2019.7.
[11] 國家藥品監(jiān)督管理局. 植入式左心室輔助系統(tǒng)注冊技術(shù)審查指導(dǎo)原則: 國家藥品監(jiān)督管理局2020年第17號通告[Z], 2020.3.
[12] 國家藥品監(jiān)督管理局. 醫(yī)療器械安全和性能的基本原則: 國家藥品監(jiān)督管理局2020年第18號通告[Z], 2020.3.
[13] 國家藥品監(jiān)督管理局. 醫(yī)療器械臨床評價技術(shù)指導(dǎo)原則: 國家藥品監(jiān)督管理局2021年第73號通告[Z], 2021.9.
[14] 國家藥品監(jiān)督管理局. 醫(yī)療器械生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范獨立軟件現(xiàn)場檢查指導(dǎo)原則: 藥監(jiān)綜械管〔2020〕57號[Z], 2020.5.
[15] 國家藥品監(jiān)督管理局醫(yī)療器械技術(shù)審評中心. 家用醫(yī)療器械說明書注冊技術(shù)審查指導(dǎo)原則(征求意見稿)[Z], 2019.11.
[16] GB 9706.1-2020, 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[S].
[17] YY/T 9706.106-2021, 醫(yī)用電氣設(shè)備 第1-6部分:基本安全和基本性能的通用要求 并列標(biāo)準(zhǔn):可用性[S].
[18] YY 9706.108-2021, 醫(yī)用電氣設(shè)備 第1-8部分:基本安全和基本性能的通用要求 并列標(biāo)準(zhǔn):通用要求,醫(yī)用電氣設(shè)備和醫(yī)用電氣系統(tǒng)中報警系統(tǒng)的測試和指南[S].
[19] YY/T 9706.110-2021, 醫(yī)用電氣設(shè)備 第1-10部分:基本安全和基本性能的通用要求 并列標(biāo)準(zhǔn):生理閉環(huán)控制器開發(fā)要求[S].
[20] YY 9706.111-2021, 醫(yī)用電氣設(shè)備 第1-11部分基本安全和基本性能的通用要求 并列標(biāo)準(zhǔn):在家庭護理環(huán)境中使用的醫(yī)用電氣設(shè)備和醫(yī)用電氣系統(tǒng)的要求[S].
[21] YY 9706.112-2021, 醫(yī)用電氣設(shè)備 第1-12部分:基本安全和基本性能的通用要求 并列標(biāo)準(zhǔn):預(yù)期在緊急醫(yī)療服務(wù)環(huán)境中使用的醫(yī)用電氣設(shè)備和醫(yī)用電氣系統(tǒng)的要求[S].
[22] GB/T 5703-2010, 用于技術(shù)設(shè)計的人體測量基礎(chǔ)項目[S].
[23] GB 10000-1988, 中國成年人人體尺寸[S].
[24] GB/T 13547-1992, 工作空間人體尺寸[S].
[25] GB/T 18976-2003, 以人為中心的交互系統(tǒng)設(shè)計過程[S].
[26] GB/T 21051-2007, 人-系統(tǒng)交互工效學(xué) 支持以人為中心設(shè)計的可用性方法[S].
[27] GB/T 22187-2008, 建立人體測量數(shù)據(jù)庫的一般要求[S].
[28] GB/T 23700-2009, 人-系統(tǒng)交互人類工效學(xué) 以人為中心的生命周期過程描述[S].
[29] GB/T 23701-2009, 人-系統(tǒng)交互人類工效學(xué) 人-系統(tǒng)事宜的過程評估規(guī)范[S].
[30] GB/T 42061-2022, 醫(yī)療器械 質(zhì)量管理體系 用于法規(guī)的要求[S].
[31] GB/T 42062-2022, 醫(yī)療器械 風(fēng)險管理對醫(yī)療器械的應(yīng)用[S].
[32] YY/T 0466.1-2016, 醫(yī)療器械 用于醫(yī)療器械標(biāo)簽、標(biāo)記和提供信息的符號 第1部分:通用要求[S].
[33] YY/T 0466.2-2015, 醫(yī)療器械 用于醫(yī)療器械標(biāo)簽、標(biāo)記和提供信息的符號 第2部分:符號的制訂、選擇和確認[S].
[34] YY/T 0910.1-2013, 醫(yī)用電氣設(shè)備 醫(yī)學(xué)影像顯示系統(tǒng) 第1部分:評價方法[S].
[35] YY/T 1474-2016, 醫(yī)療器械 可用性工程對醫(yī)療器械的應(yīng)用[S].
[36] YY/T 1864-2022, 脊柱內(nèi)固定系統(tǒng)及手術(shù)器械的人因設(shè)計要求與測評方法[S].
[37] YY/T 1630-2018, 醫(yī)療器械唯一標(biāo)識基本要求[S].
[38] YY/T 1681-2019, 醫(yī)療器械唯一標(biāo)識系統(tǒng)基礎(chǔ)術(shù)語[S].
[39] YY/T 1879-2022, 醫(yī)療器械唯一標(biāo)識的創(chuàng)建和賦予[S].
[40] FDA. Guidance on Medical Device Patient Labeling[Z], 2001.4.
[41] FDA. Design Considerations for Devices Intended for Home Use[Z], 2014.11.
[42] FDA. Applying Human Factors and Usability Engineering to Medical Devices[Z], 2016.2.
[43]FDA. List of Highest Priority Devices for Human Factors Review (Draft Guidance)[Z], 2016.2.
[44] FDA. Content of Human Factors Information in Medical Device Marketing Submissions (Draft Guidance)[Z], 2022.12.
[45] FDA. Application of Human Factors Engineering Principles for Combination Products: Questions and Answers[Z], 2023.9.
[46] MHRA. Human Factors and Usability Engineering - Guidance for Medical Devices Including Drug-device Combination Products[Z], 2017.9.
[47] ANSI/AAMI HE75:2009/(R)2018, Human factors engin eering - Design of medical devices[S].
[48] IEC 62366-1:2015, Medical devices - Part 1: Application of usability engineering to medical devices[S].
[49] IEC/TR 62366-2:2016, Medical devices - Part 2: Guidance on the application of usability engineering to medical devices[S].
[50] Michael Wiklund, Jonathan Kendler, Allison Y. Strochlic [著]. 張強, 彭明辰[譯]. 醫(yī)療器械可用性測試[M], 人民衛(wèi)生出版社, 2013.11.
[51] ISO/TC159 Ergonomics[OL]https://www.iso.org/committ ee/53348.html.
[52] SAC/TC7全國人類工效學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會[OL]http://std.samr.gov.cn/search/orgDetailView?tcCode=TC7.

