无源植入性医疗器械临床使用安全的风险因素及防范策略

张晓燕，刘雨田，王学军，朱丹丹，朱永丽，李艳娜

1. 内蒙古自治区人民医院 医学工程处，内蒙古 呼和浩特 010017；

2. 呼和浩特市第一医院 骨关节科，内蒙古 呼和浩特 010030

引言

无源植入性医疗器械（Non-Active Implantable Medical Devices，NAIMDs）是指不依靠电源作为动力源，借助手术全部或者部分进入人体内或腔道（口）中，或者用于替代人体上皮表面或眼表面，并且在手术过程结束后需要留在人体内30 d 以上或者被人体吸收的医疗器械[1]。其由多种生物医用材料加工而成，有生产工艺及操作技术复杂、使用安全风险高、涉及多学科领域等特点[2]。临床使用过程中，NAIMDs 的选择及使用等环节的不规范，不仅增加患者的医疗负担，还会造成患者损伤或伤残。

医疗器械临床使用安全管理，是指医疗机构、医疗服务中涉及的医疗器械产品、人员、制度、技术规范、设施、环境等的安全管理[3]，如何保障医疗器械临床使用安全，降低其临床使用风险，提高医疗质量，一直是医疗机构、监管部门关注的重点。2021 年，国家卫生健康委员会发布的《医疗器械临床使用管理办法》[4]中明确医疗机构应当对医疗器械使用安全事件进行收集、分析、评价及控制，以更好保障医疗器械临床使用的安全、有效。而国家药品不良反应监测中心发布的《国家医疗器械不良事件监测年度报告（2021 年）》[5]的医疗器械不良事件报告中，涉及无源医疗器械的报告占总报告的65.01%。通过对NAIMDs 上市后的监测，保证其安全、有效地使用，以避免或减少对患者、使用人员造成伤害成为了医疗机构及监管部门的工作重点[6]。因此，本研究通过查阅文献，系统归纳影响NAIMDs 临床使用安全的因素，并结合实践，提出风险防范措施，为完善以患者为中心、以医学科学为基础的医疗保障体系提供参考。

1 资料与方法

1.1 数据来源及检索策略

以“implantable medical devices”“use safety”为英文检索关键词，以“植入性医疗器械”“临床使用”“安全”为中文检索关键词，在PubMed、CNKI、万方等数据库进行文献检索、筛选及分析，检索范围为2017 年1 月1 日至2022 年11 月1 日，检索时间为2023 年6 月15 日。初筛出相关文献1262 篇。文献的纳入标准为：① NAIMDs 临床使用相关完整文献；② 不限研究类型。排除标准为：① 重复文献；② 主题不符；③ 非中英文文章； ④ 会议摘要；⑤ 文献信息不全；⑥ 无法获得全文的文献。最终筛选到符合要求的文献共计51 篇（文献筛选流程如图1 所示）。

图1 文献筛选流程图

1.2 结果分析

从文献阅读的结果来看，NAIMDs 相关文章的类型包含临床研究类、管理类，也有针对具体某一种NAIMDs 临床使用安全数据进行分析的结果。其中25 篇涉及NAIMDs 产品的临床使用，10 篇涉及信息系统管理，5 篇涉及MRI 检查环境，5 篇涉及NAIMDs 使用过程新技术的应用，3 篇涉及指南、指导原则等，还有3 篇涉及患者安全。NAIMDs 的多样性、复杂性等决定了其临床使用安全受到多方面因素的共同作用，按来源区分主要包括医护人员因素、患者因素、植入物因素、手术室及影像医学科环境、管理因素5 方面内容。

2 NAIMDs临床使用安全的影响因素

2.1 医护人员因素

NAIMDs 的临床使用过程操作复杂，学习曲线较长，对医护人员的技术水平要求较高，手术的成功依赖于操作人员的经验、技巧、熟练程度等。医护人员因素导致的临床使用安全风险主要包括以下几种情况。

（1）临床医生在确定治疗方案前未充分评估手术适应证，未充分了解NAIMDs 说明书内容，在适应证范围以外、超禁忌证使用。如：① 中心静脉导管用于胸、腹腔积液引流，有操作方便、组织相容性好等特点，但其产品注册证的适用范围并未标明可用于积液引流，且其在临床积液引流过程中可能出现延误治疗、增加患者疼痛等问题[7]；② 药物洗脱球囊说明书明确产品适用于原发冠脉分叉病变，但临床医生在冠脉小血管病变、支架内再狭窄病变中均有使用[8]。

