استانداردهای فنی، چارچوب نظارتی و سیستم کنترل کیفیت

https://www.mayoclinic.org/tests-procedures/breast-biopsy/about/pac-20384812
سیستم استاندارد بین المللی و هماهنگی و یکسان سازی
سوزن بیوپسی سینه،به عنوان دستگاه‌های پزشکی پرخطر که وارد بدن انسان می‌شوند، مشمول استانداردهای سختگیرانه‌ای برای طراحی، ساخت و استفاده هستند. سازمان‌هایی مانند سازمان بین‌المللی استاندارد (ISO)، کمیسیون بین‌المللی الکتروتکنیکی (IEC) و انجمن آمریکایی آزمایش و مواد (ASTM) مجموعه‌ای از سیستم‌های استاندارد مرتبط و در عین حال متمایز را ایجاد کرده‌اند که معیارهای فنی را برای صنعت جهانی سوزن بیوپسی ارائه می‌کنند.
سیستم مدیریت کیفیت تجهیزات پزشکی ISO 13485 یک استاندارد چارچوبی است که همه تولیدکنندگان سوزن بیوپسی باید آن را ایجاد کنند. این استاندارد نه تنها بر بازرسی محصول نهایی تمرکز می‌کند، بلکه بر مدیریت کیفیت در کل فرآیند، از جمله کنترل طراحی، مدیریت تدارکات، کنترل فرآیند تولید، نظارت و اندازه‌گیری، و همه الزامات- تاکید می‌کند. آخرین نسخه ISO 13485:2016 به ویژه تفکر مدیریت مبتنی بر ریسک{6}}را تقویت می‌کند و از شرکت‌ها می‌خواهد یک پرونده ریسک ایجاد کنند و ارزیابی و کنترل ریسک را برای هر پیوند از مواد خام تا استفاده بالینی انجام دهند. تقریباً 8500 شرکت این گواهینامه را دریافت کرده‌اند، اما کمتر از 300 شرکت می‌توانند به‌طور کامل نیازمندی‌های ویژه سوزن‌های بیوپسی پیشرفته را برآورده کنند.
ISO 7864 و ISO 9626 با هم اساس الزامات اساسی سوزن های بیوپسی را تشکیل می دهند. ISO 7864 بیش از 30 شاخص خاص مانند شکل هندسی نوک سوزن، وضوح، استحکام اتصال و صافی را تعیین می کند. نیروی سوراخ نوک سوزن برای اطمینان از سوراخ شدن صاف لازم است بیش از 0.7 نیوتن نباشد. قدرت اتصال بین لوله سوزن و نگهدارنده سوزن باید در برابر کشش 20N بدون جدایی مقاومت کند. آزمایش صافی لوله سوزنی مستلزم آن است که محلول کلرید سدیم 0.9٪ با سرعت کمتر از 1.0 میلی لیتر در ثانیه تحت فشار 100 کیلو پاسکال جریان یابد. از سوی دیگر، ISO 9626 الزامات اندازه، تحمل، مواد و استحکام لوله سوزن را به تفصیل شرح می دهد، با تحمل قطر خارجی معمولاً 0.01 ± میلی متر و تحمل ضخامت دیواره 0.02 ± میلی متر است.
استاندارد ISO 23908 برای محافظت در برابر صدمات ابزار تیز الزاماتی را برای طراحی ایمنی تعیین می کند. با بهبود آگاهی ایمنی کارکنان مراقبت های بهداشتی، سوزن های بیوپسی با وسایل حفاظت ایمنی به یک روند تبدیل شده است. این استاندارد شاخص‌های خاصی مانند نیروی فعال‌سازی دستگاه ایمنی، قابلیت اطمینان قفل شدن و پوشش نوک سوزن پس از فعال‌سازی را مشخص می‌کند. نیروی فعال‌سازی دستگاه ایمنی باید بین 5 تا 20 نیوتن باشد. باید از فعال‌سازی تصادفی جلوگیری کند و در عین حال امکان‌پذیری عملکرد یک دست-را تضمین کند. پس کشیدن یا محافظ نوک سوزن پس از فعال سازی باید 100% موثر و غیر قابل برگشت باشد.