附件1

高使用風(fēng)險醫(yī)療器械產(chǎn)品目錄(試行)

高使用風(fēng)險醫(yī)療器械當(dāng)前僅限于部分第三類醫(yī)療器械,詳見表2

表2:高使用風(fēng)險醫(yī)療器械產(chǎn)品目錄

分類編碼
產(chǎn)品名稱
01-03-02
01-03-04
心臟射頻消融設(shè)備
心臟射頻消融導(dǎo)管
心臟外科射頻消融設(shè)備
心臟外科射頻消融鉗/筆
01-07-01
手術(shù)導(dǎo)航定位系統(tǒng)(帶機械臂及末端執(zhí)行器)
01-07-03
內(nèi)窺鏡手術(shù)系統(tǒng)
血管介入手術(shù)控制系統(tǒng)
08-01-01
治療呼吸機
08-01-04
家用呼吸機
08-03-01
體外除顫設(shè)備
10-03-01
血液透析設(shè)備
10-03-02
連續(xù)性血液凈化設(shè)備
10-03-04
人工肝設(shè)備
12-04-02
植入式循環(huán)輔助設(shè)備
12-04-03
植入式藥物輸注設(shè)備
14-01-01
注射泵(第三類)
14-01-03
無針注射器
14-02-01
輸液泵(第三類)
14-03-02
胰島素泵(第三類)
未在醫(yī)療器械分類目錄的全新第三類產(chǎn)品需判定其使用風(fēng)險級別,詳見第三章。
原則上,高使用風(fēng)險醫(yī)療器械若為全新產(chǎn)品采用總結(jié)性可用性測試方式進行人因設(shè)計確認,若為成熟產(chǎn)品可采用等效醫(yī)療器械對比評價方式進行人因設(shè)計確認,詳見第五章。

附件2

人因設(shè)計常用方法

醫(yī)療器械設(shè)計開發(fā)可選擇多種人因工程方法進行人因設(shè)計,不同設(shè)計開發(fā)活動也可選擇不同人因工程方法,但是沒有一種人因工程方法能夠適用于全部設(shè)計開發(fā)活動。因此,注冊申請人需要根據(jù)人因設(shè)計具體情況選擇適宜的人因工程方法及其組合。
人因工程方法有很多種,常用方法主要包括訪談、問卷調(diào)查、現(xiàn)場調(diào)查、專家評審、任務(wù)分析、功能分析、認知走查、可用性測試等。
一、訪談
訪談有助于注冊申請人了解醫(yī)療器械的使用情況和用戶期望,訪談對象包括已上市同類醫(yī)療器械的用戶、在研醫(yī)療器械的預(yù)期用戶,訪談方式可分為一對一訪談、小組訪談。訪談可用于人因設(shè)計全過程。
二、問卷調(diào)查
問卷調(diào)查用途與訪談類似,不過能夠大范圍收集醫(yī)療器械使用情況和用戶期望,并可采用電話、網(wǎng)絡(luò)等多種調(diào)查方式。問卷調(diào)查主要用于人因設(shè)計早期。
三、現(xiàn)場調(diào)查
現(xiàn)場調(diào)查是指注冊申請人實地考察已上市同類醫(yī)療器械的使用情況,有助于了解用戶、使用場景和醫(yī)療器械的相互關(guān)系和用戶接口設(shè)計要求。現(xiàn)場調(diào)查主要用于人因設(shè)計早期。
四、專家評審
專家評審是指注冊申請人組織內(nèi)、外部的人因工程專家和相關(guān)臨床專家開展醫(yī)療器械人因設(shè)計評價,必要時可成立專家組。專家根據(jù)個人的知識背景和工作經(jīng)驗,依據(jù)用戶接口設(shè)計的原則、標(biāo)準(zhǔn)和典型案例開展醫(yī)療器械人因設(shè)計評價。專家評審可用于人因設(shè)計全過程。
啟發(fā)式分析是專家評審的特殊情況,需要多位人因工程專家和臨床專家依據(jù)用戶接口設(shè)計的原則、標(biāo)準(zhǔn)和典型案例,書面出具醫(yī)療器械人因設(shè)計的綜合評價意見。
五、任務(wù)分析
任務(wù)分析以操作任務(wù)為導(dǎo)向,逐步分析用戶通過用戶接口操作醫(yī)療器械的設(shè)計要求及其使用風(fēng)險?;谌蝿?wù)分析可以開展感知-認知-行動(PCA)分析,進一步分析感知錯誤、認知錯誤和行動錯誤。任務(wù)分析可用于人因設(shè)計全過程,特別是識別關(guān)鍵任務(wù)及其風(fēng)險。
六、功能分析
功能分析以醫(yī)療器械功能為導(dǎo)向,逐步分析用戶與醫(yī)療器械的關(guān)系以及用戶接口設(shè)計要求。功能分析主要用于人因設(shè)計早中期,特別適用于閉環(huán)控制功能。
七、認知走查
認知走查通常由一名內(nèi)部人因工程專家?guī)ьI(lǐng)設(shè)計團隊進行用戶接口設(shè)計評價。人因工程專家會在評價過程中詢問測試參與人員執(zhí)行操作任務(wù)時所遇到的問題,并討論相應(yīng)解決措施。認知走查主要用于人因設(shè)計早中期,特別是用戶接口設(shè)計初步驗證。
八、可用性測試
可用性測試是指在模擬使用環(huán)境、真實使用環(huán)境開展的用戶接口測試,包括但不限于注冊申請人基于模擬使用環(huán)境的模擬測試、基于自建可用性實驗室的模擬測試、基于真實使用環(huán)境的現(xiàn)場測試、基于已上市同類醫(yī)療器械的對比測試,以及委托第三方可用性實驗室(含檢測機構(gòu)、高校、研究機構(gòu)等)的模擬測試。可用性測試是人因設(shè)計驗證與確認的重要方法,主要用于人因設(shè)計中后期。
附件3
人因設(shè)計基本要素
由于醫(yī)療器械種類繁多,品種差異明顯,人因設(shè)計要素難以全部涵蓋。因此,本指導(dǎo)原則主要介紹人因設(shè)計基本要素,包括人體基礎(chǔ)能力、使用環(huán)境、顯示、連接、控制、軟件用戶界面、說明書、標(biāo)簽、包裝和文化差異。
注冊申請人需基于醫(yī)療器械產(chǎn)品特點,結(jié)合用戶、使用場景和用戶接口,參考人因設(shè)計基本要素開展醫(yī)療器械人因設(shè)計,保證醫(yī)療器械使用的安全有效性。值得注意的是,用戶接口的具體設(shè)計通常需要考慮多個人因設(shè)計基本要素。
一、人體基礎(chǔ)能力
了解人體基礎(chǔ)能力與限制是人因設(shè)計的基礎(chǔ)。人因設(shè)計需要結(jié)合人體測量學(xué)、生物力學(xué)、心理學(xué)等知識,綜合考慮人體在健康、疾病、服藥等狀態(tài)下身體、感知、認知、行動等方面的基礎(chǔ)能力與限制,以滿足醫(yī)療器械用戶需求,降低醫(yī)療器械使用風(fēng)險。此外,人因設(shè)計還需考慮特殊人群的可及性要求。
(一)人體測量學(xué)
人體測量學(xué)用于量化人體身體特征,包括不同人群的身高、體重、身體部位尺寸、關(guān)節(jié)活動角度、肢體運動范圍、力量與耐力等靜態(tài)和動態(tài)數(shù)據(jù)。人體測量學(xué)是人因設(shè)計的物理基礎(chǔ),有助于了解人體在身體方面的基礎(chǔ)能力與限制。
首先根據(jù)人體測量數(shù)據(jù)的分布情況盡量擴大用戶人群的覆蓋范圍,通常從第5百分位至第95百分位,可采用多型號規(guī)格、可調(diào)節(jié)等適應(yīng)性設(shè)計方法保證覆蓋范圍,縮小覆蓋范圍限定用戶人群要求。其次要綜合考慮用戶性別、年齡、體質(zhì)等因素影響,例如:對于男性和女性均可使用的醫(yī)療器械,用戶人群覆蓋范圍通常從女性第5百分位至男性第95百分位。最后要考慮用戶個體差異問題,同一用戶個體的不同部位數(shù)據(jù)在人群所處的百分位值可能不同,需要考慮極端情況,除通用設(shè)計外盡量少采用人體平均測量數(shù)據(jù)。
手部是人體操作醫(yī)療器械最主要的部位,因此是人因設(shè)計的關(guān)注重點,需要考慮手部尺寸(如手指長短與粗細、手掌厚度與寬度)、關(guān)節(jié)活動角度(如范圍、自由度)、手部移動范圍、手部力量與耐力等測量數(shù)據(jù),同時還要關(guān)注用戶偏好用手、性別、年齡等因素影響。腳部也是人體操作醫(yī)療器械的常見部位,需要考慮腳部尺寸、踝關(guān)節(jié)活動角度、腳部移動范圍、腳部力量與耐力等測量數(shù)據(jù),以及性別、年齡等因素影響。
