Orvosi eszközök gyártmányfejlesztése Aktív orvosi eszközök verifikálása, validálása (V&V) Kuzma Éva Budapest,

Orvosi eszközök gyártmányfejlesztése Aktív orvosi eszközök verifikálása, validálása (V&V) Kuzma Éva Budapest, 2013-12-05

Bemutatkozás Kuzma Éva Okleveles műszaki menedzser (BME) -2011 Minőség-és technológiamenedzsment szakirány Belső minőségügyi auditor - 2013 Minőségügyi munkatárs 2,5 év B.Braun Medical Kft.- Fejlesztés B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 2

Mit jelent a V&V? Nem egyszerű papír munka valójában sokkal nagyobb értéket hordoz Validation Testing Verification Testing V&V Testing Verification Validation B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 3

Orvostechnikai eszköz validálás - szabályozások FDA Law EC Directive FDA Design Control ISO13485 IEC 60601-1 14. PEMS B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 4

Tervezés és fejlesztés (Design Control) folyamata (ISO 13485) Fejlesztési terv célok és tervezés Fejlesztés és verifikálás Műszaki terv átadása és validáció Termék kiadás és eladás Fejl. terv célok Fejlesztés tervezése Validáció Szoftver biztonsági osztályok meghatározása Fejlesztés bemenete Fejlesztés kimenete Hibakezelés (SW+HW probléma Megoldás) Konfiguráció menedzsment Kockázatirányítás Döntés a piacra vitelről A projekt lezárása Panasz kezelése B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 5

7.3 Tervezés és fejlesztés (ISO 13485) Felhasználói igények Átvizsgálás A tervezés bemenő adatai Tervezési folyamat beleértve a változtatásokat A tervezés kimenő adatai Verifikálás Tervezés átadás Validálás Orvostechnikai 6 eszköz B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 6

Orvostechnikai eszköz - Rendszer igazoló ellenőrzése (verifikálás) ISO 13485:2012 Orvostechnikai eszközök Minőségirányítási rendszerek. Szabályozási célú követelmények 7.3.5 A tervezés és fejlesztés igazolása (verifikálása) A tervezett intézkedéseknek megfelelő igazolást (verifikálást) azért kell elvégezni, hogy meggyőződjenek róla: a tervezés és fejlesztés kimenő adatai teljesítik a tervezés és fejlesztés bemenő adatainak követelményeit. Az igazolás(verifikálás) eredményeiről és a szükséges intézkedésekről készült feljegyzéseket meg kell őrizni. B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 7

Orvostechnikai eszköz - Rendszer érvényesítése (validálása) ISO 13485:2012 Orvostechnikai eszközök Minőségirányítási rendszerek. Szabályozási célú követelmények 7.3.6 A tervezés és fejlesztés érvényesítése (validálása) A tervezés és fejlesztés érvényesítését (validálását) a megtervezett intézkedéseknek megfelelően azért kell elvégezni, hogy biztosítsák: az előállított termék képes kielégíteni az előírt használat vagy az alkalmazási cél követelményeit Az érvényes (validálás) eredményeiről és a szükséges intézkedésekről készült feljegyzéseket meg kell őrizni. A validálást ( az eszköz megfelel a vevő követelményeinek), beleértve a klinikai értékelést (MDD, AIMD) teljesítményértékelést (IVD) a kiszállítás, használatba vétel előtt befejezni! B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 8

Orvostechnikai eszköz validálás - szabályozások FDA Law EC Directive FDA Design Control ISO13485 IEC 60601-1 14. PEMS B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 9

PEMS Fejlesztési ciklus ( MSZ EN IEC 60601-1-4) B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 10

PEMS Development life-cycle model (IEC 60601-1 14. fejezet) B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 11

PEMS Fejlesztési ciklus (2-integráló ág) IEC 60601-1-4 Igazoló ellenőrzést (verifikálást) hajtanak végre, amint az alkotóelemek integrálása megtörtént, annak megállapítására, vajon a végrehajtás(kivitelezés) kielégíti-e a követelményeket, vagy nem. Az integrálási eljárás befejezésekor érvényesítő ellenőrzést (validálást) hajtanak végre annak a megállapítására, vajon a PEMS a szándékolt módon működik-e vagy nem. B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 12

Igazoló ellenőrzés (Verifikálás) IEC 60601-1-4 (PEMS Integration and Verification) A biztonsági követelmények megvalósulására igazoló ellenőrzést (verifikálást) kell végezni Igazoló ellenőrzési verifikálási tervet (VEP) kell készíteni annak a bemutatására, hogy a fejlesztési ciklus egyes fázisaiban a biztonsági követelmények teljesülésének igazolása milyen módon történik. A kockázatkezelési összefoglalónak hivatkozást kell tartalmaznia az igazoló ellenőrzés (verifikálás) módszereire és eredményeire. B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 13

