劉梟寅 劉菁 郭兆君 國(guó)家藥品監(jiān)督管理局醫(yī)療器械技術(shù)審評(píng)中心 (北京 100081)
內(nèi)容提要: 文章介紹了POC超聲的出現(xiàn)背景及其主要臨床應(yīng)用領(lǐng)域。分析了其設(shè)計(jì)特點(diǎn),包括操作功能精簡(jiǎn)、結(jié)構(gòu)緊湊、方便移動(dòng)、方便清潔等。提出了相應(yīng)的審評(píng)關(guān)注重點(diǎn),包括適用的標(biāo)準(zhǔn)和審評(píng)指導(dǎo)原則、環(huán)境要求、可用性要求、圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)等方面,為這類產(chǎn)品的技術(shù)審評(píng)搭建了框架。
傳統(tǒng)的超聲診斷儀通常是可移動(dòng)式大型設(shè)備,近些年影像超聲產(chǎn)品呈現(xiàn)出小型化趨勢(shì)。一方面,傳統(tǒng)大型超聲的體積和重量在降低,另一方面,硬件平臺(tái)在向小型化便攜化發(fā)展,市場(chǎng)上出現(xiàn)了便攜式筆記本超聲、平板超聲、手機(jī)超聲、無(wú)線超聲等產(chǎn)品。隨著體積的變小,其應(yīng)用場(chǎng)景也發(fā)生了變化,拓展了原有超聲的應(yīng)用邊界。特別是部分小型化超聲使得“來(lái)到患者旁邊”而不是“讓患者到超聲旁邊”這一新的診療流程得以實(shí)現(xiàn),受到急診科、麻醉科、重癥科、手術(shù)室、疼痛科以及婦產(chǎn)科等臨床科室和基層社區(qū)醫(yī)生的普遍歡迎[1]。這類產(chǎn)品也被稱做床旁(Point of Care,POC)超聲,本文介紹其出現(xiàn)背景、臨床應(yīng)用和主要特點(diǎn),針對(duì)其與傳統(tǒng)超聲的區(qū)別討論上市前技術(shù)審評(píng)要點(diǎn)。
POC超聲是指到患者旁邊進(jìn)行即時(shí)的超聲檢查。典型POC超聲通常具有以下特點(diǎn):①在超聲科以外使用;②通常功能相對(duì)單一,可配置探頭少,僅具有B超和基礎(chǔ)的彩色多普勒功能;③有些產(chǎn)品會(huì)針對(duì)特定使用場(chǎng)景或?qū)?菩枨笤O(shè)計(jì)獨(dú)特結(jié)構(gòu)或功能。POC超聲的出現(xiàn)是技術(shù)進(jìn)步和臨床需求二者相遇的結(jié)果。
從技術(shù)角度來(lái)說(shuō),POC超聲的出現(xiàn)和發(fā)展得益于顯示器、電池和電子元件的小型化和性能提升,使得整機(jī)體積變小,性能和使用時(shí)長(zhǎng)可以滿足臨床使用。標(biāo)志性產(chǎn)品是GE公司于2008年推出的Vscan,它的主機(jī)外觀和大小接近于當(dāng)時(shí)的翻蓋手機(jī),配備有凸陣、線陣探頭,具有B模式和彩色血流模式,可連續(xù)工作1小時(shí)。
從臨床角度來(lái)說(shuō),臨床醫(yī)生越來(lái)越依賴各種醫(yī)學(xué)設(shè)備的診斷結(jié)果以做出臨床診斷,對(duì)于透視人體內(nèi)部的傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備,超聲特別適合做到便攜,開展POC診斷。隨著超聲技術(shù)的發(fā)展,超聲作為可視化的工具給臨床帶來(lái)的好處越來(lái)越被認(rèn)可。北美的醫(yī)學(xué)院已經(jīng)開始要求每名學(xué)生都要學(xué)習(xí)超聲,并要求住院醫(yī)師必須掌握超聲技術(shù)。國(guó)內(nèi)也在逐步推行臨床科室使用超聲技術(shù),例如華西醫(yī)院麻醉科要求每一名麻醉醫(yī)生必須熟練掌握超聲技術(shù)。