注冊申請人可結(jié)合中國人群的人體測量數(shù)據(jù)和有關(guān)軟件工具開展醫(yī)療器械人因設(shè)計,若無相應(yīng)數(shù)據(jù)則需采用抽樣研究等方法完成人體數(shù)據(jù)測量之后開展醫(yī)療器械人因設(shè)計。
(二)人體基礎(chǔ)能力
1.感知能力
感知能力包括感覺和知覺,感覺反映的是事物的個體屬性,知覺反映的是事物的整體屬性,感覺是知覺的前提與基礎(chǔ),知覺是感覺的有機整合。
感覺可分為外部感覺和內(nèi)部感覺,外部感覺包括視覺、聽覺、皮膚感覺、味覺、嗅覺,內(nèi)部感覺包括平衡覺、本體感覺、內(nèi)臟感覺。感覺存在適應(yīng)、對比、后效、協(xié)同、補償、聯(lián)覺、疲勞等現(xiàn)象。
知覺按主體可分為視知覺、聽知覺、觸知覺等類型,按客體可分為時間知覺、空間知覺、運動知覺。知覺具有相對性、選擇性、整體性、恒常性、理解性、組織性等特性,存在圖形、運動、形重等錯覺現(xiàn)象。
在感知能力方面,醫(yī)療器械人因設(shè)計一般以感覺為基礎(chǔ),與知覺相結(jié)合,從整體出發(fā)考慮與人機交互密切相關(guān)感知能力的特性與限制。
在視覺方面,主要考慮視力、視野、視敏度、色覺等人眼能力。視力和視野是視覺基礎(chǔ)能力,如可結(jié)合視距和視角選定屏顯字體大小。視敏度需要綜合考慮照明條件與變化、目標(biāo)與背景對比度、目標(biāo)尺寸與顏色、觀察時間與方向、目標(biāo)與觀察者相對移動等因素影響。人眼對于彩色的敏感度高于黑白,除去黑白通??蓞^(qū)分八種顏色,因此顏色選用不宜過多;同時需要考慮顏色搭配問題,顏色搭配受材質(zhì)類型(如紙質(zhì)、屏顯)和照明條件等因素影響。視覺錯覺現(xiàn)象較為普遍,如視差、似動等;超過20分鐘的閃爍會導(dǎo)致視疲勞,隨年齡增長會出現(xiàn)老視問題,存在色盲、弱視、斜視、屈光不正(近視、遠視、散光)、屈光參差等功能障礙,糖尿病等疾病亦會影響視覺。
在聽覺方面,主要考慮響度、聽覺辨別力等人耳能力。響度、聽覺辨別力均與聲音的頻率和強度有關(guān),相同強度不同頻率的聲音響度不同,頻率辨別力隨強度增加而下降,可結(jié)合人耳頻響曲線進行人因設(shè)計。聽覺隨年齡增長會出現(xiàn)聽力減退問題,尤其是對高頻聲音;存在聽疲勞、錯覺等現(xiàn)象。
皮膚感覺包含觸覺、冷覺、熱覺、痛覺。觸覺能夠感知皮膚所受壓力、振動等機械刺激。觸覺敏感度隨皮膚區(qū)域而變化,一般情況下口唇、指腹最為敏感,頭胸腹次之,背部、小腿最低。恒定壓力觸覺有適應(yīng)現(xiàn)象,振動觸覺敏感度還與振動頻率有關(guān)。
冷覺和熱覺合稱溫覺,能夠感知皮膚所受冷熱刺激。溫覺敏感度也隨皮膚區(qū)域而變化,較薄較柔軟的區(qū)域(如大腿內(nèi)側(cè))與較厚較粗糙的區(qū)域(如腳底)相比更為敏感。
痛覺是傷害性刺激作用于皮膚產(chǎn)生的感覺,常見傷害性刺激包括機械、化學(xué)、電氣、溫度等。痛覺作為危險狀況的明確信號,能夠?qū)θ梭w起到保護作用。
平衡覺基于前庭器官感知身體平衡狀態(tài)。本體感覺(含運動覺、位置覺、振動覺等)通過肌肉、韌帶、關(guān)節(jié)等部位的感受器感知身體的位置、姿勢和運動。平衡覺和本體感覺能夠幫助人體進行身體感知和記憶,并調(diào)節(jié)人體運動。
味覺、嗅覺、內(nèi)臟感覺(含壓力覺、溫覺、痛覺等)通常不用于醫(yī)療器械人因設(shè)計,特殊情況納入考量,如口腔、鼻腔用醫(yī)療器械可能需要考慮對味覺、嗅覺的影響等。
2.認知能力
認知能力是指人腦對信息進行處理、存儲和應(yīng)用的能力,包括觀察力、注意力、記憶力、思維力、想象力等方面能力。人腦對于每種感知信息的最大處理能力是相當(dāng)?shù)模瑢τ谙鄬Ω兄畔⒌姆直婺芰Ω哂诮^對感知信息。人腦基本上只具備單通道信息處理能力,面對并發(fā)多任務(wù)時會根據(jù)優(yōu)先級進行任務(wù)切換,但任務(wù)切換能力會隨單個任務(wù)處理難度的增加而下降。人腦對于不同感知信息的處理速度也不同,反應(yīng)時間取決于感知種類和刺激特性,可通過訓(xùn)練、刺激優(yōu)化等方式縮短,隨年齡、疲勞、疾病、藥物等因素而加長,此外還需兼顧速度和準(zhǔn)確性的關(guān)系。
在認知能力方面,醫(yī)療器械人因設(shè)計主要考慮人腦在注意力、記憶力和思維力等方面認知能力的特性與限制,亦需考慮用戶偏好和使用習(xí)慣。
注意力需要基于指向性和集中性兩個基本屬性,考慮廣度、穩(wěn)定性、分配性、轉(zhuǎn)移性等特性。醫(yī)療器械人因設(shè)計需要保證操作任務(wù)并發(fā)數(shù)不宜過多,操作任務(wù)提示程度與優(yōu)先級相匹配,結(jié)合中斷的類型和頻率考慮操作任務(wù)中斷的風(fēng)險,兼顧長時間穩(wěn)定性與疲勞的關(guān)系。
記憶力需要考慮廣度、敏度、容量、準(zhǔn)確性、持久性等特性。記憶力根據(jù)記憶持續(xù)時間可分為三種類型:瞬時記憶(又稱感覺記憶)持續(xù)時間約為1秒種,通常不用于人因設(shè)計;短時記憶(又稱工作記憶),持續(xù)時間不超過1分鐘,記憶容量有限,信息提取速度和遺忘速度均較快;長時記憶持續(xù)時間可達數(shù)年或終生,記憶容量無限制,信息提取速度慢于短時記憶,遺忘速度較慢,又可細分為陳述性記憶(事實,做什么)和程序性記憶(過程,如何做)。醫(yī)療器械人因設(shè)計需要考慮人機交互的時間、速度、過程、內(nèi)容與短時記憶、長時記憶的關(guān)系。
思維力是認知能力的核心,內(nèi)涵較為廣泛,醫(yī)療器械人因設(shè)計主要考慮其所屬的理解力、計算力和判斷力。理解力是思維力的基礎(chǔ),需要考慮符號、術(shù)語、縮寫的易理解性,避免出現(xiàn)使用錯誤。人腦最高計算力是一階微積分運算,即使是簡單算術(shù)計算也難以實現(xiàn)持續(xù)快速準(zhǔn)確的運算,需要盡量減少計算要求。
判斷力在物理量估計方面存在如下傾向:低估水平距離,上看高估下看低估垂直距離,低估銳角高估鈍角,高估大體積低估小體積物體重量,高估高溫低估低溫,高估加速物體速度,低估物體數(shù)量等。在事件概率估計方面存在如下傾向:高估低概率事件而低估高概率事件,高估喜歡事件概率而低估厭惡事件概率,不愿相信連續(xù)獨立事件的固定概率,傾向肯定低風(fēng)險事件而否定高風(fēng)險事件等。關(guān)鍵任務(wù)的人因設(shè)計需要考慮判斷力傾向問題。
3.行動能力
行動能力需要基于人體測量學(xué)數(shù)據(jù),結(jié)合生物力學(xué)知識,考慮人體在運動范圍、響應(yīng)時間、力量、耐力、疲勞等方面特性與限制,同時考慮性別、年齡、疾病、藥物等因素影響,避免用戶損傷。
在行動能力方面,醫(yī)療器械人因設(shè)計需要重點考慮肢體協(xié)調(diào)性、姿勢穩(wěn)定性、動作重復(fù)性等要求。上肢是人體操作醫(yī)療器械的主要肢體,需要綜合考慮手、臂、腕、肘、肩的協(xié)調(diào)作用以及相互影響。姿勢穩(wěn)定能夠減輕肌肉疲勞,避免用戶損傷,需要盡量減輕醫(yī)療器械重量或其操作所需力量,盡量縮小關(guān)節(jié)活動角度,通常為關(guān)節(jié)活動范圍的一半。動作重復(fù)會增加肌肉骨骼損傷的可能性,需要在用戶操作期間提供肌肉休息時間,或者在涉及不同肌肉群的操作任務(wù)中輪換用戶。
具體而言,醫(yī)療器械人因設(shè)計需要盡量減少操作任務(wù)的動作步驟以及動作重復(fù)性,合理設(shè)置用戶動作切換節(jié)奏;直線運動通常最為準(zhǔn)確,但連續(xù)的曲線運動優(yōu)于方向突變的直線運動;手部水平移動快于垂直移動,雙手盡量同時動作,手部除休息期間外不應(yīng)閑置,以肘部為中心的手臂動作更為準(zhǔn)確;單手視覺定位正前方60°方向更快更準(zhǔn)確,雙手視覺定位正前方30°方向更快更準(zhǔn)確;可用腳部操作代替手部操作以緩解手部疲勞,最大化利用重力以減輕身體疲勞。
(三)特殊人群可及性