دستگاه ASTM F2057 برای بیوپسی از راه پوست پستان با هدایت اولتراسوند یک استاندارد منحصر به فرد و مهم در ایالات متحده است که به طور خاص برای سناریوهای کاربردی خاص سوزن های بیوپسی پستان طراحی شده است. این استاندارد روش‌های آزمایش بصری سوزن‌های بیوپسی تحت سونوگرافی را توضیح می‌دهد، که مستلزم آن است که نوک سوزن و شفت به وضوح در تصاویر اولتراسوند قابل تشخیص باشند، و مصنوعات روی شناسایی ضایعه تأثیری نداشته باشند. تست کارایی نمونه‌برداری از مواد شبیه‌سازی بافت استاندارد استفاده می‌کند، که نیازمند آن است که یک سوزن بیوپسی 14G به وزن نمونه‌گیری کمتر از 100 میلی‌گرم دست یابد و امتیاز یکپارچگی نمونه (0-5 امتیاز) به طور میانگین کمتر از 4 امتیاز باشد.
چارچوب نظارتی جهانی و دسترسی به بازار
مقامات نظارتی در کشورها و مناطق مختلف چارچوب‌های قانونی متمایز را برای سوزن‌های بیوپسی پستان بر اساس سیستم‌های قانونی مربوطه و ملاحظات بهداشت عمومی ایجاد کرده‌اند. این منجر به یک نقشه دسترسی پیچیده به بازار جهانی شده است.
سیستم نظارتی FDA ایالات متحده به دلیل سختگیری و رویکرد علمی خود مشهور است. سوزن‌های بیوپسی پستان معمولاً به‌عنوان دستگاه‌های پزشکی کلاس II (خطر متوسط) مدیریت می‌شوند که به اطلاع‌رسانی قبل از بازار (510(k)) یا ارزیابی مجدد (De Novo) نیاز دارند. مسیر 510(k) به اثبات معادل قابل توجهی با محصولات مشابه موجود، با میانگین دوره بررسی 90 روزه و نرخ عبور تقریباً 85% نیاز دارد. مسیر De Novo، برای فناوری‌های جدید بدون محصولات مرجع موجود، به داده‌های بالینی نیاز دارد و دوره بررسی را تا 150 روز افزایش می‌دهد. کنترل کیفیت باید با مقررات سیستم کیفیت (21 CFR قسمت 820) مطابقت داشته باشد، و FDA به طور منظم بازرسی‌های{12}در محل را معمولاً هر 2 تا 3 سال یک بار انجام می‌دهد. در طول دوره 2018 تا 2022، FDA در مجموع 45 محصول مربوط به سوزن بیوپسی پستان را تایید کرد که 12 مورد از آنها فناوری های نوآورانه بودند.
از زمان اجرای کامل مقررات اتحادیه اروپا MDR در ماه مه 2021، الزامات ورود به طور قابل توجهی افزایش یافته است. سوزن‌های بیوپسی پستان در دسته دستگاه‌های IIa یا IIb قرار می‌گیرند و نیاز به ارزیابی انطباق توسط یک نهاد آگاه (مانند TÜV، BSI، DEKRA) دارند. الزامات اسناد فنی به طور قابل توجهی افزایش یافته است، از جمله گزارش های ارزیابی بالینی، برنامه های نظارت بر بازار، و گزارش های به روز رسانی منظم ایمنی. هر سوزن بیوپسی باید یک شناسه دستگاه منحصر به فرد (UDI) را دریافت کند و آن را در پایگاه داده EUDAMED آپلود کند. پس از اجرای MDR، تعداد محصولات سوزن بیوپسی در بازار اتحادیه اروپا در کوتاه مدت تقریباً 15 درصد کاهش یافت، اما کیفیت و ایمنی محصولات بهبود یافته است.
