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인공심장판막의 성능 평가 시험방법 가이드라인

의료기기민원인안내서pdf2017-05-31
품질유효기간 설정시험자기공명 안전시험위험요소분석유한요소분석응력/변형율 분석위험요소 평가위험성분석재부동태안전성

Key Topics

Terms and concepts identified from this document

Scope & Applicability

Product Classes

7
경도관 심장판막

부속품이 마이크로미터 단위의 작은 단면 치수를 가짐

심장판막 대체물

심장의 좌측 및 우측 부분에서 작동하는 의료기기

인공심장판막

생체재질인공심장판막의 세척 및 이식 공정

비생체재질인공심장판막

가이드라인의 적용 대상 제품군; 가이드라인 적용 대상 제품군; 가이드라인의 대상 품목; 품목분류번호 B04030.01에 해당하는 4등급 의료기기; 가이드라인의 대상 제품군; 가이드라인의 대상이 되는 의료기기 품목; 가이드라인 적용 대상 품목

생체재질인공심장판막

유효기간 연장을 위한 시험 사례 제품

혼합재질인공심장판막

품목분류번호 B04030.03, 4등급 의료기기

Trackable Medical Devices

시험검사 수행 인원을 식별하고 기록해야 하는 특별 요구사항 대상

Stakeholders

2
제조사

제품 적합성 및 프로세스 위임에 대한 책임 주체; MDSAP 수검 및 QMS 범위 관리 주체

제조자

개발경위에 관한 자료를 작성하고 제출하는 주체

Device Components

9
판소엽 판막

기하학적으로 비대칭일 수 있는 판막 구성요소

반응 하중 고려 대상 구성요소

봉합사

앵커타입 골절합용나사와 연결되어 연조직을 고정하는 구성품; 앵커에 연결되어 봉합 고정 시 사용되는 실; 봉합사의 구조와 치수 측정 부위 설명; 앵커와 연결되어 연조직을 고정하는 구성 요소; 앵커 구성 요소 중 하나

판소엽

반응 하중 고려 대상 구성요소

표준 노즐

역류압력 및 누수부피 유속 특징화에 사용

개구부

고정형 인공심장판막의 구성요소

폐색기

고정형 인공심장판막의 구성요소

봉합고리

판막륜 연결을 위한 구성요소

스텐트

의료기기 구성품 명칭

Regulatory Context

Regulatory Activities

1
품질 관리

국내 유통 인공심장판막의 품질을 엄격히 관리

Document Types

4
계획서

맹검 절차 및 무작위 배정 방법 기술 대상 문서

성능평가 결과보고서

평균 및 표준편차를 도표나 그래프 형태로 제시

결과보고서

시험 결과를 정리하여 제출하는 문서

민원인 안내서

Attributes

15
연신율

원자재의 기계적 특성

항복강도

0.2% Proof stress 기계적 특성

최대강도

스텐트 재료의 기계적 특성 항목

유효기간

추적조사를 실시해야 하는 설정된 기간

안전계수

최종 섭취량 설정을 위해 산출된 섭취량에 적용

내구한계

스텐트 전개 후 기계적 특성 평가 항목

혈압

SHR 모델에서 화합물 X 투여에 따른 측정 지표

심박 출량

작동환경 요소 (3 L/min - 15 L/min)

심박동

작동환경 요소 (30 bpm - 200 bpm)

평균 대동맥압력

시험 수행 조건 (90-100 mmHg)

가상 심박출량

시험 수행 조건 (2.5 - 8.0 L/min)

역류부피

성능 평가 항목

박동률

70 cycles/min 등 시험 조건; 시험 수행 시 최소 요구 성능 조건 (70 cycles/min)