特殊人群包括兒童、老人、孕婦以及殘障人士。醫(yī)療器械預(yù)期用戶若為特殊人群或者含有特殊人群,人因設(shè)計需考慮可及性要求,特別是家用醫(yī)療器械。
提高醫(yī)療器械可及性通常有兩種設(shè)計方法。一是直接更改設(shè)計,如增加觸覺提示功能方便視覺功能障礙用戶使用;二是提供輔助工具,如提供放大鏡方便老人用戶使用。
特殊人群的人體測量數(shù)據(jù)相對較少或者可能缺失,需要開展人體數(shù)據(jù)測量工作,特殊情況需要進行個性化測量。
1.兒童
兒童處于生長發(fā)育階段,身體、感知、認知、行動等方面能力從整體來講弱于成人,如力量與耐力、注意力穩(wěn)定性、運動范圍等。不過某些方面能力強于成人,如計算力、記憶力等。因此需要根據(jù)兒童特點開展醫(yī)療器械人因設(shè)計,如減輕醫(yī)療器械操作所需力量,簡化操作步驟等。
兒童不同器官發(fā)育進程不同,而且存在性別差異,因此不同年齡、性別的兒童能力差異較大。一方面需要考慮兒童用戶人群的覆蓋范圍,必要時根據(jù)年齡、性別等因素細化兒童用戶/用戶組要求;另一方面需要考慮采用適應(yīng)性設(shè)計,尤其是對處于快速發(fā)育階段的兒童。
2.老人
老人身體機能隨著年齡增長而減退,如視覺、聽覺、記憶力、耐力、反應(yīng)時間、運動速度等,并且更易倚賴過去經(jīng)驗,與成人相比容易發(fā)生身體損傷。因此需要根據(jù)老人特點開展醫(yī)療器械人因設(shè)計,如減少耐力操作,屏顯字體使用大號字體等。
3.孕婦
孕婦身體和行動能力均有所受限,醫(yī)療器械人因設(shè)計需予以考慮,需要減少運動范圍和耐力操作,限制使用特定姿勢,避免身體疲勞。
4.殘障人士
本指導(dǎo)原則所述殘障人士是指存在永久性或暫時性身體功能障礙的用戶,值得注意的是殘障人士用戶可能不止一種身體功能障礙。人因設(shè)計需要根據(jù)殘障人士用戶的身體功能障礙類型,考慮相應(yīng)設(shè)計要求。
對于有下肢功能障礙的用戶,需要考慮用戶操作醫(yī)療器械時的身體姿勢、姿勢穩(wěn)定性、視野、可觸及范圍、工作空間等要求,如采用坐姿、座椅高度可調(diào)節(jié)等設(shè)計。
對于有上肢功能障礙的用戶,需要考慮提供多種操作模式。盡量實現(xiàn)單手操作,避免精細動作和并發(fā)多任務(wù)操作,重復(fù)動作考慮時間間隔;結(jié)合視覺、觸覺等感覺識別控制裝置,控制裝置調(diào)節(jié)力度盡可能小,以觸摸控制代替機械控制,以滑動控制代替旋鈕控制。
對于耳聾或有聽覺功能障礙的用戶,至少提供一種非聽覺操作方式,如采用視覺、觸覺或混合操作方式,或者提供輔助工具。
對于眼盲或有視覺功能障礙的用戶,至少提供一種非視覺操作方式,如采用聽覺、觸覺或混合操作方式,或者提供輔助工具,如采用文本描述并結(jié)合電子導(dǎo)航。對于視敏度不佳用戶,可使用高對比度大號字體,或者提供放大鏡軟件工具。對于色盲用戶,可使用形狀、尺寸、位置、紋理、振動等信息來區(qū)分控制裝置,但需考慮控制裝置的布局以免發(fā)生意外激活。
對于有觸覺功能障礙的用戶,需要提供觸覺與視覺、聽覺相結(jié)合的操作方式。
對于有認知功能障礙的用戶,需要基于用戶最低認知水平要求進行人因設(shè)計,如逐步提示操作,避免緊急任務(wù)等。
對于口啞或有語言功能障礙的用戶,可采用視覺、觸覺或混合操作方式,或者提供輔助工具,如采用即時消息軟件工具。
二、使用環(huán)境
(一)通用考量
醫(yī)療器械人因設(shè)計一方面需要考慮使用環(huán)境對于用戶和醫(yī)療器械的影響,如舒適的環(huán)境條件有助于用戶保持良好的工作狀態(tài),醫(yī)療器械正常運行對照明、溫度、濕度、氣壓、潔凈度等環(huán)境條件有所要求;另一方面需要考慮醫(yī)療器械對于用戶和使用環(huán)境的影響,如醫(yī)療器械正常運行所產(chǎn)生的噪聲、振動、熱量、輻射等因素會影響使用環(huán)境,也可能會對用戶產(chǎn)生干擾甚至傷害。
某些醫(yī)療器械預(yù)期用于多個使用場所,不同使用場所所需的環(huán)境條件也不同,因此人因設(shè)計需要保證醫(yī)療器械在每個預(yù)期使用場所下均能安全有效使用。家庭、急救等使用場所與普通醫(yī)療場合有較大差異,需要根據(jù)其特殊性考慮相應(yīng)人因設(shè)計要求。
使用環(huán)境某些因素會對用戶產(chǎn)生傷害,如強光、強音、高溫、低溫、輻射等,因此需要使用個人防護用具以保護用戶,此時需要考慮個人防護用具對于用戶基礎(chǔ)能力的影響。
(二)設(shè)計要素
人因設(shè)計需要考慮的使用環(huán)境常見因素包括空間、照明、溫度、濕度、氣壓、潔凈度、噪聲、振動、輻射等。
1.空間
醫(yī)療器械人因設(shè)計需要結(jié)合醫(yī)療器械的物理尺寸、連接關(guān)系以及用戶的可觸及范圍、心理影響等因素,綜合考慮使用環(huán)境的空間條件,如面積、層高、布局、朝向等,明確空間條件的最低要求并告知用戶。
醫(yī)療器械若可用于多個使用場所,需要保證醫(yī)療器械在每個預(yù)期使用場所的空間條件下均能安全有效使用。
2.照明
良好的照明條件是用戶正確使用醫(yī)療器械的必要條件。醫(yī)療器械人因設(shè)計需要結(jié)合環(huán)境光考慮照明要求,如光源、照度、顏色等,必要時自帶照明功能或者使用醫(yī)用照明設(shè)備,特殊情況使用護目鏡。
環(huán)境光需要考慮空間布局、紋理顏色、采光條件、陽光直射、反光等因素影響。不同使用場所的照度要求不同,如手術(shù)場合需要高亮聚焦的照明條件,門診場合照度要求通常與普通辦公環(huán)境相當(dāng)。照明顏色不僅可用于區(qū)分使用場所,而且能夠?qū)τ脩粜睦懋a(chǎn)生影響。
醫(yī)療器械若可用于多個使用場所,需要考慮不同使用場所照明條件的差異,保證醫(yī)療器械在每個預(yù)期使用場所的照明條件下均能安全有效使用。
3.溫度、濕度與氣壓
使用環(huán)境的溫度、濕度與氣壓不僅會影響醫(yī)療器械的性能,而且會影響用戶基礎(chǔ)能力,同時某些醫(yī)療器械也會對使用環(huán)境的溫度、濕度和氣壓產(chǎn)生影響。因此,醫(yī)療器械人因設(shè)計需要兼顧上述兩方面情況。
預(yù)期在高溫或低溫環(huán)境使用的醫(yī)療器械需要考慮用戶的耐受能力,盡量減少長時間操作。同時,醫(yī)療器械表面溫度過高或過低可能會對用戶產(chǎn)生傷害,需要根據(jù)表面溫度限值進行設(shè)計,表面溫度限值取決于接觸部分材質(zhì)、接觸時間、接觸面積等因素。
預(yù)期在潮濕環(huán)境使用的醫(yī)療器械需要考慮防滑設(shè)計,如采用表面紋理處理,保證用戶手部弄濕后仍能準(zhǔn)確操作。有源醫(yī)療器械還需考慮電氣安全風(fēng)險。某些醫(yī)療器械在使用過程中會提高周圍環(huán)境濕度,需要采取控制措施以保證環(huán)境濕度處于合理水平。
預(yù)期在高壓環(huán)境使用的醫(yī)療器械不僅要考慮自身抗壓限值,而且要考慮高壓對于用戶基礎(chǔ)能力的影響,如高壓會影響用戶視力,需要采用更大、更亮的顯示裝置。預(yù)期在低壓環(huán)境使用的醫(yī)療器械需要考慮用戶的耐受能力,盡量減少長時間操作。
4.潔凈度
對于有潔凈度要求的醫(yī)療器械,表面盡量光滑,沒有縫隙,易于清洗和消毒,同時重要位置和部件采取防塵措施,如標(biāo)簽、開關(guān)、顯示裝置、連接裝置、控制裝置、通風(fēng)口等。
對于在無菌環(huán)境使用的醫(yī)療器械,可考慮設(shè)計為一次性使用,若為可重復(fù)使用需要考慮所用滅菌方法對于醫(yī)療器械的影響。使用無菌罩保證其不會影響醫(yī)療器械的正常使用,包括醫(yī)療信息的顯示。有源醫(yī)療器械可考慮采用遠程控制,此時需要保證遠端能夠準(zhǔn)確顯示無菌環(huán)境中的醫(yī)療信息。
5.噪聲
噪聲會產(chǎn)生聽覺干擾,影響用戶正常使用和患者休息,甚至可能傷害用戶和患者的聽力。醫(yī)療器械人因設(shè)計需要考慮使用環(huán)境的背景噪聲以及醫(yī)療器械所產(chǎn)生的噪聲。
