数字病理全切片成像器械的技术性能评估：行业与FDA工作人员指南
Technical Performance Assessment of Digital Pathology Whole Slide Imaging Devices : Guidance for Industry and Food and Drug Administration Staff
发布日期：2016-04-20
状态：Final（最终） 类型：Guidance Document 类别：上市前 主题：Premarket、510(k)、Labeling、Laboratory Tests、IVDs (In Vitro Diagnostic Devices) 案卷号：FDA-2015-D-0230
官方来源
https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/technical-performance-assessment-digital-pathology-whole-slide-imaging-devices PDF：https://www.fda.gov/media/90791/download
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本内容由英文原文机器辅助翻译，并经结构校对。如有歧义，以英文官方文本为准。
官方文件全文
数字病理学整体玻片成像器械技术性能评估
本指南代表了FDA目前对这一专题的想法。它没有规定任何人的任何权利,对FDA或公众没有约束力。您可采取另一种方式,即满足适用的法规和条例的要求。为了讨论另一种办法,请与标题页所列FDA工作人员或负责本指南的办公室联系。 14 14
I. 简介. 16
FDA正在发布本指南,以便向行业和机构工作人员提供技术性能评估数据方面的建议,这些数据应当用于对数字整体玻片成像系统进行监管评价。本文件不包括为支持批准或批准而可能需要的临床提交数据。本文件就如何最佳地确定与全切片成像(WSI)预期用途性能有关的技术方面,并确定可能影响其安全和有效性的任何可能限制,提出建议。 24 数字显微镜的最新技术进步,特别是整个玻片扫描系统的开发,加快了在病理学中采用数字成像的速度,这与放射科过去十年经历的数字化转变相似。FDA对WSI系统制造商进行监管,以帮助确保临床用途图像具有合理安全性和有效性。对这些系统进行监管的关键是了解WSI系统的技术性能以及成像链的各个组成部分,从图像获取到图像显示及其对病理学家诊断性能和工作流程的影响。使用临床样品的人)和临床研究来评价数字成像系统的表现,制造商应首先确定与预期用途的此种性能有关的技术特点,并确定可能影响其安全和有效性的任何可能的限制。本指南为评估全切片成像(WSI)器械的技术特性提供了建议37。 39 FDA的指南文件,包括本指南,没有规定法律上可执行的责任。相反,FDA目前对某一专题的想法,只应视为建议,除非引述具体的规章或法规要求。在FDA的指导意见中使用这个词意味着建议或建议了一些东西,但并不需要。 45 45,45
II. A. 背景 47
一百多年来用于诊断癌症和许多其他关键临床条件的参考方法一直是利用常规光显微镜对组织进行组织病理学检查。这个过程在美国被称为外科病理学。 52 在外科病理学中,手术、活体检查或尸体解剖的病人组织经历一个过程,包括解剖、固定、嵌入、解剖、固定、嵌入、切除。将组织切成非常薄的切片,然后进行染色,例如,用苏木精-伊红(H&E)染色,并永久固定在玻璃玻片上。由病理学家在光显微镜下通过动态调整焦点和使用不同的放大度来检查玻片。病理学家综合了他们通过对与案件有关的所有玻片中的组织进行微镜检查而获得的解释,从而得出了对案件的诊断。 61 WSI是指玻璃玻片上整个组织标本的数字化,玻璃玻片仍然与常规的光显微镜一样备妥和涂色。 视使用的系统、各种放大、扫描方法、硬件、并使用软件将玻片的光学图像转换成数字整张玻片图像。病理学家在计算机监视器上查看图像,而不是通过显微镜目镜观察。 68 68
III. 范围 . 70
本文件仅指导对全切片成像(WSI)制度进行监管评价的技术性能评估。WSI系统的定义如下:(a) 将玻璃玻片内容转换成数字图像文件的图像获取子系统;(b) 用于查看数字图像的工作站环境。如果没有具体说明,整个玻片成像中的“图像”一词是指由不同分辨率的多个图像组成的金字塔结构。基线图像的分辨率最高,该指南适用于在解剖病理实验室执行的外科病理学任务。其目的是向行业和FDA工作人员提供建议,仅涉及对一个全切片成像(WSI)器械进行监管评价所需的技术性能评估数据。本文件的目的不是为特殊污点技术或荧光成像、非技术分析研究(利用临床82个样本)或支持安全和有效性所必需的关键临床研究提供指导,仅凭本指南本身也不足以证明全切片成像(WSI)系统的安全性和有效性。 本指南范围不包括对移动平台上的WSI图像的解读。 86) 86