심박출량

최대 산소 섭취량 및 골격근 혈류량 결정 요인; 심장이 1분 동안 박출하는 혈액의 양

역류압력

5.2 kPa에서 26 kPa 범위

Regulatory Terms

1
법적 효력

안내서의 법적 성격 설명

Technical Details

Substances

4
니티놀

알러지 반응을 유발할 수 있는 원재료 성분

생리식염수

사용 전 준비사항 예시

전해질

보정(correction)의 예시로 언급됨

항응고제

혈액 검체 채취 시 사용되는 물질

Testing Methods

15
생체적합성 평가

ISO 7405에 따른 평가

SEM 분석

시편의 표면 및 내부 기공 관찰을 위한 주사전자현미경 분석

유체역학성능 시험

정상 흐름, 박동 흐름, 박동 역류 등을 측정하는 시험

공동현상 시험(Cavitation testing)

혈액 역류 시 발생하는 기포에 의한 판막 표면 손상 평가

피로 시험

실패하는 조건을 결정하거나 응력/변형율 분석 예측과 합치 증명

유한요소분석

스텐트의 응력 및 변형율을 결정하기 위한 도구

피로 균열의 성장 [da/dN] 분석

손상허용해석과 연계된 균열 전파 분석

변형율/수명[ε/N] 분석

니티놀과 같은 초탄성 재료에 적합한 피로 분석법

응력/수명[S/N] 분석

최대 허용 응력을 결정하기 위한 고전적 피로 분석법

손상허용해석

피로에 의한 균열의 성장을 분석하는 방법

피로 검증 시험

4억 싸이클을 수행하는 최종 피로도 확인 시험

도플러 초음파

임상 혈류 역학을 평가하기 위한 수단

베르누이 증명

도플러 초음파에 의한 임상 혈류 역학 평가

압력측정시스템

판막압력차이를 측정하기 위해 사용

압력차이 측정

심박출량에 따른 인공심장판막의 혈압 하강 측정

Processes

15
가속노화

1년 가속노화(33일) 조건 설정; 제품의 유효기간 확인을 위한 시험 조건; 실시간에 상당하는 유효기간을 산정하기 위한 시험; 12개월에 해당하는 유효기간 확인을 위한 가속노화 시험; 12개월 유효기간 확인을 위한 가속노화 시험

멸균공정

해당 제품이 멸균 의료기기가 아니므로 관련 TASK 제외

공동현상 시험

판막 폐쇄 시 기포 발생 현상을 평가하는 시험

구성요소 증명 평가

적절한 신뢰수준에서 충분한 생존율을 검증

손상허용해석 [DTA]

작은 기기의 피로에 대한 접근법으로 기기 성능 유지 기간 평가

변형율-수명[ε/N] 평가

변형율 분석에 의해 결정되는 최대 평균에서의 예측된 수명 결정

응력-수명 [S/N] 평가

응력 분석에 의해 결정되는 최대 응력에서의 예측된 수명을 결정

피로수명 평가

구조적 구성요소의 수명 평가는 피로연계 실패 모드와 관련되어 평가

구성요소 시험

생체 내 조건을 초과하는 환경에서 피로 수명을 증명하는 시험

피로 분석

구조적 원재료 및 구성요소의 내구성 평가

멸균

제품 특정기술 확인 항목 중 하나; 멸균상태 기기 공급 및 멸균 공급업체 사용 여부; 현장에서 운영하는 공정 유형 확인 대상; 제품/공정 관련 기술 평가 항목; 등록이 필요한 주요 제조 공정 중 하나

피로도 분석

심혈관 스텐트의 내구성에 대한 정보를 제공하는 분석

응력/변형율 분석

스텐트의 내구성을 평가하기 위한 분석 프로세스

준-실시간시험(Quasi-real time testing)

가속 내구성 시험결과의 타당성을 평가하기 위한 시험

내구성 시험(Durability testing)

