国内外医疗照护产品软体之认证测试及标准规范之研究.ppt
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1、国内外医疗照护产品软体之认证测试及标准规范之研究 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望內容內容n n前言前言n n醫療軟體失效案例介紹醫療軟體失效案例介紹n nFDAFDA醫療軟體指引介紹醫療軟體指引介紹n nSV&VSV&V觀念與技術觀念與技術n n醫療器材軟體驗證與確效之醫療器材軟體驗證與確效之SOPSOP雛型概述雛型概述n n結論結論2 2前言前言n n醫療器材發展迅速醫療器材發展迅速,管理法規已逐步研擬針對,管理法規已逐步研擬針對醫醫療軟體之規範
2、療軟體之規範n n國內對醫療器材之認證作業國內對醫療器材之認證作業510(K)510(K)已成熟,然而,已成熟,然而,對醫療軟體之認證推展才剛起步對醫療軟體之認證推展才剛起步n n開發內含軟體醫療器材的廠商須重視軟體認證的開發內含軟體醫療器材的廠商須重視軟體認證的重要性重要性n n借鏡國外,由借鏡國外,由FDAFDA指引進行了解指引進行了解3 3醫療器材之生命週期醫療器材之生命週期摘自:台灣區醫療器材產業資訊網 http:/www.tmia-med.org.tw*無特別指出醫療軟體之生命週期無特別指出醫療軟體之生命週期4 4醫療軟體失效案例醫療軟體失效案例摘自:摘自:General Princ
3、iples of Software Validation(2002),FDAnFDA針對19921998年間認證的3140件醫療器材軟體系統進行回顧分析,發現在這3140例中,有242例(7.7%)軟體系統失效,而其中192例(79%)是因為對軟體最初版本進行修改後,導致軟體系統出現缺陷並造成軟體系統失效。nFDA也發現,若能確實執行軟體驗證與相關軟體工程的工作,將可有效避免軟體的使用失效。5 5醫療軟體失效依器材類別之直方圖醫療軟體失效依器材類別之直方圖醫療軟體失效依器材類別之直方圖醫療軟體失效依器材類別之直方圖(1983-1996)(1983-1996)摘自:John F Murray J
4、r.,CDRH6 6著名案例著名案例 Therac-25(1)n n該設備是由軟體控制作為該設備是由軟體控制作為惡性腫瘤治療之線性加速惡性腫瘤治療之線性加速器器(X-ray/Electron,(X-ray/Electron,25Mev)25Mev)正常劑量為正常劑量為 100-200 rads 100-200 rads 從從1985198719851987年間因使用年間因使用異常使得六人接受了高達異常使得六人接受了高達13,000-25,000 rads13,000-25,000 rads劑量,劑量,最後造成三人死亡最後造成三人死亡7 7著名案例著名案例 Therac-25(2)n n究其原因
5、,有;究其原因,有;不良的安全設計不良的安全設計 不足的測試與除錯不足的測試與除錯 軟體故障軟體故障 缺乏安全的管控缺乏安全的管控 過於自信過於自信 不周全的事故報告與追蹤研究不周全的事故報告與追蹤研究8 8醫療軟體指引介紹醫療軟體指引介紹9 9FDA之重要指引之重要指引ISO 14971IEC 60601-1-421 CFR QSR 820 June,1 1997ISO 13485,90001(Risk)(Quality)(Validation)IEEE 1012IEEE 1059發展nGuidance for the Content of Premarket Submissions for
6、 Software Contained in Medical Devices,Jan.,1997;May 1998;May 2005.nGuidance for Off-The-Shelf(OTS)Software Use in Medical Devices,June,1997;Sep.,1999.n nGuidance for Industry-Cybersecurity(Guidance for Industry-Cybersecurity(電腦網路安全電腦網路安全電腦網路安全電腦網路安全)for)for Networked Medical Devices Containing Off-
7、the Shelf(OTS)Networked Medical Devices Containing Off-the Shelf(OTS)Software,Jan.,2005Software,Jan.,2005nGeneral Principles of Software Validation;Final Guidance for Industry and FDA Staff,June,1997;Jan.2002.1010Guidance for the Content of Premarket Submissions for Software Contained in Medical Dev
8、ices,Jan.,1997;May 1998;May 20051111是否含醫療軟體是否含醫療軟體?摘自:Guidance for the Content of Premarket Submissions for Software Contained in Medical Devices,FDA1212指引適用於指引適用於醫療器材之醫療器材之類別類別nPremarket Notification 510(k)including including Traditional,Special,and Abbreviated Traditional,Special,and Abbreviated s