IV. 政策 88
本节以下各小节介绍FDA认为将有助于对一个全切片成像(WSI)器械进行监管评价的技术性能评估数据。 91 IV(A)。本分节详细叙述应列入对WSI器械技术性能评估的各组成部分一级的说明和试验方法。仅就本指南的目的而言,一个组件是硬件、软件、或混合硬件和软件,处理通过成像链流动的图像信号。组成部分的概念是基于图像信号的转换。例如,数字成像传感器是一种硬件器械,将光学信号转换成数字信号。图像构成组件是一个软件程序,将子图像一起缝合,形成整个玻片图像。部件和物理器械不必靠近近距离。光源组件和图像光学组件通常在同一器械内紧密结合,显示校准数据通常分布在计算机环境组成部分的颜色配置中和显示组成部分的屏幕显示设置中。 107 WSI器械的部件可分为两个子系统:图像获取和图像显示。获取图像的子系统将组织玻片数字化为数字图像文件。图像显示子系统将数字图像文件转换为供人类阅读的光学信号。数字图像文件可以电子方式发送到远程站点阅读,因此,图像获取子系统和图像显示子系统不需要物理连接。第四(B)节介绍了独立测试图像获取和显示子系统的方法。 116 申办者应提供一份块图,说明在上市前提交材料中《全切片成像(WSI)》系统所发现的组成部分。还应提供图表,说明各组成部分之间的关系以及用于具体系统特征定性的测试方法。 以下页面的图1是目前WSI系统中常见成分的样板块图。某一特定的全切片成像(WSI)系统的各个组成部分可能不包括图表中列出的所有组成部分,或可能包括其他组成部分。鼓励申办者在提交材料时提供其器械的更多图表、插图和照片。 图1：当前WSI系统中典型组件的示例框图。
IV(A)(1)。 玻片推进器168 IV(A)(1)(a)。 171 玻片支线是用来向扫描仪介绍玻片的机制。对于玻片支件器,如果适用,申办者应提供下列资料:· 玻片输入机制配置(器械物理说明) o 玻片配置(玻片物理说明(即:o 排队(载体) o 自动化类(如机器人、充气等)玻片数
- o 软件(例如,将玻片装入承运人) o系统是否识别玻片数量, 或用户指定是此) o 反馈(例如, 提醒、 通知、o 失灵模式和效果分析(包括严重程度、可能性、缓解等) 187 IV(A)(2)。 轻源189 四(A)(2)(a)。 191 光源,包括光导灯,产生光源,并给正在图像的玻片提供光源,两个主要组成部分是灯和冷凝器。对于光源,申办者应酌情提供下列信息和规格:o 预期寿命期间输出调整控制(电/电/机械) o光学过滤器 §类型(例如,o 制造厂商和模型 预期密度变化(变化的系数) § 在单张玻片扫描期间 § 在单个工作日内 § 在器械寿命期间 o 预期光谱变异 § 在单张玻片扫描期间 § 在单个工作日内 § 在器械寿命期间,用寿命追踪强度和光谱降解的能力 浓缩器 214 o 照明格式(例如:Kohler, 关键) o 制造商和模型 o 数值孔径 o 焦距 220 IV(A)(2)(b) 采用下列步骤测量玻片上光点事件的光谱分布。将校准光谱仪或单色仪输入的位置定位在放玻片的平面上,以冷凝器的照明点为中心。如果需要,光可以通过光导(例如光纤电缆)或集成领域与光谱仪连接。测量孔径应至少与图像光学最低放大度的玻片预期的视野相同。在测量和报告之前,应当对波长范围360-830纳米的光谱仪或单色器的波长精度和相对光谱效率进行校准。应使用辐射计(例如,W/cm2/nm的光谱辐照度)提供至少10纳米光谱分辨率的测量频谱图(例如,W/cm2/nm的光谱辐照度)W/sr/cm2/nm中的光谱光度)。 234 IV(A)(3)。 成像光学223 四(A)(3)(a)。 成像光学包括显微镜目标和辅助镜头(例如管镜头),申办者应酌情提供下列信息和规格:· 从玻片(物体平面)到数字图像传感器(图像平面)所查明的所有光学元素的光学图示学
- 显微镜目标制造者O型放大孔径(NA) 焦距 工作距离 辅助镜片 O型镜头 焦距 焦距 成像光学放大:ISO 8039:2014 光学和光学仪器——显微镜——磁力258 IV(A)(3)(b)。 260 申办者应酌情按照国际标准进行下列试验:· 图像平面上按ISO 13653:1996光学和光学仪器的光学成像光学相对辐照率,按ISO 13653:1996光学和光学仪器-一般光学试验方法-测量图像领域的相对辐照度 ISO 9039:2008光学和光学仪器的扭曲度-光学系统的质量评价-确定扭曲情况-ISO 15795:2002光学和光学仪器的色差- 对光学系统的质量评价——评估由于色差272 IV(A)(4)造成的图像质量退化。 机械扫描仪运动 274 四(A)(4)(a)。 276 机械扫描仪处理玻璃玻片贴上阶段的物理特征。关键组成部分包括阶段配置、移动和控制。无论只是移动的阶段和光学是静止的,还是所有轴上都有移动,这种信息都是相关的。对于机械扫描仪,申办者应提供下列资料和规格(如果适用):阶段配置(对阶段的物理描述) 阶段规模 阶段制造商和模型编号 阶段材料(例如:o 单一多轴或多叠叠线性级(制造者和型号) o 指南类型或途径(例如,o 样本保留机制(滑动持有人)