Mi is az a 3rd Edition of IEC 60601-1?? ** Essential performance IEC 60601-1-1 Medical systems IEC 60601-1-4 IEC 60601-1+A1+A2 (2nd Ed.) ISO 14971 RM IEC 60601-1:2005 ( 3rd Ed.) ** Más követelmények is bekerültek még, de mi csak ezekről beszéltünk eddig B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 14

IEC 60601-1:2005 Medical electrical equipment General requirements for basic safety and essential performance 3.10* BASIC SAFETY Normál és egyetlen hibaállapot esetén direkt fizikai veszélyek okozta elfogadhatatlan kockázattól mentes legyen a berendezés. PL. fizikai sérülés, áramütés elleni védelem 3.27* ESSENTIAL PERFORMANCE A működési jellemzők, amelyek ahhoz szükségesek, hogy az elfogadhatatlan kockázattól való mentességet elérje a berendezés (funkcionális biztonság). Pl. működéséből adódó hatások ne okozzanak sérülést (biztonságos pumpa ne forogjon túl gyorsan) viszont ezzel együtt a működési paraméterek hozzák azt a minimális szintet ami szükséges a terápiához (a szükséges minimális fordulatszámra képes legyen) B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 15

Minden rendszer követelményt (RS) verifikálnunk kell! Mennyi követelményről beszélünk? IEC 60601-1 (3rd Ed.)- 1422 db Alarm + IEC 60601-1-8 Usability + IEC 60601-1-6 + IEC 60601-2-16 B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 16

B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 17

Igazoló ellenőrzés (Verifikálás) (PEMS Integration and Verification) Input Rendszer Követelmény Specifikáció (RS) Rendszer Műszaki Terv Specifikáció (DS) Rendszer Verifikációs Terv (VEP) RendszerTeszt Protokol (TP) VEP PEMS Igazoló ellenőrzése VER Output Kiadott RendszerTeszt Riport (TR) Kiadott Rendszer Verifikációs Riport (VER) Kiadott Nyomonkövethetőségi Mátrix (TM) B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 18

IEC 60601-1:2005 (3rd Ed.) PEMS 14.10 Verifikáció Igazoló ellenőrzés Igazoló ellenőrzés szükséges minden funkcióra, amely BASIC Safety alapvető biztonságtechnikához, Essential Performance alapvető teljesítőképességhez vagy a Risk Control measure védőintézkedésekhez kapcsolódik. Tervet kell készíteni, amely bemutatja, hogyan lesznek ezek a funkciók verifikálva. Az ISO 14971 is megköveteli, hogy az: Essential Performance verifikálva legyen Tervezetten történjen a verifikálás B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 19

IEC 60601-1:2005 (3rd Ed.) PEMS 14.10 Verifikáció Igazoló ellenőrzés Az Essential performance nagyon lényeges a PEMS szempontjából, mert a PEMS különböző PESS alrendszereket használ, és szabályozza azok funkcióit. Az Essential Performance teljesülése mindig a funkciók helyes működésétől függ. A szabvány a gyártóra bízza, hogyan teljesíti a verifikációs követelményeket, nem ad pontos útmutatást, hogyan tervezze meg a folyamatot. Viszont a gyártó lesz a felelős, hogy az igazolás tervezetten végrehajtásra kerüljön. B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 20

IEC 60601-1:2005 (3rd Ed.) PEMS A tervnek tartalmaznia kell a következőket: Milyen mérföldköveknél lesznek verifikálva ezek a funkciók? VEP! Verifikációs stratégiák, aktivitások, a verifikációt végző személyek függetlensége A verifikáció során használt eszközök kiválasztása, felhasználása Definiálni kell a verifikáció lefedettségére vonatkozó kritériumokat A verifikációt a Verifikációs terv szerint kell elvégezni. A verifikációs tevékenységek eredményét dokumentálni kell. VER! B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 21

IEC 60601-1:2005 (3rd Ed.) PEMS - Módszerek és technikák Módszerek és technikák Walkthroughs Vizsgálatok Statikus elemzés Dinamikus elemzés Statisztikai tesztelés White box tesztelés: A tesztelendő objektum műszaki tervére vonatkozóan részletes tudásunk van. A teszt célja, hogy adott inputok ismeretében megvizsgáljuk, hogy az objektum az elvártnak megfelelően viselkedik-e. Ez a tesztelési forma strukturált tesztelésnek számít. Black box tesztelés: A tesztelendő objektum műszaki tervére vonatkozóan nincs részletes tudásunk. A tesztelőnek csak arról van tudomása, hogy bizonyos input-ra milyen választ várunk az objektumtól. A teszt módszer célja tesztelni, hogy az objektum befogadja-e a az inputokat és információt kapjunk arról, hogy az elvárt eredményt kaptuk-e. B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 22

