Приложение ЕЕ (справочное). Руководящие указания по оценке и документальному подтверждению точности измерения * на людях

Приложение ЕЕ
(справочное)

Руководящие указания по оценке и документальному подтверждению точности измерения на людях

ЕЕ.1 Общие положения

В настоящем приложении даны руководящие указания по оценке и документальному подтверждению точности измерения пульсового оксиметра. Описанные в этом приложении методы применяют как для новых, так и для модифицированных пульсовых оксиметров, а также их частей всякий раз, когда требуется исследование человека.

Примечание - В 50.101.2.1 требуется, чтобы любое исследование, проводимое для оценки точности пульсового оксиметра, соответствовало требованиям ISO 14155-1 и ISO 14155-2.

Целью настоящего приложения является описание методов проведения испытаний для оценки точности измерения пульсового оксиметра. Оно не предназначено для установления медицинской практики, надлежащих безопасных процедур или соответствующих процедур наблюдательного совета лечебного учреждения (IRB) или комитета по этике (ЕС).

Описывают два типа испытаний, в которых человек используется для оценки точности измерения пульсового оксиметра. Любой из этих типов испытаний может проводиться в лаборатории или любой конкретной среде использования.

Инвазивное испытание: точность измерения пульсового оксиметра оценивается путем сравнения показаний пульсового оксиметра со значениями , определенными с помощью СО-оксиметра. Два типа индивидуумов могут принимать участие в инвазивных исследованиях:

- здоровые добровольцы, которые согласны с индуцированной гипоксией и забором артериальной крови в качестве составной части экспериментальной процедуры (см. ЕЕ.2) или

- пациенты, чьи пробы артериальной крови пригодны для анализа (см. ЕЕ.4.1).

Неинвазивное испытание: точность измерения пульсового оксиметра оценивается путем сравнения показаний пульсового оксиметра со значениями, полученными на пульсовом оксиметре, используемом в качестве вторичного эталона. Два типа индивидуумов могут принимать участие в неинвазивных исследованиях:

- здоровые добровольцы, которые согласны с индуцированной гипоксией в качестве составной части экспериментальной процедуры, или

- пациенты.

Поскольку калибровка пульсового оксиметра, используемого в качестве вторичного эталона, непосредственно прослеживается по значениям CG-оксиметра, этот оксиметр может использоваться как переходной эталон.

ЕЕ.2 Методика инвазивного лабораторного испытания на здоровых добровольцах

ЕЕ.2.1 Цель инвазивного контролируемого исследования десатурации

Основная цель инвазивных контролируемых исследований десатурации состоит в валидации точности измерения пульсового оксиметра по сравнению с измерениями крови на основе "золотого эталона" с помощью СО-оксиметра. Это достигается путем наблюдений значений и на заданном диапазоне точности измерения (например, 70% - 100% ) пульсового оксиметра на группе здоровых взрослых добровольцев. Доля вдыхаемого кислорода (), полученного объектами испытания, меняется до достижения ряда заданных устойчивых периодов насыщения. Пробы артериальной крови, используемые для сравнения, периодически забираются с помощью постоянного артериального катетера.

Описанный ниже метод включает процедуры, которые должны выполняться и контролироваться квалифицированным персоналом. Добровольцам вставляют артериальные катетеры, а затем они подвергаются воздействию концентраций вдыхаемого кислорода, которые ниже его концентраций в окружающем воздухе. Таким образом, этот метод исследования обычно требует наличия протокола, одобренного IRB или ЕС, который включает в себя согласие добровольцев на основе полученной информации.

ЕЕ.2.2 Область применения инвазивного контролируемого исследования десатурации

Инвазивный метод контролируемого исследования десатурации применяют для валидации точности измерения пульсового оксиметра в хорошо контролируемых, оптимальных лабораторных условиях на здоровых взрослых людях. Этот метод допускается использовать в специфически определенных неоптимальных условиях, таких как движение человека или состояния с низкой амплитудой импульса.