- 舞台运动方法(例如,继电器运驱动器、质役器、派生摩托机等),加上带带、球轮、铅轮,XY轴运动在Z-axis o 速度范围内的移动分辨率 o 最大扫描区域旅行距离 o 最大扫描区域 o 条码标签的定位和阅读 o 控制开放或闭路操作阶段的移动 o 定位精确度(校准)和重复性 § 丢失的动作补偿(例如:o 对单滑、非批量模式或选定扫描区域(根据图像成像软件)进行物理控制(例如操纵杆) § 整张玻片 § 自动确定组织含量为306的面积
- 失灵模式和效果分析(包括严重程度、可能性、缓解等) 309 IV( Main)(4)(b)。 试验方法311 申办者应说明该阶段在所有相关轴的位置重复性和准确性方面的机械性能,根据ISO 230-2:2014 机器工具测试码-第二部分:确定数字控制轴定位的准确性和可重复性。 316 四(A Main)(5)。 数字成像传感器 318 IV(A)(5)(a)。 320 数字图像传感器是一系列对光敏感元素(像素),将玻片的光学信号转换成数字信号,由一组与光学图像每个点的亮度和颜色相应的数值组成。传感器类型(如CMOS,• 颜色过滤器阵列配置 § 色彩过滤器遮罩的光谱传输 § 色彩过滤器遮罩的色彩过滤阵列配置 § 色彩过滤器遮罩的光谱传输 § 对应性规格 o 相对反应相对于波长 o 空间统一性 噪音规格 o 暗当前水平(电子每秒) o 读噪音(电子) o
- 读出率(例如,每秒像素、每秒框架)
- 数字输出格式(例如,每像素比特,每色频道比特) 340 IV( Main)(5)(b)。 342 申办者应按照相应的国际标准进行下列试验,如果适用:
- 根据ISO 14524:2009标准,应用电子转换功能 电子静象照相机——测量光电转换功能的方法
- 根据ISO 15739:2013按每ISO 15739:2013摄影——电子静影图像——噪音测量
IV(A)(6) Main。 图像处理软件352 IV(A)(6)(a)。 355 图像处理软件是指图像获取器械的嵌入软件组件。它通常包括图像捕获控制算法和原始数据转换成数字图像文件的处理算法。如果适用,申办者应提供下列资料和规格:· 象素增益或平地校正 · 像素减速校正 367 IV(A)(6)(b) 369. 关于应提供的信息,见题为“医疗器械中所含软件预先提交材料内容指南”(https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/content-premarket-submissions-device-software-functions)的指导。 374 四(A) Main(7)。 图像构成 376 IV(A)(7)(a)。 说明 378 图像构成是制作整张玻片图像的系统而不是各个观察区的一个步骤。整个玻片扫描通常根据一个以亚微小步骤移动的阶段的定位进行。在每一阶段运动地点,都获得视野图象。获得图像时,它们之间可以有一定程度的重叠(冗余),以避免在数据收集方面出现空白。还可以在不同的重点深度获取图像,然后应用重点算法。在这一过程结束时,所有获得的图像合并(切换),以创建复合高分辨率图像。有若干特点可能影响这一进程,下文列出这些特点。· 扫描方法 o 以阵列图案的单一目标或多个微型目标 o 扫描模式:获取平方矩阵(底盘)、线扫描等 o 扫描区域之间的重叠 o 合并算法,将对齐图像合并成一个复合图像文件。此类算法可使用功能,根据扫描模式、重叠等对相邻的观察领域进行对齐。 o 自动背景纠正功能,以消除显微镜照明和图像合并程序中非396个统一性的影响。这些不统一之处如果不加以纠正,可能会在相邻的视野之间造成可见的边界(缝合线和缝合线)。
扫描速度: 扫描整个玻片的时间。 这取决于选中的放大度, 以及玻璃玻片上组织的数量 。 401个
需要数字化(堆积深度)的Z轴(Z轴)飞机数目 IV(A)(7)(b)。 可在系统一级使用特殊406个校准玻片(如网格模式)测试404 405个图像成份测试方法404 405个图像成份测试,这些玻片可以测试线条统一性和焦点407质量。如果适用,申办者应为这些试验提供下列产出:
数字化校准玻片图像 Main409
分析重点质量衡量标准 Main 410
