医疗产品外壳需要过哪些认证?
在医疗产品的设计与制造中,外壳不仅承担着保护内部精密部件、提升产品外观的功能,其安全性与合规性更是直接关系到用户体验与市场准入。作为工业设计公司,万有引力设计深谙医疗产品外壳所需的认证体系,是确保产品符合法规要求、提升市场竞争力的关键。以下从核心认证维度展开分析,为医疗产品外壳的设计与生产提供合规指引。
本期提纲:
· 了解医疗产品外壳
· 全球核心认证体系
· 性能认证与设计实现
(了解医疗产品外壳)
医疗产品外壳是指用于保护、封装或支撑医疗设备或器械的外部结构组件,通常作为医疗设备与外部环境(如使用者、患者、液体、微生物等)之间的物理屏障。在设计过程中,万有引力设计兼顾医疗行业的特殊性、用户需求、功能实现及法规标准,以确保安全性、可靠性和合规性以达到出货标准。
·医疗产品外壳必要性
医疗环境可能难以预测,温度波动、接触液体,以及灰尘和细菌等污染物的存在,都可能严重影响医疗器械的功能。此外,多名使用者对设备的实际操作、运输过程中设备受到撞击或掉落的风险,以及严格的卫生要求,这些因素都使得坚固的医疗器械外壳成为必要。
(全球核心认证体系)
各国医疗器械注册监管要求呈现出一定的差异性和相似性。美国和欧盟作为医疗器械市场的主要监管力量,其注册认证要求尤为严格。美国FDA对医疗器械的上市注册认证审查细致入微,尤其针对III类医疗器械的PMA认证,要求企业提供详尽的临床实验数据和生产标准。欧盟则在MDR法规实施后,对高风险创新器械的上市前审批和临床证据规定也提出了更高要求,导致许多已获批产品需要重新进行认证。此外,日本PMDA则根据风险等级分类监管,从产品备案到官方承认,各有明确的监管要求。而在海外发展中国家,总体规则较为相似,但多数国家为简化流程,对已完成FDA或CE认证的产品给予更多便利,但部分国家也会设置本国的门槛。
·各国医疗器械认证体系
国家与地区 | 注册监管机构 | 分类及注册要求 |
中国 | NMPA | NMPA是中国的药品和医疗器械监管机构,负责医疗器械的注册、监督和管理。在中国销售的医疗器械必须获得NMPA的注册认证,以确保其符合国家的法规和技术要求。NMPA的注册程序包括技术评价、临床试验、质量管理体系审核等环节,以确保医疗器械的安全性和有效性。根据风险等级将医疗器械分为I、II、III类,分别由市级、省级、国家级药监部门负责。 |
美国 | FDA | FDA是美国的食品药品监督管理机构,负责医疗器械在美国市场的监管和审批。根据风险等级将医疗器械分为I、II、III类。其中II类产品中大多数均要求进行上市前通告(510K),III类产品上市前必须向FDA提交PMA(上市前产品审批)申请书及相关资料。 |
欧盟 | CE和各国药监认证 | CE标志是欧洲经济区内医疗器械的统一认证标志。过去MDD(医疗器械指令)获证难度较小,如今监管趋严。2021年5月MDR(疗器械法规)开始执行,侵入式医疗器械MD根据风险等级细分为I、IIa、IIb、III类;2022年5月IVDR(体外诊断器械法规)开始执行,非侵入式体外诊断器械IVD依据风险等级由低到高细分为A、B、C、D四类。 |
日本 | PMDA | 根据风险等级将医疗器械分为I、II、III、IV类,分别采取产品备案(I)、第三方认证(II)和厚生劳动省承认(III、IV)的监管方式。 |
海外发展中国家 | 当地药监 | 根据风险等级将医疗器械分为I、II、III(/IV)类,总体规则较为相似。部分拉美、非洲和东南亚国家对完成FDA和CE认证的产品尽可能简化流程,同时部分国家也认可NMPA认证。 |
·质量管理体系基石:ISO 13485
ISO 13485:国际标准化组织(ISO)针对医疗器械行业制定的质量管理体系标准,涵盖了医疗器械生产和服务的各个方面,包括设计开发、制造、安装、售后服务和技术支持等。
ISO 13485是医疗器械行业质量管理体系标准,由于医疗器械是救死扶伤、防病治病的特殊产品,仅按ISO 9000标准的通用要求来规范是不够的,于是在此的基础上增加了医疗器械行业的特殊要求,对产品标识、过程控制等方面提出了更严格的控制要求。对医疗器械生产企业的质量管理体系提出了专用要求,为医疗器械的质量达到安全有效起到了很好的促进作用。ISO 13485认证是全世界医疗设备制造商(如:美国、日本、加拿大、欧盟)最为接受的标准。