رویکرد نظارتی NMPA چین تعادل بین توسعه و نظارت را نشان می دهد. سوزن‌های بیوپسی پستان، به‌عنوان دستگاه‌های پزشکی کلاس III (پرخطر)، از طریق آزمایش ثبت نام، ارزیابی بالینی، بررسی فنی و ارزیابی سیستم مدیریت می‌شوند. دستگاه های پزشکی نوآورانه دارای کانال ویژه ای هستند و زمان تایید از 1.5-2 سال معمول به 6-9 ماه کاهش یافته است. ارزیابی بالینی را می توان از طریق آزمایشات بالینی یا با مقایسه با محصولات مشابه انجام داد. کارآزمایی‌های بالینی داخلی باید در حداقل 3 موسسه کارآزمایی بالینی انجام شود و حجم نمونه معمولاً کمتر از 120 مورد نیست. از سال 2019 تا 2023، NMPA در مجموع 28 محصول سوزن بیوپسی پستان را تایید کرد که نسبت محصولات داخلی از 30٪ به 45٪ افزایش یافت.
سایر بازارهای بزرگ مانند PMDA در ژاپن و TGA در استرالیا ویژگی های منحصر به فرد خود را دارند. ژاپن یک فلسفه نظارتی "پیشگیرانه" را اتخاذ می کند، که پذیرش بالایی از فناوری های جدید نشان می دهد، اما روند تایید بسیار دقیق است و به طور متوسط ​​18 ماه طول می کشد. مدیریت مبتنی بر ریسک استرالیا انعطاف‌پذیر و کارآمد است و اجازه می‌دهد محصولات کم خطر{4}}به سرعت راه‌اندازی شوند، اما مقررات پس از راه‌اندازی سخت‌گیرانه است. این تفاوت‌ها مستلزم آن است که شرکت‌های چندملیتی استراتژی‌های ثبت جهانی متمایز را تدوین کنند، هزینه‌های انطباق را افزایش دهند، اما هماهنگی و یکسان سازی مقررات جهانی را نیز ارتقا دهند.
کنترل کیفیت چرخه زندگی
کنترل کیفی سوزن های بیوپسی سینه تنها به فرآیند تولید محدود نمی شود. درعوض، در کل چرخه عمر از طراحی و توسعه تا توقف نهایی اجرا می‌شود و یک سیستم مدیریت کیفیت حلقه بسته را تشکیل می‌دهد.
فعالیت های کیفیت در مرحله کنترل طراحی، کیفیت ذاتی محصول را تعیین می کند. تجزیه و تحلیل نیاز کاربر نیاز به درک عمیق واقعیت بالینی، جمع آوری حداقل 50 بازخورد عملیات واقعی، و تشکیل حداقل 20 الزامات ورودی طراحی دارد. ارزیابی ریسک از روش FMEA (تحلیل حالت و اثرات شکست) برای شناسایی حداقل 30 حالت بالقوه خرابی، ارزیابی شدت، نرخ وقوع و نرخ تشخیص، و اتخاذ اقدامات کنترلی طراحی برای موارد پرخطر استفاده می‌کند. تأیید طراحی از طریق آزمایش‌های آزمایشگاهی، از جمله تأیید عملکرد، آزمایش‌های پیری، تأیید بسته‌بندی و غیره تکمیل می‌شود.
کنترل مواد خام چندین لایه دفاعی ایجاد کرده است. تامین کنندگان باید برای ارزیابی سیستم های کیفیت، قابلیت های فنی و پایداری خود، بازبینی های دقیقی را انجام دهند. نسبت تأمین کنندگان واجد شرایط معمولاً بیش از 30 درصد متقاضیان نیست. هر دسته از مواد اولیه باید دارای گواهینامه کیفیت کامل باشد. بازرسی در محل شامل اندازه‌گیری اندازه، تجزیه و تحلیل ترکیب شیمیایی، آزمایش عملکرد مکانیکی، بررسی متالوگرافی، و غیره است. مواد خام کلیدی مانند فولاد ضد زنگ برای سرنگ‌ها نیز باید تحت آزمایش‌های زیست سازگاری قرار گیرند. حتی اگر تأمین‌کنندگان گزارش‌هایی ارائه کرده‌اند، سازنده همچنان باید-بازرسی مجدد-سایت را انجام دهد. موارد شامل سمیت سلولی، حساسیت، و واکنش داخل پوستی و غیره است.