对整个组织组织玻片411的图像获取覆盖面的分析 412 IV( Main) (8). 图像文件格式 IV(A)(8)(a)。 获取图像的最后结果可以是一张整张玻片图像,由在WSI扫描期间获得的所有视野和放大场417堆成。完整的数字化418图像文件通常使用1-20千兆字节的存储空间,这取决于419个样本和所用客观透镜放大。然后可以420种方式和格式存储图像。
压缩方法(例如,以波盘为基础的JPEG 2000压缩标准或422 TIFF) 423
压缩比率:未压缩与压缩文件大小的比率。由于压缩率取决于应用的数据426的内容。 Main
压缩类型:无损或损失压缩 428
文件格式:可以使用公共域软件,如429 JPEG或TIFF等,方便查阅格式,也可以是专有格式,只有特定的供应商430查看者才能查阅。文件格式取决于文件组织及相关用途。
对于与符合DICOM软件和硬件的系统进行互动的系统,432个申办者应提供DICOM兼容性报告。 433个
文件组织: 434 o 具有多分辨率信息的单一文件(模拟组织) 435 o 不同放大器的档案堆
IV(A)(9 Main) 图像审查操作软件440 441IV(A)(9)(a)。 关于图像审查操作软件,申办者应提供以下444个信息,酌情说明软件特征。 445) 445
- 连续延展(移动X-y空间)和预延展(缓冲相邻的446张图像以加快延展时间)
- 447
- 连续放大( 放大 Main)
- 448
- Z-轴流离失所 449
- 在多个窗口上同时比较多个玻片的能力 450
- 执行说明451的能力
- 图像增强, 如 磨亮功能 452
- 色彩操纵, 包括色彩描述、 白平衡、 彩色直图453 操作、 彩色过滤器 454
- 说明工具 455
- 跟踪查访地区情况及说明 456
- 数字书签(对选定感兴趣区域进行访问)
- 457
- 虚拟“多头显微镜”(这是多个病理学家458同时对同一地区进行远程审查的时候) IV(A)(9)(b)。 资源 有关这一主题的补充资料,见题为“关于医疗器械中含有463个软件的预先提交材料内容指南”的指南464 (_ 465 s/ucm089543.htm) 。 IV(A)(10). 计算机环境 IV(A)(10)(a). 计算机环境是指工作站,包括硬件和软件472组件,以检索数字图像文件,并将显示的用户驱动到473个图像审查。申办者应提供下列信息和474项规格(如果适用):475项
- 计算机硬件476
- 操作系统 477
- 图表卡 478
- 图形卡驱动器 479
- 色彩管理设置 480
- 色彩描述图 481
- 显示界面(例如 DVI 或 DuardPort)
IV(A)(11) 显示 IV(A)(11) (a)。 WSI系统的最后阶段是向病理学家展示扫描图488供阅读的显示部件。从技术上讲,显示系指将RGB空间的数字图像信号转换成光学图像信号的489光电子器械。对于490个显示显示器,如果491个显示器适用,申办者应提供下列信息和规格:
显示器械的技术特性(例如,机上转换式LCD 493板,TFT带有荧光背光灯的活性矩阵阵列)
可见面积的物理大小和宽比495
用于传送显示器、背光类型和特性,包括时间、496个空间和光谱特性 497
框架率和复习率 498
象素阵列、像素孔径比和亚像素矩阵方案(例如切夫龙、499 RGBW) 500
用于提高灰度分辨率的子像素驱动器(例如,空间和时间501抖动)
支持的颜色空间 503
显示接口 504
通过屏幕显示(OSD)菜单506对亮度、对比度、伽玛、色空间、节电选项、505等用户控制
包括环境光感测法、507仪器和软件工具说明508
触摸屏技术,包括方法、功能和任何校准或509项定期调整要求
彩色校准工具(传感器硬件和相关软件)、彩色剖面图、511和颜色管理方法 512
由用户进行质量控制测试的频率和性质和/或物理学家进行513次有相关动作限制的质量控制测试。 IV(A)(11)(b)。 试验方法
用户控件: 正在测试的显示模式和设置应指定518个, 包括亮度、 对比度、 伽马、 白点、 颜色空间等 。 519 见2.1 修改后的性能模式,IDMS 1.03。 520
空间分辨率:测量从图象521数据向不同空间相关频率的发光区传送信息的情况,通常通过报告调制转换功能进行522次。第523号决议的非热带特性应适当地定性为提供至少两个具有代表性轴的二维524测量或测量。见7.7 有效解决,IDMS 1.03。 526
像素缺陷(计数和地图):像素527缺陷的测量(计数)和位置,通常作为耐受限度提供。像素缺陷可能干扰528个小细节在医疗图像中的可见度,见7.6个缺陷像素,529个IDMS 1/03。 530
人工制品:评估在一段时间内显示固定测试图案时,图像文物,如体模和/或粘贴531的图像。见4.6个体行为和532例违规,IDMS 1/03。
- 533