（2）医护人员不熟悉手术或医疗器械、使用不正确等使手术操作存在安全风险。如：① 导管碎裂、残留的导丝碎片、移位的弹簧圈以及支架、下腔静脉滤器等血管装置使用不当的放置或移除技术对患者造成伤害[9]；② 冠脉药物洗脱支架植入术中操作技术不熟练可能会发生内膜撕裂、夹层、血管破裂等[10]；③ 分叉性主动脉覆膜支架在成角及钙化病变治疗术中使用直径偏小的支架或支架扩张压力不足时出现支架贴壁不良，最终发生支架内血栓栓塞[11]；④ 全髋关节置换术中的技术错误，如假体位置不正确、医生选择不当等会导致植入物翻修发生率增加[12-13]；⑤ 瘤内扰瘤装置由于装置尺寸不正确、未使用球囊等辅助手段使其自导管释放时出现装置位置不满意、贴壁差，进而导致动脉瘤栓塞不完全、载瘤动脉狭窄和/或闭塞等[14]；⑥ 白内障手术中植入错误的人工晶体，导致患者术后屈光异常[15]。

（3）医护人员失误/疏忽。如：① 白内障患者检查视力时未提醒患者摘除隐形眼镜导致其测定结果不正确，进而术中使用度数不正确的人工晶体；② 手术室人员未及时清点，导致手术当天没有适宜规格产品使用等[15]。

总的来说，医护人员在NAIMDs 植入术前、术中等都应该尽可能降低其临床使用安全风险。

2.2 患者因素

2.2.1 患者个体差异

同一种NAIMDs 在不同患者使用时的风险不同，患者年龄、生命体征、基础疾病及心理因素的差异，会发生不同的不良事件。营养不良、肥胖、糖尿病、免疫缺陷等患者属高危因素患者，面临更高的感染风险。如：① 椎间盘假体植入术后，由于患者糖尿病、高龄、高血压、使用激素、营养不良等自身原因引发感染[16]；② 糖尿病肾病及未经透析的慢性肾衰患者使用输尿管支架时发生感染等[17]，这些都属于患者个体差异而造成的对NAIMDs 使用安全的影响。

2.2.2 患者配合度

NAIMDs 会长时间或终身留在患者体内，因此很多安全隐患与患者的日常生活相关，比如未充分了解和掌握出院后康复计划、未遵照医嘱按时服药、未定期来院复诊等。如：① 支架植入后未遵医嘱进行有效的抗血小板治疗，增加支架或扩张血管处血栓发生风险等[18]；② 假体隆胸患者术前未详细了解产品，不知晓长期风险，术后未定期复查等[19]。有研究表明，除非出现问题，否则很多患者不会按照医生建议的时间间隔进行随访检查[20]。

2.2.3 患者认知及心理

患者及其家属对风险的认知有限，缺乏医疗专业知识，对医生期望过高，医患双方沟通不足等。如：患者在术后对疼痛感及疼痛程度的描述，有时可能很难让他人理解。此外，有一项Meta 分析显示，急诊骨科创伤后抑郁症的患病率为32.6%，说明患者心理因素也是需要关注的[21]。

2.3 植入物因素

2.3.1 制造错误、质控过程缺陷

NAIMDs 原材料组分不符合相关标准要求，设计较差、用材不当、生产环节疏漏、产品及包装灭菌不到位、制造工艺不严等可用性缺陷会使其性能下降，使用寿命缩短，最终导致患者受到伤害甚至死亡。据美国食品药品监督管理局医疗器械召回数据库的相关数据，骨科NAIMDs 的设计缺陷和制造问题是其召回的最常见原因[22]。采用电子束熔化技术制造的高孔隙率钛材质股骨柄机械能力减弱，导致骨折和植入物破坏[23]。而产品标签和使用说明书中存在错误、内容不完整、翻译不准确等过程质控不到位，不能正确指导临床手术，甚至会误导经验不足的医生造成使用错误，使得NAIMDs 在临床使用中存在一定风险[24]。

2.3.2 NAIMDs选择、使用错误

由于NAIMDs 在手术中的选择是人工过程，NAIMDs 的品牌、规格型号、材质及标志的多样性可能会引起选择错误[25]。如使用包装破损、有过期问题的NAIMDs，会增加切口感染风险等[26]。对于髋关节置换手术，髋臼和内衬的尺寸不匹配，会导致患者临床功能不良和早期失败。NAIMDs 与配套器械没有正确连接，也会影响手术质量。不同于制造商预期的产品的可用性工作流程，出现NAIMDs 的错误使用[27]。如制造商针对生物可吸收冠脉支架的使用做出了严格的植入方案，包括病变预扩张和膨胀时间及压力等，未按照要求手术可能会发生支架断裂[28]。而尽可能详尽的使用错误风险分析清单，可能减少或避免与NAIMDs 可用性相关的使用错误。尽可能完整的配套器械及植入物的检查清单，可降低不良事件发生率[27]。