کنترل فرآیند تولید از بازرسی به پیشگیری تبدیل شده است. کنترل فرآیند آماری (SPC) به طور گسترده در خط تولید استفاده می شود. پارامترهای کلیدی مانند نیروی نفوذ نوک سوزن، صاف بودن لوله سوزن و ضخامت پوشش در زمان واقعی نظارت می شوند. شاخص قابلیت پردازش Cpk باید بالاتر از 1.33 باشد. فناوری رفع خطا (Poka-Yoke) به طور گسترده ای استفاده می شود، مانند تشخیص خودکار جهت نوک سوزن، تشخیص کمبود قطعه، و بازرسی وزن، برای جلوگیری از خطاهای انسانی. محیط اتاق تمیز به شدت کنترل می شود. فرآیندهای کلیدی در اتاق‌های تمیز درجه ISO 7 (سطح 10000) انجام می‌شود که بیش از 352000 ذره بزرگتر از 0.5 میکرون در متر مکعب در هوا وجود ندارد.
بازرسی محصول نهایی نقطه بازرسی نهایی قبل از خروج از کارخانه است. موارد بازرسی جامع شامل جنبه های اساسی مانند ظاهر، اندازه و عملکرد است. این دستگاه از یک سیستم بازرسی نوری خودکار، با سرعت تشخیص تا 120 قطعه در دقیقه و نرخ تشخیص نقص بیش از 99.9٪ استفاده می کند. بازرسی نمونه بر اساس AQL (سطح کیفیت قابل قبول) انجام می شود و تست های عملکرد شامل نیروی سوراخ، کمیت نمونه برداری و عملکرد دستگاه ایمنی است. معمولاً استاندارد GB/T 2828.1 با سطح بازرسی عمومی II و مقدار AQL 0.65٪ پذیرفته می شود. آزمایش عقیمی از روش های فارمکوپه استفاده می کند و از هر دسته استریلیزاسیون 20 نمونه گرفته می شود که همه آنها باید رشد عقیمی را نشان دهند.
نظارت بر بازار پست{0}}بخش مهمی از حلقه کیفیت را تشکیل می‌دهد. سیستم گزارش رویدادهای نامطلوب از تولیدکنندگان، توزیع‌کنندگان و مؤسسات پزشکی می‌خواهد مشکلاتی را که در حین استفاده رخ می‌دهد، به سرعت گزارش کنند. در چین، عوارض جانبی جدی باید ظرف 15 روز گزارش شود، و موارد مرگ باید بلافاصله گزارش شود. سیستم ردیابی محصول می تواند شماره دسته خاص تولید، توزیع کننده و موسسه کاربر نهایی را از طریق کد UDI ظرف 24 ساعت تعیین کند. گزارش به‌روزرسانی دوره‌ای ایمنی (PSUR) باید اطلاعات ایمنی محصول را خلاصه و تجزیه و تحلیل کند، نسبت خطر{8}}را مجدداً ارزیابی کند و معمولاً سالی یک بار انجام می‌شود.
پیشرفت در فن آوری های تشخیص و روش
فناوری تست کیفیت برای سوزن‌های بیوپسی پستان به سرعت در حال پیشرفت است و از اندازه‌گیری‌های فیزیکی سنتی به یک سیستم ارزیابی جامع شامل رشته‌های مختلف تبدیل می‌شود.