- 时间反应:测量534年显示的时际行为,以回应图像值从框架到框架的变化。由于这535个过渡通常不是对称的,因此536个系统需要上升和下降时间常数来定性536个系统。
- 537
- 最大和最低亮度(可实现和建议):538 测量器械在建议条件下在应用中产生的539个最大和最低亮度,以及如果器械被设定将范围扩大到极限时,540个可实现值。见2.4 Vantage-Point 541计量套件,IDMS 1.03。
- 542
- 灰度:图像值和543光度之间的绘图测量。见6.1灰度,IDMS 1.03。
- 544
- 光度统一和村村测试:显示屏545光度的统一度。8.1.2 抽样的Vantage-Point统一度546和8.2.3 Mura分析,IDMS 1.03。
- 547
- 光亮和发光反应稳定,温度和寿命期548
- 双向反射分布函数:显示器械反射549系数的测量。显性反射系数和弥散反射系数可使用550作为整个双向反射分布功能的代孕系数。 11.12 诊断:确定半球统一性的特点,IDMS 1.03。
- 552
- 灰色跟踪:在适当单位系统中的553个颜色坐标(例如CIE u ' v ' )所显示的不同亮度水平上的色度。见APM任务554第196组报告。
- 555
- 颜色比例: 一级和二级颜色的颜色坐标, 函数为556, 数字驱动级别及其相加性。 见 6。灰色和彩色比例557度测量和5.4色白,IDMS 1.03。 5558
- 色全色音量: 见5.31 卷-彩色-复制能力,IDMS 559 1.03 年1月30日。 IV(A)(11)(c). 有兴趣更多地了解这些类型的展示考虑的人应考虑564种展示考虑,其内容如下:
- IDMS 1.03 - 信息显示测量标准标准版本1.03, 567 国际显示计量学委员会、信息显示学会,568 www.icdm-sid.org
- E. Samei, A. Badano, D. Chakraborty, K. Conpton, C. C. Cornelius, K. Corrigan, 571
M. J. Flynn, B. Hemminger, N. Hangiandreou, J. Johnson, M. Moxley, W. J. J. Flynn, B. Hemminger, N. Hangiandreou, J. Johnson, M. Moxley, W. M. Heminger, W. M. J. Flynn, B. B. Heminger, N. Hangiandreou, J. J. Johnson, M. M
572个
Pavlisk、H. Roehrig、L. Rutz、J. Shepard、R. Uzenoff、J. Wang和C. Willis, 573 医疗成像系统显示性能评估,美国医学医生协会第18工作组第574次报告,575份技术报告,APM(2005年4月)。
- IEC 62563-1:2009,医用电气设备 - 医疗图像显示578系统 - 第一部分:评价方法 579 580
- IEC 62563-1:医疗图像显示系统 - 第1部分:581评价方法 582 583
- 题为“工业和FDA工作人员指南:全场数字摄影摄影系统前期通知(510(k))的显示器584 585 提交”586 ( =0 = 587 ocuments/ ucm107549.htm)。 IV(B)。本分节详细介绍了系统一级的试验方法,这些方法应列入对一个全切片成像(WSI)器械进行的592次技术性能评估。在本指南中,系统指成像链中连续的593个组件系列,有明确界定的、可测量的594个输入和产出。例如,可以为图像595获取子系统、图像显示子系统或两者的结合设计系统级测试。系统一级测试的目标是596,评估成像链中连续597个部件系列的综合性能。在598个组件级测试不可行或无法捕捉599个组件之间的相互作用时,应进行系统级测试。 601 本节所述系统一级测试的共同框架是将602个测试中系统与基于同样输入的理想系统进行比较。设计这种系统级测试604通常涉及以下步骤:(1) 界定系统的范围及其投入和605项产出,(2) 界定输入,在大多数情况下,输入是试验目标或体模,(3) 衡量606项为确定理想制度将产生的事实真相而提供的投入,(4) 607测量测试中的系统输出,(5)计算真相608和产出之间的错误,并用量化指标计算。典型的系统级测试框架为609, 载于图2。注意理想系统是一种假设器械,它产生610 完美输出,与颜色或聚焦度等试验目标相比。理想体系611的目的是界定测试中的体系的预期行为。 612 理想系统不需要实施,而理想系统应该由测试方法模拟613个,以测定输入体模的真实性。 618
图2:典型系统级测试的框架。
622个