ЕЕ.2.3 Методы

ЕЕ.2.3.1 Популяция для исследования

Следует учитывать следующие параметры:

а) количество и характеристики субъектов

- В исследование следует включать достаточное количество субъектов для достижения статистической значимости, необходимой для демонстрации установленной точности измерения .

- Субъекты должны быть здоровыми взрослыми добровольцами.

- Применительно к самому широкому применению для наибольшей группы пациентов физические характеристики субъектов должны отличаться друг от друга в наиболее возможной степени.

Примечание - Эти характеристики субъектов могут быть ограничены по причинам безопасности или доступности, например только субъекты женского пола пригодны для валидации датчика пульсового оксиметра с педиатрическим пальцем из-за того, что только в этой группе встречается такой размер пальца;

b) критерии для включения/исключения субъектов

- В протоколе исследования необходимо определять критерии включения/исключения.

- Субъекты участвуют в исследовании на добровольной основе.

- Все субъекты должны иметь хорошее здоровье на протяжении этого исследования. Если иное не указано в протоколе, могут применяться следующие значения: СОНb < 3, MetHb < 2%, ctHb > 10 г/дл; эти значения не предназначены для всеобъемлющего определения "хорошего здоровья".

- Критерии включения должны удовлетворять цели исследования. (Примеры критериев, не предназначенных быть всеобъемлющими).

ПРИМЕР 1. Субъекты как мужского, так и женского пола.

ПРИМЕР 2. Специфический размер пальца.

ПРИМЕР 3. Здоровые взрослые субъекты, способные переносить контролируемую гипоксемию до уровней, предусмотренных протоколом, с минимальным медицинским риском.

- Примеры для исключения критериев (не предназначенных быть всеобъемлющими).

ПРИМЕР 1. Курильщики или субъекты, которые подвергались воздействию высоких концентраций монооксида углерода, что приводит к повышенным концентрациям карбоксигемоглобина, если только в протоколе исследования не предусмотрено присутствие специфических дисгемоглобинов.

ПРИМЕР 2. Субъекты подвергаются воздействию условий, которые приводят к повышенным концентрациям метгемоглобина, если только в протоколе исследования не предусмотрено присутствие специфических дисгемоглобинов.

ПРИМЕР 3. Субъекты, которые будут подвергаться чрезмерному медицинскому риску, связанному с проведением любой процедуры, предусмотренной протоколом (например, артериальная катетеризация или гипоксия).

ПРИМЕР 4. Возраст;

c) критерии для прекращения исследования

- В протоколе исследования необходимо определять обстоятельства и/или реакцию субъекта на процедуру, которые дают основания для прекращения исследования.

ПРИМЕР Обнаруживается, что состояние субъекта соответствует одному из предписанных критериев исключения (например, повышенные концентрации метгемоглобина).

ЕЕ.2.3.2 Аппаратура

ЕЕ.2.3.2.1 СО-оксиметр для измерения , а также процедуры и снабжение, рекомендуемые изготовителем СО-окcиметра,

ЕЕ.2.3.2.2 Материалы для артериальной катетеризации и забора крови.

ЕЕ.2.3.2.3 Средства для регистрации значений , которые могут быть ручными или автоматическими.

ЕЕ.2.3.2.4 Пульсовой оксиметр, подлежащий испытанию. См. также ЕЕ.2.3.4, перечисление с).

ЕЕ.2.3.2.5 Средства поставки смеси кислород-азот медицинской чистоты с меняющимися уровнями для субъектов (например, баллоны высокого давления с предварительно смешанной газовой смесью или устройства для смешивания газов).

ЕЕ.2.3.3 Методика

a) В протоколе исследования следует описывать специфические условия испытания (например, оптимальные лабораторные условия, движение субъекта, низкую амплитуду импульса и т.д.). Для улучшения циркуляции и повышения амплитуды импульса на месте установки датчика пульсового оксиметра допускается использовать грелки или другие нагреватели.

b) После установки катетера в артерию датчики пульсового оксиметра, подлежащие оценке, прикрепляются к пальцам, лбу, носу, ушам или другим поверхностям тела субъекта соответственно. Эти датчики допускается покрывать непрозрачным материалом для предотвращения оптической интерференции (свет от одного датчика пульсового оксиметра или любого другого источника, достигающий фотодетектора соседнего датчика).