背景噪聲與使用場所、地理位置、噪聲源、時間段(白天/黑夜)等因素密切相關(guān),需要進行綜合評估。醫(yī)療器械所產(chǎn)生的噪聲較為普遍,典型噪聲源自報警聲音,一方面背景噪聲不能掩蓋報警聲音,另一方面音量過大的、頻繁的報警聲音會對用戶和患者產(chǎn)生心理壓力,報警提示音可設(shè)計為可調(diào)節(jié)方式。
噪聲會干擾人員交流以及用戶正常使用,而過強、過長的噪聲會產(chǎn)生聽力損傷乃至聽力喪失,因此需要基于噪聲限值進行醫(yī)療器械人因設(shè)計,控制醫(yī)療器械所產(chǎn)生的噪聲水平,必要時使用防護耳罩,并采用視覺、觸覺或混合操作方式。
6.振動
使用環(huán)境和醫(yī)療器械自身的振動均會干擾醫(yī)療器械正常運行,可能造成用戶操作困難。在急救轉(zhuǎn)運等場合下尤其需要考慮振動的影響,例如顯示裝置的振動不僅會產(chǎn)生干擾雜波,而且會增加用戶識別信息的難度。因此,需要基于使用場所,結(jié)合振動的幅度、加速度等特性進行醫(yī)療器械人因設(shè)計,如采用減振措施、使用大尺寸控制裝置。
7.輻射
預(yù)期在輻射環(huán)境使用的醫(yī)療器械除了考慮人員防護、警示信息等要求之外,還需考慮個人防護用具對于用戶行動能力的影響,一方面可能會限制用戶某些動作的運動幅度,另一方面對用戶耐力的要求較高,需要考慮用戶疲勞問題。另外,醫(yī)療器械有些元器件對放射線敏感,在輻射環(huán)境中使用也需考慮防護問題。
三、顯示
(一)通用考量
對于很多醫(yī)療器械而言,顯示裝置是向用戶傳遞信息的主要方式,甚至是唯一方式,有時也是用戶輸入方式(如觸摸屏)。醫(yī)療器械人因設(shè)計需要考慮顯示裝置特性與用戶、使用環(huán)境和操作任務(wù)的關(guān)系。
大多數(shù)顯示裝置設(shè)計為通用目的,未必能夠滿足醫(yī)用要求,所以需要基于醫(yī)療器械的預(yù)期用途、使用場景和核心功能,根據(jù)顯示裝置的類型、性能指標(biāo)等特性選擇合適的顯示裝置。雖然供應(yīng)商通常會公布顯示裝置性能指標(biāo),但由于各供應(yīng)商測試方法不同,僅靠性能指標(biāo)選擇顯示裝置存在一定風(fēng)險,因此需要從主觀、客觀兩方面評估顯示裝置特性。
顯示裝置評估不僅要考慮用戶的人體測量學(xué)數(shù)據(jù)和視覺能力,而且要考慮用戶與顯示裝置的空間關(guān)系,包括顯示裝置安放位置與方向、用戶姿勢與變動、觀察距離與角度等因素。移動醫(yī)療器械的顯示裝置還需考慮環(huán)境光影響和照明要求。
(二)設(shè)計要素
1.顯示條件
觀察距離是指用戶眼睛與顯示裝置中心的直線距離,顯示裝置需要保證從最小到最大觀察距離均能獲得預(yù)期顯示效果。
很多醫(yī)療器械是可移動的,用戶姿勢也是變動的,所以用戶通常不會位于顯示裝置最佳觀察角度,因此需要考慮橫向和縱向視場角度最大值,并在最大視場角度下評估顯示裝置特性。
顯示裝置安放位置與方向不當(dāng)會增加信息獲取時間,甚至獲得錯誤信息(如混淆6和9、5和2),需要加以重視。
2.信息顯示原則
信息顯示遵循最小夠用原則,僅顯示用戶正常使用所需信息,避免分散用戶注意力。可根據(jù)具體情況選擇定性顯示或定量顯示,定性顯示通常用于對精確性要求不高的情況。信息顯示格式需要保證字符、圖形的尺寸和間距均處于合理范圍,避免出現(xiàn)視覺錯覺。
重要信息突出顯示,如高亮度、高對比度、顏色顯示等,同時保證用戶能夠重復(fù)查閱,如提供存儲、查詢功能。信息更新速度和頻率需要符合用戶使用要求,盡量減少不必要的信息更新,同時注意信息自動更新可能會干擾用戶正常使用,可提供屏幕凍結(jié)功能。
3.顯示裝置特性
顯示裝置特性需要考慮空間特性、時間特性、亮度、對比度和顏色顯示等要求,可采用調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)進行評價。
空間特性包括屏幕尺寸、分辨率、像素、壞點、幾何失真等要求,其中壞點、幾何失真需要控制在合理范圍內(nèi)。
時間特性包括刷新率、閃爍、抖動、響應(yīng)時間等要求,其中刷新率需要高于臨界閃爍頻率,高頻抖動會導(dǎo)致顯示模糊,響應(yīng)時間需要考慮信息更新頻率要求。
亮度需要根據(jù)使用環(huán)境設(shè)置上下限值,必要時具備亮度可調(diào)節(jié)功能,并保證屏幕各處亮度的均勻性,并行使用多個顯示裝置通常需要保證各顯示裝置亮度水平相當(dāng)。
對比度需要考慮屏顯信息和背景的亮度差異。亮背景顯示暗信息或者暗背景顯示亮信息均可接受,前者邊緣較為清晰,后者較少出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象,不過后者更適合顏色顯示。值得注意的是環(huán)境光反射可能會減弱對比度。
顏色顯示需要考慮顏色均勻性和顏色搭配問題,屏幕各處色度值的差異需要控制在合理范圍內(nèi),避免紅色和藍色相鄰顯示。
四、連接
(一)通用考量
連接根據(jù)醫(yī)療器械與人體相連情況可分為人體連接和非人體連接,其中人體連接是指醫(yī)療器械與人體直接相連,反之即為非人體連接。人體連接包括液體連接(如靜脈注射管路、血液透析管路)、氣體連接(如呼吸機管路、供氧管路)、電氣連接(如電極、傳感器)等情況。非人體連接包括醫(yī)療器械與醫(yī)療器械連接、醫(yī)療器械與附件連接、能源連接(如電源、氣源)、通信連接(如網(wǎng)線、串口)等情況。人體連接的風(fēng)險高于非人體連接。
連接失效包括連接失敗、連接錯誤和連接中斷。其中,連接失敗是指連接裝置不能實現(xiàn)有效連接,包括部分連接、虛連接;連接錯誤是指連接裝置與非預(yù)期的連接對象相連;連接中斷是指連接裝置在使用過程中非預(yù)期的斷開。連接失效可能導(dǎo)致患者受到傷害或死亡,因此醫(yī)療器械人因設(shè)計需根據(jù)連接失效類型考慮連接的技術(shù)特征和設(shè)計要求,原則上相同功能采用相同的連接技術(shù)特征,不同功能采用不同的連接技術(shù)特征。
連接還需考慮一次性使用與可重復(fù)使用、斷開連接和重新連接的頻率、用戶特征、使用場所等方面要求,一次性使用、連接頻率高、非專業(yè)人士使用、急救與多任務(wù)操作場合通常風(fēng)險較高。此外,亦需考慮部件更換的連接要求以及用戶提示與檢查要求。
(二)設(shè)計要素
1.防止連接失敗
防止連接失敗主要遵循以下設(shè)計原則:盡量減少連接所需力量,最大程度降低連接裝置重量,盡量減少手部或手指的運動范圍,避免使用需要粘合的材料,提供連接對準(zhǔn)標(biāo)識,盡可能提供聽覺或觸覺提示,增加表面紋理以增強抓握穩(wěn)定性,盡量減少連接所需時間,管路提供液體或氣體流向指示,電源連接保證部分連接不會通電,提供長度足夠的連接電纜,必要時對長電纜進行顏色編碼,電纜和軟管的松脫端處于用戶可觸及范圍內(nèi),斷開連接保證連接裝置復(fù)位到默認狀態(tài),提供足夠的連接裝置插拔空間,盡量減少輔助工具的使用,保證連接裝置不會夾住用戶所戴手套,振動環(huán)境使用大尺寸連接裝置等。
2.防止連接錯誤
防止連接錯誤需要考慮連接裝置的區(qū)分問題,可采用不同的顏色、標(biāo)簽、形狀、對準(zhǔn)標(biāo)識、針腳排列、外殼樣式等方式進行區(qū)分,也可使用內(nèi)置芯片等電子標(biāo)識進行區(qū)分。
防止連接錯誤主要遵循以下設(shè)計原則:連接裝置僅能有一種正確連接方式,盡量采用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的連接規(guī)范,保證與相似連接裝置的差異性,使用保護裝置等。
3.防止連接中斷
防止連接中斷主要采用機械鎖定裝置,包括但不限于使用旋轉(zhuǎn)鎖環(huán)、推拉鎖緊裝置、鎖緊桿、螺栓固定裝置、快掛扣等裝置,也可采用觸覺、聽覺和視覺提示以及連接狀態(tài)監(jiān)視等方法。機械鎖定裝置實現(xiàn)單手操作,必要時提供操作指示。
4.連接裝置保護
對于可重復(fù)使用的連接裝置,需要考慮保護要求:連接裝置末端在斷開連接時具備自身保護能力,外殼防護能力與使用環(huán)境相匹配并能最大程度降低污染物的影響,連接牢固度與連接頻率相適應(yīng),電氣部件位于母連接裝置內(nèi),避免管路和電纜大幅度彎曲,盡量減少輔助工具的使用,確保用戶能夠利用大肌肉群,便攜式醫(yī)療器械盡量將連接裝置放于隱蔽處。