IV(B)(1)。 色彩再现性 IV(B)(1)(a)。 色彩再现性是WSI系统的关键特征之一。由于成像链中每个组件都会影响色彩特征,最好在系统层面评估。色彩再现性表示从玻片上的组织样本到显示器上图像的色彩变换的准确度和精密度。组织标本的颜色应根据色彩再现意图准确且精密地再现于显示器上;申办者应明确界定并论证该意图。 IV(B)(1)(b)。 试验方法 WSI 系统应使用目标玻片进行测试。目标玻片应包含一套640套可测量和有代表性的彩色补丁。最理想的情况是,彩色斑点应该具有641个与染色组织相似的光谱特征。彩色补丁应包括一个642个灰度坡道,用于评价灰度反应。颜色色块的基准真值 643 应以适当的仪器分别测量。 每一个颜色的颜色,即预定颜色(即:依据申办者定义的颜色646生殖意图而预期的输出颜色)应该根据647色补丁的真相计算。 目标玻片应经WSI系统扫描并显示。 每个颜色补丁的输出颜色为650 , 从显示中测量 。 三个数据集 — — 真值、预期颜色和输出颜色 — — 应进行比较,并分析653个数据集。如果意图颜色不同于654个事实,申办者应提出理由。 误差 受测系统 理想系统 输入(体模) 输出真值
图3:系统级色彩再现性测试框架。 666
IV(B)(1)(c)。 有关色彩再现问题的有用参考资料,请访问国际色彩联盟(International Color Consortium)网站 http://www.color.org。 IV(B)(2)。 第 IV(B)(2)(a)号决议。 说明 空间分辨率是WSI系统的另一个关键特征。该系统682级测试的目的是评价图像683获取阶段的所有部件的综合光学性能(即:从玻片到数字图像文件)) 684 685IV(B)(2)(b)。 建议进行以下测试,以评估图像688获取阶段的空间分辨率:
- 分辨率和空间频率反应:ISO 12233:2014(E) - 摄影690
- 电子静态图像——分辨率和空间频率反应。 IV(B)(3)。 聚焦测试693
694
WSI的重点质量可能受到若干相互关联的因素的影响,695个因素包括扫描方法和绘制重点地图的方法。由于重点点数目与697个扫描过程的总速度之间的取舍而应得696个,重点一般以重点点抽样为基础,698 由用户自动确定(自动重点)或手工确定。由于组织699的深度不均匀,因此需要自动重点算法,以探测和调整700个不同重点深度。
应当提供数据,表明即使存在703个不平衡的组织,重点质量也是可以接受的。此类有适当理由的数据可以是704份,来源于体模研究、临床数据,或以705份补充方式提供。正在开发706项用于测试的体模建筑技术,并将随着此类技术的出现而更新本指南。申办者可以尝试建立自己的体模,以测试深度708真值 真值的色彩输出精确度 精确度 WSI 测试色彩再现意图目标玻片
或者,申办者可以利用临床组织玻片提供实验数据709。此类实验案例的抽样应增加710个,在典型的711个实验室产值范围内,用于不均衡组织案例。将考虑评估712个WSI重点质量的替代办法,同时提出适当理由。此外,如果适用,还应提供以下713项规格:用于高通量或用户操作的重点715点716o指示的自动焦点,用于选择人工焦点点(如果适用的话),717,包括一些重点点和地点,与718个组织有关,718个抽样719个样本719个o 723图4:系统重点测试框架。 IV(B)(4)。 整个玻片组织覆盖 IV(B)(4)(a)。 在扫描阶段,WSI系统通常跳过738个组织缺漏的空白区域,以减少扫描时间和文件大小。整个玻片组织覆盖739次测试的目的是为了证明玻璃玻片上的所有组织标本都包含在740个数字图像文件中。 741 742IV(B)(4)(b)。 试验方法 申办者应包括一项试验,证明组织覆盖的完整性。 745 申办者应说明试验方法,并包括下列项目:746
- 选择输入组织玻片747
- 如何确定输入组织玻片748的完整覆盖范围
- 如何衡量《全切片成像(WSI)》产出749的实际覆盖面
- 计算实际覆盖率与全面覆盖率之比 750 WSI受测系统中的误差
最佳焦点
图5:系统一级整个玻片组织覆盖率测试755 756的框架
757个
760
IV(B)(5)。 缝合错误 IV(B)(5)(a)。 拼接是一种技术,它使WSI系统能够将数千副图像768合并成单一的全切片图像。虽然在扫描过程中,为协调起见,在相邻的副图像之间保持了769个相邻图像之间的一定的重叠,770 成功拼接取决于重叠区域中存在的纹理。 当771 拼接算法无法对齐两个子图像时,视明显的拼接工艺品是否生成773种,人类读者可能或不可能发现772种错误。因此,在评估《全切片成像(WSI)》系统774个缝合质量时,应进行系统一级的测试。 IV(B)(5)(b)。 试验方法 申办者应包括一项测试,评估缝合错误,包括以下779项:780
选择输入测试玻片781
拼接误差可能发生782次的拼接界限抽样方法 783