相比于專業(yè)超聲科醫(yī)生需要大量影像學(xué)知識(shí)和培訓(xùn)才能工作,POC超聲希望在專科醫(yī)生接受一定量專項(xiàng)培訓(xùn)后即可使用。其應(yīng)用通常比較簡(jiǎn)單,流程固定,有些產(chǎn)品對(duì)部分功能流程實(shí)現(xiàn)了一定程度的自動(dòng)化以進(jìn)一步降低使用門檻。常見的POC超聲應(yīng)用可以大致分為三類:緊急情況下的快速診斷,操作的可視化引導(dǎo),在特定場(chǎng)景下完成基礎(chǔ)影像學(xué)診斷。
在院外急診領(lǐng)域,部分POC超聲可在戰(zhàn)地、救護(hù)車、直升機(jī)等特殊醫(yī)療場(chǎng)景中使用,主要用于快速確認(rèn)患者是否有不可見的嚴(yán)重內(nèi)傷,如腹內(nèi)游離液體、心包積液、氣胸、胸腔積血,評(píng)估器官損傷,從而快速采取救助措施。如在2011年的東日本大地震中和其他海嘯災(zāi)難的現(xiàn)場(chǎng)急救工作中發(fā)揮了作用[3,4]。
在院內(nèi)急診,POC超聲主要用于快速排除高致死率疾病,如針對(duì)創(chuàng)傷的超聲快速評(píng)估(FAST)、腹主動(dòng)脈瘤檢查(AAA)、下肢血栓檢查(DVT)、心包填塞[5]。
ICU中使用超聲可以評(píng)估患者是否出現(xiàn)了長(zhǎng)期臥床相關(guān)的體內(nèi)不良癥狀,如評(píng)估心臟功能、冠狀動(dòng)脈管的功能和心包積液,制定無(wú)創(chuàng)輸液策略,肺超聲用來(lái)檢查長(zhǎng)期機(jī)械通氣患者的肺水腫程度、肺實(shí)變、氣胸的病癥等[5]。
麻醉師使用超聲引導(dǎo)進(jìn)行神經(jīng)阻滯,主要用于肌間溝、鎖骨上、鎖骨下、腋下臂叢神經(jīng)、坐骨神經(jīng)及股神經(jīng)組織等。由于可清晰地看到神經(jīng)結(jié)構(gòu)及神經(jīng)周圍血管、肌肉、骨骼及內(nèi)臟結(jié)構(gòu),并且實(shí)時(shí)監(jiān)控穿刺過(guò)程和藥物擴(kuò)散情況,使用POC超聲可以改變麻醉的盲目性,提高麻醉成功率,降低并發(fā)癥的發(fā)生率,減少局麻用藥量[6]。
超聲引導(dǎo)的血管插管,在患者血管條件不好(吸毒、兒童、燒傷和重度肥胖患者)的情況下,可提高靜脈置管的準(zhǔn)確率[5]。
POC超聲在肌骨方面的應(yīng)用,可在風(fēng)濕科、理療科、運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)、矯形外科等進(jìn)行炎性病變進(jìn)程監(jiān)控,疼痛原因定位,穿刺引導(dǎo)注射藥物和抽吸液體,關(guān)節(jié)和肌腱運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)評(píng)估等。
在亞、非的落后地區(qū),孕婦產(chǎn)程病死率、死嬰率仍然較高。作為產(chǎn)科檢查的必要手段,常規(guī)超聲可進(jìn)行全面產(chǎn)檢,而POC超聲可供落后地區(qū)的助產(chǎn)士或小診所醫(yī)生進(jìn)行基礎(chǔ)的產(chǎn)科診斷,降低超聲普及難度,有助于降低孕婦和嬰兒死亡風(fēng)險(xiǎn)。
POC超聲主要由臨床醫(yī)生使用,相對(duì)于超聲醫(yī)生,工作特點(diǎn)有所差異。為滿足臨床醫(yī)生的工作實(shí)際和使用需求,POC超聲相比于傳統(tǒng)超聲具有如下差異和特點(diǎn)。