五、控制
(一)通用考量
控制是指用戶通過控制裝置調(diào)節(jié)醫(yī)療器械預(yù)期功能。除了功能單一且操作簡單的少數(shù)醫(yī)療器械,大多數(shù)醫(yī)療器械均配有控制裝置。因此,醫(yī)療器械人因設(shè)計需要注重控制裝置的設(shè)計要求。
控制裝置可分為機械控制(如手柄、旋鈕)和電子控制(如觸摸屏、軌跡球),包括連續(xù)控制、步進控制、多態(tài)控制、雙態(tài)控制、緊急啟??刂频确绞?。不同種類的控制裝置具有不同的技術(shù)特征和適用場合,需要根據(jù)具體情況進行選擇。首先需要明確控制裝置所對應(yīng)的功能要求,包括功能的控制邊界、控制精度、狀態(tài)信息反饋、錯誤使用嚴重性等因素。然后根據(jù)用戶和使用場景選擇合適的控制裝置,進而明確控制裝置的技術(shù)特征,如形狀、尺寸、行程、作用力、布局等,必要時使用聯(lián)鎖、緊急啟停等安全控制裝置。此外,有源醫(yī)療器械的控制裝置與顯示裝置關(guān)系密切,需要同時考慮二者的設(shè)計要求,如保證顯示與控制的一致性、合理設(shè)置顯示區(qū)域與控制區(qū)域的比例。
在某些使用場景下,用戶需要穿戴個人防護用具操作控制裝置,個人防護用具可能會影響用戶的視覺、聽覺和觸覺等基礎(chǔ)能力,人因設(shè)計需要予以考慮。
(二)設(shè)計要素
1.防止意外激活
控制裝置需避免意外激活(含失活),特別是涉及安全性的功能。防止控制裝置意外激活的方法主要包括:控制裝置布局合理,控制裝置內(nèi)陷于周圍平面之下,控制裝置外周使用凸起的物理隔離物,設(shè)置激活時間限值,采用阻尼或長行程設(shè)計,多步操作或用戶確認方能激活,使用聯(lián)鎖控制裝置等。
2.幾何屬性
幾何屬性包括但不限于形狀、尺寸、位置、行程、表面紋理、運動方向(如移動方向、旋轉(zhuǎn)方向)等因素。不同種類的控制裝置對于幾何屬性的要求差異較大,如按鈕主要考慮形狀、尺寸和行程,旋鈕主要考慮尺寸、位置、旋轉(zhuǎn)方向和表面紋理,等等。因此,人因設(shè)計需要根據(jù)控制裝置的種類和適用場合考慮其幾何屬性的設(shè)計要求。
3.作用力
控制裝置啟停所需的作用力需要適中,在盡量減少用戶操作力量的同時防止意外激活。同時考慮作用力過沖問題,即作用力過大導(dǎo)致控制裝置實際運動范圍超出預(yù)期設(shè)定,可能發(fā)生錯誤使用,特別是對手部力量控制不佳的用戶。
4.狀態(tài)信息反饋
控制裝置的狀態(tài)信息反饋是保證用戶正確使用的基本條件,需要考慮即時性、直觀性、冗余度等要求。狀態(tài)信息反饋出現(xiàn)延遲容易發(fā)生錯誤使用,需要采用風(fēng)險控制措施,若延遲時間為固定值需在說明書予以警示提示??刂蒲b置需要能通過自身觸覺反饋或外部顯示裝置提供清晰的狀態(tài)信息以便用戶操作,觸覺反饋通常采用彈性阻尼設(shè)計,即阻尼初始較低,然后快速增加,至控制裝置激活后迅速下降。對于涉及安全性的情況,需要同時提供視覺、聽覺和觸覺反饋,以保證狀態(tài)信息的冗余度,避免用戶疏忽發(fā)生錯誤使用。
5.布局
控制裝置的布局與其類型、技術(shù)特征密切相關(guān),需要同時兼顧。布局需要考慮安裝空間、位置關(guān)系、分組等要求。水平面安裝對于空間的要求通常高于垂直面安裝,在控制裝置周邊提供足夠空間以便用戶放置手部。多個控制裝置需要考慮相互的位置關(guān)系,過近容易發(fā)生誤按,過遠不便操作;有源醫(yī)療器械控制裝置與相對應(yīng)的顯示裝置需要就近放置,并保證用戶操作不會遮擋顯示裝置。多個控制裝置還需考慮分組問題,通常最常用的控制裝置放于用戶使用最方便的位置,也可根據(jù)控制裝置的重要性、功能類型或操作順序進行分組。
6.觸摸屏
有源醫(yī)療器械使用觸摸屏實現(xiàn)控制和顯示(設(shè)計要素詳見章節(jié)“顯示”)日益普遍,人因設(shè)計需要考慮觸摸屏的優(yōu)勢、劣勢以及適用情形。其特別適用于以下情形:需要使用菜單選項,注意力需要集中于顯示裝置,注意力切換費時或產(chǎn)生風(fēng)險,需要減少用戶輸入次數(shù),用戶缺乏使用經(jīng)驗,緊急場景使用。
觸摸屏幾何屬性和布局要求主要考慮尺寸、形狀、間距和視差。按鈕尺寸和間距需要適中,間距過小容易誤按,可擴大觸摸區(qū)域或使用防錯軟件??墒褂靡曈X“凹”和“凸”形狀指示按鈕狀態(tài)。視差是觸摸屏常見問題,需要最大程度縮短觸摸表面和屏幕表面之間的距離或使之重合,當(dāng)不可避免時可通過增大按鈕尺寸和間距進行補償。
觸摸屏作用力可設(shè)計為根據(jù)用戶需要進行調(diào)整,以最小化意外激活的可能性。“向上觸發(fā)”(釋放時激活)通常優(yōu)于“向下觸發(fā)”(初次觸摸時激活),保證按鈕整個區(qū)域均可觸摸,需要精確選擇目標(biāo)時使用十字準(zhǔn)線,突出顯示當(dāng)前選定區(qū)域,使用形狀、顏色編碼區(qū)分不同活動區(qū)域。可使用視覺、聽覺、觸覺等狀態(tài)信息反饋方式,聽覺反饋方式提供靜音選項,連續(xù)按壓按鈕提供即時反饋。
觸摸屏還需考慮分辨率、清潔、校準(zhǔn)等要求,以及手指遮擋、指紋痕跡、輸入緩慢等問題,盡量不要使用滾動列表,戴上手套可能無法操作。
六、軟件用戶界面
(一)通用考量
醫(yī)療器械軟件用戶界面設(shè)計需要以用戶為中心,以關(guān)鍵任務(wù)為導(dǎo)向。若適用,需符合相關(guān)醫(yī)療器械標(biāo)準(zhǔn)的要求。
軟件用戶界面風(fēng)格在交互方式、美工和注釋等方面需要保持一致性,幫助用戶盡快熟悉、掌握醫(yī)療器械正確使用方法。軟件用戶界面所用字體、符號、圖表和注釋需要具有可識別性,并能區(qū)分信息優(yōu)先級,以便用戶能夠快速響應(yīng)。
軟件用戶界面設(shè)計需要具有一定可擴展性,以滿足醫(yī)療器械不斷改進對于軟件用戶界面更新的要求。同時考慮兼容性,以滿足醫(yī)療器械互操作性要求。
顯示裝置屏幕尺寸是軟件用戶界面設(shè)計的物理基礎(chǔ),通常顯示裝置屏幕尺寸越小軟件用戶界面設(shè)計難度越大,但顯示裝置屏幕尺寸取決于醫(yī)療器械的預(yù)期用途、使用場景和核心功能,并非越大越好。
硬件接口與軟件用戶界面通常由不同團隊設(shè)計,且前者設(shè)計定型通常先于后者,這將不利于軟件用戶界面設(shè)計,因此需要加強軟硬件接口集成設(shè)計。
注冊申請人通常會對全線產(chǎn)品采用相同的軟件用戶界面設(shè)計風(fēng)格,但可能不能滿足具體產(chǎn)品的個性要求,因此軟件用戶界面設(shè)計需要兼顧共性與個性的關(guān)系。
(二)設(shè)計要素
1.界面風(fēng)格
軟件用戶界面風(fēng)格需要考慮界面數(shù)量、界面深度、界面寬度、界面結(jié)構(gòu)等要求。軟件用戶界面以操作任務(wù)為基礎(chǔ),界面數(shù)量不宜過多,通常少于十個。界面深度用于反映界面分層結(jié)構(gòu),通常一至三層。界面寬度用于反映一個界面所含選項數(shù)量,通常三至十二個,典型五至九個。界面結(jié)構(gòu)包括線性結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)以及混合結(jié)構(gòu),每種界面結(jié)構(gòu)各具特點,因此需要結(jié)合操作任務(wù)和界面結(jié)構(gòu)特點選擇適宜的界面結(jié)構(gòu)。
2.屏幕布局
屏幕布局需要考慮網(wǎng)格對齊、內(nèi)容分級、內(nèi)容分區(qū)、背景等要求。屏幕內(nèi)容以網(wǎng)格為基礎(chǔ)相互對齊,分區(qū)顯示,不同區(qū)域相互隔離,與背景保持適宜的比例和對比度,并根據(jù)優(yōu)先程度分級,高優(yōu)先級內(nèi)容突出顯示,如位置、高亮。
3.字體
字體需要考慮字體類型、字體大小、字體間距、對齊方式、特殊字體(如加粗、傾斜、下劃線)、字母大小寫、背景對比度、顯示分辨率、字符串長度等要求,文本至少包含中文字符。