例如,如何确定理想的缝合是基准真值784 o缝合边界的面积 可以在785发子弹中重新模拟 以至于没有缝合的手工艺品
如何根据完美的缝合 787 o 评估实际缝合的质量,例如,将缝合边界与没有缝合工艺品的完美的788边界相比。这2 789个图像之间的差别可以用作缝合质量的优点。 790 791图6:系统一级缝合错误测试框架
795
797个
800个在试验中出现WSI的WSI误差,具有完美的缝合能力 组织玻片 实际缝合
以全面覆盖能力进行WSI测试的WSI 完美缝合错误f
f 801 IV(B)(6)。 周转时间 IV(B)(6)(a)。 周转时间是WSI系统执行特定用户806操作所需的时间,例如,在软件和I/O(投入/产出)器械807检索图像数据时,进行横跨/断层作业,执行计算,并刷新显示中的图像。当用户通过键盘中风或鼠标 809 点击/移动进入命令时,808个周转时间开始,当图像在显示中完全更新时,则结束。 810 周转时间对于WSI系统很重要,因为在搜索任务中进行迅速和重复的811项业务,在光学812显微镜中,没有延迟。 长时间、无法预测的周转时间可能会影响用户的诊断813性能。当操作为814不完整且所需图像不可用时,用户界面应适当提示用户 。周转时间可能因用户要求的操作、图像内容、数据大小/位置、816个计算机工作量、显示大小等而大为不同,因此周转时间可能大为不同。申办者应报告典型的周转时间817次以及试验方法和试验条件。
819 IV(C). 用户界面 IV(C)(1)。 用户界面涵盖824个用户在装上玻片和获取、操纵、操作还包括准备系统使用(例如拆包、安装、826校准)和进行维护。用户界面的用户界面要素已在前面许多章节中注意到827个,包括两大类:828个
- 用户操作WSI系统的选项,例如:829 o 软件菜单选项(例如扫描参数) 830 o 物理控制(例如,玻片支件上的剪贴) 831 o 连接器和连接器(例如,电缆连接系统部件) 832
- 通过833号电子邮件向用户提供信息 o 视觉显示(例如扫描图像、软件菜单) 834 o 声音(例如扫描完成时的音调) 835 o 指令(例如,836 o 标签 IV(C)(2)。 建议为查明与使用有关的WSI系统危险而进行的分析841包括考虑涉及未能获取、未获取正确或完全正确看待、阅读、解释和根据来自全切片成像(WSI)系统的信息采取行动的842条信息,以及此类错误可能造成的843条伤害。应进行844次人为因素/可用性验证测试,以证明具有代表性的全切片成像(WSI)系统用户可在模拟使用条件下完成845项基本任务和安全性关键任务。
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847 选择参加验证测试的参与者时,申办者应仔细考虑用户848能力和期望,这些能力和期望有可能影响安全有效地使用849个全切片成像(WSI)系统。酌情应考虑的项目实例包括850种视觉敏锐度和视觉矫正类型以及根据以前851种与其他系统(例如光显微镜)打交道的经验而产生的期望的影响。 在选择要评估的关键任务时申办者应将所有已知的854个类似器械(具有类似855个技术特点和使用标志的器械)使用的相关错误和问题纳入验证测试。 856 也应考虑任务执行是否随时间而变化,如果测试期需要考虑到用户疲劳症,则857项任务执行情况是否随时间而变化。例如,用户更改858个任务序列,以应对因反复选择图像而产生的疲劳,以及鼠标或键盘操纵859个。 在为验证测试创造模拟使用条件时,应特别考虑862个关于WSI安全倡议系统主要工作站的位置,其组件863个,其安排及其地点如何影响用户性能。地点864的考虑可能包括多个显示器、显示器865次最佳,或室内照明显示器上的光亮。 人的因素/可用性验证测试报告一般应包含表1所载资料868。 表1:项目1 人因工程/有效性检验报告应包括871 872部分内容使用环境和关键考虑因素 -- 培训用户和为测试参加者提供的培训 器械用户界面 -- -- 器械用户界面的图形化描述(绘图或照片) 器械用户界面的文字描述 器械用户界面的口头描述 器械用户界面的口头描述 已知使用问题概述 已知使用问题概述 先前模型的已知问题 类似器械已知问题 -- -- 针对用户困难进行设计修改 用户任务选择,确定和确定特征和优先次序 -- -- 风险分析方法 -- -- 与使用相关的危险状况和风险概要 -- -- 确定的关键任务和列入HFE/UE验证测试的关键任务 -- -- 初步评价方法摘要 评估方法 实施的主要结果和设计修改 -- -- 用于HFE/UE验证测试协议验证测试的关键结论 -- -- 选定测试类型的理由(即:模拟使用或临床评价)
