血氧饱和度准确度的临床研究

该临床研究应获得伦理委员会批准，并且提供知情同意书，在有执业资格的医务人员监督下进行。

该临床研究应始终以保证安全和受试者利益为基本原则，研究过程应避免不适当的风险。

一、临床研究目的和总体设计

该临床研究目的是验证随机文件中宣称的测量范围内血氧饱和度准确度。

该临床研究为非随机、开放、非劣效性、对照的临床研究。

二、研究方法和受试者类型

该临床研究可采用有创法、无创法两种方法，将不同的设备作为对照组，入组健康的成人志愿者或者病人进行研究。

(一)有创法

对健康的成人志愿者进行诱导下的降血氧试验并获得动脉血样，或者直接获得病人的动脉血样。将试验组血氧仪的脉搏血氧饱和度(SpO2)与一氧化碳-血气分析仪(CO-oximeter)分析得出的动脉氧饱和度(SaO2)相比较。

(二)无创法

对健康的成人志愿者进行诱导下的降血氧试验并同时测试血氧饱和度，或者直接对病人进行测试。将作为二级对比标准的其他脉搏血氧仪设备作为对照组，但是，其测量值必须可以追溯到CO-oximeter方法，即对照组设备进行过有创法研究。

(三)当发生下述任何一种情况时，制造商应采用有创法验证血氧饱和度的准确度：

1.新的血氧仪制造商，且不属于本指导原则正文第二条第(四)款的情况；

2.新的性能指标和适用范围的宣称；

3.血氧探头的设计发生显著改变，例如：

(1)光通路上的光学组件或绑带材料；

(2)显著的设计变更，例如，电气硬件的小型化，电气线路的重新布局，等等；

4.血氧仪软件组件的重大更新，详见《医疗器械软件注册技术审查指导原则》。

三、对健康成人志愿者的有创法临床研究

该临床研究通过调整健康成年志愿者吸入氧浓度(FiO2)，得到一系列的血氧饱和度的稳定阶段，利用动脉导管定时抽取动脉血样并采用CO-oximeter分析，将分析得出的SaO2作为对照组。

(一) 入组标准

1.签署知情同意书或由合法授权代表签署知情同意书；

2.受试者必须愿意且能够遵守研究步骤；

3.健康成年志愿者，同时包含男性和女性；

4.除非有特殊协议，建议遵循此标准：COHb<3% ，MetHb<2% ，ctHb>l0g/dL；

5.建议制造商商考虑年龄因素, 宜纳入不同年龄并且尽量广泛地覆盖各年龄段，至少覆盖18至45岁。

该临床研究应考虑皮肤黑色素沉淀问题，纳入具有不同程度黑色素沉淀（或具有深色皮肤）的受试者，至少有两名具有黑色素沉淀的受试者或者至少15%的受试者具有黑色素沉淀（取数量大的情况）。

(二) 排除标准

1.吸烟者或者暴露于较高的一氧化碳含量环境中者；

2.可能因临床研究受到危害的受试者。

(三) 临床试验过程

建议制造商的临床研究资料中包含下述内容：

1.使用的试验仪器；

2.动脉导管插入位置和血液采样的方式；

3.记录SpO2数值的方法;

4.提供医用级别的氮氧混合气体的方法，并验证吸入氧浓度分数(FiO2)级别；

5.试验的详细情况，包括试验条件，受试者是否运动，等等；

6.确定采血位置动脉氧饱和度(SaO2)稳定性的标准和方法；

7.诱导下的降血氧试验的SaO2平台数、各平台的SaO2范围和目标样本数量，例如：表 1和图 1中所述的5个平台，或者选择3个平台，等等；

8.去过冲的方法，以及将血氧饱和度控制在目标值的平台期和范围；

9.相邻血液采样的时间间隔应超过试验组血氧仪的平均更新时间及血氧探头处血液经循环得到更新的最小时间，建议该时间间隔超过20秒。

当作为参考的系统的血氧饱和度处于一个稳定的平台，可以开始采血样。当改变到下一个平台时应该至少稳定30s以使探头位置的血氧达到平衡。

表 1

图 1

(四) 血氧饱和度的稳定性

在该临床研究实施过程中，建议制造商选用已在中国上市的血氧仪，作为血氧饱和度测量的质控设备，并保证整个测试的稳定性。

当出现下述情况时，对应的SpO2-SaO2数据组可视为不稳定的并应剔除：

1.在血液采样的过程中，质控设备的血氧饱和度测量值变化超过2%；

2.在血液采样之前的20（或30）秒，质控设备开始记录血氧饱和度，直至血液采样后5秒。这段时间内质控设备的血氧饱和度最大值和最小值之差超过3%。

(五) 数据的统计分析

血氧饱和度准确度表示成SpO2-SaO2差值的均方根值，计算公式为:

Sa02值的分布应该覆盖所有稳定平台范围并且分布大致均匀，如图 2所示，如果选择3个稳定平台，大致各1/3数据落在73%～79%、80%～89%、90%～97%的范围。