Példa-Követelmények (RS)- Verifikációs Riport (VER) B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 23

Példa- Követelmény IEC 60601-1 21.6.b A mozgatható készüléket az alapszinthez a lehető legközelebb ható erővel mozgásának szokásos irányába mozdítsuk el 0,4 m/s +-0,1 m/s sebességgel vagy az önhajtott készülék esetében annak legnagyobb sebességével egy 20 mm magasságú lefelé menő lépcsőről, amelyet mereven erősítettek egy egyébként sík talajra. A vizsgálat 20 alkalommal való elvégzése után a készülék feleljen meg e szabvány követelményeinek. B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 24

IEC 60601-1(2nd Ed) Test Report (see 21.6.b) B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 25

Környezeti feltételek A géppel szemben támasztott külső környezeti körülményeket leíró követelmények láthatóak. +10 és +40 fok között kell működnie a berendezésnek B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 26

Klíma kamra Többféle méretben gyártanak klíma kamrákat. A kis méretű alkatrészek, NYÁK-ok (pl. autóiparban ABS,ESP modulok) működését normál üzemű használat mellett ilyen méretű kabinokban tesztelik. B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 27

Klíma kamra Dialízis gép méretű gépeket viszont már szoba nagyságú kamrákban kell tesztelni hosszútávon, hogy hozzáférhető legyen pl. egy zsákcsere miatt. B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 28

Elektromos biztonságtechnika verifikálása Érintésvédelmi életvédelmi mérések: Földelési ellenállás mérése Megérinthető felületek szivárgó áram mérése 601 Pro Series XL műszer, amely segítségével az elektromos biztonságtechnika elemezhető (IEC60601-1). Fejlesztés során verifikálásra használható, de a szervizesek is rendszeresen használják Páciens szivárgó áram mérése: 601 Pro Series XL műszerrel Másik berendezés zárlata esetén sem folyhat a páciensen keresztül 50uA-nél nagyobb áram B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 29

Egyéb vizsgálatok Minden védőintézkedést tesztelni kell: Végtag nem szorulhat be mozgó alkatrészbe: pl.pumpa fedelét felnyitva a pumpa rögtön megáll. Mechanikus tartóra történő súly felhelyezése esetén fel kell készülni arra, hogy letörik. Ilyen esetben két megoldás lehet, vagy egy másik elemmel tartjuk meg a súlyokat, vagy túlméretezzük a tartót pl. 15 kg kell hogy elbírjon, de 60 kg megtartására tervezzük. A szabvány szerint, ha 4-szeresen túlméretezzük a tartót, a másik védelem elhagyható. Az IP (Ingress Protection) behatolás elleni védelem, az elektronikát védő tokozás (készülékház) környezeti behatások elleni védettségét vizsgálják a tesztelés során. Az első számjegy a szilárd, a második a vízzel szembeni védelemre vonatkozik. A magasabb szám mindkét esetben magasabb védelmi szintet jelent (pl. IP55). videó Hangnyomás méréseket kell végezni süket szobában meghatározott irányban, távolságból vizsgálják az alarm hangokat. Felületek hőmérsékletével kapcsolatos követelmények tesztelése hőmérő segítségével pl. warmer nem engedjük, hogy a megadott határérték fölé menjen. B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 30

Érvényesítő ellenőrzés (validálás) IEC 60601-1-4 (PEMS Validation) A biztonsági követelmények megvalósulására érvényesítő ellenőrzést validálást kell végezni Érvényesítő ellenőrzési (validálási) tervet kell készíteni annak a bemutatására, hogy a korrekt biztonsági követelmények kerültek bevezetésre. Az érvényesítő ellenőrzést (validálást) végző csoport vezetője független legyen a tervező csoporttól. Az érvényesítő ellenőrzést (validálást) végző csoport tagjai és a tervezési csoport tagjai közötti minden szakmai kapcsolatot a kockázatkezelési fájlban dokumentálni kell. A tervezési csoport egyik tagja sem végezheti el a saját terve érvényesítő ellenőrzését (validálását) A kockázatkezelési iratgyűjtőnek hivatkozást kell tartalmaznia az érvényesítő ellenőrzés (validálás) módszereire és eredményeire. B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 31