测试参与者的人数和类型以及测试对象代表预期用户群的理由----测试目标、所研究的关键任务和使用假设情景 -- -- 用于捕捉意外使用误差的技术 -- -- 性能失灵的定义 -- -- 试验结果:器械用途数量,任何重大任务失败和困难的测试参与者主观评估 -- -- 对所有任务失败的描述和分析,额外风险缓解的影响的影响 声明大意是“发现“ name/model>对于预期用户来说是相当安全和有效的,- 以上各节所述方法和结果支持这一结论。
验证测试后留下的任何残余风险不会因用户界面的设计(包括任何附件和《使用说明》(IFU))的修改而进一步减少,不需要这种器械,而比器械的使用可能带来的好处更重要。 873 在下文题为“资源”的第四(C)(3)节所列资源中,关于进行人的因素/可用性验证的推荐方法为874个。 875 测试的目标是确保用户能够成功操作WSI安全倡议系统,用于876个预定用途,不对病人造成负面临床后果,并消除或减少潜在使用877个错误或故障。 IV(C)(3)。 FDA承认国家和国际组织公布的标准,即882项标准将人的因素工程/可用工程(HFE/UE)原则适用于883器械的设计和测试。下文所列公认标准为884项分析与使用有关的危害和一项人为因素/可用性鉴定885项测试提供了建议,以评估最终器械设计的安全性和有效性。
ISO14971:2007,医疗器械 -- -- 对医疗888器械适用风险管理:提供系统化的程序,以管理使用889台医疗器械的风险。
AAMI/ANSI HE75:2009年,人因工程工程-医疗891器械的设计:全面提及与人类892个因素有关的医疗器械设计原则的建议做法。 893
IEC 62366-1:2015,医疗器械——对894个医疗器械应用可用性工程:描述进行医疗器械可用性测试895的程序,并将结果纳入风险管理计划。 896 此外,FDA还公布了与人的因素有关的建议指南,向897个制造商提供协助,便利上市前审查。题为“医疗器械中所含软件预先提交材料内容第898号指南”的指南899 (NQO_900 s/ucm089543.htm)。本指南文件向901产业提出软件器械上市前提交的建议,包括独立的软件902应用程序和硬件器械,其中包括软件。它包括测试903的方法,以确保软件符合用户的需要,并检查软件在其实际或模拟使用环境中的904个适当操作。 IV(D). 标签 预先市场应用必须包括足够详细的标签,以满足21 CFR Part 801和21 CFR 809.10的909要求。标签包括910份补充信息,这是使用和照顾《全切片成像(WSI)》系统所必需的,如911本教学书或指导手册和软件用户手册。
虽然指示、标签和培训可以影响用户安全使用器械和有效使用器械914,但不应成为控制风险的主要战略。修改用户界面设计915是减轻与使用有关的危害的更有效办法。 IV(D)(1)。 建议关于标签和培训的研究应与关于其他920个人因工程/可用性验证测试分开进行。人体因素/可用性验证921测试应与标签和有关材料的最终版本一起进行。 922 培训的时间和内容应与对实际用户的期望一致。 IV(D)(2)。 FDA发布了若干关于标签的指南文件,以便利927上市前审查并协助制造商。 928年
- 题为“保险——医疗器械监管要求”的指导 929 (https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/ 930 指南文件/UCM095308.pdf)。 931 o 本出版物涉及在产品933需要标签时,应考虑安装制造商、932个翻新机、重新包装机和重新标签机的标签问题。标签包括适当的使用指示、934项服务指示、对可能危害健康的935项用途的适当警告,或为936名用户保护而可能需要的信息。 937
- 题为“设计标签指南#G91-1(蓝皮书备忘录)”的指导 938(0-939 occuments/ucm081368.htm)。 940 o 本指南旨在确保941个器械标签资料的充足性和一致性,意在供工业界用于制作942个器械标签。 943
- 题为“医疗器械标签的人因工程原则”的指导 944 (https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/ 945 指南文件/UCM095300.pdf)。 946 o 本报告介绍了参与设计948个医疗器械有效标签的教学原则、人的因素和947个认知心理学原则。 949 950IV(E). 质量控制 951 952申办者应提供关于质量控制程序的资料,包括由实验室技术人员和/或954名实地工程师进行的953次频率和测试方法,并规定了相关的定量行动限制。955项耐久性测试的讨论应包括讨论玻片支线和扫描机制、956项整个组织玻片的覆盖范围、条码阅读器、读数、读、光源、成像957传感器器械以及组件和系统一级的校准,应提供详细的质量958控制手册。 959年