医疗器械工程师手册——设备和软件验证(Part 1)
本章概述的原则可应用于制造设备和系统、测试设备和实验室设备。任何用于制造、测试或活动，且有可能影响产品质量，需要正确调试和安装至完全验证状态的设备，都适用这些原则。“验证” 一词的定义及其关键术语不应被误解，因为它是推动开发过程和系统在受监管行业内进行验证的关键因素。显然，在验证生命周期的过程中，定义及其关键术语为实现验证状态提供了框架。以下是：验证是 “建立文件化证据，以高度确信特定过程将始终如一地生产出符合其预定规范和质量属性的产品”。
设备确认的最终目标是确保设备适合其预期用途。因此，设备经过验证以确认其按预期功能运行，并且所有要求都是为了安全且一致地制造产品。美国食品药品监督管理局（FDA）要求 “每个制造商应确保所有设备一致地用于满足特定要求，并且经过适当设计、构造、放置和安装，以方便维护、调整、清洁和使用”。换句话说，所有制造设备、支持设施、测量和测试设备都必须 “经过确认”。（《联邦法规汇编》第 21 卷第 820.70（g）部分）设备确认协议是为记录此测试而制定的，从而提供设备功能和一致性的证据。在设备确认的范围内，有两个不同的功能和阶段：安装确认和运行确认。通常，这些子部分缩写为 IQ 和 OQ。其他组合，如 IOQE 和 IQ/OQ，在行业中也可能遇到。这通常在公司的标准操作程序（SOP）中定义，用于设备验证。
用户需求规范（URS）通常用于记录特定设备的 “特定要求”。当需要进行设备确认时，URS 可用作输入文件。虽然 URS 文件可能内容广泛，涵盖设备功能、公用设施要求、安全特性、软件规格等领域，但并非 URS 中记录的所有要求都需要进行核实或验证。关键要求应尽早识别并始终予以核实。
简而言之，设备确认是通过文件化证据确认特定设备在预期用途的特定条件下，能够始终如一地满足要求。这通常被称为验证的三个 “C”：确认、一致性和条件（预期条件），验证必须解决这些关键主题。确认是通过完成正式验证过程来实现的，完成后会进行记录，以供审核人员查阅。为评估一致性，必须进行多批次或多次 “运行”。通常，批次之间会存在一些细微差异或变化，这些差异可能是由于设备设置或原材料不同导致的。工艺验证必须确保，尽管存在细微变化，但批次之间仍具有一致性，且生产符合预定规格。在生产过程中，机器或工艺设置的条件应是已知、记录并受控的。生产过程中的条件应稳定且处于受控状态。在本书后面的内容中我们会看到，这些设置必须保持在工艺窗口或验证窗口内。
建立文件化证据，证明工艺设备安装的所有关键方面均符合制造商的批准规格，且设备供应商的任何建议都得到适当考虑。
工艺 / 设备按预期运行，且所有用户需求都得到充分满足。用户需求规范（URS）的输入内容
URS 文件应由熟悉产品、工艺和设备且经验丰富的人员审核。这确保关键功能和操作得以识别。
定制：定制设备是指设计和要求针对特定客户需求的设备。它们通常很复杂，因为 “现成的” 设备无法满足客户需求。随着定制化，出现潜在风险或生产错误的可能性会增加。
现成设备：现成设备是指可从供应商处获得的、无需定制的成品设备。
在进行任何设备确认活动之前，应完成风险或影响评估。这是为了识别所有可能影响产品质量、过程性能，最终影响产品（或患者）应用的风险因素。基于风险的设备确认方法是最佳实践。最常用的过程是故障模式和影响分析（FMEA）。FMEA 也有助于将潜在风险分为客户影响和过程影响。
我们之前将设备确认（EQ）及其两个组成部分（安装确认 IQ 和运行确认 OQ）定义为 “建立设备符合制造商的设计标准（设计确认 DQ），并且设备满足制造商的规格要求（运行确认 OQ）”。为了确保设备安装、定位和放置的方式安全且符合制造商的建议，需要进行安装确认（IQ）。一旦设备就位，它必须集成到操作设备所需的公用设施中。典型检查的示例列在下一页。
现在必须考虑设备确认的第二个要素：设备运行确认。这是 “通过书面证据证明设备按照规格运行，并且在要求的范围内和公差内运行”。设备还要经过测试，以确保警报和控制装置按要求和预期运行。设备运行确认中的一些典型检查包括控制系统测试、公用设施故障测试以及功能和运行测试。
验证生命周期是指从概念和用户需求说明（URS）阶段到设备退役或过程结束期间，对设备或过程中的所有验证活动进行控制和记录的要求。生命周期方法确保在整个过程设备的使用寿命中符合规定，同时在应用变更控制时保持验证状态。
对于大多数设备、系统和流程而言，在任何产品的制造、商业使用以及特定试验使用之前，完成所有的鉴定和验证活动是最佳实践。美国食品药品监督管理局（FDA）对以下四种验证类型给出了清晰的定义。