Примечание - Подробности подходящей техники и обслуживания артериальной линии не являются предметом рассмотрения настоящего стандарта. Обычно используют лучевую артерию.

c) В протоколе следует устанавливать критерии и методы определения стабильности на месте установки датчика пульсового оксиметра.

ПРИМЕР 1. Устойчивое плато на пульсовом оксиметре, подлежащем испытанию.

ПРИМЕР 2. Устойчивое плато на эталонном пульсовом оксиметре.

ПРИМЕР 3. Измерение в реальном масштабе времени выдыхаемой дыхательной смеси.

d) Устанавливают дыхательный контур на субъекте, чтобы он дышал смесью кислорода и азота. Во вдыхаемую газовую смесь допускается добавлять диоксид углерода для поддержания нормальных уровней диоксида углерода и предотвращения газового алкалоза в результате гипоксической гипервентиляции.

e) Содержание понижается или повышается, чтобы привести субъекта приблизительно к заданным уровням. Десатурация до наименьшего уровня (например, 70% ) выполняется ступенчато, обнаруживая при этом несколько плато насыщения (периоды, при которых насыщение относительно устойчиво). Количество плато насыщения, окончательно принимаемое как обоснованное, обозначается буквой М.

f) При объединении субъектов эти М плато должны давать в результате распределение накопленных и объединенных пар данных, охватывающих заданный диапазон . См. также ЕЕ.2.3.4 перечисление b), и ЕЕ.2.3.4 перечисление g).

g) В пределах каждого уровня плато насыщения отбирают N проб крови и пару с соответствующими значениями .

ПРИМЕР. Схема исследования представлена в таблице ЕЕ.1 и на рисунке ЕЕ.1. В этом примере М = 5 и N = 5. Значения, приведенные в этом примере, не предназначены для ограничения количества плато или количества проб на плато.

Таблица ЕЕ. 1 - Пример заданных плато и диапазонов

Диапазон для плато, %	Заданное количество проб, шт.	Диапазон для плато, %	Заданное количество проб, шт.
100 - 97	5	84 - 78	5
97 - 92	5	77 - 70	5
92 - 85	5	Общее	25

"Рисунок ЕЕ.1 - Пример графика зависимости десатурации от времени"

h) Для каждого субъекта М х N заборов крови обеспечивают пары данных (, ) для анализа [см. ЕЕ.2.3.4, перечисление f)]. Эти пары данных либо собираются одновременно, либо подвергаются временной корреляции, чтобы соответствовать физиологическим задержкам и задержкам пульсового оксиметра.

Примечание - Значения М и N могут меняться в зависимости от субъекта, давая возможность достигать и поддерживать заданные уровни плато.

i) Когда насыщение крови эталонной системой стабилизируется на приемлемом уровне плато, можно начинать забор крови. После изменения уровня плато необходимо дать возможность показаниям стабилизироваться в течение, по меньшей мере, 30 с, чтобы позволить концентрации достигнуть равновесия на месте установки датчика пульсового оксиметра

j) Необходимо соблюдать осторожность при заборе, обращении и анализе крови, чтобы гарантировать точность измерения СО-оксиметром. Процедуры забора, обращения и анализа крови описываются в другом документе [9].

k) Для обеспечения независимости проб интервалы времени между окончанием одного периода забора и началом следующего должны быть достаточны, чтобы дать возможность для обновления времени усреднения монитора (например, времени усреднения пульсового оксиметра) и времени кругооборота крови на месте установки датчика пульсового оксиметра.

ЕЕ.2.3.4 Анализ данных

a) Парные экспериментальные точки и объединяют для всех субъектов и рассчитывают по формуле, приведенной в 50.101.2.2.

b) Значения объединенных данных требуются для включения уровней в пределах 3% концевых точек диапазона точности измерения , например требования к точности измерения от 70% до 100% должны включать пары данных со значениями , которые охватывают 73% - 97% (см. 50.101.2.1).

c) В случае мониторов пульсового оксиметра, устанавливающих верхний предел для концентраций , выводимых на экран дисплея (например, 99% или 100%), следует использовать средства, которые не дают смещать результат .

