本文适用于基于泊肃叶定律或牛顿粘性定律等原理，采用旋转式或毛细管式，用于临床对全血、血浆的血液流变特性进行分析的血流变分析仪。对临床适用范围广泛，血液流变学检测只是其适用范围某一部分的临床分析仪器，也可参考。

 

血流变分析仪的分类

血流变分析仪一般分为毛细管式和旋转式。毛细管式血流变分析仪通常由加样系统（如适用）、毛细管、样品池（如适用）、检测系统、控温系统、驱动系统、软件组件等组成；旋转式血流变分析仪通常由加样系统（如适用）、样品池、转速控制与调节系统、力矩测量系统、控温系统、软件组件等组成。

 

血流变分析仪的工作原理

血液流变学检测研究的是血液及其成分的流动性和变形性规律，而血液粘度的测量是其中最重要的指标之一。血液粘度是反映血液流变性的综合指标，与血液循环的优劣或血液供应的多少密切相关。对于了解血液的流动性质和凝固性质及其在生理和病理条件下的变化规律具有重要意义。

‌牛顿流体‌是指任一点上的切应力都同切变率呈线性函数关系的流体。这种流体的粘度是恒定不变的，即切应力与切变率之比为恒定值。血浆可视为牛顿流体。凡是流体运动时其切应力与切变率不成线性关系的流体称为非牛顿流体。全血是非牛顿流体，在一定的切变范围内，全血粘度随切变率的变化而变化。

血液粘度的测定方法主要分为两大类：毛细管式粘度测定法和旋转式粘度测定法。

‌毛细管法测定原理基于泊肃叶定律，通过测量一定体积的液体流经毛细管所需的时间来计算液体的粘度。

血流变分析仪研发实验要求与主要风险

其中，Q是流量；η是液体的粘度；P为促使液体在管中流动的压力；r为管道半径；t是流出时间；L是管道长度；V是流过的体积。

当液体流经毛细管时，流量Q与管道两端的压力差P、管道半径r成正比，并与管道长度L和流体粘度η成反比。具体来说，流量Q=V/t，其中V为流经毛细管的容积，t为流动的时间。由于r、L、P都可以在实验条件下恒定，若恒定体积V，则η∝t；因此，通过测定液体流经毛细管的时间t即可计算出液体粘度η。

毛细管法测定反映的是平均切变率。一定体积的液体，在恒定的压力驱动下，流过一定管径的毛细管所需的时间与粘度成正比。

旋转法测定原理基于牛顿粘性定律，即：

血流变分析仪研发实验要求与主要风险

其中，为切应力，η为液体的粘度，为切变率。

‌旋转法能够在不同切变率下测量全血的粘度，工作原理主要包括圆筒式和锥/板式。‌圆筒式‌由两个同轴圆筒组成，圆筒间隙内放入待测液体，内筒与一个弹簧游丝（悬丝）相连。一般固定内筒不动，外筒以已知角度旋转。血液分层流动把转动造成的力矩传到圆筒，这时圆筒会随之偏转一定的角度，血液粘度越大，则外筒转动传到内筒的力矩越大，内筒偏转角度也越大。通过测量液体加在内筒壁上的扭力矩，换算成液体的粘度。‌锥/板式‌由一个圆板和一个同轴圆锥组成，待测量的液体放在圆锥和圆板间隙内，一般固定圆板，圆锥旋转。通过测量液体加在圆锥上的扭力距换算成液体的粘度。

开发者应当根据申报产品的设计要求、结合结构组成及检测步骤、采用文字加图示的方式对产品工作原理及其实现机制进行详细描述。对于申报产品与其他上市产品不同的特殊设计、设计开发过程中的重点研究内容也应着重介绍。

 

血流变分析仪的结构组成

不同生产企业的产品，在结构上存在一定差异，需根据具体产品特性准确描述结构组成，其内容应与检验报告的相关内容保持一致。

开发者应开展产品图示（含标识、接口、操控面板、应用部分等细节）研究，含有多个组成部分的，应说明其连接或组装关系。开发者可开展产品工程图、关键组件工程图研究，重点描述力学、光学、电学、热学等关键组件（含传感器）的设计考量。开发者应描述产品的主要功能及其组成部件（如关键组件和软件等）的功能，以及区别于其他同类产品的特征等内容。

 

血流变分析仪产品的主要风险

危险

危险情况

可能的伤害

能量危险

电能

电击

使用者电击伤

机械能

部件运动过程中触碰

使用者碰撞伤

环境危险

电磁辐射

仪器产生的电磁强度超标或保护元件破损

对操作者健康或周边设备的正常使用造成影响

噪声污染

由于各种原因导致的噪声超出国家标准

对操作者听力造成损伤

由于废物和/或医疗器械处置造成的污染

废弃物处理不当

污染环境，产生生物学危险

生物学和化学危险

生物污染

标本遗洒、样品针刺伤

造成使用者感染

与医疗器械使用有关的危险

不适当的标记

标记不明显

按键被使用者误读、误按

不适当的操作说明

操作说明书过于复杂

使用者无法按照说明书进行操作

由不熟练/未经训练的人员使用

未对使用者进行培训或者使用者未阅读说明书

仪器无法被正确使用

不适当、不合适或过于复杂的使用者接口

视觉、听觉或触觉的不充分

显示、声音提示不清

按键被使用者误读、误按

功能性失效、维修和老化引起的危险

维修规范缺少或不适当，包括维修后检查规范不适当

未按照规范进行服务和维修

仪器未达到修复使用要求

维护的不适当

未按要求进行维护

仪器无法被正确维护

不适当的包装

未保存原包装

仪器送修运输中受损

软件失效

软件设计缺陷

仪器无法正常使用

血流变分析仪的研究要求

1化学和物理性能研究

性能指标确定的依据应根据产品的工作原理描述设计输入来源以及临床意义，明确申报产品所采用的标准或方法、采用的原因及理论基础。适用的国家标准、行业标准中，如果有不适用的条款，也应将不适用的条款及理由予以说明。对于标准中未给出具体要求的性能指标，开发者应说明申报产品功能性能指标确定的依据。