在工艺实施之前建立文件化证据，以证明工艺或系统按预期运行。这是首选方法，并且在新产品必须在商业生产前进行验证时最为常用。
建立文件化证据，证明工艺按照预期运行，基于的是在工艺实施过程中生成的信息。同步意味着在生产过程中（包括商业批次）对系统的输出进行监控。
回顾性验证用于那些没有进行过完整和正式验证的设施或流程。历史数据或回顾性审查可以提供证据，证明该流程或设施按预期运行。这种验证方式并不常见。
再验证涉及重新执行验证活动，以维持验证状态。这可能是由于产品属性、规格或制造过程本身发生重大变化所导致的。其他可能需要部分或完全再验证的原因包括产品质量问题增多的情况。
虽然质量体系法规规定设计输入要求必须记录在案，并且规定的要求必须经过验证，但这些法规并未进一步阐明 “要求” 和 “规格” 这两个术语之间的区别。用户需求说明（URS）是任何设备或工艺的起点，应同时考虑影响产品和工艺的因素。
需求可以反映对系统的需求或期望，或者对于软件来说，反映客户的需求。需求可能是：(1) 基于市场的，(2) 合同规定的，(3) 强制要求的，以及 (4) 公司内部要求的。有许多不同种类的需求（例如，设计、功能、实施、接口、性能或物理功能）。
例如，设想一种情景，一家公司希望购买一台恒温箱。从一个固定的角度来看，公司会希望设备带有 CE 标志，并且按照所有欧盟指令进行制造，因为这是在欧盟销售设备的基本要求。同样，对于所有医疗设备和药品来说，这将是制造商的责任，让客户对设备和工艺进行验证。内部要求可能包括要求供应商通过质量管理体系认证，或者要求他们作为有限公司运营。
软件需求通常以功能术语来表述，并在开发阶段进行定义、细化和更新。成功准确且完整地记录软件需求是软件成功验证的关键因素。规格说明被定义为 “一种记录所产生软件需求的文档”。它可能指的是工程图纸或其他相关文件 *《美国联邦法规》第 21 篇第 820.3（Y）部分 *。
所有这些文件都确立了 “规定的要求”，并且是设计输出，对于各种形式的规格说明或验证是必需的。用户需求规格说明（URS）还必须定义非软件需求和硬件。非功能需求，如可维护性和可用性，也可以包括在内。必须在强制性法规要求和可选功能之间有一个清晰的区分。URS 应该被用户和供应商双方理解并达成一致。
在进行正式的设备安装确认和运行确认（IQ/OQ）之前，有一些可以完成的工程活动。尽管完成这些活动需要大量工作，但这样做有很大的好处。在正式设备确认之前进行的工厂验收测试（FAT）协议及其他活动将有助于发现问题。本质上，FAT 协议就像是 IQ/OQ – 设备协议的早期草稿。
工厂验收测试是一项工程活动。其目的是验证设备或系统是否符合用户需求说明（URS）中的要求。从验证工程师的角度来看，这可能是一次学习活动，也是一个收集数据、文件资料和相关设计文档的机会，这些在设备和工艺验证过程中都将证明是有价值的。现场验收测试（SAT）是在供应商或设备制造商所在地，在 FAT 之后完成的一项工程活动。
为了成功且无偏差地完成鉴定，全面而细致的准备工作至关重要。在准备协议时，用户需求说明（URS）是关键文件。通常，报价单、设计文件、供应商图纸和用户手册都有助于在设备确认期间要完成的测试和验证工作。
在执行设备确认协议之前，总是需要获得批准。这确保了协议的适用性，并保证了整个文档的准确性和内容的正确性。强烈建议在最终批准之前，进行一次 “干运行” 或试验性测试，以确保测试方法和验收标准的准确性。
在执行协议后，建议及时进行审查，以便发现任何错误或疏漏。审查协议的人不应是进行测试的同一个人。这项审查最好由独立于设备确认团队的人员完成，每个组织都应指定负责设备确认审查的人员。
-
-
确保相关人员接受过协议方面的培训（如需要），并对特定工作进行了培训。
-
-
-
确保可能受到确认影响的其他员工知晓正在进行的确认工作。
-
确保识别出支持确认所需的任何测试产品，并符合内部标准。
-
检查是否有准确的工作说明（有些公司可能允许使用修订版副本）。
-
-
-
-
-
-
-
-
所有生产的产品均应具备符合正常生产条件的相关批记录文件。
完成设备安装和运行协议报告后，通常需要根据公司具体程序进行操作。如果协议是可执行文件（结果是手写的），那么执行版本可视为报告。可能需要总结报告，但这取决于公司或组织内的要求。
-
-
-
-
附件（附件示例包括：材料证书、校准证书、CE 证书和化学品安全技术说明书）
-
所有生产的产品都应有符合正常生产条件的相关批次文件记录
说明：
1. 本人写这些内容的目的一方面是督促自己系统的学习医疗器械工程师手册。
2. 后面文章会定期进行更新，也希望对医疗器械从业人员有一定的帮助。
夜雨聆风