ПРИМЕР 1. Включают только те результаты наблюдений, где значения ниже верхнего предела, выводимого на дисплей.

ПРИМЕР 2. Статистически понижают вес значений , равный 100% (например, обрабатывают результаты 100% как цензурированные, как это делается при анализе надежных данных).

ПРИМЕР 3. Формируют систему совокупности данных для регистрации значений > 100%.

Примечание - описывает объединенную систематическую погрешность и прецизионность показаний , и из-за предельных значений, выводимых на дисплей, нарушаются допущения, касающиеся нормального распределения.

d) Точки, объединенные со значениями , находящимися за пределами заданного диапазона точности измерения , исключаются, если только специально не определено в протоколе их включение (в пределах 3% концевых точек).

Примечание - Если включение таких точек необязательно, они могут быть включены или исключены по мере необходимости.

e) Пары данных можно отбросить, если при ретроспективном определении они были отобраны при условиях, которые находились вне сферы применения данного метода испытания, как определено в протоколе.

ПРИМЕР 1. Неустойчивое плато .

ПРИМЕР 2. Если были даны примечания о том, что при заборе крови встречались затруднения (чрезмерные пузырьки).

ПРИМЕР 3. СО-оксиметр был подвергнут ненормальным условиям или сбойной ситуации.

f) Необходимо, чтобы общее количество приемлемых пар данных, полученных при исследовании, было до статочным для статистического подтверждения заданной точности измерения . Например, приблизительно 20 проб крови собираются, по меньшей мере, от каждого из 10 субъектов, давая в результате не менее 200 пар данных. Конкретное количество проб и субъектов может меняться, если это подтверждено надлежащим образом с использованием статистических методов.

g) Необходимо, чтобы распределение значений , в наборе объединенных данных было сделано со сравнимой плотностью на протяжении всего заявленного диапазона. Например, приблизительно 1/3 данных должна лежать в пределах 70% - 79%, 80% - 89% и 90% - 100% .

ЕЕ.3 Методика неинвазивного лабораторного испытания на здоровых добровольцах

При неинвазивном испытании точность измерения пульсового оксиметра оценивается путем сравнения показаний пульсового оксиметра со значениями, полученными на пульсовом оксиметре, используемом в качестве вторичного эталона. Этот метод применим к здоровым добровольцам, которые дали согласие на индуцированную гипоксию как составную часть экспериментальной методики.

Поскольку калибровка пульсового оксиметра, используемого в качестве вторичного эталона, непосредственно прослеживается по значениям СО-оксиметра, этот оксиметр может использоваться как переходной эталон.

Метод неинвазивного лабораторного испытания на здоровых добровольцах следует протоколу, описанному в ЕЕ.2 для инвазивных испытаний, со следующими исключениями:

a) эталонные значения представляют собой показания , полученные на пульсовом оксиметре, используемом в качестве вторичного эталона, и заменяющие значения , измеренные с помощью СО-оксиметра;

b) забор крови не проводят;

c) калибровку пульсового оксиметра, используемого в качестве вторичного эталона, и обработку данных анализа прослеживают с помощью СО-оксиметра;

d) необходимо, чтобы общее количество приемлемых пар данных, полученных при исследовании, было достаточным для статистического подтверждения заданной точности измерения .

- Например, один из возможных профилей сбора данных следует схеме плато, описанной в ЕЕ.2.3.3, перечисления е) - h), т.е. приблизительно 20 циклов забора крови на протяжении этих плато выполняется по меньшей мере от каждого из 10 субъектов, давая в результате не менее 200 пар данных.

- Возможны и другие профили, т.е. непрерывный сбор данных во время постепенного изменения насыщения, независимо от плато, который определяет соотношение между парами проб и временем.