·全球合规一体化:MDSAP
MDSAP认证是医疗器械单一审核程序(Medical Device Single Audit Program)的英文首字母缩写。这是由美国FDA、澳大利亚TGA、巴西ANVISA、加拿大HC、日本MHLW五国的监管机构认可并加入的审核程序。通过MDSAP认证,企业可以在上述国家替代部分审核和常规检查,从而更便捷地获得市场准入。由于MDSAP认证的要求较高,通过认证的企业通常能够展现其医疗器械产品的高质量和安全性。
MDSAP认证的意义:
MDSAP由医疗器械生产企业联系第三方公告机构(如:SGS、BSI、TUV)进行审核,参与国(五国:美国、澳大利亚、巴西、加拿大、日本)的医疗器械监管部门可以将此审核报告作为判断依据。
相关国家认可的程度如下:
美国:替代FDA的常规检查(FDA专项和PMA产品除外);
巴西:对于三类和四类医疗器械,可以替代ANVISA的上市前GMP检查,以及上市后的例行检查(专项检查除外);
日本:对于II类,III类,IV类医疗器械,可豁免现场工厂审核;
加拿大:2019年起强制取代CMDCAS,作为分类在II类及以上产品进入加拿大的唯一途径;
澳大利亚:可豁免TGA审核,支持颁发和保持TGA符合性审核证书。
(性能认证与设计实现)
医疗产品外壳的性能认证旨在确保其在功能、耐用性、环境适应性、机械强度等方面满足医疗器械的使用要求,需结合产品预期用途、使用环境及目标市场法规进行针对性测试。
·生物相容性检测
适用场景:直接或间接接触人体(如手术器械外壳、医用导管外壳、植入设备外壳)
测试项目:
细胞毒性测试:将医疗器械材料与细胞接触,观察细胞的形态、增殖情况等,评估医疗器械对细胞的毒性。
免疫原性测试:评估医疗器械对实验动物的免疫反应,查看是否存在过敏原性。
皮肤刺激测试:将医疗器械与动物或人体皮肤接触,观察是否引起皮肤刺激反应。
致敏反应测试:通过模拟使用环境下的接触,评估医疗器械是否具有致敏性。
设计实现:
材料选择:优先选用医疗级材料(如医用级ABS、PC、PEEK等),避免使用可能析出有害物质的添加剂。
表面处理:若需涂层或印刷,确保符合生物相容性(如无重金属油墨、符合ISO 10993-5的色母粒)。
风险控制:对高接触风险的区域(如与皮肤长期接触的接口)重点验证。
·化学兼容性验证
外壳需抵抗消毒剂(如酒精、过氧化氢)、药物残留的腐蚀,部分器械需耐受环氧乙烷(EO)灭菌后的气体残留渗透测试。
测试项目:
成分分析:重金属(如铅、镉)、残留单体(如双酚 A、氯乙烯)、添加剂(增塑剂、抗氧化剂)含量检测(ICP-MS、GC-MS 等)。
浸出物测试:模拟使用场景(如不同溶剂、温度、时间)下的溶出物分析(如生理盐水、酒精浸泡,HPLC 检测)。
耐化学腐蚀性:酸碱 / 消毒剂(如碘伏、酒精)浸泡后的外观、力学性能变化(ASTM D543)。
设计实现:
材料验证:针对常用消毒剂(如异丙醇、过氧化氢)进行浸泡测试,筛选合适的材料(如PPSU耐化学性优异)。
防护设计:对高腐蚀性场景,可采用双层结构(内层抗腐蚀,外层防护)。
·机械性能与环境稳定性
测试设备的结构强度和稳定性,以确定是否存在机械损伤的危险;测试设备在不同使用环境下的性能和可靠性,包括温度、湿度、气压等条件。
测试项目:
力学性能:拉伸强度、屈服强度、断裂伸长率(评估材料韧性,ASTM D638);冲击强度(如悬臂梁冲击试验,ASTM D256);压缩 / 弯曲强度(评估抗变形能力)。
尺寸精度:公差范围、配合精度(如接口尺寸,ISO 8871)。
抗跌落性:不同高度跌落试验(模拟运输或使用中的意外掉落,GB/T 14806)。
温度 / 湿度循环:高温(如 50℃)、低温(如 - 20℃)、湿热(如 85% RH)环境下的尺寸稳定性、力学性能变化。
老化试验:紫外线(UV)老化、臭氧老化(模拟长期使用中的环境侵蚀,ASTM G154)。
防尘防水等级:IPXX 防护等级测试(如 IP67 级:完全防尘,1 米水深浸泡 30 分钟不进水,IEC 60529)。
设计实现:
结构强度:加强受力部位(如螺钉柱设计加厚筋条),避免运输中开裂。
密封设计:需防水的设备(如手术室外使用)通过IP67/IP68方案(如双色注塑密封圈)。
