在含软件医疗器械的同品种临床评价中,软件差异的系统性分析是确保产品安全有效的核心环节。根据《医疗器械临床评价技术指导原则》及《医疗器械软件注册审查指导原则(2022 年修订版)》,注册申请人需围绕软件功能、算法逻辑、数据交互等维度建立差异化分析框架,结合风险等级实施分级验证。

一、软件差异的全景式描述与分类

软件差异分析需从技术架构、功能模块、运行环境三个层面展开。技术架构差异包括核心算法类型(如传统图像处理算法与 AI 深度学习算法)、软件架构(C/S 架构与 B/S 架构)等;功能模块差异需明确新增 / 删减的临床功能(如新增 AI 辅助诊断模块)及参数调整(如影像重建算法的迭代次数);运行环境差异则涵盖硬件配置(如处理器型号升级)、操作系统版本(如 Windows 10 升级至 Windows 11)及网络条件(如 5G 网络替代 Wi-Fi)。

根据《医疗器械软件软件生存周期过程》(YY/T 0664-2020),软件差异可分为:

  • 重大差异:影响核心功能或安全有效性的变更,如治疗类软件的剂量计算算法调整、诊断类软件的图像重建算法升级;
  • 微小差异:不影响安全有效性的非功能性变更,如图形用户界面优化、帮助文档更新。

二、基于风险等级的影响分析模型

软件差异的影响分析需结合软件安全性级别(A 级 / B 级 / C 级)及临床应用场景。对于 C 级软件(可能导致患者死亡或严重伤害),如心脏起搏器的起搏频率控制软件,任何算法参数调整均需通过离体实验(如心脏模型测试)验证剂量 - 效应关系,并提交至少 30 例临床影像样本进行双人独立阅片评估。对于 B 级软件(可能导致非严重伤害),如影像后处理软件的三维重建功能优化,可通过模体试验对比图像噪声、空间分辨率等指标,若差异在临床可接受范围内(如噪声值增加≤10%),则无需额外临床数据。

影响分析应遵循 "逐层递进" 原则:

  • 初步筛查:通过功能安全分析(FMEA)识别差异可能引发的危害;
  • 模拟验证:在虚拟仿真环境中测试差异对关键性能指标的影响;
  • 临床确认:对于无法通过非临床研究充分验证的差异,需开展小样本临床研究(如 10-20 例患者)评估实际应用效果。

三、非临床与临床数据的协同验证

(一)非临床研究策略

  • 算法验证:采用金标准数据集对比差异算法的准确性(如 AI 辅助诊断软件的 ROC 曲线下面积需≥0.9);
  • 兼容性测试:在申报产品全生命周期支持的硬件平台及操作系统版本上验证软件稳定性;
  • 压力测试:模拟极端条件(如网络延迟≥200ms、内存占用≥90%)下软件的响应时间和容错能力。

(二)临床数据要求

对于重大差异,需提交以下临床证据:

  • 人体影像确认:如 CT 设备的软件差异需提供 30 例以上人体影像样本,覆盖申报部位(如头颈部、胸部),由 2 名以上资深放射科医生采用 Likert 1-5 分制量表独立评估图像质量,平均分需≥3 分;
  • 长期安全性数据:对于治疗类软件,需提供至少 6 个月的不良事件跟踪数据,证明差异未导致新增风险。

四、文档追溯与持续验证机制

注册申请人需建立软件差异追溯矩阵,关联差异描述、验证方法、测试结果及结论。对于采用现成软件(COTS)的情况,需提供供应商的变更控制文件及兼容性声明,证明第三方软件差异不影响整体安全有效性。此外,需承诺在产品上市后持续监控软件差异相关不良事件,若发现新风险需立即启动补充验证程序。

五、典型案例解析

某公司申报的 AI 辅助诊断软件与同品种产品相比,将深度学习算法从 ResNet-50 升级为 ResNet-101。差异分析显示:

  • 非临床验证:在 1000 例病理切片数据集上,升级后算法的灵敏度从 92% 提升至 95%,特异性保持 98%;
  • 临床确认:选取 50 例患者进行双盲测试,结果显示升级后软件的诊断一致性(Kappa 值)为 0.92,达到临床可接受水平;
  • 文档追溯:提供算法训练日志、测试报告及第三方检测机构出具的 GB/T 25000.51-2016 检测证书。

综上,含软件医疗器械的同品种对比需构建 "差异描述 - 风险分级 - 数据验证 - 文档追溯" 的闭环管理体系。仅进行功能列表对比或参数数值核对的做法不符合法规要求,注册申请人应结合产品特性制定科学的验证策略,通过全生命周期数据证明软件差异未对安全有效性产生不利影响。

原文

问题:含软件产品在同品种对比时,对于软件差异应如何考虑

解决:对比时,注册申请人应详细描述软件相关的所有差异,分析差异是否对产品的安全性、有效性的影响。必要时,应提交申报产品自身的临床/非临床数据来证明该差异未对安全有效性产生不利影响。

来源:国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心

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