9、ubmissionssubmissionsn n Premarket Approval Application(PMA)Premarket Approval Application(PMA)n n Investigational Device Exemption(IDE)Investigational Device Exemption(IDE)n n Humanitarian Device Exemption(HDE),Humanitarian Device Exemption(HDE),including amendments and supplementsincluding amendme
10、nts and supplements摘自:Guidance for the Content of Premarket Submissions for Software Contained in Medical Devices,FDA1313判定受關切程度?Level of Concern1414判定關切程度之流程判定關切程度之流程摘自:Guidance for the Content of Premarket Submissions for Software Contained in Medical Devices,FDAmajormoderateminor1515致命度評估致命度評估摘自:
11、ISO 14971majormoderateminor1616醫療軟體送審文件應包含之醫療軟體送審文件應包含之項目項目n n3.1 3.1 受關切程度受關切程度(Level of Concern)(Level of Concern)n n3.2 3.2 軟體描述軟體描述(Software Description)(Software Description)n n3.3 3.3 器材危害分析器材危害分析(Device Hazard Analysis)(Device Hazard Analysis)n n3.4 3.4 軟體需求規格軟體需求規格(Software Requirements Spec
12、ification)(Software Requirements Specification)n n3.5 3.5 軟體設計架構圖軟體設計架構圖(Architecture Design Chart)(Architecture Design Chart)n n3.6 3.6 軟體設計規格軟體設計規格(SoftwareSoftware Design Specification Design Specification)n n3.7 3.7 可追溯性分析可追溯性分析(Traceability Analysis)(Traceability Analysis)n n3.8 3.8 軟體開發環境軟體開發環
13、境(Software Development Environment)(Software Development Environment)n n3.9 3.9 確效、驗證與測試確效、驗證與測試(Validation,Verification and Testing)(Validation,Verification and Testing)n n3.10 3.10 修訂記錄修訂記錄(Revision Level History)(Revision Level History)n n3.11 3.11 未決之軟體缺陷未決之軟體缺陷(Unresolved Bugs)(Unresolved Bugs)
14、n n3.12 3.12 發行版本之序號發行版本之序號(Release Version Number)(Release Version Number)摘自:Guidance for the Content of Premarket Submissions for Software Contained in Medical Devices,FDA1717醫療軟體送審文件內容醫療軟體送審文件內容之關連性之關連性摘自:Guidance for the Content of Premarket Submissions for Software Contained in Medical Devices,
15、FDA1818送審文件送審文件內容內容(1)摘自:Guidance for the Content of Premarket Submissions for Software Contained in Medical Devices,FDA1919送審文件送審文件內容內容(2)摘自:Guidance for the Content of Premarket Submissions for Software Contained in Medical Devices,FDA2020送審文件送審文件內容內容(3)摘自:Guidance for the Content of Premarket Sub
16、missions for Software Contained in Medical Devices,FDA在單元、整合與在單元、整合與系統層面的認證系統層面的認證以及確效活動的以及確效活動的說明。系統層面說明。系統層面測試協定包括了測試協定包括了通過通過/失敗標準、失敗標準、測試報告、總結測試報告、總結以及測試結果以及測試結果在單元、整合在單元、整合與系統層面的與系統層面的認證以及確效認證以及確效活動的說明。活動的說明。系統層面測試系統層面測試協定包括了通協定包括了通過過/失敗標準失敗標準以及測試結果以及測試結果2121送審文件送審文件內容內容(4)7 7項項1111項項1111項項摘自:G
17、uidance for the Content of Premarket Submissions for Software Contained in Medical Devices,FDA2222Guidance for Off-The-Shelf(OTS)Software Use in Medical Devices,June,1997;Sep.,19992323套裝軟體上市送審文件決策流程圖套裝軟體上市送審文件決策流程圖 摘自:Guidance for Off-The-Shelf(OTS)Software Use in Medical Devices,Sep 19992424套裝軟體送審之