اندازه‌گیری ابعاد هندسی از روش‌های تماسی به روش‌های غیرتماسی- تبدیل شده است. میکرومترها و پروژکتورهای سنتی به تدریج با اسکنرهای لیزری و سیستم‌های اندازه‌گیری سه‌بعدی نوری جایگزین می‌شوند. تداخل سنج های نور سفید می توانند شکل سه بعدی نوک را با وضوح نانومتری اندازه گیری کنند. میکروسکوپ های کانفوکال می توانند هندسه میکروسکوپی لبه برش را تجزیه و تحلیل کنند و وضوح را ارزیابی کنند. CT صنعتی می تواند ساختار داخلی لوله سوزن را به طور مخربی تشخیص ندهد و عیوب ریز را تشخیص دهد. این فناوری‌ها دامنه اندازه‌گیری ابعاد را از قطرها و طول‌های ساده تا ارزیابی ویژگی‌های هندسی پیچیده گسترش داده‌اند.
تست‌های عملکرد مکانیکی شرایط استفاده بالینی را شبیه‌سازی می‌کنند. تستر نیروی سوراخ تراکم‌های مختلف بافت‌ها (از غدد چربی گرفته تا غدد متراکم) را شبیه‌سازی می‌کند، منحنی‌های جابجایی نیرو را در طول فرآیند سوراخ‌سازی ثبت می‌کند، و صافی سوراخ را ارزیابی می‌کند. تستر سختی عملکرد برگشت سرنگ را در زوایای خمشی مختلف اندازه گیری می کند تا اطمینان حاصل شود که جهت در طول سوراخ های خمیده حفظ می شود. تستر خستگی، سوراخ‌های مکرر را برای ارزیابی دوام نوک سوزن شبیه‌سازی می‌کند و نیاز دارد که نیروی سوراخ بیش از 20 درصد پس از 20 سوراخ افزایش نیابد.
ارزیابی عملکرد عملکردی بیشتر با عملکرد بالینی مرتبط است. آزمایش کارایی نمونه‌برداری از مواد شبیه‌سازی بافت استاندارد (مانند فوم پلی‌اورتان، مواد مبتنی بر ژل{1}) برای شبیه‌سازی چگالی‌های مختلف و ویژگی‌های ویسکوالاستیک بافت سینه استفاده می‌کند. ارزیابی یکپارچگی نمونه یک سیستم امتیازدهی را ایجاد می کند که از 0 امتیاز (کاملاً تکه تکه شده) تا 5 امتیاز (دست نخورده بدون هیچ نقصی) متغیر است، با میانگین امتیاز مورد نیاز کمتر از 4 امتیاز. آزمایش دید اولتراسوند در یک مخزن آب انجام می‌شود و کیفیت تصویربرداری نوک سوزن و شفت سوزن را در اعماق و زوایای مختلف ارزیابی می‌کند و نیاز دارد که مصنوعات بر شناسایی ضایعه تأثیری نداشته باشند.
تکنیک های توصیف مواد به دنیای میکروسکوپی می پردازند. میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) برای مشاهده اشکال میکروسکوپی نوک ها و لبه های برش و ارزیابی کیفیت پردازش استفاده می شود. طیف‌سنجی پراکنده انرژی (EDS) برای تشخیص ترکیب عنصری سطح، تأیید یکنواختی پوشش استفاده می‌شود. میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) برای اندازه گیری زبری سطح، ارزیابی کیفیت پوشش استفاده می شود. طیف‌سنجی فوتوالکترون پرتو ایکس (XPS) برای تجزیه و تحلیل وضعیت شیمیایی سطح، ارزیابی تمیزی استفاده می‌شود. این تکنیک ها یک مبنای علمی برای کنترل کیفیت فراهم می کند.
چالش های صنعت و جهت گیری های توسعه
زمینه استانداردسازی، تنظیم و کنترل کیفیت سوزن‌های بیوپسی پستان با چالش‌های جدیدی مواجه است، اما فرصت‌های جدیدی را برای توسعه ایجاد می‌کند.