4.顏色
顏色需要考慮顏色數(shù)量、顏色含義、顏色搭配等要求。顏色數(shù)量不宜過多,通常三至五種。顏色含義需要根據(jù)醫(yī)療器械標(biāo)準(zhǔn)、常識慣例予以規(guī)范,通常不應(yīng)允許用戶調(diào)整顏色含義。顏色搭配得當(dāng)可增強顯示對比度和可識別性。顏色也可用于內(nèi)容分區(qū)和狀態(tài)指示。
5.動態(tài)顯示
動態(tài)顯示需要考慮趨勢顯示、波形顯示、數(shù)值顯示等要求。趨勢顯示用于反映參數(shù)隨時間變化的趨勢,既可實時顯示又可非實時顯示,能夠顯示當(dāng)前和歷史參數(shù),并可調(diào)整時間間隔。波形顯示與趨勢顯示類似,常用于參數(shù)的短時實時顯示,需要考慮數(shù)量、周期數(shù)、分辨率、線寬、顏色、背景色、凍結(jié)、刷新、縮放、比較等要求。數(shù)值顯示僅顯示參數(shù)當(dāng)前數(shù)值,需要考慮字體、顏色、高亮、閃爍、位置等要求,閃爍頻率通常1-3赫茲。
6.交互方式
交互方式包括但不限于菜單、直接操作、對話框、命令行、數(shù)據(jù)輸入、觸摸屏等方式,軟件用戶界面設(shè)計需要根據(jù)醫(yī)療器械的預(yù)期用途、使用場景和核心功能選擇適宜的交互方式,同時考慮交互速度、兼容性、一致性等要求。
數(shù)據(jù)輸入需保證完整準(zhǔn)確高效,需要考慮輸入?yún)^(qū)域、注釋、對齊、數(shù)組排列、自動輸入與檢查、用戶修改與檢查等要求。輸入?yún)^(qū)域明確區(qū)域尺寸、數(shù)據(jù)格式要求并突出顯示。注釋明確輸入示例、參數(shù)單位、縮寫、位置等要求,其中參數(shù)單位不能混用,使用業(yè)內(nèi)公認縮寫。數(shù)組排列通常采用窄列方式。自動輸入明確數(shù)值范圍,并可由用戶進行修改與檢查。
屏幕交互需要考慮觸摸屏、屏幕鍵盤、軟鍵盤等要求。觸摸屏設(shè)計要素詳見章節(jié)“控制”。屏幕鍵盤需要考慮自動顯示與隱藏、按鍵布局、信息反饋等要求。軟鍵盤作為軟硬件結(jié)合方式,需要考慮位置對齊、含義相同、信息標(biāo)識等要求,相關(guān)聯(lián)的軟件與硬件采用相同的顏色、符號等標(biāo)識。
7.用戶支持
用戶支持需要考慮操作指引、錯誤防護、語義、優(yōu)先級、彈出框、圖表、動畫、一致性等要求。操作指引盡量采用循序漸進方式,特別是對新用戶。錯誤防護可采用自動檢查、用戶檢查等方式。語言簡明易懂,突出顯示高優(yōu)先級信息。軟件用戶界面所用符號、術(shù)語、縮寫與說明書、標(biāo)簽、用戶培訓(xùn)材料保持一致。
8.安全信息
對于關(guān)鍵任務(wù),特別是兼為緊急任務(wù)、常用任務(wù)的關(guān)鍵任務(wù),若通過安全信息對使用錯誤進行風(fēng)險控制,則軟件用戶界面需提供相關(guān)安全信息。
七、說明書
(一)通用考量
說明書是幫助用戶了解如何使用醫(yī)療器械的基本方式,其內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、語言的組織對于指導(dǎo)用戶正確使用醫(yī)療器械具有重要作用。說明書編寫過程與醫(yī)療器械人因設(shè)計過程保持同步。
說明書應(yīng)符合法規(guī)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,涵蓋預(yù)期用戶在預(yù)期使用場景正常使用醫(yī)療器械的全部要素,從其類型、內(nèi)容、文檔結(jié)構(gòu)、語句結(jié)構(gòu)、圖表使用、用戶特征、使用環(huán)境、操作任務(wù)、注意事項等方面考慮人因設(shè)計要求。
(二)設(shè)計要素
說明書需提供醫(yī)療器械背景信息;提供任務(wù)導(dǎo)向的使用步驟,以簡明易懂方式逐步描述使用步驟,需要視情況而定的使用步驟給出明確提示;信息易于快速、精確檢索,可采用結(jié)構(gòu)化描述方式,盡量使用描述性而非概括性用語;語言簡明易懂,在準(zhǔn)確表意的前提下盡量使用短句和定量用語,避免使用專業(yè)性過強的用語,盡量減少用戶反應(yīng)時間;善用空白和線條改善文本結(jié)構(gòu)以提高可讀性,必要時使用圖示描述使用步驟;慎用顏色,除非顏色有助于正確使用;注意事項與使用步驟同步描述,但不能混合描述,在使用步驟旁邊以醒目形式進行描述;根據(jù)說明書類型進行內(nèi)容設(shè)計,如用戶說明書、技術(shù)說明書、快速參考手冊等。
說明書設(shè)計需要結(jié)合使用場所考慮工作空間、個人防護用具的影響。用戶工作空間有限,對說明書的尺寸、重量、數(shù)量等方面有所限制。對于某些使用場所,用戶需要使用個人防護用具,可能會對說明書閱讀產(chǎn)生影響,如戴上手套不易翻頁。
說明書需告知用戶關(guān)于醫(yī)療器械使用的相關(guān)風(fēng)險,明確醫(yī)療器械使用前的準(zhǔn)備工作,提示可能影響醫(yī)療器械正常運行的行為,必要時明確用戶輪換的注意事項、特殊人群用戶的使用要求。
說明書提供形式包括紙質(zhì)形式和電子形式,各具優(yōu)劣,需要結(jié)合使用場景考慮不同提供形式的適用性,以及聯(lián)合使用的必要性。對于預(yù)期用于多種使用環(huán)境的醫(yī)療器械,需要保證說明書在每個預(yù)期使用環(huán)境均能易于取用、閱讀和存放,且方便轉(zhuǎn)運。
八、標(biāo)簽
(一)通用考量
標(biāo)簽有助于用戶快速、準(zhǔn)確的操作醫(yī)療器械,其使用效果取決于標(biāo)簽內(nèi)容及重要性、觀察距離與角度、照明條件、顏色與編碼、符號與代碼、與其他標(biāo)識的一致性、閱讀時間限制與準(zhǔn)確性要求、用戶視覺和閱讀能力等因素。
標(biāo)簽設(shè)計通常需要考慮標(biāo)簽的內(nèi)容、位置、方向、關(guān)系指示、固定、耐久性和評估等要素,以保證標(biāo)簽的易讀性、易理解性。標(biāo)簽內(nèi)容應(yīng)符合法規(guī)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,功能說明信息需要位于主要區(qū)域之外,非功能說明信息(如商標(biāo))不應(yīng)影響醫(yī)療信息顯示,危險信息需突出并易讀易理解。標(biāo)簽位置根據(jù)標(biāo)簽內(nèi)容及其重要性進行確定,在保證用戶可視性前提下避免用戶觸碰,相鄰標(biāo)簽之間留有空隙。標(biāo)簽采用水平方向以便用戶快速閱讀。標(biāo)簽關(guān)系指示能夠區(qū)分相關(guān)功能,必要時采用冗余設(shè)計。標(biāo)簽固定保證標(biāo)簽在醫(yī)療器械正常使用、清潔、維護過程中不會被移除,如使用粘結(jié)劑、螺栓固定。標(biāo)簽?zāi)途眯员WC標(biāo)簽?zāi)褪苣p,至少在使用期限內(nèi)持續(xù)有效,必要時永久有效,如采用蝕刻法等。標(biāo)簽需在醫(yī)療器械用戶/用戶組中進行評估。
(二)設(shè)計要素
標(biāo)簽內(nèi)容的清晰度、一致性和簡潔性至關(guān)重要,用語、符號和縮寫等信息需與醫(yī)療器械部件、說明書、用戶培訓(xùn)材料保持一致。用語能夠準(zhǔn)確傳達意圖,指示清晰明確,盡量簡短,避免使用不常用的術(shù)語,符號和縮寫符合常識慣例。為避免混淆,不宜將相似用語或縮寫用于不同功能。
在特定使用場景下,只有用戶能夠普通識別并理解符號含義方可使用符號。符號需是唯一的,并可彼此區(qū)分,盡量使用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的符號,若使用標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定的符號需要在說明書中予以定義。用于傳達重要信息的符號需評估。