2.3.3 植入物受污染

术前或术中NAIMDs 和配套器械的污染，术前包括对植入物进行消毒、灭菌再处理过程、无菌包装有缺口等造成的污染，术中包括手术器械托盘、植入物暴露在空气中，手术环境及配套设备等造成的污染，会导致手术部位感染发生率较高[29]。在手术过程中NAIMDs 的污染会延长患者住院时间，导致手术成本提高，造成植入物浪费。增强NAIMDs 的消毒灭菌环节、手术操作环节的无菌意识，可以尽可能减少或避免NAIMDs 的污染。

2.4 环境因素

应当根据所生产产品的特性、工艺流程及相应洁净级别合理设计和布局医疗器械生产环境，并且生产环境应当整洁、符合产品质量需要及相关技术标准的要求。如果生产环境清洁程度不够，原料库温湿度不达标致细菌滋生，设计、生产和包装过程中的污染物及残留物，设备未定期清洗、消毒，产品消毒灭菌不彻底等，都会对产品质量有负面影响，进而对使用者和患者造成一定风险。

照明采光不良、拥挤、嘈杂的手术室环境会影响医护人员的操作，术中工作流程中断会导致医生注意力分散，手术室医疗器械缺失或故障、手术人员缺席或迟到等情况延长手术时间，影响手术安全[30-31]。除了手术室环境，其他周围环境也可能影响手术治疗的安全性和有效性，比如影像医学环境，介入、植入治疗过程需要在医学影像诊断设备的引导下，完成对疾病的诊断或治疗，术中减少患者辐射剂量也是保障NAIMDs 临床使用安全的要素之一[32]。如果技术人员未对进行核磁共振检查的患者进行筛查，未确认NAIMDs 在核磁共振环境的安全性[33-34]，当患者体内含有NAIMDs 且有金属成分时，接受MRI 扫描期间吸收射频能量，会使金属移植物受热，对患者安全有一定影响。如人工髋关节假体通过1.5 T和3 T MRI 系统，金属髋关节的头部和尾部区域附近出现温度升高，因此在进行检查前须进一步调整射频功率、静磁场强度、植入物形状和位置、脉冲序列等参数，以减少对患者的影响[35]。

2.5 管理因素

NAIMDs 的全生命周期管理有一部分工作需要手动录入，重复性工作较多，容易出错，临床护理、医疗器械库及财务计费流程等不关联起来，会影响医护人员和医疗器械管理部门间的沟通和信息共享[36]。患者使用NAIMDs 的溯源基于电子病例的追踪，但医疗机构的电子医疗数据库信息太少或不全，不利于耗材管理，且发生NAIMDs 安全相关事件时，回顾性地调查、分析难度较大，难以识别患者受到伤害的根本原因。

3 风险防范策略

3.1 规范生产企业质量管理

《医疗器械生产质量管理规范》[37]从厂房与设施、设备、生产管理及质量控制等方面均规范了生产企业的质量管理工作。《医疗器械安全和性能基本原则》[38]要求生产企业在产品设计及生产过程中采取风险防控措施，在正常使用情况下，外力不应对产品性能和特性造成不利影响，以确保达到预期目的。国家对包含心血管植入物及组织工程支架材料等在内的多种无源植入器械明确禁止委托生产，说明NAIMDs 的生产要求更为严格。根据NAIMDs 特殊性，生产企业须对其加工过程的人员、机器、材料、方法及环境等方面进行全面的风险识别、分析、评价等工作，不断提高产品的生产质量。

3.2 规范医护人员行为

不仅国家层面在不断提出完善医用耗材临床应用管理相关内容，如《医疗机构医用耗材管理办法（试行）》《治理高值医用耗材改革方案的通知》《医疗器械临床使用管理办法》等，也涌现出很多专业性、实用性较强的专家共识、临床实践指南等，如《药物涂层球囊临床应用中国专家共识》《下腔静脉滤器治疗静脉血栓栓塞性疾病患者的介入放射学临床实践指南》《接受静脉治疗的癌症患者的安全建议指南》等，有针对性地指导某种NAIMDs 的临床使用，规范医护操作[39-41]。患者植入NAIMDs 前，厂家应对手术医生、手术室护士进行专业培训、标准化教育及实践模拟，并定期复核、考评，以保证相关医护人员充分掌握NAIMDs 的基本性能、操作方法和操作规程[41]；充分了解NAIMDs 的适应证，尽可能减少手术治疗引发的并发症等；再者由于测定、数据记录错误、记录混淆，操作者与护理人员沟通不及时、沟通障碍、疏忽等易导致NAIMDs 使用安全问题，在临床诊疗过程中需遵循最佳实践标准，并规范医护人员对电子病历的录入，另外要确保手术室有足够的NAIMDs库存。影像医学科技师应充分了解影像设备操作技能及知识，提前确认NAIMDs 在核磁环境下的安全性[34]。使用软件程序对NAIMDs 进行自动化的验证，以减少手术室中NAIMDs 选择的错误[25]等，从不同层面规范医护行为。