臨床醫(yī)生由于工作繁忙,學(xué)習(xí)新技術(shù)的精力有限,傳統(tǒng)超聲設(shè)備的功能、按鍵、菜單過(guò)于復(fù)雜,對(duì)醫(yī)生學(xué)習(xí)和使用造成困難。POC超聲的操作更為簡(jiǎn)單,尤其是平板超聲結(jié)合了消費(fèi)類電子產(chǎn)品的手勢(shì)操作,簡(jiǎn)化用戶不必要的功能和參數(shù)控制,使得操控非常直觀、易學(xué)易用。
在急診科,有白金60秒的說(shuō)法,而傳統(tǒng)超聲光開機(jī)時(shí)間就可能超過(guò)了1min。POC超聲由于精簡(jiǎn)了功能,產(chǎn)品的開關(guān)機(jī)速度、操作響應(yīng)速度、探頭切換速度和存儲(chǔ)速度都更加有優(yōu)勢(shì)。
前面提到的多個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景,如急診科、麻醉科、重癥科,均存在設(shè)備和人多而復(fù)雜的問(wèn)題,因此超聲設(shè)備需要能夠易于進(jìn)入擁擠狹窄空間。POC超聲一般集成度較高,配合臺(tái)車使用占地很小,還可以掛在墻壁上、吊塔上使用。更小的平板超聲可以實(shí)現(xiàn)隨身攜帶,有任意平面就可以使用,無(wú)線超聲擺脫了線纜的束縛,有效緩解這些醫(yī)療環(huán)境中空間擁擠的問(wèn)題。
配合治療操作使用的POC超聲,使用場(chǎng)景清潔要求高。然而傳統(tǒng)超聲設(shè)備鍵盤的縫隙由于普遍不能防水,無(wú)法方便清潔。平板超聲可以輕易地做成全屏無(wú)縫,更方便在急診室、手術(shù)室和ICU使用。
針對(duì)POC超聲的臨床應(yīng)用和產(chǎn)品特點(diǎn),在常規(guī)要求外,技術(shù)審評(píng)重點(diǎn)關(guān)注以下幾方面。
目前尚無(wú)專門針對(duì)POC超聲的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和醫(yī)療器械技術(shù)審評(píng)指導(dǎo)原則,主要參考已發(fā)布影像超聲的國(guó)行標(biāo)和審評(píng)指導(dǎo)原則。POC超聲的性能并不因其使用方式不同而可以降低,需要滿足所有適用標(biāo)準(zhǔn)的要求。適用的審評(píng)指導(dǎo)原則主要有《影像型超聲診斷設(shè)備(第三類)技術(shù)審查指導(dǎo)原則(2015年修訂版)》,以及軟件、網(wǎng)絡(luò)安全、臨床評(píng)價(jià)等綜合性指導(dǎo)原則。POC超聲通常功能比較單一,不具備《影像型超聲診斷設(shè)備新技術(shù)注冊(cè)技術(shù)審查指導(dǎo)原則》中提及的功能。POC超聲屬于符合《移動(dòng)醫(yī)療器械注冊(cè)技術(shù)審查指導(dǎo)原則》適用范圍的典型產(chǎn)品,應(yīng)結(jié)合預(yù)期用途、使用環(huán)境、核心功能考慮指導(dǎo)原則提到的屏幕尺寸、環(huán)境光、電池容量、網(wǎng)絡(luò)安全、云計(jì)算等要求。
應(yīng)根據(jù)所聲稱的使用環(huán)境確定機(jī)械和氣候分組開展環(huán)境試驗(yàn),確定防水防塵等級(jí)開展電氣安全試驗(yàn)。預(yù)期在戰(zhàn)地、急救、交通工具上等惡劣環(huán)境中使用的產(chǎn)品,依據(jù)產(chǎn)品所聲稱的使用環(huán)境,必要時(shí)還應(yīng)考慮對(duì)高海拔低氣壓、鹽霧腐蝕、霉菌、輻射、光老化等惡劣條件開展相應(yīng)研究并提供驗(yàn)證報(bào)告。對(duì)于有便攜包裝,裝入便攜包裝后環(huán)境耐受性會(huì)提高,應(yīng)與僅驗(yàn)證產(chǎn)品相區(qū)別,分別驗(yàn)證。