18、基本文件套裝軟體送審之基本文件n n對於每項使用到的套裝軟體元件,應具體說明那對於每項使用到的套裝軟體元件,應具體說明那是什麼是什麼?n n套裝軟體所需的電腦系統規格為何套裝軟體所需的電腦系統規格為何?要在怎樣的設要在怎樣的設定下才能使得這套裝軟體能夠有效的運作定下才能使得這套裝軟體能夠有效的運作?n n如何確保使用者有採取正確的行動如何確保使用者有採取正確的行動?n n套裝軟體做了哪些事套裝軟體做了哪些事?有哪些功能是由這器材中的有哪些功能是由這器材中的套裝軟體所提供的套裝軟體所提供的?n n根據關切程度的等級,如何得知它會有效根據關切程度的等級,如何得知它會有效?n n如何對套裝軟體進行持
19、續的追蹤管控如何對套裝軟體進行持續的追蹤管控?摘自:Guidance for Off-The-Shelf(OTS)Software Use in Medical Devices,Sep 19992525套裝軟體送審之特殊文件套裝軟體送審之特殊文件n n應該要包括對於該套裝軟體開發者的設計應該要包括對於該套裝軟體開發者的設計,與所使與所使用來建構該套裝軟體的開發方法的評估報告。這項評用來建構該套裝軟體的開發方法的評估報告。這項評估估,應當對該項開發與為該套裝軟體所產生的資格應當對該項開發與為該套裝軟體所產生的資格文件進行徹底地的評估文件進行徹底地的評估n n證明對該套裝軟體所實施的驗證與確效活動
20、的程序與證明對該套裝軟體所實施的驗證與確效活動的程序與結果結果,及對該醫療器材的安全性與有效性要求及對該醫療器材的安全性與有效性要求,是是合適且充分的合適且充分的n n證明萬一該套裝軟體原本的開發者中止支援時,現存證明萬一該套裝軟體原本的開發者中止支援時,現存的適當機制的適當機制,仍可確保對該套裝軟體能持續維護與仍可確保對該套裝軟體能持續維護與獲得支援獲得支援 摘自:Guidance for Off-The-Shelf(OTS)Software Use in Medical Devices,Sep 19992626例例:角膜表面分析儀角膜表面分析儀n n預期用途預期用途:提供曲度異常狀況提供曲
21、度異常狀況(最簡單的狀況就是散光最簡單的狀況就是散光)的角的角膜影像膜影像n n屬於屬於輕度關切,因為:輕度關切,因為:角膜表面分析儀所呈現出來的是,對於病患並沒有直接危害的威脅。角膜表面分析儀所呈現出來的是,對於病患並沒有直接危害的威脅。因醫療器材故障導致錯誤診斷,所帶來的間接性傷害風險是很小的,因醫療器材故障導致錯誤診斷,所帶來的間接性傷害風險是很小的,因為最糟的狀況就只是產生出個被認為是正確無誤的不正確影像因為最糟的狀況就只是產生出個被認為是正確無誤的不正確影像。因此這個醫療器材中的套裝軟體所呈現出的關切等級是屬於輕度的,因此這個醫療器材中的套裝軟體所呈現出的關切等級是屬於輕度的,祇需要
22、基本文件即可祇需要基本文件即可摘自:Guidance for Off-The-Shelf(OTS)Software Use in Medical Devices,Sep 19992727例:可植入式醫療器材設定器例:可植入式醫療器材設定器 n n預期用途預期用途:可植入式醫療器材設定器對於可植可植入式醫療器材設定器對於可植入式心臟去顫器或心臟調節器,提供了介面入式心臟去顫器或心臟調節器,提供了介面與雙向溝通管道與雙向溝通管道 n n屬於屬於高度關切,因為:高度關切,因為:這個植入式器材上的軟體,這個植入式器材上的軟體,符合了高度關切程度符合了高度關切程度等級的定義等級的定義(生命支援生命支援/
23、生命維持生命維持),並且需要符合,並且需要符合特殊文件的要求。該器材的排程器是否可以被視特殊文件的要求。該器材的排程器是否可以被視為較低等級的關切程度,主要取決於該植入器材為較低等級的關切程度,主要取決於該植入器材或設定器之保護設計,即採取用來緩和風險之規或設定器之保護設計,即採取用來緩和風險之規劃如何做劃如何做 摘自:Guidance for Off-The-Shelf(OTS)Software Use in Medical Devices,Sep 19992828SV&V觀念與技術觀念與技術2929醫療器材軟體驗證與確效之概念醫療器材軟體驗證與確效之概念 3030醫療器材軟體確效流程示意圖
24、醫療器材軟體確效流程示意圖衛生署成立委員會審核3131醫療器材軟體開發活動醫療器材軟體開發活動-V型型摘自摘自:General Principles of Software Validation,FDA需求規格分析1初步設計規格2細步設計規格3軟體編碼4單元測試5整合測試6系統測試7驗證驗證驗證風險管理之查證進行風險分析3232摘自摘自:IEEE std 1059-1993ConceptRequirementsDesignImplementationTestManagement of V&V醫療器材軟體驗證與確效計畫概觀醫療器材軟體驗證與確效計畫概觀需求規格分析初步/細部規格設計軟體編碼單元/
25、整合/系統測試建構管理3333n nDevelopment schedulesDevelopment schedulesn nConcept documentationConcept documentationn nConcept documentation evaluationConcept documentation evaluationn nConcept phase task reportingConcept phase task reportingn nAnomaly report(s)Anomaly report(s)n nV&V phase summary reportV&V p
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