3.3 提升患者健康素养

患者健康素养是指患者获取、处理和理解基本健康信息及服务后做出正确健康决策的能力[42]。包括患者与医师沟通、阅读医疗资料及遵循医生治疗方案等。患者体内植入医疗器械仅是手术治疗的开始，患者未能遵循医生告知的术后持续服用药物、康复训练等说明，会对患者安全造成一定影响。尽管依赖患者及其家属来预防医疗差错存在一定的局限性，但可通过加强与医生间的沟通，充分了解治疗及诊疗策略的益处与风险，积极沟通用药、复诊、康复训练等问题，提升患者满意度及依从性，进而降低术后不良事件发生率等。

3.4 强化NAIMDs临床使用安全管理

《医疗机构医用耗材管理办法（试行）》明确对医用耗材的遴选、采购、验收、存储、发放、临床使用、监测和评价等工作进行全流程管理[43]。建立并完善不同NAIMDs 在治疗相应疾病的临床实践指南，确保患者安全和合理使用NAIMDs[40-41]。建立并完善NAIMDs 的登记系统，实现系统收集、数据共享，及时发现产品的可用性缺陷，更好评估和提高手术质量，减少术中人工选择及使用发生的错误等[44-45]。完善医院内部医疗器械唯一性标识（Unique Device Identification，UDI）的应用，通过将医护、患者、收费等信息自动绑定，关联医保分类码，完善NAIMDs 通用编码和标识库，UDI 记入病历等全程追溯系统。建立并完善NAIMDs 全生命周期信息管理系统，完善收集、分析NAIMDs 不良事件信息系统，完善NAIMDs 的综合评价、建立安全信息通报机制等[46]。制定关于NAIMDs 的患者使用MRI 指南更安全地完成检查[33-34]。践行管理为临床服务、临床为患者服务的重要思想。

3.5 优化环境

手术室及其影像设备的复杂化、精密化，操作人员流动性大、NAIMDs 的贮存及使用条件特殊等，给NAIMDs 的临床使用安全造成一定风险。可通过改善手术室环境，提升手术室影像设备放置的合理性，合理地规划NAIMDs 的存放，以尽可能减少不必要的手术中断，进而确保手术治疗的安全性和有效性。

3.6 科学运用辅助技术

在单间室膝关节置换术中，传统手术方法中会出现胫骨过度倾斜和冠状面2°以上的误差，导致手术失败或组间错位而需要翻修操作，运用机器人辅助技术有效减少操作错误，提高手术操作的精度、质量，提高患者满意度等[47]。护理人员在超声引导下进行中心静脉导管穿刺可显著减少并发症的发生率及相关费用[41]。临床医生使用球囊处理重度钙化病变时，同时给予冲击波能高效、安全地破坏浅表和深层钙化[48]。运用准分子激光鞘技术移除嵌入式下腔静脉滤器，能够有效预防和减轻过滤器相关疾病，如急性静脉血栓栓塞、慢性腔静脉闭塞等[49]。通过深度学习对颅骨NAIMDs 建模，实现植入物设计和生产过程自动化，结合现实系统改进手术过程等[50]。将辅助技术与医生的丰富经验相结合，能有效降低手术风险、确保手术质量。

4 讨论与总结

本研究探讨了NAIMDs 临床使用安全的影响因素及相关风险防范措施，但NAIMDs 种类较多，此次仅系统性从文献检索、分析角度梳理医护人员、患者、植入物、环境及管理5 个层面的临床使用安全影响因素及风险防范措施，有待针对性地对某一类或某一种产品进行深度剖析。再者，应对特定产品临床使用中所发生的涉及使用安全的事件进行统计分析，结合定量分析方法（层次分析法、医疗失效模式与效应分析等），选出主要指标。还可以通过建立特定产品临床使用安全的预警指标体系、预警工具等[51]，有针对性地减少其临床使用中的安全风险。综上所述，NAIMDs 临床使用安全的保障工作需要生产厂家、医疗机构、医护人员、患者及其家属等多方齐心协力，共同为患者健康保驾护航。