B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 32

Érvényesítő ellenőrzés (validálás) (PEMS Validation) Input Rendszer Követelmény Specifikáció (RS) Rendszer Validációs Terv (VAP) Rendszer Verifikációs Terv (VEP) VAP Output Kiadott SW Validációs és Verifikációs Jelentés (SVAR) Kiadott Rendszer Validációs Riport (VAR) Kiadott FAT, Szerződések, Végső Jelentések Kiadott Klinikai Értékelési Jelentés PEMS Validation VAR B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 33

IEC 60601-1:2005 (3rd Ed.) PEMS 14.11 PEMS Validáció A PEMS Validációs tervnek tartalmaznia kell a BASIC Safety és Essential Performance validálását, és követeljen meg ellenőrzést a PEMS nem alkalmazási céljának megfelelő funkciókra (check unintended functions). VAP A PEMS validációt a validációs tervnek megfelelően kell elvégezni. A PEMS validálási tevékenységeket dokumentálni kell VAR Az a személy, aki a validációért felelős, független legyen a Fejlesztői csapattól. A gyártónak dokumentálni kell az elveket a függetlenség szintjének meghatározására. A fejlesztők közül senki nem lehet felelős saját részfeladatának validálásáért. Minden szakmai kapcsolatot a PEMS validációs csoport és a fejlesztő csoport között dokumentálni kell a Kockázatirányítási Iratgyűjtőben (RMF). Az alkalmazott módszerekre vonatkozó hivatkozásnak és a PEMS validáció eredményeinek be kell kerülnie a Kockázatirányítási Iratgyűjtőbe. (RMF) B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 34

IEC 60601-1:2005 (3rd Ed.) PEMS 14.11 PEMS Validáció Az utolsó fázis a PEMS fejlesztési életciklusban a validáció. A fő célja a folyamatnak, hogy meggyőződjünk arról, hogy a megfelelő terméket állítottuk elő. A validáció fontosságát az is mutatja, hogy vannak olyan nem kívánt interakciók a funkciók között, amelyeket csak a validáció során lehet felfedezni. PEMS érvényesítése során következő tényezők mentén kell vizsgálatot végezni: Nagy mennyiségű adat Túlterhelés vagy stresszhelyzet Emberi tényezők Információbiztonság Teljesítmény Konfigurációs kompatibilitás Hiba funkció tesztelés Dokumentáció Biztonságtechnika B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 35

IEC 60601-1:2005 (3rd Ed.) PEMS Az érvényesítés során fontos a folyamatot végző személy különböző szintű függetlensége: A műszaki tervet készítő személytől különböző személy (egy másik rendszer fejlesztő mérnök) Különálló menedzsment (V&V csapat) Külőnálló szervezet (V&V laborok) B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 36

Példa-Követelmények (RS)- Validációs Terv (VAP) B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 37

Orvostechnikai eszköz validálás - szabályozások FDA Law EC Directive FDA Design Control ISO13485 IEC 60601-1 14. PEMS B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 38

Érvényesítés Medical device system Computer UI Usability Medical software system Production -, service tool SOUP/OTS Development tool Electronic records, signature B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 39

Orvostechnikai rendszer verifikálás (1) 820.30(f) Műszaki terv igazoló ellenőrzése (verifikálás) I. Követelmények : A gyártó köteles kidolgozni és fenntartani megfelelő folyamatot a műszaki terv igazoló ellenőrzésére. A Műszaki terv igazoló ellenőrzésének biztosítani kell, hogy terv kimenete teljesíti a terv bementi követelményeit. A műszaki terv igazoló ellenőrzésének eredményét a design history file tartalmazza, ezért dokumentálni kell a tervezést, a használt módszereket, a végrehajtás időpontját, a tervezett tevékenységeket, az érvényesítésért felelős személyeket meg kell nevezni. B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 40

Orvostechnikai rendszer verifikálás (1) FDA guidance:design Control Guidance for Medical device manufacturer March 11,1997 820.30(f) Műszaki terv igazoló ellenőrzése (verifikálás) II. Definíció (1) Folyamat érvényesítés azt jelenti, hogy objektív bizonyíték segítéségével bizonyítjuk, hogy a folyamat során előállított eredmény, vagy termék az előre meghatározott feltételeknek megfelel (2) Műszaki terv érvényesítése azt jelenti, hogy objektív bizonyítékok segítségével alátámasztjuk, hogy az eszköz specifikációja megegyezik a felhasználó követelményekkel és a szándékolt alkalmazásokkal (3) Az igazoló ellenőrzés azt jelenti, hogy objektív bizonyítékok segítségével alátámasztjuk, hogy a specifikált követelményeket teljesítettük III. Megfontolandó témakörök Verifikációs tevékenységek A verifikációs tevékenységek dokumentálása Forrás: http://www.fda.gov/downloads/medicaldevices/.../ucm070642.pdf B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 41