Необходимо, чтобы конкретное количество проб и субъектов, а также метод анализа были подтверждены статистическими методами;

e) процедуры, указанные в перечислениях с) и d), описываются в протоколе испытаний;

f) , определенное в 50.101.2.2, выражается относительно значений СО-оксиметра, используемого в качестве "золотого эталона", и включает ошибку пульсового оксиметра, используемого в качестве вторичного эталона.

ЕЕ.4 Методика испытания на пациентах

ЕЕ.4.1 Инвазивное испытание на пациентах

Точность измерения пульсового оксиметра определяют путем сравнения показаний пульсового оксиметра со значениями , определенными с помощью СО-оксиметра.

В клинических условиях основной обязанностью является лечение пациента. Качество измерений , проводимых на пациентах в этих условиях, при сравнении с измерениями, полученными с помощью СО-оксиметра в тех же условиях, может ухудшаться в результате того, что сбор данных не всегда можно хорошо контролировать. Оба измерения лучше контролировать в лабораторных условиях.

В клинической среде измерения на пульсовом оксиметре и СО-оксиметре часто подвергаются воздействию неоптимальных условий, и их надежное сравнение затруднено из-за наличия циркуляторной нестабильности или гемодинамики.

Следует учитывать клиническое состояние пациента при установке любого датчика пульсового оксиметра относительно места забора артериальной крови. Насколько это возможно, с помощью датчика пульсового оксиметра следует исследовать кровь, которая является частью того же самого циркуляторного кровотока, что и артерия, из которой берут кровь.

Для формирования достаточного количества пар данных для статистического подтверждения заданной точности измерения на протяжении заданного диапазона может потребоваться большое количество пациентов.

Примечания

1 Пробы крови могут отбирать либо как необходимую часть клинического лечения, либо единственно с целью исследования, как установлено в принятом протоколе исследования.

2 Использование одиночных проколов иглой как источника артериальной крови может привести к нестабильным значениям .

Необходимо, чтобы общее количество приемлемых пар данных, полученных при исследовании, было достаточным для статистического подтверждения заданной точности измерения . Необходимо, чтобы распределение эталонных значений в наборе объединенных данных было сделано со сравнимой плотностью на протяжении всего заявленного диапазона. Необходимо, чтобы конкретное количество проб и субъектов, а также метод анализа были подтверждены статистическими методами.

ЕЕ.4.2 Неинвазивное испытание на пациентах

Точность измерения пульсового оксиметра определяют путем сравнения показаний испытуемого пульсового оксиметра со значениями, полученными на пульсовом оксиметре, используемом в качестве вторичного эталона, которые прослеживаются по значениям , полученным на СО-оксиметре.

В клинических условиях основной обязанностью является лечение пациента. Качество измерений , проводимых на пациентах в этих условиях, может ухудшаться в результате того, что сбор данных не всегда можно хорошо контролировать. Измерения лучше контролировать в лабораторных условиях.

В клинической среде измерения на пульсовом оксиметре часто подвергаются воздействию неоптимальных условий, а их надежное сравнение затруднено из-за наличия циркуляторной нестабильности или гемодинамики.

Следует учитывать клиническое состояние пациента при установке датчиков пульсового оксиметра. Насколько это возможно, с помощью датчика испытуемого пульсового оксиметра и датчика пульсового оксиметра, используемого в качестве вторичного эталона, следует исследовать кровь, которая является частью того же самого регионарного кровообращения.

Для формирования достаточного количества пар данных для статистического подтверждения заданной точности измерения на протяжении заданного диапазона может потребоваться большое количество пациентов или наблюдений.

Необходимо, чтобы общее количество приемлемых пар данных, полученных при исследовании, было достаточным для статистического подтверждения заданной точности измерения . Необходимо, чтобы распределение эталонных значений в наборе объединенных данных было сделано со сравнимой плотностью на протяжении всего заявленного диапазона. Необходимо, чтобы конкретное количество проб и субъектов, а также метод анализа были подтверждены статистическими методами.

Значение выражается относительно значений СО-оксиметра, используемого в качестве "золотого эталона", и включает ошибку пульсового оксиметра, используемого в качестве вторичного эталона.