인공심장판막에 작용하는 하중 저항성에 대한 기능 평가

Clinical Concepts

1
해부적 변이성

하중 조건 고려 시 맥락으로 사용되는 임상적 요소

Identified Hazards

Hazards

11
이미지 변형

MRI 촬영 시 판막으로 인해 발생할 수 있는 현상

고주파 열

MRI 촬영 시 발생할 수 있는 위험 요소

공동현상

혈액 압력 저하로 기포가 형성되어 판막 표면에 손상을 입히는 현상; 수증기 압력 이하에서 기포가 발생하여 판막 수명에 영향을 주는 현상

부식

습열 멸균 후 잔여 수분에 의해 발생할 수 있는 위험

피로연계 실패 모드

구조적 구성요소의 수명 평가 대상

구조적 실패

피로도 평가를 통해 방지하고자 하는 위험요소

용혈 및 혈전 형성

인공심장판막의 잠재적 부작용

구조적 실패형태

내구성 시험을 통해 평가해야 할 위험 요소

틈새 부식

결합 방법이나 코팅으로 인해 발생할 수 있는 부식 메커니즘

갈바닉 부식

금속 임플란트에서 발생 가능한 위해요소

혈전 유발

비생체재질 판막의 단점

Standards & References

External Standards

8
ASTM G16

데이터의 통계적 분석 및 신뢰구간 생성 표준

ASTM G46

국소 부식(공식) 분석 및 공식 계수 보고 표준

ASTM G4

시료 세척에 대한 추가 권고사항 표준

ASTM G31

부식 비율 변환 및 시료 세척 권고사항 표준

ASTM G1

시료의 최종 세척 절차 표준

ASTM G3

동전위 주사 규정 참조 표준; 기준 반쪽전지 대비 전위 측정 권고 표준

ASTM F2129

금속 재질의 부식 시험 방법; 소형 이식 의료기기의 부식 민감도 결정을 위한 순환 전위차 편광 측정 시험; 부식 민감도 측정 시험방법

ASTM

원재료 규격의 예시

ISO Standards

9
ISO/CD 5840-2

Cardiovascular implants - Cardiac valve prostheses - Part 2: Surgical heart valve substitutes

ISO 5832-1

승인 및 검증된 기재(Substrate)

ISO 10993-11

Tests for systemic toxicity

ISO 10993-10

Tests for irritation and delayed-type hypersensitivity

ISO 10993-5

세포독성시험 인용 규격

ISO 10993-4

용혈성시험 인용 규격

ISO 5840

Ring 및 Leaflet의 원재료 규격

ISO 5840-3

Heart valve substitutes implanted by transcatheter techniques; Cardiovascular implants - Cardiac valve prostheses - Part 3: Heart valve substitutes implanted by transcatheter techniques; 심장판막 대체물의 작동환경 및 소아용 부속서 참고

ISO 10993-3

생물학적 안전성 시험 - 유전독성, 발암성 및 생식독성 시험

Specifications

5
600×10⁶ cycle

FDA guidance에 따른 성능 유지 기준

200×10⁶ cycle

가변형 인공심장판막의 성능 유지 기준

400×10⁶ cycle

고정형 인공심장판막의 성능 유지 기준

최소측정정확도 ±0.65kPa(±5mmHg)

압력측정시스템의 요구 사양

최소 요구 성능

최소 요구 성능은 다음의 박동률 조건에 따라 수행한다.

MFDS Specific

MFDS Organizations

5
첨단의료기기과

의료기기심사부 내 군별평가 요청 대상 부서

의료기기연구과

편집 참여 부서

식품의약품안전처
식품의약품안전평가원

가이드라인 작성 및 검토 부서 소속 기관

의료제품연구부 의료기기연구과

안내서에 대한 의견 및 문의처

Organizations

1
제조사

부적합 사항에 대해 시정조치를 수행하는 주체

Referenced Korean Laws (1)

  • 「의료기기 품목 및 품목별 등급에 관한 규정(식약처 고시 제2014-110호)」

    인공심장판막의 품목 및 등급 분류 근거

Related MFDS Guidelines (8)