图 2

该临床证据应提供病例报告表、完成的原始SpO2-SaO2数据组和统计分析的SpO2-SaO2数据组、统计分析过程中剔除任何数据组的理由、Bland-Altman图、偏差-回归模型及曲线图（对于每个受试者和所有受试者的SpO2-SaO2数据），并提供偏倚总体平均值()、样本之间方差()、样本数据的方差()、高于和低于95%一致性界限的分布情况。

四、对健康成人志愿者的无创法临床研究

该临床研究通过调整健康成年志愿者吸入氧浓度(FiO2)，得到一系列的血氧饱和度的稳定阶段。

(一)临床试验过程

1.对照组设备是作为二级标准的脉搏血氧仪设备，曾进行过有创法研究。

2.无需抽取动脉血样。

(二)数据的统计分析

根据对照组采样数据的特性，选取不同的回归模型进行数据处理，追溯到CO-oximeter的SaO2，即RefSaO2。

血氧饱和度准确度表示成SpO2-RefSaO2差值的均方根值，计算公式为:

制造商应按照本附录第三条第(五)款提供统计分析结论。

五、受试者数量、每位受试者的采血次数和总样本量

血氧饱和度准确度临床研究应至少纳入10名受试者，其中至少含有3名男性和3名女性，建议从每例受试者获得大致20个动脉血样，该临床研究应至少获得200组样本数据（SpO2-SaO2或SpO2-RefSaO2为一组样本数据）。

该临床研究资料应陈述受试者的人口学基本信息，人种、肤色/黑色素沉淀情况、年龄、性别和体重等，以及受试者是否患病或健康。

六、对病人的临床研究

(一)有创法的临床试验过程

如果病人的条件允许，血氧探头所测量的血流和采血处的动脉均应属于同一动脉循环的一部分。

使用单针的动脉穿刺针进行动脉取血很可能导致SpO2的不稳定。

(二)总样本量和病人数量

该临床研究的总样本量应满足本附录第五条的样本数据要求。由于病人实际情况的多样性，可能需要大量病人入组。

七、在患者运动状态下，血氧饱和度的准确度

如果制造商声称了血氧仪在患者运动状态下的准确度，制造商应提供该状态下血氧饱和度准确度的临床证据。

建议制造商提供患者运动的具体特征，例如幅度、类型和运动频率。

八、在患者处于弱灌注状态下，血氧饱和度的准确度

如果制造商声称了血氧仪在患者处于弱灌注状态下的准确度，制造商应按照技术说明书中公布的弱灌注状态下血氧饱和度准确度的验证方法确定血氧饱和度准确度。

九、新生儿或婴儿的血氧饱和度准确度

如果制造商在随机文件中宣称血氧仪预期用于新生儿或婴儿，制造商应提供关于新生儿或婴儿的血氧饱和度准确度临床证据。

(一)成年健康女性受试者代替新生儿或婴儿

如果符合血氧探头尺寸要求，合适的女性手指可代替新生儿或婴儿手指，来验证血氧饱和度的准确度。

如果预期用于新生儿或婴儿的血氧仪未发生本附录第二条第(三)款的情况，新生儿或婴儿的血氧探头与成人的血氧探头相比，具有相同的组成材料和光电元器件、结构形式、与人体贴合方式，且光电数据由相同的软件组件处理，本附录第三条或第四条的对健康成人志愿者临床研究可验证新生儿或婴儿的血氧饱和度准确度。

(二)对新生儿或婴儿的血氧饱和度准确度临床研究

如果预期用于新生儿或婴儿的血氧仪发生了本附录第二条第(三)款的情况，制造商应提供新生儿或婴儿患者的血氧饱和度准确度临床研究资料。

对于此类特殊的适用人群，该临床研究应始终以保证安全和受试者利益为基本原则。

制造商应基于宣称的血氧饱和度测量范围，提出关于动脉血氧饱和度数据范围的选择理由，并应纳入足够的新生儿或婴儿患者，应入组至少6名患儿且获得至少30组有效的SpO2-SaO2或SpO2-RefSaO2样本数据并进行统计分析。

该临床证据应提供病例报告表、完成的原始SpO2-SaO2或SpO2-RefSaO2数据组和统计分析的SpO2-SaO2或SpO2-RefSaO2数据组、统计分析过程中剔除任何数据组的理由、Bland-Altman图、偏差-回归模型及曲线图（对于每个受试者和所有受试者的SpO2-SaO2或SpO2-RefSaO2数据）。

十、临床研究的实施和管理

该临床研究中出现的任何不良事件，无论是预期的还是非预期的，均应如实记录和报告，并由临床专家分析原因、判断其与器械的关系。对于严重不良事件，按照法规要求及时上报；同时临床研究人员应当及时做出临床判断，采取措施，保护受试者利益；必要时中止临床研究。不良事件应作为结果变量参加临床研究的统计分析。

为保证数据的完整性和受试者的安全，该临床研究人员应将所有入组受试者的基本信息和研究数据记录在中央计算机系统内，以备今后对其进行跟踪、核查。所有签署知情同意书并使用了试验组血氧仪的受试者必须纳入分析。数据的剔除或偏移数据的处理必须有科学依据和详细说明。