易讀性是設(shè)計重點,尤其是對可用于多個使用環(huán)境的醫(yī)療器械。字體類型、尺寸、對比度、印刻樣式均會影響易讀性,也需考慮照明條件、觀察距離與角度等因素影響。最好使用清晰簡單的字體類型,字符與背景具備高對比度,用戶若為非專業(yè)人員盡量使用大號字體。易讀性需在最差情況下進行評估,涵蓋全部預(yù)期使用環(huán)境。
編碼有助于用戶快速、準(zhǔn)確識別醫(yī)療器械部件或特性,可通過標(biāo)簽的尺寸、形狀、位置、顏色進行編碼,同時關(guān)注編碼的數(shù)量要求和差異性,重要信息采用冗余編碼。尺寸編碼可用于區(qū)分信息重要性以及信息分組,形狀編碼可用于關(guān)聯(lián)同類部件,位置編碼可用于同一功能組所含部件的關(guān)聯(lián)。顏色編碼慎用,需要采用冗余編碼,可依據(jù)常識慣例進行顏色編碼,顏色保證一致性和高對比度,數(shù)量不宜過多,并考慮照明條件的影響。
管路(含液路、氣路等)可使用箭頭、線條、顏色等方式進行標(biāo)識。起點與終點標(biāo)識位置與管路實際位置相匹配,箭頭清晰表明流動方向,線條不能重疊,相同物質(zhì)使用同一顏色標(biāo)識,相同顏色的線條避免平行繪制,線條與背景具備高對比度。
大型醫(yī)療器械需要考慮標(biāo)簽分層設(shè)計,通常依據(jù)系統(tǒng)、子系統(tǒng)、部件的層級,以標(biāo)簽尺寸逐級減少的方式進行分層設(shè)計。
九、包裝
(一)通用考量
包裝是醫(yī)療器械設(shè)計開發(fā)易被忽略的環(huán)節(jié),經(jīng)常置于設(shè)計開發(fā)最后階段。包裝設(shè)計若能充分考慮人因設(shè)計要求并盡早開展,可有效提高醫(yī)療器械使用的安全有效性。
包裝設(shè)計同樣需要基于用戶、使用環(huán)境予以考慮。醫(yī)務(wù)人員、患者在能力、知識、經(jīng)驗、培訓(xùn)以及對包裝的認識、操作等方面存在較大差異,同理醫(yī)療場合和家庭場合的環(huán)境條件也存在較大差異,特別是無菌環(huán)境與非無菌環(huán)境,因此包裝設(shè)計需要考慮用戶、使用環(huán)境的差異,必要時采用不同設(shè)計方案。醫(yī)療器械若含有多個用戶組并用于多個使用環(huán)境,包裝設(shè)計需要涵蓋全部用戶組和使用環(huán)境的設(shè)計要求。
此外,包裝設(shè)計還需考慮再包裝、運輸包裝的要求,以及內(nèi)包裝與外包裝、總包裝與分包裝的差異。
(二)設(shè)計要素
包裝設(shè)計除了考慮包裝材料、包裝方式、包裝評估等因素之外,還需考慮以下設(shè)計要素:
包裝開封需要基于用戶上肢能力,盡量實現(xiàn)單手操作和避免使用輔助工具,復(fù)雜或特殊包裝需清晰明確標(biāo)示開封步驟,開封過程保證內(nèi)部物品的完整性,防止意外觸發(fā)運行,開封后保持開放狀態(tài),內(nèi)部物品易于取出。開封不能傷害用戶,用力開封避免內(nèi)部物品飛出,無菌醫(yī)療器械避免破壞無菌環(huán)境。
有些醫(yī)療器械使用前需要用戶組裝,或者需要按照特定順序組裝。此時包裝外面需列明醫(yī)療器械全部組件,開封后全部組件清晰可見,在顯著位置明示組裝順序,盡可能多提供組裝提示,組裝操作與用戶基礎(chǔ)能力相匹配?;颊呤褂玫尼t(yī)療器械避免組裝,若無法避免盡量簡化操作,并明示操作步驟和要求。
包裝標(biāo)簽需突出重要信息并按重要程度排序,采用大號、高對比度的字體與符號,所用術(shù)語符號符合用戶預(yù)期及法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求,避免使用形似、音似的用語。明示運輸、存儲的環(huán)境條件限制,明確安全操作要求,若適用明確所需的個人防護用具。主機與耗材若分開單獨包裝,需要考慮二者的包裝關(guān)聯(lián)性。
包裝標(biāo)識可采用條形碼等識別碼,根據(jù)法規(guī)要求使用醫(yī)療器械唯一標(biāo)識(UDI)。可結(jié)合包裝的顏色、尺寸、形狀等信息進行標(biāo)識,確保用戶均能理解包裝標(biāo)識含義。
對于無菌醫(yī)療器械,包裝需明示無菌、所用滅菌方法、開封環(huán)境條件、完整性檢查、包裝破損切勿使用等信息,特別是對一次性使用無菌醫(yī)療器械。無菌醫(yī)療器械需易于從無菌屏障系統(tǒng)中以無菌方式取出,無菌屏障系統(tǒng)需保證開啟位置易于識別且易于開啟,并在開啟過程中不污染及損壞無菌醫(yī)療器械。此外,還需考慮包裝與滅菌方法的關(guān)系。
很多醫(yī)療器械需要在未開封或運輸包裝狀態(tài)下存儲,包裝的尺寸和形狀需與存儲空間相匹配。 
十、文化差異
(一)通用考量
對于預(yù)期在國際市場銷售的醫(yī)療器械,注冊申請人需要考慮文化差異問題,原因在于文化差異較大會增加錯誤使用可能性。文化差異主要受國家、文化、用戶特征等因素影響,值得注意的是同一國家可能存在多種文化,多個國家可能擁有同一文化。
國家因素需要考慮法規(guī)、語言文字、計量單位制等方面差異。不同國家醫(yī)療器械法規(guī)要求不同,相應(yīng)要求均需符合。不同國家語言文字也不同,母語能夠幫助用戶更好使用醫(yī)療器械,因此用戶接口需要提供多語言選擇,同時考慮拼寫、發(fā)音、語法、閱讀方向、多音字、多義字、習(xí)語等差異影響。不同國家計量單位制亦不同,如公制、英制、美制等,需要考慮單位換算、顯示格式等問題。
文化因素需要考慮技術(shù)環(huán)境、使用環(huán)境、社會關(guān)系、職業(yè)傳統(tǒng)等方面差異。技術(shù)環(huán)境包括新技術(shù)接受程度、同類產(chǎn)品使用情況、電源與氣源質(zhì)量等。使用環(huán)境包括國家的氣候、海拔、空氣質(zhì)量、交通運輸?shù)群暧^環(huán)境以及使用場所的潔凈度、照明、工作空間等微觀環(huán)境。社會關(guān)系包括權(quán)力等級、個人主義與集體主義傾向、處世態(tài)度等。職業(yè)傳統(tǒng)包括組織形式、工作流程、職責(zé)等。
用戶特征因素需要考慮人口統(tǒng)計學(xué)、人體測量學(xué)、價值觀念、用戶偏好、警示提示方式、顏色符號含義、知識背景、學(xué)習(xí)風(fēng)格等方面差異。不同國家的人口統(tǒng)計學(xué)、人體測量學(xué)數(shù)據(jù)均不同,需要考慮用戶人群覆蓋范圍。不同國家的價值觀念、用戶偏好、警示提示方式、顏色符號含義可能相反,需要考慮采用多型號規(guī)格設(shè)計。知識背景和學(xué)習(xí)風(fēng)格會影響用戶使用醫(yī)療器械的熟練程度,需要考慮說明書的設(shè)計要求。
(二)設(shè)計要素
硬件接口需要根據(jù)用戶人體測量數(shù)據(jù)考慮工作空間、醫(yī)療器械及其控制裝置、連接裝置等部件的尺寸。輸入輸出需要方便人機交互,特別要考慮多語言要求。接口結(jié)構(gòu)需要考慮職業(yè)傳統(tǒng)的差異,國家不同用戶組可能也不同,需要最大程度滿足全部重要需求。工作流程需要考慮用戶的語言特點和工作習(xí)慣。
軟件用戶界面用語需要由專業(yè)醫(yī)學(xué)翻譯人員和具有醫(yī)療器械使用經(jīng)驗的人員共同編譯,同時考慮顯示分辨率、字符寬度、關(guān)鍵信息、閱讀方向、顯示格式、符號、顏色、法規(guī)等要求。對于預(yù)期在中國市場銷售的醫(yī)療器械,其軟件用戶界面多語言選項是否包含中文取決于風(fēng)險管理結(jié)果。
醫(yī)療器械技術(shù)規(guī)格受各國醫(yī)療傳統(tǒng)、使用偏好、法規(guī)的影響,如同一國際標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為各國國家標(biāo)準(zhǔn)時常存在國家差異,因此技術(shù)說明書需要考慮文件類型、格式以及多語言要求。
售后服務(wù)需要考慮地理、時間、人員等條件限制,可采用本地化策略,提供遠程支持,根據(jù)用戶學(xué)習(xí)風(fēng)格使用當(dāng)?shù)卣Z言進行用戶培訓(xùn)。

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