开发者应根据申报产品的工作原理、测量原理合理制定性能参数，包括功能性、安全性指标（如电气安全与电磁兼容）。

申报产品各组成模块性能的研究资料：应根据综述资料中有关申报产品结构组成和各主要组成模块的情况进行，开展详细的研究，一般应包括对加样模块、温控模块、计时模块、样品传送及处理模块、检测模块的功能性指标或者模块中主要元器件功能性指标的研究（仅举例）。

申报产品临床项目分析性能的研究：建议开发者根据申报产品的工作原理及功能性指标，对主要性能进行系统性研究，至少包含准确度、精密度、样本携带污染率等。建议采用临床样本进行准确度研究，与已上市同类产品进行方法学比对。应采用临床样本对样本携带污染率进行研究。因产品单次检验样本用量较大，可采用临床样本或模拟样本进行精密度研究，若采用模拟样本，建议对模拟样本的基质效应进行研究。

2电气系统安全性研究

应当开展电气安全性、机械和环境保护以及电磁兼容性的研究，说明适用的标准以及开展的研究。

电气安全应当符合GB 4793.1、GB 4793.6、YY 0648及其他适用的国家标准和行业标准中的要求。

机械和环境保护可参照GB/T 14710《医用电器环境要求及试验方法》的要求。可采用其他等效或更优方法替代。在气候环境试验、机械环境试验和运输试验结束后应进行全项检验，中间检测应当为性能检验。

电磁兼容性应当符合GB/T 18268.1《测量、控制和实验室用的电设备 电磁兼容性要求 第1部分：通用要求》和GB/T 18268.26《测量、控制和实验室用的电设备 电磁兼容性要求 第26部分：特殊要求 体外诊断（IVD）医疗设备》及其他适用的国家标准和行业标准的要求。

具备能力的开发者可对上述项目自行研究，并开展详细的验证资料研究，不具备能力的开发者可通过委托有资质的医疗器械检验机构进行检验的方式对上述项目进行验证，以委托检验报告作为该部分的验证资料。

3软件及网络安全研究

应参照《医疗器械软件注册审查指导原则（2022年修订版）》的要求开展研究，内容包括基本信息、实现过程、核心功能、结论等内容，详尽程度取决于软件安全性级别（严重、中等、轻微）。其中，基本信息包括软件标识、安全性级别、结构功能、物理拓扑、运行环境、注册历史，实现过程包括开发概况、风险管理、需求规范、生存周期、验证与确认、可追溯性分析、缺陷管理、更新历史，明确核心功能、核心算法、预期用途的对应关系。

应参照《医疗器械网络安全注册审查指导原则（2022年修订版）》开展研究，基本信息包括软件信息、数据架构、网络安全能力、网络安全补丁、安全软件，实现过程包括风险管理、需求规范、验证与确认、可追溯性分析、更新维护计划，漏洞评估明确已知漏洞相关信息。

4清洁、消毒、灭菌研究

一般情况下，血流变分析仪与使用者表面皮肤接触，无需灭菌，由使用者常规擦拭或低水平消毒，可不开展消毒灭菌研究。若主机及配件涉及终端用户消毒，开发者应当明确推荐的消毒方法以及所推荐方法确定的依据及验证的相关研究。

5可用性工程研究

血流变分析仪属于中、低使用风险医疗器械，建议参考《医疗器械可用性工程注册审查指导原则》开展使用错误评估报告研究，包括基本信息、使用风险级别、核心要素、同类医疗器械上市后使用问题分析、使用风险管理、结论等内容。若前期已开展可用性工程工作，亦可开展可用性工程研究，用于替代使用错误评估报告。

6稳定性研究

6.1使用稳定性

使用期限一般主要取决于使用过程中部件、元器件的损耗、老化等，开发者应按照声称的使用期限对设备进行老化/疲劳试验，也可对影响设备使用期限的关键部件进行老化/疲劳试验，例如设备中不可更换（或更换成本高）的部件，并开展相应的研究。研究资料应能证明上述部件按照所声称的使用期限，经过老化/疲劳试验后，产品性能和安全仍符合预期的要求。使用期限也可基于已有数据进行合理的推断、分析、计算得出，但应开展详细的说明及支持性资料研究。可参照《有源医疗器械使用期限技术审查指导原则》的要求。

6.2运输稳定性

开发者对包装和产品进行模拟试验，模拟在贮存和运输过程中，遇到极端情况时，例如环境（温湿度、气压等）变化、跌落、振动、加速度等，产品不会发生性能、功能改变，包装系统具有保护产品的能力。经过模拟试验后，观察包装外观是否有不可接受的异常现象，对产品进行性能测试，证明运输和环境测试后产品能够保持其完整性和功能性。环境试验可参考GB/T 14710《医用电器环境要求及试验方法》的要求，包装要求可参考GB/T 4857系列标准。

 

 

 

 

 

本文由广州佳誉医疗器械有限公司/佛山浩扬医疗器械有限公司联合编辑