材料耐候性:高温灭菌设备外壳需选用耐高温材料(如PEEK可耐受250℃蒸汽灭菌)。
·阻燃性能认证
适用场景:医用电气设备外壳(如监护仪、手术灯外壳)、公共场所使用的医疗设备
测试项目:
水平 / 垂直燃烧试验:评定阻燃等级(如 V-0 级:离火后 10 秒内熄灭,无滴落物引燃;V-2 级:允许滴落物引燃棉花)。
灼热丝试验:模拟高温热源接触时的抗燃能力(IEC 60695-2-10)。
设计实现:
优先选择预认证材料:UL黄卡认证材料(如Sabic LEXAN™ 940A,UL 94 V-0)可缩短测试周期;医疗级阻燃PC/ABS(兼具耐化性和机械强度)。
减少热量积聚:增加散热孔(孔径需符合IEC 60601-1防触电要求,如<12mm)。
·灭菌耐受性验证
适用场景:需灭菌后使用的一次性 / 重复使用外壳(如手术器械盒、医用包装外壳)
测试项目:
灭菌耐受性:灭菌过程(如 EO 气体、γ 射线、高温高压)对外壳材料的影响(如变色、脆化、尺寸变化)。
灭菌残留:EO 残留量检测(ISO 10993-7)、辐照剂量验证(确保灭菌有效性且无过度照射)。
设计实现:
耐受性结构:若外壳需重复灭菌(如手术器械),优先选择耐高温材料(如PEEK),避免卡扣结构(易老化开裂)。
密封设计:采用二次注塑密封圈或激光焊接工艺,确保高压蒸汽灭菌(121°C/30min)后无渗漏。
·电磁兼容性(EMC)设计
符合 EN 61000-6-3(发射) 、 EN 61000-6-1(抗扰度)和 YY 0505 等标准,外壳需具备电磁屏蔽能力(如金属镀层、导电塑料),避免干扰内部电路或外部设备。
测试项目:
使用电磁兼容测试设备,如电磁辐射测试仪、电磁抗扰度测试仪等,在特定的电磁环境下对产品进行测试。通过模拟不同的电磁干扰源和干扰强度,检测产品的电磁兼容性指标是否符合相关标准要求。
设计实现:
屏蔽设计:对高频干扰敏感设备,采用金属外壳或添加导电涂层(如纳米银涂层)。
结构优化:减少缝隙和孔洞(如使用导电泡棉密封),避免电磁泄漏。
滤波器集成:在外壳接口处预留滤波器安装空间。
(结语)
对于万有引力设计而言,深谙医疗产品外壳的认证体系,是助力客户产品成功上市的关键。从材料选择、结构设计到生产工艺,每个环节都需融入合规思维。通过在设计阶段提前规划认证路径,不仅能降低后期整改成本,还能提升产品的市场竞争力,为客户创造更大价值。
常见问题解答
1.购买医疗器械产品要查验哪六证?
(1)《医疗器械生产企业许可证》(二、三类医疗器械生产企业);
(2)《医疗器械产品注册证》;
(3)经营该产品的经营企业的《医疗器械经营企业许可证》(指经营十三种二类产品以外的二类和三类产品经营企业);
(4)产品合格证;
(5)3C认证证书(凡列入《实施强制性产品认证的产品目录》内的医疗器械设备,应有3C认证证书及标志);
(6)EMC证书(指医用电器设备)。
2.什么是 ISO 13485?
ISO 是国际标准化组织。它是一个独立的非政府国际组织,拥有 174 个国家标准机构成员。这些成员致力于制定官方国际标准,这些标准包括:自愿;基于共识;市场相关。
ISO 13485 是专为医疗器械行业设计的国际公认的质量管理体系 (QMS) 标准。它涵盖了所有参与设计、生产、安装、维修和/或制造医疗器械的组织的标准化要求。该体系为这些组织提供了一个框架,以确保其产品和服务始终符合客户和法规要求。ISO 13485 于 1996 年首次发布;最新版本 ISO 13485:2016 于 2016 年生效。
3.申请质量管理体系认证注册条件
(1) 申请组织应持有法人营业执照或证明其法律地位的文件。
(2) 已取得生产许可证或其它资质证明(国家或部门法规有要求时);
(3) 申请认证的质量管理体系覆盖的产品应符合有关国家标准、行业标准或注册产品标准(企业标准),产品定型且成批生产。
(4) 申请组织应建立符合拟申请认证标准的管理体系、对医疗器械生产、经营企业还应符合YY/T 0287标准的要求,生产三类医疗器械的企业,质量管理体系运行时间不少于6个月, 生产和经营其它产品的企业,质量管理体系运行时间不少于3个月。并至少进行过一次全面内部审核及一次管理评审。
(5) 在提出认证申请前的一年内,申请组织的产品无重大顾客投诉及质量事故。