預(yù)期在潔凈環(huán)境使用的POC超聲,應(yīng)根據(jù)具體的使用條件,與患者和醫(yī)生的接觸方式是否有發(fā)生感染的可能性確定適當(dāng)?shù)南緶缇枨?,根?jù)產(chǎn)品材料的耐受性確定消毒滅菌方式,并驗(yàn)證滅菌方式的有效性和產(chǎn)品的耐受性。
多普勒功能通常需要發(fā)出聲音提示,在室外、交通工具、監(jiān)護(hù)室等嘈雜環(huán)境中使用的產(chǎn)品,應(yīng)考慮音量是否足夠被識(shí)別。
《醫(yī)療器械人因設(shè)計(jì)技術(shù)審查指導(dǎo)原則》(征求意見稿)已于2020年上網(wǎng)征求意見,預(yù)計(jì)未來(lái)會(huì)發(fā)布實(shí)施。對(duì)于上一章提到POC超聲具有的操作和功能的精簡(jiǎn)、結(jié)構(gòu)緊湊、清潔方便等特點(diǎn),是POC超聲區(qū)別于傳統(tǒng)影像超聲的關(guān)鍵設(shè)計(jì),但之前是沒(méi)有合適評(píng)價(jià)方法,未來(lái)可以利用此指導(dǎo)原則進(jìn)行評(píng)價(jià)??筛鶕?jù)用戶、使用場(chǎng)景、用戶接口確定產(chǎn)品的核心要素、關(guān)鍵任務(wù),開展可用性設(shè)計(jì),通過(guò)形成性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)驗(yàn)證各項(xiàng)要求均已達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期和臨床使用需求。
應(yīng)根據(jù)預(yù)期用途、使用環(huán)境、核心功能確定圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)方式、評(píng)價(jià)人員、評(píng)價(jià)內(nèi)容和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。如聲稱由臨床醫(yī)生使用的,不應(yīng)由專業(yè)超聲科醫(yī)生進(jìn)行評(píng)價(jià)。又如特定臨床應(yīng)用的超聲,可與已上市常規(guī)產(chǎn)品僅針對(duì)該特定的臨床應(yīng)用比對(duì)圖像,評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)規(guī)定圖像質(zhì)量不低于常規(guī)產(chǎn)品。當(dāng)預(yù)期使用者的超聲專業(yè)水平較低時(shí),應(yīng)采用適當(dāng)?shù)拇胧┛刂破滹L(fēng)險(xiǎn)。
POC超聲以其功能專一,便攜可移動(dòng),適宜床旁使用,而逐漸受到重視。又以其操作簡(jiǎn)單,功能單一,價(jià)格低廉,未來(lái)可接入手機(jī)、平板等移動(dòng)終端開展遠(yuǎn)程醫(yī)療,符合我國(guó)大力推動(dòng)的基層醫(yī)療、遠(yuǎn)程醫(yī)療的醫(yī)改方向。作為審評(píng)機(jī)構(gòu),在把握好POC超聲作為影像超聲的常規(guī)風(fēng)險(xiǎn)之外,還應(yīng)高度關(guān)注其背后可擴(kuò)展的其他功能,預(yù)判非常規(guī)風(fēng)險(xiǎn),力爭(zhēng)做到全面審評(píng),保證上市產(chǎn)品的安全有效。
本文分析了POC超聲的臨床應(yīng)用方面和產(chǎn)品設(shè)計(jì)特點(diǎn),重點(diǎn)討論了4方面審評(píng)關(guān)注重點(diǎn),為這類產(chǎn)品的審評(píng)明確了方向。