استانداردسازی و هماهنگ سازی از اهداف مشترک این صنعت است. اگرچه همگرایی نظارتی جهانی یک روند است، اما هنوز تفاوت هایی وجود دارد. مفهوم استاندارد واحد، یک آزمون و پذیرش جهانی به تدریج در حال ترویج است، اما پیشرفت کند است. IMDRF (انجمن بین المللی تنظیم کننده تجهیزات پزشکی) هماهنگی الزامات نظارتی را ترویج می کند، اما یکپارچگی کامل هنوز زمان می برد. هنگام پاسخگویی به مقررات چندین کشور، شرکت‌ها استراتژی «بالاترین مخرج مشترک» را اتخاذ می‌کنند و محصولات را مطابق با سخت‌ترین الزامات طراحی می‌کنند که هزینه‌ها را افزایش می‌دهد اما کیفیت را تضمین می‌کند.
استفاده از شواهد واقعی{0}}مدل ارزیابی بالینی را تغییر داده است. کارآزمایی‌های بالینی سنتی{2}}زمان‌گیر و کار فشرده-با حجم نمونه محدود (معمولاً 120-300 مورد) هستند. داده‌های دنیای واقعی (RWD) از استفاده بالینی واقعی به دست می‌آیند و دارای حجم نمونه بزرگ (تا چندین هزار مورد) با بازنمایی قوی است. نحوه استفاده علمی از RWD برای ارزیابی بالینی به موضوع جدیدی تبدیل شده است و مستلزم ایجاد روش‌های استاندارد برای جمع‌آوری، تمیز کردن و تجزیه و تحلیل داده‌ها است. «برنامه{10}}واقعی شواهد جهانی» FDA ایالات متحده و «چارچوب داده‌های دنیای واقعی» اتحادیه اروپا در حال بررسی این جهت هستند.
کنترل کیفیت دیجیتال در حال افزایش است. فناوری بلاک چین در ردیابی زنجیره تامین برای اطمینان از یکپارچگی داده ها استفاده می شود. دستگاه های اینترنت اشیا داده های تولید را در زمان واقعی جمع آوری می کنند و از تجزیه و تحلیل کلان داده برای پیش بینی روند کیفیت استفاده می کنند. سیستم‌های بازرسی بصری هوش مصنوعی نسبت به انسان‌ها دقت بیشتری برای شناسایی نقص دارند و می‌توانند 24/7 کار کنند. دیجیتالی‌سازی همچنین ممیزی از راه دور را امکان‌پذیر می‌سازد، به‌ویژه در دوران همه‌گیری، جایی که بازرسی‌های مجازی به یک روش نظارتی جدید تبدیل شده است.
مشارکت بیمار در ارزیابی کیفیت به تدریج مورد توجه قرار گرفته است. ارزیابی کیفیت سنتی عمدتاً بر جنبه‌های فنی تمرکز دارد و تجربیات و احساسات بیمار را در نظر نمی‌گیرد. پیامدهای گزارش‌شده-بیمار (PRO) در ارزیابی محصول، شامل شاخص‌های ذهنی مانند سطح درد، سطح اضطراب و رضایت، معرفی شده‌اند. رویکرد طراحی کاربر محور (UCD) مستلزم ارائه بازخورد از بیماران و پزشکان در تمام مراحل توسعه محصول است تا اطمینان حاصل شود که محصول نه تنها از نظر فناوری پیشرفته است، بلکه برای کاربر نیز{5}}پسند است.
سیستم استاندارد، مقررات و کنترل کیفیت برای سوزن‌های بیوپسی سینه یک اکوسیستم پویا و در حال تکامل است که روابط پیچیده بین نوآوری و ایمنی، کارایی و کیفیت، یکنواختی جهانی و سازگاری محلی را متعادل می‌کند. در این سیستم، هر شرکت کننده - تنظیم‌کننده استاندارد، آژانس‌های نظارتی، تولیدکنندگان، مؤسسات مراقبت‌های بهداشتی، و-کاربران نهایی - نقش مهمی را ایفا می‌کند و به‌طور مشترک صنعت را به سمت یک جهت ایمن‌تر، کارآمدتر، و بیشتر افراد{4}} هدایت می‌کند.