Orvostechnikai rendszer verifikálás (1) FDA guidance:design Control Guidance for Medical device manufacturer March 11,1997 Lehetséges verifikációs módszerek és tevékenységek: A legrosszabb eset vizsgálata, hogy túlzott igénybevételnek a komponensek képesek ellenállni Termikus elemzés annak biztosítására, hogy a belső vagy a felületi hőmérséklet nem haladja meg a meghatározott határértékeket A folyamat vagy műszaki terv vizsgálata hiba-fa elemzéssel (FTA - Fault-tree Analysis) Hibamód és hibahatás elemzése (FMEA - Failure modes and effects analysis) Anyagok tesztelése biokompatibilitás szempontjából A sterilizálandó termék tesztelése biológiai szempontokból Korábbi hasonló már sikeresen használt termék műszaki tervével történő összehasonlítás B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 42

Orvostechnikai rendszer validálás (1) FDA guidance:design Control Guidance for Medical device manufacturer March 11,1997 (g) Műszaki Terv Érvényesítése (Validálás) I. Követelmények 820.30(g) Műszaki Terv érvényesítése (Validálása) A gyártó köteles kidolgozni és fenntartani megfelelő folyamatot a műszaki terv érvényesítésére A műszaki terv érvényesítését meghatározott működési feltételek mellett, egy-egy prototípuson, kezdeti sorozatokon, tételeken vagy ezzel egyenértékű elemeken kell végre hajtani. A műszaki terv érvényesítése során bizonyítani kell, hogy a műszaki terv a definiált felhasználói igényeket teljesíti és a szándékolt alkalmazásra használható lesz az eszköz. Bizonyítani kell, hogy szimulált feltételek mellett is leteszteltük a legyártandó elemeket. A műszaki terv érvényesítésének része a szoftver érvényesítés, kockázat elemzés, ahol szükséges. A műszaki terv érvényesítésének eredményét a design history file tartalmazza, ezért dokumentálni kell a tervezést, a használt módszereket, a végrehajtás időpontját, a tervezett tevékenységeket, az érvényesítésért felelős személyeket meg kell nevezni. B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 43

Medical device- System validation (2) FDA guidance:design Control Guidance for Medical device manufacturer March 11,1997 (g) Műszaki Terv Érvényesítése (Validálás) II. Definíció (1) Folyamat érvényesítés azt jelenti, hogy objektív bizonyíték segítéségével bizonyítjuk, hogy a folyamat során előállított eredmény, vagy termék az előre meghatározott feltételeknek megfelel (2) Műszaki terv érvényesítése azt jelenti, hogy objektív bizonyítékok segítségével alátámasztjuk, hogy az eszköz specifikációja megegyezik a felhasználói követelményekkel és a szándékolt alkalmazással (3) Az igazoló ellenőrzés (Verifikálás) egy vizsgálat, amely során objektív bizonyítékok szolgáltatásával meggyőződünk a specifikált követelmények teljesítéséről. III. Megfontolandó témakörök Érvényesítés tervezése (planning) Érvényesítés átvizsgálás (review) Érvényesítési módszerek (methods) Érvényesítési dokumentáció (documentation) B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 44

Validáció kapcsolata a verifikáláshoz, teszteléshez Validáció (A) Verifikáció (B) Tesztelés (C) (D) David A.Vogel: Verification, Validation and Compliance Figure 6.2 Validációs tevékenységek Tervezés Követelmények Nyomon követhetőség Változásmenedzsment Felhasználó oldali tesztelés Probléma megoldás Kockázatirányítás Szándékolt alkalmazás Értékelések Műszaki terv átvizsgálás Rendszer integráció, Egységszintű szoftver tesztelés Regressziós tesztelés Terület A A A,B A D A,B A A B B C C,D B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 45

3. ZH anyaga 5. óra PEMS beágyazott szoftverének fejlesztése 6. óra Aktív orvosi eszköz szoftver verifikálása, validálása (V&V) 6.-7. óra Szoftver kockázatirányítás 8. óra PEMS életciklus modell 9. óra Az orvosi eszközök használhatósági tervezése (Usability Engineering) 10. óra Aktív orvosi eszközök verifikálása, validálása (V&V) 11. Óra 3. ZH 2013-12-12 B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 46

Köszönöm a figyelmet! B. Braun Medical Kft Kuzma Éva V&V Page 47